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Análise de Proteínas em Alimentos 1 Aula 6. Proteínas q São polímeros de alto peso molecular, cujas unidades básicas são os aminoácidos, ligados entre si por ligações peptídicas. Proteínas 2 Aula 6. Proteínas q São os maiores constituintes de toda célula; q São componentes essenciais às atividades vitais; q Podem atuar como catalisadores de reações (enzimas); q São necessárias nas reações imunológicas; q São indispensáveis para o crescimento e reprodução. Nas frutas, além da função nutricional, as proteínas têm propriedades organolépticas e de textura. Podem vir combinadas com lipídeos e carboidratos. Função das Proteínas 3 Aula 6. Proteínas 4 Classificação das Proteínas Quanto à Composição Simples (apenas Aas) Conjugadas com compostos não aminoácidos Aula 6. Proteínas 5 Classificação das Proteínas Quanto à Estrutura Globulares (albuminas, mioglobina) Fibrosas (colágeno) Conjugadas (Hemoglobina) Aula 6. Proteínas 6 Classificação das Proteínas Quanto à Solubilidade Hidrofílicas (Conalbumina) Hidrofóbicas (proteínas de membranas) Aula 6. Proteínas Constituição dos Elementos Químicos nas Proteínas C: 50 a 55% H: 6 a 8% O: 20 a 24% N: 15 a 18% S: 0,2 a 0,3% P: traços Origem Animal Proteínas (%) Origem Vegetal Proteínas (%) Leite 3,5 Arroz 7,5-9,0 Carne 25 Trigo 9,8-13,5 Ovo 13 Milho 7,0-9,4 Soja 33-42% Batata 10-13% Valor médio de proteínas em alimentos 7 Aula 6. Proteínas Baseiam-se na determinação de um elemento (carbono ou nitrogênio) ou de um grupo (aminoácidos e ligações peptídicas) pertencentes à proteína. O teor de proteínas é obtido através de fator de conversão. Métodos de Análises Alimento Fator Ovos, carne, cereais 6,25 Lacticíneos 6,38 Trigo 5,70 Amêndoas 5,18 Amendoim 5,46 Frutas e coco 5,30 Milho 5,65 Aveia 5,36 Soja 5,52 Arroz 5,17 8 Aula 6. Proteínas ANÁLISES ELEMENTARES Análise de Carbono • Vantagens: Digestão mais fácil e fator de correção mais constante do que para o nitrogênio; menores erros nos resultados, devido a maior concentração na amostra. • Desvantagens: Maior dificuldade em separar os carbonos pertencentes à proteína dos carbonos de outros compostos. Análise de Nitrogênio • É a mais utilizada. Considera que as proteínas tem 16% de nitrogênio em média, obtendo fator geral de 6,25. 9 Aula 6. Proteínas 10 Método de Kjeldahl Johann Kjeldahl (1849-1900) Desenvolveu em 1883 o processo básico para determinação de nitrogênio orgânico total. As etapas incluem: 1. Digestão: H2SO4 (conc.) a 350-400°C + catalisador 2. Neutralização e Destilação da amônia 3. Titulação 4. Conversão do teor de Nitrogênio total para proteína Aula 6. Proteínas q O método foi proposto por Kjeldahl na dinamarca em 1883, quando estudava proteínas em grãos. q O método original sofreu várias modificações, mas continua sendo o mais utilizado na determinação de proteínas. q Este métodos determina o teor de nitrogênio orgânico total (protéico e não-protéico). Isto é, o nitrogênio contido em proteínas, ácidos nucléicos, carboidratos, sais de amônio, etc. q O método está dividido em três etapas: digestão, destilação e titulação. Método de Kjeldahl 11 Aula 6. Proteínas Digestão da Amostra q Aquecimento da amostra com ácido sulfúrico concentrado, até que toda a matéria orgânica seja decomposta. q O nitrogênio da proteína é reduzido e transformado em sulfato de amônio. Esta reação é realizada, a quente, com auxílio de catalisadores (Na2SO4 e CuSO4). Digestor 12 Aula 6. Proteínas Reação envolvida na etapa da Digestão Amostra + H2SO4 + Na2SO4 + CuSO4 Início Final Decomposição da Amostra (solução azul) 13 Aula 5. Proteínas Na2SO4 : Aumenta o Ponto de Ebulição do H2SO4 (de 337 para mais de 400ºC). Digestão mais eficiente CuSO4: Catalisador. Acelera o processo de oxidação da matéria orgânica q Esta etapa inicia-se neutralizando o sulfato de amônio obtido na digestão com solução de hidróxido de sódio (50%). q Nesta reação ocorre a formação de amônia gasosa. Esta por sua é destilada e recolhida, reagindo-se com solução de ácido bórico na presença de indicador de Peterson (azul de metileno e alaranjado de metila, 1:1). q O término da reação é observado por mudança de cor do indicador de roxo para verde. (NH4)2SO4 (aq) + 2 NaOH (aq) → Na2SO4(aq) + 2NH3(g) + 2H2O(l) NH3(g) + H3BO3 (aq) → H2BO3- (aq) + NH4+(aq) Destilação da amostra 14 Aula 6. Proteínas Solução de NaOH 50% Sistema de Aquecimento de H2O Amostra H3BO3 indicador de Petterson + Destilação da Amônia Destilador de Nitrogênio 15 Aula 6. Proteínas 16 Aula 5. Proteínas Neutralização e Destilação (NH4 )2 SO4 + 2NaOH 2 NH3 + Na2SO4 + 2 H2O NH3 + H3BO3 NH4H2BO3 Borato de Amônio Aula 5. Proteínas 17 Titulação NH4H2BO3 + H+ H3BO3 + NH4+ pH =8-9 (básico, cor roxa) pH = 4-5 (ácido, cor verde) Método de Kjeldahl 18 Aula 5. Proteínas Vantagens • Aplicável a todos os tipos de alimentos • Relativamente simples • Não é caro • Preciso • Oficial Desvantagens • Mede Nitrogênio orgânico total, não apenas nitrogênio de proteínas • Relativamente demorado • É menos preciso que o método do biureto • Utiliza reagentes corrosivos 19 Método de Dumas (1831) Determina nitrogênio total. Baseia-se na combustão completa da amostra a 700-800ºC, catalisada por óxido de cobre. O nitrogênio liberado é medido volumetricamente. Método do Biureto (1914) Baseado na observação de que substâncias contendo duas ou mais ligações peptídicas formam um complexo de cor roxa com sais de cobre em soluções alcalinas. O complexo formado é medido num colorímetro. Aula 6. Proteínas Aula 5. Proteínas 20 Método por Fenol (1912) Baseado na interação das proteínas com o fenol e cobre em meio alcalino. O complexo formado é medido num colorímetro. É baseado na turbidez causada pela proteína precipitada por ácido tricloroacético, ferricianeto de potássio e ácido sulfosalisílico. É baseado no aquecimento da amostra, misturada com Na2CO3. A amônia liberada é recolhida em ácido cloroplatinico. O cloroplatinato de amônio é seco e pesado. Método de Warrentrapp e Will (1841) Método Turbidímetro Aula 6. Proteínas
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