A3 Metodologia analítica e amostragem

Prévia do material em texto

Metodologia analítica e amostragem
Unidade 3
Quase nenhum alimento é constituído por um único nutriente.
A maioria dos alimentos consiste em misturas complexas
Alimentos e Nutrientes
2
Geralmente há no alimento a predominância de um ou dois nutrientes sobre os demais e, isto o caracteriza.
A definição de alimento compreende, além do termo nutriente, o valor sensorial. 
O valor sensorial do alimento considera o odor, o sabor, a cor, a textura e o atrativo visual, que interagem com os sentidos humanos.
Alimentos e Nutrientes
3
As propriedades organolépticas são aquelas que podem ser percebidas pelos sentidos humanos, como a cor, o odor, a textura e o sabor.
O estado de conservação de alimentos estão frequentemente sujeitos a um exame organoléptico para verificar se estão em boas condições para o consumo.
Algumas propriedades organolépticas são moduladas em parte por peculiaridades físico-químicas e psíquicas do organismo.
Propriedades organolépticas
4
Cor  Essa propriedade pode ser útil no exame físico de alguns alimentos. 
Alimentos como a carne (de boi, de frango, de peixe etc.) e os vegetais, têm cores próprias e quando são apresentados com uma cor diferente podem ser rejeitados pelos consumidores, seja por uma questão de hábito, seja por mostrarem indícios de deterioração.
Propriedades organolépticas dos alimentos
5
Sabor  É uma propriedade percebida com o paladar. 
A identificação do sabor ocorre graças às papilas gustativas presentes na língua, que são capazes de reconhecer o doce, o amargo, o azedo e o salgado. 
Existem substâncias desprovidas de sabor, como, por exemplo, a água pura.
Propriedades organolépticas dos alimentos
6
Odor  propriedade que pode ser percebida com o olfato, pelas células olfativas. 
Substâncias que despertam a percepção do olfato recebem o nome de odorantes, e aquelas que não o fazem são inodoras.
Os alimentos também têm o seu odor característico, o que pode despertar ou inibir o desejo de consumi-los. 
Um odor diferente pode indicar que o alimento não se encontra em condições para consumo (por exemplo, odor da putrefação).
Propriedades organolépticas dos alimentos
7
Textura  É uma propriedade que pode ser percebida pelo tato.
Do ponto de vista do consumidor, a textura representa o aspecto da superfície, que pode ser lisa, rugosa, áspera, macia, ondulada.
Levando em consideração que jamais se deve cheirar ou ingerir qualquer tipo de substância desconhecida, o uso de algumas propriedades organolépticas para identificação de substâncias não é recomendado. 
Propriedades organolépticas dos alimentos
8
Para determinar os constituintes químicos
Na pesquisa de novas metodologias analíticas, de novos produtos e melhoramento dos já existentes
No controle de qualidade
Para detectar fraudes e alterações nos alimentos
Por que a análise de alimentos é importante?
9
10
11
Desde a matéria-prima (in natura) até a fabricação e estocagem do produto final.
O produto final processado deve possuir qualidade e uniformidade antes de ir para o mercado.
Controle de Qualidade
12
Segurança do consumidor
13
Objetos rígidos, pontiagudos e/ou cortantes, que podem causar lesões no consumidor.
Insetos (em qualquer fase de desenvolvimento) ou outros animais, vivos ou mortos, inteiros ou em partes.
Parasitos.
Excrementos de insetos ou de outros animais.
Análise Macro e Microscópica
14
Sujidades leves ou pesadas
Determinação e quantificação de impurezas
Identificação de elementos histológicos
Análise Macro e Microscópica
15
Matérias estranhas em amostras de páprica e canela em pó
16
Matérias estranhas em amostras de páprica e canela em pó
17
Sujidades em mel
 
 
18
Infestações em grãos de cereais
Fonte: Ciênc. Tecnol. Aliment. vol.28 (1) Campinas Jan./Mar. 2008
19
Desempenha importante papel avaliador da qualidade e segurança dos alimentos.
Decisiva, em determinados momentos, para equacionar e resolver problemas de saúde pública.
Ajuda a definir e complementar ações de vigilância sanitária. 
Atua como coadjuvante nas inovações tecnológicas de alimentos.
Metodologia Analítica e Amostragem
20
Análise de Alimentos
21
Visam determinar um componente específico do alimento, ou vários componentes (composição centesimal do alimento).
Métodos de análise
22
ANÁLISE DE ALIMENTOS
Para determinar um componente específico ou vários componentes do alimento
23
ANÁLISE DE ALIMENTOS
Métodos convencionais
Métodos não convencionais
Realizados por gravimetria e volumetria
Baixo custo
São exigidos por lei 
Quando não houver aparelho para análise
Aparelhos modernos com alto grau de exatidão
Minimizam o trabalho de análise e possíveis erros
Alto custo de aquisição e manutenção dos equipamentos
24
O método ideal deve possuir atributos essenciais como exatidão, precisão, especificidade e sensibilidade, além de ser prático, rápido e econômico.
O analista deve escolher quais atributos devem ser priorizados.
A escolha do Método Analítico
25
Critérios que devem ser observados na escolha de um Método Analítico
26
Fatores que devem ser considerados na escolha do Método de Análise
Quantidade Relativa do Componente Analisado:
 Maiores: mais de 1% (métodos convencionais)
 Menores: 0,01%-1% (métodos instrumentais)
 Micro: menos de 0,01% (métodos instrumentais)
 Traços: ppm e ppb (métodos instrumentais)
	 *Em relação ao peso total da amostra
27
COMPONENTES MAIORES E MENORES
Componentes Maiores:
Métodos Analíticos Clássicos ou Convencionais

Gravimétricos e Volumétricos
Componentes Menores e Micronutrientes:
Técnicas mais sofisticadas e altamente sensíveis

Métodos Instrumentais
28
Fatores que devem ser considerados na escolha do Método de Análise
	2. Exatidão Requerida
Quando o composto se encontra em 
mais de 10% da amostra

Métodos Clássicos: exatidão de até 99,9%. 
Quantidades menores que 10%

Métodos mais sofisticados e exatos.
29
Fatores que devem ser considerados na escolha do Método de Análise
	3. Composição Química da Amostra
Escolha do método: depende da composição química do alimento, isto é, dos possíveis interferentes.
Determinação de um componente predominante: não oferece grandes dificuldades.
Material de composição complexa: há necessidade de efetuar a separação dos interferentes potenciais antes da medida final.

Extração ou separação prévia do componente a ser analisado.
30
Fatores que devem ser considerados na escolha do Método de Análise
	4. Recursos Disponíveis
	Nem sempre é possível utilizar o melhor método de análise devido:
 Alto custo
 Tipo de reagente(s)
 Pessoal especializado
31
Esquema Geral – Análise Quantitativa
Análise Quantitativa 

Deve estar relacionada à massa do componente de interesse presente na amostra tomada para análise

Essa medida é a última de uma série de etapas operacionais que compreende toda a análise
32
Esquema Geral de Análise
Amostragem

Sistema de processamento da amostra
  
 Reações Químicas Mudanças Físicas
   
 Separações
 
 Análise laboratorial
 
 Processamento de dados
 
 Avaliação estatística
33
Amostragem
O processo de amostragem pode representar até 30% do erro de uma análise.
Os tipos de inspeção ou análises pretendidas determinam os aspectos críticos relacionados com os cuidados na coleta e no tratamento das amostras.
As técnicas de amostragem dependem de variáveis como:
Tamanho da amostra
Natureza da amostra
Estado físico da amostra
Aspectos operacionais
Análises a serem efetuadas
34Amostragem
É também importante considerar os seguintes fatores para uma amostragem bem-sucedida:
Finalidade da inspeção: Aceitação ou rejeição, avaliação da qualidade média, determinação da uniformidade.
Natureza do lote: Tamanho, divisão em sub-lotes e se está a granel ou embalado.
Natureza do material em teste: Homogeneidade, tamanho unitário, história prévia e custo.
Natureza dos procedimentos dos testes: Significância, procedimentos destrutivos ou não destrutivos, tempo e custo das análises.
35
Amostragem
É o conjunto de operações com as quais se obtém, a partir do material em estudo, uma porção pequena que represente todo o conjunto da amostra.
Uma amostra representativa do material a ser analisado deve ser coletada segundo procedimentos definidos do ponto de vista químico, estatístico e do setor interessado na análise.
O processo de amostragem compreende três etapas principais:
Coleta da amostra bruta
Preparação da amostra de laboratório
Preparação da amostra para análise
36
Quando a amostra é homogênea minimiza os erros analíticos
Amostragem 
37
A coleta da amostra bruta necessita de um registro/documentação: quem, o que, onde, porque e como, pois é um passo importante para a rastreabilidade dos resultados.
Redução da amostra bruta adequação às quantidades necessárias à rotina do laboratório preparo da amostra para análise
Deve ser considerado se a amostra é sólida, líquida ou pastosa
Coleta da amostra
38
Coleta da Amostra Bruta
Idealmente, a amostra bruta deve ser uma réplica, em ponto reduzido do universo considerado.
Amostras fluídas (líquidas e pastosas) homogêneas:
	Podem ser coletadas em incrementos (porções) com o mesmo volume, do alto, meio e do fundo do recipiente após agitação e homogeneização.
Amostras sólidas
	Quando os constituintes diferem em textura, densidade e tamanho de partícula: devem ser moídas e misturadas.
39
Amostra Bruta – Quantidades a serem colhidas
Pequenos lotes:
	Todo o material pode ser tomado como amostra bruta.
Lotes maiores:
	Amostragem deve compreender de 10 a 20% do número de embalagens contido no lote, ou 5 a 10% do peso total do alimento a ser analisado.
OBS.: No caso de lotes muito grandes toma-se a raiz.
40
Fórmula Geral para Coleta da 
Amostra Bruta
N = c . √ n 
	N = número de unidades a serem coletadas como amostra bruta (número de sacos, caixas, latas, etc.)
	c = fator ligado ao grau de precisão e homogeneidade da amostra, sendo: 
	c < 1 = amostra homogênea
	c > 1 = amostra heterogênea
	n = população total do lote (sacos, caixas, latas, etc.)
41
Cálculos - Exemplo
	Se uma indústria de conservas de palmito produziu um lote de 1296 vidros, quantos vidros devem ser amostrados para realizar as análises de controle de qualidade?
Resposta: Devem ser coletados mais de 36 potes de conserva de palmito como amostra bruta para as análises de controle de qualidade.
42
Coleta da amostra bruta
Calador de metal: utilizado
para coleta de amostras em
sacaria.
Pontos de colheita da amostras para produtos ensacados (parte superior, média e inferior do saco).
43
Coleta da amostra bruta
Sonda de profundidade
(1,60m x 0,05m de
profundidade): utilizada para coleta de amostras a granel.
Mínimo de 8 pontos para cargas menores e 16 pontos para cargas maiores (posições verticais e inclinadas da sonda).
44
Tratamento da Amostra Bruta
Após a coleta, a amostra deve ser armazenada de forma adequada, sendo identificado e rotulado o material da forma mais completa possível:
Tipo da amostra
Local e data da coleta
Fabricante e data de fabricação
Código da amostra
Representatividade da amostra
Órgão e responsável pela coleta
Se necessário, incluir um breve relatório contendo informações sobre anormalidades observadas: condição da embalagem, transporte, contaminação por outros materiais, estado de conservação, etc.
45
Preparo da Amostra – Alimentos Líquidos
Misturar bem o líquido no recipiente por agitação, por inversão e por repetida troca de recipientes.
Retirar porções de líquido de diferentes partes do recipiente (fundo, meio e superfície), misturando as porções no final.
Filtrar se necessário.
Bebidas gaseificadas: retirar o gás previamente por agitação.
46
Preparo da Amostra
Sorvetes e gelados: Deixar a amostra em repouso até se liquefazer e homogeneizar.
Mel e melados: Quando apresentarem 
	cristais, devem ser aquecidos a uma 
	temperatura baixa.
47
Alimentos semi-sólidos (queijos duros e chocolate):
Primeiramente as amostras devem ser raladas.
Depois pode ser utilizado o quarteamento como no caso de amostras em pó e granulares.
Alimentos úmidos (carnes, peixes e vegetais):
A amostra deve ser picada ou moída e misturada.
Sofrer quarteamento quando necessário para depois tomar uma quantidade suficiente para análise.
A estocagem deve ser sob refrigeração.
Preparo da Amostra
48
Método de Quarteamento Manual da Amostra
1º: Colocar a amostra sobre uma superfície 
	plana.
2º: Misturar bem e espalhar formando um 
	quadrado.
3º: Dividir o quadrado em quatro quadrados 
	menores.
4º: Os quadrados C e B são rejeitados, 
	enquanto os quadrados A e D são 
	misturados e novamente espalhados 
	formando um novo quadrado.
A 
B 
C
D
49
Método de Quarteamento Manual da Amostra
5º: Desprezar os quadrados A e D e misturar os quadrados C e B.
6º: Espalhar novamente formando o terceiro quadrado e continuar como antes até chegar num tamanho ideal de amostra.
50
Preparo da Amostra
Alimentos semi-viscosos (pudins, molhos, etc.) e alimentos líquidos contendo sólidos (compotas de frutas, vegetais em salmoura) e produtos enlatados em geral:
As amostras devem ser picadas em liquidificador e misturadas, e as alíquotas retiradas para análise.
Deve-se tomar cuidado com molhos de saladas (emulsões) que podem ser separados em duas fases no liquidificador.
51
Alimento com emulsão (manteiga e margarina):
As amostras devem ser aquecidas a 35ºC num frasco com tampa.
Depois deve ser agitado para homogeneização.
Em seguida, retiram-se as alíquotas necessárias 
	para análise.
Preparo da Amostra
52
Frutas:
As frutas devem ser cortadas ao meio nos sentidos longitudinal e transversal de modo a repartir em quatro partes.
Duas partes opostas devem ser descartadas e as outras duas partes opostas devem ser juntadas e homogeneizadas em liquidificador.
As frutas pequenas podem ser simplesmente homogeneizadas após serem trituradas inteiras no liquidificador.
Preparo da Amostra
53
Preparo da Amostra
O tipo de preparo da amostra vai depender da sua natureza e do método analítico envolvido.
Em alguns casos, a desintegração prévia da amostra é necessária:
Mecânica  Moagem – moedores, liquidificadores, processadores.
Enzimática  Proteases e carboidratases.
Química  Agentes químicos.
54
Mudança na composição da amostra durante o preparo
Contaminação devido à uma manipulação inadequada
Equipamentos contaminados.
Problemas que podem ocorrer nesses processos
55
Preservação da Amostra
As amostras colhidas deverão ser imediata e devidamente acondicionadas. 
	O acondicionamento será considerado adequado se for capaz de impedir qualquer alteração na amostra.
A escolha do tipo de acondicionamento ou do recipiente depende do estado físico do produto: líquido, sólido ou semi-sólido.
 Na escolha do acondicionamento deverá ser levado em conta o tipo de análise à qual vai ser submetida. 
Se a amostra se destina a testes microbiológicos, é imprescindível acondicioná-la em recipiente ou material de embalagem estéril que impeça a eventual contaminação do produto. 
56
Preservação da Amostra
Caso não seja possível analisar a amostra logo após a realização da amostragem, deve-se preservá-la da melhor forma possível:
Inativação enzimática
Diminuição das alterações lipídicas: resfriar ou congelar
Controle do ataque oxidativo:baixas temperaturas (N2)
Controle do ataque microbiológico
Embalagem plástica ou de vidro tampada e bem vedada
57
Amostragem
Os produtos industrializados poderão ser colhidos em suas embalagens originais. 
Recomenda-se o uso de recipientes de vidro, louça e outras embalagens semelhantes para gordura, frituras, produtos úmidos ou higroscópicos (carnes e outros). 
As amostras de substâncias líquidas são geralmente acondicionadas em frascos plásticos ou de vidro.
Para análise de resíduos de metais, não é aconselhável utilizar vidro para acondicionar amostras de alimentos; alternativamente, deve-se usar recipientes de polietileno. 
Para acondicionar amostras para análise de pesticidas utilize embalagens de vidro e, quando for possível, de papel.
58
Análise Fiscal
Efetuada sobre o alimento apreendido pela autoridade fiscalizadora competente.
Do alimento interditado será colhida amostra representativa do estoque existente, a qual será dividida em três partes:
Análise Fiscal
(triplicata)
1 – Detentor	 2 – Laboratório	 3- Laboratório
(contraprova) (amostra p/ laboratório)	(testemunho)
59
Sistema de processamento
da amostra
A preparação da amostra está relacionada com o tratamento que ela necessita antes de ser analisada.
 Moagem dos sólidos.
 Filtração de partículas sólidas em líquidos.
 Eliminação de gases.
60
Pré-tratamento da Amostra
Amostras Sólidas – Quando possível, homogeneizar a amostra agitando a embalagem antes ou após abertura, neste último caso evitar o uso de utensílios de metal.
As amostras de carne e produtos de carne devem ser separadas dos ossos, pele ou couro. 
No caso de pescado, devem-se retirar os diferentes componentes não comestíveis da amostra (sem pele e espinhas), utilizando somente o filé. 
61
Pré-tratamento da Amostra
Dependendo do tipo de análise, quando as amostras forem hortaliças in natura, elas devem ser lavadas, descascadas (quando for o caso) e utilizadas somente as partes comestíveis.
Amostras Liquidas – Agitar a amostra até homogeneizar completamente. Filtrar se necessário. Nos casos de produtos gaseificados, como refrigerantes e vinhos espumantes, transferir, antes de filtrar, para um béquer seco e agitar com um bastão de vidro até eliminar o gás.
62
Preparo da Amostra para Análise
Amostras Sólidas – Para análise em separado dos diferentes componentes da amostra (balas, bombons, compotas, conservas e recheios), proceder a separação dos componentes por processo manual ou mecânico.
Sorvetes e Gelados – Deixar em repouso à temperatura ambiente, até liquefazerem, para depois serem homogeneizados e guardados em frascos com rolha esmerilhada.
Produtos semi-sólidos ou misturas liquidas ou sólidas – Produtos como queijo e chocolate devem ser ralados grosseiramente. Tirar a amostra por método de quarteamento.
63
Preparo da Amostra para Análise
Amostras sólidas em Pó ou em Grânulos – Retirar partes representativas da amostra (superfície, centro e lados). 
Triturar em gral ou moinho, se necessário, e passar por um tamis de 144 furos por cm2. 
Espalhar com uma espátula sobre uma folha grande de papel de filtro e proceder o método de quarteamento. 
64
Preparo da Amostra para Análise
Pastas Semi-viscosas e Líquidos contendo Sólidos – Produtos como pudins, sucos de frutas com polpa, geléias com frutas, doces de massa com frutas devem ser homogeneizados em liquidificador ou multiprocessador.
Para análise em separado dos diferentes componentes da amostra (balas, bombons, compotas, conservas e recheios), proceder a separação dos componentes por processo manual ou mecânico.
65
AMOSTRAGEM E PREPARAÇÃO DA AMOSTRA
Resultados de uma Análise Quantitativa

O processo analítico deve representar, com suficiente exatidão, 
a composição média do material em estudo
 
Expressos em termos relativos

Quantidades dos componentes por unidades de peso ou
 volume da amostra

Necessidade de conhecer a quantidade de amostra 
(peso ou volume)
66
Reações químicas ou mudanças físicas
Preparação do extrato para análise.
 Obtenção de uma solução apropriada para a realização da análise.
 O tipo de tratamento depende da natureza do material e do método analítico escolhido:
Extração com água 
Extração com solvente orgânico 
Ataque com ácido
67
Aspecto de suma importância na fidedignidade dos resultados analíticos.
As soluções precisam ter a sua concentração de soluto calculada. Para o cálculo de concentração, usa-se mais usualmente a Molaridade e a Normalidade.
Preparo de soluções para análise
68
A Molaridade é a quantidade de mols de soluto presente em cada litro de solução. 
Para isso, existe a fórmula: M=n/V 
n é a massa (em gramas) dividida pela massa molar (n = m/mol)
V é o volume da solução.
Substituindo n temos que: M=m/mol. V
Molaridade 
69
100mL de uma solução contém 20g de NaCl. Qual a molaridade (M) dessa solução?
1º passo: calcular a massa molecular do NaCl = (1x23)+(1x35,46)=58,46g/mol
2º passo: transformar a medida do V de mL para L, onde 100mL=0,1L
3ºpasso: aplicar a fórmula M=m/mol.V, onde M=20/58,46x0,1
 M=3,4 mol/L
70
Exemplo
A Normalidade é a relação entre o equivalente-grama do soluto pelo volume da solução. Está em desuso.
Equivalente-grama (E) de um elemento químico é a relação entre átomo-grama (A) e sua valência (v) (peso molecular dividido pela valência), no composto considerado. 
 N = nEqg/V
Normalidade 
71