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APOSTILA PRÁTICA DE MICROSCOPIA DE ALIMENTOS Samella Fabiane Piva Michele Corrêa Bertoldi Uelinton Manoel Pinto Ouro Preto, MG. 2013 UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO ESCOLA DE NUTRIÇÃO DEPARTAMENTO DE ALIMENTOS ALI 252- MICROSCOPIA DE ALIMENTOS APRESENTAÇÃO A disciplina Microscopia de Alimentos é oferecida no início do curso de Ciência e Tecnologia de Alimentos da Universidade Federal de Ouro Preto e desta forma, possibilita um dos primeiros contatos do estudante com conteúdo especificamente voltado para a área de Alimentos. As empresas alimentícias buscam garantir a qualidade e segurança de seus alimentos empregando diversas ferramentas que hoje estão centradas em um controle sistêmico da produção. A aplicação das Boas Práticas de Produção e da Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle (APPCC) na indústria alimentícia tem apresentado excelentes resultados na qualidade e segurança dos produtos. Além disso, as empresas utilizam diversas análises laboratoriais para monitoramento e verificação da qualidade e segurança dos produtos. A Microscopia de Alimentos é uma forte aliada aos métodos físico-químicos e microbiológicos para o controle da higiene dos alimentos apontando e prevenindo possíveis falhas no processamento. Durante o semestre, os alunos são apresentados às técnicas de análise microscópicas dos alimentos, com o intuito de identificar elementos histológicos característicos e determinar a presença de materiais estranhos em produtos alimentícios. Tais conhecimentos permitem um bom embasamento para a execução de diversas técnicas de análise que serão utilizadas no decorrer do curso de graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos. Os autores 1 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos SUMÁRIO Introdução ........................................................................................................................ 2 Cuidados no laboratório e generalidades ......................................................................... 2 Equipamentos, materiais e reagentes ................................................................................... 3 Legislação ............................................................................................................................ 4 Métodos de análise .............................................................................................................. 4 Apresentação dos resultados da análise microscópica ........................................................ 4 PRÁTICA 1: Uso do microscópio ótico e estereoscópico .................................................. 6 PRÁTICA 2: Preparo de lâminas temporárias para a identificação de elementos histológicos ......................................................................................................................... 15 PRÁTICA 3: Identificação de amido .................................................................................. 18 PRÁTICA 4: Extração e caracterização de amido .............................................................. 23 PRÁTICA 5: Identificação de elementos histológicos e materiais estranhos em mel ........ 25 PRÁTICA 6: Identificação de elementos histológicos e materiais estranhos em condimentos ........................................................................................................................ 28 PRÁTICA 7: Pesquisa de materiais estranhos em tempero ................................................ 30 PRÁTICA 8: Pesquisa de materiais estranhos em manteiga e leite, bebida láctea e iogurte .......................................................................................................................... 31 PRÁTICA 9: Pesquisa de sujidades leves utilizando o método da digestão ácida ............ 35 PRÁTICA 10: Pesquisa de sujidades leves pelo método da flutuação em óleo, utilizando o frasco armadilha de Wildman ......................................................................... 37 PRÁTICA 11: Pesquisa de sujidades leves utilizando o método da digestão enzimática (pancreatina) ....................................................................................................................... 39 PRÁTICA 12: Identificação de elementos histológicos, pesquisa de materiais estranhos e fraudes em cacau e chocolate em pó ................................................................................ 41 PRÁTICA 13: Avaliação microscópica do café torrado e moído ...................................... 45 Referências bibliográficas .................................................................................................. 48 ANEXO 1: Preparo de soluções utilizadas em microscopia ............................................... 51 2 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos INTRODUÇÃO A microscopia de alimentos consiste em uma técnica microanalítica, simples e de baixo custo, tendo como principal finalidade a identificação de elementos histológicos característicos e a detecção de materiais estranhos em produtos alimentícios. A análise histológica possibilita a verificação da presença/ausência de substâncias declaradas ou não nos rótulos. Por outro lado, a detecção de material estranho no produto fornece um indicativo da condição higiênico-sanitária na qual o alimento se encontra, e pode estar associada a uma ou mais etapas do processamento do produto, desde a colheita até o armazenamento no ponto de venda. Desta forma, a análise microscópica permite a detecção de fraudes, que não são evidenciadas por métodos físico-químicos ou microbiológicos, além de auxiliar no controle de qualidade dos alimentos. Porém, a análise microscópica é utilizada como ferramenta auxiliar na análise de alimentos e, desta forma, não substitui as análises físico-químicas e microbiológicas convencionais para a avaliação da qualidade dos produtos alimentícios. Além de resultados qualitativos, a microscopia de alimentos também pode ser utilizada na obtenção de dados quantitativos, como por exemplo, para estimar a composição de misturas de pós de origem vegetal em especiarias, ou a proporção de areia e/ou paus em condimentos, ou ainda a porção vegetal utilizada como adulterante. A eficiência da técnica depende da experiência e conhecimentos do analista acerca das características estruturais de materiais estranhos, da estrutura interna dos ingredientes de origem vegetal e animal presentes no produto alimentício, bem como das alterações morfológicas destes ingredientes durante o processamento. CUIDADOS NO LABORATÓRIO E GENERALIDADES Para a proteção do analista, é indispensável o uso de jaleco, calçados fechados, óculos de proteção, dentre outras medidas. Não se devem trocar as tampas dos frascos dos reagentes. A quantidade de reagente restante/em excesso não deve ser retornada para o frasco. As vidrarias graduadas de alta precisão, não deverão ser aquecidas em temperaturas superiores a 50 ºC, para que não percam sua calibração. Ao acender o bico de gás, primeiro acenda o fósforo e, em seguida, abra o registro do gás. Ácidos e bases fortes devem ser adicionados sempre à água, e não o processo inverso. Pipetar reagentes tóxicos e corrosivos com o auxílio de pipetador ou pera. Nunca devem ser pipetados com a boca. Nas medidas de volume, o nível inferior do menisco do líquido contido nos recipientes deve aflorar o traço de aferição.As concentrações das soluções de sólidos em líquidos são expressas em percentagens de peso em volume (p/v) e as de líquidos em líquidos, em percentagens de volume em volume (v/v). As etapas em que se utilizam soluções de hidróxido de sódio ou mistura de álcool-éter devem ser realizadas em capela. A solução de hidróxido de sódio deve ser neutralizada antes do seu descarte. 3 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos EQUIPAMENTOS, MATERIAIS E REAGENTES O laboratório de microscopia deve estar suficientemente equipado para alcançar os objetivos da análise. A seguir, estão descritos os aparatos necessários para uma boa eficiência na análise microscópica. Equipamentos Agitador mecânico; Balança semi-analítica eletrônica de precisão, com sensibilidade mínima de 0,1g; Balança analítica eletrônica de precisão, com sensibilidade de 0,01g; Capela de exaustão; Cronômetro com alarme; Chapa aquecedora; Equipamento para filtração a vácuo; Estufa de secagem; Microscópio estereoscópico; Microscópio ótico composto, com as especificações mínimas: binocular, condensador, oculares com aumento de 10X, três objetivas com aumentos de 10X, 25X e 40X, além de acessórios para luz polarizada; Sistema de aquecimento de água filtrada; Autoclave. Materiais Alça de platina; Bastão de vidro; Béquer de vidro, com diferentes capacidades; Cálice de vidro cônico; Dessecador; Erlenmeyer de vidro, com diferentes capacidades; Gral de porcelana e pistilo; Lâminas e lamínulas de vidro; Papel de filtro qualitativo; Peneiras de aço inox, com diferentes malhas; Pesa-filtro; Pincel; Placa de Petri de vidro; Vidro de relógio. Reagentes – ver Anexo 1 sobre o preparo de soluções utilizadas em microscopia Água glicerinada a 2% ou a 66%; Álcool etílico P.A.; Água destilada; Clorofórmio P.A.; Éter etílico P.A.; Sílica gel azul (4/8 mm); Hipoclorito de sódio e potássio (2,5% a 10,0%); Solução de cloreto férrico a 3%; Solução de hidróxido de sódio a (1,0 a 5,0 %); Solução de lugol; Suspensão de pancreatina; Gelatina glicerinada; Solução de Hoyer; Solução de acido clorídrico a 5,0%; Reagente universal; Solução de acido fosfórico (1 4 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos +40); Sudan II, III e IV; Óleo mineral; Óleo de rícino; Querosene; Heptano; Óleo de cedro; Solução de lauril sulfato de sódio; Sudan II, III e IV LEGISLAÇÃO Resolução – RDC n° 175, de 8 de julho de 2003 (DOU de 10/07/2003), da Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA/MS), aprova o Regulamento Técnico de Avaliação de Matérias Macroscópicas e Microscópicas Prejudiciais à saúde humana em Alimentos Embalados. MÉTODOS DE ANÁLISE A análise microscópica deve seguir as metodologias de análise recomendadas pela Food and Drug Administration (FDA), pela Association of Official Analytical Chemists International (AOAC), pela International Organization for Standardization (ISO), pelo Instituto Adolfo Lutz e pela Comissão do Codex Alimentarius e seus comitês específicos, ou ainda seguindo métodos validados conforme protocolos adotados por entidades internacionalmente reconhecidas. APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS DA ANÁLISE MICROSCÓPICA O resultado da análise microscópica deverá seguir recomendações dos órgãos responsáveis mencionados no item anterior e deverá apresentar, dentre outros: Especificação dos amidos e elementos histológicos de vegetais identificados, utilizando o nome científico (Gênero + espécie + cultivar), conforme normas do Código Internacional de Nomenclatura Botânica, seguido do nome comum entre parênteses; Ex.: Triticum aestivum (trigo), Zea mays L. (milho) Hordeum sp. (Cevada). Relatar a presença de substância amilífera alterada, de levedura (característica do fermento biológico), de fibras musculares e outros. Relatar a presença dos elementos histológicos não identificados, mesmo que sua identificação não seja possível. Especificar os materiais estranhos encontrados no produto, como insetos inteiros ou em partes, parasitas, excrementos de insetos ou de outros animais, objetos inteiros e pontiagudos; 5 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos Figura 1: Exemplo de laudo utilizado para análise microscópica. Logo, nome e endereço do laboratório. Número de registro do laboratório em conselho profissional específico Nome do responsável técnico pelo laboratório Número de registro na Vigilância Sanitária LAUDO DA ANÁLISE MICROSCÓPICA N° xx Data da coleta: / / Horário da coleta:__________________________________. Local da coleta: Empresa_____________. Endereço: _______________________________. Coletador: ________________________________. Analista: ____________________________________. Amostra:_____________________________. Lote: _________________ Quantidade coletada: _____ unidades. Local armazenado até a análise:___________________________________. METODOLOGIA PARA A COLETA: Amostragem por atributos (Ref. ABNT 5426:1977). Quantidade de amostra destinada à análise: ____ g / Redução manual por quarteamento Análise de sujidades pelo método da flutuação (Ref. A.O.A.C. n° 965.38 17 a Ed. 2000) Análise visual e por microscopia ótica. DIAGNÓSTICO A análise microscópica de chocolate em pó revelou a presença de elementos histológicos de Zea sp. (milho) e Hordeum sp. (cevada), de elementos histológicos não identificados, partículas metálicas, fragmentos de Tribolium sp (besouros) e baratas (Blattella sp.), larvas e fragmentos de Tribolium castaneum L. (besouro-castanho), totalizando n fragmentos de materiais estranhos/ 100 g do produto. CONCLUSÃO A amostra de cacau em pó não atende à Resolução RDC n. 175/2003 por apresentar vetores mecânicos sendo, portanto, reprovada. Data: ___/___/_______ _________________________________________ Técnico responsável- Carimbo/Assinatura 6 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos PRÁTICA 1: USO DO MICROSCÓPIO ÓTICO E ESTEREOSCÓPIO 1. INTRODUCAO A análise microscópica dos alimentos normalmente é realizada com o auxílio dos microscópios ótico e estereoscópico, que apresentam ampliação entre 5 a 2000, suficientes para alcançar os objetivos da análise. A microscopia eletrônica possui poder de ampliação 1000X maior em relação ao microscópio ótico, porém, considerando o elevado custo dos equipamentos e das análises, bem como a complexidade da preparação da amostra, tal técnica não é empregada no cotidiano dos laboratórios de microscopia de alimentos. Em geral, a identificação ao microscópio do material preparado na lâmina deve ser iniciada pela observação no menor aumento, prosseguindo gradativamente até o aumento máximo. Os tipos mais comuns de microscópios utilizados em microscopia de alimentos são: MICROSCÓPIO ESTEREOSCÓPIO DE CAMPO AMPLO Campo de visão não invertido. Aumentos utilizados: 5 a 100X. Tipo "Greenough": compostopor um sistema de prismas e lentes convergentes, independentes (um para cada olho). Possui grande resolução. Preferido para trabalhos críticos, produz imagens plásticas (observações tridimensionais, estereoscópicas). Vários tipos de microscópios de baixo poder: que produzem campo invertido, e onde os sistemas de lentes e prismas estão situados em um trilho ou anel. As lentes "zoom" são deste tipo, O poder de resolução não é tão bom como no tipo "Greenough", porém o trabalho fotográfico é obtido mais facilmente. VANTAGENS: Para cada aumento, a distância de trabalho é constante: o campo visual é amplo e permite manipulação fácil e natural do objeto, sem interromper a observação. Com a adição de acessórios, podem-se realizar observações com iluminação episcópica e diascópica, com luz polarizada e fluorescência. Permite ainda a confecção de fotografias. MICROSCÓPIO ÓTICO Geralmente, apresenta campo de visão invertido. As manipulações de objetos são extremamente difíceis, mesmo trabalhando com pequenos aumentos. O microscópio ótico geralmente produz uma ampliação máxima útil de 1000X do tamanho original. O termo “ampliação útil” significa que as estruturas ainda são claramente distinguíveis, em vez de estarem embaçadas. Com algumas modificações, incluindo oculares de alta potência, a ampliação máxima de um instrumento pode ser aumentada. Mesmo com estes ajustes, o limite de ampliação útil do microscópio ótico é de aproximadamente 2000X. Existem vários tipos: Microscópio composto: com óptica de quartzo e iluminação especial: pode produzir efeito ultravioleta para fotografia. Com filtros e colorações especiais temos a microscopia de fluorescência. Com iluminação oblíqua ou condensadores especiais (iluminação de campo escuro) permite a visualização de partículas extremamente pequenas. 7 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos Microscópio de contraste de fase e interferência (tipo Nomarski): aumentam o contraste e detalhes observáveis em material biológico não colorido, enfatizando as diferenças em espessura ou índice de refração. MICROSCÓPIO O microscópio é composto por partes mecânicas e ópticas. Apesar de o sistema óptico ser sua principal característica, as partes mecânicas devem fornecer grande precisão, rigidez e fácil ajustamento. Sua constituição geral é a seguinte: Base ou pé: sustenta o instrumento. Braço: sustenta a parte ótica (lentes) e serve de transporte do aparelho. Charriot: permite movimentos horizontais e verticais da lâmina em observação. Tubo ou canhão: contém em uma das extremidades a lente e na outra, o revólver. Mesa ou Platina: é o local onde a lâmina é colocada para visualização sobre uma abertura central para a passagem dos raios luminosos, coletados pelo espelho, "reforçados", “purificados” e dirigidos pelo condensador e o diafragma. Parafuso macrométrico e micrométrico: Parafuso macrométrico: permite movimentos verticais (acima e abaixo) rápidos das lentes. Obtém- se com ele a focalização grosseira da peça a ser examinada. Parafuso micrométrico: fornece controle de focalização mais precisa, mesmo quando se está trabalhando com grandes aumentos. Revólver: peça giratória na qual se prendem as objetivas. Objetivas: localizadas na extremidade inferior do tubo ou canhão. São sistemas ópticos, construídos com 4-6 ou mais lentes superpostas. São montadas sobre um revólver porta-objetivas que pode ser girado para mover qualquer uma delas em alinhamento com o condensador. Produzem a imagem aumentada do item em observação que é projetado para o olho do observador. Existem vários tipos de objetivas, e todos os tipos apresentam sistemas "secos" e de imersão. A imagem formada pelas objetivas é também ampliada pelas lentes oculares. Assim, a combinação do sistema de lentes oculares produz a ampliação. A ampliação total obtida com qualquer uma das objetivas é determinada pela multiplicação do poder de ampliação da objetiva pelo poder de ampliação da ocular (geralmente 10X), como mostrado a seguir: 8 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos Oculares: localizadas na extremidade superior do tubo. Ampliam a imagem e a projetam ao olho de observador. As oculares apenas ampliam a imagem formada pela objetiva e não melhoram a nitidez das estruturas do objeto observadas. Desta forma, seria ilógico o emprego de objetivas de menor aumento, e oculares de grande poder de ampliação. Também não é aconselhado o uso simultâneo de objetivas e oculares de forte aumento, pois o campo visual seria pouco nítido. Geralmente, a ampliação da imagem deve ser obtida pela seleção de uma objetiva de grande poder e uma ocular de baixo poder. Por exemplo, aumentos de 100X devem ser obtidos com uma objetiva de 20X e uma ocular de 5X. Condensador: É a porção mais inferior do sistema óptico e situa-se abaixo da platina. Regula a quantidade de luz adequada à visualização do objeto. Deve estar centralizado. O sistema de lentes do condensador fornece a luz concentrada e a focaliza no plano do objeto. Para se obter uma ótima resolução, a imagem da fonte de luz deve estar no foco simultaneamente com o objeto examinado. Movendo-se o condensador para fora do foco, o contraste do material não corado aumentará. Esta operação é, algumas vezes, vantajosa. No entanto, acarreta a diminuição do poder de resolução. Diafragma: O diafragma controla a forma do cone de luz projetado pelo condensador. Para total eficiência, a lente da objetiva deve estar inteiramente preenchida pela luz. É necessário diminuir a luz para maior conforto do observador, pois o excesso de brilho prejudica o exame. Para as objetivas de menor aumento, utiliza-se o diafragma fechado, eliminando os raios laterais. As objetivas de maior aumento usa-se o diafragma aberto. Iluminador: é a fonte da luz que é dirigida através do espécime pelo condensador e diafragma. Cada parte do sistema óptico tem algum efeito nos raios luminosos. Os raios passam através do condensador e são focalizados por ele no plano do objeto, modificados por este, coletados pela objetiva e, então projetados na ocular, que amplia a imagem primária. A imagem é formada por meios ópticos e não é necessariamente idêntica ao espécime real. Parte da habilidade de um bom microscopista consiste no conhecimento e experiência necessários para interpretar adequadamente as imagens. A deformação mais perceptível da realidade é, sem dúvida, o achatamento bidimensional da imagem de objetos tridimensionais. PODER DE RESOLUÇÃO À medida que dois objetos se aproximam, atinge-se um ponto tal em que é impossível distingui-los Designação da objetiva Ampliação da objetiva Ampliação da ocular Ampliação total Baixa Ampliação 4 ou 10 10 40 ou 100 Média Ampliação 40 10 400 Imersão 100 ou 200 10 1000 ou 2000 9 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos como entidades separadas. A menor distância na qual, dois objetos poderão ser vistos separadamente é o poder de resolução. A 25 cm de distância, o olho humano tem poder de resolução de cerca de, 0,1 nm a 0,2 mm, o que significa que distancias inferiores são observadas como um ponto único. O limite de resolução dos microscópios óticos é de cerca de 200 nm ou 2000 Å (angstrom), maior que o olho humano em até 2000X. A ampliação útil de um microscópio é limitada pelo seu poder de resolução ou sua habilidade de distinguir imagens de dois objetos muito próximos,mas separados como entidades distintas. O poder de resolução é função do comprimento de onda da luz e da abertura numérica do sistema de lentes. Assim, o poder de resolução máximo de um microscópio é fixado pelo comprimento de onda da luz utilizada e pelas propriedades óticas das lentes. Os microscópios luminosos que utilizam a luz visível têm um poder de resolução de aproximadamente 0,1 a 0,25 μm, o que significa que partículas de tamanhos inferiores a esta faixa não podem ser distinguidas umas das outras. As estruturas celulares que desejamos evidenciar são da ordem de 1 mm (milímetro), equivalente a 1000 μm (micrômetros) ou 1000000 nm (nanômetros), ou inferior. Desta forma, a ampliação destas estruturas com o auxílio dos auxilio dos microscópios ótico e estereoscópico é suficiente para a sua observação com o olho humano. A maioria dos tecidos é incolor, o que dificulta a sua observação ao microscópio ótico. Assim, a visualização dos constituintes e estruturas celulares pode ser realçada por testes histoquímicos, utilizando reagentes específicos denominados corantes, o que permite a sua identificação (Tabela 1). Tabela 1. Principais reagentes utilizados em testes histoquímicos para a detecção de componentes e estruturas celulares. Estrutura/ Componente celular Reagente Coloração característica Amido Solução de lugol Azul arroxeada Celulose Cloreto de zinco Azul Tanino Cloreto férrico a 10% e carbonato de cálcio a 2% Reagente universal Azul-esverdeada Azul-esverdeada Ácidos graxos saturados e insaturados Sudan III Sudan IV Solução de lugol Reagente universal Vermelho-alaranjado Amarelo Vermelho-alaranjado Proteínas Acido tânico Acido pícrico Biureto Precipitado amarelo Precipitado amarelo 10 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos Lignina Floroglucina clorídrica Cloreto de zinco iodado Reagente universal Vermelho Amarelo Amarelo Gomas, pectinas e mucilagens. Acetato de chumbo alcoólico Precipitado Alcaloides Reagente universal Parda IMERSÃO EM ÓLEO Quanto maiores as ampliações, menor será a quantidade de raios luminosos a atravessar o tubo do microscópio. Desta forma, para aproveitar a maior quantidade possível de luz, interpõe-se entre a objetiva e a lamínula uma gota de óleo de cedro ou outro óleo que possua índice de refração igual a 1,575. Uma vez que o índice de refração do ar é menor que o do vidro, os raios de luz são refratados ou desviados à medida que passam através da lâmina. Assim, muitos raios de luz que são desviados pela lâmina que contém o material a ser observado não penetram na objetiva. Quanto maior for à ampliação, menor será a quantidade de raios luminosos a atravessarem o tubo do microscópio. Para se utilizar a objetiva de imersão, deve-se primeiramente focalizar a estrutura a ser analisada com a menor ampliação. Em seguida, adicionar uma gota de óleo sobre o centro iluminado da lamínula e virar direto o revólver para a objetiva de imersão. Observar pela ocular, ajustando a focalização micrométrica, colocando a imagem em foco. Após o uso, a lamínula e a lente da objetiva devem ser limpas, utilizando, um pano macio, umedecido em um pouco de algumas soluções tais como: benzol, gasolina, clorofórmio, xilol, ou álcool-éter. Uma vez que as lentes das objetivas são coladas nas partes metálicas com resinas, deve-se evitar solvente em excesso, que empregados com frequência, podem deslocar as lentes. CUIDADOS COM O MICROSCÓPIO 1) Evitar tocar as lentes, pois as impressões digitais sobre a superfície de uma lente diminuem sensivelmente sua área útil, prejudicando o processo de formação da imagem. 2) Limpar as partes metálicas com pano macio embebido em álcool 70%. Lubrificar as superfícies deslizantes e engrenagens com vaselina. 3) Para a limpeza das oculares, utilizar algodão, cotonete caseiro ou palito isenta de ferpas, com a ponta envolvida com algodão, pano macio e que não solte fiapos. Pode-se usar solução de limpeza (50% éter sulfúrico PA, 50% clorofórmio PA), álcool ou xileno, com muito cuidado e em quantidades mínimas, pois estes podem penetrar no cimento das lentes. 11 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos 4) Para limpeza das objetivas de imersão utiliza-se uma solução de álcool-éter 1:3 e um pano macio. Antes de se iniciar a limpeza da parte óptica do microscópio, os seguintes cuidados devem ser tomados: Observar se as lentes possuem fungos; Observar se a camada de filme fino anti-reflexiva não está deteriorada (isto pode ser observado através da diferença de coloração entre o vidro e o filme); Após estas observações, inicia-se a limpeza de baixo para cima, ou seja, limpam-se os vidros e espelhos da base, da lâmpada, até chegar-se ao topo, nas oculares. Para a limpeza de fungos utiliza-se água oxigenada a 10 volumes. O procedimento para aplicação é o seguinte: segura - se o cotonete sem tocá-lo, para evitar depositar gordura das mãos no algodão; Segura-se a lente, pela lateral, limpando as duas superfícies. Inicia-se a aplicação pelo centro, fazendo-se um movimento em espiral. O mesmo procedimento é utilizado na limpeza de espelhos. Para a limpeza das lentes com manchas de gorduras ou outras que não fungos, executa-se o mesmo procedimento anterior, porém com a solução de limpeza; OBS: Os filtros e lentes de plástico ou acrílico não podem ser limpos com a solução de clorofórmio e éter sulfúrico, pois isto danificaria a sua superfície tornando-os opacos. Utiliza-se para isto álcool etílico. 5) Não retirar as objetivas ou oculares dos orifícios do microscópio. Se precisarem ser removidas, vedar os orifícios com tampas plásticas próprias. 6) Nunca mexa no sistema de ajustamento micrométrico, como também nos prismas. Os sistemas de prismas dificilmente são alinhados sem equipamento especial. 7) Transporte o microscópio pela haste e pela base, nunca pelos parafusos do mecanismo macrométrico e micrométrico. 8) Para focalizar a preparação, mova a platina sempre de baixo para cima, nunca de cima para baixo. Não force o mecanismo micrométrico, quando estiver no fim e mantenha-o sempre no meio. O microscópio, quando não estiver em uso, necessita de cuidados especiais para se evitar a proliferação de fungos. O ideal é que seja mantido em sala com ar condicionado, pois este auxilia a manutenção de uma umidade relativa baixa. A utilização de capas protetoras é recomendada e o material deve ser pano ou qualquer outro tecido que permita aeração do microscópio (o uso de plástico não é recomendado por reter umidade). 12 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos 2. OBJETIVO Identificar e conhecer as respectivas partes do microscópio ótico e estereoscópico e aprender a manuseá-lo adequadamente. 3. MATERIAL E MÉTODO Material Microscópio ótico Estereomicroscópio Lâminas permanentes Placas de Petri Método Os procedimentos de utilização do microscópio estão descritos a seguir. 1) Encaixar a lamina a ser observada no orifício da platina. 2) Girar o botão que se situa no pé do microscópio e ajustar a luminosidade. Não precisa girar até o fim. 3) Com a objetiva de menor aumento posicionada, girar o parafuso macrométrico até que a objetiva se aproxime da lâmina. Proceda olhando por fora e não pela ocular. 4) Girar o macrométrico até obter a nitidez necessária para a observação. Desta vez, observando pelaocular. 5) Focalizar com o micrométrico. Para aumentar a ampliação, gire o revólver e utilize a objetiva de aumento imediatamente superior. Faça o ajuste fino utilizando o micrométrico. Repita a operação ao mudar a objetiva. 6) A observação utilizando a objetiva de maior aumento (100X), ou objetiva de imersão, deve ser realizada conforme descrito no item anterior, com adição de uma gota de óleo de imersão por cima da lamínula. 13 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos 4. RESULTADOS Lâmina Desenho esquemático Aumento da Objetiva Observações 14 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos Complete o desenho abaixo. 15 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos PRÁTICA 2: PREPARO DE LÂMINAS TEMPORÁRIAS PARA A IDENTIFICAÇÃO DE ELEMENTOS HISTOLÓGICOS 1. INTRODUÇÃO A análise histológica de alimentos tem como objetivo a confirmação dos ingredientes declarados no rótulo do produto, garantindo ao consumidor a aquisição de produtos em conformidade com a legislação. A identificação histológica também visa caracterizar os materiais estranhos, auxiliando na detecção de fraudes. Para que a identificação dos constituintes do alimento seja feita de forma correta, o analista deve estar familiarizado com as características morfológicas e histológicas dos tecidos vegetais e animais. 2. OBJETIVO Observar as características histológicas de diversos itens alimentícios pela montagem de lâminas temporárias. 3. MATERIAL E MÉTODO Material Acetona, éter etílico ou etanol; Água glicerinada 2% (Lâminas temporárias) Lâminas e lamínulas Microscópio ótico Solução de lugol Solução de cloral hidratado ou hipoclorito de sódio 10% Solução de NaOH 5% Bisturi ou estilete Placas de Petri Becker Álcool Lamparina ou vela Banho-maria Base de unha Espátula Gral com pistilo Papel de filtro Funil Bomba de vácuo Etiquetas Método Preparo da amostra e montagem de lâminas temporárias: 1) Transferir os cortes histológicos para uma lâmina. 2) Acrescentar uma gota de água destilada ou água glicerinada a 2%. 3) Cobrir com lamínula. Caso haja presença de bolhas de ar, fazer movimentos cuidadosos de um lado para outro para eliminação das bolhas de ar, ou aquecer rapidamente na chama, ou adicionar uma gota de álcool entre a lâmina e a lamínula. 16 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos 4) Observar ao microscópio ótico. Produto Preparo da amostra Preparo da lâmina Elemento histológico típico Desenho Esquemático Aumento Cebola (Allium cepa) e alho (Allium sativum) Fazer cortes muito finos com auxílio de bisturi Colocar o corte mais uma gota de água glicerinada entre lâmina e lamínula Células do parênquima Banana (Musa paradisiaca) Picar em rodelas na hora da análise Macerar e colocar uma porção com uma gota de lugol entre lâmina e lamínula Vasos espiralados Mamão (Carica papaya) Macerar a fruta em água glicerinada Colocar uma porção com uma gota de água glicerinada entre lâmina e lamínula Tubo lactífero Abacaxi (Ananas comosus L. Merril). Macerar a fruta em água glicerinada Colocar uma porção com uma gota de água glicerinada entre lâmina e lamínula Ráfides de oxalato de cálcio Tomate (Lycopersic um esculentum Mill) Partir a fruta separando epicarpo, mesocarpo, endocarpo e espermoder ma. Colocar uma porção de cada uma das partes separadamente com uma gota de água glicerinada entre lâmina e lamínula Epicarpo: células poligonais em forma de contas. Mesocarpo: células grandes, arredondadas contendo pigmentos. Endocarpo: Células com protuberância. Espermoderma: células sinuosas com falsos pelos Salsa (Petrosoliu m sativum). Clarificar com solução de hipoclorito de sódio Colocar uma porção com uma gota de água glicerinada entre lâmina e lamínula Células com paredes muito finas. Orégano (Origanum vulgare) Clarificar com solução de hipoclorito de sódio Colocar uma porção com uma gota de água glicerinada entre lâmina e lamínula Células típicas e pelos da epiderme Sal Não é necessário colocar lamínula Observar os cristais na objetiva de 4X Cristais Areia Não é necessário colocar lamínula Observar os cristais na objetiva de 4X Cristais 17 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos Açúcar Não é necessário colocar lamínula Observar os cristais na objetiva de 4X Cristais Vidro Não é necessário colocar lamínula Observar os cristais na objetiva de 4X Cristais 4. RESULTADOS Preencha o quadro anterior fazendo um esboço dos elementos histológicos observados. 18 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos PRATICA 3: IDENTIFICAÇÃO DE AMIDOS 1. INTRODUÇÃO O amido é um polissacarídeo de extrema importância em alimentos. Ele é produzido em grande quantidade nas folhas dos vegetais como forma de armazenamento dos produtos da fotossíntese e é a forma de carboidrato mais comum na alimentação humana, representando cerca de 90% dos carboidratos da nossa dieta. É um alimento de reserva em plantas e um nutriente importante para os animais. Ele é uma mistura de glicanos que as plantas sintetizam como principal reserva de alimento, e está depositado no citoplasma das células de plantas como grânulos insolúveis compostos por dois polissacarídeos estruturalmente diferentes: α-amilose e amilopectina. A α-amilose (Figura 1) é um polímero linear, hidrossolúvel, de unidades de glicose unidos por ligações α 1,4. As ligações α-glicosídicas da α-amilose fazem com que ela adote uma conformação helicoidal irregularmente agregada. Já amilopectina (Figura 2) é uma macromolécula menos hidrossolúvel que a amilose, que consiste principalmente, de cerca de 1400 resíduos de α – glicose, ligadas por pontes glicosídicas α-1,4, ocorrendo também ligações α -1,6. A amilopectina constitui, aproximadamente, 70 a 80% dos polissacarídeos existentes no grão de amido. FIGURA 1. Fórmula Estrutural da α-Amilose [SOUZA & NEVES, 2009]. FIGURA 2. Fórmula Estrutural da Amilopectina [SOUZA & NEVES, 2009]. 19 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos 1. OBJETIVO Distinguir a estrutura microscópica dos grãos de amidos de diferentes origens. Verificar alterações nos grãos de amido. 2. MATERIAL E MÉTODO Material Microscópio ótico Espátulas Lâminas e Lamínulas Água glicerinada 2% Solução de lugol Hidróxido de sódio 0,9% Acetona, éter etílico ou etanol. Método Identificação da estrutura microscópica dos grãos de amido 1) Adicionar uma ou duas gotas de água glicerinada sobre a lâmina 2) Adicionar pequena porção da amostra sobre a gota 3) Cobrir com lamínula4) Observar ao microscópio nas objetivas de 10 a 40X 5) Comparar com padrões, desenhos ou microfotografias. Alterações nas características microscópicas do amido Cor Repetir todo o procedimento descrito anteriormente utilizando o lugol, ao invés da água glicerinada. Estrutura Dissolver pequena porção de amido de batata-doce ou de araruta em água aquecida e verificar as alterações Dissolver pequena porção de amido de batata-doce e de araruta em hidróxido de sódio 0,9% e verificar as alterações Solubilidade Dissolver pequena porção de amido em solvente orgânico (acetona, éter etílico ou etanol a frio) e verificar a solubilidade. 3. RESULTADOS Descreva as alterações nas características dos grãos de amido e complete o quadro a seguir. Lembre-se de anotar a objetiva utilizada para visualização. Observações: A estrutura do grão refere-se à presença ou ausência de estrias. O grão homogêneo é aquele 20 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos que não apresenta estrias enquanto que o grão estratificado apresenta estrias. CARACTERÍSTICA TRIGO MILHO BATATA-INGLESA ESTRUTURA DO GRÃO FORMA DO GRÃO ESTADO DE AGREGAÇÃO POSIÇÃO DO HILO FORMA DO HILO POSIÇÃO ESTRIAS CARACTERÍSTICA CARÁ INHAME ARROZ ESTRUTURA DO GRÃO FORMA DO GRÃO ESTADO DE AGREGAÇÃO POSIÇÃO DO HILO FORMA DO HILO POSIÇÃO ESTRIAS CARACTERÍSTICA MANDIOCA (POLVILHO DOCE) ARARUTA BATATA-DOCE ESTRUTURA DO GRÃO FORMA DO GRÃO ESTADO DE AGREGAÇÃO POSIÇÃO DO HILO FORMA DO HILO POSIÇÃO ESTRIAS 21 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos ANEXO Representação da estrutura microscópica dos grãos de amido TRIGO MILHO BATATA-INGLESA BATATA-DOCE MANDIOCA ARARUTA ARROZ Fonte: GASSNER (1989) 22 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos Representação da estrutura microscópica de trigo (Triticum aestivum L.) Fonte: GASSNER (1989) 23 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos PRATICA 4: EXTRAÇÃO E CARACTERIZAÇÃO DE AMIDO 1. OBJETIVO Extrair, purificar e secar o amido da batata e o da banana identificando e caracterizando suas respectivas morfologias através de análise microscópica. 2. MATERIAL E MÉTODO Material Batata-inglesa Banana Água destilada Liquidificador Gaze Béquer 100 mL Papel filtro Estufa Funil de Buchner Bomba de Vácuo Água Glicerinada 2% Solução de Lugol Lâmina Lamínula Microscópio Método 1) Pesar a batata e/ou a banana e anotar a massa. 2) Descascar uma batata e picar em pedaços bem pequenos. 3) Bater a batata ou a banana no liquidificador com 50 mL de água destilada. 4) Filtrar o suco da batata ou da banana em gaze, transferindo-o para um béquer. 5) Deixar a solução filtrada em repouso por 20 minutos e verificar o surgimento de um precipitado branco no fundo. Separar cuidadosamente o sobrenadante do precipitado com o auxílio de pipetas (no início utilizar a pipeta graduada para descartar volumes maiores e ao final passe para a pipeta Pasteur para retirar com cuidado o sobrenadante, sem ressuspender o precipitado). 6) Adicionar 50 mL de água destilada, agitar e deixar decantar por 5 minutos. Remover o sobrenadante. Repetir o procedimento por 3 vezes. 7) Pesar o papel de filtro e anotar o valor. Adicionar ao amido 50 mL de água destilada e filtrar a vácuo e colocar para secar na estufa 50°C por 10 minutos. 8) Depois de seco, pesar o papel e preparar uma lâmina com uma gota de água glicerinada 2% e observar. Fazer o mesmo com a solução de lugol. 3. RESULTADOS Determinar o rendimento da extração. Fazer desenho esquemático dos amidos extraídos. 24 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos Amido da Batata-Inglesa (Solanum tuberosum) Amido da Banana (Musa paradisíaca) Micrografias dos grãos de amido de batata inglesa e banana. Figura 1: Batata inglesa (Solanum tuberosum) Figura 2: Banana (Musa paradisíaca) 25 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos PRATICA 5: IDENTIFICAÇÃO DE ELEMENTOS HISTOLÓGICOS E MATERIAIS ESTRANHOS EM MEL 1. INTRODUÇÃO O mel natural é um produto açucarado fornecido pela abelha Apis mellifera L. Apidae. O produto é uma solução aquosa concentrada de açúcares, geralmente com predominância de frutose e glicose, e de pequenas quantidades de dextrinas, enzimas, ceras, óleos voláteis, ácidos orgânicos, ésteres, substâncias gomosas, albuminoides e minerais. De acordo com a instrução normativa n° 11 de 2000, que regulamenta a identidade e qualidade do mel, as características sensoriais são: cor, sabor, aroma e consistência (viscosidade). A coloração, aroma e sabor do mel variam de acordo com a sua origem floral, podendo ser quase incolor (oriundo de flores como o assa-peixe), âmbar (flores de laranjeiras), escuro (eucalipto, silvestre) e pardo escuro (trigo sarraceno). Com a idade e conforme a temperatura de estocagem do mel observa-se escurecimento. De maneira geral, o mel escuro tem mais sais minerais do que o mel claro. Pesquisas mostram que os mais escuros podem ter de quatro a seis vezes mais sais minerais que os claros, com destaque para o manganês, potássio, sódio e ferro. A viscosidade do mel depende grandemente do seu conteúdo de água e está assim ligada a sua densidade relativa; quanto menos água, mais altas a densidade e viscosidade. Méis de meliponíneos caracterizam-se pela fluidez, devido ao alto teor de água, o que pode ser uma vantagem no envase. A principal forma de falsificação do mel é a adição de açúcar comercial, glicose e dextrinas. Além disso, pode ocorrer no comércio mel artificial, que é constituído por açúcar com adição de substâncias aromáticas e/ou de mel natural. A análise do mel tem por finalidade descobrir se o produto é genuíno, artificial ou falsificado. A Figura 1 mostra elementos típicos encontrados em uma análise de mel. 26 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos FIGURA 1: Análise microscópica de mel: elementos vegetais, cera e cristais de açúcar, grãos de pólen, fragmentos de abelha, grãos de amido. 2. OBJETIVO Identificar elementos histológicos característicos e/ou estranhos, e detectar fraudes pela presença de amido em mel. 3. MATERIAL E MÉTODO Material Balança semi - analítica Bomba de vácuo Microscópio ótico composto Bastão de vidro Béquer de 400 mL Béquer 50 mL Espátula Lâmina Lamínula Papel de filtro Placa de Petri Água glicerinada 2% Lugol Método 27 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos 1) Homogeneizar a amostra e pesar 50 g em béquer de 400 mL. 2) Adicionar 200 mL de água filtrada e misturar com um bastão de vidro, até dissolvera amostra. 3) Filtrar a vácuo, o conteúdo do béquer, sobre o papel de filtro. 4) Transferir o papel de filtro para a placa de Petri. 5) Com uma espátula, retirar pequenas porções do material retido no papel de filtro e preparar lâminas utilizando a água glicerinada a 2% como meio de montagem. Se necessário, umedecer o papel com água glicerinada para facilitar o processo e examinar ao microscópio. 6) Verificar a presença de grãos de pólen e pesquisar amidos e elementos histológicos vegetais estranhos ao produto. 7) Preparar lâminas do material com solução de lugol e observar substância amilífera alterada. Detecção de fraude por xarope de amido em mel: 1) Homogeneizar a amostra e pesar 10 g em béquer de 50 mL. 2) Adicionar 10 mL de água filtrada e misturar com um bastão de vidro, até dissolver a amostra. Acrescentar 1 mL da solução de Lugol e observar. Obs.: Na presença de xarope de amido hidrolisado, uma coloração violeta pode ser observada. 4. RESULTADOS Fazer desenhos esquemáticos do pólen e do amido presente, se encontrado. Indicar os materiais histológicos estranhos (amido) ou qualquer outro material estranho. Imagem microscópica do grão de pólen. Figura 2: Grão de pólen. 28 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos PRATICA 6: IDENTIFICAÇÃO DE ELEMENTOS HISTOLÓGICOS E MATERIAIS ESTRANHOS EM CONDIMENTOS 1. OBJETIVO Identificar elementos histológicos característicos e/ou estranhos e verificar a presença de matérias estranhas em condimentos moídos, pastosos e líquidos. 2. MATERIAL E MÉTODO Material Lâminas e lamínulas Microscópio ótico e estereoscópico Solução de lugol Balança semi-analítica Equipamento para filtração (Bomba de vácuo, kitassato e funil de Buchner). Papel de filtro Bisturi ou estilete Placas de Petri Espátula Banho-maria Água glicerinada 2% (Lâminas temporárias) Solução de cloral hidratado ou hipoclorito de sódio 10% Solução de NaOH 5% Béquer Solução álcool-éter etílico 1:1; v/v. Gral com pistilo Bastões de vidro Proveta Método Condimentos moídos e mistura de condimentos (cúrcuma, cultural). 1) Homogeneizar a amostra. 2) Transferir cerca de 10 g de amostra para um béquer de 250 mL. 3) Se necessário, adicionar 100 mL de solução álcool: éter 1:1 (v/v) para desidratar e desengordurar a amostra. Misturar com o bastão de vidro, deixar em contato durante 15 minutos. 4) Filtrar a vácuo sobre papel de filtro. Se necessário, repetir a etapa anterior. 5) Transferir o papel de filtro para uma placa de Petri. 6) Deixar o material secar a temperatura ambiente. 7) Transferir o material do filtro para um béquer com o auxílio de uma espátula. 8) Adicionar cerca de 50 mL de hipoclorito de sódio a 2,5% e deixar em contato até clareamento do material. 9) Se necessário, repetir a etapa de clareamento. 10) Filtrar a vácuo sobre papel de filtro. 11) Raspar o material retido no papel, montando-o em água glicerinada ou solução de lugol entre lâmina e lamínula. 12) Examinar ao microscópio estereoscópico e verificar quanto à presença de insetos e seus fragmentos, além de outros materiais estranhos. 29 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos Condimentos preparados pastosos (catchup, maionese, mostarda). 1) Homogeneizar a amostra. 2) Transferir para um béquer de 500 mL cerca de 50 g de amostra. 3) Adicionar 100 mL de solução álcool: éter 1:1 para desidratar e desengordurar a amostra. Agitar vigorosamente. 4) Deixar em repouso por 30 minutos. 5) Filtrar a vácuo sobre papel de filtro. 6) Transferir para uma placa de Petri 7) Examinar ao microscópio estereoscópico e verificar quanto à presença de insetos e seus fragmentos, além de outros materiais estranhos. 8) Raspar (retirando) o material retido no papel, montando-o em água glicerinada ou solução de lugol entre lâmina e lamínula. Condimentos preparados líquidos (molho japonês, molho inglês). 1) Homogeneizar a amostra. 2) Transferir 100 mL de amostra para um béquer de 500 mL 3) Adicionar 100 mL de solução álcool-éter para desidratar e desengordurar a amostra. Agitar vigorosamente. 4) Filtrar a vácuo sobre papel de filtro. 5) Transferir para uma placa de Petri. 6) Examinar ao microscópio estereoscópico e verificar quanto à presença de insetos e seus fragmentos, além de outros materiais estranhos. 7) Umedecer o papel de filtro com água destilada e raspar (retirando) o material retido no papel 8) Transferir esse material para lâminas e examinar ao microscópio óptico, montando-o em água glicerinada ou solução de lugol entre lâmina e lamínula. 9) Observar estruturas típicas de vegetais e materiais estranhos se houverem. Caso necessário, realize uma etapa de clareamento com 20 mL de hipoclorito de sódio, seguido de filtração a vácuo. 3. RESULTADOS Identifique os elementos histológicos estranhos e as matérias estranhas encontrados nos alimentos analisados. 30 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos PRÁTICA 7: PESQUISA DE MATERIAIS ESTRANHOS EM TEMPEROS 1. OBJETIVO Verificar a presença de matérias estranhas em temperos 2. MATERIAL E MÉTODOS Material Lâminas e lamínulas Microscópio ótico e estereoscópico Solução de lugol Balança semi-analítica Equipamento para filtração (Bomba de vácuo, kitassato e funil de Buchner). Papel de filtro Bisturi ou estilete Placas de Petri Espátula Banho-maria Água glicerinada 2% (Lâminas temporárias) Solução de cloral hidratado ou hipoclorito de sódio 10% Solução de NaOH 5% Béquer Solução álcool-éter etílico 1:1; v/v. Gral com pistilo Bastões de vidro Proveta Métodos Temperos (misto, completo, alho e sal). 1) Pesar 20 g da amostra. 2) Adicionar cerca de 200 mL de água destilada. 3) Filtrar à vácuo em papel de filtro. 4) Transferir o resíduo do papel (raspagem cuidadosa) para um béquer de 500 mL. 5) Tratar com aproximadamente 50-150 mL de éter etílico + álcool (1:1), caso necessário. 6) Para as amostras que apresentarem forte coloração, descorar com cerca de 80 mL de hipoclorito de sódio, caso necessário. 7) Filtrar à vácuo em papel de filtro. 8) Fazer lâminas e observar ao microscópio ótico. 9) Raspar o material retido no papel, montando-o em água glicerinada ou solução de lugol entre lâmina e lamínula. 10) Examinar ao microscópio estereoscópico e verificar quanto à presença de insetos e seus fragmentos, além de outros materiais estranhos. 3. RESULTADOS Identifique os elementos histológicos estranhos e as matérias estranhas encontrados nos alimentos analisados. 31 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos PRÁTICA 8: PESQUISA DE MATERIAIS ESTRANHOS EM MANTEIGA, LEITE, BEBIDA LÁCTEA E IOGURTE. 1. INTRODUÇÃO O Brasil é um dos maiores produtores de leite do mundo. Porém, o leite e os produtos lácteos apresentaram variações de qualidade, sendo frequentemente encontrados com algum tipo de irregularidade. O Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) e a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) são os responsáveis pela fiscalização destes produtos no país. O Artigo 543 do Regulamento de Inspeção Industrial e Sanitária de Produtos de Origem Animal(RIISPOA) especifica que o leite não pode conter nenhuma substância estranha adicionada o que caracterizaria um tipo de fraude. 1. OBJETIVO Verificar a presença de matérias estranhas em produtos lácteos. 2. MATERIAL E MÉTODOS Material Lâminas e lamínulas Microscópio ótico e estereoscópico Solução de lugol Balança semi-analítica Equipamento para filtração (Bomba de vácuo, kitassato e funil de Buchner). Papel de filtro Bisturi ou estilete Placas de Petri Espátula Banho-maria Água glicerinada 2% (Lâminas temporárias) Solução de cloral hidratado ou hipoclorito de sódio 10% Solução de NaOH 5% Béquer Solução álcool-éter etílico 1:1; v/v. Gral com pistilo Bastão de vidro Proveta Solução de ácido fosfórico: 1+40 (H3PO4: 1+40)- digestão ácida Hidróxido de sódio 1-5% em água Álcool comercial 95% Barra magnética de agitação a quente Agitador de manteiga Solução de lugol Métodos Manteiga, Margarina, queijo macio ou cremoso, creme ácido, leite em pó desnatado e integral (REF. AOAC N° 960.49,17ª ED, 2000, C). 1) Pesar 225 g de margarina ou manteiga. 32 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos 2) Adicionar 800-1000 mL de H3PO4 (1+40) fervente em béquer de 1,5 -2 L 3) Agitar continuamente em agitador de manteiga (ou bastão de vidro), a baixa velocidade, ou em placa de agitação a quente (ou sobre chama), com bastão de agitação de cerca de 75x12mm, até dispersar a amostra (em geral mais de 20 minutos). 4) Filtrar sem deixar a mistura acumular no papel de filtro, lavando continuamente com água próxima da ebulição, para prevenir entupimento. 5) Se a filtração estiver difícil, adicionar água, ou álcali diluído (1-5%), ou H3PO4 (1+40) ou álcool aquecido, até limpar o filtro. 6) Recomeçar a adição da suspensão da amostra e de água. 7) Fazer exame microscópico. Bebida láctea e iogurte 1) Homogeneizar a amostra e pesar 10g em béquer de 400 mL 2) Adicionar 200 mL da mistura álcool-éter, proporção 1:1 (v/v), a amostra. 3) Misturar com bastão de vidro, deixar em contato durante 15 min. e decantar o sobrenadante sobre o papel de filtro em funil de Buchner e filtrar a vácuo. 4) Se necessário, repetir a operação até a retirada da maior parte da gordura do produto. 5) Transferir o papel de filtro para placa de Petri e deixar secar a temperatura ambiente. 6) Com uma espátula, retirar pequenas porções do material retido no papel de filtro, preparar lâminas utilizando água glicerinada a 2% como meio de montagem e examinar ao microscópio. 7) Identificar os amidos e os elementos histológicos característicos do produto e pesquisar e identificar os estranhos. 8) Se necessário, preparar lâminas com lugol e pequenas quantidades do material retido no papel de filtro e examinar ao microscópio. Verificar presença se substância amilífera alterada. 9) Se necessário, transferir o material retido no papel de filtro para béquer de 1000 mL, adicionar 400 mL de solução de hidróxido de sódio a 3% e ferver em chapa aquecedora (ou em chama), por cerca de 5 min., agitando ocasionalmente, com bastão de vidro. 10) Filtrar o conteúdo do béquer a vácuo sobre papel de filtro. 11) Com uma espátula, retirar pequenas porções do material retido no papel de filtro, preparar lâminas utilizando água glicerinada a 2% como meio de montagem e examinar ao microscópio. 12) Identificar os elementos histológicos característicos do produto e pesquisar e identificar os estranhos. Leite (Instituto Adolfo Lutz, 2005). 1) Aquecer, em um béquer de 500 mL, um volume de 200 mL da amostra de leite por 10 minutos ou até 45°C. OBS.: Não deixar o leite ferver, pois isto dificulta a filtração. 2) Após o aquecimento, filtrar a amostra em papel de filtro utilizando a bomba de vácuo. 3) Raspar o material retido no papel, montando-o em água glicerinada ou solução 33 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos de lugol entre lâmina e lamínula. 4) Examinar ao microscópio estereoscópico e verificar quanto à presença de insetos e seus fragmentos, além de outros materiais estranhos. 3. RESULTADOS Identifique os elementos histológicos estranhos e as matérias estranhas encontrados nos alimentos analisados e preencha o laudo. 34 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos LAUDO DA ANÁLISE MICROSCÓPICA N° ____ Data da coleta: / / Horário da coleta:__________________________________. Local da coleta: Empresa _____________. Endereço: _______________________________. Coletador: ________________________________. Analista: ____________________________________. Amostra:_____________________________. Lote: _________________ Quantidade coletada: _____ unidades. Local armazenado até a análise:___________________________________. METODOLOGIA PARA A COLETA: Amostragem por atributos (Ref. ABNT 5426:1977). Quantidade de amostra destinada à análise: ____ g Método da análise: _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ DIAGNÓSTICO - _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ CONCLUSÃO _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ Data: ___/___/_______ _________________________________________ Técnico responsável- Carimbo/Assinatura 35 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos PRÁTICA 9: PESQUISA DE SUJIDADES LEVES UTILIZANDO O MÉTODO DA DIGESTÃO ÁCIDA 1. OBJETIVO Fazer a digestão ácida, utilizar peneira e funil de separação para a extração das sujidades e identificar as possíveis sujidades presentes nas amostras. 2. MATERIAL E MÉTODOS Material Microscópio ótico Espátulas Lâminas e Lamínulas Água glicerinada a 2% Solução de lugol Microscópio estereoscópico Equipamento para filtração a vácuo Placas de Petri Espátulas Frasco armadilha de Wildman Papel de filtro riscado Óleo de rícino, querosene, gasolina ou óleo mineral. Água destilada quente (± 50°C) Chapa de aquecimento Proveta Béquer de 1L Agitador magnético Balança semi-analítica Funil de separação Bastão de vidro Barra magnética Papel de filtro Vidro de relógio Autoclave HCl e HCl (5+95) Álcool/Clorofórmio Óleo de rícino ou nujol /Heptano Solução de Lauril sulfato de sódio 0,5% (antiespumante) Métodos Farinhas*, macarrão e pães. 1) Pesar225g da amostra e coloque em um béquer de 2 litros. 2) Adicionar 1 litro de água e 30 mL de HCL (verter o ácido sobre a água vagarosamente). 3) Agitar até a completa dissolução da amostra. 4) Adicionar Solução de Lauril sulfato de sódio 0,5% (anti-espumante) (± 0,3 mL) e cobrir o béquer. 5) Levar à autoclave a 121°C por 15-20 minutos. 6) Transferir o digerido em pequenas porções para uma peneira n°140 lavando com água. Após completa lavagem, lavar duas vezes, alternadamente com álcool e clorofórmio, nesta ordem. 7) Enxaguar com álcool e finalmente água. 8) Se pequeno resíduo for obtido, transferir o material para um papel de filtro e analisar no microscópio estereoscópico. * Caso utilize farinha de mandioca, é necessário triturar a mesma para facilitar a digestão. 36 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos Farinhas (trigo, mandioca, milho e outros). 1) Homogeneizar a amostra e pesar 50 g em um béquer de 1000 mL. Obs.: amostras de farinha de mandioca precisam ser moídas em partículas mais finas, caso contrário, a digestão não será eficiente e haverá obstrução do funil de separação. 2) Adicionar 400 mL de HCl 5% e 20 mL de óleo mineral (ou querosene ou heptano). 3) Aquecer em um agitador magnético ou sobre tela de amianto com agitação com bastão de vidro. 4) Digerir por 15 minutos. É importante chegar à fervura. 5) Após a fervura, transferir para o funil de separação com o auxílio de um bastão. 6) Colocar 50 mL de água destilada quente no béquer e transferir para o funil. Guardar o béquer e o bastão. 7) Adicionar água destilada fria no funil de separação até ± 10 cm abaixo da borda. 8) Deixar em repouso por 15 minutos e escoar cuidadosamente (para não formar bolhas) o conteúdo do funil de separação até que a camada oleosa esteja a 5 cm do fundo do funil. 9) Adicionar 25 mL de heptano (ou querosene) no funil. 10) Escoar a camada oleosa, retendo no béquer que ficou guardado. OBS: se houver excesso de amido misturado com a camada oleosa, hidrolisar com 100-200 mL de HCI (5+95) antes de completar a operação. 11) Lavar os lados do funil com solução detergente a 0,5% de lauril sulfato de sódio, contendo antiespumante, e coletar em um béquer de 250 mL. 12) Filtrar a vácuo o conteúdo do béquer, lavar o béquer com solução de detergente. 13) Examinar o resíduo no microscópio estereoscópico e fazer lâminas do material estranho. 3. RESULTADOS Dê o diagnóstico e a conclusão da análise. 37 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos PRÁTICA 10: DETERMINAÇÃO DE SUJIDADES LEVES PELO MÉTODO DA FLUTUAÇÃO EM ÓLEO (FRASCO ARMADILHA DE WILDMAN) 1. OBJETIVO Isolar sujidades leves em suco de frutas pelo método da flutuação em óleo, utilizando o frasco armadilha de Wildman e identificar os materiais estranhos isolados. 2. MATERIAL E MÉTODOS Material Microscópio ótico Espátulas Lâminas e Lamínulas Água glicerinada a 2% Solução de lugol Microscópio estereoscópico Equipamento para filtração a vácuo Placas de Petri Espátulas Frasco armadilha de Wildman Papel de filtro riscado Óleo de rícino, querosene, gasolina ou óleo mineral. Água destilada quente (± 50°C) Chapa de aquecimento Proveta Béquer 250 mL Métodos 1) Adicionar 100 g ou 100 mL da amostra no Frasco armadilha de Wildman. 2) Acrescentar 35 mL de querosene e misturar utilizando o próprio agitador do frasco. 3) Adicionar água destilada aquecida (± 50°C). 4) Agitar bem a amostra, movendo o agitador para cima e para baixo diversas vezes. 5) Misturar durante 2 minutos. 6) Completar o volume do frasco com a água aquecida até quase o gargalo. Adicionar a água vagarosamente pela parede do frasco, a fim de evitar a formação de bolhas de ar. 7) Deixar o frasco em repouso durante 30 minutos, agitando-o ocasionalmente. 8) Raspar as bolhas de óleo da parede do frasco com auxílio do agitador. 9) Quando as fases estiverem separadas, adicionar água quente, vagarosamente, elevando o querosene até o gargalo do frasco. 38 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos 10) Levantar o agitador vagarosamente até a parte inferior da camada do querosene e fechar a abertura do frasco. 11) Transferir a fase oleosa para um béquer. Lavar o querosene do agitador e do gargalo do frasco, com água aquecida, transferindo as águas de lavagem para o béquer. 12) Adicionar 15 mL de querosene ao frasco e agitar. 13) ((Repetir os procedimentos descritos anteriormente, referentes aos itens 2) até 11), se necessário. 14) Descartar o conteúdo do frasco armadilha de Wildman. 15) Filtrar à vácuo a solução coletada no béquer, utilizando papel de filtro qualitativo. 16) Remover o papel de filtro, colocando-o em placa de Petri. 17) Observar no microscópio estereoscópico. 18) Isolar os materiais estranhos do filtro, com auxílio de pinça. 19) Montar lâminas do material suspeito utilizando água glicerinada e observar no microscópio ótico. 3. RESULTADOS Dê o diagnóstico e a conclusão da análise. 39 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos PRÁTICA 11: PESQUISA DE SUJIDADES LEVES UTILIZANDO O MÉTODO DA DIGESTÃO ENZIMÁTICA (PANCREATINA) 1. INTRODUÇÃO A pancreatina é comumente usada em métodos microanalíticos para solubilizar o amido e a proteína existentes nos produtos alimentícios. O amido cru não é afetado com facilidade pela pancreatina, porém o amido alterado pelo calor é quase totalmente hidrolisado e pode ser filtrado em papel de filtro. A proteína é digerida pela pancreatina, que afeta muito pouco a cutícula dos insetos. O material proteico que mantém as células unidas nas farinhas e outros cereais é digerido, liberando amido e celulose. Este método apresenta as desvantagens de usar uma enzima de preço elevado e exigir controle de temperatura e pH, além de ser demorado. APLICAÇÕES: farinha de trigo, farinha de mandioca, farinha de milho, farinha de rosca, fubá, polvilho, formulados. 2. OBJETIVO Fazer a digestão enzimática da amostra. Utilizar o frasco armadilha para extração das sujidades e identificar e pesquisar as possíveis sujidades presentes. 3. MATERIAL E MÉTODOS Material Microscópio ótico Espátulas Lâminas e Lamínulas Água glicerinada a 2% Solução de lugol Microscópio estereoscópico Equipamento para filtração a vácuo Placas de Petri Espátulas Frasco armadilha de Wildman Papel de filtro riscado Óleo de rícino, querosene, gasolina ou óleo mineral. Chapa de aquecimento Balança semi-analítica. Bastão de vidro Barra magnética Papel de filtro Vidro de relógio Solução de pancreatina Óleo de rícino ou nujol /Heptano Balança semi-analítica Equipamento para filtração a vácuo Microscópio estereoscópico Frasco-armadilha de Wildman com capacidade de 2000 mL Provetas de 100 mL e 500 mL Papel de filtro qualitativo de filtração média Béqueres de 1000 mL e 250 mL Placas de Petri pHmetro. Termômetro Solução de fosfato de sódio tribásico a 5% Formol 40 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos Métodos Digestão da amostra 1) Homogeneizar a amostra. 2) Pesar 50 gem um béquer de 1000 mL. 3) Adicionar 100 mL de solução de pancreatina (item 7 ver anexo) e misturar bem. 4) Diluir com água filtrada até o volume de 400 mL. 5) Elevar o pH a 8, com solução de fosfato de sódio (Na3P04) a 5%. Deixar em repouso por 15 minutos. Verificar o pH e ajustá-lo, se necessário. 6) Repetir o mesmo procedimento após 45 minutos. 7) Adicionar 3 gotas de formol e deixar digerir durante 18 horas à temperatura igual ou inferior a 40C. 8) Transferir para o frasco de Wildman, lavando bem o béquer com porções de água destilada. 9) Completar o volume com água destilada para aproximadamente 900 mL. 10) Adicionar 30 mL de querosene. 11) Inclinar o frasco de Wildman em um ângulo de 45° e movimentar a haste com rápidos movimentos ascendentes e descendentes para misturar bem o líquido de extração. Misturar, em seguida, durante um minuto, com movimentos de rotação, evitando a perda ou derrame do líquido. 12) Adicionar água quente (40-50°C) até que o líquido de extração (camada oleosa) atinja o gargalo do frasco. Agite ocasionalmente durante 20 minutos, deixando 10 minutos em repouso para haver separação nítida das fases aquosa e oleosa. Isolamento de materiais estranhos 1) Levantar a haste o mais próximo possível do gargalo de modo que a camada oleosa fique acima da rolha. 2) Transferir a camada oleosa para um béquer de 250 mL evitando a passagem da camada aquosa. Cuidado para trazer farinha, pois entope o filtro. 3) Lavar a haste com água filtrada, recolhendo no mesmo béquer. 4) Repetir a técnica de extração adicionando 20 mL de querosene, recolhendo o líquido de extração no mesmo béquer da primeira extração. 5) Filtrar o conteúdo do béquer a vácuo sobre papel de filtro. 6) Transferir o papel de filtro para uma placa de Petri. 7) Examine o papel de filtro ao microscópio estereoscópico e verifique se há presença de insetos, fragmentos de insetos e pêlos de roedores. 8) Montar os elementos não identificados em água ou água glicerinada entre lâmina e lamínula. 9) Examinar no microscópio composto com aumentos de 100 a 400X. 4. RESULTADOS Dê o diagnóstico e a conclusão da análise. 41 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos PRÁTICA 12: IDENTIFICAÇÃO DE ELEMENTOS HISTOLÓGICOS, PESQUISA DE MATERIAL ESTRANHO E FRAUDES EM CACAU E CHOCOLATE EM PÓ 1. OBJETIVO Identificação de elementos histológicos específicos do cacau e estranhos Detecção de fraudes como a presença de amido estranho, açúcar, farinha de soja, cevada, dentre outros. 2. MATERIAL E MÉTODOS Material Microscópio ótico Espátulas Lâminas e Lamínulas Água glicerinada 2% Solução de lugol Papel de filtro Placa de Petri Equipamento para filtração a vácuo Solução de hidróxido de sódio a 5% Funil de Buchner Bastão de vidro Achocolatado em pó Métodos (Instituto Adolfo Lutz) Preparo do laminário-padrão 1) Adicionar uma ou duas gotas de água glicerinada sobre a lâmina contendo uma pequena porção de cada amostra-padrão (cacau, açúcar, farinha de soja, amidos) para confecção do laminário-padrão. 2) Cobrir com lamínula 3) Observar ao microscópio nas objetivas de 10 a 40X Identificação de fraudes (açúcar) 1) Preparar lâmina utilizando óleo vegetal como meio de montagem 2) Adicionar sobre a gota de óleo a amostra de cacau em pó supostamente fraudada, e sem tratamento prévio; 3) Verificar ao microscópio a presença de cristais (açúcar) 42 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos Identificação de amido (IAL, 1999). 1) Homogeneizar a amostra e pesar 5 g em um béquer de 200 mL. 2) Adicionar 50 mL da mistura etanol-éter etílico 1:1 (v/v) ao béquer. 3) Misturar com o bastão de vidro, deixar em contato durante 15 minutos e decantar o sobrenadante sobre papel de filtro em funil de Buchner. 4) Se necessário, repetir a operação até retirada da maior parte da gordura do produto. 5) Filtrar a vácuo o conteúdo do béquer sobre o mesmo papel de filtro. 6) Transferir o papel de filtro para placa de Petri. 7) Deixar o material secar a temperatura ambiente. 8) Retirar, com auxílio de uma espátula, pequenas porções do material retido no filtro. 9) Preparar lâminas utilizando água glicerinada como meio de montagem e examinar ao microscópio nas objetivas de 10 a 40X. 10) 10. Preparar lâminas utilizando solução de lugol como meio de montagem e examinar ao microscópio nas objetivas de 10 a 40X. Identificação de elementos histológicos (IAL, 1999) (opcional). 1) Transferir o material retido no filtro para um béquer de 200 mL 2) Adicionar 100 mL de solução de hidróxido de sódio a 5% e ferver em chapa aquecedora, por cerca de 5 minutos, agitando ocasionalmente com bastão de vidro. 3) Filtra a vácuo o conteúdo do béquer sobre papel de filtro. 4) Transferir o papel de filtro para placa de Petri. 5) Retirar, com auxílio de uma espátula, pequenas porções do material retido no filtro. Preparar lâminas utilizando água glicerinada como meio de montagem e examinar ao microscópio nas objetivas de 10 a 40X. 6) Identificar a presença de elementos histológicos característicos (cacau) e estranhos (soja). 3. RESULTADOS Dê o diagnóstico e a conclusão da análise. 43 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos Figura 1: Elementos característicos de soja. Fonte: GASSNER (1989) 44 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE CACAU EM PÓ Fonte: MINIFIE (1989) COLHEITA QUEBRA E RETIRADA DAS FAVAS FERMENTAÇÃO NATURAL SECAGEM AO SOL TRITURAÇÃO CASCAS FAVAS FRUTOS TORREFAÇÃO MOAGEM LIQUOR DE CACAU PRENSAGEM MANTEIGA DE CACAU TORTA DE CACAU Açúcar MOAGEM CACAU EM PÓ 45 ALI252- Microscopia de Alimentos- Ciência e Tecnologia de Alimentos PRÁTICA 13: AVALIAÇÃO MICROSCÓPICA DO CAFÉ TORRADO E MOÍDO 1. OBJETIVO Determinar fraudes em café (presença de cascas de café, arroz, cevada, milho, sorgo, açúcar, outros) pela avaliação dos elementos histológicos da amostra. Verificar a presença de materiais estranhos 2. MATERIAL E MÉTODOS Material Balança semi-analítica. Microscópio estereoscópico Microscópio ótico Estufa Capela Pinça Estilete/Espátula Béquer de 50 mL Placa de Petri Bastão de vidro Equipamento de filtração a vácuo Pesa filtro Cálice de 150 mL Pincel Tamis nº 80 (peneira) Lâminas e lamínulas Clorofórmio Água glicerinada a 2% Solução de lugol Métodos a) Preparo do laminário padrão 1) Adicionar uma ou duas gotas de água glicerinada a 2% sobre a lâmina. 2) Adicionar, em seguida, pequena quantidade da amostra a ser analisada, incluindo a matéria-prima normalmente encontrada no produto (café torrado e moído), bem como outras possivelmente utilizadas em fraudes (amido,
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