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BROMATOLOGIA Pryscila Gharib Nichelle Introdução à bromatologia Objetivos de aprendizagem Ao final deste texto, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Identificar os princípios da bromatologia. Estabelecer a importância e a aplicabilidade da bromatologia. Construir os processos básicos que envolvem as análises dos alimentos. Introdução A bromatologia consiste no estudo dos alimentos. Mais especificamente, é a ciência que estuda a composição química dos alimentos e as pro- priedades físicas, toxicológicas e contaminantes, bem como avalia o valor nutricional e calórico. Contudo, enfatiza os componentes centesimais, presentes em maior quantidade nos alimentos, ou seja, em concentração maior que 1%. Dessa forma, a bromatologia é um importante preditor de qualidade e segurança dos alimentos. Neste capítulo, você vai estudar sobre os princípios e a importância da bromatologia, a diferença entre análise qualitativa e quantitativa e vai entender os processos de análise química dos alimentos, bem como a estatística aplicada à bromatologia. Definições e princípios dentro da bromatologia Bromatologia é a ciência que estuda a composição química dos alimentos e a palavra tem origem grega: bromatos (alimento) e logia (estudo) (SILVA; TASSI; PASCOAL, 2017). Alimento é toda substância ou mistura de substâncias, no estado sólido, líquido ou pastoso, destinadas a fornecer energia e elementos naturais para a formação, o desenvolvimento e a manutenção do organismo. Os alimentos podem estar nos estados natural, semi-industrializado ou industrializado (SILVA; TASSI; PASCOAL, 2017). Princípios Além de identifi car a composição físico-química dos alimentos e seus valores nutricionais, a bromatologia verifi ca se o alimento se encontra de acordo com as legislações e se há presença de componentes que prejudiquem a saúde, como adulterantes e aditivos prejudiciais. Isso viabiliza a tomada de decisão e complementação de ações da Vigilância Sanitária no intuito de resolver problemas de saúde pública (BOLZAN, 2013). Com isso, existe atualmente uma conscientização geral atrelando a ali- mentação de uma população com a frequência de determinadas doenças. Estudos epidemiológicos mostram que existe uma correlação estatística entre os recursos nutricionais disponíveis em determinadas regiões e a frequência com que certas doenças se manifestam. O conhecimento dessas tendências permite prevenir, minimizar seus danos e reeducar o povo quanto à sua ali- mentação (SALINAS, 2002). Outras faces da bromatologia dizem respeito à carga microbiológica e às respectivas características, por exemplo, realizar contagem de coliformes totais nos alimentos. Envolve também o estudo dos processos de produção dos alimentos (SILVA; TASSI; PASCOAL, 2017). Dentre os compostos químicos avaliados dos alimentos estão a água, os carboidratos, as proteínas, os lipídios e os minerais. É também possível deter- minar componentes mais individuais: metais, especialmente metais pesados como chumbo e mercúrio, açúcares, como lactose, e aminoácidos específicos, como lisina (BOLZAN, 2013). Para tanto, a escolha da metodologia analítica é de fato imprescindível para que os resultados das análises sejam fidedignos. Dessa forma, não basta apenas um laboratório com equipamentos de ponta, deve-se haver concordância entre o método e a análise desejada. Assim sendo, atualizações metodológicas envolvidas na análise de alimentos são requeridas para acompanhar o avanço tecnológico nessa área que vem crescendo significativamente, e é de especial importância que estejam disponíveis em laboratórios de saúde pública (SILVA; TASSI; PASCOAL, 2017). Esses resultados são comumente utilizados pelas indústrias e outros órgãos de interesse, sendo que verificar a eficiência dos processos, garantir a qualidade e segurança dos alimentos e disponibilizar as informações nutricionais dos alimentos para a população são os objetivos (CECCHI, 2007). Dentro do contexto do estudo dos alimentos, existem dois tipos de análise química: a qualitativa e a quantitativa. A primeira consiste em verificar a presença ou ausência de certo componente, não levando em consideração a Introdução à bromatologia2 concentração dele na amostra. Sendo assim, os possíveis resultados serão: positivo/negativo ou reagente/não reagente. Já na análise quantitativa, a con- centração ou o teor do componente será determinado apresentando como resultado um valor numérico quantificado por uma unidade de volume, de massa ou de concentração (BOLZAN, 2013). É importante mencionar que a bromatologia não envolve apenas uma área de ensino, isto é, engloba diversas áreas de conhecimento, como, química, botânica, bioquímica, biologia molecular, nutrição e zoologia. Portanto, é válido que aqueles que desejarem estudar sobre a temática tenham a base dessas ciências (BOLZAN, 2013). Importância e aplicabilidade da bromatologia Veja algumas especifi cações sobre a importância da bromatologia: Conhecer a composição da matéria-prima e do produto acabado. Segurança no consumo de alimentos. Determinar o padrão de identidade e qualidade dos alimentos. Controlar e garantir a qualidade da matéria-prima e do produto. Desenvolver novos produtos e padrões de qualidade. Conhecer os efeitos do processamento e da estocagem na qualidade do produto. Estabelecer a composição nutricional nos rótulos. Obter dados para o planejamento dietético. Gerar banco de dados e validação de processo — criação de tabelas de composição de alimentos (SILVA; TASSI; PASCOAL, 2017). Como podemos ver, a análise de alimentos atua em diversos segmentos dentro do controle de qualidade e todo o processo de fabricação e estocagem dos alimentos. Além dessas importâncias, a determinação de alguns compo- nentes individuais de alimentos por grupos de pessoas pode ser de grande valia e estão descritos no Quadro 1 a seguir. 3Introdução à bromatologia Fonte: Adaptado de Bolzan (2013). Componente do alimento Importância Açúcares As pessoas acometidas pelo diabetes devem restringir a ingestão de açúcares. Lipídios Alguns grupos específicos da população (por exemplo, aqueles com elevada colesterolemia) devem restringir a ingestão de gorduras. Metais pesados Presentes como contaminantes nos alimentos, por serem extremamente tóxicos, devem ser evitados. Lactose Pessoas que sofrem de “intolerância à lactose” devem evitar a ingestão de alimentos que contenham lactose. Fenilalanina Pessoas que sofrem da doença genética chamada fenilcetonúria devem restringir seu consumo durante os primeiros anos de vida (a critério médico). Lisina É considerado um aminoácido essencial, que pode sofrer alterações químicas, por reações de escurecimento, tornando-se nutricionalmente indisponível. Quadro 1. Importância dos componentes dos alimentos Assim sendo, o controle de doenças metabólicas hoje é possível graças aos recursos de que dispomos pelos avanços na bromatologia e na tecnologia de alimentos. Já a aplicação de análises de alimentos abrange basicamente três grandes áreas: a indústria, as universidades e os institutos de pesquisa e os órgãos governamentais (SILVA; TASSI; PASCOAL, 2017). Nas indústrias ocorre o controle rígido de qualidade, desde o recebimento da matéria-prima até a distribuição do produto final, sendo que este deve estar em conformidade antes mesmo de ser comercializado, visando também à vida de prateleira dos alimentos (CECCHI, 2007; SILVA; TASSI; PASCOAL, 2017). Ademais, frequentemente é realizado investimento em pesquisas de novos produtos e/ou no aprimoramento de produtos pelas indústrias. Assim sendo, são necessárias novas análises acima nessas etapas (CECCHI, 2007; SILVA; TASSI; PASCOAL, 2017). Os processos analíticos nas universidades e institutos de pesquisa en- volvem pesquisas de novos produtos e de novas metodologias, prestação de Introdução à bromatologia4 serviços e controle de qualidade de produtosjá existentes (CECCHI, 2007; SILVA; TASSI; PASCOAL, 2017). Já nos órgãos governamentais a utilização se dá por fiscalização, registro e controle de qualidade na produção dos produtos alimentícios, bem como padro- nização de novos produtos (CECCHI, 2007; SILVA; TASSI; PASCOAL, 2017). Classificação da análise de alimentos A análise de alimentos pode ser classifi cada em três categorias: 1. Controle de qualidade de rotina: é utilizado para checar a matéria- -prima e controlar o processamento e o produto acabado na indústria. 2. Fiscalização: é utilizada para verificar o cumprimento da legislação. São utilizados métodos analíticos precisos e exatos, preferencialmente oficiais. É realizada fiscalização, por exemplo, para verificar se ali- mentos que dizem ser diet ou light realmente o são, verificar adição de soda cáustica e água oxigenada no leite e verificar se o teor calórico dos alimentos condiz com o que está no rótulo. 3. Pesquisa: utilizada para desenvolver ou adaptar métodos analíticos de forma que sejam mais precisos, sensíveis, rápidos, simples e de baixo custo na determinação de certo componente do alimento (FELTES et al., 2016; BOLZAN, 2013). De acordo com as fiscalizações, é possível identificar fraudes e adulterações nos produtos alimentícios. Outros exemplos que normalmente são identificados nas fiscalizações são: matéria-prima alterada ou impura; produtos coloridos ou aromatizados sem autorização prévia e não constando a informação no rótulo; data de fabricação alterada; conservação com substâncias proibidas; entre outros (SILVA; TASSI; PASCOAL, 2017). Por volta de 1820, já havia adulteração de alimentos, mas não como um fato relevante. As adulterações intencionais começaram a ficar frequentes e sérias perto de 1920. Nessa época, pressões regulatórias e métodos efetivos de detecção começaram a reduzir a frequência das adulterações e melhoraram a segurança dos alimentos até os nossos tempos. 5Introdução à bromatologia Estatística aplicada à bromatologia Na análise bromatológica quantitativa, é imprescindível que os resultados sejam expressos numericamente. Dessa forma, são necessários cálculos da média, desvio padrão e “n”, útil para interpretação dos resultados fi nais (BOLZAN, 2013). A média aritmética é a soma das determinações individuais do analito, o qual é a substância da amostra que será alvo da análise química, realizada na mesma amostra sob condições iguais, dividida pelo número de determinações. Esse cálculo resultará no valor numérico central dos resultados. O desvio padrão é calculado também a partir dos valores das várias de- terminações individuais do analito, realizadas na mesma amostra sob as mesmas condições. Ele indicará a variabilidade (dispersão) dos resultados individuais em torno da média (aritmética) (SILVA; TASSI; PASCOAL, 2017; BOLZAN, 2013). O “n” representa o número de determinações individuais do analito realiza- das na mesma amostra sob as mesmas condições. Normalmente, é necessário grande número de repetições (determinações individuais) para obtenção de resultados confiáveis (SILVA; TASSI; PASCOAL, 2017; BOLZAN, 2013). Na determinação de açúcares redutores em sacarose em uma amostra de uvas cris- talizadas, obteve-se o seguinte resultado: Açúcares redutores em sacarose = 23,44 ± 2,11 g% (m/m) × n = 5. Assim, o teor de açúcares redutores em sacarose na referida amostra foi de 23,44% (média de cinco repetições) com desvio padrão (das cinco repetições) de 2,11 g% (BOLZAN, 2013). Constituintes dos alimentos O conjunto de propriedades apresentadas por um alimento condiz com a qualidade e a quantidade dos constituintes químicos presentes nele. Sabendo disso, de modo geral, esses constituintes químicos dos alimentos podem ser agrupados em duas categorias: Introdução à bromatologia6 1. Constituintes básicos ou nutritivos: nestes se enquadram a água, os carboidratos, as gorduras, as proteínas, os minerais e as vitaminas. 2. Constituintes secundários: nestes se enquadram as enzimas, os ácidos orgânicos, os compostos voláteis, os pigmentos, as pectinas, as subs- tâncias aromáticas, etc. (COSTA et al., 2015, CECCHI, 2007). Essas substâncias são responsáveis pelas características nutritivas e/ou sensoriais dos alimentos, atuando de modo diverso (BOLZAN, 2013). A análise de alimentos envolve o desenvolvimento dos métodos de identifi- cação e técnicas adequadas com qualidade para uso no laboratório de controle, assegurando, assim, uniformidade do alimento processado e melhorias futuras de produtos (BOLZAN, 2013). Sendo assim, existe uma tendência crescente de utilização de critérios subjetivos de sabor, aroma, textura, cor e outras qualidades. Desse modo, métodos de análise sensorial em alimentos estão aprimorando a introdução e o desenvolvimento de testes sensoriais estatísticos (avaliação de cerveja, vinho e café por métodos sensoriais). Contudo, alguns atributos dos alimentos, como cor e textura, podem ser medidos objetivamente, enquanto outros, como o aroma, não podem ser medidos por métodos químicos ou físicos, dependendo de métodos sensoriais (SALINAS, 2002; SILVA; TASSI; PASCOAL, 2017). A composição química de componentes voláteis e não voláteis, os quais são responsáveis pelo aroma dos alimentos, ainda é pouco conhecida, no en- tanto, novos métodos de separação por cromatografia gasosa vêm sendo uma perspectiva futura de se conhecer a química dos constituintes flavorizantes de produtos lácteos, vegetais, frutas, carnes e peixes (CECCHI, 2007; SILVA; TASSI; PASCOAL, 2017). Por outro lado, carboidratos, gorduras, óleos e proteínas são determinados por reações características de certos componentes comuns e, muitas vezes, a reação usada não tem um ponto final definido e é complicada por outras reações simultâneas e consecutivas (SOUZA et al., 2015; SILVA; TASSI; PASCOAL, 2017; CECCHI, 2007). Ademais, existem métodos adicionais, bioquímicos, físicos, bacterioló- gicos e biológicos para interpretar os resultados de forma exata. Para isso, é necessário conhecer os processos envolvidos. Para determinados tipos de alimento, existem métodos desenvolvidos empiricamente e que são mais precisos ou reprodutíveis do que exatos ou corretos. A reprodutibilidade de métodos desenvolvidos empiricamente, adaptados sob certas condições, tem grande influência nos resultados (SOUZA et al., 2015; SILVA; TASSI; PASCOAL, 2017) 7Introdução à bromatologia Adiante, o preparo de amostras para análise envolve a separação e a con- centração do constituinte a ser determinado e a remoção dos elementos in- terferentes que são os maiores responsáveis pela limitação dos métodos. Há a necessidade de equipamentos de laboratório específicos para essas análises (BOLZAN, 2013). Profissional analista É importante que o analista avalie o que é geral e o que é particular para que procedimentos desnecessários sejam evitados. Ressalta-se que análises de alimentos necessitam de organização, entendimento, clareza e que haja gestão de qualidade do laboratório. Além disso, é importante a limpeza do laboratório, a atenção escrupulosa às técnicas e a precisão dos resultados (BOLZAN, 2013; SILVA; TASSI; PASCOAL, 2017). É importante levar em conta a perecibilidade do produto analisado e sua suscetibilidade às transformações química, bem como às variações das pro- priedades física. Portanto, bons analistas devem ter características particulares, com temperamento calmo (BOLZAN, 2013). Essas transformações mais acentuadas que ocorrem nos alimentos não processados, animais e vegetais se devem às rápidas alterações nas atividades enzimáticas presentes nos tecidos e à deterioração microbiana, o que acaba dificultando algumas vezes a acurácia da análise (COSTA et al., 2015). A ocorrência de erros durante as análises químicas/bromatológicas é ine- rente ao processo analítico, ou seja, sempre ocorrerão erros durante a realização dos procedimentos, mesmo sob as mais adequadas condições de trabalho e treinamento,utilizando as técnicas mais robustas e os equipamentos mais modernos calibrados sob os mais criteriosos procedimentos (BOLZAN, 2013). Dentro dessa perspectiva, resta ao analista a tarefa de minimizar ao má- ximo a ocorrência desses erros, para que eles não afetem significativamente os resultados finais da análise da amostra (BOLZA, 2013). Introdução à bromatologia8 BOLZAN, R. C. Bromatologia. Frederico Westphalen, RS: UFSM, 2013. Disponível em: <http://estudio01.proj.ufsm.br/cadernos/cafw/tecnico_agroindustria/bromatologia>. Acesso em: 27 set. 2018. CECCHI, H. M. Fundamentos teóricos e práticos em análise de alimentos. 2. ed. Campinas, SP: UNICAMP, 2007. COSTA, W. D. et al. Análise físico-química, bromatológica e antibacteriana dos frutos de Tamarindus indica linn. Cadernos de Cultura e Ciência, ano 10, v. 14 n. 1, p. 86-95, set. 2015. FELTES, M. M. C. et al. Procedimentos operacionais padronizados de bromatologia de alimentos. Blumenau, SC: Instituto Federal Catarinense, 2016. SALINAS, R. D. Alimentos e nutrição: introdução a bromatologia. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2002. SILVA, C. O.; TASSI, E. M. M.; PASCOAL, G. B. Ciência dos alimentos: princípios de Broma- tologia. São Paulo: Rúbio, 2017. SOUZA, A. V. et al. Caracterização bromatológica de frutos e geleias de amora-preta. Revista Brasileira de Fruticultura, v. 37, n. 1, p. 13-19, mar. 2015. Leitura recomendada INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Métodos físico-químicos para análise de alimentos. 4. ed. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, 2008. 9Introdução à bromatologia Conteúdo: