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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL INSTITUTO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DOS ALIMENTOS DISCIPLINA ITA 01001 - BROMATOLOGIA DETERMINAÇÃO DE CINZAS SECAS CAROLINA NUNES SANTO - 00292575 LUÍSA DE OLIVEIRA JUNG - 00245637 PORTO ALEGRE, 15 DE SETEMBRO DE 2020 I. INTRODUÇÃO Os alimentos são divididos, de forma didática, em água e matéria seca. A matéria seca, por sua vez, é dividida em matéria orgânica, que engloba lipídeos, carboidratos, vitaminas e proteínas, e matéria mineral, que engloba macro e microelementos. Os minerais podem estar presentes de duas diferentes formas: íons livres, como Na+, K+, Cl- e F-, que são solúveis em água e possuem baixa afinidade para a maioria dos ligantes, e compostos complexos, como quelatos. No presente relatório, vamos dar enfoque à matéria mineral, que está presente em baixas quantidades nos alimentos. Os macroelementos, que podem ser divididos em metais e não metais, são aqueles elementos que funcionam principalmente como componentes estruturais e eletrólitos. Suas necessidades diárias normalmente estão acima de 100mg. Os microelementos, por sua vez, agem como cofatores de enzimas ou íons carregados. Suas necessidades diárias são menores, e costumam estar abaixo de 100mg. Os minerais são essenciais para inúmeros processos biológicos, como catálise enzimática, rigidez de ossos e dentes, transporte de oxigênio e gás carbônico, adesão e divisão celular e regulação do metabolismo. A necessidade humana de minerais pode variar entre alguns microgramas até um grama por dia, e por isso, há a necessidade do consumo correto desses elementos. A ingestão excessiva poderá causar toxicidade, enquanto que a persistente baixa ingestão pode causar sinais de deficiência. Ao ingerir alimentos com minerais, não necessariamente iremos absorver toda quantidade presente desse nutriente, pois é diretamente dependente da eficiência de absorção do lúmen intestinal para o sangue. Por isso, a biodisponibilidade sempre irá se mostrar como a proporção desse nutriente ingerido que está disponível para a utilização em processos metabólicos. Para reforçar ainda mais a importância desses elementos, muitos deles foram incorporados em alimentos comuns com objetivo de fortificação e diminuição de doenças causadas por suas deficiências, como é o caso do iodo no sal de cozinha, do ferro nos produtos lácteos e da combinação de ferro, riboflavina, tiamina, niacina e ácido fólico nos cereais refinados. Além disso, antes mesmo da ingestão, também existem formas de perda de minerais nos alimentos, como separação física (retirada da casca, por exemplo) e lixiviação, que é a solubilização do alimento em água, seja através do cozimento ou lavagem do mesmo. De forma prática, existem duas maneiras de determinar os constituintes minerais, a partir da cinza seca, que traz informações acerca da quantidade total de minerais, sua porção solúvel e insolúvel, e a partir da cinza úmida, que permite a determinação dos componentes individuais da cinza. As cinzas são chamadas de cinzas pois são o resíduo inorgânico que permanece após a queima da matéria orgânica, que é transformada em H2O, NO2 e CO2. No presente relatório, utilizaremos a técnica de determinação de cinzas secas em uma amostra de farinha de trigo para obter uma ideia da quantidade de minerais presentes. A técnica será abordada de forma mais detalhada nos próximos tópicos. II. OBJETIVOS O objetivo do experimento é determinar, não de forma total e definitiva, mas de forma a obter-se uma ideia, a porção mineral de uma amostra de farinha de trigo através da técnica de determinação de cinzas secas. III. METODOLOGIA O método de determinação do teor de cinzas secas em alimentos consiste na incineração da matéria orgânica do alimento até restar a fração mineral. Ele faz o uso de altas temperaturas (500-600ºC) e grandes períodos de tempo, além de permitir a análise de inúmeras amostras simultaneamente. Essa técnica fornece uma noção geral da quantidade de cinzas, mas não permite a determinação de elementos individuais. Isso deve-se ao fato de que alguns elementos, como Hg e Cd, podem ser perdidos em temperaturas entre 100-550ºC e >450ºC, respectivamente. A técnica descrita é bastante simples e faz parte das análises de rotina, pois permite a determinação de cinza total, cinza solúvel em água, insolúvel em água e insolúvel em ácido.. Outras grandes vantagens são a não utilização de reagentes químicos e a possibilidade de análise de amostras grandes. MATERIAL NECESSÁRIO: - Tenaz - Espátula - Cadinhos (porcelana, inox ou platina) - Balança analítica com 4 casas decimais - Dessecador com sílica - Bico de bunsen - Forno mufla com visor digital PROCEDIMENTO: 1. Incinerar o cadinho vazio previamente marcado para eliminar possíveis poeiras e resíduos de amostra no forno mufla a 500-600ºC por 2 horas; 2. Esperar a temperatura do mufla baixar para 150ºC, manusear o cadinho com a tenaz e o colocar no dessecador com sílica por aproximadamente 30 minutos; 3. Pesar o cadinho vazio; 4. Adicionar 2 a 5g de amostra no cadinho e anotar o peso exato; 5. Incinerar a amostra em bico de Bunsen até obtenção de um bloco de carvão, para diminuir o tempo necessário no mufla e controlar as adversidades que podem vir a ocorrer; 6. Levar o cadinho ao forno mufla, deixando na temperatura de 500 a 600°C até obtenção de cinzas uniformes (brancas) (aproximadamente 6h) ou overnight, como feito no presente experimento; 7. Após a temperatura baixar para 150ºC, retirar o cadinho da mufla e colocá-lo no dessecador por aproximadamente 30 minutos; 8. Pesar o cadinho+cinzas brancas e anotar o peso exato; 9. Realização do cálculo de porcentagem de cinzas. IV. RESULTADOS E DISCUSSÃO Assim como na prática anterior, após obtermos os resultados de pesagem em duplicata dos cadinhos vazios, das amostras pré incineração e cadinhos+cinzas brancas, calculamos as médias e plotamos na tabela abaixo: Tabela 1 - Valores obtidos na pesagem dos cadinhos vazios, amostras antes da incineração e cadinhos + amostras após a incineração e suas devidas médias aritméticas. Peso (em gramas) Valor 1 Valor 2 Média Cadinho vazio 24,7203g 24,7482g 24,7343g Amostra antes da incineração 3,5362g 3,7458g 3,641g Cadinho + amostra após incineração 24,7628g 24,7984g 24,7806g Com as médias obtidas, obtivemos a média da massa de cadinhos+cinzas brancas e a diminuímos do valor médio dos cadinhos vazios. 24,7806 - 24,7343 = 0,0463g cinzas Com isso, pudemos colocar na fórmula de porcentagem de cinzas e obter o seguinte resultado: Cinzas (%) = Pcinzas x 100 Pamostra Cinzas (%) = 0,0463 x 100 3,641 Cinzas (%) = 1,2716% O resultado significa que a amostra de farinha de trigo analisada possui 1,2716% de minerais em sua composição, o que condiz com a literatura consultada, visto que, segundo a legislação brasileira (Portaria 354/96), a farinha de trigo integral pode possuir no máximo entre 2 e 2,5 % de cinzas (% em b.s.), a farinha de trigo comum, no máximo 1,4% e a farinha de trigo especial, no máximo 0,8%. Portanto, a amostra analisada encontra-se dentro dos padrões especificados pela legislação. As maiores particularidades da técnica são amostras líquidas, gordurosas e açucaradas, que necessitam de um preparo especial antes da análise, como secagem prévia na estufa, extração da gordura e adição de azeite de oliva, respectivamente. Todos esses cuidados evitam que as amostras transbordem do cadinho com a formação de espuma ou formação de chama. Por fim, podemos dizer que as maiores vantagens da técnica são o baixo custo e a análise de amostras grandes, enquanto que as maiores desvantagens mostra-se a não utilização do resultado da análise para a determinação de elementos individuais. V. CONCLUSÃO O presente experimento nos permitiu concluir que a quantidade aproximada de minerais na amostra de farinha de trigo analisada é de 1,2716%, uma porção extremamente pequena do alimento. Além disso, pudemos concluir que a análise de cinzas secas, mesmo parecendo simples,precisa de cuidado e paciência para sua realização, visto que podem vir a ocorrer inúmeras adversidades. VI. BIBLIOGRAFIA 1. Avaliação da Qualidade Tecnológica/Industrial da Farinha de Trigo. Cinzas. Disponível em: https://lume-re-demonstracao.ufrgs.br/avaliacao-qualidade/1c.php. 2. DAMODARAN, S. Química de alimentos de Fennema. Porto Alegre: ArtMed, 2018. ISBN 9788582715468. Disponível em: https://bit.ly/3eL6OvT. 3. Marina Fonseca Marques e Milene Márcia Marques et al (2012). Fortificação de alimentos: uma alternativa para suprir as necessidades de micronutrientes no mundo contemporâneo. HU revista, Juiz de Fora. https://lume-re-demonstracao.ufrgs.br/avaliacao-qualidade/1c.php https://bit.ly/3eL6OvT
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