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ANÁLISE DOS ALIMENTOS PROF. Carlos Eduardo P. Cunha ANÁPOLIS-GO ❑ PRINCIPAIS FORMAS ENCONTRADAS ✓Secos (em pós ou granulares); ✓Líquidos; ✓Semi-sólidos; ✓Sólidos; ✓Úmidos (carnes, peixes e vegetais); ✓ Pastosos (molhos, pudins, etc.); ✓Alimentos líquidos contendo sólidos (compostas de frutas, produtos enlatados em geral, etc.); ✓Alimentos com emulsão (margarina, manteiga, maionese). ❑ CLASSIFICAÇÃO • Alimento Genuíno: São os alimentos saudáveis, ou seja, que não possuem nenhum tipo de substância não autorizada e cumprem as especificações regulamentarias. • Alimento Adulterado: É o alimento que é, geralmente, impuro, impróprio ou nocivo a saúde. De acordo com a Lei Federal 9.677/98, a adulteração de alimentos é configurada como crime hediondo contra a saúde pública. • Alimento Alterado: Aquele cuja composição química e as suas características organolépticas foram alteradas por processos físicos, químicos ou microbianos, que podem ocorrer durante a sua fabricação, conservação ou transporte. • Alimento Falsificado: É o alimento elaborado com a finalidade de copiar a aparência e características gerais de outro alimento legítimo, e se denominam como este, porém não são. • Alimento Contaminado: São alimentos que foram contaminados por germes patogênicos ou substâncias químicas capazes de causar doenças ou infecções. ❑ NUTRIENTES • Alimento Genuíno: São os alimentos saudáveis, ou seja, que não possuem nenhum tipo de substância não autorizada e cumprem as especificações regulamentarias. • Alimento Adulterado: É o alimento que é, geralmente, impuro, impróprio ou nocivo a saúde. De acordo com a Lei Federal 9.677/98, a adulteração de alimentos é configurada como crime hediondo contra a saúde pública. PROF. Carlos Eduardo P. Cunha ANÁPOLIS-GO Técnicas de amostragem ❑ CONSIDERAÇÕES GERAIS ✓ Objetivo principal da análise é conhecer a composição química dos alimentos. ✓Verificar a pureza e identidade de acordo com a origem ORGÂNICO - INORGÂNICO ❑ CONHECENDO AS PROPRIEDADES GERAIS Propriedades Aspecto Estrutura microscópica Sabor Teor de Nutrientes Aroma Análise proximal ❑ DIGESTIBILIDADE ✓Determina a parte do alimento disponível para fornecimento de substâncias nutritivas, isto é, aquelas que são necessárias ao organismo para que ele possa exibir todas as atividades fisiológicas vitais, bem como as necessárias para a reconstrução e reconstituição dos tecidos. ❑ ANÁLISE PROXIMAL OU MÉTODO DE WEENDE ✓Este método de avaliação consiste em fracionar o alimento em água, cinzas, proteína bruta, fibra bruta, extrato etéreo e extrativos não nitrogenados . ✓Água: o conteúdo de água é avaliado mediante a determinação da perda de peso da amostra após a secagem em estufa de circulação forçada de ar ou à 105ºC. ✓Cinzas: são quantificadas após a incineração da amostra a 600ºC. ✓Fração de proteína bruta: determinada pelo método Kjeldhal (AOAC, 1989), onde o nitrogênio total da amostra é dosado, e a seguir multiplicado por 6,25, considerando-se que as proteínas contêm 16% de nitrogênio. ✓Fibra bruta: avaliada mediante o tratamento com soluções de ácido e base fracas. No entanto, alguns componentes da fibra, como a lignina e a hemicelulose, são solubilizados por estes produtos químicos. ✓Fração de extrato etéreo: obtida após o tratamento da amostra com éter, sendo considerada como a porção de lipídeos (gordura) do alimento. ✓Fração extrativo não nitrogenado : calculada por diferença, onde se subtrai de 100 os valores encontrados nos demais componentes analisados, ou seja, ENN = 100 –(PB + FB + EE + MM). ✓Onde: Cinzas (MM), proteína bruta (PB), fibra bruta (FB), extrato etéreo (EE) e extrativos não nitrogenados (ENN). ❑ COLETA DAS AMOSTRAS ✓A técnica de coleta de amostras de alimentos concentrados e das forragens, visando a análise química, tem por finalidade obter amostras perfeitamente representativas da média do material a ser analisado. ✓Teve-se recolher amostras de diversos pontos dos volumes, devem ser colocadas em sacos plásticos ou papel e transportadas imediatamente para o laboratório. Evitar umidade e fermentação ❑ PREPARO DA AMOSTRA ✓Converte uma amostra em um material homogêneo, satisfatório para a execução das análises. Este processo geralmente envolve secagem e/ou moagem. ❑ CATEGORIAS DE AMOSTRAS ✓Suficientemente secas: prontas para serem moídas e analisadas imediatamente (amostra com mais de 90% de amostra seca). ✓Suficientemente secas para serem grosseiramente moídas, muito úmidas e precisam ser secas ou parcialmente secas antes de serem finamente moídas. ✓Pré-secas para serem grosseiramente moídas e finamente moídas. ✓Tritura prévia: Raízes, folhagens e tubérculos deverão ser cortados ou picados para posteriormente serem triturados, chamado de trituração grosseira. ✓Moagem preliminar: após a trituração prévia em amostras com 85% ou mais de matéria seca ou em amostras com menos de 85% de matéria seca que foram pré-secas. A moagem ocorre em moinho de facas dotados de peneira de 4 a 6mm, de modo que obtenha uma amostra grosseira moída. ✓Moagem final: após a moagem preliminar das amostras com 85% ou mais de matéria seca ou em amostras com menos de 85% de matéria seca que foram pré-secas. Moinho de ciclone: ANÁLISE DE ALIMENTOS ANÁLISE DE ALIMENTOS ❖ Controle de qualidade (fabricação e estocagem do alimento processado). ❖ Caracterização de alimentos in natura: alimentos novos e desconhecidos ❖ Pesquisa de novas metodologias analíticas. ❖ Pesquisa de novos produtos. ❖ Controle de qualidade dos produtos existentes. IMPORTÂNCIA DA ANÁLISE DE ALIMENTOS Indústrias: controle de qualidade, controle de processos em águas, alimentos, matérias-primas, produto acabado, embalagens, vida-de-prateleira, etc. Universidades e Institutos de pesquisa: desenvolvimento de metodologia, controle de processos em pesquisa, prestação de serviços, etc. Órgãos Governamentais: registro de alimentos, fiscalização na venda e distribuição, etc. CLASSIFICAÇÃO DA ANÁLISE DE ALIMENTOS CONTROLE DE QUALIDADE DE ROTINA ✓Verificar a matéria-prima que chega como o produto acabado que sai de uma indústria, além de controlar os diversos estágios do processamento. ✓ Utilização de métodos instrumentais. FISCALIZAÇÃO ✓ É utilizada para verificar o cumprimento da legislação, através de métodos analíticos que sejam precisos e exatos e, de preferência, oficiais. PESQUISA ✓ É utilizada para desenvolver ou adaptar métodos analíticos exatos, precisos, sensíveis, rápidos, eficientes, simples e de baixo custo na determinação de um dado componente do alimento. MÉTODOS DE ANÁLISE Determinar um componente específico do alimento, ou vários componentes, como no caso da composição centesimal do alimento. ANÁLISE DE ALIMENTOS Métodos Convencionais Nenhum equipamento sofisticado Vidraria e reagentes Não necessitam de Utilizam Pode ser realizada por Métodos Instrumentais Equipamentos sofisticados Equipamentos eletrônicos Necessitam de Utilizam ❖ Atualmente são utilizados, sempre que possível, métodos instrumentais. ❖ Os métodos convencionais são utilizados quando: ✓ Alto custo dos equipamentos eletrônicos; ✓ Não existe equipamento disponível para determinada análise; ✓ Requer-se um método convencional, sob o aspecto da lei, por se tratar de um método oficial; ✓ Em casos raros, os métodos convencionais podem apresentar resultados melhores do que os instrumentais. ESCOLHA DO MÉTODO ANALÍTICO Alimentos: amostra muito complexa, em que os vários componentes da matriz podem estar interferindo entre si. Determinado método pode ser apropriado para um tipo de alimento e não fornecer bons resultados para outro. ESCOLHA DO MÉTODO: depende do produto a ser analisado FATORES QUE DEVEM SER CONSIDERADOS NA ESCOLHA DO MÉTODO DE ANÁLISE 1. Quantidade Relativa do Componente a ser determinado Classificaçãodos Componentes ✓ Maiores: mais de 1% ✓ Menores: 0,01%-1% ✓ Micros: menos de 0,01% ✓ Traços: ppm e ppb Em relação ao peso total da amostra COMPONENTES MAIORES Métodos Analíticos Clássicos ou Convencionais: Gravimétricos e Volumétricos COMPONENTES MENORES E MICROS Técnicas mais sofisticadas e altamente sensíveis: Métodos Instrumentais 2. Exatidão Requerida Métodos Clássicos: Exatidão de até 99,9% Quando o composto se encontra em mais de 10% da amostra. Quantidades menores que 10% Métodos mais sofisticados e exatos. 3. Composição Química da Amostra Escolha do método: vai depender da composição química do alimento, isto é, dos possíveis interferentes. Determinação de um componente predominante: não oferece grandes dificuldades. Material de composição complexa: necessidade de efetuar a separação dos interferentes potenciais antes da medida final. Extração ou separação prévia do componente a ser analisado. 4. Recursos Disponíveis Nem sempre é possível utilizar o melhor método de análise. ✓ Alto custo ✓ Tipo de reagente ✓ Pessoal especializado ESQUEMA GERAL PARA ANÁLISE QUANTITATIVA Análise quantitativa Deve estar relacionada à massa do componente de interesse presente na amostra tomada para análise. Essa medida é a última de uma série de etapas operacionais que compreende toda a análise. Amostragem Sistema de processamento da amostra Reações Químicas Separações Medidas Processamento de dados Avaliação estatística Mudanças Físicas A) AMOSTRAGEM É o conjunto de operações com as quais se obtém, do material em estudo, uma porção relativamente pequena, de tamanho apropriado, mas que ao mesmo tempo represente corretamente todo o conjunto da amostra. Homogeneidade da amostra: Amostra heterogênea: caminhão de laranjas. Amostra homogênea: lote de suco de laranja processado. Medida de uma Quantidade de Amostra Resultados da Análise Quantitativa: expressos em termos relativos Quantidades dos componentes por unidades de peso ou volume da amostra. Necessidade de conhecer a quantidade de amostra (peso ou volume). B) SISTEMA DE PROCESSAMENTO DA AMOSTRA A preparação da amostra está relacionada com o tratamento que ela necessita antes de ser analisada. ✓ Moagem dos sólidos; ✓ Filtração de partículas sólidas em líquidos; ✓ Eliminação de gases. C) REAÇÕES QUÍMICAS OU MUDANÇAS FÍSICAS Preparação do extrato para análise ✓ Obtenção de uma solução apropriada para a realização da análise. ✓ Tipo de tratamento: depende da natureza do material e do método analítico escolhido. ✓ Extração com água ou solvente orgânico, ataque com ácido. D) SEPARAÇÕES Eliminação de substâncias interferentes. ✓ Transformação em uma espécie inócua: por oxidação, redução ou complexação. ✓Isolamento físico: como uma fase separada (extração com solventes e cromatografia). E) MEDIDAS Processo Analítico Desenvolvido para resultar na medida de uma certa quantidade, a partir da qual se avalia a quantidade relativa do componente da amostra. F) PROCESSAMENTO DE DADOS E AVALIAÇÃO ESTATÍSTICA Resultado da Análise Expresso em forma apropriada e, na medida do possível, com alguma indicação referente ao seu grau de incerteza (médias, desvios, coeficiente de variação). AMOSTRAGEM E PREPARACÃO DA AMOSTRA Os resultados de uma análise quantitativa O processo analítico deve representar, com suficiente exatidão, a composição média do material em estudo. FATORES PARA FAZER UMA AMOSTRAGEM FINALIDADE DA INSPEÇÃO Aceitação ou rejeição, avaliação da qualidade média e determinação da uniformidade. NATUREZA DO LOTE Tamanho, divisão em sub-lotes, a granel ou embalado. NATUREZA DO MATERIAL EM TESTE Homogeneidade, tamanho unitário, história prévia e custo. NATUREZA DOS PROCEDIMENTOS DE TESTE Significância, procedimentos destrutivos ou não destrutivos, tempo e custo das análises. AMOSTRA Uma porção limitada do material tomada do conjunto – o universo, na terminologia estatística -, selecionada de maneira a possuir as características essenciais do conjunto. PODEMOS CLASSIFICAR AS AMOSTRAS DA SEGUINTE FORMA • amostra média: permite reduzir a qualidade média da totalidade. Deve representar uma composição similar, apesar do seu reduzido volume, àquele que resultaria o todo; • amostra arbitrária: é a tomada apenas aleatória de uma parte do produto, não permitindo deduzir a composição média da totalidade; • amostra legal: tem caráter de prova jurídica, destinando-se a verificar se o produto está de acordo com a regulamentação vigente; • contra-amostra: é deixada em poder do proprietário ou responsável: deve ser tomada pelas mesmas condições das outras amostras destinadas ao laboratório. • As muitas especificações do estado físico, tamanho, a forma e presença de embalagem dos produtos alimentícios → resultam em variadas operações de amostragem. • Na tomada da amostra devemos ter em mente alguns aspectos importantes: - prejuízo econômico significativo; - representatividade da contra amostra. • A amostra para análise bromatológica tem que ser representativa da totalidade do alimento; • a amostra para análise bromatológica não deve produzir prejuízo econômico sensível; • a amostra para análise de contra verificação (contra amostra) tem que ser representativa da totalidade da amostra. PROCESSO DE AMOSTRAGEM A) Coleta da amostra bruta; B) Preparação da amostra de laboratório; C) Preparação da amostra para análise; AMOSTRAS FLUÍDAS (líquidas ou pastosas) homogêneas Coletadas em frascos com o mesmo volume (do alto, do meio e do fundo do recipiente), após agitação e homogeneização. AMOSTRAS SÓLIDAS Cujos constituintes diferem em textura, densidade e tamanho de partículas, devem ser moídas e misturadas. QUANTIDADES Material a ser analisado: granel ou embalado em caixas, latas ou outros recipientes. Embalagens únicas ou pequenos lotes: todo material pode ser tomado como amostra bruta. Lotes maiores: a amostragem deve compreender de 10 a 20% do n° de embalagens contido no lote, ou de 5 a 10% do peso total do alimento a ser analisado. Lotes muito grandes: toma-se a raiz quadrada do n° de unidades do lote. Fórmula Geral para a Coleta da Amostra Bruta REDUÇÃO DA AMOSTRA BRUTA – AMOSTRA DE LABORATÓRIO A amostra bruta é freqüentemente grande demais para ser convenientemente trabalhada em laboratório e, portanto, deve ser reduzida. A redução vai depender do tipo de produto a ser analisado e da análise. Alimentos secos ( em pó ou granulares): a redução pode ser manual ou através de equipamentos. Alimentos líquidos: misturar bem o líquido no recipiente por agitação, por inversão e por repetida troca de recipientes. Retirar porções de líquido de diferentes partes do recipiente, do fundo, do meio e de cima, misturando as porções no final. Alimentos semi-sólidos (queijos duros e chocolate): as amostras devem ser raladas e depois pode ser utilizado o quarteamento. Alimentos úmidos (carnes, peixes e vegetais): a amostra deve ser picada ou moída e misturada; e depois, se necessário, passar pelo quarteamento. Em seguida toma-se a alíquota suficiente para análise. A estocagem deve ser sob refrigeração. Alimentos semiviscosos e pastosos (pudins, molhos, etc.) e alimentos líquidos contendo sólidos (compotas de frutas, vegetais em salmoura e produtos enlatados em geral): as amostras devem ser picadas em liquidificador, misturadas e as alíquotas retiradas para análise. Alimentos com emulsão (manteiga e margarina): as amostras devem ser cuidadosamente aquecidas a 35 oC em frasco com tampa, que depois é agitado para homogeneização. São retiradas alíquotas para análise. Frutas: as frutas grandes devem ser cortadas ao meio no sentido longitudinal e transversal, de modo a repartir em quatro partes. Duas partes opostas devem ser descartadas, e as outras duas devem ser juntadase homogeneizadas em liquidificador. As frutas pequenas podem ser simplesmente homogeneizadas inteiras no liquidificador. MICROBIOLOGIA DOS ALIMENTOS Importância dos Microorganismos nos Alimentos. ➢Classificação: ➢Microorganismos como agentes de deterioração dos alimentos. ➢Microorganismos como agentes patogênicos transmitidos por alimentos. ➢Microorganismos como produtores de alimentos. Microorganismos como agentes de deterioração dos alimentos ➢Alimento deteriorado: São aqueles danificados por agentes microbiológicos, químicos ou físicos de modo que seja inaceitável para o consumo humano. ➢Aproximadamente 20% das frutas e dos vegetais coletados são perdidos por deterioração microbiana produzida por aproximadamente 250 doenças de mercado. Microorganismos como agentes de deterioração dos alimentos ➢Os agentes causadores de deterioração podem ser bactérias, fungos e leveduras; sendo as bactérias e os fungos os mais importantes. ➢As carnes são os alimentos mais facilmente deteriorados. ➢Durante o processo da deterioração é selecionado uma população ou tipo predominante de microorganismos. Microorganismos como agentes de deterioração dos alimentos ➢Cada tipo de alimento deteriora-se pela ação de um tipo de concreto de microorganismo. ➢De todos os microorganismos presentes em um alimento, só alguns são capazes de se multiplicar ativamente no alimento resultando em uma seleção. Resistência a colonização de um alimento. ➢Existem uma série dos fatores que "dirigem esta seleção”: ➢a) Fatores intrínsecos: Constituem os derivados da composição do alimento: Quantidade de água, pH, nutrientes, agentes antimicrobianos naturais, interação entre microorganismos etc. ➢b) Tratamentos tecnológicos: Fatores que modificam a flora inicial em conseqüência de processamento do alimento: uso de radiação, oxido de etileno etc. ➢C) Fatores extrínsecos: Derivados das condições físicas do ambiente em que se armazena o alimento: temperatura ambiental,umidade, atmosfera de O2 e CO2. Fatores intrínsecos ➢Quantidade de Água: o microorganismo necessita de água para sua sobrevivência. (metabolismo e multiplicação.) ➢Acidez (pH): a maioria das bactérias se desenvolvem em pH em torno de 6,5 a 7,5. ➢Algumas em pH acido, como as bactérias lácticas. ➢Bactérias patogênicas em pH em torno de 7,0. ➢Fungos e leveduras → variável. Fatores intrínsecos ➢Composição Química: ➢Água, fonte de energia, fonte de nitrogênio, vitaminas e sais maneirais → Deve estar disponível para multiplicação microbiana. ➢Fonte de Energia: ➢Açucares, álcoois e aminoácidos, ➢Amido, celulose. ➢Lipídeos. Fatores intrínsecos ➢Fonte de nitrogênio: ➢Aminoácidos, ➢Nucleotídeo, peptídeo. ➢Vitaminas: ➢Complexo B. ➢Biotina e acido pantatênico. ➢Minerais: ➢Sódio, potássio, cálcio, magnésio, ferro, cobre, zinco etc.. Fatores intrínsecos ➢Fatores antimicrobianos Naturais: ➢Mantém a estabilidade de alguns alimentos contra ataques de microorganismos, retardando ou inibindo a multiplicação bacteriana. ➢Condimentos: óleos essências (eugenol no cravo, alicina no alho, isotimol no orégano etc..) ➢Ovo: A clara contem diversos agente antimicrobianos (lisozima,avidina etc..) alem do pH desfavorável a multiplicação (9 a 10). ➢Leite do gado: Contem substancias antimicrobianas naturais, especificas e inespecíficas ( Imunoglobulinas, fator complemento, macrófagos e linfócitos) Fatores intrínsecos ➢Estruturas biológicas que funcionam como barreira mecânicas para penetração de microorganismos. Ex: casca de nozes, frutas e ovos. Fatores intrínsecos ➢Interações entre microorganismos: ➢Produção de metabólitos. Ex bactérias lácticas.( pH), certas leveduras ( pH) ➢Estreptococos e lactobacilos→ produzem água oxigenada que é inibidor para muitas bactérias. ➢Muitos microorganismos produzem substancias bactericidas ( bacteriocinas) ➢Exclusão competitiva. Ex: Usado no controle de contaminação de aves por patógenos como Salmonella e Campylobacter. Fatores Extrínsecos ➢Temperatura Ambiental: ➢Os microorganismos podem se multiplicar em uma faixa que varia de -35ºC a 90ºC. ➢Microorganismos psicrófilos (0ºC a 20ºC ➢Microorganismos mesófilos (05ºC a 50ºC) ➢Microorganismos termófilos (35ºC a 90ºC) Fatores Extrínsecos ➢Umidade Relativa do Ambiente: ➢Há necessidade de uma certa concentração de água para multiplicação do microorganismo. ➢Composição Gasosa do ambiente: ➢Aeróbios, anaeróbios, microaerófilos e anaeróbios facultativos. ➢Atmosfera com 10% de CO2. ➢Monóxido de carbono, óxido nitroso etc.. Fatores Extrínsecos ➢Composição Gasosa do ambiente: ➢Microorganismos aeróbios: requerem oxigênio para sua multiplicação. Ex: Bolores, leveduras oxidativas e bactérias (Pseudomonas, Moraxella etc..) ➢Microorganismos anaeróbios: não requerem oxigênio para sua multiplicação. Ex: Clostridium. ➢Microorganismos anaeróbios facultativos. Crescem tanto na ausência como na presença de oxigênio. Ex: Enterobactérias. ➢Microorganismos microaerófilos: Crescem em pequena concentração de oxigênio (+/- 10 %) Ex: Lactobacilos e Estreptococos. Fatores Extrínsecos ➢Compostos químicos adicionados aos alimentos (conservadores) ➢Tratamentos tecnológicos. Microorganismos como agentes patogênicos transmitidos por alimentos. ➢As patologias associados à transmissão alimentar podem ser de dois tipos: ➢As infecções alimentares, produzidas pelo ingestão de microorganismos. ➢Intoxicações alimentares, produzidos em conseqüência da ingestão de toxinas bacterianas produzidas por microorganismos presentes nos alimentos. ➢Em determinados casos, pode se produzir alergias alimentares causadas pela presença de microorganismos somente. Microorganismos como agentes patogênicos transmitidos por alimentos. ➢Em qualquer caso, para que se instale uma toxinfecção é necessário que o microorganismo produza: ➢a) Número suficiente para colonizar o intestino ➢b) Número suficiente para intoxicar o intestino. ➢c) Quantidades significativas de toxina. Microorganismos como agentes patogênicos transmitidos por alimentos. ➢Mecanismos de Defesa: ➢Acidez estomacal. ➢Enzimas digestivas. ➢Mucosa intestinal (barreira mecânica) ➢Ácidos biliares. ➢Motilidade intestinal. ➢Floral normal intestinal. ➢Imunidade inespecifica (fagócitos, sistema complemento) e especifica ( humoral e celular) Microorganismos como agentes patogênicos transmitidos por alimentos. ➢Microorganismos que pode causar infecção e intoxicações: ➢Bactérias gram positivas. ➢Bactérias gram negativas. ➢Fungos produtores de micotoxinas. ➢Vírus. ➢OBS: Alem do mecanismos de defesa, os microorganismos precisam encontrar condições físicas ideais para sua multiplicação. Microorganismos como produtores de alimentos. ➢Desde os tempos históricos mais remotos são utilizados microorganismos para produzir alimentos. ➢Os processos microbianos causam alterações nos alimentos que lhes conferem mais resistência a deterioração ou algumas características organolépticas (sabor, textura, etc..) mais desejável. ➢Neste grupo estão todos os microorganismos utilizados na fabricação de alimentos fermentados: queijo, vinhos, pães, iogurtes, manteiga etc.. Microorganismos como produtores de alimentos. ➢Fontes de contaminação dos alimentos: ➢Solo e água. ➢Plantas. ➢Utensílios. ➢Trato intestinal do homem e animais. ➢Manipuladores de alimentos. ➢Ração animal. ➢Pele dos animais. ➢Ar e pó.
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