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Bromatologia dos alimentos Heloisa Aiello Macfadem Definição • É a ciência que estuda e identifica todos os componentes dos alimentos. • A palavra, derivada do grego, significa: • bromato: alimento, • logia: ciência. Objetivos • Controlar os processos tecnológicos com a finalidade de conservar o valor nutritivo e organoléptico das matérias primas evitando contaminações indesejáveis ou adição de substâncias químicas não permitidas; • Identificar o valor nutritivo de alimentos preparados promovendo seu equilíbrio; • Estudar novas matérias primas capazes de servir como alimento; • De um modo geral: determinar um componente específico ou vários componentes. Importância • A análise de alimentos é uma área muito importante, pois ela atua em vários segmentos do controle de qualidade, da fabricação e estocagem do alimento processado. Além de ser muito útil na caracterização de alimentos in natura, principalmente alimentos novos e ainda desconhecidos, como por exemplo: frutas típicas do Nordeste. • Assim, as três áreas de maior aplicação da análise de alimentos são: indústria, universidades e institutos de pesquisas, e órgãos governamentais. Importância • Nas indústrias, os fabricantes realizam um rígido controle de qualidade tanto na matéria prima recebida, como no produto processado que sai da fábrica. A matéria prima é comprada e paga tendo em vista as análises realizadas no recebimento. Além disso, as indústrias investem em pesquisas de novos produtos ou melhoramento de produtos já existentes. Importância • Nas universidades e institutos de pesquisas, os processos analíticos são utilizados para pesquisar novas metodologias, novos produtos e controle de qualidade. Importância • Nos órgãos governamentais, a principal utilização dos métodos, é fiscalizar e controlar a qualidade dos produtos alimentícios, e padronização de novos produtos. Como realizar a análise • Para se determinar um ou mais componentes, deve se usar a medida de alguma propriedade física como: • medida de massa ou volume, • medida de absorção, • medida de potencial elétrico, etc. Como realizar a análise • Existem dois tipos básicos de métodos em análise de alimentos: • métodos convencionais, • métodos instrumentais. Métodos convencionais • Os primeiros são aqueles que não necessitam de nenhum equipamento sofisticado, isto é, utilizam apenas a vidraria e reagente, e geralmente são utilizados em gravimetria e volumetria. Métodos instrumentais • Os métodos instrumentais, como o próprio nome diz, são realizados em equipamentos eletrônicos mais sofisticados. Como realizar a análise • Atualmente, são utilizados sempre que possível os métodos instrumentais, porém, em alguns casos, isso não se faz possível, por motivos de: • - alto custo dos equipamentos eletrônicos; • - ausência do equipamento para a análise; • - exigência de um método convencional sob o ponto de vista legal, por ser um método oficial; • - em casos raros, os métodos convencionais podem apresentar Escolha do método • Em alimentos, a escolha do melhor método é o passo muito importante porque o alimento é geralmente uma amostra complexa onde os vários componentes podem estar interferindo entre si. • Assim, um determinado método pode ser apropriado para um tipo de alimento e não fornecer bons resultados para outro. • Desta forma a escolha depende de alguns fatores: Escolha do método • quantidade relativa do componente analisado:- os componentes podem ser classificados em maiores (mais de 1%), menores (0,01 a 1%), micros (menos de 0,01%) e traços (ppm e ppb) em relação ao peso total da amostra. • No caso dos componentes maiores, pode- se aplicar os métodos convencionais (graviméticos e volumétricos), para os componentes menores geralmente é preciso usar técnicas mais sofisticadas e Escolha do método • exatidão requerida:- os métodos clássicos podem alcançar exatidão de até 99,9%, quando o composto analisado se encontra em mais de 10% na amostra. • Abaixo de 10% a exatidão cai bastante, assim o método precisa ser mais sofisticado. Escolha do método • composição química da amostra:- a presença de substâncias interferentes é muito comum nos alimentos. • As análises que envolvem a determinação de um componente predominante em um material simples não oferecem grandes dificuldades. • Por outro lado, na análise de materiais mais complexos o processo se complica porque se faz necessário extrair ou separar previamente o componente a ser Escolha do método • recursos disponíveis:- geralmente é um limitante em relação ao tipo de equipamento ou reagente ou até pessoal especializado. Esquema geral de uma análise quantitativa a) Amostragem b) Processamento da amostra c) Reações químicas Mudanças físicas d) Separações e) Medidas f) Processamento de dados Avaliação estatística Esquema geral de uma análise quantitativa • a) depende da homogeneidade da amostra. Ex.: laranja in natura e suco de laranja processado; • b) depende do tratamento necessário: moagem de sólidos, filtração de partículas sólidas em líquidos, eliminação de gases, etc. • c) reações químicas ou mudanças físicas: as vezes é necessário extrair com água, com solvente orgânico, outras vezes precisa atacar com ácido. Esta fase não Esquema geral de uma análise quantitativa • d) separações consiste na eliminação de substâncias interferentes que pode ser através de transformação em uma espécie inócua ou seu isolamento físico, como a extração; • e) chegar ao resultado de uma certa quantidade, a partir da qual é avaliada a quantidade relativa do componente na amostra; • f) expresso em forma apropriada e com indicação do grau de incerteza (médias e Confiabilidade dos resultados e tratamentos estatísticos • A confiabilidade dos resultados depende de vários fatores como: especificidade, exatidão, precisão e sensibilidade. Especificidade • significa medir o composto de interesse independente da presença de outras substâncias; Exatidão • mede quanto que o resultado de um método se aproxima do resultado real definido. Como saber a exatidão: • 1o.) determinar a % de recuperação de um composto adicionado numa quantidade conhecida; • 2o.) comparar com os resultados obtidos por outros métodos; Precisão • é a variação obtida na vezes medidas de um componente na mesma amostra, conhecido como desvio padrão entre as medidas e a média: Sensibilidade • é a menor quantidade do componente que se consegue medir sem erro. • A sensibilidade pode ser aumentada de duas maneiras: aumentar a resposta da medida, ou aumentar o poder de leitura do equipamento (instrumental). Pontos críticos em um laboratório de bromatologia • a) Coleta e preparo da amostra • - o alimento se modifica muito rápido, principalmente o perecível, como perda de umidade, separação de fases, contaminação microbiológica, etc. Pontos críticos em um laboratório de bromatologia • Métodos de análise: • - o ideal seria reunir os atributos de exatidão, precisão, especificidade e sensibilidade além de ser prático, rápido e econômico. • Porém é impossível otimizar tudo ao mesmo tempo; assim o analista deve decidir em função do objetivo da análise. • Por ex: se quer ter uma ideia da quantidade de água no leite, neste caso podemos escolher um método menos Pontos críticos em um laboratório de bromatologia - Métodos de análise • Existem procedimentos para a verificação da escolha correta de um método: formulação sintética, porcentagem de recuperação e comparação com um método oficial ou padrão. • Essa comparação é feita em relação à exatidão ou precisão. Pontos críticos em um laboratório de bromatologia • Erros: • - determinados: de método, de leitura de medida instrumental ou volumétrica, de preparação dos padrões, de amostragem, de diluições, de limpeza deficiente de vidrarias; • - erros pessoais:identificação imprópria, erros nos registros dos dados, etc.; • - reagentes impuros e de má qualidade. Pontos críticos em um laboratório de bromatologia • Instrumentos: • - normalmente os instrumentos consistem de componentes óticos e eletrônicos que se deterioram com o tempo. • Por isso a necessidade de calibrações e padronizações frequentes. • Sempre lembrar de verificar o nível da balança analítica e o tempo de espera de aquecimento em alguns aparelhos, etc.; Pontos críticos em um laboratório de bromatologia • Analista: • - deve conseguir determinar com exatidão e precisão os componentes em pequenas concentrações. • Para se saber a habilidade pode-se fazer testes intralaboratorial e interlaboratorial de uma mesma amostra. Normas técnicas para amostragem • Introdução • A coleta da amostra constitui a primeira fase da análise do produto. • Os resultados de uma análise quantitativa somente poderão ter o valor que dela se espera na medida em que a porção do material que foi submetido ao processo representar com exatidão a composição média do material em estudo. • Como a quantidade para a análise é sempre pequena, é preciso sempre Normas técnicas para amostragem • finalidade da inspeção: se rejeita ou aceita, se avalia a qualidade média e determinação da uniformidade; • natureza do lote: tamanho, divisão em sub lotes, se está a granel ou embalado; • natureza do material: sua homogeneidade, tamanho unitário, história prévia e custo; • natureza dos procedimentos de teste: procedimento destrutivo ou não destrutivo e tempo e custo da análise. Definição de amostra • É definida como uma porção limitada do material tomada do conjunto, selecionada de maneira a possuir as características essenciais do conjunto. Processo geral • A amostra de laboratório é o resultado da redução da amostra bruta, mediante as condições de representatividade. Assim o processo de amostragem compreende três fases: • coleta da amostra bruta; • preparo da amostra para Laboratório; • preparo da amostra para a análise. Coleta da amostra bruta • A amostra bruta deve ser uma réplica, em forma reduzida. • As amostras líquidas e pastosas homogêneas, podem ser coletadas com o mesmo volume, no meio, fundo e alto do recipiente após agitação e homogeneização. • Amostras sólidas cujos constituintes diferem em textura, tamanho, devem ser moídas e misturadas. • Se o material estiver em embalagens Amostra de Laboratório • A redução vai depender do tipo de produto a ser analisado: • a) - alimentos secos: a redução pode ser feita manualmente ou por equipamentos Alimentos secos • Manual (quarteamento) • - colocar a amostra sobre uma superfície plana • - misturar bem formando um quadrado • - misturar bem em quatro quadrados menores • - pegar dois quadrados opostos e rejeitar os outros dois • - preparar um novo quadrado • - repetir novamente o processo até Alimentos secos • Equipamentos • - Amostrador tipo Riffle: joga-se a amostra com uma pá e ela se dividirá em canaletas alternadas. O material cai em duas caixas. Uma é reservada, a outra descartada. Repetir o processo até a quantidade desejada. • - Amostrador tipo Boerner: a amostra é colocada num funil e cai pelas laterais de um cone. A amostra cai em duas caixas e o processo segue o mesmo procedimento. Amostra de Laboratório • b) - alimentos líquidos: misturar bem por agitação, inversão e por troca de recipientes. Retirar porções de diferentes partes. • c) - alimentos semi sólidos: ralar as amostras e depois usar o quarteamento. • d) - alimentos úmidos: picar ou moer a amostra e misturar, usar o quarteamento. Amostra de Laboratório • e) - alimentos pastosos (pudins, molhos) e alimentos líquidos contendo sólidos (compotas de frutas): picar em liquidificador, misturar as alíquotas para análise. • f) - alimentos com emulsão (manteiga e margarina): as amostras devem ser aquecidas a 35o C e depois agitado para homogeneizar. • g) - frutas: as grandes devem ser cortadas ao meio nos sentidos longitudinal e Amostra para análise • Específica para cada método analítico. Preservação da amostra • O ideal seria analisar as amostras frescas o mais rápido possível. • Como nem sempre é possível, deve existir formas de preservá-las, como: resfriar, secagem, etc. • As frutas e vegetais podem ter composições diferentes na mesma espécie. Os fatores que influenciam a composição • - constituição genética (variedade) • - condições de crescimento: solo, clima, irrigação, etc. • - estado de maturação • - estocagem: tempo e condições • - parte do alimento: casca ou polpa Fatores que influenciam a composição de origem animal • - conteúdo de gordura • - parte do animal • - alimentação do animal • - idade • - raça Fatores que influenciam na pós -colheita • - perda ou absorção de umidade • - perda de constituintes voláteis • - decomposição química e enzimática • -oxidação causada pela aeração durante a homogeneização • - remoção de materiais estranhos • - ataque por microrganismos • - contaminações Roteiro de análise • As amostras colhidas para análise fiscal serão divididas em três lotes: o primeiro para o Laboratório, o segundo fica em poder do depositário e o terceiro fica em poder do órgão oficial. • Em seguida deve-se acondicionar as amostras de forma a não interferir nos resultados finais; por exemplo: se for teste bacteriológico se faz necessário o uso de embalagem estéril. • De forma geral, líquidos são colocados em vidros e garrafas; e produtos secos em sacos. Se a embalagem já existir, pode-se conservar o produto na própria. Roteiro de análise • Deve-se proceder à lacração das amostras para evitar qualquer alteração do conteúdo. Pose-se usar selos, botões, etc. • Cada amostra deverá ser rotulada para não ser confundida, deve conter data, características, produto, etc. • O transporte para o laboratório deve ser tal que assegure o resultado da análise. • Junto com a amostra, deverá ter um relatório contendo todas as informações, tais como:
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