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Versão 2 Universidade Federal da Fronteira Sul Análise de Alimentos – 7ª fase Engenharia de Alimentos Profa. Eduarda Molardi Bainy Profa. Vânia Zanella Pinto Roteiro de aula práticas de Análise de Alimentos Laranjeiras do Sul – PR 2018 2 SUMÁRIO AULA PRÁTICA 1: AMOSTRAGEM E IDENTIFICAÇÃO DE AMOSTRAS ............................... 3 AULA PRÁTICA 2: PREPARO DA AMOSTRA .......................................................................... 6 AULA PRÁTICA 3: DETERMINAÇÃO DE MATÉRIA SECA E UMIDADE UTILIZANDO ESTUFA ...................................................................................................................................... 8 AULA PRÁTICA 4: DETERMINAÇÃO DE MATÉRIA SECA E UMIDADE UTILIZANDO MÉTODOS ALTERNATIVOS .................................................................................................... 11 AULA PRÁTICA 5: DETERMINAÇÃO DE CINZAS EM ALIMENTO ........................................ 14 AULA PRÁTICA 6: EXTRAÇÃO DE GORDURA A QUENTE .................................................. 15 AULA PRÁTICA 7: DETERMINAÇÃO DE LIPÍDIOS COM EXTRAÇÃO A FRIO ..................... 20 AULA PRÁTICA 8: DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNA PELO MÉTODO KJELDAHL .............. 23 AULA PRÁTICA 9: DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNAS POR BIURETO ................................. 28 AULA PRÁTICA 10: DETERMINAÇÃO DE FIBRA .................................................................. 30 AULA PRÁTICA 11: AVALIAÇÕES EM LEITE E DERIVADOS ............................................... 34 AULA PRÁTICA 12– QUALIDADE DE ÓLEOS E GORDURAS .............................................. 38 AULA PRÁTICA 13 – EXTRAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE CAFEÍNA EM ERVA MATE ATRAVÉS DE ESPECTROFOTOMETRIA ............................................................................... 43 Cálculo do conteúdo de carboidratos ................................................................................... 45 Composição química e valor calórico ................................................................................... 45 3 AULA PRÁTICA 1: AMOSTRAGEM E IDENTIFICAÇÃO DE AMOSTRAS 1. INTRODUÇÃO A amostragem é o conjunto de operações com os quais se obtém, do material em estudo, uma porção relativamente pequena, de tamanho apropriado para o trabalho em laboratório, mas que ao mesmo tempo represente corretamente todo conjunto da amostra. A amostra bruta é frequentemente grande demais para ser conveniente trabalhada no laboratório e, portanto, deve ser reduzida para uma amostra de laboratório. A redução vai depender do tipo de produto a ser analisado e do tipo de análise, que pode ser realizada de forma manual ou por meio de equipamentos. Devido à variabilidade inerente aos produtos alimentícios, a amostragem, sempre importante em qualquer trabalho analítico, torna-se crucial para a obtenção de resultados representativos. Cada alimento tem sua forma específica de amostragem, e a literatura deve ser sempre consultada para encontrar a maneira correta de realizar a tarefa para diferentes materiais. 2. OBJETIVOS • Redução da amostra bruta para amostra de laboratório para alimentos secos granulares; • Aplicar as técnicas de redução da amostra bruta de forma manual e por meio de equipamento; • Identificar as amostras para análises posteriores; • Compreender a importância da amostragem e identificação das amostras. 3. MATERIAL E MÉTODOS 3.1 Material - folha de papel Kraft ou tecido grande (1 x 1 m); - régua; - feijão, milho, arroz ou outro alimento granular (amostra); - amostrador tipo boerner com funil e laterais de cone; - amostrador tipo rifle com recipientes; - caixas plásticas na saída do amostrador; 4 - embalagens plásticas para armazenar as amostras; - rótulos e canetas. 3.2 Procedimento • Avaliação primária (macroscópica) da amostra: – Verificar o aspecto visual, embalagem, umidade (presença de empelotamento), presença de materiais estranhos, insetos; – Se a amostra estiver de acordo, proceder para a etapa de quarteamento. • Procedimento para Quarteamento Manual: – Despejar e espalhar de maneira homogênea os grãos sobre a folha de papel, até formar um quadrado; – Dividir o quadro em quatro partes iguais com auxílio de uma régua; – Duas partes opostas, por exemplo, A e D, são descartadas, e os segmentos B e C são reunidos; – Repetir o procedimento até a obtenção de uma amostra de tamanho desejado; – Identificar um saco plástico com os dados da amostra (material, data, responsável pela amostra); – Colocar a amostra no saco plástico, fechar bem e armazenar em local seco e arejado. • Procedimento para Quarteador/Amostrador tipo Boerner ou Riffe: Existem amostradores que misturam e dividem a amostra em duas metades. Uma das metades é rejeitada e com a outra, continua o processo até obtenção de uma amostra de tamanho desejado. 5 – Colocar a amostra no equipamento que cai pelas laterais. A amostra se divide em canaletas alternadas sendo coletadas em duas caixas com quantidades iguais; – Reservar o material de uma das caixas; – Desprezar o material da outra caixa; – Repetir o processo quantas vezes forem necessárias até obter o tamanho ideal da amostra – Identificar um saco plástico com os dados da amostra (material, data, responsável pela amostra) – Colocar a amostra no saco plástico, fechar bem e armazenar em local seco e arejado. 4. REFERÊNCIAS CECCHI, H.M. Fundamentos teóricos e práticos em análise de alimentos. Campinas: Unicamp, 1999. 6 AULA PRÁTICA 2: PREPARO DA AMOSTRA 1. INTRODUÇÃO A preparação de uma amostra para os procedimentos analíticos é um processo que converte uma amostra em um material homogêneo satisfatório para análise. Este processo geralmente envolve pré-secagem e/ou moagem dependendo do teor de matéria seca. A moagem consiste em triturar as amostras de modo que se obtenha um pó bastante fino, usando moinhos. 2. OBJETIVOS • Conhecer os moinhos disponíveis para moagem; • Realizar a pré-secagem de amostra com baixo teor de matéria-seca; • Realizar a moagem de amostras com alto teor de matéria-seca. 3. MATERIAL E MÉTODOS 3.1 Material - amostras com alto e baixo teor de matéria-seca; - balança com sensibilidade mínima de 1 g; - moinho de facas tipo Wiley; - moinho de bolas / moinho multi-uso; - escovas para limpeza do moinho; - almofariz e pistilo; - tesoura grande; - estufa de circulação forçada de ar a 55-60ºC; - bandejas de alumínio; - recipientes de plástico com tampa; - etiquetas para identificação. 3.3 Procedimentos 3.2.1 Procedimento para amostra com alto teor de matéria seca: 7 Para amostras com alto teor de matéria seca, as amostras estão suficientemente secas para serem finamente moídas e analisadas imediatamente. – Moa a amostra em moinho tipo Wiley; – Após a moagem, transferir a amostra para um recipiente que não permita a entrada de ar (saco plástico ou vidro com tampa) que devem estar limpos, secos e com identificação da amostra (amostra, responsável e data). Cuidados na moagem: • O ideal seria a moagem completa da amostra e uma homogeneização e depois, a retirada de uma amostra que seja suficiente para as análises químicas. • O moinho deve estar limpo de uma amostra para outra para evitar contaminações. • As facas devem estar bem afiadas e ajustadas. • A limpeza pode ser feita com um pincel, escova, ar comprimido ou aspirador. • Quando não se consegue uma boa limpeza com o aspirador e pincel, pode ser usado álcool e água. Porém o mesmo deve estar sem seco para ser utilizado. • A manutenção do moinho deve se realizada periodicamente. 3.2.2 Procedimento para amostra com baixo teor de matéria seca: Para amostras com baixoteor de matéria seca, as amostras necessitam de uma pré- secagem antes de realizar a etapa de moagem. Esta metodologia é usada para materiais com alto teor de umidade, principalmente alimentos in natura e, é uma preparação para análises posteriores. Imediatamente após a coleta das amostras, deve-se obter o peso verde em balança. Pesar a amostra na bandeja e secar na estufa a ~60ºC por ~72h. Deixar esfriar e pesar. Seguir o procedimento no item 3.2.1. 4. Referências CECCHI, H.M. Fundamentos teóricos e práticos em análise de alimentos. Campinas: Ed. da Unicamp, 2003. Roteiro de aulas práticas da disciplina de Bromatologia do curso de Zootecnia da UFPR. PRATES, E. R. Técnicas de pesquisa em nutrição animal. Porto Alegre: UFRGS, 2007. 8 AULA PRÁTICA 3: DETERMINAÇÃO DE MATÉRIA SECA E UMIDADE UTILIZANDO ESTUFA 1. INTRODUÇÃO A determinação da matéria seca é o ponto de partida da análise dos alimentos. Esta é de grande importância, uma vez que a preservação do alimento pode depender do teor de umidade presente no material; além disso, quando se compara o valor nutritivo de dois os mais alimentos, é necessário levar em consideração os respectivos teores de matéria seca. O objetivo da análise de determinação de matéria seca a 105ºC é a perda completa de umidade por volatilização causada pelo calor. A umidade corresponde à perda em peso sofrida pelo produto quando aquecido em condições nas quais a água é removida. A determinação do teor de umidade é um procedimento fundamental na armazenagem de grãos. Valores de umidade considerados seguros para um adequado armazenamento do produto são conhecidos e devem ser respeitados para que a qualidade dos grãos se mantenha durante a estocagem. 2. OBJETIVOS • Conhecer a técnica de secagem em estufa com circulação de ar, • Determinar a matéria seca e umidade das amostras; • Verificar se a porcentagem de umidade do alimento está de acordo com a legislação. 3. MATERIAL E MÉTODOS 3.1 Material – balança analítica; – cadinhos de porcelana ou capsulas de alumínio – dessecador com sílica gel; – espátulas; – pinças; – estufa de circulação forçada de ar a 105ºC. 3.4 Procedimento 9 Manipular o cadinho sempre com pinça, evitando segurar com as mãos, que podem passar umidade e gordura para os mesmos. – Secar os cadinhos numerados em estufa a 105ºC por no mínimo 2 horas; – Remova-os da estufa e coloque-os em dessecador para esfriar, no mínimo 30 minutos; – Pesar e anotar peso (tara) dos cadinhos (T) e o número correspondente do cadinho; – Adicionar cerca de 2 gramas de amostra moída; – Faça a pesagem, ajustando a leitura até a quarta (ou terceira) casa decimal (P1); sem tarar a balança; – Seque na estufa a 105ºC por 12 horas (ou durante a noite); – Coloque-os no dessecador e deixe-os esfriarem por no mínimo 30 minutos. – Pese-os rapidamente os cadinhos com as amostras secas (P2). DADOS: Número do cadinho Massa do cadinho (g) (T) Massa da amostra (g) (P1) Massa da amostra seca (g) + cadinho (g) (P2) %MS (Matéria seca) %U (Umidade) 4. CÁLCULO: Umidade (%) = ( (massa da capsula + amostra úmida) – (massa da capsula com amostra seca) )x100 massa da amostra úmida Matéria seca (%) = ((massa da mostra seca +cadinho)- (Massa do cadinho))x100 massa da amostra úmida 10 U= 100- %MS MS= 100-%U 1. Calcular a média e o desvio padrão dos valores de %MS e %U. 2. Comentar se os valores de umidade da amostra estão de acordo com a legislação e literatura. 5. REFERÊNCIAS CECCHI, H.M. Fundamentos teóricos e práticos em análise de alimentos. Campinas: Ed. Da Unicamp, 1999. SILVA, D.J., QUEIROZ, A.C. Análise de alimentos. Métodos Químicos e Biológicos. Viçosa: UFV, 2002. PRATES, E. R. Técnicas de pesquisa em nutrição animal. Porto Alegre: UFRGS, 2007. 11 AULA PRÁTICA 4: DETERMINAÇÃO DE MATÉRIA SECA E UMIDADE UTILIZANDO MÉTODOS ALTERNATIVOS 1. INTRODUÇÃO A secagem por radiação infravermelha é mais efetiva e envolve a penetração do calor dentro da amostra, o que encurta o tempo de secagem em até 1/3 do total. O método consiste de uma lâmpada de radiação infravermelha com 250 a 500 watts, cujo filamento desenvolve uma temperatura entre 2000 a 2500 K (700ºC). O tempo de secagem varia com a amostra (10 minutos para grãos, 20 min para produtos cárneos, etc). Esse método possui também a desvantagem de ser lento por secar uma amostra de cada vez. E, como consequência, a repetibilidade pode não ser muito boa, pois pode haver variação de energia elétrica durante as medidas. A determinação de umidade através da condutividade elétrica é baseada no princípio de que a quantidade de corrente elétrica que passa por um alimento é proporcional à quantidade de água presente na amostra. O método é muito rápido, porém pouco preciso. A determinação de umidade através da constante dielétrica é baseada no aumento da capacitância quando da passagem de um material dielétrico entre as placas do capacitor. A razão do aumento da capacitância está na diminuição do campo elétrico provocada pelo dielétrico. A leitura é afetada pela umidade, composição química do material, temperatura, densidade do grão, forma, dimensões e variedades das amostras. 2. OBJETIVOS • Conhecer o método de determinação de umidade por secagem por radiação infravermelha, condutividade elétrica e por capacitância elétrica; • Determinar a umidade e matéria seca de amostras usando métodos rápidos (não oficiais); • Comparar os resultados obtidos com o método oficial de secagem em estufa. 3. MATERIAL E MÉTODOS 3.1 Material • Analisador de umidade por infravermelho; • Pratos de alumínio. 12 3.2 Procedimento – Secagem Infravermelho (IV) 1. Ligue o analisador e seguir as instruções dadas na tela do equipamento; 2. Selecione a função “1.Sel. Produto” e escolha o produto que será medido; 3. Selecione a função “2.Pré-aquecer” e aguarde atingir a temperatura, irá soar um beep; 4. Selecione a função “3. Medir umidade”; 5. Colocar o prato de alumínio vazio e limpo no Suporte do Prato, tecle SIM; 6. Retire o prato, e coloque uma amostra ~4g espalhada no prato (pese a amostra em uma balança digital); 7. Coloque o prato, feche a tampa e tecle SIM; 8. Aguarde o final da medida e anote o teor de umidade. 3.3 Procedimento – Analisador de umidade Universal 1. Ligue o analisador e seguir as instruções dadas no manual do equipamento; 2. Pesar amostra conforme instruções do manual do equipamento (a massa varia de acordo com a amostra). Esta deve estar limpa e seca à temperatura ambiente 3. Depositar a amostra no corpo de provas 4. Acionar o êmbolo móvel até a pressão desejada (conforme manual) 5. Acionar o meghometro para geração de corrente elétrica e efetuar a leitura da resistência elétrica 6. Observar a temperatura da amostra mostrada no equipamento 7. Proceder a leitura conforme especificações do aparelho comparando a temperatura e a resistência elétrica e anotar 3.4 Procedimento – Analisador de umidade Motonco 1. Ligue o analisador e seguir as instruções dadas na tela do equipamento; 2. Utilizar amostra limpa, seca e à temperatura ambiente 3. Selecionar o produto a ser analisado 4. Dispor a amostra no copo do equipamento até atingir a massa desejada (conforme instruções do equipamento) 5. Proceder a leitura direta do teor de umidade na tela do equipamento e anotar 3.5 Procedimento – Analisador de atividade de água (aw) 1. Efetuar a calibração conforme as instruções do manual do equipamento 13 2. Colocar a amostra nas capsulas 3. Apertar o “start” 4. Realizar a leitura no visor eanotar 4. RESULTADOS Equipamento utilizado Número da amostra %Umidade %Matéria seca 1) Compare o resultado com o obtido pelo método oficial de secagem em estufas e os métodos alternativos, quando disponível da aula anterior. 2) Compare os resultados entre os métodos utilizados 3) Cite as vantagens e desvantagens dos métodos de determinação de umidade utilizados nas aulas práticas. 5. REFERÊNCIAS CECCHI, H.M. Fundamentos teóricos e práticos em análise de alimentos. Campinas: Ed. Da Unicamp, 1999. Manual de operação determinador de umidade universal http://www.acalmeidaecia.com.br/sites/default/files/manual_de_operacao_do_determinador_de_ umidade_novo.pdf Medidores de Umidade Motonco Determinador de Umidade portátil 919C. http://www.elemaqui.com.br/produto_determinador-de-umidade-portatil--919c-143.html Acesso: 29 de março de 2017. http://www.acalmeidaecia.com.br/sites/default/files/manual_de_operacao_do_determinador_de_umidade_novo.pdf http://www.acalmeidaecia.com.br/sites/default/files/manual_de_operacao_do_determinador_de_umidade_novo.pdf http://www.elemaqui.com.br/produto_determinador-de-umidade-portatil--919c-143.html 14 AULA PRÁTICA 5: DETERMINAÇÃO DE CINZAS EM ALIMENTO 1. INTRODUÇÂO A determinação de cinzas fornece uma indicação da riqueza da amostra em elementos minerais (cátions: cálcio, potássio, sódio, magnésio, ferro, cobre, cobalto, alumínio; e ânions: sulfato, cloreto, silicato, fosfato, etc.), assim sendo, é o ponto de partida para a caracterização do conteúdo total de sais minerais de um alimento. Considera-se “cinza total” o material inorgânico resultante da incineração da amostra em mufla à temperatura de 550-570°C, onde todas as substâncias voláteis se decompõem e são eliminadas, e a matéria orgânica será toda transformada em CO2, H2O, etc. A incineração deve ser prolongada até que a cinza mostre cor uniforme (branca ou acinzentada), ocorrendo, porém, casos em que se apresenta vermelha ou avermelhada, verde ou esverdeada, devido ao excesso de certos elementos presentes. De qualquer modo a cinza não deve apresentar pontos de carvão. A determinação de cinzas pode ser utilizada para identificar a autenticidade de um alimento, natureza e distribuição de constituintes minerais de vegetais e ainda como parâmetro útil para avaliar o valor nutricional de muitos alimentos. Muitas vezes, é vantajoso combinar a determinação direta de umidade e a determinação de cinzas, incinerando o resíduo obtido na determinação de umidade em cadinho de porcelana. 2 OBJETIVOS • Manter contato com a técnica de determinação de cinzas; • Através dos resultados obtidos expressar o teor de cinzas das amostras. 3. MATERIAL E MÉTODOS 3.1 Material - cadinhos de porcelana - dessecador contendo sílica - balança analítica - mufla (550 °C) - espátulas - pinça 3.2 Métodos 15 • Ligar a mufla a 550°C, e esperar atingir a temperatura; • Com o auxílio de pinça, colocar 2 cadinhos de porcelana, já identificados e limpos, na mufla e aguardar 30 minutos ou colocar na estufa a 105ºC por no mínimo 3 horas; • Retirar os cadinhos da mufla com pinça, e esfriá-los em dessecador (±30 minutos); • Pesar os cadinhos vazios e anotar o peso; • Pesar 2 a 3 g de amostra no cadinho; • Levar os cadinhos a mufla à 550 °C até que a amostra se torne branca ou cinza (~12 h); • Desligar a mufla, esperar esfriar um pouco antes de retirar os cadinhos; • Retirar os cadinhos da mufla e esfriar no dessecador; • Pesar o material em balança analítica. 4. RESULTADOS Número do cadinho Peso do cadinho (g) Peso da amostra (g) Peso do cadinho + cinzas (g) Peso das cinzas (g) % teor de cinzas = peso das cinzas X 100 peso da amostra 1) Calcular a média e o desvio padrão. 2) Calcular o teor de matéria orgânica. Matéria orgânica (%MO) = %Matéria seca - %cinzas 6 REFERÊNCIAS Roteiros de aulas práticas da disciplina de Análise de alimentos da UNICENTRO CECCHI, H.M. Fundamentos teóricos e práticos em análise de alimentos. Campinas: Ed. Da Unicamp, 1999. AULA PRÁTICA 6: EXTRAÇÃO DE GORDURA A QUENTE 16 1. INTRODUÇÃO O método descrito por Franz Von Soxhlet em 1889 é um exemplo de um processo contínuo par a extração de lipídios a partir de alimentos. Óleo e gordura são extraídos por repetidas lavagens com um solvente orgânico, geralmente éter de petróleo, sob refluxo em vidraria especial. Neste método a amostra deve estar seca, moída em pequenas partículas e colocada um filtro de celulose poroso ou de papel. O filtro é colocado na câmara de extração que está suspensa acima do balão contendo o solvente e abaixo de um condensador. O balão é aquecido e evapora o solvente que se move na fase gasosa em direção ao condensador, onde é convertido em um líquido que goteja no filtro contendo a amostra. A câmara de extração é projetada de modo que quando o solvente em torno da amostra for superior à altura máxima do sifão, o líquido transborda para o balão onde é aquecido, e novamente evapora, completando um ciclo. No final do processo o solvente é retirado antes de atingir a altura máxima do sifão e o óleo é concentrado no balão. A massa do óleo é determinada e o percentual de óleo na amostra pode ser calculado. 2. OBJETIVO • Demonstrar experimentalmente o funcionamento de um Extrator Soxhlet; • Determinar o teor de lipídio de amostras. 3. DETERMINAÇÃO DE GORDURA PELO MÉTODO SOXHLET 3.1 Material - frasco de vidro do Soxhlet ou balão de fundo chato de 250 mL (depende do equipamento); - sistema Soxhlet completo (extrator e condensador); - papéis de filtro e/ou cartuchos de celulose; - dessecador; - estufa; - balança; - éter de petróleo. 3.2 Procedimento 17 3.2.1 Equipamento Soxhelt do Laboratório de Análise de alimentos - Pesar entre 3 e 5 g de amostra (seca e moída anteriormente) em cartucho celulósico ou em papel de filtro. Para o cartucho de papel, este deve ser dobrado de modo a evitar perdas durante a extração com adição de algodão tanto no fundo como na superfície do cartucho. Para o filtro de papel com a amostra, este deve ser dobrado de modo a evitar perdas durante a extração. - Adicionar o cartucho fechado no interior da cestinha metálica e pendurá-la no gancho do arame no interior do extrator. - Pesar o frasco de fundo chato (previamente lavado e secado) e colocá-lo no bloco de aquecimento. -Adicionar o solvente de modo que cubra totalmente o cartucho. - Ligar o sistema de aquecimento em temperatura próxima ao de ebulição do solvente e aguardar o início da evaporação. - Ligar a alimentação de água quando o solvente começar a evaporar. Deste modo a condensação ocorrerá de modo eficiente e não se perderá solvente. - Após a metade do tempo de extração (de 2 a 3 horas dependendo da amostra), fechar a torneira do reservatório para que este seja preenchido pelo solvente condensado. Quando o reservatório estiver cheio e no frasco quase não houver solvente, abrir a torneira do reservatório para que um filete de solvente recaia sobre o cartucho. Assim o fundo do cartucho será renovado com solvente não saturado. - Deixar em funcionamento por aproximadamente 5 horas. - Finalizado este período, fechar novamente a torneira do reservatório e subir através da haste metálica o cartucho até a altura de onde caem as gotas. Uma vez que o reservatório estiver cheio, abrir a torneira para dar um último banho no cartucho. Assim serão arrastados para o frasco de vidro os resíduos de lipídios mais solvente que por ventura estiver retido no fundo do cartucho. - Finalizado esta etapa, retirar o cartucho e proceder pelo menos mais um ciclo para recuperar o solvente no reservatório. -Despejar o solvente recuperado em um frasco limpo.- O frasco de vidro onde está solvente mais lipídio deverá ser colocado em estufa a 65°C para evaporação do solvente. Evitar o superaquecimento do balão para não decompor a fase lipídica. 18 - Uma vez evaporado o solvente o frasco deverá ser colocado em dessecador e então pesado. - Por diferença se encontra a porcentagem de gordura. 3.2.2 Procedimento (Equipamento Soxhelt do Laboratório de Química geral): - Pesar entre 3 a 5 g de amostra (seca e moída anteriormente) em cartucho de papel ou em papel de filtro para uso de cartucho comercial. Para o cartucho de papel, este deve ser dobrado de modo a evitar perdas durante a extração com adição de algodão tanto no fundo como na superfície do cartucho. Para o filtro de papel com a amostra, este deve ser dobrado de modo a evitar perdas durante a extração. - Adicionar o cartucho fechado no interior do extrator de tal forma que fique totalmente submerso no solvente. - Pesar o balão de fundo chato (previamente lavado e secado). -Adicionar o solvente de modo que cubra totalmente o cartucho. Este deverá ser colocado em excesso até que quantidade recubra o fundo (2 dedos aproximadamente – ~150 mL) do balão. - Ligar o sistema de aquecimento (aumentar a temperatura aos poucos) até que o solvente comece a evaporar. A partir deste momento regular o termostato de modo que a ebulição do solvente no balão seja suave. (Obs.: Usar T baixas, regular no 1 a 2 no termostato, senão perde todo o solvente por evaporação). - Ligar a alimentação de água quando o solvente começar a evaporar. Deste modo a condensação ocorrerá de modo eficiente e não se perderá solvente. - Deixar em funcionamento por aproximadamente 5 horas. - Finalizado este período retirar o cartucho contento a amostra quando em neste não houver solvente em contato. Proceder pelo menos mais um ciclo para recuperar o solvente na câmara de extração. -Despejar o solvente recuperado em um frasco limpo. No balão de fundo chato onde está solvente mais lipídio, deverá ser colocado em estufa a 80°C para evaporação do solvente. Evitar o superaquecimento do balão para não decompor a fase lipídica. - Uma vez evaporado o solvente o balão deve ser colocado em dessecador e então pesado. - Por diferença se encontra a porcentagem de gordura. 4. RESULTADOS Número Massa da Massa do balão Massa do balão + % Lipídios 19 da amostra amostra (g) vazio (g) (P’) lipídio (g) (P) Cálculo: 5 REFERÊNCIAS Instituto Adolfo Lutz, Métodos físico-químicos para análise de alimentos, 5° ed. São Paulo, Instituto Adolfo Lutz, 2008 Bainy, E. M. Roteiros de aulas práticas da disciplina de Análise de alimentos da UFFS (Apostila), 2015 20 AULA PRÁTICA 7: DETERMINAÇÃO DE LIPÍDIOS COM EXTRAÇÃO A FRIO 1. INTRODUÇÃO O método de Bligh & Dyer pode ser usado para alimentos secos ou para produtos com altos teores de água (como peixes, vegetais verdes, por ex.). Devido ao uso de solventes polares, há extração de todas as classes de lipídeos. Pode ser usado tanto em produtos absolutamente secos como nos que têm altos teores de água, como carnes e vegetais, pelo tipo de mistura de solventes polares e apolares. Como os lipídeos são extraídos sem aquecimento, o extrato pode ser utilizado para avaliar o grau de deterioração dos lipídeos através do índice de peróxidos e da porcentagem de ácidos graxos livres. O teor de carotenóides, de vitamina E, de esteróis e a composição de ácidos graxos também podem ser determinadas no mesmo extrato. 2. OBJETIVOS Determinar o teor de lipídeos de salsichas pelo Método de Bligh & Dyer. 3. MATERIAL E MÉTODO 3.1. Material - Balança analítica, - Estufa, - Dessecador, - Agitador tipo vortex, - Centrífuga, - Rotaevapor, - Pipetas de Pasteur, - Tubo cônico/ensaio 50 mL (para agitar em vortex e centrifugar), balão (100 mL) para rotavapor 3.2. Reagentes - Metanol p.a. - Clorofórmio p.a., - Solução 10% de metanol em clorofórmio, - Solução de Sulfato de sódio 1,5%. 21 3.3. Preparo das soluções 3.3.1. Solução 10% de metanol em clorofórmio: Adicionar 10 mL de metanol em um balão volumétrico de 100 mL e completar seu volume com clorofórmio. Homogeneizar a mistura. 3.3.2. Solução de Sulfato de Sódio 1,5%: Pesar 1,5 g de Na2SO4 e diluir em 98,5 mL de água destilada. Transferir a solução para um balão volumétrico de 100 mL. Homogeneizar a mistura. 4. PROCEDIMENTO Preparar: Tarar frascos do rotavapor ou frascos para levar à estufa. 1) Pese 1-2,5 gramas de amostra, adicione 10 mL de metanol (CH3OH), 8 ml de clorofórmio (CHCL3) e 4,3 mL de água destilada (1:2:0,8 haverá equilíbrio de fases) em tubo de falcon e agite vortex durante 2 min. 2) Em seguida, adicione 6 ml de clorofórmio e agite vigorosamente durante 2 min para lavar as paredes do tubo. 3) Adicionar 8 mL de sulfato de sódio 1,5% e misture em vortex novamente por 2 minutos. 4) Adicionar 8 mL de clorofórmio para lavar as paredes do tubo de ensaio e deixar em repouso (2:2:1,8 haverá separação de fases). 5) Aguardar a separação das camadas ou centrifugar por 10 minutos a 5000 g. 6) Transfira a camada inferior para um frasco do rotavapor (tarado) com o auxílio de uma pipeta de Pasteur. 7) Realize uma segunda extração com 20 mL de 10% (v/v) de metanol em clorofórmio, agite em vortex por 2 min. 8) Depois separar as fases, adicione a fase (inferior) com clorofórmio ao primeiro extrato no frasco do rotavapor. 9) Filtre este líquido com ajuda de funil e papel filtro no erlenmeyer, se necessário; 9) Evaporar em um rotavapor a 45ºC ou usar funil de separação 10) Seque o resíduo em estufa a 105ºC por 1 h. * Para a análise de AGs na gordura extraída, não utilize a estufa para a secagem. Após a remoção do solvente no rotavapor, complete a secagem com nitrogênio seco (Instituto Adolfo Lutz, 2008). 5. RESULTADOS 5.1 Cálculo 22 P = massa da amostra em g N = (massa do balão + massa óleo) - massa do balão Número da amostra Massa do balão (g) Massa da amostra (g) Massa do balão + massa óleo (g) Lipídios % 1) Calcular a % de lipídeos totais das amostras 2) Comparar os dados de Tabela de Composição de Alimentos, e se houver diferença entre esses valores, explicar porque isto ocorre. 6. REFERÊNCIAS: Bligh, E.G. and Dyer, W.J. A rapid method of total lipid extraction and purification. Can. J. Biochem. Physiol., 37, 911-917 (1959) Instituto Adolfo Lutz, Métodos físico-químicos para análise de alimentos, 5° ed. São Paulo, Instituto Adolfo Lutz, 2008 Ramalhosa, et al. Lipid content of frozen fish: Comparison of different extraction methods and variability during freezing storage. Food Chemistry, 131, 328–336 (2012). 23 AULA PRÁTICA 8: DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNA PELO MÉTODO KJELDAHL 1. INTRODUÇÃO Este método foi proposto por Kjeldahl na Dinamarca em 1883, no entanto já sofreu diversas modificações até chegar ao método que é utilizado hoje. Este método determina o N orgânico total, ou seja, o N protéico e não-protéico, no entanto, este método é bem aceito como método padrão de determinação de proteínas em alimentos, pelo fato que o N não-protéico se encontra em pequena quantidade na maioria dos alimentos. Com isso, o objetivo desta aula será determinar a porcentagem de proteínas, através deste método, de amostras de alimentos. 2. MATERIAL E MÉTODOS 2.1 Material - tubo Kjeldahl - papel filtros - amostra seca - aparelho de digestão e destilação macro Kjeldahl Reagentes - ácido sulfúrico P.A. - solução de hidróxido de sódio 40 % - solução de ácido bórico 2% - solução de HCl (0,01 ou 0,1M) - solução indicadora alcoólica mista - catalisador: 1:3 de sulfato de cobre e sulfato de potássio (triturado em pó fino) 2.2 Preparo dos Reagentes 2.2.1.Solução de Hidróxido de Sódio 40%: Pesar 40 g de NaOH , em balança analítica, e diluir em 60 mL de água destilada. Transferir a solução para um balão volumétrico de 100 mL e homogeneizar a mistura. 24 2.2.2. Solução de Ácido Bórico 2%: Pesar 2g de H3BO3 , em balança analítica, e diluir em 98 mL de água destilada. Transferir a solução para um balão volumétrico de 100 mL e homogeneizar a mistura. 2.2.3. Solução de HCl (0,1M): Em um balão volumétrico de 1000mL, adicionar 25 mL de água destilada e com o auxílio de uma pipeta transferir 2mL de ácido clorídrico. Completar o volume do balão com água destilada e homogeneizar a mistura. Padronizar a solução 2.2.3.1. Padronização da solução de HCl 0,1 mol L-1: Medir 0,079g de carbonato de sódio p.a. previamente seco, para consumir um volume aproximado de 15 mL de ácido clorídrico. Dissolver a amostra com cerca de 50 mL de água destilada, adicionar 2 gotas de fenolftaleína e titular até o descoramento da solução. Anotar o volume gasto do titulante para saber aproximadamente o volume a ser gasto para atingir o segundo ponto de equivalência. Adicionar 6 gotas de vermelho de metila e continuar a titulação até a primeira mudança sutil de coloração. Parar a titulação, ferver a solução durante um minuto para remover o gás carbônico e continuar a titulação até a coloração vermelha. Anotar o volume gasto e calcular a concentração da solução de HCl em mol L-1. 2.2.4. Solução indicadora alcoólica mista: Pesar 0,132g de vermelho de metila e 0,06g de verde de bromocresol e diluir em 200 mL de solução de álcool 70%. 2.3 Método O método Kjeldahl é dividido em 3 etapas: Digestão: o nitrogênio orgânico é transformado em amônia e os compostos orgânicos são convertidos em CO2, H2O, NH4+. Neutralização e destilação: a amônia é separada por destilação e recolhida numa solução receptora. Titulação: determinação quantitativa da amônia recolhida na solução receptora. Dependendo da técnica, a separação da amônia é omitida, fazendo-se sua determinação diretamente no material, após a digestão. 25 ETAPA 1 - DIGESTÃO: -Medir a massa de aproximadamente 0,15 a 0,5g (pesar a amostra sobre o papel e transferir para o balão de Kjeldahl com o papel junto (Obs.: se a amostra apresentar elevado conteúdo de proteínas, pesar 0,2g se for pouco pode ser 0,5g ou até 1,0g)). - Pesar aproximadamente 1,5g (uma espátula cheia) de mistura catalítica e adicionar ao balão de Kjeldahl. - Adicionar ao balão, 7 mL de ácido sulfúrico concentrado, e aquecer no conjunto digestor, a princípio, lentamente (aumentar a de 50 em 50ºC a cada 15 min) até 350 °C, para que a digestão se complete e a solução se torne clara (verde claro, quase transparente – igual ao branco. - A digestão dura em torno de 4h, após o aquecimento controlado da temperatura (350°C). - Esfriar (tirar o conjunto do aparelho de digestão). - Depois de esfriar, adicionar cuidadosamente cerca de 1-2 mL de água. Observação importante: Nunca começar com temperaturas superiores a 100 °C, evitando desta maneira perda de nitrogênio, junto com a fumaça da matéria orgânica. NÃO aquecer a temperaturas superiores a 350 oC, pois dá pressão e a amostra poderá saltar do tubo e ocorrer perdas. ETAPA 2 – NEUTRALIZAÇÃO E DESTILAÇÃO: - Acrescentar aproximadamente 15 mL de água destilada ao tubo Micro digestor (aos poucos) contendo a amostra que foi digerida para lavar e fazer a transferência para o tubo Macro. - Conectar o tubo macro Kjeldahl no conjunto de destilação e fixar bem para não ocorrer perda de amônia. - Aumentar a temperatura (7-8) até a ebulição da amostra. - Mergulhar a saída do condensador em erlenmeyer de 125 mL, contendo exatamente, 25 mL de solução de ácido bórico (2%) com 3 gotas de indicador misto (Obs.: colocar o indicador antes da destilação). - Diminuir a temperatura para o nível 2-3 evitando a vigorosa ebulição, para colocar a solução de NaOH. 26 - Colocar a solução de hidróxido de sódio a 40% no recipiente do conjunto de destilação até solução fortemente alcalina, a solução se torna escura (marrom “barro”). (Obs.: a quantidade de NaOH vai variar, tem que observar a coloração da amostra). - Depois, aumentamos a temperatura gradativamente até 7-8 para efetuar a destilação. - Destilar cerca de 50 mL, até chegar na marca de 75 mL. Obs.: Não ligar o nível durante a destilação (apenas inicialmente até acender a luz do nível), pois comumente a solução coletora será sugada e a análise interrompida. Durante o procedimento, deve-se ter ainda atenção com o condensador, geralmente é necessário abrir um pouco a torneira para esfriar o frasco condensador, tendo o cuidado para que a solução ácida não seja sugada. ETAPA 3 - TITULAÇÃO: - Titular o borato de amônio com solução de HCl (0,01 ou 0,1M), até viragem do indicador. - Realizar prova em branco nas mesmas condições, sem a amostra. * Usar solução HCl 0,1 M quando o teor de proteínas é normal ou elevado e 0,01M quando o teor de proteínas é muito baixo, ex: frutas, vegetais. Observação: A maioria das proteínas contém em média 16% de Nitrogênio, portanto o fator geral de conversão do nitrogênio em proteína é 100g/16g = 6,25. O fator utilizado deve ser consultado na literatura para os diferentes materiais alimentícios analisados. Nessa aula prática, iremos utilizar o fator geral 6,25. 3. CÁLCULO % de proteína = [(A-B) x f x 0,014 x 100 x C]/P Sendo: A = número de mL de HCl 0,1 M, gastos na titulação da amostra B = número de mL de HCl 0,1 M, gastos na titulação da prova em branco f = fator da solução de HCl 0,1 M P = massa da amostra 0,014 = miliequivalente grama do nitrogênio C = fator de conversão de N para conteúdo protéico 27 Número da amostra Massa da amostra (g) Número de mL de NaOH 0,1 N gastos na titulação (B) A - B % Proteína IAL (2008) 4. REFERÊNCIAS Cecchi, H. M. Fundamentos teóricos e práticos de análise de alimentos, 2° ed. Campinas, Editora Unicamp, 2003. Galvani, F., Gaertner, E. Adequação da Metodologia Kjeldahl para determinação de Nitrogênio Total e Proteína Bruta, Circular técnica Embrapa, n 63, 2006. Instituto Adolfo Lutz, Métodos físico-químicos para análise de alimentos, 5° ed. São Paulo, Instituto Adolfo Lutz, 2008. 28 AULA PRÁTICA 9: DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNAS POR BIURETO 1. INTRODUÇÃO Dentre os métodos utilizados pra determinação de proteinas, situa-se o método do biureto. As ligações peptídicas das proteínas e peptídeos (-CONH-) reagem com os íons cúpricos, em meio alcalino, formando um complexo de coloração violeta que é proporcional ao teor de proteínas no meio. A reação do biureto é positiva para proteínas e peptídeos com três ou mais resíduos de aminoácidos. A reação é também positiva para substâncias que contêm duas carbonilas (-CONH2) ligadas diretamente ou através de um único átomo de carbono ou nitrogênio. Dependendo da complexidade da proteína ou do peptídeo em questão, a cor do produto de reação a presença do biureto varia substancialmente: proteínas dão coloração violeta, peptídeos dão coloração rosa. Quanto maior for a quantidade de proteínas no meio maior será a intensidade de cor. 2. OBJETIVO Caracterizar a presença de proteínas em material biológico através da reação do biureto. 3. MATERIAL E MÉTODOS 3.1. Material - Tubo de ensaio - amostras 3.2. Reagentes - Solução de NaOH 0,1M -Solução de biureto. 3.2.1. Preparo da solução de NaOH (0,1 M): Pesar 4,0g de NaOH e transferir para um balão volumétrico de 1000 mL contendo água destilada. Cuidar para a solução não aquecer demasiadamente. Completar o volume do balão com água destilada e homogeneizar a mistura. Proceder a padronização da solução de NaOH. Para padronizar, pesar em triplicata 0,51g de biftalato de potássio(C8H5KO4 equivalente grama 52,99g) previamente seco em estufa em erlenmayer de 250 mL e adicionar 100 mL de água destilada. Adicionar 3-4 gotas 29 de fenolftaleína e titular com a solução de NaOH preparada até a viragem da cor. Para o cálculo utilizar a seguinte equação. NR=B/(V/0,20422) Sendo, B= massa real do biftalato de potássio pesada V= volume da consumido na titulação 0,2422 = miliequivalente-grama do biftalato de potássio 3.2.2. Preparo da solução de biureto: Dissolver 1,5g de sulfato de cobre (CuSO4.5H2O) e 6,0g de tartarato duplo de sódio e potá ssio (KNaC4H4O6.4H2O) em 500 mL de água destilada. Adicione, sob agitação constante, 300 mL de solução de NaOH 10%. Adicione 1g de iodeto de potássio (KI). Complete o volume para 1L com água destilada e guarde o reagente em frasco âmbar. Esse reagente conserva-se por tempo indefinido. 3.3. MÉTODO Adicionar 1 mL de solução de biureto e 1 mL de solução de NaOH (0,1 M) aos respectivos tubos de ensaio. Observar as colorações apresentadas após o final das reações. 4. RESULTADOS O reagente de biureto com sulfato de cobre possui coloração azul. Se o cobre forma um complexo com os aminoácidos, estabelecendo interações com os átomos de nitrogênio da cadeia peptídica ele obtém coloração violeta. Quanto maior for à quantidade de proteínas, maior será a intensidade da cor. 5. REFERÊNCIAS LEHNINGER, A.; NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica. 2ª Ed. Sarvier Editora. São Paulo, 2002. SGARBIERI, V. C. Revisão: Propriedades Estruturais e Físico-Químicas das Proteínas do Leite. Braz. J. Food Technol., v.8, n.1, p. 43-56, jan./mar., 2005. 30 AULA PRÁTICA 10: DETERMINAÇÃO DE FIBRA 1. INTRODUÇÃO A fibra bruta inclui, teoricamente, materiais que não são digeríveis pelos organismos humano e animal e são insolúveis em ácido e base diluídas em condições específicas. Entre esses materiais estão a celulose, a lignina e pentanosas, que são responsáveis pela estrutura celular das plantas. Esse método utiliza o determinador de fibra modelo TE-149 da Tecnal ou NL-6102 da Lucadema que possui como vantagem a eliminação do passo de filtração, da extração da gordura, além de permitir realizar até 30 amostras por vez. O princípio do método é o mesmo da metodologia convencional, a amostra é digerida primeiro por uma solução de ácido fraca e depois por uma solução de base fraca. O resíduo orgânico não digerido é a fibra bruta. 2. MATERIAL E MÉTODOS 2.1 Material - Determinador de Fibra, modelo TE-149 (Tecnal) ou NL-6102 da Lucadema - Grampeador - Sacos 5 x 5 cm selado nos três lados - Estufa a 105ºC - Beker de 1000 ml Reagentes - 3 L de ácido sulfúrico 0,225 N (1,25%) - 3 L de hidróxido de sódio 0,313 N (1,25%) - água destilada - placa de aquecimento - papel absorvente 31 2.2 Método (Operação de uso do equipamento TE-149 se encontra no final do procedimento) - Pese os saquinhos, anote os valores (T), e coloque cerca de 1,0 g de amostra dentro do saquinho e pese-o (S+A). Procure esparramar a amostra por todo o saquinho. - Faça o branco com um saquinho vazio, pese-o (Tb) que será usado para correção das cinzas após ser queimado na Mufla (F). - Grampear os saquinhos para que fiquem bem fechados (duas voltas na abertura e dois grampos). - Coloque os saquinhos com amostra no suporte do aparelho. Introduza o suporte no aparelho, e adicione 3 L de solução de ácido sulfúrico a 1,25% no equipamento. Agite por alguns minutos. - Ligue o aquecimento (100ºC). Quando começar a ferver, marque 30 minutos. - Terminada a extração, desligue o aquecimento e deixe escoar a solução. - Coloque água fervente dentro do equipamento e deixe sob agitação por 5 minutos. Após, escoe a água. Repita essa operação por mais duas vezes. - Coloque 3 L de solução alcalina a 1,25%. Quando começar a fervura, marque 30 minutos. - Terminada a extração, desligue o aquecimento e escoe toda a solução básica. - Coloque água fervente dentro do equipamento e deixe sob agitação por 5 minutos. Após, escoe a água. Repita essa operação por mais três vezes. - Desligue o aparelho, escoe toda a água e retire o suporte com os saquinhos. Coloque os saquinhos sob papel absorvente para que sequem bem. Remova os grampos. - Coloque os saquinhos na estufa a 105ºC por uma noite. Após, deixe esfriar em dessecador e pese (P). - Leve ao forno (mufla) por 4 h a 550ºC. Tire da Mufla, esfrie em dessecador e pese (P1). 3. CÁLCULO: %FB= ((P-P1)-T)-F/(S+A-T)*100 32 Número da amostra Massa do saquinho (g) (T) Massa do saquinho mais amostra (S+A) Massa do saquinho depois da estufa (P) Massa depois da mufla (P1) % Fibra bruta Anotar a massa do saquinho vazio (branco) (Tb): ______ Anotar a massa do saquinho vazio depois de ser queimado na mufla (F): ____0,001____ Operação de uso do equipamento TE-149 - Conecte a mangueira de silicone nos drenos (2) ligado ao dreno da pia. Coloque os saquinhos com amostra nos suportes. Cada suporte segura 3 saquinhos. Adicione a solução no equipamento conforme metodologia acima. - Coloque o condensador fixando a haste do suporte no braço do equipamento. Conecte a mangueira de silicone na entrada e saída do condensador, ligado à torneira e dreno de pia. - Agite por alguns segundos e faça a programação da temperatura (item abaixo). - Programe a temporização, e, quando começar a ferver, marque o tempo de acordo com o método sendo usado. - Terminada a extração, desligue a chave geral e escoe a solução, abrindo o registro. Proceda de acordo com a técnica que estiver usando. Como programar a temperatura - Para programar a temperatura desejada, pressione a 1ª tecla, aparecerá a sigla SP. Pressione novamente a tecla e aparecerá o parâmetro de modificação de temperatura. - Pressione a 3ª tecla para diminuir a temperatura ou a tecla do meio para aumentar a temperatura. - Para confirmar a programação, mantenha pressionada a 1ª tecla até voltar a tela inicial. 33 Como programar o temporizador - Para programar o tempo desejado, pressione a 1ª tecla para liberar o acesso ao set point (SP). - Pressione a 2ª tecla para diminuir ou a 3ª tecla para aumentar o tempo desejado. - Pressione a 1ª tecla para confirmar a programação. - Para iniciar o ciclo pressione a 4ª tecla. Ao completar o ciclo, o display ficará piscando, pressione a 4ª tecla para zerar o display. - Para iniciar um novo ciclo, basta novamente pressionar a 4ª tecla. Uma vez programado, basta somente acionar a 4ª tecla para reiniciar. 4. REFERÊNCIAS PRATES, E.R. Técnicas de pesquisa em nutrição animal. Porto Alegre: Ed. UFRGS, 2007. p.100-104. 34 AULA PRÁTICA 11: AVALIAÇÕES EM LEITE E DERIVADOS 1. INTRODUÇÃO O leite pode ser considerado uma emulsão de gorduras em água estabilizada por uma dispersão coloidal de proteínas em uma solução de sais, vitaminas, peptídeos, e outros componentes menores. O leite é um dos mais completos alimentos para o ser humano, infelizmente também para micro-organismos, além de ser alvo de diversos tipos de fraudes intencionais. A regularização das condições sanitárias para industrialização do leite e seus derivados e os padrões físico-químicos e microbiológicos para que estes produtos possam ser liberados para o comércio são estabelecidos pelo Regulamento de Inspeção Industrial e Sanitária dos Produtos de Origem Animal - RIISPOA, do Ministério da Agricultura e nos Regulamentos Técnicos de Identidade e Qualidade dos Produtos Lácteos. 2. OBJETIVOS Avaliar amostras de leite e derivados quanto a densidade, acidez Dornic, pH, teor de gordura, presença de amido, prova de alizarol e álcool, 3. MATERIAL E MÉTODOS 3.1. Determinação da densidade relativa a 15ºC Caso o leite sofra adição fraudulentade água, apresentará um valor mais baixo para sua densidade, mas este não é um teste conclusivo para determinar a diluição do leite, pois alterações na densidade pode ser consequência de variações na composição química. Materiais - lactodensímetro de Gerber, proveta de 500 mL. Procedimento - Homogeneizar o conteúdo da embalagem. Transferir a amostra para uma proveta de 500 mL. A temperatura da amostra deve estar próxima de 15°C. Introduzir lentamente o lacotdensímetro. Ler o valor obtido na escala do lactodensíemtro. Corrigir o valor obtido acrescentando ou diminuindo 0.0002 para cada 1°C acima ou abaixo de 15°C. 3.2. Determinação o pH A acidez é uma determinação bem comum no controle de qualidade do leite. A acidez indica o seu estado de conservação, aumentando à medida que o leite envelhece. A determinação do pH é uma forma direta rápida de obtenção da acidez do leite, o seu pH é normalmente em torno de 6.6. 35 Procedimento - Transferir a amostra para um béquer de 50 mL e medir o pH em pHmetro. 3.3. Prova do alizarol O teste utiliza uma a solução de alizarol, que é uma combinação entre uma solução alcoólica a 68° GL mais um indicador, a alizarina. A solução alcoólica mede a estabilidade do leite, ou seja, capacidade de suportar tratamentos térmicos elevados, e a alizarina indica o grau de acidez do leite. Materiais - solução de alizarol a 68°GL, tubos de ensaio, pipetas volumétrica de 2 mL Procedimento - transferir para o tubo de ensaio, 2 ml do leite a ser analisado e 2 ml da solução de alizarol. Interpretação dos resultados - coloração parda-avermelhada (tijolo) sem coagulação: leite normal (acidez entre 14 e18°D); coloração parda-avermelhada com coagulação fina: acidez entre 19 a 20°D; coloração amarela com coagulação: leite ácido maior que 21°D; coloração violeta: leite alcalinizado ou fraudado com água. 3.4. Prova do álcool Permite medir a termoestabilidade do leite ao calor, ou seja, saber se o leite resiste ao tratamento térmico, evitando que ocorra coagulação nas placas do pasteurizador. Materiais - tubo de ensaio com tampa, álcool 68%. Procedimento - em tubo de ensaio com tampa, adicionar 2 mL de leite e 2 mL de álcool 68%. Tampar e inverter várias vezes. Observar se existem partículas de caseína coagulada. O leite que coagula não é aceito para tratamento térmico. 3.5. Identificação de peróxido de hidrogênio em leite Método qualitativo que indica adulteração pela adição de água oxigenada como inibidor da ação microbiana. Materiais - Tubos de ensaio de 20 mL, pipetas graduadas de 2 mL e suporte para tubos de ensaios. Solução de iodeto de potássio a 6% (lugol). Leite cru Procedimento - Transfira 10 mL da amostra para um tubo de ensaio. Adicione 2 a 3 gotas de uma solução de iodeto de potássio e observe a coloração. O aparecimento de uma cor amarela indicará a presença de peróxido de hidrogênio. 3.6. Determinação da presença de amido 36 Método qualitativo que indica adulteração do leite pela adição de amido como espessante. Materiais - pipeta de 10 mL, tudo de ensaio, chapa elétrica e solução de lugol (iodo). Procedimento - Transferir 10 mL de amostra para tudo de ensaio e aquecer até a ebulição em banho-maria fervente, mantendo o aquecimento por 5 minutos. Esfriar em água corrente e adicionar 5 gotas da solução de lugol. Observar a coloração. 3.7. Determinação do teor de gordura em leite e queijo Baseia-se no ataque seletivo da matéria orgânica por meio de ácido sulfúrico, com exceção da gordura que será separada por centrifugação, auxiliada pelo álcool amílico, que modifica a tensão superficial. Materiais - lactobutirômetro de Gerber para leite e para queijo, pipeta de 10 mL, pipeta graduada, centrífuga de Gerber, banho-maria, ácido sulfúrico concentrado (densidade = 1.82), álcool isoamílico/amílico (densidade = 0.815). Procedimento para leite- Transferir 10 mL de ácido sulfúrico para o butirômetro. Adicionar lentamente com pipeta volumétrica 11 mL da amostra 2 mL de álcool amílico (sem molhar o gargalo do butirômetro). Fechar o butirômetro com uma rolha e agitar lentamente até completa dissolução (usar um pano pois há aquecimento). Centrifugar por 5 minutos em centrífuga de Gerber com a rolha para baixo. Retirar o butirômetro da centrífuga mantendo a rolha para baixo. Levar para um banho de água a 70°C por 5 minutos. Manejar a rolha com cuidado para transferir a camada superior para dentro da escala graduada. O volume (mL) de camada expressa diretamente a porcentagem de lipídios. Procedimento para queijo- Pesar exatamente 3g de amostra diretamente no copo do butirômetro; acoplar o copo à parte inferior do butirômetro, transferir 7 mL de água, 10 mL de ácido sulfúrico e 2 mL de álcool amilico. Levar para um banho de água a 70°C por 5 minutos. Fechar o butirômetro com uma rolha e agitar lentamente até completa dissolução. Centrifugar por 5 minutos em centrífuga de Gerber com a rolha para baixo. Retirar o butirômetro da centrífuga mantendo a rolha para baixo e manejar a rolha para fazer a leitura. 3.8. Determinação da acidez titulável ou em Dornic Dornic propôs o uso de uma solução NaOH 1/9M (0.111M) para determinar a acidez do leite. A acidez em Dornic do leite deve variar de 16 a 21°Dornic. Materiais - pipeta volumétrica 10 mL, béquer 100 mL, bureta. Reagentes - solução de Dornic (NaOH 1/9M), solução alcoólica de fenoftaleína 1%. 37 Procedimento - Transferir com a pipetavolumétrica 10 mL de amostra para um béquer 100 mL. Adicionar 2 gotas de fenoftaleína. Titular a amostra com solução de Dornic até aparecimento da coloração rosa. 4. CÁLCULO 1 grau Dornic = 0.1 mL da solução de Dornic Acidez em Dornic (°D) = 10*V Sendo: V = volume (mL) de solução NaOH gasto na titulação; M = molaridade NaOH, A= volume amostra 5. REFERÊNCIAS INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz: Métodos químicos e físicos para análise de alimentos, v. 15. ed. São Paulo: IMESP, 2008. p. 218. BRASIL, Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Regulamento da inspeção industrial e sanitária de produtos de origem animal. Decreto Nº 9.013, de 29 de março de 2017, Diário Oficial da União, Brasília, Seção 1, página 3, de 30/03/ 2017. BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Métodos Analíticos Oficiais Físico-Químicos, para Controle de Leite e Produtos Lácteos. Instrução Normativa nº 68 de 12 de dezembro de 2006. Diário Oficial da União, Brasília, Seção 1, página 8, de 14 de dezembro de 2006. BRASIL. Ministério da Agricultura. Regulamentos Técnicos de Produção, Identidade e Qualidade do Leite. Instrução Normativa 51, 18/09/02. Brasília: Ministério da Agricultura, 2002. Acidez em ác. lático= VxMx0,009x100 A 38 AULA PRÁTICA 12– QUALIDADE DE ÓLEOS E GORDURAS 1. INTRODUÇÃO O índice de acidez é definido como a quantidade (mg) de hidróxido de potássio necessária para neutralizar os ácido graxos livres de uma grama de amostra. O índice de acidez revela o estado de conservação do óleo. A acidez alta indica a ocorrência de reações hidrolíticas, que são aceleradas pela luz e pelo calor e ions metálicos. O índice de peróxidos indica o grau de oxidação dos óleos. Os hidroperóxidos são formados no processo de rancificação oxidativa. Os peróxidos são potentes oxidantes que reagem com o iodeto de potássio, produzindo iodo I2. O iodo é titulado com tiossulfato de sódio, na presença de amido como indicador. 2. OBJETIVOS Avaliar amostras óleo de soja refinado, azeite de oliva quanto ao índice de acidez e ao índice de peróxidos. 3. MATERIAL E MÉTODOS 3.1 Materiais - erlenmeyer 125 mL; - proveta 50 mL; - bureta 25 mL; - erlenmeyer 250mL com tampa esmerilhada; - proveta 50mL; 3.1 Reagentes - indicador de fenoftaleína (soluçãoalcoólica a 1%); - solução de hidróxido de potássio 0,1M; - solução neutra de éter etílico/álcool (2:1); - solução de ácido acético/clorofórmio (3:2); 39 - solução saturada de iodato de potássio (KI); - solução de tiossulfato de sódio (Na2S2O3) 0,1N (ou 0,01N); - solução de amido 1% (fervura de 0,5g de amido solúvel em 50 mL de água). 3.1.1 Preparo das soluções 3.1.2.1 Solução de hidróxido de potássio 0,1 M Pesar 6g KOH (equivalente grama 24,22) e complete o volume do balão de 1L. Para padronizar, pesar em triplicata 0,51g de biftalato de potássio (C8H5KO4 equivalente grama 52,99g) previamente seco em estufa em erlenmayer de 250 mL e adicionar 100 mL de água destilada. Adiconar 5-6 gotas de fenolftaleína e titular com a solução de KOH preparada até a viragem da cor. Para o cálculo utilizar a seguinte equação: NR=B/(V/0,20422) Sendo, B= massa real do biftalato de potássio pesada V= volume da consumido na titulação 0,2422 = miliequivalente-grama do biftalato de potássio 3.1.2.2 Solução de tiossulfato de sódio (Na2S2O3) 0,1N Pesar 24,9 g de Na2S2O3.5H2O (equivalente grama 248,17g) e dissolver em 300 mL de água destilada fria, previamente fervida. Completar o volume de 1000mL de agua fria fervida. Para padronizar, 0,1g (precisamente) de iodato de potássio (equivalente grama 35,66) previamente dessacado em estufa a 200°C por 30 min. Adicionar 50mL de água destilada e agitar até completa dissolução e 15 mL de H2SO4 2N e titular imediatamente o iodo liberado com a solução de Na2S2O3 até mudar a cor da solução de marrom para amarelo-transparente. Adicionar 3mL de amido (indicador) continuar a titulação até a cor azul desaparecer. Para o calculo utilizar a seguinte equação: NR=B/(V/ 0,035665) Sendo, B= massa real do iodeto de potássio pesada V= volume da consumido na titulação 0,035665= miliequivalente grama do iodato de potássio 3.1.2.3 Solução neutra de éter etílico/álcool (2:1) Em uma proveta medir aproximadamente 333 mL de éter etílico e transferir para um balão de 500 mL, após a transferir, completar o balão para 500 mL com etanol 95%. 40 3.1.2.4 Ácido acético/clorofórmio (3:2) Em uma proveta medir aproximadamente 300 mL de ácido acético e transferir para um balão de 500 mL, após a transferir, completar o balão para 500 mL com clorofórmio. 3.2 Procedimentos 3.2.1 Determinação do índice de acidez • Pesar 2 g de óleo no Erlenmeyer e adicionar 25 mL de solução de éter etílico/álcool e agitar. • Adicionar 2 gotas do indicador de fenoftaleína. • Preencher a bureta com a solução KOH 0.1 N. • Titular a amostra até a viragem para a coloração rosa (pH 8.3) estável por 30s Cálculo Índice de acidez (mg KOH/g) = (V*fc*N*56.1)/P Índice de acidez (g ácido oleico/100 g) = (V*N*f*0.282*100)/P Sendo: V = volume (mL) de solução KOH gasto na titulação. N = Normalidade da solução KOH. fc = fator da solução de NaOH P = peso da amostra (g) Resultados Amostra Massa da amostra Molaridade KOH mL gastos na titulação a. Calcular a média, desvio padrão e intervalo de confiança dos resultados para todas as análises. b. Comparar os resultados obtidos com a legislação pertinente e com referências bibliográficas 41 3.2.2 Determinação do índice de peróxidos • Pesar 5 g de amostra em erlenmeyer 250 mL com tampa esmerilhada. • Adicionar 30 mL de solução ácido acético/clorofórmio (3:2) e agitar até dissolução da amostra. • Adicionar exatamente 0.5 mL de solução saturada de KI e fechar o frasco • Deixar a reação ocorrer por 1 minuto com agitação ocasional. • Adicionar 30 mL de água destilada e 0.5 mL de solução de amido 5%. • Colocar a solução tiossulfato de sódio na bureta e titular até desaparecimento da coloração azul. • Conduzir em paralelo um ensaio de branco (sem amostra). Cálculo Índice de peróxidos (mEq/1000g) = [(A –B) *f*N*1000]/P Sendo: A= volume (mL) de solução Na2S2O3 gasto na titulação da amostra B = volume (mL) de solução Na2S2O3 gasto na titulação do branco f = fator da solução Na2S2O3 N = normalidade Na2S2O3 P = peso (g) da amostra. Amostra Massa da amostra Molaridade Na2S2O3 mL gastos na titulação c. Calcular a média, desvio padrão e intervalo de confiança dos resultados para todas as análises. d. Comparar os resultados obtidos com a legislação pertinente e com referencias bibliográficas 4. REFERÊNCIAS 42 BRASIL (2005), ANVISA, Regulamento técnico para óleos vegetais, gorduras vegetais e creme vegetal. Resolução n. 270, de 22 de setembro de 2005, Agência Nacional de Vigilância Sanitária, Diário Oficial da União, 23 de setembro de 2005, p. 2134. Brasília, Brasil BRASIL (2006), MAPA, Instrução Normativa nº 49, de 22 de dezembro de 2006. Aprova o Regulamento Técnico de Identidade e Qualidade dos Óleos Vegetais Refinados; a Amostragem; os Procedimentos Complementares; e o Roteiro de Classificação de Óleos Vegetais Refinados. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Diário Oficial da União de26/12/2006. Brasília, Brasil Instituto Adolfo Lutz, Métodos físico-químicos para análise de alimentos, 5° ed. São Paulo, Instituto Adolfo Lutz, 2008 43 AULA PRÁTICA 13 – EXTRAÇÃO E QUANTIFICAÇÃO DE CAFEÍNA EM ERVA MATE ATRAVÉS DE ESPECTROFOTOMETRIA 1. INTRODUÇÃO A erva mate é uma espécie sul-americana usada tradicionalmente como bebida estimulante pela população sulista. Apresenta grande potencial de utilização, pois possui uma diversidade de compostos químicos, como fenóis e ácidos fenólicos, metilxantinas, aminiácidos e outros compostos nitrogenados, ácidos graxos, antocianinas, flavonóides, compostps terpênicos, alcanos e álcoois, carboidratos, vitaminas e carotenóides. A cafeína, presente na erva mate 2. OBJETIVOS Determinar o teor de cafeína em diversas marcas de Erva Mate, para posterior comparação entre os métodos utilizados e com a legislação. 3. MATERIAL E MÉTODOS 3.1. Material -Espectofotômetro; -Chapa de aquecimento; -Erlenmeyer de 125 mL; -Funil de separação; -Funil de Vidro; -Papel filtro; -Balão volumétrico de 100 mL 3.2. Reagentes -Óxido de magnésio; -Ácido sulfúrico 10%; -Clorofórmio; -Hidróxido de potássio 1%. 3.3.Preparo das Soluções 3.3.1. Ácido Sulfúrico 10%: Com o auxílio de uma pipeta volumétrica, pipetar 10 mL de H2SO4, transferir para um balão volumétrico de 1 litro e completar o seu volume com água destilada. Homogeneizar a mistura. 44 3.3.2. Hidróxido de potássio 1%: Pesar 1g de KOH, em balança analítica, transferir para um balão volumétrico de 1 litro e completar seu volume com água destilada. Homogeneizar a mistura. 3.4. Método Dissolver, num erlenmeyer, 5 g de óxido de magnésio na Erva Mate a ser analisada. Em seguida, aqueceu-se a mistura em chapa de aquecimento e agitação constante, por 45 minutos. Deixar resfriar. Após o resfriamento, filtrar a mistura para um funil de separação, através de um funil de vidro com papel filtro, adicionar a este 4 mL de ácido sulfúrico 10% e homogeneizar o sistema. Extrair a cafeína com 20 mL de clorofórmio, agitando vigorosamente o sistema, deixando a fase clorofórmica separar e transferir para outro funil de separação. Esta extração deve ser repetida 5 vezes, sempre transferindo a fase clorofórmica para o mesmo funil de separação. Na fase de clorofórmio, foi adicionado 5 mL de hidróxido de potássio a 1%, agitar a mistura por 1 minuto e deixar separar as fases. A fase clorofórmica deve ser filtrada, através de um funil de vidro com algodão, para um balão volumétrico de 100 mL e completar o volume com clorofórmio. O extrato deve ser guardado em geladeira até análise no espectrofotômetro. 3.5 Curva Padrão Preparar 5 soluções padrãode cafeína em clorofórmio, em balões volumétricos de 50 mL com as seguintes concentrações: 4,64 ppm, 9,28 ppm, 13,92 ppm, 18,56 ppm e 23,2 ppm. Calibrar o espectrofotômetro com um branco de clorofórmio e construir a curva de calibração à 272 nm (max. da cafeína), da absorbância em função da concentração dos padrões. 3.6 Calculo Após realizar as leituras das amostras, também contra um branco de clorofórmio, calcular a concentração de cafeína através da equação da reta encontrada na curva de calibração. 4. REFERÊNCIAS WELTER, Sinara Queli. Extração e Quantificação de Cafeína em Energéticos através de cromatografia líquida de alta eficiência e espectrofotometria. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química). Pato Branco, 2011. Manual para o preparo de reagentes e soluções. Grupo Tchê Química. Porto Alegre. 45 Cálculo do conteúdo de carboidratos Carboidratos totais: 100 – (Umidade + Proteína bruta + Lipídeos + Cinzas) Extrativos não nitrogenados (ENN), Carboidratos digeríveis totais ou Nutrientes digestíveis totais (NDT): 100 – (Umidade + Proteína bruta + Lipídeos + Cinzas + Fibra bruta/FDN/FDA) Composição química e valor calórico Valor calórico (kcal): (Proteína bruta* 4)+(ENN ou NDT* 4)+(Extrato etéreo* 9) Tabela de composição química Amostra Matéria Seca (%) Proteína Bruta (%) Extrato etéreo (%) Cinzas (%) Fibra Bruta (%) ENN ou NDT* Valor Calórico (kcal) * ENN - Extrattivos não nitrogenados; NDT - Nutrientes digestíveis totais
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