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AULA 1 – Introdução ao estudo da Bromatologia Bromatologia → Ciência que estuda os alimentos BROMA, BROMATOS → Alimento Composição de Alimentos Pode-se fazer um estudo macro e micro Buscar identificar os seus macro e micronutrientes CHO, LIP, PROT, VIT, MIN, ÁGUA e FIBRAS Compostos Bioativos e novos ingredientes → possuem alegações de propriedade funcional → que ao ser consumido de maneira contínua pode vir a trazer benefícios. Também a identificar e quantificar contaminantes → metais pesados e agrotóxicos não permitidos por órgãos reguladores. Importância da Análise de Alimentos Indústrias → Controle de qualidade, matérias-primas, alimento/produto acabado, embalagens, vida de prateleira (validade, relacionado ao aumento da lucratividade, mas quais são os riscos aos consumidores? relação com os aditivos utilizados). Universidades e Institutos de pesquisa → Desenvolvimento de metodologias (metodologias de análise bromatológicas, algumas preconizadas mundialmente e aquelas usadas por conveniências, mas também respeitam os órgãos reguladores), prestação de serviços (auxílio de microempreendedores, produtores de biscoites, com a realização de tabelas de informações nutricionais – adequação as normas). Órgãos Governamentais (ANVISA) → Garantir registro de alimentos, fiscalização na venda e distribuição de alimentos que realmente estejam seguros para o consumo humano. Campo de Trabalho - Laboratórios de controle de qualidade -Setor produtivo de indústrias -Desenvolvimento de novos produtos -Instituições de pesquisa (universidades e órgãos públicos) -Serviços de inspeção e vigilância sanitária → campo de estágio do curso de nutrição. Fiocruz → Faz cursos de capacitação INCQS → Instituto Nacional de Controle de Qualidade em saúde Faz a análise dos alimentos, análise química, microbiológica e toxicologia, trazendo um laudo no final do processo. Se o produto está próprio ou improprio para o consumo. Embrapa → Faz parte de pesquisa de alimentos de origem vegetal e animal Arroz rico em beta caroteno → importante para países em desenvolvimento como o Brasil, relação a hipovitaminose A. LACEN → Laboratório Central de Saúde Pública do ES Fazem teste e diagnostico para COVID-19, mas possui setores de análise físico-química, toxicológica e microscópicas de alimentos, analisando se um alimento é próprio para o consumo a partir do pH, composição nutricional, sua massa, volume, qualidade da água que é ingerida → Relacionado a presença de contaminantes. Ver a presença de gravetos em pó de café, talco na farinha de trigo → Fraudes CETAN → Centro Tecnológico de Análise Fazem análise de alimentos para o contratante. HISTÓRICO Antes do século XVII → Empírico (experimental) Noção de que os alimentos podem sofrer modificações, que promovem a perda do alimento → Pesquisa afim de aumenta a vida útil do alimento. O homem percebeu se modificasse o alimento → salga, aquecimento, deixar exposto ao sol → Aumentaria a vida útil do alimento. (são aplicadas até hoje, com o objetivo de modificas as características do alimento, sabor, aroma etc.) Avanços científicos → Tecnologia de Análise de alimentos e de fiscalização das adulterações ocorridas dos alimentos (urina ou água no leite). LEI DO MÍNIMO → Eras quantitativas e qualitativa dos alimentos (ingestão mínima de macro e micro nutrientes para a manutenção da vida). LEI DA ALIMENTAÇÂO RACIONAL (comer em quantidades adequadas em nossas necessidades, para não ter excesso para não gerar o ganho de peso). Adulteração intencional → Problema grave Industrialização Desenvolvimento Agropecuário Expansão do mercado de alimentos com aditivos químicos (modificam as características sensoriais dos alimentos, assim como, a vida-de- prateleira) Contaminação de alimentos com produtos (agrotóxicos) MEDIDAS SOB A FORMA DE LEGISLAÇÃO → Regem sobre a quantidade e os tipos de aditivos químicos e agrotóxicos. Químicos de Alimentos Estudas os alimentos Os produtos químicos empregados na adulteração e os meios de descobri-los ➔ Exemplo, a urina da vaca tem uma densidade semelhante ao leite. Logo, com o objetivo de aumentar sua lucratividade, produtores colocavam urina nos recipientes de leite. Além disso, por conta de densidade semelhante, não se era possível perceber ao se analisar quimicamente. Por conta disso, foi necessário melhorar as metodologia de análise de alimentos, a fim de combater esses tipos de fraudes. Começou a se fazer análise de ureia. Bromatologia → É a ciência que estuda os alimentos - Quanto a composição química - Quanto as propriedades (massa, volume, pH, sensoriais) -Quanto ao valor nutritivo (comparação de produtos) -Quando ao preparo, acondicionamento e conservação (muito discutido em TD, manutenção da qualidade nutricional de um alimento) -Quanto a sua pureza (Fiscalização para Saúde pública) Interdisciplinar - Química Bromatológica – composição dos alimentos -Microbiologia dos alimentos – microrganismos -Tecnologia dos Alimentos – aplicação de métodos e técnicas Aplica para Controlar o processo de fabricação de produtos ➔ O desenvolvimento de um néctar, por exemplo, é necessário aplicar um controle de qualidade durante seu processo, sendo possível observar fraudes. Identificar fraudes em alimentos Impedir aquisição de alimentos impróprios para consumo Fraudes → Atitude do ser humano → Modificações no alimentos, comprometendo sua qualidade, alterando a composição do alimento. Pode ser classificada em 4 tipos Alteração → Pode ocorrer por meio de algum microrganismo (ordem microbiológica), algum componente químico ou alguma sujidade. Pode ser acidental. Exemplo: Suco de maçã com soda cáustica (Alteração – adição de componente químico) – Acidente com a alavanca de limpeza das tubulações. Presença de Salmonela sp. Em carnes (Alteração – microbiológica) Adulteração → Ocorre por adição ou exclusão de algum componente original do alimento. Exemplo: Leite acrescido de água e ureia (Adulteração – adição) Papelão nos produtos cárneos (Adulteração – adição) Falsificação → Vender uma bebida nacional em um frasco internacional. Utilização de peças de carnes em embutidos que são proibidas (“Cabeça de porco” e osso) – Falsificação. Sofisticação Exemplo: Redução no consumo de sal e sódio (6g para 3g) 1 grama de NaCl (sal de cozinha) = 240 mg de Sódio A população brasileira come bem mais do que 6g de sódio. Carne Mecanicamente Separada – Restantes das carcaças ( Não deve ser encontrado nos produtos) Nitritos → Cor mais vermelha Corante → Melhora da cor Amido → Aumento da massa Polifosfato → Conservante Água → Aumento da massa DECRETO – LEI Nº 986 – de 21 de outubro de 1969 A defesa e a proteção da saúde individual ou coletiva, no tocante aos alimentos, desde a sua obtenção até o seu consumo. Matéria prima alimentar → “Todo alimento de origem vegetal ou animal, em estado bruto, que para ser utilizada como alimentos precisa sofrer tratamento e/ou transformação de natureza física”. Exemplo – Arroz e feijão (Leguminosas e cereais) Alimento in Natura → “Todo alimento de origem vegetal ou anima, para cujo consumo imediato se exija, apenas, a remoção da parte não comestível e os tratamentos indicados para a sua perfeita higienização e conservação” Exemplo – Frutas e hortaliças Alimento enriquecido (o alimento possuía algum nutriente, que devido ao seu processamento foi perdido, então a indústria adiciona esse nutriente) → “Todo alimento que tenha sido adicionado de nutriente com a finalidade de reforçar o seu valor nutritivo” Exemplo – Leite enriquecido com Cálcio Fortificado → Não tinham ou tinham quantidade insignificantes de devido nutriente, então é adicionado. Exemplo – Achocolato Fortificado com vitaminas e minerais, Leite fortificado com fibras etc. AlimentoDietético → “Todo alimento elaborado para regimes alimentares especiais” Exemplo – Adoçantes (será que vem cumprindo o seu papel) Alimento de Fantasia ou Artificial → “Todo alimento preparado com o objetivo de imitar alimento natural e em cuja composição tenha substância não encontrada no alimento a ser imitado”. Exemplo – sucos artificiais e leites ou fórmulas infantis industrializadas Aditivos Intencional → “Toda substância ou mistura de substâncias, dotadas ou não, de valor nutritivo, ajuntada ao alimento com a finalidade de impedir alterações, manter, conferir ou intensificar seu aroma, cor e sabor, modificar ou manter seu estado físico geral”. Observar a lista de ingredientes e as informações nutricionais de alimentos consumidos em casa. TABELA DE ADITIVOS ALIMENTARES (INS) Não é obrigado colocar a quantidade de aditivo que é utilizado. Aditivo Incidental → “Toda substância residual ou migrada, presente no alimento em decorrência dos tratamentos prévios a que tenham sido submetidos a matéria-prima alimentar e o alimento in natura e do contato do alimento com os artigos e utensílios empregados nas suas diversas fases de fabrico, manipulação, embalagem, estocagem, transporte ou venda”. Produto Alimentício → “Todo alimento derivado de matéria-prima alimentar ou de alimento in natura, adicionado ou não de outras substâncias permitidas, obtido por processo tecnológico adequado”. Guia alimentar para a população Brasileira → Traz essas definições Diminuição de produtos ultra processados. Análise de Alimentos Determina um componente específico do alimento, ou vários componentes, como no caso da composição centesimal (trabalha com percentual) do alimento Medida de massa, volume, absorção da radiação, pH Absorção → Espectrofotômetro → Absorbância → relação com a concentração de açúcar presente em alguma amostra. Métodos convencionais → Mais baratos e simples (Usado para analisar vitamina C) Métodos instrumentais → Mais caro e complexos (equipamentos de altos preços) Filtração a vácuo – determinação de fibras. Filtração comum – separar daquilo que é rico de gordura do que não é. Titulação – determinação de acidez de um alimento, etapa de determinação de proteínas. Podem ser usados para os mesmos objetivos do métodos convencionais, contudo, são bem mais precisos. Quanto maior a absorbância → maior é a quantidade do componente que queremos encontrar. Exemplo – a.a absorvem a luz de um espectrofotômetro a um comprimento de onde de 280 nm e isso me diz que naquela amostra x tem proteína. Atualmente, são utilizados, sempre que possível, métodos instrumentais. - Tem menos erros, já que são mais automatizados. Quando são utilizados os métodos convencionais? Custo elevados dos equipamentos eletrônicos Não existe equipamento disponível para 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 melhores resultados em comparação aos instrumentais. Conhecimento sobre os métodos de análise Alimentos → Amostra muito complexa Determinado método apropriado para um tipo de alimento e não fornecer bons resultados para outro ➔ Escolha do método dependerá do produto a ser analisado Fatores a serem considerados Não basta saber o método utilizado, depende do tipo da amostra. Quantidade Relativa do Componente Analisado Classificação dos Componentes – Em relação ao peso total da amostra. Maiores → >1,0% (métodos convencionais) Menores → 0,01-1,0% Micros → < 0,01% Traços → parte por milhão (ppm – mg/L ) e parte por bilhão (ppb - µg/L) Componentes maiores → Métodos Analíticos Clássicos Gravimétricos e Volumétricos – Métodos Convencionais Componentes menores, micros e traços → Métodos instrumentais. Técnicas mais sofisticas e altamente sensíveis - Métodos instrumentais. Exatidão Requerida Quantidade do composto é > 10% da amostra Métodos Clássicos – Exatidão de até 99,9% Quantidades < 10% → Métodos mais sofisticados e exatos. Composição Química da Amostra Possíveis Interferentes – Substância que atrapalham a análise de outras Determinação de um componente predominante → Sem grandes dificuldades. Material de composição complexa → Efetuar separação dos potenciais interferentes antes da medida final – Separação prévia do componente a ser analisado (por exemplo, cromatógrafo, pode separar proteína de lipídio) Recursos Disponíveis Nem sempre é possível utilizar o melhor método de análise Elevado Custo Equipamento Tipos de Reagentes (De elevado grau de pureza) Pessoal especializado Análise Quantitativa Medida física → Massa do componente de interesse na amostra tomada → Última de série de etapas operacionais que compreende toda a análise. Esquema geral para Análise Quantitativa Amostragem – Uma parte representativa do lote que contêm todas as informações necessárias para a análise. Exemplo – A análise é feita em um lote de algum produto, é inviável fazer a análise do lote por inteiro, por isso, se retira uma parte representante do todo. Porção pequena de tamanho apropriado → Represente corretamente todo o conjunto da amostra Dificuldade – Homogeneidade da amostra Amostra heterogênea – Caminhão de araçaúna (mais dificuldade de se obter a amostra, por conta de cada fruta ser diferente entre si, não é padronizado sua forma, cor etc.) Amostra homogênea – Lote de suco de araçaúma processado (Menos dificuldade para se obter a amostra que representa o todo) Amostras homogêneas são semelhantes entre si – Caixas, embalagem, latas, embalagem de hortaliças minimamente processadas. Processamento da amostra Preparação da amostra – Tratamento que ela necessita antes de ser analisada. - Secagem - Moagem/trituração dos sólidos - Filtração de partículas sólidas em líquidos - Eliminação de gases Obtenção do extrato para análise Solução apropriada para a realização da análise – uma porção pós etapa de processamento que vai conter aquilo que eu quero analisar. Tratamento – Natureza do material e método analítico escolhido Extração – Água, solvente orgânico, ataque com ácido OBS.: A extração tem que ser feita com constituintes inertes, ou seja, não reage com aquilo que quer ser determinado. Separações Eliminação – Substâncias interferentes (aquelas que atrapalham a efetuação da análise) Transformação em um espécie inócua (não reage) – oxidação, redução ou complexão Exemplo: Para separar o cálcio pode ser usado outro mineral ou ácido - EDTA- que forma complexos com o cálcio. Isolamento físico – fase separada (extração com solventes e cromatografia) Leitura do comprimento de onda - absorbância Exemplo – Procura de fenilalanina em um produto, 280 nm → somente a fenilalanina e outros poucos aminoácidos são possíveis de absorver nesse comprimento de onda. Medidas Medida de uma certa quantidade de um nutriente em relação a amostra por um todo. Processamento de dados e avaliação estatística Resultado da Análise Expresso forma apropriada → Indicação referente ao seu grau de incerteza (médias, desvios, coeficiente de variação) Dieta enteral → Dieta liquida por meio de sondas (gástrica ou via intestinal) Cinzas = Minerais Triplicata – três vezes para o mesmo método. Trabalhos na área e resultados obtidos Fez uma análise de 3 corante e chegou ao resultado de que eles eram tóxicos para as células das raízes de Allium cepa - cebola. Estudos adicionais de citotoxicidade devem ser conduzidos para se somar a estes resultados e, assim, avaliar, com propriedade, a ação destes três corantes em nível celular. IDA(Ingestão Diária Aceitável) da tartrazina é de 7,5 mg/Kg de peso corpóreo. ➔ Criança de 30kg e um adulto de 60 kg – Até 225 mg e 450 mg por dia. Complicador → A indústria não é obrigada a declarar o quanto de aditivo químico foi adicionado, apenas que foi colocado. Pesquisa que fala quais alimentos estão em inconformidade a legislação. Revisando – Amostragem LOTE → Amostra Bruta → Amostra de laboratório → Amostra para análise (reduzir os contaminantes/interferentes). Coleta de Amostra Bruta - Réplica, composição e distribuição do tamanho das partículas - Amostras fluidas (líquidas ou pastosas) – Após agitação e homogeneização, coletar em incrementos, mesmo volume, do alto, do meio e do fundo do recipiente (utilizando uma pipeta por exemplo para fazer isso). - Amostras sólidas – Constituintes diferem textura, densidade e tamanho de partículas – trituradas/moídas e misturadas. Quanto coletar? Fórmula Geral para a coleta da Amostra Bruta N – Número de unidades (sacos, caixas, latas) coletadas como amostra bruta c – Fator (grau de homogeneidade da amostra) (c < 1 – pop. Homogênea e c > 1 – pop. Heterogênea) n = população (número de sacos, caixas, latas) Exemplo – Calcule o número de amostras (bruta) que devemos coletar considerando um caminhão com 60 caixotes de laranja, com 30 dúzias em cada). Deve-se prezar pela representatividade, mas também pegar o mínimo possível, evitando o desperdício. Redução da amostra bruta – Amostra de laboratório A amostra bruta ainda é muito grande demais para o trabalho no laboratório, então deve ser reduzida. Alimentos Secos (em pó ou grânulos) – redução feita manualmente ou por meio de equipamentos. Manual – Agitação apropriada e quarteamento (divisão em 4 partes) https://youtu.be/Krsp2NX-xUM - vídeo de um quarteador Alimentos Líquidos – misturar bem o líquido no recipiente por agitação e inversão Retirar porções de líquido de diferentes partes do recipiente misturando as porções no final Alimentos semi-sólidos (queijos “duros” e chocolate) – Amostras devem ser raladas e quarteamento. https://youtu.be/Krsp2NX-xUM Preparo da Amostra para Análise Excluir interferentes Desintegração mecânica - Alimentos secos – Moinho Willey (peneiras e orifícios de diâmetros diferentes) - Exemplo – Peneiras Granulométricas A escolha varia de acordo com o tamanho dos grãos que se quer trabalhar. - Amostras úmidas/pastosas – moedores tipo para carnes, liquidificadores ou processadores. Desintegração Enzimática Útil em amostra de alimentos vegetais – uso de celulases (quebra a parede celular) Também pode ser utilizado proteases e carboidratases – solubilizar componentes de alto peso molecular (proteínas e polissacarídeos) Desintegração química Ureia, piridina, detergentes sintéticos são usados na dispersão ou solubilização dos componentes dos alimentos. Sobrenadante e Precipitado Preservação da Amostra Com o objetivo de manter a integridade do alimento, para que não sofra reações bioquímicas. → Melhor forma utilizada é com o nitrogênio líquido. O que se pode esperar na Análise do Alimento Alimentos frescos – Origem vegetal – Têm composição mais variada (depende da sua condição genética, mais das ambientais – solo mais seco, úmido, pH etc.) que os alimentos frescos de Origem animal (depende do tipo do animal, em relação ao caráter nutricional, da raça ou tipo de alimentação) Frutas e Hortaliças mesma variedade – Composições diferentes ou composição pode variar mesmo após a colheita (pode ser mecanicamente ou manualmente) Controle de Qualidade Em Laboratórios de Análises de Alimentos Confiabilidades dos Resultados (dados em percentual) Especificidade (específico para aquele nutriente que quer ser estudado não os seus interferentes) Sensibilidade – Menor quantidade (Mais sensível, quando maior for a sua capacidade de determinar o composto de interesse mesmo que ele esteja em poucas quantidade) Precisão – Menor Variabilidade Exatidão – Realidade (resultado mais próximo daquilo que se é esperado) Classificação dos Métodos de Análise - Métodos oficiais ➔ Devem ser seguidos legislação ou agência de fiscalização. -Métodos modificados ➔ Métodos oficiais ou padrões sofreram modificação (de acordo com a necessidade do laboratório – Por exemplo, não se tem o produto exato utilizado pelo método oficial, então se usa um semelhante que terá o mesmo efeito) - Métodos rápidos ➔ Utilizados para saber se será necessário um teste adicional através de um método mais preciso. -Métodos padrões ou de referência → Desenvolvidos por grupos que utilizaram estudos colaborativos -Métodos de rotina → Métodos oficiais ou padrões que podem ser modificados conforme a necessidade e conveniência -Métodos automatizados → Qualquer um dos métodos, porem utilizam equipamentos automatizados (metodologia incremental). Pontos Críticos de Controle em um Laboratório de Análise de Alimentos Coleta e preparo da Amostra Cuidado na amostragem Cuidados com a documentação Cuidados com o transporte de amostras Amostra perecíveis A escolha dos Métodos de Análise da amostra É necessário que seja, específico, econômico, rápido, sensível, exato, preciso e prático. Tipos de Erros Erros Determinados – Podem ser medidos Erros de método (expressados de acordo com os equipamentos utilizados) Erros operacionais (erros nas etapas) 1 – Leitura de medias instrumentais ou medidas volumétricas 2 – Preparação de padrões de reagentes 3 – Amostragem 4 – Diluições 5 – Limpeza deficiente da vidraria utilizada Erros Pessoais 1 – Identificação imprópria da amostra 2- Falha em descrever observações e informações importantes 3 – Falhas em seguir etapas do método 4 – Registro dos dados 5- Cálculos dos resultados 6 – Interpretação dos resultados Erros devidos a reagentes - Reagentes impuros e de má qualidade Na bromatologia é necessário reagentes puros e de boa qualidade. Erros Indeterminados – Não possuem valor definido Não podem ser localizados e corrigidos, mas podem ser submetidos a tratamento estatístico → E ae se registra o Desvio padrão dos resultados obtidos. Significado de Leituras Repetidas ou de Análise Repetidas Desvio padrão de leituras repetidas - Leituras de diferentes preparações da mesma amostra no mesmo dia e no mesmo instrumento → Indica a variabilidade - da medida + da preparação da amostra. - Leituras de diferentes preparações da mesma amostra em dias diferentes → Indica a variabilidade - da medida + da preparação + das incertezas derivadas das variações diárias dos instrumentos e da calibração.
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