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RESUMO P2 ANÁLISE DE ALIMENTOS A) Análise de Lipídeos Características importantes para a análise: Os lipídeos são insolúveis em água e solúveis em solventes orgânicos como éter etílico, acetona e álcoois. Estes solventes orgânicos são apolares e extraem a fração lipídica neutra que incluem os ácidos graxos livres (AGL), mono, di e triglicerídeos e alguns elementos mais polares, como fosfolipídeos e glicolipídeos. Os esteróis, ceras, pigmentos lipossolúveis e vitaminas, que contribuem na dieta, podem ser extraídos apenas parcialmente. a1) Métodos de extração a quente ➢ Eficiência da extração: A escolha do solvente vai depender dos componentes lipídicos no alimento. O método é mais eficiente se o alimento for seco antes da analise, tendo maior penetração do solvente na amostra. Deve ter o controle da temperatura e do tempo do material no solvente: a natureza do material e do solvente, tamanho das partículas (quanto menor, mais fácil), umidade da amostra (alta umidade dificulta a penetração do solvente), semelhança entre a polaridade do solvente e da amostra, ligação dos lipídeos com outros componentes, velocidade do refluxo (velocidade alta tem pouca penetração de solvente), quantidade de solvente (mais solvente, mais extração, mas solvente é caro). ➢ Solventes mais utilizados: éter de petróleo (mais barato e mais usado) e éter etílico (extração mais ampla, já que extrai também vitaminas, esteróis.Entretanto, é mais perigoso pois pode acumula água durante a extração, podendo dissolver materiais não lipídicos, aumentando o erro).Em caso de produtos lácteos, misturar solventes. Método Princípio Vantagem Desvantagem Método de Soxhlet ➢ utiliza refluxo do solvente, sendo um processo intermitente, podendo ser usado somente com amostras sólidas. ➢ Deve-se vitar a alta temperatura de ebulição do solvente: as altas temperaturas do método podem provocar a decomposição da gordura da amostra ➢ A quantidade do solvente é maior (volume total tem que atingir o sifão) ➢ evita a T alta de ebulição do solvente, pois não entra em contato com a amostra, evitando a decomposição da gordura da amostra: em relação ao Goldfish ➢ possível saturação do solvente que permanece em contato com a amostra antes de ser sifonado, dificultando a extração. Nos EUA existe um modificador do extrator que extrai gordura com éter em 30 minutos em vez de 4 horas. ➢ somente extração de lipídeos neutros Método de Goldfish ➢ utiliza refluxo de solvente, sendo um processo contínuo, onde a amostra sempre fica em contato com o solvente, podendo ser usado somente em amostras sólidas ➢ necessita de menos solvente e é mais rápido, pois a extração é contínua ➢ contato do solvente muito quente com a amostra, podendo degradar a gordura, usado somente para amostras sólidas. a2) Métodos de extração a frio Método Princípio Vantagem Desvantagem Método de Bligh- Dyer ➢ feito com mistura de 3 solventes: clorofórmio, metanol e água. ➢ Início: amostra, metanol e clorofórmio formam uma fase só. Adiciona-se mais clorofórmio e água, formando uma fase de clorofórmio contendo os lipídios e outra fase de metanol e água contendo substancias não lipídicas ➢ A fase do clorofórmio é isolada. O clorofórmio evapora e obtém-se a quantidade de gordura por pesagem ➢ pode ser usado em produtos com alta umidade e produtos secos, como carnes e vegetais, pelo tipo de mistura de solventes onde estão presentes solventes polares e apolares ➢ Este método extrai todas as classes de lipídeos e não unicamente os neutros ➢ Os lipídeos são extraídos sem aquecimento (extratos podem ser utilizados para avaliação de deterioração de lipídeos, teor de carotenoides, de vitamina E, de esteroides e a composição em ácidos graxos) ➢ Não necessita de equipamentos sofisticados (utiliza-se tubo de ensaio) DEVE SER PERFEITO ESSE MÉTODO, PORQUE NÃO ACHEI NADA DE DESVANTAGEM a3) Extração da gordura ligada a outros compostos por hidrólise ácida Método Princípio Vantagem Desvantagem Método de Gerber ➢ método de rotina, usado somente para leites e produtos lácteos. ➢ A gordura no leite está presente em uma emulsão água-óleo envolvida por proteína(caseína) e para a extração de gordura é necessário quebrar essa caseína e liberar a gordura. ➢ A amostra então é tratada com acido sulfúrico( quebra da caseína e carbonização da matéria orgânica) e álcoo isoamílico(ajudar na separação da gordura e prevenir que a mesma seja carbonizada pelo ácido sulfúrico) ➢ Então a amostra é centrifugada em butirômetro, medindo-se a gordura da fase aquosa com a proteína ( a 71º C). ➢ O método é 2 a 3 vezes mais rápido que de Babcock. ➢ Nenhum dos métodos determinam fosfolipídeos (leite tem apenas 1%, manteiga 24% então, deve-se usar para manteiga o método de Goldfish ou Soxhlet Método de Babcock ➢ utiliza acido sulfúrico para hidrólise de proteína, adicionando agua quente ao invés de álcool isoamílico. ➢ Nenhum dos métodos determinam fosfolipídeos (leite tem apenas 1%, manteiga 24% então, deve-se usar para manteiga o método de Goldfish ou Soxhlet ➢ mais lento que o método de Gerber a3) Extração da gordura ligada a outros compostos por hidrólise alcalina Método Princípio Vantagem Desvantagem Processo de Rose-Gottlieb e Mojonnier: ➢ A amostra é tratada com hidróxido de amônia, álcool (que hidrolisa a ligação proteína-gordura, precipitando a proteína). ➢ A gordura separada é extraída com éter etílico e éter de petróleo. ➢ A extração com éter de petróleo é eficiente para amostras açucaradas como leite condensado, mas o método é mais utilizado para laticínios em geral. a4) Caracterização de óleos e gorduras Índice de iodo: ➢ utilizado para medir a insaturação ➢ baseado no princípio de que o iodo e os os outros halogênios(F, Cl, Br e I) se adicionam numa dupla ligação de cadeia insaturada dos ácidos graxos ➢ gorduras menos insaturadas e com baixo índice de iodo são sólidas a temperatura ambiente(coco, palma, manteiga, banha) ➢ óleos mais insaturados e com maior índice de iodo são líquidos a temperatura ambiente (milho, linhaça, semente de algodão, oliva, soja) ➢ quanto maior a insaturação, maior o índice de iodo e maior a possibilidade de rancidez por oxidação ➢ MÉTODO: consiste na adição de um halogênio a uma massa determinada da amostra, com posterior determinação da quantidade de halogênio que reagiu. O resultado é sempre expresso em I, independente do halogênio que foi adicionado. Deve-se adicionar KI antes da titulação do excesso de halogênio para fornecer a quantidade equivalente de iodo do ICl ou IBr. (ICl + KI → I2 + KCl; IBr + KI → I2+ KBr). O excesso de I2 é titulado com tiossulfato de sódio (Na2S2O3), usando-se amido como indicador ○ Método de Wijs: mais utilizado. Utiliza ICl, necessitando-se de 1 hora no escuro (luz catalisa a reação de substituição, mas queremos reação de adição) ou adição de solução 2% de acetato de mercúrio como catalisador que encurta o tempo de reação para 3 minutos. ○ Método de Hanus: utiliza o IBr, tendo como resultado 2 a 5% menor que de Wijs. Índice de saponificação: ➢ consiste na hidrólise alcalina dos triacilglicerídeos em ácidos graxos e glicerol com a utilização de uma base forte( NaOH, KOH)➢ o resultado do índice de saponificação indica a presença de ácidos graxos de baixo e alto peso molecular, além de indicar adulteração por outros óleos ➢ quanto maior o índice de saponificação, mais base utilizou-se para neutralizar os ácidos graxos e portanto, menor o peso molecular dos mesmos ➢ MÉTODO: consiste em aquecer a amostra em banho maria com solução aquosa de hidróxido de potássio/sódio em refluxo, de 30 min- 1 hora. O excesso é titulado com ácido clorídrico padronizado, utilizando-se como indicador a fenolftaleína. Índice de acidez( rancidez hidrolítica): ➢ a rancidez hidrolítica catalisa a reação de hidrólise dos triglicerídeos, deixando os ácido graxos livres, dando origem ao sabor e odor desagradáveis e caracterizando o processo de degradação da amostra → hidrolise da ligação éster por lipase e umidade ➢ é importante para gorduras com AG não voláteis, pois o sabor característico não aparece juntamente com a deterioração ➢ quanto maior o índice de acidez, maior o teor de ácidos graxos livres e, portanto, menor a qualidade do produto/amostra de devido à maior deterioração ➢ MÉTODO: determinação de ácidos graxos livres presente na amostra através de uma titulação ácido base com base forte e fenolftaleína como indicador na presença de éter e álcool etílico. Baseia-se na dissolução da gordura em um solvente misto neutralizado, seguida da titulação com solução padrão de NaOH, na presença de fenoftaleína como indicador Índice de peróxido/TBA( rancidez oxidativa): ➢ em como consequência a destruição das vitaminas lipossolúveis e dos AG essenciais, além da formação de subprodutos com sabor e odor forte e desagradável ➢ o índice de peróxido mede o grau de deterioração por rancidez oxidativa na amostra, já que a mesma dá origem ao peróxido como produtos primários da decomposição oxidativa ➢ quanto maior o índice de peróxido, maior a oxidação, portanto, menor a qualidade do produto/amostra de devido à maior deterioração ➢ MÉTODO: para o índice de peróxido, ocorre a dissolução de um peso de gordura em uma solução de ácido acético- clorofórmio, adicionando-se iodeto de potássio e titulando o iodo liberado com solução padrão de tiossulfato de sódio, usando amido como indicador ➢ MÉTODO: para o índice de TBA, ocorre a dissolução de um peso de gordura em um solvente orgânico( benzeno, clorofórmio, tetracloreto de carbono) e extração do material reativo com uma solução de ácido acético+ ácido tiobarbitúrico+ água; o extrato desenvolve a coloração vermelha se a gordura estiver oxidada → só pode ser utizado para leites, produtos lácteos, gorduras vegetais e animais IMPORTANTE( questão de prova antiga): De modo geral, as análises de índice de iodo e índice de peróxidos são análises distintas, porém elas tem uma correlação, já que o índice de iodo indica a quantidade de duplas ligações na amostra e o índice de peróxido o grau de oxidação. Na oxidação, o oxigênio entra nas duplas ligações, assim, na teoria, quanto maior o número de duplas ligações, maior seria a oxidação de um produto. Contudo, nem todas as duplas ligações são oxidadas, sendo assim não, necessariamente, você irá encontrar um alto índice de peróxido se encontrar um alto grau de insaturação. B) Análise de Carboidratos b1) características importantes ➢ função nutricional ➢ adoçantes naturais ➢ matéria prima para produtos fermentados ➢ dão origem à cor e sabor quando submetidos a altas temperaturas → reação de escurecimento( Maillard e a caramelização) ➢ Porque é importante saber o teor de açúcar nos alimentos e o que isso influencia nos processamentos térmicos? Nos processamentos térmicos, o teor de açúcar é importante, pois a altas temperaturas os açúcares dão origem a cor, aroma e sabor diferenciados, que podem ser desejáveis( doce de leite) ou não dependendo do produto, por isso deve-se ajustar o processo para que tenhamos apenas as características desejáveis para o produto final. Ressaltando que quanto maior o teor de açúcar, mais facilmente ocorre a reação de Maillard e caramelização. E quanto maior as temperaturas, também ocorrem mais dessas reações. Sendo assim, o dimensionamento do processo está relacionado com o teor de açúcares no alimento, a temperatura de processo e o tempo de exposição b2) amostragem ➢ Amostras sólidas devem ser moídas em condições com miníma mudança na umidade e nas propriedades do alimento; lipídeos e clorofila → removidos por extração com éter de petróleo( carboidratos são insolúveis nesse solvente) b3) eliminação de interferentes ➢ A amostra deve ser livre de substâncias interferentes como pigmentos solúveis, substâncias opticamente ativas (aminoácidos), constituintes fenólicos, lipídeos e proteínas. As amostras podem ser preparadas por descoloração, tratamento com resina trocada de íons, ou clarificação com vários agentes clarificantes (precipitam as substancias que irão interferir na medida física ou química do açúcar). ➢ a utilização de agentes clarificantes vai depender do tipo de alimento, tipo e quantidade de substância interferente existente e método proposto → requisitos dos agentes clarificantes: remover completamente as substâncias interferentes sem absorver ou modificar o açúcar; o excesso do agente não deve afetar; o precipitado deve ser pequeno; a precipitação tem que ser simples ➢ principais agentes clarificantes: ○ solução básica de acetato de chumbo: para soluções coloridas( descolore a solução) ○ ácido fosfotungístico e ácido tricloroacético: precipita a proteína ○ ferricianteo de potássio e sulfato de zinco: precipita a proteína e descolore um pouco ○ sulfato de cobre: determinação de lactose em leite b4) métodos qualitativos Baseados em reações coloridas, provenientes da condensação de produtos de degradação dos açúcares em ácidos fortes e propriedades redutoras do grupo carbonila. ➢ Ácido dos minerais fortes( súlfurico, clorídrico e fosfórico): formação de produtos de decomposição( podem ser coloridos) ➢ Aldoses e cetoses: hidroximetilfurfural que em solução se decompõe em ácido levulínico ➢ Pentoses e ácidos hexurônicos: furfural + metilpentoses que produzem metilfurfural ➢ Antrona: reage em carboidratos em solução concentrada de ácido sulfúrico → produz cor verde azulada( degradação de HMF ou MF com a antrona) ➢ Fenol: praticamente todas as classes de açúcares pode ser determinadas → método com ácido sulfúrico( simples, rápido, sensível e exato) → cor estável → método excelente para determinação de açúcares separados por cromatografia). ➢ Reações coloridas baseadas nas propriedades redutoras dos açúcares não são específicas e necessitam de remoção dos outros componentes redutores. Os açúcares redutores (contem grupo aldeído ou cetona) reduzem em soluções alcalinas, sais de cobre (solução de Fehling: precipitado de cor laranja para vermelho-tijolo), prata, bismuto e mercúrio. b5) métodos quantitativos Método Príncipio Reação Munson Walker ➢ Método gravimétrico baseado na redução de cobre pelos grupos redutores dos açúcares ➢ O método baseia-se em dois reagentes Fehling A (sulfato de cobre) + Fehling B (tártaro duplo de sódio e potássio) com açúcares redutores formando óxido de cobre. ➢ O precipitado é filtrado num cadinho de porcelana ou vidro poroso,lavado com água quente, seco e pesado. ➢ Os resultados de açúcar total e redutor em termos de glicose é expressado em tabelas, uma vez que a reação não é estequiométrica.Normalmente os resultados a respeito de açúcar redutor são expressos em termos de glicose. Lane Eynon ➢ Método titulométricobaseado na redução de cobre pelos grupos redutores de açúcares. ➢ Na presença de O2, o cobre reduz e por isso deve-se aquecer o licor ate ebulição. ➢ Deve-se adicionar água para o licor não queimar, independente da diluição. ➢ Solução de açúcar é adicionada a uma mistura em ebulição das soluções de Fehling, e uma solução aquosa de azul de metileno é adicionada próximo ao ponto de viragem (facilita o ponto de viragem). Então a solução muda de azul para incolor, entretanto um precipitado vermelho-tijolo aparece. ➢ A titulação deve ter no máximo 3 minutos para não haver decomposição de açúcares com o aquecimento. A solução deve ficar em ebulição para que não mude de incolor para azul novamente. Açúcares totais ➢ Inversão da sacarose. ➢ Necessária calibração com solução padrão de concentração conhecida. ➢ Na inversão ocorre quebra da ligação glicosídica e entrada de uma molécula de água. ➢ Desvantagem: resultados dependem do tempo de reação, da temperatura e concentração dos reagentes, não distingue os açúcares, não determina diretamente a concentração do açúcar não redutor. Somogyi ➢ Método microtitulométrico baseado também na redução de cobre. ➢ Determina pequenas quantidades de açúcares. ➢ Determinação feita por diferença (quantidade em excesso de reagente colocado que não tenha reagido com açúcares redutores). ➢ Reagentes de cobre contém tampão fosfato, iodeto de potássio (fonte de iodo para minimizar a oxidação do óxido cuproso pelo oxigênio do ar) → açúcar redutor reduz o cobre a oxido cuproso que oxidado pelo iodo adicionado em excesso → excesso de iodo é titulado com tiossulfato de sódio. Métodos cromátográficos ➢ Açúcares determinados individualmente (ocorre a separação de todos os tipos de açúcares da amostra). Cromatografia em papel, em camada delgada, em coluna, cromatografia gasosa, cromatografia líquida de alta eficiência. Métodos ópticos ➢ Refratometria: utiliza refratômetro (mede índice de refração do açúcar). Utilizado no controle de qualidade de xaropes, geleia, sucos de frutas. ➢ Polarimetria: utiliza o polarímetro (mede a rotação óptica de uma solução de açúcar). ➢ Densimetria: mede a densidade de uma solução de açúcar a uma temperatura definida. Utiliza-se hidrômetro (leitura em % a 20°C). Resultados exatos apenas para soluções puras de açúcar. C) Análise de Fibras Fibra alimentar inclui materiais que não são digeríveis pelo organismo humano e animal e são insolúveis em ácido e base diluídos em condições específicas. Entre eles a lignina, a celulose e as pentosanas A fibra não tem valor nutritivo, mas é importante para os movimentos peristálticos do intestino. c1) métodos analíticos O que afeta a metodologia: ➢ Tamanho da partícula; ➢ A presença de gordura na amostra; ➢ Ebulição muito forte: diminui a quantidade de fibra; ➢ As filtrações são difíceis e lentas após fervura com ácido e base. Método Príncipio Procedimento Fibra Bruta ➢ Digestão ácida (remove amido, açúcares, pectina e hemicelulose) e alcalina (remove proteínas, pectinas, hemicelulose e parte da lignina). ➢ Determinação principalmente de celulose e lignina. ➢ Amostra seca e desengordurada (só desengordura se o teor de lipídeos for maior que 10%) → refluxo com H2SO4 1,25% por 30 minutos → filtrar a quente → lavar com água quente → obtenção do resíduo → resíduo com refluxo de NaOH 1,25% por 30 minutos → filtrar a quente → lavar com água quente → secar ➢ Método lento e pouco usado. ➢ Quanto menor o tamanho da partícula menor o teor de Fibras Alimentares, e a presença de gordura atrapalha. resíduo a 105º e pesar (matéria orgânica) → incinerar resíduo a 550ºC → pesar (matéria inorgânica, quando peso for constante) FDA (detergente ácido) ➢ Determina celulose e lignina, com remoção de amido, açúcares, hemicelulose e pectinas. Utilizado em ração animal. ➢ ➢ Amostra seca e moída → refluxo com H2SO4 → filtrar, lavar com água quente e acetona → separar os componentes solúveis e secar e pesar. ➢ NDF( detergente neutro) ➢ Determina celulose, hemicelulose e lignina. Usada em grãos e cereais. Utiliza-se de tampão. ➢ Amostra seca e moída → refluxo com solução tampão → filtrar, lavar com água quente e acetona → separar componentes solúveis e secar e pesar → retirar celulose, lignina, hemicelulose, minerais, proteínas em parte e incinerar e pesar a outra parte por diferença: celulose, lignina, hemicelulose, amido e proteínas em parte. c2) métodos enzimático- gravimétricos Amostra seca e desengordurada → hidrólise do amido com alfa-amilase com agitação e solução tampão fosfato → resfriar a Tambiente e ajustar pH 7,5 → hidrólise das proteínas com protease em banho com agitação constante → resfriar a Tambiente e ajustar pH 4,5 → hidrólise do amido residual com amidoglicosidase em banho com agitação constante → resfriar a Temperatura ambiente. Fibra total: resíduo 1 determina de proteínas pelo método de Kjeldahl. Resíduo 2 determina cinzas por cinzas secas. % fat = [(r1+r2)/2 – prot – cinzas]/(m1+m2)/2 x 100. Fibra solúvel e insolúvel: FAI → filtrar e lavar com água → resíduo → secagem a 105º e pesagem dos resíduos → R1 e R2. FAZ → filtrado → ajustar volume com etanol → Tambiente após 1 hora → secagem a 109º e pesagem dos resíduos → R1 e R2. insolúvel +solúvel.
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