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Metodologia Analítica e Amostragem Vanessa Rosse de Souza Nutricionista vanessa_rosse@hotmail.com ANÁLISE DE ALIMENTOS •Controle de qualidade (fabricação e estocagem do alimento processado). •Caracterização de alimentos in natura: alimentos novos e desconhecidos Método de Análise de Alimentos Determinar um componente específico do alimento, ou vários componentes, como no caso da composição centesimal do alimento. Método de Análise de Alimentos Determinar um componente específico do alimento, ou vários componentes, como no caso da composição centesimal do alimento. FATORES QUE DEVEM SER CONSIDERADOS NA ESCOLHA DO MÉTODO DE ANÁLISE 1. Quantidade Relativa do Componente Analisado Classificação dos Componentes Maiores: mais de 1% Menores: 0,01%-1% Micros: menos de 0,01% Traços: ppm e ppb Em relação ao peso total da amostra COMPONENTES MAIORES Métodos Analíticos Clássicos ou Convencionais: Gravimétricos e Volumétricos COMPONENTES MENORES E MICROS Técnicas mais sofisticadas e altamente sensíveis: Métodos Instrumentais 2. Exatidão Requerida Métodos Clássicos: Exatidão de até 99,9% Quando o composto se encontra em mais de 10% da amostra. Quantidades menores que 10% Métodos mais sofisticados e exatos. 3. Composição Química da Amostra Escolha do método: vai depender da composição química do alimento, isto é, dos possíveis interferentes. Determinação de um componente predominante: não oferece grandes dificuldades. Material de composição complexa: necessidade de efetuar a separação dos interferentes potenciais antes da medida final. Extração ou separação prévia do componente a ser analisado. 4. Recursos Disponíveis Nem sempre é possível utilizar o melhor método de análise. Alto custo Tipo de reagente Pessoal especializado ESQUEMA GERAL PARA ANÁLISE QUANTITATIVA Deve estar relacionada à massa do componente de interesse presente na amostra tomada para análise. Essa medida é a última de uma série de etapas operacionais que compreende toda a análise. ESQUEMA GERAL PARA ANÁLISE QUANTITATIVA Deve estar relacionada à massa do componente de interesse presente na amostra tomada para análise. Essa medida é a última de uma série de etapas operacionais que compreende toda a análise. AMOSTRAGEM Homogeneidade da amostra: Amostra heterogênea: caminhão de laranjas. Amostra homogênea: lote de suco de laranja processado. É O CONJUNTO DE OPERAÇÕES COM AS QUAIS SE OBTÉM, DO MATERIAL EM ESTUDO, UMA PORÇÃO RELATIVAMENTE PEQUENA, DE TAMANHO APROPRIADO, MAS QUE AO MESMO TEMPO REPRESENTE CORRETAMENTE TODO O CONJUNTO DA AMOSTRA. Medida de uma Quantidade de Amostra Resultados da Análise Quantitativa: Expressos em termos relativos Quantidades dos componentes por unidades de peso ou volume da amostra. Necessidade de conhecer a quantidade de amostra (peso ou volume). SISTEMA DE PROCESSAMENTO DA AMOSTRA A preparação da amostra está relacionada com o tratamento que ela necessita antes de ser analisada. •Moagem dos sólidos; •Filtração de partículas sólidas em líquidos; •Eliminação de gases. REAÇÕES QUÍMICAS OU MUDANÇAS FÍSICAS Preparação do extrato para análise •Obtenção de uma solução apropriada para a realização da análise. •Tipo de tratamento: depende da natureza do material e do método analítico escolhido. •Extração com água ou solvente orgânico, ataque com ácido. SEPARAÇÕES •Eliminação de substâncias interferentes. Transformação em uma espécie inócua: por oxidação, redução ou complexação. Isolamento físico: como uma fase separada (extração com solventes e cromatografia). AMOSTRA Uma porção limitada do material tomada do conjunto – o universo, na terminologia estatística, selecionada de maneira a possuir as características essenciais do conjunto. PROCESSO DE AMOSTRAGEM Coleta da amostra bruta; Preparação da amostra de laboratório; Preparação da amostra para análise. COLETA DA AMOSTRA BRUTA A amostra bruta deve ser uma réplica, em ponto reduzido, do universo considerado, no que diz respeito tanto à composição como à distribuição do tamanho da partícula. AMOSTRAS FLUÍDAS (líquidas e pastosas) Coletadas em incrementos com o mesmo volume (alto, meio e fundo do recipiente), após agitação e homogeneização. AMOSTRAS SÓLIDAS Diferem em textura, densidade e tamanho de partículas, por isso devem ser moídas e misturadas. QUANTIDADES • Material a ser analisado: granel ou embalado em caixas, latas ou outros recipientes. • Embalagens únicas ou pequenos lotes: todo material deve ser tomado como amostra bruta. • Lotes maiores: a amostragem deve compreender de 10% a 20% do número de embalagens contido no lote, ou de 5% a 10% do peso total do alimento a ser analisado. REDUÇÃO DA AMOSTRA BRUTA – AMOSTRA DE LABORATÓRIO A amostra bruta é freqüentemente grande demais para ser convenientemente trabalhada em laboratório e, portanto, deve ser reduzida. A redução vai depender do tipo de produto a ser analisado e da análise. PREPARO DA AMOSTRA PARA ANÁLISE Redução da amostra bruta; Contaminações; Mudanças na composição da amostra durante o preparo para a análise. TIPOS DE PREPARO DE AMOSTRA Extração ou tratamento químico. •Um dos maiores desafios da ciência de alimentos é o tratamento da amostra; •Com a finalidade que o analito de interesse seja identificado e caracterizado mantedo suas funções e propriedades químicas. SOLUÇÃO, no sentido amplo, é uma dispersão homogênea de duas ou mais substâncias moleculares ou iônicas. • Solução saturada: contém, numa dada temperatura, uma quantidade de soluto dissolvido igual à sua solubilidade nesta temperatura. •Solução não saturada: Contém menos soluto do que a solubilidade da solução. •Supersaturada: Contém mais soluto do que a solubilidade da solução. Unidades de concentração Título: soluções químicas expressam a concentração da substância química e relacionam a unidade de massa com o volume do solvente. Exemplo: 40g de NaCl em 100mL de solução 40% (p/v) % (p/p) ou % (p/v) ou % (v/v) Unidades de concentração Parte por milhão: Quantidades muito pequenas são representadas como partes por milhão (ppm). Ex.: 5mg = 5mg = 5ppm 1Kg 106 Unidades de concentração Molaridade: Para avaliar soluções que podem promover reações químicas. Molaridade (M) = número de mols de soluto litros de solução Unidades de concentração Molaridade: Solução 5M de NaCl Contém 5mols de NaCl Peso ou massa molecular do NaCl = 58,44g Peso ou massa molecular de 5M de NaCl = 292,5g por litro de solução Qual a concentração percentual?? %(m/v) Peso molecular 100mL 29,2%(m/v) • Solução 5M de NaCl • Contém 5mols de NaCl • Peso ou massa molecular do NaCl = 58,44g • Peso ou massa molecular de 5M de NaCl = 292,5g por litro de solução • Qual a concentração percentual?? • %(m/v) 292,5g por litro de solução ou seja.. 292,5g ---------- 1000mL Xg --------------- 100mL 100*292,5 = 1000*X X=29250/1000 X=29,25 %(m/v) Unidades de concentração Pela estequiometria da reação é de se esperar que 10 mL de uma solução 0,1 mol/L de biftalato reaja com 10 mL da nossa solução de NaOH, que teoricamente tem a concentração igual a 0,1 mol/L. Entretanto, foi anotado, pela leitura da bureta, que 8,3 mL da solução de NaOH foi utilizada até que a solução do erlenmeyer se tornou rosa. NaOH + KHC8H4O4 → H2O + KNaC8H4O4 Unidades de concentração Molaridade: Dessa forma, a partir dos dados coletados, é necessário fazer o cálculo da concentração real da solução comum de NaOH que preparamos. M1V1 = M2V2 Onde: M = concentração molar; V = volume (mL); M1 e V1 = dados da solução de NaOH; M2 e V2 = dados da solução de biftalato. M1 x 8,3 mL = 0,1 x 10 mL M1 = 0,120 mol/L Cálculo do Fator de Correção Fator de correção (Fc) = Concentração encontrada / Concentração teórica FC= 0,120/0,1 FC= 1,2 ATIVIDADE: 1. Calcule a concentração (emquantidade de matéria) das seguintes soluções: a. 0,248 mol de cloreto de sódio (NaCl) em 250,00 mL de solução. %(g/mL) 1mol NaCl ---- 58,44g 0,248mol NaCl-----Xg 14,5 g NaCl >>>>>> 250mL de solução X------------------------ 100mL de solução 5,8%(g/mL) b. 102,6 g de açúcar comum (sacarose, C12H22O11) em 500 mL de solução. ATIVIDADE: b. 102,6 g de açúcar comum (sacarose, C12H22O11) em 500 mL de solução. %(g/mL) 102,6 ------------500mL X ------------------100mL 20,52%(g/mL)
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