RELATÓRIO Refratometria Análise de Alimentos (°BRIX)

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1. TÍTULO: Refratometria – Análise de Alimentos (°BRIX) 
 
2. RESUMO 
Os carboidratos são macromoléculas bastante importantes na nossa dieta e está presente 
na maioria dos alimentos. Dentre as propriedades dessa classe de biomoléculas a que mais se 
destaca é a atividade óptica, onde os açúcares conseguem girar um feixe de luz que passa por 
eles. Esse fenômeno acontece devido a presença de um carbono assimétrico (ou quiral) na sua 
estrutura, ao qual faz quatro ligações com grupos distintos e por isso possui uma imagem 
especular, também conhecida como enantiômero. Uma técnica interessante que pode ser 
utilizada para identificar o teor de açúcar presente em determinada amostra é a refratometria 
que se baseia em conhecimentos de refração e reflexão da luz através de um prisma. Esse estudo 
é mostrado mais detalhadamente no decorrer deste relatório, onde seu principal objetivo é 
identificar a quantidade de açúcar de alguns produtos industrializados. Foram preparadas 
soluções em diferentes proporções de açúcar refinado da marca guarani para comparar os 
valores obtidos no refratômetro. Um sachê de ketchup da marca Áurea também foi testado com 
solução de lugol e feito uma leitura do teor açúcar no aparelho. Os valores foram tabelados e 
discutidos com base na composição química dos produtos, nas propriedades ópticas das 
moléculas constituintes e nas reações envolvidas entre os reagentes de lugol e amido, onde 
houve uma mudança de coloração. Os métodos escolhidos para a análise tanto qualitativa 
quanto quantitativa nos levam a compreender e interpretar os fenômenos existentes por traz do 
que vimos macroscopicamente. 
 
3. OBJETIVO 
Identificar a porcentagem de açúcar existente em amostras de frutos e alimentos 
industrializados. 
 
4. INTRODUÇÃO TEÓRICA 
O estudo da luz, entre os séculos XVII e XIX, trouxe evidências de que sua natureza 
possui característica ondulatória e de partícula. Seu aspecto ondulatório significa que a mesma 
se propaga no espaço. Uma onda de luz, ao atingir uma superfície lisa, separa dois meios 
transparentes (exemplo: ar e vidro) e uma parte dela é refletida enquanto a outra parte é 
refratada, ou seja, transmitida para outro material (SEARS & ZEMANSKY, 2009). 
 A direção da reflexão ou refração de uma onda de luz pode ser descrita de acordo com 
o ângulo em que os raios de luz formam com o ponto de incidência da onda que tinge uma 
determinada superfície. Quando existe apenas um ângulo de reflexão em uma superfície lisa, 
há uma reflexão especular. Quando os raios atingem uma superfície rugosa e refletem em várias 
direções, temos uma reflexão difusa (SEARS & ZEMANSKY, 2009). 
Leis da Reflexão e da Refração e Índice de Refração 
 O índice de refração (n) é uma característica de um material que sofre a incidência de 
uma luz. Ele nos diz o quanto que a velocidade da luz se propaga no material quando ela é 
refratada. Quanto maior for o índice de refração de um material, menor será a velocidade de 
propagação da onda no material (SEARS & ZEMANSKY, 2009, p. 5). 
 A lei da reflexão é resultado de duas observações: 
1. O raio incidente, o raio refletido, o raio refratado e a normal (ponto atingido por um raio de 
luz) à superfície estão todos sobre o mesmo plano. 
2. O ângulo de reflexão θr é igual ao ângulo de incidência θa para todos os comprimentos de 
onda e para qualquer par de materiais. 
 A lei da refração, também chamada de Lei de Snell, nos diz que dois materiais a e b são 
atingidos for um feixe de luz. A luz passa do material a para o material b e o índice de refração 
de b é maior do que a (na > nb), portanto a velocidade de onda da luz é menor em b e o raio 
incidente desvia aproximando-se da normal. Quando o índice de refração de do material b é 
menor do que o material a, a velocidade da propagação de onda da luz é maior no material b e 
o raio incidente se desvia afastando-se da normal. 
 
Reflexão Interna Total 
 A reflexão interna total obedece à lei de Snell, quando um raio de luz, proveniente de 
um material A, incide sobre a interface que o separa de um segundo material B onde seu índice 
de refração é menor do que o primeiro (SEARS & ZEMANSKY, 2009). O raio incidente forma 
um ângulo θa com a normal, enquanto a parte do raio que foi refratada forma um ângulo θb, 
maior do que θa, afastando-se da normal até chegar a 90º. 
 
 O ângulo de incidência em que o raio refratado emerge tangenciando a superfície 
denomina-se ângulo crítico - θcrít (SEARS & ZEMANSKY, 2009, p. 10). 
Refratômetro 
 O refratômetro é um aparelho utilizado para medições rápidas e precisas do conteúdo 
de açúcar de diversos materiais (INSTRUÇÃO DE USO). Seu principio de funcionamento é 
baseado no ângulo crítico para reflexão total da luz, que é um ângulo de incidência da luz a 
partir do qual não há mais refração quando a luz passa de um material mais refringente para 
outro menos refringente (HINRICHS, 2014, p. 81). O termo refringente quer dizer o quanto o 
índice de refração de um material é maior do que outro (SÓ FÍSICA). 
 
 Os principais elementos que fazer parte da composição de um refratômetro são: 
1. Prisma 
2. Tampa do prisma 
3. Parafuso de Calibração 
4. Tubo de espelho 
5. Ajuste do Foco 
 A base para o funcionamento desse aparelho está no prisma, uma vez que ele possui 
uma superfície totalmente refletora. Dessa forma, os prismas possuem eficiência de 100%, 
comparadas a metais que também apresentam superfícies refletoras, na reflexão total da luz e 
não perdem o brilho com o passar dos anos (SEARS & ZEMANSKY, 2009). 
 O procedimento envolve a colocação de amostra entre ambos os prismas e a sua rotação, 
até que o raio crítico da luz esteja centrado no X do visor. Se a linha divisória entre os campos 
claro e escuro estiver colorida, o prisma deve ser girado até que apareça uma linha divisória 
nítida e sem cores (CECCHI, 2003, p. 106). 
 A linha indica o percentual de açúcar presente na amostra. É importante que o 
refratômetro seja calibrado com água destilada, pois seu índice de refração, n=1,3330, 
corresponde a 0ºBRIX a uma temperatura de 20ºC (CECCHI, 2003). 
 
5. PARTE EXPERIMENTAL 
 
I. MATERIAIS E REAGENTES 
 
✓ Banana madura; 
✓ Banana verde; 
✓ Pêra; 
✓ Uva; 
✓ Maça; 
✓ Ameixa; 
✓ Mel; 
✓ Açúcar mascavo; 
✓ Açúcar comum; 
✓ Coca-cola; 
✓ Xarope; 
- Materiais: 
✓ Refratômetro; 
✓ Bastão de vidro; 
✓ Béquer de 250 ml; 
✓ Água destilada; 
 
 
II. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 
Para os açucares mascavo e comum preparou-se uma solução a 10% de cada um. 
Para que pudéssemos retirar a amostra para análise. 
Os frutos mamão, melancia, goiaba, banana madura, banana verde e maçã, foram 
cortados em pequenos pedaços para que se pudesse retirar o sumo de cada um. 
Umedeceu-se um algodão com cada uma das amostras liquidas como o adoçante, 
o mel a Coca-Cola e a urina para suas respectivas analises no refratômetro. 
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
 
Na tabela a seguir estão os resultados obtidos na identificação de açúcar nas 
amostras utilizadas: 
Amostra °BRIX 
Mamão 9 
Melancia 6 
Goiaba 6 
6 
 
Adoçante 23 
Banana madura 12 
Banana verde 0 
Maçã 15 
Mel 71 
Açúcar mascavo 9 
Açúcar comum 10 
Coca-Cola 10,5 
Suco de caixinha 10 
Urina 3 
 
Uma das principais características dos açúcares é a quiralidade em seus átomos de 
carbono. Uma molécula é quiral quando não é sobreponível a sua imagem especular, 
chamada de enantiômero. Essa característica fornece aos açúcares uma importante 
propriedade, a atividade óptica. Quando um feixe de luz plano polarizada atravessa um 
enantiômero, a molécula é capaz de desviar a luz para uma determinada direção, ou seja, 
ela sofre uma rotação (SOLOMONS & FRYHLE, 2013). 
 Os enantiômeros ocorrem em pares e desviam a luz plano polarizada com o 
mesmo valor, porém em direções opostas. Se uma molécula desvia a luz no sentido 
horário ela é chamada de dextrogira e pode ser identificadapela letra D ou pelo sinal 
positivo (+), mas se a luz é desviada no sentido anti-horário, a molécula é chamada de 
levogira, representada pela letra L ou pelo sinal negativo (-) (SOLOMONS & FRYHLE, 
2013). 
 A maioria dos açúcares encontrados na natureza são dextrogiros, ou seja, desvia a 
luz no sentido horário, como a D-Glicose e a D–Frutose. Esses monossacarídeos se unem 
por meio de uma ligação glicosídica para formar o dissacarídeo (+)-sacarose, conhecido 
popularmente como açúcar de mesa. A imagem da sacarose é apresentada a seguir. 
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 Ao colocar as amostras de solução de açúcar refinado entres os prismas do 
refratômetro e posiciona-lo em frente de uma fonte de luz, as moléculas de sacarose 
dissolvidas giram a luz até que o seu raio crítico esteja centrado no X do visor e seja 
possível visualizar a escala BRIX. Essa escala indica o quanto de açúcar existe em 
determinada amostra, como pôde ser observado na tabela acima. 
Dentre os produtos industrializados, o que apresentou um maior valor foi o 
adoçante. Com relação as frutas, a que possui um maior teor de açúcar é a banana madura, 
o que se torna contraditório quando analisamos o fruto verde que não apresentou valor 
algum no refratômetro. 
O sabor da fruta é a combinação de várias substâncias, como açúcares, ácidos e 
substâncias voláteis (responsáveis pelo aroma). O fruto só acumula essas substâncias 
enquanto está preso à planta-mãe. A relação entre os açúcares e a acidez, conhecida como 
“ratio”, é utilizada como referência de sabor para muitas frutas. Os açúcares traduzem 
bem a percepção do sabor da fruta pelo consumidor e são fáceis de medir. Por isso, são 
usados como referência de ponto de colheita e consumo para a maioria das frutas. Na 
prática, mede-se o conteúdo de sólidos solúveis, que são os compostos dissolvidos no 
suco da fruta. Como a maior parte dos sólidos solúveis são açúcares, sua medida é 
referência para o teor de açúcar. 
A unidade de medida do conteúdo de sólidos solúveis é o grau Brix (º Brix). 1º 
Brix equivale aproximadamente a 01 grama de sólidos dissolvidos em 100 gramas do 
produto. Por exemplo: a maçã com 15º Brix possui 15 gramas de sólidos solúveis 
dissolvidos em 100 gramas do seu suco, ou seja, 15% de concentração de sólidos. 
Sabendo o teor de sólidos solúveis nas frutas, é possível determinar o tempo exato da 
colheita, evitando que a colheita seja realizada antes ou depois da maturação do fruto. 
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O teor de sólidos solúveis nas frutas é de grande importância também para o 
processamento industrial, visto que elevados teores desses constituintes na matéria-prima 
implicam menor adição de açúcares, menor tempo de evaporação da água, menor gasto 
de energia e maior rendimento do produto, resultando em maior economia no 
processamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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7. CONCLUSÃO 
Os açúcares estão presentes em uma grande variedade de alimentos uma vez que 
eles são os constituintes básicos das macromoléculas de carboidratos. Sua estereoquímica 
lhes confere uma importante propriedade, que é a atividade óptica, onde as moléculas de 
açúcares que possuem um carbono assimétrico conseguem girar a luz. Graças a essa 
propriedade, é possível identificar o teor de açúcar de amostras em laboratório utilizando 
como método quantitativo a refratômetro. O refratômetro é o instrumento utilizado para 
realizar esse tipo de análise e consiste na reflexão total da luz que incide sobre o prisma 
e a rotação da luz que permite a leitura da quantidade de açúcar em escala BRIX. O 
método de detecção por refratômetro nessa prática se mostrou eficaz, tornando os 
resultados ainda mais consistentes em relação à composição dos produtos estudados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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8. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
- SEARS & ZEMANSKY. Física IV: Ótica e Física Moderna. 12ª ed. São Paulo: Addison 
Wesley, 2009. 
- SOLOMONS, T. W. Graham; FRYHLE, Craig B. Química Orgânica 1, 10ª ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2013. 
- SOLOMONS, T. W. Graham; FRYHLE, Craig B. Química Orgânica 2, 10ª ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2013. 
- LEHNINGER, Albert Lester. Princípios de Bioquímica 3ª ed. São Paulo: SAVIER, 
2003. 
- HINRICHS, Ruth. Técnicas Instrumentais não Destrutivas Aplicadas a Gemas do Rio 
Grande do Sul. Porto Alegre: IGEO/UFRGS, 2014. 
- CECCHI, Heloisa Máscia. Fundamentos Teóricos e Práticos em Análises de Alimentos. 
Campinas, SP: Editora da UNICAMP, 2003. 
- SANTOS, Adinete Batista dos.; MOURA, Claudia Lúcia de.; CAMARA, Lilian 
Barbosa. Determinação de Autenticidade dos Méis Vendidos nas Feiras Livres e 
Comércios Populares. Brazilian Educational Technology: research and learning, v. 2, n.3, 
p. 135-147 Set/Dez 2011. 
- REFRATÔMETRO DE MÃO, INSTRUÇÕES DE USO. QUIMIS, Aparelhos 
Ciêntíficos LTDA. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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PLANO DE AULA 
 
 Título: Utilização do Refratométrico para determinar para determinar o 
índice de glicose em adoçantes e em algumas frutas. 
 Objetivo: Nesta experiência serão observado o índice glicose em certos 
adoçantes e algumas frutas. 
Introdução; 
 Brix é uma escala numérica de indíce de refração ( o quanto a luz é 
desvia em relação ao desvio provocado por água destilada) de uma solução, 
comumente utilizada para determinar, de forma indireta, a quantidade de 
compotos solúveis num solução de sacarose, utilizada geralmente para suco 
de fruta. 
 A quuantidade de compostos solúveis corresponde ao total de todos os 
compostos dissolvidos em água, començando com açucar, sal, proteínas,ácidos 
e etc.; em valores de leituras média é a soma de todos eles. Um grau de 
Brix (1° Bx) é igual a 1g de açúcar por 100g de solução, ou 1% de açúcar. 
Uma soluição de 25° Bx tem 25g de açúcar de sacarose por 100g de líguido. 
 O instrumento utilizado é o refratômetro, um instrumento óptico utilizado 
para medir o índice de refração de uma substância translúcida. (wikipedia). 
 
1- Método: Refratométrico. 
2- Princípio: Fundamenta-se na leitura dos graus Brix das amostras. 
3- Materiais e vidrarias: 
a) Refratométrico 
 
b) Algodão; 
c) Erlenmeyer ou Bequer de 250 mL; 
d) Conta gotas; 
e) Espátulas. 
 
4- Procedimento básico para utiliação do refratômetro. 
I – Coloque o líquido sob investigação no prisma do refratômetro; 
II - Olhe pela ocular do refratômetro e observe a escala que aparece no 
campo visual; 
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III - Observe a fronteira claro-escuro; 
IV - Anote a leitura da escala que corresponde à posição da fronteira. 
5 - Experimento: Determinar o teor de açúcar nos adoçantes e em algumas 
frutas. 
a) Misturar o adoçante em água destilada e em seguida determinar o 
índice de refração desta solução. Utilizando a tabela de Brix, determine 
a concentração (%) de açucar a partir do valor do índice de refração 
medido; 
b) Repita o mesmo procedimento do item anterior agora com as frutas; 
c) Discuta os resultados encontrados. 
 
5- Referência Bibliográfica 
Grau brix https://pt.wikipedia.org/wiki/Brix#/media/File:Refractometer.jpg 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Brix#/media/File:Refractometer.jpg