Composição Centesimal dos Alimentos na Disciplina de Bromatologia

Centro Universitário Maurício de Nassau Curso de Farmácia Aula 4 Composição Centesimal dos alimentos Umidade Disciplina Bromatologia Professora Dra Leilanne Márcia Nogueira Oliveira FortalezaCe COMPOSIÇÃO CENTESIMAL EM ALIMENTOS Composição centesimal Convencionouse chamar Composição Centesimal de um alimento à proporção em que aparecem em 100g do produto grupos homogêneos de substâncias que constituem o alimento Grupos homogêneos por convenção 1 Umidade ou voláteis a 105ºC 2 Cinzas ou resíduo mineral fixo 3 Lipídios gorduras ou extrato etéreo 4 Proteína bruta ou extrato nitrogenado 5 Carboidratos glicídios açúcares ou sacarídeos 6 Fibras ou substâncias insolúveis UMIDADE É uma das medidas mais importantes e utilizadas na análise de alimentos ESTABILIDADE QUALIDADE E COMPOSIÇÃO Composição centesimal Indicação valiosa do valor nutricional dos alimentos Permite o cálculo do valor calórico Determinada pela análise da composição química bruta Análise genérica não indica os componentes minerais tipos de ácidos graxos ou aminoácidos constituintes Em alguns alimentos não se determina todas as frações indicadas leite não se determina fibra carne não se determina fibra e glicídios MÉTODOS POR DESTILAÇÃO Amostra Solvente imiscível Destilação Água solvente Medidor de umidade pelo método da destilação Água Fonte de vida participando com 60 a 65 do corpo humano e da maioria dos animais Participa de todas as reações dos organismos Único nutriente pode ser encontrado naturalmente na forma pura H2O Onipresente nos alimentos Solvente universal indispensável aos processos metabólicos A água é considerada o adulterante universal dos alimentos por isso sua determinação é de grande importância MS ÁGUA Alimento Alimentos de H2O Frutas Laranja 90 Melancia 95 Banana 75 Abacate 70 Carne 5075 Peixe 7080 Leite 8590 Ovo 7075 Fonte Adaptado de Bobbio e Bobbio 1995 Livre Ligada Adsorvida Livre Atividade de água aw Água Total UMIDADE Água nos alimentos Mais utilizada Mais específica Água nos alimentos ÁGUA LIVRE presentes nos espaços intergranulares e entre os poros do material É a água disponível para o crescimento de microrganismos e para que se possam realizar as diferentes reações químicas e bioquímicas ÁGUA ADSORVIDA presente na superfície de macromoléculas como amido pectina celulose e proteína ÁGUA DE HIDRATAÇÃO OU LIGADA ligada quimicamente com outras substancias do alimentos não sendo eliminada na maioria dos métodos de determinação Não está disponível Disponibilidade de água nos alimentos Água livre Fracamente ligada ao substrato Funciona como solvente Eliminada com facilidade Água ligada Água fixa aos grupos polares de proteínas NH3 e COO e glicídios OH Dificilmente é extraída por métodos convencionais Fortemente ligada Fracamente ligada Atividade de água Sempre inferior a 1 Água livre ou disponível Aw PP0 P Pressão parcial de vapor de água P0 Pressão de vapor da água pura Atividade de Água Aw Classificação dos Alimentos Ricos em água Aw acima de 09 ocorre reações químicas enzimáticas e crescimento microbiano Ex queijos leite sucos frutas e hortaliças carnes De Aw intermediária entre 04 e 089 reações químicas e enzimáticas são rápidas abaixo de Aw 06 não há crescimento microbiano Ex leite condensado sucos concentrados geleias massas De baixa Aw Aw inferior a 03 água fortemente ligada e não disponível para microrganismos e reações Ex biscoitos crackers crosta de pão leite em pó A água que será efetivamente medida Método analítico empregado Vai depender Somente a água livre é medida com certeza em todos os métodos Resultado da medida de umidade deve ser acompanhado do método utilizado e das condições empregadas como tempo e temperatura MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO DE UMIDADE Não existe nenhum método que seja ao mesmo tempo exato preciso e prático DIFICULDADES ENCONTRADAS NA DETERMINAÇÃO DE UMIDADE Separação incompleta da água do produto Decomposição do produto com formação de água além da original Perda das substâncias voláteis do alimento que serão computadas com peso em água METODOLOGIA MÉTODOS POR SECAGEM Secagem em estufas Secagem por radiação infravermelha Secagem em fornos de microondas Secagem em dessecadores MÉTODOS POR DESTILAÇÃO MÉTODOS QUÍMICOS MÉTODOS FÍSICOS MÉTODOS POR SECAGEM A SECAGEM EM ESTUFAS Método mais utilizado em alimentos Remoção água por aquecimento sendo o ar quente absorvido por uma camada muito fina do alimento e então conduzido para o interior por condução Simples estufa cápsulas MÉTODOS POR SECAGEM A SECAGEM EM ESTUFAS Condutividade térmica dos alimentos é baixa calor atingir as porções mais internas Método lento 6 a 18 horas entre 100oC e 105 oC Ou Até peso constante Limitações MÉTODOS POR SECAGEM A SECAGEM EM ESTUFAS Evaporação por um determinado tempo REMOÇÃO INCOMPLETA DA ÁGUA Água fortemente presa por forças de hidratação Movimento impedido por baixa difusividade Formação de crosta na superfície 6 a 18 horas entre 100oC e 105 oC MÉTODOS POR SECAGEM A SECAGEM EM ESTUFAS Superestimação da umidade por perda de substâncias voláteis ou por reações de decomposição Evaporação até peso constante MÉTODOS POR SECAGEM A SECAGEM EM ESTUFAS TEMPERATURA DA ESTUFA Estufa normal um pouco acima de 100 oC Estufa a vácuo 70 oC preserva a amostra e evita a formação de crosta na superfície PARTÍCULA DOS ALIMENTOS Menor espessura possível MÉTODOS POR SECAGEM A SECAGEM EM ESTUFAS ESTUFAS Estufa simples Estufa simples com ventilador mais eficiente velocidade de evaporação Estufa a vácuo amostras que se decompõem à temperatura da estufa simples MÉTODOS POR SECAGEM A SECAGEM EM ESTUFAS CAPSULA Porcelana Alumínio velocidade de evaporação Vidro Capsula rasos x capsula fundos MÉTODOS POR SECAGEM A SECAGEM EM ESTUFAS PESAGEM Deve ser feita somente após de ser esfriada completamente no dessecador PROCEDIMENTO 1 Pesar uma quantidade definida de amostra na capsula previamente seco e tarado 2 O transporte da capsula deve ser sempre feito com pinça ou papel para não passar umidade da mão 3 Colocar a capsula na estufa à temperatura conveniente e deixar até que toda a água seja evaporada até peso constante MÉTODOS POR SECAGEM A SECAGEM EM ESTUFAS PROCEDIMENTO MÉTODOS POR SECAGEM A SECAGEM EM ESTUFAS 4 Retirar a capsula da estufa com uma pinça e colocar num dessecador para esfriar 5 Pesar depois de frio o conjunto capsula mais amostra seca 6 Descontar o peso da capsula vazio para obter o peso da amostra seca RESULTADO MÉTODOS POR SECAGEM A SECAGEM EM ESTUFAS O peso da água evaporada vai ser igual à diferença entre o peso da amostra úmida e o peso da amostra seca Os sólidos totais serão a diferença entre o peso total da amostra e o peso da água Resíduo seco determinação de gordura e fibra bruta Repetir procedimento até peso constante Pesagem Secagem em estufa a 105oC Pesagem Dessecador até resfriamento Secagem em estufa a 105oC Pesagem do alimento P1 Determinação da tara do recipiente Dessecador até resfriamento Cálculos UMIDADE Determinação de umidade Métodos por secagem A SECAGEM EM ESTUFAS Preparo das amostras Evaporadas em banhomaria até consistência pastosa Amostras Líquidas Amostras Açucaradas Adição de areia em pó a amostra para aumentar a superfície de evaporação Forma crosta dura impede a saída de água PESO DA AMOSTRA varia entre 2 5 g Formar uma camada fina no cadinho Determinação de umidade Métodos por secagem MÉTODOS POR SECAGEM A SECAGEM EM ESTUFAS Limitações do método 1 Produtos com alto conteúdo de açúcar e carnes com alto teor de gordura temperatura que não exceda de 70 oC Açúcares a levulose se decompõe a cerca de 70 oC liberando água Açúcares reações de caramelização com liberação de água estufa a vácuo a 60 oC MÉTODOS POR SECAGEM A SECAGEM EM ESTUFAS Açúcares redutores e proteínas escurecimento por reação de Mailard com formação de compostos voláteis como CO2 e compostos carbonílicos e produtos intermediários Limitações do método MÉTODOS POR SECAGEM A SECAGEM EM ESTUFAS 4 Alguns produtos são muito higroscópicos 3 Variação de até 3 oC nas diferentes partes da estufa 2 Não serve para amostras com alto teor de substâncias voláteis como condimentos DESVANTAGEM MÉTODOS POR SECAGEM A SECAGEM EM ESTUFAS A perda de umidade é função do tempo e da temperatura A amostra pode sofrer decomposição em altas temperaturas por tempo prolongado Carboidratos se decompõem a 100 C C6H12O6 6 C 6 H2O MÉTODOS POR SECAGEM B SECAGEM POR RADIAÇÃO INFRAVERMELHA É mais efetivo e envolve a penetração do calor dentro da amostra Encurta o tempo de secagem em até 13 do total MÉTODOS POR SECAGEM B SECAGEM POR RADIAÇÃO INFRAVERMELHA Equipamentos balança com leitura direta do conteúdo de umidade por diferença de peso MÉTODOS POR SECAGEM B SECAGEM POR RADIAÇÃO INFRAVERMELHA DESVANTAGEM Processo lento por secar uma amostra de cada vez Repetibilidade não muito boa variação de energia elétrica durante as medidas MÉTODOS POR SECAGEM C SECAGEM EM FORNO MICROONDAS Método novo e muito rápido 25 min porém não é um método padrão Energia do microondas Radiação eletromagnética entre 3 Mhz e 30000 Ghz Mecanismos de um material dielétrico Rotação dipolar e polarização iônica MÉTODOS POR SECAGEM C SECAGEM EM FORNO MICROONDAS MÉTODOS POR SECAGEM C SECAGEM EM FORNO MICROONDAS MICROONDAS aquece o material mais rapidamente e mais seletivamente Distribuição uniforme do calor na superfície e no interior do alimento Facilita a evaporação e evita a formação de crosta na superfície MÉTODOS POR SECAGEM C SECAGEM EM FORNO MICROONDAS MÉTODOS POR SECAGEM D SECAGEM EM DESSECADORES São utilizados com vácuo e compostos químicos absorventes de água ácido sulfúrico Secagem a temperatura ambiente muito lenta e alguns casos pode levar meses Utilização de vácuo e temperatura 50 oC satisfatório MÉTODOS POR SECAGEM D SECAGEM EM DESSECADORES MÉTODOS POR DESTILAÇÃO Existe há mais de 70 anos mas não é muito utilizado por sua grande demora Vantagens protege a amostra contra a oxidação pelo ar e diminui as chances de decomposição causada pelas altas temperaturas Utilizado para grão e condimentos material volátil Solvente orgânico MÉTODOS POR DESTILAÇÃO É uma técnica que envolve A codestilação da água presente no alimento com um solvente de alto ponto de ebulição que seja imiscível com a água tolueno tetracloroetileno e xileno A coleta da mistura que destilou A medição do volume de água É um método direto pois o volume de água é medido diretamente não sendo oriundo da perda de peso da amostra Determinação de umidade Métodos químicos MÉTODOS POR DESTILAÇÃO MÉTODOS POR DESTILAÇÃO Protege a amostra da oxidação do ar Diminui a chance de oxidação causada por altas temperaturas na secagem É mais utilizado para grãos e condimentos os voláteis ficam na parte orgânica Os solventes imiscíveis tem a vantagem de transferir o calor de uma forma bastante eficiente e a saturação do ambiente interno do destilador evitando a oxidação da amostra Apresenta baixo custo VANTAGENS MÉTODOS POR DESTILAÇÃO É um método demorado Dificuldade na leitura do menisco Precisão relativamente baixa do frasco coleto Aderência de gotas de água no vidro Solubilidade da água no solvente de destilação Evaporação incompleta da água Destilação de produtos solúveis em água com ponto de ebulição menor que o da água DESVANTAGENS MÉTODOS QUÍMICOS Procedimento do método se baseia numa titulação visual ou eletrométrica Método de Karl Fischer Titulação visual Determinação de umidade Métodos químicos MÉTODOS QUÍMICOS Método de Karl Fischer Determinação de umidade Métodos químicos MÉTODOS QUÍMICOS Método de Karl Fischer Titulador Karl Fischer Determinação de umidade Métodos químicos MÉTODOS QUÍMICOS Método de Karl Fischer MÉTODOS FÍSICOS MÉTODOS FÍSICOS Absorção de radiação infravermelha a medida da absorção da radiação em comprimentos de onda na região do infravermelho 30 μm e 61 μm obtém a quantidade de água na amostra sensibilidade ppm Cromatografia gasosa rápida 5min pouco conhecida e usada 865 de umidade Correlação com o padrão Ressonância nuclear magnética rápida 1min pouco conhecida e usada Precisa e não destrói a amostra Necessitam de equipamentos caros e sofisticados não são comumente utilizadas MÉTODOS FÍSICOS Índice de refração simples e rápido refratômetro medida do ângulo de refração Condutividade elétrica a quantidade de corrente elétrica que passa por alimento é proporcional à quantidade de água no alimento Constante dielétrica Amido proteínas e componentes similares tem uma constante dielétrica de cerca de 10 Água tem constante dielétrica de 80 Mudança na quantidade de água mudança na constante dielétrica Simples rápidos e baratos mas pouco precisos São obtidos pela diferença entre o peso total da amostra e o conteúdo de umidade Sólidos totais Determinação de sólidos totais Estudo de Caso Um analista de alimentos deseja estudar o teor de umidade em uma doce em pasta Se ele for utilizar a secagem em estufa quais cuidados este analista deve possuir Estudo de Caso Determine o teor de umidade e de sólidos totais de uma geleia de morango funcional considerando as informações abaixo Peso da cápsula 283397g Peso da amostra 20857g Peso da capsula amostra seca 297437g Estudo de Caso Determine o teor de umidade e de sólidos totais de uma geleia de morango funcional considerando as informações abaixo Peso da cápsula 462767g Peso da amostra 21033g Peso da capsula amostra seca 477084g Estudo de Caso Determine o teor de umidade e de sólidos totais de uma geleia de morango funcional considerando as informações abaixo Peso da cápsula 440571g Peso da amostra 20068g Peso da capsula amostra seca 444311g Profª Leilanne Márcia Nogueira Oliveira Dúvidas leilannemarciahotmailcom