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BROMATOLOGIA José Thiago Camargo Santos 2 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO À BROMATOLOGIA E MÉTODOS DE ANÁLISES 3 2 A ÁGUA E RESÍDUOS MINERAIS FIXO NOS ALIMENTOS 15 3 PROTEÍNAS E LIPÍDIOS NOS ALIMENTOS 32 4 CARBOIDRATOS E FIBRAS NOS ALIMENTOS 52 5 VITAMINAS MINERAIS E COMPOSTOS BIOATIVOS EM ALIMENTOS 67 6 REAÇÕES QUE OCORREM NOS ALIMENTOS 82 3 1 INTRODUÇÃO À BROMATOLOGIA E MÉTODOS DE ANÁLISES DOS ALIMENTOS Apresentação Bemvindoa à disciplina de Bromatologia Nesse primeiro bloco iremos compreender a definição dessa ciência assim como sua aplicação para a sociedade Além disso é importante que desde o princípio o analista de alimentos compreenda que antes mesmo de qualquer análise devese realizar o correto preparo da amostra Nesse sentido o objetivo desse bloco é introduzilo ao universo da Bromatologia e apresentar os procedimentos para uma boa amostragem respeitando as características de cada tipo de alimento 11 Conceito de Bromatologia A palavra Bromatologia tem origem grega onde bromatos significa dos alimentos enquanto logos significa estudo dessa forma podese definir a Bromatologia como a ciência que estuda os alimentos BOLZAN 2013 No entanto essa definição é muito abrangente visto que outras ciências também se dedicam ao estudo dos alimentos Por exemplo a microbiologia pode investigar os microorganismos presentes nos alimentos bem como as suas características BOLZAN 2013 Dessa forma o conceito para a Bromatologia pode ser melhor delimitado como a ciência que se dedica a investigar a composição dos alimentos e suas propriedades físicas toxicológicas e contaminantes assim como investigar o valor energético nutricional dos alimentos NICHELLE MELLO 2018 4 Nesse sentido a Bromatologia busca estudar os componentes químicos estruturalmente definidos encontrados nos alimentos com especial atenção aos componentes centesimais ou seja aqueles presentes em concentração maior que 1 nos alimentos Dentre esses componentes podese citar a água os minerais os carboidratos os lipídios e as proteínas BOLZAN 2013 111 Importância e aplicação da Bromatologia Observe as matérias abaixo Você consegue estabelecer algum elemento em comum entre elas Fonte BRASIL 2021 Fonte LOBATO 2021 5 Fonte FERREIRA 2020 Todas as matérias apresentam alguma das aplicações das análises bromatológicas para a população Os seus resultados são importantes para avaliar a qualidade dos alimentos para verificar a segurança alimentar bem como fornecer informações sobre o valor nutricional BOLZAN 2013 Podese observar então que a análise da composição dos alimentos é importante para diversos setores da sociedade Para a indústria pode ser utilizado para o controle de qualidade ou de processos em água alimentos matériasprimas produto finalizado embalagens bem como ao estabelecer a vida de prateleira do produto Para os órgãos de fiscalização a análise bromatológica é fundamental para o registro de alimentos fiscalização na venda e distribuição dos mesmos SECRETARIA DA EDUCAÇÃO GOVERNO DO ESTADO DO CEARÁ SEDUC 2013 Além disso a análise de componentes específicos nos alimentos pode ser de interesse A quantificação dos metais pesados como o chumbo ou mercúrio em alimentos é extremamente importante uma vez que são elementos tóxicos e podem se acumular nos alimentos tornandoos impróprios para o consumo Da mesma forma a quantificação do aminoácido Fenilalanina é essencial para o paciente fenilcetonúrico que precisa restringir a ingestão dessa substância especificamente BOLZAN 2013 6 Por fim não podemos esquecer que de acordo com a atual legislação sobre a rotulagem dos alimentos é obrigatória a indicação da quantidade de açúcar total e a formulação de uma tabela de informação nutricional dos alimentos embalados Além disso os alimentos considerados com elevado teor de açúcar sódio e gordura saturada em sua composição segundo a legislação devem apresentar essa informação no seu painel frontal como exemplificado na figura 11 Diante disso é evidente a necessidade da quantificação desses elementos para a elaboração da rotulagem nutricional BRASIL 2020a Fonte BRASIL 2020b Figura 11 Modelos para declaração da Rotulagem Nutricional Frontal 12 Preparo da amostra Antes de qualquer análise bromatológica ser realizada a primeira etapa constitui a coleta da amostra do alimento que pode ser obtida durante a fabricação o preparo o armazenamento o transporte e a comercialização INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 É importante que o analista de alimentos compreenda a importância da etapa de coleta de amostras pois devese tomar alguns cuidados que buscam garantir a acurácia desse processo INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 A amostragem é definida como o processo que visa obter a amostra ou seja uma pequena parte do todo que apesar disso representa todas as suas características BOLZAN 2013 Em outras palavras a amostragem é uma sequência de etapas realizadas dentro de uma especificação que visa garantir que a amostra coletada uma pequena porção e de tamanho apropriado para trabalhar em laboratório apresente as características da matriz NICHELLE MELLO 2018 7 A amostra coletada com propósito de controle fiscal deve ser coletas em triplicata sendo que uma deve ficar com o detentor ou depositário do produto enquanto as outras duas devem ser encaminhadas para o laboratório Uma das amostras encaminhadas para o laboratório deve ser aplicada na análise e a amostra restante poderá ser utilizada para desempate do resultado analítico caso necessário É importante considerar que os procedimentos específicos para a realização das análises fiscais podem ser observados em legislação específicas que abordam esse tema INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 NICHELLE MELLO 2018 A análise de controle pode ser realizada no laboratório após o registro do alimento no órgão competente de Vigilância Sanitária ou para liberação de alimentos em postos alfandegários bem como para análise dos produtos que apresentam dispensa da obrigatoriedade de registro no Ministério da Saúde Ela tem como propósito identificar se o produto analisado está de acordo com o seu respectivo padrão de identidade e qualidade PIQ INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 NICHELLE MELLO 2018 Durante o processo de amostragem algumas etapas são de extrema importância Por exemplo o acondicionamento da amostra deverá ocorrer imediatamente Afinal ele tem a função de impedir qualquer alteração na amostra Nesse sentido a escolha do recipiente depende do estado físico do produto e do tipo de análise que será realizada por exemplo para realização de análises microbiológicas devese utilizar recipientes estéreis O uso de recipientes de vidro e de louça são recomendados para amostras ricas em gorduras umidade ou altamente higroscópicos enquanto para amostras líquidas recipientes de plásticos ou vidro podem ser utilizadas No caso de produtos industrializados as amostras podem ser mantidas na embalagem original Em casos específicos como ao realizar a análise de conteúdo de minerais a amostra não deve ser acondicionada em embalagens de vidro e sim em embalagens de polipropileno enquanto isso para análise de pesticidas as amostras devem ser acondicionadas em recipientes de vidro INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 8 A lacração da amostra tem por objetivo evitar qualquer tipo de adulteração dessa forma podem ser utilizados lacres vedação hermética selos e botão de pressão que fica evidente se violado INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 A Rotulagem dever ser realizada para que a amostra não seja confundida Devese utilizar como estratégia a descrição das características da amostra diretamente no recipiente ou utilizar uma etiqueta INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Por fim o transporte da amostra deverá ser realizado o mais rápido possível e adotar medidas para precaução contra a deterioração da amostra INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Independentemente do tipo de amostra alguns cuidados devem ser tomados A amostra precisa ser colhida em quantidade suficiente para a realização das análises previstas É importante garantir a correta identificação da amostra O tempo entre a coleta da amostra até a efetiva análise deve ser o mais rápido possível Quando se trata de uma amostra de alimentos facilmente deterioráveis é necessário garantir a sua conservação Nesse caso podemos utilizar técnicas de conservação como por exemplo emprego do frio refrigeração ou até mesmo o congelamento 13 Processo de amostragem No momento da coleta da amostra de laboratório além dos cuidados gerais é necessário garantir alguns cuidados específicos quando se trata de produtos pouco homogêneos Para amostras sólidas é preferível que a homogeneização ocorra agitando antes ou após a abertura da embalagem 9 Quando o produto é uma farinha ou grão devese agitar a embalagem antes da retirada da amostra de laboratório No caso de carnes é interessante separar as partes que a compõem como pele osso e músculo No caso de pescados e hortaliças in natura devese atentar para separar e utilizar somente as partes comestíveis durante a análise Quando necessário as hortaliças in natura devem ser lavadas e descascadas Fonte NICHELLE MELLO 2018 131 Amostras sólidas em pó ou grânulos Quando a amostra se tratar de pó ou grânulos o analista deve atentarse para retirar uma amostra representativa e em quantidade suficiente para a realização da análise em triplicata Se a amostra for grãos pode ser necessário ainda fazer uma fragmentação Nesse caso podese utilizar equipamentos como multiprocessador moinho analítico ou almofariz e pistilo para moer a amostra de maneira manual Figura 12 Fonte BOLZAN 2013 Figura 12 Almofariz e pistilo utilizado para moer a amostra Após a fragmentação da amostra pode ser realizado a técnica do quarteamento manual descrita a seguir 10 1 Espalhar a amostra em pó ou fragmentada sobre uma superfície plana coberta com folha de papel filtro material plástico ou material inoxidável Obs Para facilitar distribuição da amostra sobre a superfície podese utilizar uma espátula 2 Misturar bem toda a amostra e em seguida formar um grande retângulo ou quadrado 3 Subdividir esse grande retângulo ou quadrado formado pela amostra em quatro partes menores 4 Em seguida duas das quatro partes devem ser descartadas Dessa forma restará ainda duas partes de amostras 5 As duas partes restantes de amostras devem ser misturadas novamente Caso o tamanho da amostra ainda não seja razoável para trabalhar em laboratório podese repetir as etapas 2 a 5 até obter amostra suficiente para realizar a análise NICHELLE MELLO 2018 Se a análise não for realizada imediatamente após a amostragem é necessário armazenar a amostra em embalagens que preservem a sua integridade além de identificala indicando Nome descrição do produto Responsável pela amostragem Data de preparo da amostra Fonte NICHELLE MELLO 2018 132 Amostras líquidas Para amostras líquidas devese agitar o líquido a fim de homogeneizálo completamente Caso necessário podese filtrar o material e em seguida transferir com auxílio de pipeta o volume de amostra necessário para a análise NICHELLE MELLO 2018 11 133 Sorvetes e gelados Para amostras de sorvetes e gelados devese deixar em repouso à temperatura ambiente até que o material se torne líquido Na sequência devese homogeneizar a amostra Se a análise não for realizada imediatamente após a amostragem é necessário armazenar a amostra em embalagens que preserve a sua integridade na geladeira NICHELLE MELLO 2018 134 Produtos semissólidos ou misturas líquidas ou sólidas São exemplos desses produtos amostras de queijo e chocolate Com esse perfil de amostra inicialmente o alimento deve ser ralado diminuir o tamanho de sua partícula e na sequência podese aplicar a técnica do quarteamento descrito no item Amostras sólidas em pó ou grânulos NICHELLE MELLO 2018 135 Pastas semiviscosas e líquidos contendo sólidos São exemplos desse tipo de amostras Pudins Sucos que contenham partículas suspensas Geleias com fragmentos de frutas Doces de massa Compotas Se o objetivo for analisar a amostra integralmente ela deve ser homogeneizada em sua totalidade utilizando liquidificador ou multiprocessador Contudo se o objetivo for analisar as frações separadas dos diferentes componentes da amostra por exemplo ao analisar uma comporta de fruta devese realizar antes da homogeneização a separação dos seus componentes no caso a calda deve ser separada da fruta NICHELLE MELLO 2018 12 14 Cuidados dentro do laboratório de Bromatologia O analista dentro do laboratório de Bromatologia encontrase exposto a uma grande quantidade de riscos por isso é necessário que ele fique atento a algumas recomendações BOLZAN 2013 Utilizar jaleco avental preferencialmente em algodão com abertura frontal mangas compridas e sem detalhes soltos Algumas análises envolvem uso de agentes químicos que causam destruição de tecidos vivos como por exemplo ácido sulfúrico PA para a digestão da amostra durante a análise de Kjeldahl Por isso é recomendado o uso dos óculos de proteção e luvas Ao utilizar os produtos voláteis é importante que o manuseio seja realizado dentro de uma capela Devese evitar identificar amostras por odor e jamais pipetar líquidos com a boca Ao realizar o preparo de soluções que envolvam diluições de ácidos Devese sempre adicionar ácido sobre a água e não o contrário É importante o analista conhecer a localização e o manuseio dos equipamentos de segurança como por exemplo dos extintores de incêndio e dos chuveiros de emergência Apesar de o laboratório de Bromatologia trabalhar com a manipulação de alimentos não se deve beber ou comer dentro do laboratório De modo geral devese buscar realizar todos os procedimentos com a máxima atenção evitando conversas paralelas ou outras fontes de distração dentro do laboratório BOLZAN 2013 13 Conclusão Como pode ser observado a Bromatologia tem como foco a análise da composição dos alimentos e a investigação de suas características física e químicas Compreender a composição dos alimentos é essencial por diversos motivos que vão desde a avaliação da qualidade nutricional eou sanitária dos alimentos a elaboração da rotulagem nutricional dos alimentos embalados bem como para o processo de controle de qualidade para a indústria e para fiscalização realizada pelos órgãos governamentais Neste bloco iniciamos nossa jornada pela Bromatologia com uma etapa que antecede qualquer análise o preparo da amostra Para uma boa qualidade do resultado analítico é imprescindível a correta amostragem e ações que garantam a preservação da amostra Por fim nosso bloco abordou alguns cuidados que o analista de alimentos deve atentar durante sua rotina de análises REFERÊNCIAS BOLZAN R C Bromatologia Rio Grande do Sul Frederico Westphalen 2013 BRASIL Fiscalização evita fraudes em vendas de azeite de oliva Brasília Ministério da Agricultura e Pecuária 2021 BRASIL Ministério da Saúde Agência Nacional de Vigilância Sanitária ANVISA Resolução da Diretoria Colegiada RDC n 429 de 08 de outubro de 2020 dispõe sobre a rotulagem nutricional dos alimentos embalados Diário Oficial da União Brasília DF 09 de out 2020a BRASIL Ministério da Saúde Agência Nacional de Vigilância Sanitária ANVISA Instrução normativa IN n 75 de 08 de outubro de 2020 dispõe sobre a rotulagem nutricional dos alimentos embalados Diário Oficial da União Brasília DF 09 de out 2020b FERREIRA I Nova tabela de composição de alimentos inclui vegetais e frutos regionais brasileiros São Paulo Jornal da USP 2020 Disponível em httpsbitly3TMM0K3 Acesso em 6 set 2022 14 GOVERNO DO ESTADO DO CEARÁ COSTA F org Curso Técnico em Agroindústria Ceará Secretaria da Educação 2018 INSTITUTO ADOLFO LUTZ Métodos físicoquímicos para análise de alimentos 4 ed São Paulo Instituto Adolfo Lutz 2008 LOBATO A Mercúrio do garimpo contamina peixes dentro e fora da Amazônia Manaus Brasil de Fato 2021 Disponível em httpsbitly3D2e8TG Acesso em 6 set 2022 NICHELLE P G MELLO F R Bromatologia Porto Alegre SAGAH 2018 15 2 A ÁGUA E RESÍDUOS MINERAIS FIXO NOS ALIMENTOS COMPOSIÇÃO QUÍMICA E DETERMINAÇÃO DO CONTEÚDO Apresentação Esperamos que tenha gostado do universo da Bromatologia apresentado no primeiro bloco da nossa disciplina No bloco 2 iremos iniciar a investigação sobre a composição dos alimentos falando sobre o conteúdo de água umidade e como a sua quantidade e disponibilidade pode interferir nas características e na conservação dos alimentos Finalizaremos o bloco apresentando mais outro componente dos alimentos os resíduos minerais fixos RMF Ao longo do bloco iremos apresentar os principais métodos analíticos para esses dois componentes 21 A água nos alimentos Muito provavelmente você já ouviu a definição da água tratase de uma substância sem cor sem cheiro e sem sabor Além disso ela é fundamental para a vida como conhecemos Na prática a água é o maior constituinte dos seres vivos sendo responsável por diversas funções Auxílio no transporte de substâncias nutrientes ou até mesmo produtos de descarte do metabolismo Pode atuar como meio e reagente em diversas reações bioquímicas Participa da estabilização de polímeros constituídos por biomoléculas como por exemplo proteínas e ácidos nucleicos além de participar do processo de regulação da temperatura corporal Fonte NICHELLE MELLO 2018 RIBEIRO SERAVALLI 2008 Como podese observar a água é um dos principais constituintes dos seres vivos dessa forma como os animais e vegetais são os principais constituintes da dieta humana a água tornase um dos principais componentes dos nossos alimentos NICHELLE MELLO 2018 16 Por exemplo se pensarmos nas carnes e refletirmos sobre o seu principal elemento constituinte muitas pessoas podem lembrar que ela é uma boa fonte de proteína apresentando inclusive boa composição de aminoácidos essenciais contudo a quantidade de água na carne pode representar 70 da sua composição Isso não ocorre somente com a carne veja a tabela 21 ela apresenta a quantidade média de água de diversos alimentos Podese notar que na maioria dos alimentos listados a água é proporcionalmente o maior constituinte NICHELLE MELLO 2018 NÚCLEO DE ESTUDOS E PESQUISAS EM ALIMENTAÇÃO 2011 Tabela 21 Teor de umidade de alguns alimentos Alimento Umidade Abacaxi cru 838 Açúcar mascavo 33 Açúcar refinado 01 Atum fresco cru 731 Banana prata crua 719 Carne bovina cupim cru 648 CastanhadoBrasil crua 35 Feijão carioca cozido 804 Feijão carioca cru 140 Frango inteiro com pele cru 665 Goiaba doce em pasta 248 Iogurte natural 900 Laranja pêra crua 896 Leite condensado 270 Maçã fugi com casca crua 843 Manteiga sem sal 136 Queijo ricota 736 Uva Itália crua 850 Fonte NÚCLEO DE ESTUDOS E PESQUISAS EM ALIMENTAÇÃO 2011 Se nos seres vivos a água é responsável por diversas funções podemos pensar também na função que a água apresenta no nosso alimento Geralmente essa importância é subestimada porém diversas propriedades funcionais dos demais componentes assim como a conservação dos alimentos dependem da quantidade de água presente NICHELLE MELLO 2018 17 A quantidade de água ou até mesmo sua localização nos alimentos influencia características como textura aparência e sabor Além disso pode interferir na sua deterioração química e microbiológica Dessa forma quanto maior é o teor de água encontrada no alimento maior será sua susceptibilidade É justamente por isso que diversas técnicas de conservação têm como princípio a redução da quantidade de água dos alimentos RIBEIRO SERAVALLI 2008 A água no alimento pode estar principalmente de duas formas A água ligada é aquela quimicamente ligada a solutos e a outros constituintes não aquosos ou seja é a água fortemente ligada aos demais componentes dos alimentos NICHELLE MELLO 2018 RIBEIRO SERAVALLI 2008 Dessa forma a ela se comporta de maneira diferente que a água pura por exemplo apresenta baixa mobilidade e não congela a 40 C RIBEIRO SERAVALLI 2008 A água ligada por estar quimicamente associada a outros componentes no alimento não está disponível como meio eou reagente das reações químicas e bioquímicas e nem para o crescimento de microrganismos e reações enzimáticas NICHELLE MELLO 2018 RIBEIRO SERAVALLI 2008 Já a água livre está fracamente ligada aos demais componentes dos alimentos dessa forma apresenta as mesmas propriedades da água pura Em oposição a água ligada a água livre pode então estar disponível para o crescimento de microrganismos e para reações químicas e bioquímicas NICHELLE MELLO 2018 RIBEIRO SERAVALLI 2008 211 Atividade de água Aa Podese observar a partir da definição de água livre e ligada que a quantificação do conteúdo de água total do alimento conhecido por determinação da umidade não necessariamente está associado quando o objetivo é avaliar a conservação e o prazo de validade dos alimentos Nesse contexto ganha espaço o conceito conhecido como Atividade de água Aa ou do inglês Water Activity Aw NICHELLE MELLO 2018 18 A atividade de água estabelece uma relação entre o teor de água livre realmente disponível para o crescimento de microrganismos e para reações químicas e bioquímicas presente na amostra e sua conservação De modo específico a atividade de água é a razão entre a pressão de vapor de água em equilíbrio no alimento e a pressão de vapor da água pura na mesma temperatura NICHELLE MELLO 2018 dada pela seguinte equação Aa pp0 Onde Aa Atividade de água p pressão de vapor de água em equilíbrio no alimento p0 pressão de vapor da água pura na mesma temperatura Fonte RIBEIRO SERAVALLI 2008 O valor da Aa varia entre 1 e 0 sendo que a água pura apresenta valor 10 Alimentos classificados como ricos em água apresentam Aa 090 Nesse tipo de alimento há disponibilidade de água para o crescimento de microrganismos no entanto as reações químicas podem ter sua velocidade diminuída em função da diluição dos reagentes A faixa intermediária de Aa Aa 040 a 080 pode favorecer o aumento da velocidade das reações químicas e enzimáticas devido a maior concentração dos reagentes Alimentos com Aa 030 atingirão a zona onde a água está fortemente ligada aos demais componentes dos alimentos NICHELLE MELLO 2018 Como foi dito anteriormente existe uma relação entre a Aa e o crescimento de microrganismos De modo geral o seu valor estabelece uma quantidade mínima em que uma bactéria pode se multiplicar Nesse caso quando a Aa for mínima para o crescimento do microrganismo o aumento da população ocorrerá em uma velocidade mínima 19 É importante reforçar que valores mais baixos de atividade de água não necessariamente levarão a morte das bactérias De fato a morte pode acontecer para uma fração da população bacteriana no entanto as que sobreviverem podem permanecer infecciosas FORSYTHE 2013 Nesse ponto é possível observar a importância da atividade de água para a conservação dos alimentos contudo devese destacar que a atividade de água é somente um dos fatores que devem ser considerados nos alimentos existem outros fatores importantes como a temperatura ou pH FORSYTHE 2013 Na tabela a seguir apresentamos o teor médio de Atividade de água de alguns alimentos Tabela 22 Atividade de água de diferentes tipos de alimentos Atividade de água Aa Alimentos 100095 Alimentos altamente perecíveis como carne vegetais peixe leite Frutas frescas e enlatadas Linguiças cozidas e pães Alimentos contendo mais de 40 de sacarose ou 7 NaCl 095091 Alguns queijos ex cheddar Carne curada presunto Alguns sucos de frutas concentrados Alimentos contendo 55 de sacarose ou 12 de NaCl 091087 Embutidos fermentados salames Bolos esponjosos Queijos desidratados Margarina 087080 A maioria dos sucos de frutas concentrados Leite condensado Xarope de chocolate e de frutas Farinha Arroz Grãos contendo 15 a 17 de umidade Bolo de fruta 20 080075 Geleia Marmelada Marzipã Frutas cristalizadas 075065 Aveia Mingaus Gelatina Açúcar de canadeaçúcar Nozes 065060 Frutas secas Alguns caramelos Toffees Mel 060050 Talharim Espaguete 050040 Ovo em pó 040030 Bolachas Biscoitos 030020 Leite em pó Vegetais desidratados Flocos de milho FONTE FORSYTHE 2013 Vale a pena destacar que a aplicação do conceito de atividade de água tem sido utilizada como estratégia de conservação dos alimentos Em alimentos onde são adicionados elevada quantidade de sal ou açúcar temos como consequência prática a redução de atividade de água Certamente você pode pensar em alguns alimentos onde o princípio de sua conservação está baseado na adição de sal ou açúcar não é verdade O açúcar pode ser utilizado na conservação de produtos como geleias enquanto o sal é utilizado na conservação de carnes e peixes FORSYTHE 2013 RIBEIRO SERAVALLI 2008 21 22 Determinação de umidade nos alimentos Independentemente do seu nível de processamento todo alimento contem água em maior ou menor proporção De modo prático a umidade representa a perda de peso sofrida pela amostra nas condições que a água é removida INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Um elemento importante de frisar desde o início é que apesar de existir diversos métodos para determinar a umidade dos alimentos não há um método que reúna exatidão praticidade e que possam ser aplicados a qualquer tipo de amostra NICHELLE MELLO 2018 Dentre os principais métodos para determinação de umidade podese citar Secagem direta em estufa a 105C Secagem em estufa à vácuo Método de Karl Fischer que possui como princípio a redução de iodo pelo dióxido de enxofre Fonte INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 De todos os métodos citados acima a secagem em estufa a 105C é o método mais utilizado Porém se amostra se decompõem ou iniciam transformações a 105C pode se utilizar o método de secagem em estufa a vácuo onde se reduz a pressão e a amostra é aquecida a somente 70C Em outras situações caso a amostra apresente outras substâncias voláteis é necessário realizar a determinação da umidade por meio de um processo de destilação com líquidos imiscíveis como por exemplo o método de Karl Fischer INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 221 Método por secagem em estufa a 105C É o método mais utilizado em amostras de alimentos Seu princípio é a remoção da água por aquecimento onde o ar quente é absorvido pela camada superficial do alimento e na sequência é levado até o seu interior Geralmente a condução do calor no alimento é baixa dessa forma tornase necessário muito tempo para o calor alcançar o ponto mais interno do alimento Diante disso esse método pode levar entre 6 e 18 horas entre temperaturas de 100 e 105C ou até a amostra alcançar o peso constante NICHELLE MELLO 2018 22 O peso constante é alcançado quando a amostra é pesada e em seguida levada a estufa por mais uma ou duas horas Após esse período a amostra deve esfriar em um ambiente que impede absorção da umidade dessecador Quando a amostra esfriar devese proceder uma nova pesagem A diferença entre as pesagens não pode ser superior a 1 Se o analista constatar variação de peso maior significa que a amostra não estava completamente seca RODRIGUES 2010 Além do elevado tempo necessário para o procedimento essa técnica tem como ponto negativo uma série de limitações de uso A exatidão desse método pode ser influenciada por diversas variáveis Pela temperatura utilizada para secagem como vimos anteriormente alguns alimentos podem se decompor em temperaturas próximas a 105C Pela circulação de ar dentro da estufa Pela presença de vácuo na estufa Pelo tamanho das partículas da amostra como pode ser observado a secagem da amostra depende de o calor alcançar o centro da amostra quanto menor a partícula mais rápido o seu centro é aquecido Pela estrutura da estufa Pela quantidade de amostras colocadas de uma vez na estufa Pela pesagem da amostra ainda quente Fonte NICHELLE MELLO 2018 Por outro lado como vantagem esse método apresenta uma técnica simples e necessita de materiais comuns de laboratório para sua execução NICHELLE MELLO 2018 Veja a seguir quais são os principais materiais equipamentos e reagentes utilizados no método de secagem em estufa a 105C segundo o Instituto Adolfo Lutz 2008 Estufa Aparelho utilizado para secagem de substâncias sólidas e para a evaporação de líquidos FELTES et al 2016 Balança analítica Utilizada para aferir a massa de algum material FELTES et al 2016 Dessecador com sílica gel Utilizado para resfriar substâncias na ausência de umidade Devese colocar algum agente dessecante como a sílica gel FELTES et al 2016 23 Cápsula de porcelana ou metal Recipiente utilizado para acondicionar amostra durante processos de evaporação aquecimento FELTES et al 2016 Pinça Utilizada para manusear pequena estruturas como por exemplo cadinho ou cápsula FELTES et al 2016 Espátula Utilizada para manusear porções de substâncias sólidas FELTES et al 2016 Fonte BOLZAN 2013 FELTES et al 2016 Figura 21 Principais instrumentos e equipamentos utilizados na determinação de umidade A Balança analítica com cápsula de porcelana em seu interior B Estufa C Dessecador e D Dessecador visão superior com detalhe para sílica gel seca mais azul a úmida violeta 24 Procedimento para determinação de umidade por meio do método de secagem em estufa a 105C segundo o Instituto Adolfo Lutz 2008 1 Incialmente pesase de 2 a 10g de amostra em cápsula previamente seca e tarada Registrase o peso da cápsula vazia e da amostra Obs Como mencionado anteriormente as cápsulas de porcelana ou de metal devem ser colocadas em estufa para secar durante 12 horas a 105C RODRIGUES 2010 2 Aquecer a amostra durante 3 horas 3 Resfriar a amostra até alcançar a temperatura ambiente dentro do dessecador com sílica gel 4 Pese e registre o peso da cápsula e amostra 5 O procedimento de aquecimento e resfriamento da amostra deve seguir até ela alcançar um peso constante Saiba mais assista o vídeo Composição Centesimal Determinação da Umidade disponível por meio do link a seguir httpsyoutubeZw1rPsUciJY 222 Cálculo para determinação do de umidade do alimento Ao final do procedimento analítico devese realizar o cálculo para determinar o percentual de umidade da amostra utilizando a equação a seguir 𝑼𝒎𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 𝒂 𝟏𝟎𝟓𝑪 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏𝟎𝟎 𝒙 𝑵 𝑷 Onde N número de gramas de umidade perda de massa em g P número de gramas da amostra 25 Para obter o número de gramas de umidade perda de massa da amostra o N basta subtrair da massa da amostra inicial a massa da amostra seca Para fixar melhor o cálculo vamos aplicálo em um exemplo Um analista ao avaliar o teor de umidade de uma amostra registrou como peso da amostra inicial 50012g Após a amostra alcançar peso constante ele registrou como peso da amostra seca 35431 Qual o de umidade da amostra analisada Como primeiro passo devemos obter o N número de gramas de umidade equivalente a perda de massa em g Para isso devemos fazer N amostra inicial amostra seca N 50012g 35431g N 14581 g Logo 𝑼𝒎𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 𝒂 𝟏𝟎𝟓𝑪 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏𝟎𝟎 𝒙 𝟏 𝟒𝟓𝟖𝟏 𝟓 𝟎𝟎𝟏𝟐 𝑼𝒎𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 𝒂 𝟏𝟎𝟓𝑪 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏𝟒𝟓 𝟖𝟏 𝟓 𝟎𝟎𝟏𝟐 𝑼𝒎𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 𝒂 𝟏𝟎𝟓𝑪 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎 𝒎 𝟐𝟗 𝟏𝟓𝟓𝟎 𝒅𝒆 𝒖𝒎𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 Arredondando esse valor temos como resultado 2916 de umidade Podemos também expressar o mesmo valor da seguinte forma 2916g de umidade100g de amostra 23 Resíduo mineral fixo nos alimentos O resíduo mineral fixo RMF é considerado o produto inorgânico da amostra resultante da queima da matéria orgânica presente Durante o processo de incineração a matéria orgânica é convertida em dióxido de carbono CO2 água e dióxido de nitrogênio NO2 Após a incineração e dependendo das condições do processo bem como da composição original da amostra a matéria mineral é encontrada na forma de óxidos sulfatos fosfatos silicatos e cloretos NICHELLE MELLO 2018 26 De modo prático o resíduo mineral fixo RMF também pode ser chamado de cinzas ou resíduo por incineração O princípio do método analítico baseiase na incineração da amostra em temperatura próxima a 550570 C INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Contudo é importante destacar que nem sempre o produto obtido após a incineração representa toda a matéria inorgânica contida na amostra durante a incineração que tem como propósito a carbonização da matéria orgânica também pode ocorrer a volatilização de parte dos elementos de interesse no caso a matéria inorgânica INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Uma das aplicações para a quantificação do RMF em amostra de alimentos é que esse componente pode sugerir a riqueza dos elementos minerais do alimento analisado NICHELLE MELLO 2018 Porém não é somente a quantificação do RMF que apresenta aplicação dentro da análise de alimentos a determinação de alcalinidade das cinzas é outra análise que pode auxiliar na compreensão da composição do RMF inclusive pode ser utilizada para verificar adulteração em alimentos uma vez que as cinzas de alimentos de origem vegetal são alcalinas enquanto os alimentos de origem animal apresentam cinzas ácidas INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 NICHELLE MELLO 2018 231 Determinação do resíduo mineral fixo RMF por incineração O princípio da técnica se baseia no aquecimento de uma amostra até uma temperatura entre 500 e 600 C por 4 horas com o objetivo de carbonizar toda a matéria orgânica Como etapa de preparo podese iniciar a calcinação queimando a amostra utilizando bico de Bunsen Essa etapa deve ser realizada dentro da capela e tem como propósito evitar a liberação de muita fumaça durante a incineração da amostra que ocorrerá dentro da mufla RODRIGUES 2010 Materiais equipamentos e reagentes utilizados no método resíduo por incineração cinzas INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 FELTES et al 2016 Mufla Equipamento que permite calcinar amostras FELTES et al 2016 Balança analítica Utilizada para aferir a massa de algum material FELTES et al 2016 27 Chapa elétrica Equipamento utilizado para aquecer substâncias FELTES et al 2016 Capela Local utilizado para realizar manuseio de substâncias que liberam gases ou vapores tóxicos FELTES et al 2016 Bico de Bunsen Tripé e triangulo de porcelana Aquecedor a gás FELTES et al 2016 Banhomaria se for necessário Utilizado para aquecer amostras que não podem ser expostas diretamente ao fogo e por isso devem ser aquecidas lentamente FELTES et al 2016 Dessecador com sílica gel Utilizado para resfriar substâncias em ausência de umidade FELTES et al 2016 Cadinho de porcelana ou platina Recipiente com resistência térmica utilizado para aquecer substâncias sobre o bico de Bunsen ou na mufla FELTES et al 2016 Pinça Utilizada para manusear pequena estruturas como por exemplo cadinho ou cápsula FELTES et al 2016 Espátula Utilizada para manusear porções de substâncias sólidas FELTES et al 2016 28 Fonte FELTES et al 2016 Figura 22 Principais instrumentos e equipamentos utilizados na determinação de RMF A cadinho de porcelana B Dessecador C Mufla D Bico de Bunsen Tripé e triangulo de porcelana Procedimento para determinação de RMF pelo método resíduo por incineração cinzas INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 FELTES et al 2016 1 Incialmente pesase de 5 a 10g de amostra em cadinho previamente aquecido em mufla a 550C e resfriada dentro do dessecador até temperatura ambiente e tarada Registrase o peso do cadinho vazia e da amostra Obs Amostras líquidas devem ser previamente evaporadas em banhomaria INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 2 Na sequência devese carbonizar a amostra com auxílio de chapa aquecedora ou utilizando bico de Bunsen 3 Com auxílio da mufla incinere a amostra a 550 C até a eliminação completa do carvão 29 Obs Após a incineração a amostra deve ficar com uma cor branca ou ligeiramente acinzentada por isso o método é conhecido como cinzas caso contrário podese adicionar 05 ml de água na amostra e reiniciar o processo de incineração INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 4 Resfriar a amostra até alcançar a temperatura ambiente dentro do dessecador com sílica gel 5 Pese e registre o peso da cápsula e amostra 6 O procedimento de incineração e resfriamento da amostra deve seguir até a amostra alcançar o peso constante Saiba mais Assista o vídeo Composição Centesimal Determinação da Fração Cinza disponível em httpsyoutubembWOYxryGsU 232 Cálculo para determinação do percentual de RMF do alimento Ao final do procedimento analítico devese realizar o cálculo para determinar o percentual de RMF da amostra utilizando a equação a seguir 𝑪𝒊𝒏𝒛𝒂𝒔 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏𝟎𝟎 𝒙 𝑵 𝑷 Onde N número de gramas de cinzas P número de gramas da amostra Para fixar melhor o cálculo vamos aplicálo em um exemplo 30 Um analista ao avaliar o teor de resíduo mineral fixo RMF de uma amostra registrou como peso inicial 54321g Ao final do processo de incineração obtevese o resíduo mineral fixo da amostra 02784g Qual o de RMF da amostra analisada Nesse exemplo o N 02784g e o P 54321g Logo 𝑪𝒊𝒏𝒛𝒂𝒔 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏𝟎𝟎 𝒙 𝟎 𝟐𝟕𝟖𝟒 𝟓 𝟒𝟑𝟐𝟏 𝑪𝒊𝒏𝒛𝒂𝒔 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟐𝟕 𝟖𝟒 𝟓 𝟒𝟑𝟐𝟏 𝑪𝒊𝒏𝒛𝒂𝒔 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎 𝒎 𝟓 𝟏𝟐𝟓𝟎 𝒅𝒆 𝑹𝑴𝑭 Arredondando esse valor temos como resultado 513 de resíduo mineral fixo Podemos também expressar o mesmo valor da seguinte forma 513 g de cinzas100g de amostra Conclusão Esse bloco abordou as primeiras análises sobre a composição centesimal Nele vimos que a água apresenta enorme importância para a vida para a composição e qualidade dos alimentos e para o processo de deterioração microbiológica química ou enzimática Além disso aprendemos que o método mais empregado para a análise do teor de umidade emprega o princípio da secagem da amostra em estufa Além da determinação da umidade o bloco abordou a determinação do resíduo mineral fixo RMF que representa os elementos inorgânicos presentes nos alimentos Ele pode sugerir a riqueza dos elementos minerais do alimento analisado assim como ser aplicada em processos de análise de adulteração dos alimentos O principal método utilizado para a determinação de RMF é a incineração da amostra utilizando a mufla Vimos também os princípios metodologias reagentes instrumentos e equipamentos utilizados em cada uma das análises apresentadas Por fim abordamos os cálculos necessários para alcançar os resultados analíticos 31 REFERÊNCIAS BOLZAN R C Bromatologia Rio Grande do Sul Frederico Westphalen 2013 COMPOSIÇÃO centesimal Determinação da fração de cinza Publicado pelo Canal Bromatologia e Enzimologia SI sn 2016 1 vídeo 4 min Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvmbWOYxryGsU Acesso em 9 set 2022 COMPOSIÇÃO centesimal Determinação da umidade Publicado pelo Canal Bromatologia e Enzimologia SI sn 2016 1 vídeo 4 min Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvZw1rPsUciJY Acesso em 8 set 2022 FELTES M M C et al Procedimentos operacionais padronizados de Bromatologia de alimentos 1 ed Blumenau Instituto Federal Catarinense 2016 FORSYTHE S J Microbiologia da Segurança dos Alimentos 2 ed Porto Alegre Artmed 2013 INSTITUTO ADOLFO LUTZ Métodos físicoquímicos para análise de alimentos 4 ed São Paulo Instituto Adolfo Lutz 2008 NICHELLE P G MELLO F R Bromatologia Porto Alegre SAGAH 2018 NÚCLEO DE ESTUDOS E PESQUISAS EM ALIMENTAÇÃO NEPA Tabela Brasileira de Composição de Alimentos TACO 4 ed Campinas NEPA UNICAMP 2011 RIBEIRO E P SERAVALLI E A G Química de alimentos 2 ed São Paulo Blucher 2007 RODRIGUES R C Métodos de análises bromatológicas de alimentos métodos físicos químicos e bromatológicos Pelotas Embrapa Clima Temperado 2010 32 3 PROTEÍNAS E LIPÍDIOS NOS ALIMENTOS COMPOSIÇÃO QUÍMICA E DETERMINAÇÃO DO CONTEÚDO Apresentação No último bloco vimos as primeiras análises quanto a composição centesimal do alimento Além disso abordamos a determinação de umidade e do RMF No terceiro bloco da nossa disciplina iremos continuar esse processo falando sobre proteínas e lipídios As proteínas desempenham inúmeras funções nos seres vivos e nos alimentos Um dos métodos mais utilizados para sua determinação é por meio da quantificação do nitrogênio da amostra através da técnica de Kjeldahl Os lipídios são componentes presentes nos alimentos e nos seres vivos que assim como as proteínas desempenham funções valiosas O processo de quantificação de lipídios baseiase na retirada do extrato etéreo da amostra utilizando um solvente Todas essas técnicas serão apresentadas ao longo do bloco 31 Proteínas definição estrutura e características As proteínas são polímeros formados por moléculas orgânicas conhecidas como aminoácidos ligados por meio de ligações peptídicas e que estão presentes nos seres vivos desempenhando diversas funções biológicas como por exemplo Função contrátil as fibras musculares apresentam actina e miosina Função estrutural colágeno Função catalisadora enzimas Desempenhar um papel hormonal hormônios como insulina e glucagon Atuar no transporte de substâncias dentro do corpo hemoglobina Fonte NICHELLE e MELLO 2018 RIBEIRO e SERAVALLI 2008 33 Como dito anteriormente a unidade estrutural da proteína é o aminoácido nesse sentido diversas características das proteínas são influenciadas pela composição de seus aminoácidos A estrutura básica do aminoácido pode ser observada na figura 31 Ligado ao Carbono a encontrase um grupo amino NH2 e carboxílico COOH A identidade de cada aminoácido é conferida pelo radical R RIBEIRO SERAVALLI 2008 Fonte RIBEIRO SERAVALLI 2008 Figura 31 Estrutura básica do aminoácido As ligações peptídicas são reações de condensação entre dois ou mais aminoácidos e envolve o grupo amino NH2 de um aminoácido e o grupo carboxílico COOH de outro formando o chamado sistema aaminocarboxila Um exemplo da ligação peptídica encontrase na figura 32 que mostra a formação de um tripeptídeo Lisilalanilfenilalanina que são formados por três aminoácidos onde o grupo carboxila do aminoácido Lisina reage com o grupo amina do aminoácido Alanina enquanto o grupo carboxila do aminoácido Alanina reage com o grupo amina do aminoácido Fenilalanina RIBEIRO SERAVALLI 2008 Fonte RIBEIRO SERAVALLI 2008 Figura 32 Estrutura do tripeptídeo Lisilalanilfenilalanina representando um exemplo de ligações peptídicas 34 Um ponto importante para compreender a estrutura de uma proteína é o conceito de conformação As proteínas como visto anteriormente são um polímero formado por aminoácidos apresentam um arranjo espacial resultado das posições que cada aminoácido possui Nesse sentido a sequência de aminoácidos que forma uma proteína adquire um arranjo tridimensional e específico RIBEIRO SERAVALLI 2008 Diante disso as proteínas podem ser apresentadas em suas estruturas diversas estruturas A estrutura primária apresenta a sequência exata dos aminoácidos que compõem a proteína A estrutura secundária apresenta o arranjo regular e repetitivo no espaço em uma dimensão É considerada o primeiro grau de ordenação espacial que representa a cadeia polipeptídica A estrutura terciária compreende como a cadeia polipeptídica encurvase bem como dobrase em três dimensões Por fim é importante frisar que nem todas as proteínas apresentam a estrutura quaternária pois ela ocorre somente para proteínas que apresentam duas ou mais cadeias polipeptídicas Resíduos polares e apolares apontados para a superfície da estrutura secundária podem estabelecer interações com outras cadeias polipeptídicas são justamente essas novas interações que dão origem à estrutura quaternária Fonte RIBEIRO SERAVALLI 2008 35 Fonte JUNIOR FRANCISCO 2006 Figura 33 Representação da estrutura primária a secundária b terciária c e quaternária d de uma proteína 32 Determinação de proteínas em alimentos O método mais usual para quantificação das proteínas é conhecido como método de Kjeldahl A determinação de proteínas baseiase na verdade na determinação de nitrogênio Esse método foi proposto por Johann Kjeldahl em 1883 e desde então tem passado por modificações e adaptações Tratase de um método indireto Como dito anteriormente ele quantifica o nitrogênio orgânico total da amostra e a partir disso estima a quantidade de proteína presente na amostra NICHELLE MELLO 2018 INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 A estimativa da quantidade de proteína da amostra baseiase no fato de que na maioria das proteínas o teor de Nitrogênio é aproximadamente de 16 Nesse sentido temos 16g N 100g proteína 1 g N Xg de proteína 𝟏𝟔 𝐱 𝐗 𝟏 𝐱 𝟏𝟎𝟎 𝟏𝟔𝐗 𝟏𝟎𝟎 𝐗 𝟏𝟎𝟎 𝟏𝟔 𝟔 𝟐𝟓 36 Dessa forma o conteúdo de proteína é determinado pela multiplicação do teor de Nitrogênio pelo fator de conversão 625 NICHELLE MELLO 2018 Para alguns alimentos ou grupo alimentar adotase um fator diferente de 625 conforme pode ser observado na tabela 31 INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Tabela 31 Fator de conversão f de nitrogênio total em proteína Alimento Fator de conversão f Farinha de centeio 583 Farinha de trigo 583 Macarrão 570 Cevada 583 Aveia 583 Amendoim 546 Soja 625 Arroz 595 Amêndoas 518 Castanha do Pará 546 Avelã 530 Coco 530 Outras nozes 530 Leite e derivados 638 Margarina 638 Gelatina 555 Outros alimentos 625 Fonte INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 O método Kjeldahl é dividido em três fases Elas são a digestão destilação e titulação Na digestão a matéria orgânica é digerida com ácido sulfúrico e existe a presença de catalisadores Sulfato de cobre CuSO4 e Sulfato de potássio K2SO4 Essa etapa apresenta como objetivo a transformação do nitrogênio presente na amostra em sulfato de amônia NH42SO4 Figura 34 d Além disso o carbono é oxidado e ocorre o desprendimento de dióxido de carbono CO2 NICHELLE MELLO 2018 INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 GALVANI GAERTNER 2006 37 Fonte GALVANI GAERTNER 2006 Figura 34 Esquema da etapa de Digestão do método de Kjeldahl A etapa de destilação que ocorre após a digestão da amostra acontece geralmente por arraste de vapor ou aquecimento O sulfato de amônio produto da primeira etapa reage com hidróxido de sódio NaOH e como resultado da reação ocorre a liberação da amônia NH3 Figura 5a A amônia liberada então é recebida em um Erlenmeyer contendo ácido bórico H3BO3 com o indicador Ocorre então a reação entre amônia NH3 e ácido bórico H3BO3 resultando na formação do borato de amônio NH4H2BO3 Figura 5b NICHELLE MELLO 2018 INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 GALVANI GAERTNER 2006 Fonte GALVANI GAERTNER 2006 Figura 35 Esquema da etapa de destilação do método de Kjeldahl 38 Por fim na última etapa conhecida como titulação o borato de amônio NH4H2BO3 é titulado com uma solução de ácido clorídrico HCl ou de ácido sulfúrico até alcançar a viragem do indicador Figura 36 NICHELLE MELLO 2018 INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 GALVANI GAERTNER 2006 Fonte GALVANI GAERTNER 2006 Figura 36 Esquema da etapa de destilação do método de Kjeldahl Materiais equipamentos e reagentes utilizados para determinação de Proteína pelo método de Kjeldahl modificado INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 FELTES et al 2016 Balança analítica Utilizada para aferir a massa de algum material FELTES et al 2016 Balão de destilação Balão ou Tubo de Kjeldahl Frasco Erlenmeyer Bureta de 25 ml Papel seda Pipeta graduada de 25 ml Chapa elétrica Equipamento utilizado para aquecer substâncias FELTES et al 2016 Capela Local utilizado para realizar manuseio de substâncias que liberam gases ou vapores tóxicos FELTES et al 2016 Espátula Utilizada para manusear porções de substâncias sólidas FELTES et al 2016 39 Ácido sulfúrico Ácido sulfúrico 005 M Ácido bórico 0033 M Sulfato de cobre Sulfato de potássio Dióxido de titânio Solução de fenolftaleína Vermelho de metila a 1 mv Hidróxido de sódio a 30 mv Procedimento para determinação de Proteína pelo método de Kjeldahl modificado INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 FELTES et al 2016 Digestão 1 Incialmente pesase de 1g de amostra sobre papel seda previamente tarado Registrase o peso da amostra 2 No tubo ou balão de Kjeldahl Figura 37a adicionar a amostra envolvida no papel de seda 25 ml de ácido sulfúrico e aproximadamente 6g dos catalisadores Dióxido de titânio anidro sulfato de cobre anidro e sulfato de potássio anidro na proporção 03036 3 Aquecer o tubo ou balão de Kjeldahl contendo a amostra com auxílio de uma chapa elétrica até a solução se tornar azulesverdeada e livre de pontos pretos Obs Atenção para a segurança Esse procedimento deve ser feito na capela Figura 37b e o analista deve utilizar EPIs INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 4 Ao final da digestão deixe a amostra esfriar 40 Fonte BOLZAN 2013 Figura 37 Capela de exaustão com detalhe para o bloco digestor kjeldahl onde pode ser realizado o aquecimento da amostra B tubo de Kjeldahl Destilação 5 Conecte ao final do equipamento de destilação um Erlenmeyer contendo 25ml de ácido bórico 0033M com 3 gotas do indicador vermelho de metila e 1g de zinco 6 Ligue o tubo ou balão de Kjeldahl ao conjunto de destilação Obs adicionar 10 gotas do indicador fenolftaleína e 1g de zinco INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 7 Adicione ao tubo ou balão de Kjeldahl já conectado ao conjunto de destilação solução de hidróxido de sódio 30 8 Aqueça o sistema e destile até obter cerca de 250 e 300ml do destilado 41 Fonte BOLZAN 2013 Figura 38 Destilador de nitrogênio com detalhe para o tubo de Kjeldahl conectado a e um Erlenmeyer contendo solução de ácido bórico e indicador fenolftaleína A solução de hidróxido de sódio é acondicionada no destilador c e em seguida é adicionada ao tubo ou balão de Kjeldahl a Titulação 9 Titule o destilado que contém o borato de amônio NH4H2BO3 com solução de ácido sulfúrico 005M utilizando o vermelho de metila como indicador Figura 39 42 Fonte BOLZAN 2013 Figura 39 Sistema para titulação preparado a suporte para bureta com garra b Bureta de vidro c Erlenmeyer Cálculo para determinação do de proteína do alimento Ao final do procedimento analítico devese realizar o cálculo para determinar o percentual de proteína da amostra utilizando a equação a seguir 𝑷𝒓𝒐𝒕𝒆í𝒏𝒂 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝑽 𝒙 𝟎 𝟏𝟒 𝒙 𝒇 𝑷 Onde V volume de ácido sulfúrico utilizado na titulação da amostra N número de gramas da amostra massa da amostra 43 f fator de conversão apresentado na tabela 31 Para fixar melhor o cálculo vamos aplicálo em um exemplo Um analista ao avaliar o teor de proteína de uma amostra registrou como peso inicial da amostra 10067g Ao final do processo de titulação foi gasto 154 ml de ácido sulfúrico a 005M O analista considerou como fator de conversão do nitrogênio em proteína o valor de 625 Qual o de proteína da amostra analisada Nesse exemplo o V 154 ml N 10067g e o P 10067g Logo 𝑷𝒓𝒐𝒕𝒆í𝒏𝒂 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝑽 𝒙 𝟎 𝟏𝟒 𝒙 𝒇 𝑷 𝑷𝒓𝒐𝒕𝒆í𝒏𝒂 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏𝟓 𝟒 𝒙 𝟎 𝟏𝟒 𝒙 𝟔 𝟐𝟓 𝟏 𝟎𝟎𝟔𝟕 𝑷𝒓𝒐𝒕𝒆í𝒏𝒂 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏𝟑 𝟒𝟕𝟓 𝟏 𝟎𝟎𝟔𝟕 𝑷𝒓𝒐𝒕𝒆í𝒏𝒂 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏𝟑 𝟑𝟖𝟓 Arredondando esse valor temos como resultado 1339 de proteína na amostra Podemos também expressar o mesmo valor da seguinte forma 1339g de proteínas100g de amostra 33 Lipídios definição estrutura e características Os lipídios são moléculas orgânicas contendo principalmente hidrogênio oxigênio e carbono Essa classe porém apresenta diversas estruturas e pode ser classificada quanto a sua composição ou tipo de ligações presentes na sua cadeia Em comum essas substâncias não são solúveis em água porém apresentam boa solubilidade em solventes orgânicos Fazem parte desse grupo por exemplo acilgliceróis ácidos graxos fosfolipídios O triacilglicerol é vastamente encontrado em alimentos e são formados a partir da condensação de glicerol e ácidos graxos NICHELLE e MELLO 2018 RIBEIRO e SERAVALLI 2008 44 Os lipídios desempenham diversas funções nos seres vivos São constituintes da membrana plasmática fornecem energia 9 kcalg auxiliam no transporte das vitaminas lipossolúveis e auxiliam no processo de isolamento térmico Da mesma forma os lipídios presentes nos alimentos desempenham importantes funções como por exemplo contribuem para o sabor e palatabilidade dos alimentos e podem ser utilizados no processo de fritura dos alimentos Alguns lipídios podem ser aplicados como agentes emulsificantes bem como ser aplicada aos alimentos para conferir maciez RIBEIRO SERAVALLI 2008 Os lipídios podem ser classificados como simples neutros compostos e derivados Os lipídios simples são formados pela esterificação de ácidos graxos e álcoois Tem como representante as gorduras formado pela esterificação de ácidos graxos e glicerol Os lipídios compostos apresentam em sua estrutura ácidos graxos glicerol e outros grupos Um grande representante dessa classe são os fosfolipídios que são formados por ácidos graxos glicerol além do ácido fosfórico e um composto geralmente nitrogenado Os lipídios derivados são compostos oriundos da hidrólise dos lipídios neutros ou compostos sendo os esteróis alguns de seus maiores representantes NICHELLE e MELLO 2018 RIBEIRO e SERAVALLI 2008 Os ácidos graxos de ocorrência natural comumente apresentam cadeia de carbono e hidrogênio além de um grupo terminal carboxila Os ácidos graxos saturados apresentam somente ligações simples entre os carbonos enquanto aos ácidos graxos insaturados apresentam uma ou mais duplas ligações entre os carbonos nas suas moléculas sendo então classificados como monoinsaturados ou poliinsaturados respectivamente RIBEIRO SERAVALLI 2008 45 Um ponto importante ao abordar os ácidos graxos é sua susceptibilidade à oxidação O processo de oxidação dos lipídios ocorre entre o oxigênio atmosférico e os ácidos graxos insaturados O processo inicia quando um hidrogênio é retirado do grupo metileno CH2 de um dos grupos adjacentes à dupla ligação do ácido graxo insaturado gerando um radical livre Com a presença de O2 se dá a formação de radicais peróxidos os quais podem participar de reações de decomposição e formação de novos radicais livres Esses novos produtos então alteram as características sensoriais e nutricionais dos lipídios afetando diretamente o prazo de validade dos alimentos que contenham lipídios NICHELLE e MELLO 2018 RIBEIRO e SERAVALLI 2008 34 Determinação do extrato etéreo dos alimentos A quantificação de lipídios em alimentos é feita principalmente utilizando como princípio a sua extração com solventes Na maioria das vezes o método escolhido é a extração contínua em aparelho do tipo Soxhlet acompanhada por destilação ou evaporação do solvente É importante destacar que o resíduo obtido após a extração pode não ser inteiramente constituído por lipídios mas por todos os compostos que podem ser solubilizados pelo solvente pigmentos como carotenoides clorofila vitaminas A e D entre outros Dessa forma todos os elementos extraídos constituem o extrato etéreo INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Apesar da solubilização de todos os outros elementos eles constituem pequenas quantidades nos alimentos o que na maioria das vezes não representa uma significativa diferença na determinação dos lipídios INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Materiais equipamentos e reagentes utilizados para determinação de Lipídios ou extrato etéreo Extração direta em Soxhlet INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 FELTES et al 2016 Aparelho extrator de Soxhlet Bateria de aquecimento com refrigerador de bolas Balança analítica 46 Estufa Cartucho de Soxhlet ou papel de filtro de 12 cm de diâmetro Balão de fundo chato de 250 a 300 ml com boca esmerilhada Lã desengordurada Algodão Espátula Dessecador com sílica gel Procedimento para determinação de Lipídios ou extrato etéreo Extração direta em Soxhlet INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 FELTES et al 2016 1 Incialmente pesase de 2 a 5g de amostra em cartucho de Soxhlet ou papel de filtro Obs Devese fazer um pacote com o papel filtro Caso necessário utilize um fio de lã para amarrar bem a amostra envolvida no papel de filtro INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 2 Coloque o cartucho ou o pacote feito com papel filtro dentro do extrator do tipo Soxhlet 3 Conecte o extrator do tipo Soxhlet ao balão de fundo chato previamente tarado a 105C mantendo por cerca de uma hora 4 Adicione quantidade de éter suficiente para um Soxhlet e meio 5 Conecte as mangueiras de circulação de água aos condensadores 6 Mantenha o conjunto sob aquecimento em chapa elétrica controlando a velocidade de extração através do gotejamento entre 4 a 5 gotas por segundo durante 8 horas ou duas a três gotas por segundo durante 16 horas 47 7 Ao final do processo de extração retire a amostra do extrator tipo Soxhlet e destile o éter 8 Transfira o balão com o extrato etéreo para uma estufa a 105C por cerca de uma hora 9 Retire o balão da estufa e deixe esfriar em dessecador até alcançar a temperatura ambiente 10 Pese e repita as operações de aquecimento por 30 minutos na estufa e de resfriamento até alcançar peso constante respeitando o máximo de 2 horas Fonte BOLZAN 2013 Figura 310 Sistema para extração de gordura a Com destaque para o aparelho de Soxhlet b Podese observar dentro do aparelho de Soxhlet o cartucho c É possível ainda observar que a amostra está imersa no solvente d Cálculo para determinação de Lipídios ou extrato etéreo Extração direta em Soxhlet INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 48 Ao final do procedimento analítico devese realizar o cálculo para determinar o percentual de lipídios da amostra utilizando a equação a seguir 𝑳𝒊𝒑í𝒅𝒊𝒐𝒔 𝒐𝒖 𝒆𝒙𝒕𝒓𝒂𝒕𝒐 𝒆𝒕é𝒓𝒆𝒐 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏𝟎𝟎 𝒙 𝑵 𝑷 Onde N número de gramas de lipídios P número de gramas da amostra Para fixar melhor o cálculo vamos aplicálo em um exemplo Um analista ao avaliar o teor de lipídios de uma amostra registrou como peso inicial 20127g Ao final do processo de extração a massa de extrato etéreo obtida foi 00221g Qual o percentual de lipídio da amostra analisada Nesse exemplo o N 00221g e o P 20127g Logo 𝑳𝒊𝒑í𝒅𝒊𝒐𝒔 𝒐𝒖 𝒆𝒙𝒕𝒓𝒂𝒕𝒐 𝒆𝒕é𝒓𝒆𝒐 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏𝟎𝟎 𝒙 𝟎 𝟎𝟐𝟐𝟏 𝟐 𝟎𝟏𝟐𝟕 𝑳𝒊𝒑í𝒅𝒊𝒐𝒔 𝒐𝒖 𝒆𝒙𝒕𝒓𝒂𝒕𝒐 𝒆𝒕é𝒓𝒆𝒐 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟐 𝟐𝟏 𝟐 𝟎𝟏𝟐𝟕 𝑳𝒊𝒑í𝒅𝒊𝒐𝒔 𝒐𝒖 𝒆𝒙𝒕𝒓𝒂𝒕𝒐 𝒆𝒕é𝒓𝒆𝒐 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏 𝟎𝟗𝟖 Arredondando esse valor temos como resultado 110 de lipídios na amostra Podemos também expressar o mesmo valor da seguinte forma 110g de lipídios100g de amostra 35 Determinação da acidez de óleos Além da quantificação do conteúdo de lipídios podese realizar determinações de propriedades físicas e químicas de óleos e gorduras A determinação da acidez pode indicar informações relevantes sobre o estado de conservação do óleo uma vez que reações como a oxidação dos lipídios frequentemente alteram a concentração dos íons hidrogênio INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 49 Por definição o índice de acidez é definido como a quantidade de hidróxido de potássio em mg necessário para neutralizar um grama de amostra INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 O princípio do método baseiase em titular soluções aquosas ou alcoólicas com soluções álcalipadrão INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Materiais equipamentos e reagentes utilizados para determinação de acidez INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Balança analítica Erlenmeyer de 125 ml Proveta de 50 ml Bureta de 10 ml Solução de éterálcool 21 neutra Solução fenolftaleína Solução de hidróxido de sódio 01 M ou 001 M Procedimento para determinação de acidez INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 1 Inicialmente devese garantir que as amostras estejam homogêneas e líquidas 2 Pesar 2g da amostra em frasco Erlenmeyer de 125 mL e adicionar 25 mL de solução de éterálcool 21 neutra 3 Adicione duas gotas do indicador fenolftaleína 4 Por fim titule com solução de hidróxido de sódio 01 M ou 001 M até o ponto de viragem Cálculo para determinação de acidez INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Ao final do procedimento analítico devese realizar o cálculo para determinar o índice de acidez da amostra utilizando a equação a seguir 50 í𝒏𝒅𝒊𝒄𝒆 𝒅𝒆 𝒂𝒄𝒊𝒅𝒆𝒛 𝒗 𝒙 𝒇 𝒙 𝟓 𝟔𝟏 𝑷 Onde v volume em ml de solução de hidróxido de sódio 01 M gasto na titulação f fator da solução de hidróxido de sódio P massa em g da amostra Para fixar melhor o cálculo vamos aplicálo em um exemplo Um analista recebeu em seu laboratório uma amostra de óleo de coco Ao avaliar o índice de acidez gastou 34 ml de solução de hidróxido de sódio 01 M na titulação de 20012g de amostra Durante o procedimento foi utilizada uma solução de hidróxido de sódio 01 M Qual o índice de acidez da amostra Nesse exemplo o v 34 ml f 01 p 20012g Logo í𝒏𝒅𝒊𝒄𝒆 𝒅𝒆 𝒂𝒄𝒊𝒅𝒆𝒛 𝒗 𝒙 𝒇 𝒙 𝟓 𝟔𝟏 𝑷 í𝒏𝒅𝒊𝒄𝒆 𝒅𝒆 𝒂𝒄𝒊𝒅𝒆𝒛 𝟑 𝟒 𝒙 𝟎 𝟏 𝒙 𝟓 𝟔𝟏 𝟐 𝟎𝟎𝟏𝟐 í𝒏𝒅𝒊𝒄𝒆 𝒅𝒆 𝒂𝒄𝒊𝒅𝒆𝒛 𝟏 𝟗𝟎𝟕𝟒 𝟐 𝟎𝟎𝟏𝟐 í𝒏𝒅𝒊𝒄𝒆 𝒅𝒆 𝒂𝒄𝒊𝒅𝒆𝒛 𝟎 𝟗𝟓𝟑 Arredondando esse valor temos como resultado 095 Conclusão Nesse bloco abordamos as proteínas e os lipídios As proteínas são formadas a partir da ligação de aminoácidos por meio de ligações peptídicas que desempenham inúmeras funções essenciais para a vida como a conhecemos Inclusive a versatilidade da aplicação das proteínas se deve em parte a sua conformação A técnica usualmente empregada para a determinação do conteúdo de proteína nos alimentos é conhecida como método de Kjeldahl que se baseia na quantificação do nitrogênio presente na amostra o qual é convertido em proteína utilizando um fator 51 Os lipídios reúnem os compostos que apresentam diversas estruturas e que em comum não são solúveis em água A extração do extrato etéreo utilizando um solvente orgânico principalmente o éter é o princípio adotado na extração direta em Soxhlet Contudo não é somente a quantidade de lipídios que interessa na Bromatologia a análise das propriedades físicas e químicas de óleos e gorduras é relevante A determinação da acidez pode indicar por exemplo o estado de conservação do óleo os quais são susceptíveis à oxidação lipídica Vimos também os princípios metodologias reagentes instrumentos e equipamentos utilizados em cada uma das análises apresentadas Por fim abordamos os cálculos necessários para alcançar os resultados analíticos REFERÊNCIAS BOLZAN R C Bromatologia Rio Grande do Sul Frederico Westphalen 2013 GALVANI F GAERTNER E Adequação da Metodologia Kjeldahl para determinação de Nitrogênio Total e Proteína Bruta Corumbá Embrapa Pantanal 2006 Disponível em httpswwwinfotecacnptiaembrapabrbitstreamdoc8121981CT63pdf Acesso em 9 set 2022 FELTES M M C et al Procedimentos operacionais padronizados de Bromatologia de alimentos 1 ed Blumenau Instituto Federal Catarinense 2016 INSTITUTO ADOLFO LUTZ Métodos físicoquímicos para análise de alimentos 4 ed São Paulo Instituto Adolfo Lutz 2008 JUNIOR W E F FRANCISCO W Proteínas Hidrólise precipitação e um tema para o ensino de química Química nova na escola n 24 p 1216 2006 NICHELLE P G MELLO F R Bromatologia Porto Alegre SAGAH 2018 RIBEIRO E P SERAVALLI E A G Química de alimentos 2 ed São Paulo Blucher 2007 52 4 CARBOIDRATOS E FIBRAS NOS ALIMENTOS COMPOSIÇÃO QUÍMICA E DETERMINAÇÃO DO CONTEÚDO Apresentação No último bloco vimos as metodologias para determinação de proteínas e dos lipídios em alimentos No quarto bloco da nossa disciplina iremos continuar esse processo falando sobre a quantificação de carboidratos e da fibra alimentar Os carboidratos apresentam inúmeras funções no organismo Dentre elas podemos destacar seu papel estrutural sua função como uma das principais fontes de energia para o nosso metabolismo Enquanto isso as fibras alimentares reúnem os polímeros de carboidratos que não são hidrolisadas pelas enzimas digestivas Diversos princípios podem ser aplicados para quantificação de carboidratos e da fibra alimentar em amostras de alimentos Nesse bloco iremos aprofundar a discussão sobre quantificação de carboidrato por diferença bem como sobre o método enzimático gravimétrico para determinação da fibra alimentar total 41 Carboidratos definição estrutura e características e determinação Os carboidratos são elementos orgânicos constituídos por carbono hidrogênio e oxigênio Podem ser conhecidos como hidratos de carbono e glicídios MATOS MACEDO 2015 Além de função estrutural é reconhecido por ser fonte de energia sendo o maior constituinte do peso seco dos alimentos de origem vegetal Ele é encontrado em diversos grupos alimentares como vegetais frutas hortaliças grãos e produtos de panificação GOVERNO DO ESTADO DO CEARÁ 2018 NICHELLE e MELLO 2018 Na tabela 41 podemos observar o teor médio de carboidratos de alguns alimentos 53 Tabela 41 Quantidade média de carboidratos em alguns alimentos ALIMENTO DE CARBOIDRATOS Frutas 612 de sacarose Milho e batata 15 de amido Trigo 60 de amido Farinha de trigo 70 de amido Condimentos 939 de açúcares redutores Açúcar branco 995 de sacarose Açúcar de milho 875 de glicose Mel 75 açúcares redutores Fonte GOVERNO DO ESTADO DO CEARÁ 2018 Os carboidratos podem ser classificados quanto ao tamanho da sua estrutura em monossacarídeos oligossacarídeos e polissacarídeos RIBEIRO SERAVALLI 2008 Os monossacarídeos são os mais simples dos carboidratos de tal forma que se quebrados a compostos de menor peso molecular deixarão de ser classificados como carboidratos Nesse sentido são considerados a menor unidade estrutural de um carboidrato São exemplos desses grupos a glicose e frutose RIBEIRO e SERAVALLI 2008 MATOS e MACEDO 2015 Os oligossacarídeos são compostos por de duas até dez unidades de monossacarídeos unidos por ligações glicosídicas Quando os carboidratos são hidrolisados e liberam duas moléculas de monossacarídeos são chamados de dissacarídeos A sacarose lactose e maltose são exemplos de dissacarídeos comumente encontrados nos alimentos RIBEIRO e SERAVALLI 2008 MATOS e MACEDO 2015 Por fim os polissacarídeos são macromoléculas formadas por várias moléculas de monossacarídeos sendo exemplos encontrados na natureza o amido e celulose nos vegetais e o glicogênio polissacarídeo de reserva dos animais MATOS e MACEDO 2015 Assim como é importante para a vida o carboidrato é importante para as propriedades dos alimentos Por exemplo são utilizados como substrato para o processo fermentativo são responsáveis por diversas propriedades reológicas dos alimentos de origem vegetal assim como podem ser utilizados como adoçantes naturais GOVERNO DO ESTADO DO CEARÁ 2018 54 411 Determinação de carboidratos nos alimentos Independentemente do método para determinar a quantidade de carboidrato em uma amostra de alimentos devese incialmente obter uma solução aquosa dos carboidratos livres de substâncias interferentes como os pigmentos solúveis aminoácidos proteínas lipídios e compostos fenólicos A exclusão dos interferentes pode ser realizada utilizando as técnicas de descoloração com emprego de agentes clarificantes como creme alumina solução neutra de acetato de chumbo solução básica de acetato de chumbo e ácido fosfotúngstico Esses agentes atuam precipitando as substâncias interferentes NICHELLE e MELLO 2018 INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Os métodos de quantificação estão baseados nas reações coloridas de condensação de produtos de degradação dos carboidratos em ácidos ou no poder redutor do grupo carbonila dos carboidratos NICHELLE MELLO 2018 INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Entre os métodos utilizados na quantificação de açúcares totais e redutores podese destacar os métodos NICHELLE e MELLO 2018 GOVERNO DO ESTADO DO CEARÁ 2018 MunsonWalker Técnica gravimétrica baseada na redução de cobre por grupos redutores dos açúcares LaneEynon Técnica titulométrica que assim como a técnica de Munson Walker é fundamentada na redução de cobre por grupos redutores dos açúcares Somogyi Técnica microtitulométrica baseada também na redução do cobre Métodos cromatográficos Cromatografia de papel camada delgada coluna gasosa e líquida de alta eficiência CLAE Métodos óticos Refratometria polarimetria e densimetria 55 42 Carboidratos totais por diferença Muitas vezes a quantidade de carboidrato presente na amostra é calculada por diferença ou seja a discrepância entre o total da amostra 100 e a soma dos teores percentuais de umidade resíduo mineral fixo RMF e proteína e lipídios quantificados na amostra NÚCLEO DE ESTUDOS E PESQUISAS EM ALIMENTAÇÃONEPA 2011 Inclusive as tabelas de composição de alimentos utilizam esse método para indicar o teor de carboidratos nos alimentos GOVERNO DO ESTADO DO CEARÁ 2018 A partir de um olhar atento à metodologia analítica da Tabela Brasileira de Composição dos Alimentos TACO podemos ver que para determinação de carboidrato temos O teor de carboidratos foi calculado pela diferença entre 100 e a soma das porcentagens de água proteína lipídeos totais cinzas e álcool quando presente Os valores de carboidratos incluem a fibra alimentar total NÚCLEO DE ESTUDOS E PESQUISAS EM ALIMENTAÇÃONEPA 2011 Dessa forma podemos encontrar o valor de Carboidrato total utilizando a seguinte equação 𝐂𝐚𝐫𝐛𝐨𝐢𝐝𝐫𝐚𝐭𝐨 𝐭𝐨𝐭𝐚𝐥 𝟏𝟎𝟎 𝐮𝐦𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 𝐑𝐌𝐅 𝐩𝐫𝐨𝐭𝐞í𝐧𝐚𝐬 𝐥𝐢𝐩í𝐝𝐢𝐨𝐬 Para fixar melhor o cálculo vamos aplicálo em um exemplo Um analista ao avaliar uma amostra de alimentos encontrou os seguintes resultados Umidade 402 RMF cinzas 13 Proteínas 121 Lipídios 37 Aplicando o cálculo de carboidrato por diferença qual o teor de carboidratos totais presentes na amostra analisada Para responder essa questão basta aplicar a equação apresentada anteriormente 56 Então 𝐂𝐚𝐫𝐛𝐨𝐢𝐝𝐫𝐚𝐭𝐨 𝐭𝐨𝐭𝐚𝐥 𝟏𝟎𝟎 𝐮𝐦𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 𝐑𝐌𝐅 𝐩𝐫𝐨𝐭𝐞í𝐧𝐚𝐬 𝐥𝐢𝐩í𝐝𝐢𝐨𝐬 𝐂𝐚𝐫𝐛𝐨𝐢𝐝𝐫𝐚𝐭𝐨 𝐭𝐨𝐭𝐚𝐥 𝟏𝟎𝟎 𝟒𝟎 𝟐 𝟏 𝟑 𝟏𝟐 𝟏 𝟑 𝟕 𝐂𝐚𝐫𝐛𝐨𝐢𝐝𝐫𝐚𝐭𝐨 𝐭𝐨𝐭𝐚𝐥 𝟏𝟎𝟎 𝟓𝟕 𝟑 𝐂𝐚𝐫𝐛𝐨𝐢𝐝𝐫𝐚𝐭𝐨 𝐭𝐨𝐭𝐚𝐥 𝟒𝟐 𝟕 Temos 427 de carboidrato total na amostra Podemos também expressar o mesmo valor como 427g de carboidrato total100g de amostra Além do conceito de carboidratos totais podese calcular os carboidratos metabolizáveis por diferença onde além da fração de água proteína lipídeos totais cinzas excluise a fração chamada de fibra alimentar de 100g da amostra UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO e FOOD RESEARCH CENTER 2020 Dessa forma podemos encontrar o valor de Carboidrato metabolizáveis utilizando a seguinte equação 𝐂𝐚𝐫𝐛𝐨𝐢𝐝𝐫𝐚𝐭𝐨𝐬 𝐦𝐞𝐭𝐚𝐛𝐨𝐥𝐢𝐳á𝐯𝐞𝐢𝐬 𝟏𝟎𝟎 𝐮𝐦𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 𝐑𝐌𝐅 𝐩𝐫𝐨𝐭𝐞í𝐧𝐚𝐬 𝐥𝐢𝐩í𝐝𝐢𝐨𝐬 𝐟𝐢𝐛𝐫𝐚 𝐚𝐥𝐢𝐦𝐞𝐧𝐭𝐚𝐫 Para fixar melhor esse novo cálculo vamos aplicálo no exemplo anterior Um analista ao avaliar uma amostra de alimentos encontrou os seguintes resultados Umidade 402 RMF cinzas 13 Proteínas 121 Lipídios 37 Fibra alimentar 63 Aplicando o cálculo de carboidrato metabolizável por diferença qual o seu teor encontrado na amostra analisada Para responder essa questão basta aplicar a equação visualizada anteriormente 57 Então 𝐂𝐚𝐫𝐛𝐨𝐢𝐝𝐫𝐚𝐭𝐨𝐬 𝐦𝐞𝐭𝐚𝐛𝐨𝐥𝐢𝐳á𝐯𝐞𝐢𝐬 𝟏𝟎𝟎 𝐮𝐦𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 𝐑𝐌𝐅 𝐩𝐫𝐨𝐭𝐞í𝐧𝐚𝐬 𝐥𝐢𝐩í𝐝𝐢𝐨𝐬 𝐟𝐢𝐛𝐫𝐚 𝐚𝐥𝐢𝐦𝐞𝐧𝐭𝐚𝐫 𝐂𝐚𝐫𝐛𝐨𝐢𝐝𝐫𝐚𝐭𝐨𝐬 𝐦𝐞𝐭𝐚𝐛𝐨𝐥𝐢𝐳á𝐯𝐞𝐢𝐬 𝟏𝟎𝟎 𝟒𝟎 𝟐 𝟏 𝟑 𝟏𝟐 𝟏 𝟑 𝟕 𝟔 𝟑 𝐂𝐚𝐫𝐛𝐨𝐢𝐝𝐫𝐚𝐭𝐨𝐬 𝐦𝐞𝐭𝐚𝐛𝐨𝐥𝐢𝐳á𝐯𝐞𝐢𝐬 𝟏𝟎𝟎 𝟔𝟑 𝟔 𝐂𝐚𝐫𝐛𝐨𝐢𝐝𝐫𝐚𝐭𝐨𝐬 𝐦𝐞𝐭𝐚𝐛𝐨𝐥𝐢𝐳á𝐯𝐞𝐢𝐬 𝟑𝟔 𝟒 Temos 364 de carboidrato metabolizável na amostra Podemos também expressar o mesmo valor como 364g de carboidrato metabolizável100g de amostra 43 Fibras alimentares De acordo com a RDC n 4292020 que dispõe sobre a rotulagem nutricional dos alimentos embalados a Fibra alimentar é o polímero de carboidrato com três ou mais unidades monoméricas que não são hidrolisadas pelas enzimas endógenas do trato digestivo humano BRASIL 2020 Por não serem hidrolisadas elas também não fornecem qualquer tipo de nutriente para o organismo no entanto é importante constar na dieta humana pois ajudam na regulação do trânsito intestinal As fibras alimentares podem ser classificadas de acordo com a sua solubilidade As fibras solúveis aumentam a viscosidade do conteúdo gastrointestinal e diminuem a velocidade do esvaziamento e difusão de nutrientes São exemplos de fibras solúveis as gomas mucilagens grande parte das pectinas e algumas hemiceluloses INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 As fibras insolúveis reduzem o tempo de trânsito intestinal formam o bolo fecal e reduzem a absorção da glicose assim como a digestão de outros carboidratos INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Existem diversos métodos que se propõem quantificar a fibra alimentar Em sua maioria eles consideram a definição química poucos tentam medir o conceito fisiológico da fibra Diante disso podemos destacar os três princípios analíticos mais usuais 58 A análise que se propõem a quantificar os componentes presentes na parede celular vegetal O princípio químico que mede a fibra alimentar como o somatório dos seus constituintes O princípio enzimáticogravimétrico que propõem quantificar os resíduos resistentes ao processo de digestão FREITAS et al 2011 Este último princípio é inclusive o método descrito no item a seguir 431 Determinação da Fibra alimentar total pelo Método enzimáticogravimétrico Este método apesar de alguns autores terem propostos alterações tem como princípio básico as amostras secas e desengorduradas em duplicatas serem tratadas com enzimas aamilase em tampão fosfato pH 60 Esta etapa tem como finalidade a quebra do carboidrato amido Dando sequência ao processo a amostra é então tratada com enzimas proteases e amiloglucosidase para remover proteínas e amido Dessa forma após o tratamento enzimático temos uma solução contendo as fibras solúveis e insolúveis Para precipitação das fibras solúveis adicionase etanol a 95 O resíduo total é separado utilizando o processo de filtração e lavado com álcool e acetona Na sequência o resíduo é seco em estufa e pesado Como vimos anteriormente o método necessita ser realizado em duplicata visto que uma das amostras é utilizada para determinar o teor de proteína e a outra o teor de RMF cinzas da amostra FREITAS et al 2011 Materiais equipamentos e reagentes utilizados para determinar a fibra alimentar total pelo Método enzimáticogravimétrico INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Estufa Mufla Banhomaria Banhomaria com bandeja agitadora 59 Dessecador com sílica Cadinho de vidro com placa de vidro sinterizado ASTM 4060 μm Lã de vidro de fibra média Béquer de 250 ml Proveta de 250 ml Kitassato de 500 ou 1000 ml Trompa dágua Tamis de 32 mesh Extran a 2 Ácido clorídrico 0561 M Ácido clorídrico 1 M Hidróxido de sódio 1 M Álcool a 95 Álcool a 78 Acetona amilase termorresistente Protease Amiloglicosidase MES Ácido 2Nmorfolinoetanossulfônico TRIS Trishidroximetilaminometano 60 Soluçãotampão MESTRIS 005 M Pesar 1952g de MES e 122g de TRIS Dissolver em 17 L de água Ajustar o ph para 82 a 24C com naoh 6 M e diluir para 2 L com água Procedimento para determinar a fibra alimentar total pelo Método enzimático gravimétrico INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Preparação da amostra A preparação da amostra depende das características do alimento Aqueles com elevada quantidade de umidade devem ser secos previamente em estufa Dessa forma quantificamos o teor de umidade da amostra que será utilizado no cálculo final da fibra alimentar Amostras com elevado teor de açúcar devem ser tratadas com álcool 85 por 30 minutos em banhomaria a 70C e em seguida devem ser filtradas O resíduo é lavado com álcool a 70 até atingir o volume de 500 ml Após evaporação do solvente o teor de açúcar pode ser determinado Alimentos com teor 5 de lipídios quando secos devem ser desengordurados utilizando solvente éter e aparelho de Soxlet O teor de lipídios da amostra deverá ser quantificado para posteriormente ser aplicado no cálculo final da fibra alimentar Após a preparação da amostra a mesma deve ser moída e passada por um tamis de 32 mesh INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Preparação dos cadinhos 1 Lavar os cadinhos de vidro com placa de vidro sinterizado com porosidade nº 2 Pyrex nº 32940 ASTM 4060 µm utilizando extran a 2 Mantenha em banho por 24 horas Enxágue com água utilizando vácuo Enxague novamente com água agora no sentido oposto ao da filtração Esta etapa tem como finalidade a remoção de qualquer resíduo retido na placa de vidro 2 Secar os cadinhos de vidro em estufa a 105C 61 3 Na sequência transfira os cadinhos para dessecador mantendoos à temperatura ambiente e por fim peseos 4 Adicione nos cadinhos uma camada de cerca de 1g de lã de vidro Obs tenha o cuidado de distribuir uniformemente no fundo e nas paredes forma de concha 5 Lavar a lã com uma porção de 50 mL de ácido clorídrico 05 M com auxílio de vácuo e em seguida lavar com água até a neutralização 6 Secar o conjunto em estufa a 105C e incinerar em mufla a 525C no mínimo por cinco horas 7 Resfrie em dessecador e pese Obs O analista deve preparar um cadinho de vidro com lã para amostra no nosso material será identificada pelo código P1 e outro para o branco que será identificado pelo código B1 Tratamento enzimático 1 Pesar em béquer de 250 mL em triplicata cerca de 1 g da amostra previamente tratada conforme especificado no item preparação da amostra Obs O peso entre as triplicatas não deve diferir mais que 20 mg entre si 2 Adicionar 40 mL de soluçãotampão MESTRIS pH 82 dispersando completamente a amostra 3 Adicionar 50 µg de αamilase termorresistente agitando levemente Tampar com papel alumínio e leve ao banhomaria entre 95 e 100C por 35 min com agitação contínua 4 Remover os béqueres do banho e resfrie até 60 1 C 62 5 Adicionar 100 µL de solução de protease preparada no momento do uso 50 mgmL em tampão MESTRIS Cubra com papel alumínio e leve novamente os béqueres ao banhomaria a 60 1C 30 minutos com agitação 6 Remover o papel alumínio dos béqueres e adicionr 5 mL de ácido clorídrico 0561 M com agitação Manter a temperatura a 60 1C e ajuste o pH entre 40 47 com adição de solução de hidróxido de sódio 1 M eou ácido clorídrico 1 M 7 Adicionar 300 µL de solução de amiloglicosidase Cobrir com papel alumínio e levar ao banhomaria 60 1C 30 minutos com agitação Obs Ao mesmo tempo que o analista está realizando o procedimento com a amostra devese processar ao menos dois cadinhos em branco o branco é tudo menos a amostra É extremamente importante saber a quantidade de lã de vidro utilizada O vácuo aplicado no processo de filtrações deve ser moderado Atenção O analista deve utilizar luvas e máscara de proteção durante a manipulação da lã de vidro Determinação da fibra total 1 Medir o volume da solução hidrolisada obtida no fim do tratamento enzimático 2 Adicionar álcool 95 a 60C medido após aquecimento na proporção de 41 do volume do hidrolisado O analista deve cobrir então os béqueres com papel alumínio e deixar a mistura em repouso à temperatura ambiente por 1 hora para a precipitação da fração solúvel 3 Posicionar o cadinho preparado conforme indicado acima e pesado sobre um kitassato ligado a uma trompa de vácuo 4 Passar pelos cadinhos 15 mL de álcool a 78 para redistribuir a lã de vidro 5 Filtrar quantitativamente a solução alcoólica contendo solução hidrolisada obtida no fim do tratamento enzimático 63 Obs O analista deve tomar cuidado para que a solução não ultrapasse o nível da lã de vidro durante a filtração 6 Lavar o resíduo com 15 mL de álcool a 95 repita o processo e na sequência lavar com 15 mL de acetona repita o processo 7 Secar os cadinhos contendo o resíduo em estufa a 105C durante uma noite e na sequência resfriar em dessecador e pesar obtendo os pesos identificado pelos códigos P2 para a amostra e B2 para o branco 8 Determinar o teor de proteína em um dos cadinhos da amostra e em um do branco 9 Por fim determine o teor de RMF cinzas nos outros dois cadinhos da amostra e em um do branco Cálculo para determinação de acidez INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Ao final do procedimento analítico devese realizar o cálculo para determinar teor de fibra alimentar da amostra utilizando a equação 𝒇𝒊𝒃𝒓𝒂 𝒂𝒍𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒂𝒓 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝑹𝑻 𝑷𝒂 𝑪𝒂 𝑩𝑻 𝒙 𝟏𝟎𝟎 𝒎 Onde RT resíduo total da amostra P2 P1 BT resíduo total do branco B2 B1 Pb Cb Ca cinzas da amostra m massa da amostra Pa teor de proteína Para fixar melhor o cálculo vamos aplicálo em um exemplo 64 Um analista recebeu em seu laboratório uma amostra para avaliar o teor de fibra alimentar total Após realizar os procedimentos encontrou os seguintes valores P1 102545g P2 107789g B1 102647g B2 104121g Pa015 Ca 01 Pb 001 Cb 012 m 10024g Qual o teor de fibra alimentar da amostra Utilizando os dados acima temos RT resíduo total da amostra 107789g 102545g 05244 BT resíduo total do branco B2 B1 Pb Cb 104121g102647g 00101200174 Então 𝒇𝒊𝒃𝒓𝒂 𝒂𝒍𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒂𝒓 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝑹𝑻 𝑷𝒂 𝑪𝒂 𝑩𝑻 𝒙 𝟏𝟎𝟎 𝒎 𝒇𝒊𝒃𝒓𝒂 𝒂𝒍𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒂𝒓 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟎 𝟓𝟐𝟒𝟒 𝟎 𝟏𝟓 𝟎 𝟏 𝟎 𝟎𝟏𝟕𝟒 𝒙 𝟏𝟎𝟎 𝟏 𝟎𝟎𝟐𝟒 𝒇𝒊𝒃𝒓𝒂 𝒂𝒍𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒂𝒓 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟎 𝟐𝟓𝟕 𝒙 𝟏𝟎𝟎 𝟏 𝟎𝟎𝟐𝟒 𝒇𝒊𝒃𝒓𝒂 𝒂𝒍𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒂𝒓 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟐𝟓 𝟕 𝟏 𝟎𝟎𝟐𝟒 𝒇𝒊𝒃𝒓𝒂 𝒂𝒍𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒂𝒓 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟐𝟓 𝟔𝟑𝟖 65 Arredondando esse valor temos como resultado 2564 ou 2564g de Fibra alimentar total100g Conclusão Esse bloco abordou os carboidratos e as fibras alimentares Os carboidratos podem ser classificados em monossacarídeos oligossacarídeos e polissacarídeos Eles desempenham diversas funções no nosso organismo o que justifica a importância de sua quantificação em amostras de alimentos Existem diversos princípios que podem ser aplicados na determinação dos carboidratos porém um dos métodos mais aplicados é o cálculo de carboidrato por diferença As fibras alimentares totais são polímeros de carboidrato porém não são digeridas pelas enzimas humanas No entanto desempenham funções benéficas ao ser humano quando ingeridas Dentre as técnicas analíticas para determinação de fibra alimentar bruta uma amplamente utilizada é o método enzimáticogravimétrico Vimos também os princípios metodologias reagentes instrumentos e equipamentos utilizados em cada uma das análises apresentadas Por fim abordamos os cálculos necessários para alcançar os resultados analíticos REFERÊNCIAS BRASIL Ministério da Saúde Agência Nacional de Vigilância Sanitária ANVISA Resolução da Diretoria Colegiada RDC n 429 de 08 de outubro de 2020 dispõe sobre a rotulagem nutricional dos alimentos embalados Diário Oficial da União Brasília DF 09 de out 2020 FREITAS S C ANTONIASSI R SILVA T S FELBERG I Coletânea de métodos analíticos para determinação de fibra Rio de Janeiro Embrapa Agroindústria de Alimentos 2011 GOVERNO DO ESTADO DO CEARÁ COSTA F org Curso Técnico em Agroindústria Ceará Secretaria da Educação 2018 INSTITUTO ADOLFO LUTZ Métodos físicoquímicos para análise de alimentos São Paulo Instituto Adolfo Lutz 2008 66 MATOS S P MACEDO P D G Bioquímica dos Alimentos Composição Reações e Práticas de Conservação São Paulo Érica 2015 NICHELLE P G MELLO F R Bromatologia Porto Alegre SAGAH 2018 NÚCLEO DE ESTUDOS E PESQUISAS EM ALIMENTAÇÃONEPA Tabela Brasileira de Composição de Alimentos TACO 4 ed Campinas NEPA UNICAMP 2011 RIBEIRO E P SERAVALLI E A G Química de alimentos 2 ed São Paulo Blucher 2007 UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO USP Food Research Center FORC Tabela Brasileira de Composição de Alimentos TBCA Versão 71 São Paulo 2020 67 5 VITAMINAS MINERAIS E COMPOSTOS BIOATIVOS EM ALIMENTOS Apresentação No último bloco discutimos a importância da quantificação dos carboidratos e da fibra alimentar no alimento Agora nós vamos aprofundar a discussão sobre a classificação a importância e as funções das vitaminas e minerais Abordaremos também os princípios aplicados na quantificação desses grupos alimentares Por fim vamos apresentar um grupo de substâncias chamado de compostos bioativos que reúnem nutrientes e não nutrientes que apresentam em comum o desempenho de funções benéficas ao organismo 51 Vitaminas As vitaminas constituem um grupo de compostos orgânicos porém não apresentam relação entre si pelas suas estruturas químicas As vitaminas são amplamente encontradas na natureza tanto no reino vegetal quanto no animal e apesar de serem necessárias em pequenas quantidades elas são essenciais uma vez que a grande maioria delas não são produzidas no corpo humano sendo necessária a sua obtenção por meio da alimentação Na verdade a essencialidade das vitaminas já está apresentada no seu nome uma vez que o termo vitamina deriva das palavras vital e amina NICHELLE e MELLO 2018 MATOS e MACEDO 2015 Dentro do organismo as vitaminas desempenham papel de catalisadoras de reações Um catalisador permite que uma mesma reação ocorra utilizando menos energia eou tempo do que levaria em sua ausência Dessa forma podemos imaginar o impacto da falta das vitaminas no corpo não é verdade O organismo poderia entrar em colapso inclusive ficar susceptível a doenças NICHELLE MELLO 2018 68 A falta de alguma vitamina carência é também conhecida como hipovitaminose Outro termo que está associado à carência de vitaminas é a avitaminose que se refere a ausência completa de uma ou mais vitaminas Dessa forma a falta de vitaminas pode ocasionar doenças ou alterações na pele e queda de cabelo Da mesma forma que pode ocorrer a falta de vitaminas podemos ter o oposto ou seja o excesso de vitaminas conhecido como hipervitaminose que também pode levar a danos como queda de cabelo pele ressecada entre outros NICHELLE e MELLO 2018 MATOS e MACEDO 2015 As vitaminas podem ser classificadas de acordo com sua solubilidade As hidrossolúveis apresentam estrutura química polar e para serem absorvidas precisam de um meio aquoso Podemos citar como exemplo as vitaminas do complexo B Tiamina B1 Riboflavina B2 Niacina B3 Ácido pantotênico B5 Piridoxina B6 Cianocobalamina B12 Biotina Ácido fólico além da vitamina C MATOS MACEDO 2015 As vitaminas lipossolúveis são apolares e por isso precisam de meios com características lipídicas para sua absorção As vitaminas classificadas como lipossolúveis são A D E F e K MATOS MACEDO 2015 Na tabela 51 podemos observar as principais características das vitaminas como função no organismo principais sintomas da hipovitaminose e as suas fontes alimentares MATOS MACEDO 2015 Tabela 51 Principais características de algumas vitaminas VITAMINA ACAOFUNCAO HIPOVITAMINOSE FONTES A Formas Retinol retinaldeido ácido retinóico Processo visual manutenção da pele e mucosas crescimento e reprodução Xeroftalmia Origem Animal Fígado gema de ovo leite integral e seus derivados Origem vegetal carotenoides forma betacaroteno próvitamina A cenoura abóbora manga mamão 69 D Formas D2Egocalciferol D3Colecalciferol Mantem o metabolismo mineral adequado principalmente do cálcio e fósforo Raquitismo na infância Osteomalácia em adultos Gema de ovo fígado manteiga E Formas Tocoferóis Tocotrienóis Proteção das membranas celulares contra a destruição oxidativa Disfunções neurológicas miopatias diminuição da imunocompetência efeito antioxidante Germe de trigo frutas oleaginosas óleos vegetais K Forma Filoquinona Participa na coagulação sanguínea e na síntese de proteínas presentes no plasma ossos e rins Aumento do tempo de coagulação Vegetais folhosos de cor verde escura Tiamina B1 Necessária no metabolismo dos carboidratos proteínas e lipídeos Favorece proteção ao sistema nervoso Beribéri doença que afeta o sistema nervoso e cardiovascular Encefalopatia Carnes magras vísceras gema de ovo grãos integrais Riboflavina B2 Essencial para a formação da hemácia Na ocorrência da Neoglicogênese e na regulação das enzimas tireoidianas Queilose estomatites glossite dermatites Leite e seus derivados vísceras como fígado e rins Niacina B3 Ativação da vitamina Piridoxina B6 Pelagra ou 3 Ds dermatite demência e diarreia Fraqueza muscular anorexia Carnes magras vísceras amendoim aves peixes 70 Ácido pantotenico B5 Atua no metabolismo dos macronutrientes Sem relatos Ovos fígado rins couveflor brócolis Piridoxina B6 Atua no metabolismo dos macronutrientes na formação do grupo heme parte essencial da hemoglobina metabolismo do aminoácido triptofano e auxilia na formação do colágeno e da elastina Dermatite diminuição do crescimento esteatose hepática anemia Germe de trigo vísceras cereais integrais Cianocobalamina B12 Metabolismo dos ácidos nucleicos no funcionamento correto das células maturação das hemácias e formação da bainha de mielina Anemia perniciosa hemácias prematuras anemia megaloblástica tamanho maior Alimentos de origem animal como vísceras leite e ovos Ela e dependente do fator intrínseco pH gástrico ácido Biotina Favorece a homeostase celular e síntese de DNA Além disso está relacionada ao metabolismo da vitamina B12 e do ácido pantotênico Sem relatos Leite Fígado gema de ovo Síntese bacteriana no intestino 71 Ácido Fólico Favorece a síntese de DNA e RNA estimulando a formação das células sanguíneas e sintetiza os aminoácidos metionina e serina Anemia megaloblástica Glossite e distúrbios gastrointestinais Vísceras feijão vegetais de folhas verdes escuras bactérias intestinais Vitamina C Antioxidante produção e manutenção do colágeno resistência a infecções e melhora a absorção do mineral ferro Escorbuto sangramento nas gengivas Hipocondria depressão A hipervitaminose pode favorecer os cálculos renais Frutas cítricas folhas cruas Fonte MATOS MACEDO 2015 Determinação de vitaminas nos alimentos Existem diversos princípios que podem ser aplicados na quantificação das vitaminas nos alimentos Os principais métodos empregados utilizam a titulação a espectrofotometria e a cromatografia NICHELLE MELLO 2018 Para a quantificação dos carotenoides que são precursores da vitamina A podese utilizar a cromatografia em coluna e a espectrofotometria UVVIS Para aplicação desse método é necessário inicialmente extrair os carotenoides utilizando solventes orgânicos O extrato então é saponificado e na sequência os carotenoides são separados por cromatografia em coluna Os carotenoides alfa e beta então podem ser identificados pela posição relativa dos pigmentos na coluna e pelos espectros de absorção UVVIS INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Outra vitamina que pode ser quantificada por diferentes métodos é o ácido ascórbico Vitamina C Para exemplificar podemos mencionar 72 O método com iodato de potássio Baseiase na oxidação do ácido ascórbico pelo iodato de potássio O método de Tillmans Baseiase na redução do 26diclorofenol indofenol por uma solução ácida de vitamina C Métodos espectrofotométrico com a redução de íons cúpricos Tratamse dos métodos recomendados para amostras com pequena concentração de ácido ascórbico Fonte INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 52 Principais minerais encontrados nos alimentos Da mesma forma que as vitaminas os minerais são classificados como micronutrientes Eles devem ser obtidos por meio da alimentação e desempenham funções como regulação do metabolismo ácidobase regulação da função enzimática e pressão osmótica Eles atuam no processo de transporte através das membranas celulares e na composição de enzimas hormônios e secreções MATOS MACEDO 2015 Os minerais podem ser subdivididos em macroelementos e microelementos Os macroelementos são aqueles em maior quantidade nos organismos sendo representados pelo cálcio cloro enxofre fósforo magnésio potássio e sódio Já os microelementos como podemos imaginar correspondem aos minerais encontrados em pequenas quantidades no organismo como o cobre ferro iodo selênio e zinco MATOS MACEDO 2015 Alguns autores ainda classificam os minerais em outra subcategoria os elementos ultratraços que reúnem os minerais com quantidade menor ainda que os microelementos e que muitas vezes suas funções metabólicas ainda não estão bem estabelecidas Alguns autores classificam o flúor por exemplo como um representante dessa subcategoria MATOS MACEDO 2015 Na tabela 52 podemos observar os principais minerais suas funções no organismo os principais sintomas da deficiência e excesso além das suas fontes alimentares MATOS MACEDO 2015 73 Tabela 52 Principais características de algumas vitaminas 74 Fonte MATOS MACEDO 2015 53 Determinação de minerais nos alimentos A quantificação de minerais apresenta diversas aplicações A primeira que podemos destacar é avaliação da qualidade nutricional do alimento visto que esse grupo de elementos apresentam grande importância para o correto funcionamento do organismo Além disso a determinação do conteúdo de minerais pode ser aplicada para desenvolvimento da rotulagem nutricional principalmente para os alimentos denominados como fortificados ou enriquecidos Por fim a identificação do teor de minerais em amostras de alimentos pode ser utilizada na investigação de fraudes e adulterações principalmente em produtos como farinhas açúcares geleias NICHELLE MELLO 2018 Como vimos anteriormente existem diversas técnicas utilizadas para quantificar os minerais em amostra de alimentos A escolha da técnica dependerá de diversos fatores como concentração do mineral na amostra esperada quantidade e número de amostra a ser analisada custo para realização da análise equipamento e profissionais treinados INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Uma das etapas mais críticas na preparação da amostra para a determinação de minerais é o processo de destruição da matéria orgânica Esse processo se dá pela digestão da amostra através da carbonização utilizando bico de Bunsen seguido por incineração na mufla Outro princípio empregado nesse processo é por via úmida com o emprego de misturas oxidantes como o ácido nítrico sulfúrico perclórico entre outros INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 A quantificação de minerais pode ser realizada por diferentes métodos Os principais são a volumetria com aplicação de indicadores visuais ou potenciométricos a voltametria de redissolução anódica e técnicas espectrométricas como espectrometria UVVis acoplado ao espectrômetro de massa espectrometria de absorção atômica entre outras INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 75 54 Compostos bioativos presentes nos alimentos Além dos componentes alimentares apresentados até o momento na nossa disciplina é importante destacar que os alimentos podem ser fontes dos chamados compostos bioativos CBs que por definição reúnem as substâncias capazes de influenciar o organismo do ponto de vista bioquímico apresentando elevado potencial de efeito benéfico à saúde Um elemento importante para destacar nesse ponto é a diferença entre nutrientes e os CBs Enquanto os nutrientes são substâncias essenciais ao correto funcionamento do organismo os compostos bioativos não são indispensáveis Apesar disso como vimos anteriormente os CBs atuam para otimizar o correto funcionamento do organismo influenciando suas atividades metabólicas e fisiológicas inclusive podendo reduzir o risco de desenvolvimento de certos tipos de doenças SOUZA MARTÍNEZ 2017 Outra coisa importante para destacar é que um composto bioativo pode ser um nutriente ou não nutriente Por exemplo os carotenoides ao mesmo tempo que são precursores da vitamina A nutriente são compostos bioativos pois apresentam função antioxidante Por outro lado os compostos fenólicos são metabólitos que nas plantas desempenham funções como pigmentação fotoproteção e defesa Já no nosso organismo eles apresentam função antiinflamatória hormonal antioxidante e anticarcinogênica quando ingeridos SOUZA e MARTÍNEZ 2017 HORST CRUZ e LAJOLO 2020 A figura 51 apresenta as principais classes de compostos bioativos estudados HORST CRUZ LAJOLO 2020 76 Fonte HORST CRUZ LAJOLO 2020 Figura 51 Principais classes de Compostos Bioativos Os carotenoides reúnem alguns pigmentos responsáveis pela cor alaranjada dos vegetais Apresentam como representantes o Licopeno Luteína e Zeaxantina São considerados bioativos pois estimulam a resposta imunológica diferenciação celular e apresenta função antioxidante e anticarcinogênica SOUZA MARTÍNEZ 2017 Os compostos fenólicos também chamados de polifenóis abrangem um grupo expressivo de substâncias encontradas no reino vegetal é encontrado em hortaliças frutas chás café cacau vinho suco de frutas e soja apresentando como característica estrutural a presença do benzeno ligada a um grupo hidrofílico HORST CRUZ LAJOLO 2020 Como função podemos elencar a ação antiinflamatória anticarcinogênica e antioxidante SOUZA MARTÍNEZ 2017 77 Fonte SOARES 2002 Figura 52 Estrutura química de ácidos fenólicos exemplo de composto fenólico com destaque para o anel benzênico característico da estrutura desses compostos Já os glicosinolatos reúnem compostos biologicamente inativos tanto para plantas quanto para os seres humanos devendo ser hidrolisados para efetivamente desempenhar sua ação Sua estrutura química básica é formada por ésteres de beta tioglicosídeos unidos a Nhidróxisulfatos além de uma cadeia lateral HORST CRUZ LAJOLO 2020 78 Fonte HORST CRUZ LAJOLO 2020 Figura 53 Estrutura química dos glicosinolatos e alguns exemplos de compostos desse grupo Para familiarizarse com esse complexo grupo de compostos bioativos observe a tabela 53 onde estão apresentadas as principais características de alguns dos grupos de CBs como algumas subclasses grupos e fontes alimentares PIMENTEL ELIAS PHILIPPI 2019 Tabela 53 Principais características de alguns grupos de compostos bioativos CLASSIFICAÇÃO ALGUMAS SUBCLASSES GRUPOS DE ALIMENTOS ALGUMAS FONTES ALIMENTARES 79 Terpenos isoprenoides Hemiterpenos monoterpenos sesquiterpenos diterpenos sesterpenos triterpenos tetraterpenos exemplo Carotenoides Frutas legumes e verduras óleos e gorduras açúcares e doces Brócolis couve espinafre chicória tomate cenoura pimenta caqui mamão papaia pitanga melancia morango óleos vegetais germe de trigo sementes oleaginosas vegetais folhosos verde escuros e alimentos de origem animal principalmente gema de ovo e fígado Compostos fenólicos Ácidos fenólicos flavonoides flavonas flavonoides flavanóis estilbenos Lignanas Frutas legumes e verduras óleos e gorduras açúcares e doces Hortaliças frutas grãos cereais chás café cacau vinho açafrão mel suco de frutas soja e azeite de oliva Vitaminas e minerais Vitaminas Vit A C E D B6 B12 Minerais Ca Cu Se Mg Zn Frutas legumes e verduras óleos e gorduras açúcares e doces feijões e oleaginosas carnes aves peixes e ovos Frutas cítricas óleos vegetais grãos integrais gordura animal sementes e oleaginosas verduras escuras ovos peixes carnes em geral leguminosas oleaginosas leite e derivados ProteínaAmino ácidobase Isotiocinatos Folato Colina Frutas legumes e verduras feijões e oleaginosas carnes aves peixes e ovos pão batata e macarrão Couveflor repolho brócolis couvemanteiga couvedebruxelas fígado bovino carne bovina magra trigo aspargos ovos peixes feijões secos lentilhas feijão de corda leveduras salmão leite materno 80 Carboidratos e derivados Fruto oligossacarídeos FOS pectinas betaglucanas gomas e mucilagens Frutas legumes e verduras Leite e derivados banana crua cevada alho mel cebola centeio açúcar mascavo tomate alcachofra raiz de chicória alhoporó trigo e aspargos alcachofra de Jerusalém chicória batata yacon aveia cerveja batata crua bananaverde derivados lácteos fermentados iogurtes cartilagens bovinas ou de tubarões fungos de exoesqueletos de crustáceos camarões caranguejos lagostas ou de bactérias recombinantes Ácidos graxos Ácidos graxos poliinsaturados da série Ômega3 6 e 9 Óleos e gorduras carnes aves peixes e ovos feijões e oleaginosas Sementes castanha do Brasil castanha de caju chia linhaça avelãs nozes e amêndoas óleos vegetais soja canola algodão cânhamo peixes e algas gergelim amendoim e cereais Fonte PIMENTEL ELIAS PHILIPPI 2019 81 Conclusão Esse bloco abordou as vitaminas e minerais As vitaminas constituem um grupo de compostos orgânicos amplamente encontradas no reino vegetal e animal e assim como os minerais são essenciais para o ser humano Ambos desempenham inúmeras funções para a regulação do nosso corpo Além das vitaminas e minerais durante o bloco foi abordado os compostos bioativos que apresentam importantes funções para o organismo como antioxidante anticarcinogênica antiinflamatória dentre outras REFERÊNCIAS HORST M A CRUZ A C LAJOLO F M Biodisponibilidade de compostos bioativos de alimentos In COZZOLINO S M F Biodisponibilidade de nutrientes 6 ed São Paulo Manole 2016 INSTITUTO ADOLFO LUTZ Métodos físicoquímicos para análise de alimentos São Paulo Instituto Adolfo Lutz 2008 MATOS S P MACEDO P D G Bioquímica dos Alimentos Composição Reações e Práticas de Conservação São Paulo Érica 2015 NICHELLE P G MELLO F R Bromatologia Porto Alegre SAGAH 2018 PIMENTEL C V M B ELIAS M F PHILIPPI S T Conceitos e classificação dos compostos bioativos In PIMENTEL C V M B ELIAS M F PHILIPPI S T Alimentos funcionais e compostos bioativos Barueri Editora Manole 2019 SOARES S E Ácidos fenólicos como antioxidantes Revista de Nutrição v15 n1 p 71 81 2002 SOUZA L MARTÍNEZ D G A Nutrição Funcional e Fitoterapia Porto Alegre SAGAH 2017 82 6 REAÇÕES QUE OCORREM NOS ALIMENTOS Apresentação Chegamos ao último bloco da disciplina de Bromatologia Ao longo do nosso estudo falamos sobre os diversos componentes alimentares Agora abordaremos algumas reações que ocorrem nos alimentos Começaremos falando de reações de escurecimento tanto enzimático quanto não enzimático Finalizaremos o bloco discutindo outro conjunto de reações que ocorrem no amido o processo de gelatinização e retrogradação 61 Tipos de reações de escurecimento enzimáticos e não enzimáticos As reações de escurecimento que ocorrem nos alimentos podem ser classificadas como enzimáticas oxidativas e as não enzimáticas não oxidativas As reações de escurecimento enzimático ocorrem por exemplo na superfície de vegetais como alface maçãs bananas ou peras quando sofrem algum distúrbio cortes descascamentos ou dano mecânico O escurecimento oxidativo ocorre devido a reações entre o oxigênio e substratos fenólicos monoferol e odifenol Essa reação envolve a ação de enzimas polifenoloxidase PPO CAMPBELLPLATT 2015 MELO FILHO VASCONCELOS 2011 Durante o processo o produto inicial é a quinona que sofre reação de condensação e gera pigmentos escuros chamados melaninas Figura 61 Fonte MELOFILHO VASCONCELOS 2011 Figura 61 Reações de escurecimento oxidativo destacando a ação da PPO 83 Como principais substratos para a reação de escurecimento enzimático que ocorre em frutas e hortaliças podemos destacar O ácido cafeico na berinjela O ácido clorogênico na pera batata maçã e café A tirosina na alface e cogumelo O tanino no pêssego Fonte MELOFILHO VASCONCELOS 2011 Fonte MELOFILHO VASCONCELOS 2011 Figura 62 Exemplos de substratos envolvidos no escurecimento enzimático É importante destacar que ao mesmo tempo que essas reações podem ser desejáveis em alimentos como o café cacau ameixa seca e chá preto elas são indesejáveis em outros produtos pois podem alterar negativamente a aparência e causar o surgimento de um sabor indesejável Inclusive essas reações podem levar à redução do valor nutricional ou da vida de prateleira MELOFILHO VASCONCELOS 2011 84 Justamente por conta do impacto negativo em muitos produtos existem algumas técnicas que buscam evitar o escurecimento enzimático Um exemplo é o controle da temperatura tanto a aplicação da cadeia do frio refrigeração congelamento quanto o emprego do calor As baixas temperaturas diminuem a intensidade da ação enzimática Quanto menor for a temperatura menor a velocidade da reação Já o emprego do calor é utilizado para inativar as enzimas envolvidas no processo como por exemplo a PPO Apesar de inativar as enzimas catalisadoras do escurecimento enzimático o emprego do calor pode ter efeitos negativos principalmente sobre a características organolépticas As frutas podem ter sua consistência alterada principalmente se forem frutas delicadas MELO FILHO VASCONCELOS 2011 Além do uso da temperatura para controle do escurecimento enzimático podem ser adicionados agentes químicos como o Dióxido de enxofre ou sulfito ácidos cloreto de sódio ou sais de boro Outra técnica aplicada com a finalidade de evitar o escurecimento enzimático é a retirada do oxigênio O artifício é bem simples a diminuição ou retirada do oxigênio leva a redução ou paralização do escurecimento uma vez que a presença do oxigênio é essencial para a ocorrência do processo Dessa forma a aplicação do vácuo é uma das técnicas mais aplicadas com esse propósito MELOFILHO VASCONCELOS 2011 62 Reação de Maillard Reação de escurecimento nãoenzimático A reação de Maillard pode ocorrer em alimentos através do aquecimento ou até mesmo durante longo prazo de armazenamento É caracterizada por uma reação que envolve o grupamento carbonila de um açúcar redutor principalmente a Dglicose e um primário de um aminoácido MATOS MACEDO 2015 Essa reação depende de diversas condições Temperatura elevada acima de 40C Atividade de água intermediaria entre 04 e 07 pH na faixa de 6 e 8 preferencialmente alcalino Umidade relativa entre 30 e 70 Presença de íons de transição com Cu2 e Fe2 que atuam como catalisadores 85 Além disso sabese que o tipo de aminoácido e do açúcar redutor interfere na velocidade de reação A ordem decrescente de reatividade dos açúcares são xilose arabinose glicose maltose frutose MATOS MACEDO 2015 Quanto aos aminoácidos a lisina é aproximadamente duas a três vezes mais reativas que outros aminoácidos por exemplo SILVA 2018 A reação de Maillard é dividida em três etapas A primeira é caracterizada pela condensação da carbonila do açúcar redutor e uma amina do aminoácido figura 63a e 63b formando uma base de Schiff figura 63c a qual pode ser uma glicosilamina figura 63d ou o chamado Composto de Amadori 1amino 1 desoxiDfrutose quando o açúcar participante da reação é uma Dglicose figura 63e Caso o açúcar participante da reação seja uma cetose a Ncetosilamina formada seria convertida em seu respectivo derivado 2amino2desoxialdose por meio do chamado rearranjo de Heyns DAMODARAN PARKIN 2019 MATOS MACEDO 2015 Fonte DAMODARAN PARKIN 2019 Figura 63 Esquema apresentando a primeira etapa da reação de Maillard 86 Na segunda etapa mantendose as condições necessárias para o processo aquecimento eou prolongamento do armazenamento ocorre uma série de reações do tipo desidratação enolização e retroaldolização Como resultado dessas reações temos compostos dicarbonílicos redutonas e derivados do furfural como hidroximetilfurfural HMF por exemplo 5hidroximetil2furaldeido Figura 64 e substancias oriundas da degradação de aminoácidos MATOS MACEDO 2015 Fonte DAMODARAN PARKIN 2019 Figura 64 Esquema apresentando a segunda etapa da reação de Maillard Por fim a terceira fase é caracterizada por reações de fragmentação e polimerização Os compostos carbonila reativos como o HMF furfural e outras carbonilas e os compostos contendo grupos amina polimerizamse e formam compostos chamados de melanoidinas compostos de elevado peso molecular contendo nitrogênio e com coloração marrom e insolúveis DAMODARAN PARKIN 2019 MATOS MACEDO 2015 87 Como vimos anteriormente em algumas situações a reação de Maillard é desejável pois durante o processo há a formação de compostos que conferem aromas desejáveis e característicos aos produtos termicamente processados Podemos mencionar como exemplos produtos de panificação frituras grelhados chocolate caramelo e doce de leite MATOS MACEDO 2015 Contudo como também vimos ao mesmo tempo que a reação de Maillard é desejável em alguns produtos para outros a sua ocorrência é indesejável Isso ocorre em produtos pasteurizados ou durante a estocagem de alimentos desidratados ou mesmo em carnes e peixes grelhados Além disso outro aspecto negativo é que durante a reação de Maillard pode ocorrer a formação de acrilamida que é uma substancia apontada como maléfica à saúde MATOS MACEDO 2015 621 Caramelização Reação de escurecimento nãoenzimático A caramelização ocorre por aquecimento de carboidratos em temperaturas superiores a 120C principalmente da sacarose e de açúcares redutores na ausência de compostos nitrogenados como os aminoácidos Durante o aquecimento ocorre a quebra de ligações glicosídicas levando a abertura do anel hemiacetálico e a formação de outras ligações glicosídicas e derivados furânicos DAMODARAN PARKIN 2019 MATOS MACEDO 2015 A polimerização dos derivados furânicos leva ao surgimento de pigmentos escuros no caramelo Essa reação ocorre tanto em meio alcalino quanto no ácido Em ambiente alcalino ocorre a formação de caramelos mais claros enquanto em meio ácido os caramelos tornamse mais escuros e saborosos MATOS MACEDO 2015 É importante destacar que apesar da caramelização apresentar alguns pontos similares à reação de Maillard ela exige uma temperatura maior e se dá pela degradação de açúcares em ausência de aminoácidos SILVA 2018 88 63 Gelatinização do amido Além de reações de escurecimento outros tipos de reações que envolvem alimentos merecem destaque Podemos mencionar como exemplo o processo de gelatinização do amido O amido é formado por dois polissacarídeos a amilose e amilopectina A amilose é constituída por unidades de aDglicopiranoses unidas de maneira linear através de ligações a14 podendo conter 350 a 1000 unidades de glicose Ela apresenta uma estrutura helicoidal ahelice Já a amilopectina possui uma estrutura ramificada constituída por cadeias lineares de 20 a 25 unidades de Dglicoses também unidas através de ligações glicosídicas do tipo a14 Contudo como diferencial essas cadeias estão unidas entre si através ligações glicosídicas do tipo a16 sendo formada ao todo por 10 a 500mil unidades de glicose RIBEIRO SERAVALLI 2007 Fonte RIBEIRO SERAVALLI 2007 Figura 65 Estrutura da amilose a e da amilopectina b 89 De todos os polissacarídeos o amido é o único encontrado nos vegetais em unidades denominadas de grânulos No grânulo a amilose e amilopectina apresentamse unidas por meio de pontes de hidrogênio formando as chamadas regiões cristalinas do grânulo RIBEIRO SERAVALLI 2007 Durante o processo de gelatinização do amido se o grânulo for aquecido na presença de água as moléculas começam a vibrar mais intensamente e consequentemente quebram as pontes de hidrogênio que estabilizam a estrutura cristalina permitindo assim que a água possa penetrar na região cristalina Esse processo tem como consequência o inchaço do grânulo de amido e o aumento da viscosidade Nesse sentido uma solução com 1 em massa de amido em água fria apresentase com baixa viscosidade porém ao ser aquecida é transformada em uma pasta viscosa RIBEIRO SERAVALLI 2007 Fonte HORN 2012 Figura 66 Esquema representando o processo de gelatinização 90 64 O processo de retrogradação do amido A retrogradação é um processo que ocorre devido a reaproximação das moléculas e pela redução da temperatura durante o resfriamento da solução que contêm amido em sua composição Do ponto de vista molecular ocorre a formação de novas pontes de hidrogênio entre as moléculas ou seja há o rearranjo de zonas cristalinas e a consequente expulsão das moléculas de água Esse processo recebe o nome de Sinérese É importante destacar que a retrogradação é um processo irreversível e acelerase em temperaturas próximas a 0 C RIBEIRO SERAVALLI 2007 Conclusão Esse bloco abordou algumas reações que ocorrem nos alimentos As reações de escurecimento podem ser do tipo enzimático que envolve a ação de enzimas como a Polifenoloxidase PPO ou não enzimático como a reação de Maillard e a caramelização A reação de Maillard ocorre envolvendo açúcares redutores e aminoácidos sobre aquecimento Como produto temos a formação de compostos chamados de melanoidinas Já a caramelização envolve açúcares redutores e aquecimento elevado produzindo o caramelo Vale a pena destacar que essas reações de escurecimento podem ser desejáveis uma vez que afetam positivamente aspectos sensoriais dos alimentos ou indesejáveis pois participam do processo de deterioração Além das reações de escurecimento abordamos também o processo de gelatinização e retrogradação do grânulo do amido A gelatinização é caracterizada pelo aumento da viscosidade da solução que contém o amido enquanto a Retrogradação é caracterizada pela Sinérese que é o processo de reorganização da zona cristalina do grânulo de amido Com isso encerramos nossa disciplina Espero que tenham gostado da discussão promovida 91 REFERÊNCIAS CAMPBELLPLATT G Ciência e Tecnologia de Alimentos Barueri Editora Manole 2015 DAMODARAN S PARKIN K L Química de alimentos de Fennema 5 ed Porto Alegre Artmed 2019 HORN M M Blendas e filmes de quitosanaamido de milho estudo da influência da adição de polióis oxidação do amido e razão amiloseamilopectina nas suas propriedades 2012 Tese Doutorado em Química Instituto de Química de São Carlos Universidade de São Paulo 2012 Disponível em httpsbitly3dhtkBO Acesso em 15 jun 2022 MATOS S P MACEDO P D G Bioquímica dos Alimentos Composição Reações e Práticas de Conservação São Paulo Érica 2015 MELOFILHO A B VASCONCELOS M A S Química de alimentos Recife UFRPE 2011 Disponível em httpsbitly3S2JDRG Acesso em 15 jun 2022 RIBEIRO E P SERAVALLI E A G Química de alimentos 2 ed São Paulo Blucher 2007 SILVA P S Bioquímica dos alimentos Porto Alegre SAGAH 2018
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BROMATOLOGIA José Thiago Camargo Santos 2 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO À BROMATOLOGIA E MÉTODOS DE ANÁLISES 3 2 A ÁGUA E RESÍDUOS MINERAIS FIXO NOS ALIMENTOS 15 3 PROTEÍNAS E LIPÍDIOS NOS ALIMENTOS 32 4 CARBOIDRATOS E FIBRAS NOS ALIMENTOS 52 5 VITAMINAS MINERAIS E COMPOSTOS BIOATIVOS EM ALIMENTOS 67 6 REAÇÕES QUE OCORREM NOS ALIMENTOS 82 3 1 INTRODUÇÃO À BROMATOLOGIA E MÉTODOS DE ANÁLISES DOS ALIMENTOS Apresentação Bemvindoa à disciplina de Bromatologia Nesse primeiro bloco iremos compreender a definição dessa ciência assim como sua aplicação para a sociedade Além disso é importante que desde o princípio o analista de alimentos compreenda que antes mesmo de qualquer análise devese realizar o correto preparo da amostra Nesse sentido o objetivo desse bloco é introduzilo ao universo da Bromatologia e apresentar os procedimentos para uma boa amostragem respeitando as características de cada tipo de alimento 11 Conceito de Bromatologia A palavra Bromatologia tem origem grega onde bromatos significa dos alimentos enquanto logos significa estudo dessa forma podese definir a Bromatologia como a ciência que estuda os alimentos BOLZAN 2013 No entanto essa definição é muito abrangente visto que outras ciências também se dedicam ao estudo dos alimentos Por exemplo a microbiologia pode investigar os microorganismos presentes nos alimentos bem como as suas características BOLZAN 2013 Dessa forma o conceito para a Bromatologia pode ser melhor delimitado como a ciência que se dedica a investigar a composição dos alimentos e suas propriedades físicas toxicológicas e contaminantes assim como investigar o valor energético nutricional dos alimentos NICHELLE MELLO 2018 4 Nesse sentido a Bromatologia busca estudar os componentes químicos estruturalmente definidos encontrados nos alimentos com especial atenção aos componentes centesimais ou seja aqueles presentes em concentração maior que 1 nos alimentos Dentre esses componentes podese citar a água os minerais os carboidratos os lipídios e as proteínas BOLZAN 2013 111 Importância e aplicação da Bromatologia Observe as matérias abaixo Você consegue estabelecer algum elemento em comum entre elas Fonte BRASIL 2021 Fonte LOBATO 2021 5 Fonte FERREIRA 2020 Todas as matérias apresentam alguma das aplicações das análises bromatológicas para a população Os seus resultados são importantes para avaliar a qualidade dos alimentos para verificar a segurança alimentar bem como fornecer informações sobre o valor nutricional BOLZAN 2013 Podese observar então que a análise da composição dos alimentos é importante para diversos setores da sociedade Para a indústria pode ser utilizado para o controle de qualidade ou de processos em água alimentos matériasprimas produto finalizado embalagens bem como ao estabelecer a vida de prateleira do produto Para os órgãos de fiscalização a análise bromatológica é fundamental para o registro de alimentos fiscalização na venda e distribuição dos mesmos SECRETARIA DA EDUCAÇÃO GOVERNO DO ESTADO DO CEARÁ SEDUC 2013 Além disso a análise de componentes específicos nos alimentos pode ser de interesse A quantificação dos metais pesados como o chumbo ou mercúrio em alimentos é extremamente importante uma vez que são elementos tóxicos e podem se acumular nos alimentos tornandoos impróprios para o consumo Da mesma forma a quantificação do aminoácido Fenilalanina é essencial para o paciente fenilcetonúrico que precisa restringir a ingestão dessa substância especificamente BOLZAN 2013 6 Por fim não podemos esquecer que de acordo com a atual legislação sobre a rotulagem dos alimentos é obrigatória a indicação da quantidade de açúcar total e a formulação de uma tabela de informação nutricional dos alimentos embalados Além disso os alimentos considerados com elevado teor de açúcar sódio e gordura saturada em sua composição segundo a legislação devem apresentar essa informação no seu painel frontal como exemplificado na figura 11 Diante disso é evidente a necessidade da quantificação desses elementos para a elaboração da rotulagem nutricional BRASIL 2020a Fonte BRASIL 2020b Figura 11 Modelos para declaração da Rotulagem Nutricional Frontal 12 Preparo da amostra Antes de qualquer análise bromatológica ser realizada a primeira etapa constitui a coleta da amostra do alimento que pode ser obtida durante a fabricação o preparo o armazenamento o transporte e a comercialização INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 É importante que o analista de alimentos compreenda a importância da etapa de coleta de amostras pois devese tomar alguns cuidados que buscam garantir a acurácia desse processo INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 A amostragem é definida como o processo que visa obter a amostra ou seja uma pequena parte do todo que apesar disso representa todas as suas características BOLZAN 2013 Em outras palavras a amostragem é uma sequência de etapas realizadas dentro de uma especificação que visa garantir que a amostra coletada uma pequena porção e de tamanho apropriado para trabalhar em laboratório apresente as características da matriz NICHELLE MELLO 2018 7 A amostra coletada com propósito de controle fiscal deve ser coletas em triplicata sendo que uma deve ficar com o detentor ou depositário do produto enquanto as outras duas devem ser encaminhadas para o laboratório Uma das amostras encaminhadas para o laboratório deve ser aplicada na análise e a amostra restante poderá ser utilizada para desempate do resultado analítico caso necessário É importante considerar que os procedimentos específicos para a realização das análises fiscais podem ser observados em legislação específicas que abordam esse tema INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 NICHELLE MELLO 2018 A análise de controle pode ser realizada no laboratório após o registro do alimento no órgão competente de Vigilância Sanitária ou para liberação de alimentos em postos alfandegários bem como para análise dos produtos que apresentam dispensa da obrigatoriedade de registro no Ministério da Saúde Ela tem como propósito identificar se o produto analisado está de acordo com o seu respectivo padrão de identidade e qualidade PIQ INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 NICHELLE MELLO 2018 Durante o processo de amostragem algumas etapas são de extrema importância Por exemplo o acondicionamento da amostra deverá ocorrer imediatamente Afinal ele tem a função de impedir qualquer alteração na amostra Nesse sentido a escolha do recipiente depende do estado físico do produto e do tipo de análise que será realizada por exemplo para realização de análises microbiológicas devese utilizar recipientes estéreis O uso de recipientes de vidro e de louça são recomendados para amostras ricas em gorduras umidade ou altamente higroscópicos enquanto para amostras líquidas recipientes de plásticos ou vidro podem ser utilizadas No caso de produtos industrializados as amostras podem ser mantidas na embalagem original Em casos específicos como ao realizar a análise de conteúdo de minerais a amostra não deve ser acondicionada em embalagens de vidro e sim em embalagens de polipropileno enquanto isso para análise de pesticidas as amostras devem ser acondicionadas em recipientes de vidro INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 8 A lacração da amostra tem por objetivo evitar qualquer tipo de adulteração dessa forma podem ser utilizados lacres vedação hermética selos e botão de pressão que fica evidente se violado INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 A Rotulagem dever ser realizada para que a amostra não seja confundida Devese utilizar como estratégia a descrição das características da amostra diretamente no recipiente ou utilizar uma etiqueta INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Por fim o transporte da amostra deverá ser realizado o mais rápido possível e adotar medidas para precaução contra a deterioração da amostra INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Independentemente do tipo de amostra alguns cuidados devem ser tomados A amostra precisa ser colhida em quantidade suficiente para a realização das análises previstas É importante garantir a correta identificação da amostra O tempo entre a coleta da amostra até a efetiva análise deve ser o mais rápido possível Quando se trata de uma amostra de alimentos facilmente deterioráveis é necessário garantir a sua conservação Nesse caso podemos utilizar técnicas de conservação como por exemplo emprego do frio refrigeração ou até mesmo o congelamento 13 Processo de amostragem No momento da coleta da amostra de laboratório além dos cuidados gerais é necessário garantir alguns cuidados específicos quando se trata de produtos pouco homogêneos Para amostras sólidas é preferível que a homogeneização ocorra agitando antes ou após a abertura da embalagem 9 Quando o produto é uma farinha ou grão devese agitar a embalagem antes da retirada da amostra de laboratório No caso de carnes é interessante separar as partes que a compõem como pele osso e músculo No caso de pescados e hortaliças in natura devese atentar para separar e utilizar somente as partes comestíveis durante a análise Quando necessário as hortaliças in natura devem ser lavadas e descascadas Fonte NICHELLE MELLO 2018 131 Amostras sólidas em pó ou grânulos Quando a amostra se tratar de pó ou grânulos o analista deve atentarse para retirar uma amostra representativa e em quantidade suficiente para a realização da análise em triplicata Se a amostra for grãos pode ser necessário ainda fazer uma fragmentação Nesse caso podese utilizar equipamentos como multiprocessador moinho analítico ou almofariz e pistilo para moer a amostra de maneira manual Figura 12 Fonte BOLZAN 2013 Figura 12 Almofariz e pistilo utilizado para moer a amostra Após a fragmentação da amostra pode ser realizado a técnica do quarteamento manual descrita a seguir 10 1 Espalhar a amostra em pó ou fragmentada sobre uma superfície plana coberta com folha de papel filtro material plástico ou material inoxidável Obs Para facilitar distribuição da amostra sobre a superfície podese utilizar uma espátula 2 Misturar bem toda a amostra e em seguida formar um grande retângulo ou quadrado 3 Subdividir esse grande retângulo ou quadrado formado pela amostra em quatro partes menores 4 Em seguida duas das quatro partes devem ser descartadas Dessa forma restará ainda duas partes de amostras 5 As duas partes restantes de amostras devem ser misturadas novamente Caso o tamanho da amostra ainda não seja razoável para trabalhar em laboratório podese repetir as etapas 2 a 5 até obter amostra suficiente para realizar a análise NICHELLE MELLO 2018 Se a análise não for realizada imediatamente após a amostragem é necessário armazenar a amostra em embalagens que preservem a sua integridade além de identificala indicando Nome descrição do produto Responsável pela amostragem Data de preparo da amostra Fonte NICHELLE MELLO 2018 132 Amostras líquidas Para amostras líquidas devese agitar o líquido a fim de homogeneizálo completamente Caso necessário podese filtrar o material e em seguida transferir com auxílio de pipeta o volume de amostra necessário para a análise NICHELLE MELLO 2018 11 133 Sorvetes e gelados Para amostras de sorvetes e gelados devese deixar em repouso à temperatura ambiente até que o material se torne líquido Na sequência devese homogeneizar a amostra Se a análise não for realizada imediatamente após a amostragem é necessário armazenar a amostra em embalagens que preserve a sua integridade na geladeira NICHELLE MELLO 2018 134 Produtos semissólidos ou misturas líquidas ou sólidas São exemplos desses produtos amostras de queijo e chocolate Com esse perfil de amostra inicialmente o alimento deve ser ralado diminuir o tamanho de sua partícula e na sequência podese aplicar a técnica do quarteamento descrito no item Amostras sólidas em pó ou grânulos NICHELLE MELLO 2018 135 Pastas semiviscosas e líquidos contendo sólidos São exemplos desse tipo de amostras Pudins Sucos que contenham partículas suspensas Geleias com fragmentos de frutas Doces de massa Compotas Se o objetivo for analisar a amostra integralmente ela deve ser homogeneizada em sua totalidade utilizando liquidificador ou multiprocessador Contudo se o objetivo for analisar as frações separadas dos diferentes componentes da amostra por exemplo ao analisar uma comporta de fruta devese realizar antes da homogeneização a separação dos seus componentes no caso a calda deve ser separada da fruta NICHELLE MELLO 2018 12 14 Cuidados dentro do laboratório de Bromatologia O analista dentro do laboratório de Bromatologia encontrase exposto a uma grande quantidade de riscos por isso é necessário que ele fique atento a algumas recomendações BOLZAN 2013 Utilizar jaleco avental preferencialmente em algodão com abertura frontal mangas compridas e sem detalhes soltos Algumas análises envolvem uso de agentes químicos que causam destruição de tecidos vivos como por exemplo ácido sulfúrico PA para a digestão da amostra durante a análise de Kjeldahl Por isso é recomendado o uso dos óculos de proteção e luvas Ao utilizar os produtos voláteis é importante que o manuseio seja realizado dentro de uma capela Devese evitar identificar amostras por odor e jamais pipetar líquidos com a boca Ao realizar o preparo de soluções que envolvam diluições de ácidos Devese sempre adicionar ácido sobre a água e não o contrário É importante o analista conhecer a localização e o manuseio dos equipamentos de segurança como por exemplo dos extintores de incêndio e dos chuveiros de emergência Apesar de o laboratório de Bromatologia trabalhar com a manipulação de alimentos não se deve beber ou comer dentro do laboratório De modo geral devese buscar realizar todos os procedimentos com a máxima atenção evitando conversas paralelas ou outras fontes de distração dentro do laboratório BOLZAN 2013 13 Conclusão Como pode ser observado a Bromatologia tem como foco a análise da composição dos alimentos e a investigação de suas características física e químicas Compreender a composição dos alimentos é essencial por diversos motivos que vão desde a avaliação da qualidade nutricional eou sanitária dos alimentos a elaboração da rotulagem nutricional dos alimentos embalados bem como para o processo de controle de qualidade para a indústria e para fiscalização realizada pelos órgãos governamentais Neste bloco iniciamos nossa jornada pela Bromatologia com uma etapa que antecede qualquer análise o preparo da amostra Para uma boa qualidade do resultado analítico é imprescindível a correta amostragem e ações que garantam a preservação da amostra Por fim nosso bloco abordou alguns cuidados que o analista de alimentos deve atentar durante sua rotina de análises REFERÊNCIAS BOLZAN R C Bromatologia Rio Grande do Sul Frederico Westphalen 2013 BRASIL Fiscalização evita fraudes em vendas de azeite de oliva Brasília Ministério da Agricultura e Pecuária 2021 BRASIL Ministério da Saúde Agência Nacional de Vigilância Sanitária ANVISA Resolução da Diretoria Colegiada RDC n 429 de 08 de outubro de 2020 dispõe sobre a rotulagem nutricional dos alimentos embalados Diário Oficial da União Brasília DF 09 de out 2020a BRASIL Ministério da Saúde Agência Nacional de Vigilância Sanitária ANVISA Instrução normativa IN n 75 de 08 de outubro de 2020 dispõe sobre a rotulagem nutricional dos alimentos embalados Diário Oficial da União Brasília DF 09 de out 2020b FERREIRA I Nova tabela de composição de alimentos inclui vegetais e frutos regionais brasileiros São Paulo Jornal da USP 2020 Disponível em httpsbitly3TMM0K3 Acesso em 6 set 2022 14 GOVERNO DO ESTADO DO CEARÁ COSTA F org Curso Técnico em Agroindústria Ceará Secretaria da Educação 2018 INSTITUTO ADOLFO LUTZ Métodos físicoquímicos para análise de alimentos 4 ed São Paulo Instituto Adolfo Lutz 2008 LOBATO A Mercúrio do garimpo contamina peixes dentro e fora da Amazônia Manaus Brasil de Fato 2021 Disponível em httpsbitly3D2e8TG Acesso em 6 set 2022 NICHELLE P G MELLO F R Bromatologia Porto Alegre SAGAH 2018 15 2 A ÁGUA E RESÍDUOS MINERAIS FIXO NOS ALIMENTOS COMPOSIÇÃO QUÍMICA E DETERMINAÇÃO DO CONTEÚDO Apresentação Esperamos que tenha gostado do universo da Bromatologia apresentado no primeiro bloco da nossa disciplina No bloco 2 iremos iniciar a investigação sobre a composição dos alimentos falando sobre o conteúdo de água umidade e como a sua quantidade e disponibilidade pode interferir nas características e na conservação dos alimentos Finalizaremos o bloco apresentando mais outro componente dos alimentos os resíduos minerais fixos RMF Ao longo do bloco iremos apresentar os principais métodos analíticos para esses dois componentes 21 A água nos alimentos Muito provavelmente você já ouviu a definição da água tratase de uma substância sem cor sem cheiro e sem sabor Além disso ela é fundamental para a vida como conhecemos Na prática a água é o maior constituinte dos seres vivos sendo responsável por diversas funções Auxílio no transporte de substâncias nutrientes ou até mesmo produtos de descarte do metabolismo Pode atuar como meio e reagente em diversas reações bioquímicas Participa da estabilização de polímeros constituídos por biomoléculas como por exemplo proteínas e ácidos nucleicos além de participar do processo de regulação da temperatura corporal Fonte NICHELLE MELLO 2018 RIBEIRO SERAVALLI 2008 Como podese observar a água é um dos principais constituintes dos seres vivos dessa forma como os animais e vegetais são os principais constituintes da dieta humana a água tornase um dos principais componentes dos nossos alimentos NICHELLE MELLO 2018 16 Por exemplo se pensarmos nas carnes e refletirmos sobre o seu principal elemento constituinte muitas pessoas podem lembrar que ela é uma boa fonte de proteína apresentando inclusive boa composição de aminoácidos essenciais contudo a quantidade de água na carne pode representar 70 da sua composição Isso não ocorre somente com a carne veja a tabela 21 ela apresenta a quantidade média de água de diversos alimentos Podese notar que na maioria dos alimentos listados a água é proporcionalmente o maior constituinte NICHELLE MELLO 2018 NÚCLEO DE ESTUDOS E PESQUISAS EM ALIMENTAÇÃO 2011 Tabela 21 Teor de umidade de alguns alimentos Alimento Umidade Abacaxi cru 838 Açúcar mascavo 33 Açúcar refinado 01 Atum fresco cru 731 Banana prata crua 719 Carne bovina cupim cru 648 CastanhadoBrasil crua 35 Feijão carioca cozido 804 Feijão carioca cru 140 Frango inteiro com pele cru 665 Goiaba doce em pasta 248 Iogurte natural 900 Laranja pêra crua 896 Leite condensado 270 Maçã fugi com casca crua 843 Manteiga sem sal 136 Queijo ricota 736 Uva Itália crua 850 Fonte NÚCLEO DE ESTUDOS E PESQUISAS EM ALIMENTAÇÃO 2011 Se nos seres vivos a água é responsável por diversas funções podemos pensar também na função que a água apresenta no nosso alimento Geralmente essa importância é subestimada porém diversas propriedades funcionais dos demais componentes assim como a conservação dos alimentos dependem da quantidade de água presente NICHELLE MELLO 2018 17 A quantidade de água ou até mesmo sua localização nos alimentos influencia características como textura aparência e sabor Além disso pode interferir na sua deterioração química e microbiológica Dessa forma quanto maior é o teor de água encontrada no alimento maior será sua susceptibilidade É justamente por isso que diversas técnicas de conservação têm como princípio a redução da quantidade de água dos alimentos RIBEIRO SERAVALLI 2008 A água no alimento pode estar principalmente de duas formas A água ligada é aquela quimicamente ligada a solutos e a outros constituintes não aquosos ou seja é a água fortemente ligada aos demais componentes dos alimentos NICHELLE MELLO 2018 RIBEIRO SERAVALLI 2008 Dessa forma a ela se comporta de maneira diferente que a água pura por exemplo apresenta baixa mobilidade e não congela a 40 C RIBEIRO SERAVALLI 2008 A água ligada por estar quimicamente associada a outros componentes no alimento não está disponível como meio eou reagente das reações químicas e bioquímicas e nem para o crescimento de microrganismos e reações enzimáticas NICHELLE MELLO 2018 RIBEIRO SERAVALLI 2008 Já a água livre está fracamente ligada aos demais componentes dos alimentos dessa forma apresenta as mesmas propriedades da água pura Em oposição a água ligada a água livre pode então estar disponível para o crescimento de microrganismos e para reações químicas e bioquímicas NICHELLE MELLO 2018 RIBEIRO SERAVALLI 2008 211 Atividade de água Aa Podese observar a partir da definição de água livre e ligada que a quantificação do conteúdo de água total do alimento conhecido por determinação da umidade não necessariamente está associado quando o objetivo é avaliar a conservação e o prazo de validade dos alimentos Nesse contexto ganha espaço o conceito conhecido como Atividade de água Aa ou do inglês Water Activity Aw NICHELLE MELLO 2018 18 A atividade de água estabelece uma relação entre o teor de água livre realmente disponível para o crescimento de microrganismos e para reações químicas e bioquímicas presente na amostra e sua conservação De modo específico a atividade de água é a razão entre a pressão de vapor de água em equilíbrio no alimento e a pressão de vapor da água pura na mesma temperatura NICHELLE MELLO 2018 dada pela seguinte equação Aa pp0 Onde Aa Atividade de água p pressão de vapor de água em equilíbrio no alimento p0 pressão de vapor da água pura na mesma temperatura Fonte RIBEIRO SERAVALLI 2008 O valor da Aa varia entre 1 e 0 sendo que a água pura apresenta valor 10 Alimentos classificados como ricos em água apresentam Aa 090 Nesse tipo de alimento há disponibilidade de água para o crescimento de microrganismos no entanto as reações químicas podem ter sua velocidade diminuída em função da diluição dos reagentes A faixa intermediária de Aa Aa 040 a 080 pode favorecer o aumento da velocidade das reações químicas e enzimáticas devido a maior concentração dos reagentes Alimentos com Aa 030 atingirão a zona onde a água está fortemente ligada aos demais componentes dos alimentos NICHELLE MELLO 2018 Como foi dito anteriormente existe uma relação entre a Aa e o crescimento de microrganismos De modo geral o seu valor estabelece uma quantidade mínima em que uma bactéria pode se multiplicar Nesse caso quando a Aa for mínima para o crescimento do microrganismo o aumento da população ocorrerá em uma velocidade mínima 19 É importante reforçar que valores mais baixos de atividade de água não necessariamente levarão a morte das bactérias De fato a morte pode acontecer para uma fração da população bacteriana no entanto as que sobreviverem podem permanecer infecciosas FORSYTHE 2013 Nesse ponto é possível observar a importância da atividade de água para a conservação dos alimentos contudo devese destacar que a atividade de água é somente um dos fatores que devem ser considerados nos alimentos existem outros fatores importantes como a temperatura ou pH FORSYTHE 2013 Na tabela a seguir apresentamos o teor médio de Atividade de água de alguns alimentos Tabela 22 Atividade de água de diferentes tipos de alimentos Atividade de água Aa Alimentos 100095 Alimentos altamente perecíveis como carne vegetais peixe leite Frutas frescas e enlatadas Linguiças cozidas e pães Alimentos contendo mais de 40 de sacarose ou 7 NaCl 095091 Alguns queijos ex cheddar Carne curada presunto Alguns sucos de frutas concentrados Alimentos contendo 55 de sacarose ou 12 de NaCl 091087 Embutidos fermentados salames Bolos esponjosos Queijos desidratados Margarina 087080 A maioria dos sucos de frutas concentrados Leite condensado Xarope de chocolate e de frutas Farinha Arroz Grãos contendo 15 a 17 de umidade Bolo de fruta 20 080075 Geleia Marmelada Marzipã Frutas cristalizadas 075065 Aveia Mingaus Gelatina Açúcar de canadeaçúcar Nozes 065060 Frutas secas Alguns caramelos Toffees Mel 060050 Talharim Espaguete 050040 Ovo em pó 040030 Bolachas Biscoitos 030020 Leite em pó Vegetais desidratados Flocos de milho FONTE FORSYTHE 2013 Vale a pena destacar que a aplicação do conceito de atividade de água tem sido utilizada como estratégia de conservação dos alimentos Em alimentos onde são adicionados elevada quantidade de sal ou açúcar temos como consequência prática a redução de atividade de água Certamente você pode pensar em alguns alimentos onde o princípio de sua conservação está baseado na adição de sal ou açúcar não é verdade O açúcar pode ser utilizado na conservação de produtos como geleias enquanto o sal é utilizado na conservação de carnes e peixes FORSYTHE 2013 RIBEIRO SERAVALLI 2008 21 22 Determinação de umidade nos alimentos Independentemente do seu nível de processamento todo alimento contem água em maior ou menor proporção De modo prático a umidade representa a perda de peso sofrida pela amostra nas condições que a água é removida INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Um elemento importante de frisar desde o início é que apesar de existir diversos métodos para determinar a umidade dos alimentos não há um método que reúna exatidão praticidade e que possam ser aplicados a qualquer tipo de amostra NICHELLE MELLO 2018 Dentre os principais métodos para determinação de umidade podese citar Secagem direta em estufa a 105C Secagem em estufa à vácuo Método de Karl Fischer que possui como princípio a redução de iodo pelo dióxido de enxofre Fonte INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 De todos os métodos citados acima a secagem em estufa a 105C é o método mais utilizado Porém se amostra se decompõem ou iniciam transformações a 105C pode se utilizar o método de secagem em estufa a vácuo onde se reduz a pressão e a amostra é aquecida a somente 70C Em outras situações caso a amostra apresente outras substâncias voláteis é necessário realizar a determinação da umidade por meio de um processo de destilação com líquidos imiscíveis como por exemplo o método de Karl Fischer INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 221 Método por secagem em estufa a 105C É o método mais utilizado em amostras de alimentos Seu princípio é a remoção da água por aquecimento onde o ar quente é absorvido pela camada superficial do alimento e na sequência é levado até o seu interior Geralmente a condução do calor no alimento é baixa dessa forma tornase necessário muito tempo para o calor alcançar o ponto mais interno do alimento Diante disso esse método pode levar entre 6 e 18 horas entre temperaturas de 100 e 105C ou até a amostra alcançar o peso constante NICHELLE MELLO 2018 22 O peso constante é alcançado quando a amostra é pesada e em seguida levada a estufa por mais uma ou duas horas Após esse período a amostra deve esfriar em um ambiente que impede absorção da umidade dessecador Quando a amostra esfriar devese proceder uma nova pesagem A diferença entre as pesagens não pode ser superior a 1 Se o analista constatar variação de peso maior significa que a amostra não estava completamente seca RODRIGUES 2010 Além do elevado tempo necessário para o procedimento essa técnica tem como ponto negativo uma série de limitações de uso A exatidão desse método pode ser influenciada por diversas variáveis Pela temperatura utilizada para secagem como vimos anteriormente alguns alimentos podem se decompor em temperaturas próximas a 105C Pela circulação de ar dentro da estufa Pela presença de vácuo na estufa Pelo tamanho das partículas da amostra como pode ser observado a secagem da amostra depende de o calor alcançar o centro da amostra quanto menor a partícula mais rápido o seu centro é aquecido Pela estrutura da estufa Pela quantidade de amostras colocadas de uma vez na estufa Pela pesagem da amostra ainda quente Fonte NICHELLE MELLO 2018 Por outro lado como vantagem esse método apresenta uma técnica simples e necessita de materiais comuns de laboratório para sua execução NICHELLE MELLO 2018 Veja a seguir quais são os principais materiais equipamentos e reagentes utilizados no método de secagem em estufa a 105C segundo o Instituto Adolfo Lutz 2008 Estufa Aparelho utilizado para secagem de substâncias sólidas e para a evaporação de líquidos FELTES et al 2016 Balança analítica Utilizada para aferir a massa de algum material FELTES et al 2016 Dessecador com sílica gel Utilizado para resfriar substâncias na ausência de umidade Devese colocar algum agente dessecante como a sílica gel FELTES et al 2016 23 Cápsula de porcelana ou metal Recipiente utilizado para acondicionar amostra durante processos de evaporação aquecimento FELTES et al 2016 Pinça Utilizada para manusear pequena estruturas como por exemplo cadinho ou cápsula FELTES et al 2016 Espátula Utilizada para manusear porções de substâncias sólidas FELTES et al 2016 Fonte BOLZAN 2013 FELTES et al 2016 Figura 21 Principais instrumentos e equipamentos utilizados na determinação de umidade A Balança analítica com cápsula de porcelana em seu interior B Estufa C Dessecador e D Dessecador visão superior com detalhe para sílica gel seca mais azul a úmida violeta 24 Procedimento para determinação de umidade por meio do método de secagem em estufa a 105C segundo o Instituto Adolfo Lutz 2008 1 Incialmente pesase de 2 a 10g de amostra em cápsula previamente seca e tarada Registrase o peso da cápsula vazia e da amostra Obs Como mencionado anteriormente as cápsulas de porcelana ou de metal devem ser colocadas em estufa para secar durante 12 horas a 105C RODRIGUES 2010 2 Aquecer a amostra durante 3 horas 3 Resfriar a amostra até alcançar a temperatura ambiente dentro do dessecador com sílica gel 4 Pese e registre o peso da cápsula e amostra 5 O procedimento de aquecimento e resfriamento da amostra deve seguir até ela alcançar um peso constante Saiba mais assista o vídeo Composição Centesimal Determinação da Umidade disponível por meio do link a seguir httpsyoutubeZw1rPsUciJY 222 Cálculo para determinação do de umidade do alimento Ao final do procedimento analítico devese realizar o cálculo para determinar o percentual de umidade da amostra utilizando a equação a seguir 𝑼𝒎𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 𝒂 𝟏𝟎𝟓𝑪 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏𝟎𝟎 𝒙 𝑵 𝑷 Onde N número de gramas de umidade perda de massa em g P número de gramas da amostra 25 Para obter o número de gramas de umidade perda de massa da amostra o N basta subtrair da massa da amostra inicial a massa da amostra seca Para fixar melhor o cálculo vamos aplicálo em um exemplo Um analista ao avaliar o teor de umidade de uma amostra registrou como peso da amostra inicial 50012g Após a amostra alcançar peso constante ele registrou como peso da amostra seca 35431 Qual o de umidade da amostra analisada Como primeiro passo devemos obter o N número de gramas de umidade equivalente a perda de massa em g Para isso devemos fazer N amostra inicial amostra seca N 50012g 35431g N 14581 g Logo 𝑼𝒎𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 𝒂 𝟏𝟎𝟓𝑪 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏𝟎𝟎 𝒙 𝟏 𝟒𝟓𝟖𝟏 𝟓 𝟎𝟎𝟏𝟐 𝑼𝒎𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 𝒂 𝟏𝟎𝟓𝑪 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏𝟒𝟓 𝟖𝟏 𝟓 𝟎𝟎𝟏𝟐 𝑼𝒎𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 𝒂 𝟏𝟎𝟓𝑪 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎 𝒎 𝟐𝟗 𝟏𝟓𝟓𝟎 𝒅𝒆 𝒖𝒎𝒊𝒅𝒂𝒅𝒆 Arredondando esse valor temos como resultado 2916 de umidade Podemos também expressar o mesmo valor da seguinte forma 2916g de umidade100g de amostra 23 Resíduo mineral fixo nos alimentos O resíduo mineral fixo RMF é considerado o produto inorgânico da amostra resultante da queima da matéria orgânica presente Durante o processo de incineração a matéria orgânica é convertida em dióxido de carbono CO2 água e dióxido de nitrogênio NO2 Após a incineração e dependendo das condições do processo bem como da composição original da amostra a matéria mineral é encontrada na forma de óxidos sulfatos fosfatos silicatos e cloretos NICHELLE MELLO 2018 26 De modo prático o resíduo mineral fixo RMF também pode ser chamado de cinzas ou resíduo por incineração O princípio do método analítico baseiase na incineração da amostra em temperatura próxima a 550570 C INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Contudo é importante destacar que nem sempre o produto obtido após a incineração representa toda a matéria inorgânica contida na amostra durante a incineração que tem como propósito a carbonização da matéria orgânica também pode ocorrer a volatilização de parte dos elementos de interesse no caso a matéria inorgânica INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Uma das aplicações para a quantificação do RMF em amostra de alimentos é que esse componente pode sugerir a riqueza dos elementos minerais do alimento analisado NICHELLE MELLO 2018 Porém não é somente a quantificação do RMF que apresenta aplicação dentro da análise de alimentos a determinação de alcalinidade das cinzas é outra análise que pode auxiliar na compreensão da composição do RMF inclusive pode ser utilizada para verificar adulteração em alimentos uma vez que as cinzas de alimentos de origem vegetal são alcalinas enquanto os alimentos de origem animal apresentam cinzas ácidas INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 NICHELLE MELLO 2018 231 Determinação do resíduo mineral fixo RMF por incineração O princípio da técnica se baseia no aquecimento de uma amostra até uma temperatura entre 500 e 600 C por 4 horas com o objetivo de carbonizar toda a matéria orgânica Como etapa de preparo podese iniciar a calcinação queimando a amostra utilizando bico de Bunsen Essa etapa deve ser realizada dentro da capela e tem como propósito evitar a liberação de muita fumaça durante a incineração da amostra que ocorrerá dentro da mufla RODRIGUES 2010 Materiais equipamentos e reagentes utilizados no método resíduo por incineração cinzas INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 FELTES et al 2016 Mufla Equipamento que permite calcinar amostras FELTES et al 2016 Balança analítica Utilizada para aferir a massa de algum material FELTES et al 2016 27 Chapa elétrica Equipamento utilizado para aquecer substâncias FELTES et al 2016 Capela Local utilizado para realizar manuseio de substâncias que liberam gases ou vapores tóxicos FELTES et al 2016 Bico de Bunsen Tripé e triangulo de porcelana Aquecedor a gás FELTES et al 2016 Banhomaria se for necessário Utilizado para aquecer amostras que não podem ser expostas diretamente ao fogo e por isso devem ser aquecidas lentamente FELTES et al 2016 Dessecador com sílica gel Utilizado para resfriar substâncias em ausência de umidade FELTES et al 2016 Cadinho de porcelana ou platina Recipiente com resistência térmica utilizado para aquecer substâncias sobre o bico de Bunsen ou na mufla FELTES et al 2016 Pinça Utilizada para manusear pequena estruturas como por exemplo cadinho ou cápsula FELTES et al 2016 Espátula Utilizada para manusear porções de substâncias sólidas FELTES et al 2016 28 Fonte FELTES et al 2016 Figura 22 Principais instrumentos e equipamentos utilizados na determinação de RMF A cadinho de porcelana B Dessecador C Mufla D Bico de Bunsen Tripé e triangulo de porcelana Procedimento para determinação de RMF pelo método resíduo por incineração cinzas INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 FELTES et al 2016 1 Incialmente pesase de 5 a 10g de amostra em cadinho previamente aquecido em mufla a 550C e resfriada dentro do dessecador até temperatura ambiente e tarada Registrase o peso do cadinho vazia e da amostra Obs Amostras líquidas devem ser previamente evaporadas em banhomaria INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 2 Na sequência devese carbonizar a amostra com auxílio de chapa aquecedora ou utilizando bico de Bunsen 3 Com auxílio da mufla incinere a amostra a 550 C até a eliminação completa do carvão 29 Obs Após a incineração a amostra deve ficar com uma cor branca ou ligeiramente acinzentada por isso o método é conhecido como cinzas caso contrário podese adicionar 05 ml de água na amostra e reiniciar o processo de incineração INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 4 Resfriar a amostra até alcançar a temperatura ambiente dentro do dessecador com sílica gel 5 Pese e registre o peso da cápsula e amostra 6 O procedimento de incineração e resfriamento da amostra deve seguir até a amostra alcançar o peso constante Saiba mais Assista o vídeo Composição Centesimal Determinação da Fração Cinza disponível em httpsyoutubembWOYxryGsU 232 Cálculo para determinação do percentual de RMF do alimento Ao final do procedimento analítico devese realizar o cálculo para determinar o percentual de RMF da amostra utilizando a equação a seguir 𝑪𝒊𝒏𝒛𝒂𝒔 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏𝟎𝟎 𝒙 𝑵 𝑷 Onde N número de gramas de cinzas P número de gramas da amostra Para fixar melhor o cálculo vamos aplicálo em um exemplo 30 Um analista ao avaliar o teor de resíduo mineral fixo RMF de uma amostra registrou como peso inicial 54321g Ao final do processo de incineração obtevese o resíduo mineral fixo da amostra 02784g Qual o de RMF da amostra analisada Nesse exemplo o N 02784g e o P 54321g Logo 𝑪𝒊𝒏𝒛𝒂𝒔 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏𝟎𝟎 𝒙 𝟎 𝟐𝟕𝟖𝟒 𝟓 𝟒𝟑𝟐𝟏 𝑪𝒊𝒏𝒛𝒂𝒔 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟐𝟕 𝟖𝟒 𝟓 𝟒𝟑𝟐𝟏 𝑪𝒊𝒏𝒛𝒂𝒔 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎 𝒎 𝟓 𝟏𝟐𝟓𝟎 𝒅𝒆 𝑹𝑴𝑭 Arredondando esse valor temos como resultado 513 de resíduo mineral fixo Podemos também expressar o mesmo valor da seguinte forma 513 g de cinzas100g de amostra Conclusão Esse bloco abordou as primeiras análises sobre a composição centesimal Nele vimos que a água apresenta enorme importância para a vida para a composição e qualidade dos alimentos e para o processo de deterioração microbiológica química ou enzimática Além disso aprendemos que o método mais empregado para a análise do teor de umidade emprega o princípio da secagem da amostra em estufa Além da determinação da umidade o bloco abordou a determinação do resíduo mineral fixo RMF que representa os elementos inorgânicos presentes nos alimentos Ele pode sugerir a riqueza dos elementos minerais do alimento analisado assim como ser aplicada em processos de análise de adulteração dos alimentos O principal método utilizado para a determinação de RMF é a incineração da amostra utilizando a mufla Vimos também os princípios metodologias reagentes instrumentos e equipamentos utilizados em cada uma das análises apresentadas Por fim abordamos os cálculos necessários para alcançar os resultados analíticos 31 REFERÊNCIAS BOLZAN R C Bromatologia Rio Grande do Sul Frederico Westphalen 2013 COMPOSIÇÃO centesimal Determinação da fração de cinza Publicado pelo Canal Bromatologia e Enzimologia SI sn 2016 1 vídeo 4 min Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvmbWOYxryGsU Acesso em 9 set 2022 COMPOSIÇÃO centesimal Determinação da umidade Publicado pelo Canal Bromatologia e Enzimologia SI sn 2016 1 vídeo 4 min Disponível em httpswwwyoutubecomwatchvZw1rPsUciJY Acesso em 8 set 2022 FELTES M M C et al Procedimentos operacionais padronizados de Bromatologia de alimentos 1 ed Blumenau Instituto Federal Catarinense 2016 FORSYTHE S J Microbiologia da Segurança dos Alimentos 2 ed Porto Alegre Artmed 2013 INSTITUTO ADOLFO LUTZ Métodos físicoquímicos para análise de alimentos 4 ed São Paulo Instituto Adolfo Lutz 2008 NICHELLE P G MELLO F R Bromatologia Porto Alegre SAGAH 2018 NÚCLEO DE ESTUDOS E PESQUISAS EM ALIMENTAÇÃO NEPA Tabela Brasileira de Composição de Alimentos TACO 4 ed Campinas NEPA UNICAMP 2011 RIBEIRO E P SERAVALLI E A G Química de alimentos 2 ed São Paulo Blucher 2007 RODRIGUES R C Métodos de análises bromatológicas de alimentos métodos físicos químicos e bromatológicos Pelotas Embrapa Clima Temperado 2010 32 3 PROTEÍNAS E LIPÍDIOS NOS ALIMENTOS COMPOSIÇÃO QUÍMICA E DETERMINAÇÃO DO CONTEÚDO Apresentação No último bloco vimos as primeiras análises quanto a composição centesimal do alimento Além disso abordamos a determinação de umidade e do RMF No terceiro bloco da nossa disciplina iremos continuar esse processo falando sobre proteínas e lipídios As proteínas desempenham inúmeras funções nos seres vivos e nos alimentos Um dos métodos mais utilizados para sua determinação é por meio da quantificação do nitrogênio da amostra através da técnica de Kjeldahl Os lipídios são componentes presentes nos alimentos e nos seres vivos que assim como as proteínas desempenham funções valiosas O processo de quantificação de lipídios baseiase na retirada do extrato etéreo da amostra utilizando um solvente Todas essas técnicas serão apresentadas ao longo do bloco 31 Proteínas definição estrutura e características As proteínas são polímeros formados por moléculas orgânicas conhecidas como aminoácidos ligados por meio de ligações peptídicas e que estão presentes nos seres vivos desempenhando diversas funções biológicas como por exemplo Função contrátil as fibras musculares apresentam actina e miosina Função estrutural colágeno Função catalisadora enzimas Desempenhar um papel hormonal hormônios como insulina e glucagon Atuar no transporte de substâncias dentro do corpo hemoglobina Fonte NICHELLE e MELLO 2018 RIBEIRO e SERAVALLI 2008 33 Como dito anteriormente a unidade estrutural da proteína é o aminoácido nesse sentido diversas características das proteínas são influenciadas pela composição de seus aminoácidos A estrutura básica do aminoácido pode ser observada na figura 31 Ligado ao Carbono a encontrase um grupo amino NH2 e carboxílico COOH A identidade de cada aminoácido é conferida pelo radical R RIBEIRO SERAVALLI 2008 Fonte RIBEIRO SERAVALLI 2008 Figura 31 Estrutura básica do aminoácido As ligações peptídicas são reações de condensação entre dois ou mais aminoácidos e envolve o grupo amino NH2 de um aminoácido e o grupo carboxílico COOH de outro formando o chamado sistema aaminocarboxila Um exemplo da ligação peptídica encontrase na figura 32 que mostra a formação de um tripeptídeo Lisilalanilfenilalanina que são formados por três aminoácidos onde o grupo carboxila do aminoácido Lisina reage com o grupo amina do aminoácido Alanina enquanto o grupo carboxila do aminoácido Alanina reage com o grupo amina do aminoácido Fenilalanina RIBEIRO SERAVALLI 2008 Fonte RIBEIRO SERAVALLI 2008 Figura 32 Estrutura do tripeptídeo Lisilalanilfenilalanina representando um exemplo de ligações peptídicas 34 Um ponto importante para compreender a estrutura de uma proteína é o conceito de conformação As proteínas como visto anteriormente são um polímero formado por aminoácidos apresentam um arranjo espacial resultado das posições que cada aminoácido possui Nesse sentido a sequência de aminoácidos que forma uma proteína adquire um arranjo tridimensional e específico RIBEIRO SERAVALLI 2008 Diante disso as proteínas podem ser apresentadas em suas estruturas diversas estruturas A estrutura primária apresenta a sequência exata dos aminoácidos que compõem a proteína A estrutura secundária apresenta o arranjo regular e repetitivo no espaço em uma dimensão É considerada o primeiro grau de ordenação espacial que representa a cadeia polipeptídica A estrutura terciária compreende como a cadeia polipeptídica encurvase bem como dobrase em três dimensões Por fim é importante frisar que nem todas as proteínas apresentam a estrutura quaternária pois ela ocorre somente para proteínas que apresentam duas ou mais cadeias polipeptídicas Resíduos polares e apolares apontados para a superfície da estrutura secundária podem estabelecer interações com outras cadeias polipeptídicas são justamente essas novas interações que dão origem à estrutura quaternária Fonte RIBEIRO SERAVALLI 2008 35 Fonte JUNIOR FRANCISCO 2006 Figura 33 Representação da estrutura primária a secundária b terciária c e quaternária d de uma proteína 32 Determinação de proteínas em alimentos O método mais usual para quantificação das proteínas é conhecido como método de Kjeldahl A determinação de proteínas baseiase na verdade na determinação de nitrogênio Esse método foi proposto por Johann Kjeldahl em 1883 e desde então tem passado por modificações e adaptações Tratase de um método indireto Como dito anteriormente ele quantifica o nitrogênio orgânico total da amostra e a partir disso estima a quantidade de proteína presente na amostra NICHELLE MELLO 2018 INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 A estimativa da quantidade de proteína da amostra baseiase no fato de que na maioria das proteínas o teor de Nitrogênio é aproximadamente de 16 Nesse sentido temos 16g N 100g proteína 1 g N Xg de proteína 𝟏𝟔 𝐱 𝐗 𝟏 𝐱 𝟏𝟎𝟎 𝟏𝟔𝐗 𝟏𝟎𝟎 𝐗 𝟏𝟎𝟎 𝟏𝟔 𝟔 𝟐𝟓 36 Dessa forma o conteúdo de proteína é determinado pela multiplicação do teor de Nitrogênio pelo fator de conversão 625 NICHELLE MELLO 2018 Para alguns alimentos ou grupo alimentar adotase um fator diferente de 625 conforme pode ser observado na tabela 31 INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Tabela 31 Fator de conversão f de nitrogênio total em proteína Alimento Fator de conversão f Farinha de centeio 583 Farinha de trigo 583 Macarrão 570 Cevada 583 Aveia 583 Amendoim 546 Soja 625 Arroz 595 Amêndoas 518 Castanha do Pará 546 Avelã 530 Coco 530 Outras nozes 530 Leite e derivados 638 Margarina 638 Gelatina 555 Outros alimentos 625 Fonte INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 O método Kjeldahl é dividido em três fases Elas são a digestão destilação e titulação Na digestão a matéria orgânica é digerida com ácido sulfúrico e existe a presença de catalisadores Sulfato de cobre CuSO4 e Sulfato de potássio K2SO4 Essa etapa apresenta como objetivo a transformação do nitrogênio presente na amostra em sulfato de amônia NH42SO4 Figura 34 d Além disso o carbono é oxidado e ocorre o desprendimento de dióxido de carbono CO2 NICHELLE MELLO 2018 INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 GALVANI GAERTNER 2006 37 Fonte GALVANI GAERTNER 2006 Figura 34 Esquema da etapa de Digestão do método de Kjeldahl A etapa de destilação que ocorre após a digestão da amostra acontece geralmente por arraste de vapor ou aquecimento O sulfato de amônio produto da primeira etapa reage com hidróxido de sódio NaOH e como resultado da reação ocorre a liberação da amônia NH3 Figura 5a A amônia liberada então é recebida em um Erlenmeyer contendo ácido bórico H3BO3 com o indicador Ocorre então a reação entre amônia NH3 e ácido bórico H3BO3 resultando na formação do borato de amônio NH4H2BO3 Figura 5b NICHELLE MELLO 2018 INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 GALVANI GAERTNER 2006 Fonte GALVANI GAERTNER 2006 Figura 35 Esquema da etapa de destilação do método de Kjeldahl 38 Por fim na última etapa conhecida como titulação o borato de amônio NH4H2BO3 é titulado com uma solução de ácido clorídrico HCl ou de ácido sulfúrico até alcançar a viragem do indicador Figura 36 NICHELLE MELLO 2018 INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 GALVANI GAERTNER 2006 Fonte GALVANI GAERTNER 2006 Figura 36 Esquema da etapa de destilação do método de Kjeldahl Materiais equipamentos e reagentes utilizados para determinação de Proteína pelo método de Kjeldahl modificado INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 FELTES et al 2016 Balança analítica Utilizada para aferir a massa de algum material FELTES et al 2016 Balão de destilação Balão ou Tubo de Kjeldahl Frasco Erlenmeyer Bureta de 25 ml Papel seda Pipeta graduada de 25 ml Chapa elétrica Equipamento utilizado para aquecer substâncias FELTES et al 2016 Capela Local utilizado para realizar manuseio de substâncias que liberam gases ou vapores tóxicos FELTES et al 2016 Espátula Utilizada para manusear porções de substâncias sólidas FELTES et al 2016 39 Ácido sulfúrico Ácido sulfúrico 005 M Ácido bórico 0033 M Sulfato de cobre Sulfato de potássio Dióxido de titânio Solução de fenolftaleína Vermelho de metila a 1 mv Hidróxido de sódio a 30 mv Procedimento para determinação de Proteína pelo método de Kjeldahl modificado INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 FELTES et al 2016 Digestão 1 Incialmente pesase de 1g de amostra sobre papel seda previamente tarado Registrase o peso da amostra 2 No tubo ou balão de Kjeldahl Figura 37a adicionar a amostra envolvida no papel de seda 25 ml de ácido sulfúrico e aproximadamente 6g dos catalisadores Dióxido de titânio anidro sulfato de cobre anidro e sulfato de potássio anidro na proporção 03036 3 Aquecer o tubo ou balão de Kjeldahl contendo a amostra com auxílio de uma chapa elétrica até a solução se tornar azulesverdeada e livre de pontos pretos Obs Atenção para a segurança Esse procedimento deve ser feito na capela Figura 37b e o analista deve utilizar EPIs INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 4 Ao final da digestão deixe a amostra esfriar 40 Fonte BOLZAN 2013 Figura 37 Capela de exaustão com detalhe para o bloco digestor kjeldahl onde pode ser realizado o aquecimento da amostra B tubo de Kjeldahl Destilação 5 Conecte ao final do equipamento de destilação um Erlenmeyer contendo 25ml de ácido bórico 0033M com 3 gotas do indicador vermelho de metila e 1g de zinco 6 Ligue o tubo ou balão de Kjeldahl ao conjunto de destilação Obs adicionar 10 gotas do indicador fenolftaleína e 1g de zinco INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 7 Adicione ao tubo ou balão de Kjeldahl já conectado ao conjunto de destilação solução de hidróxido de sódio 30 8 Aqueça o sistema e destile até obter cerca de 250 e 300ml do destilado 41 Fonte BOLZAN 2013 Figura 38 Destilador de nitrogênio com detalhe para o tubo de Kjeldahl conectado a e um Erlenmeyer contendo solução de ácido bórico e indicador fenolftaleína A solução de hidróxido de sódio é acondicionada no destilador c e em seguida é adicionada ao tubo ou balão de Kjeldahl a Titulação 9 Titule o destilado que contém o borato de amônio NH4H2BO3 com solução de ácido sulfúrico 005M utilizando o vermelho de metila como indicador Figura 39 42 Fonte BOLZAN 2013 Figura 39 Sistema para titulação preparado a suporte para bureta com garra b Bureta de vidro c Erlenmeyer Cálculo para determinação do de proteína do alimento Ao final do procedimento analítico devese realizar o cálculo para determinar o percentual de proteína da amostra utilizando a equação a seguir 𝑷𝒓𝒐𝒕𝒆í𝒏𝒂 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝑽 𝒙 𝟎 𝟏𝟒 𝒙 𝒇 𝑷 Onde V volume de ácido sulfúrico utilizado na titulação da amostra N número de gramas da amostra massa da amostra 43 f fator de conversão apresentado na tabela 31 Para fixar melhor o cálculo vamos aplicálo em um exemplo Um analista ao avaliar o teor de proteína de uma amostra registrou como peso inicial da amostra 10067g Ao final do processo de titulação foi gasto 154 ml de ácido sulfúrico a 005M O analista considerou como fator de conversão do nitrogênio em proteína o valor de 625 Qual o de proteína da amostra analisada Nesse exemplo o V 154 ml N 10067g e o P 10067g Logo 𝑷𝒓𝒐𝒕𝒆í𝒏𝒂 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝑽 𝒙 𝟎 𝟏𝟒 𝒙 𝒇 𝑷 𝑷𝒓𝒐𝒕𝒆í𝒏𝒂 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏𝟓 𝟒 𝒙 𝟎 𝟏𝟒 𝒙 𝟔 𝟐𝟓 𝟏 𝟎𝟎𝟔𝟕 𝑷𝒓𝒐𝒕𝒆í𝒏𝒂 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏𝟑 𝟒𝟕𝟓 𝟏 𝟎𝟎𝟔𝟕 𝑷𝒓𝒐𝒕𝒆í𝒏𝒂 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏𝟑 𝟑𝟖𝟓 Arredondando esse valor temos como resultado 1339 de proteína na amostra Podemos também expressar o mesmo valor da seguinte forma 1339g de proteínas100g de amostra 33 Lipídios definição estrutura e características Os lipídios são moléculas orgânicas contendo principalmente hidrogênio oxigênio e carbono Essa classe porém apresenta diversas estruturas e pode ser classificada quanto a sua composição ou tipo de ligações presentes na sua cadeia Em comum essas substâncias não são solúveis em água porém apresentam boa solubilidade em solventes orgânicos Fazem parte desse grupo por exemplo acilgliceróis ácidos graxos fosfolipídios O triacilglicerol é vastamente encontrado em alimentos e são formados a partir da condensação de glicerol e ácidos graxos NICHELLE e MELLO 2018 RIBEIRO e SERAVALLI 2008 44 Os lipídios desempenham diversas funções nos seres vivos São constituintes da membrana plasmática fornecem energia 9 kcalg auxiliam no transporte das vitaminas lipossolúveis e auxiliam no processo de isolamento térmico Da mesma forma os lipídios presentes nos alimentos desempenham importantes funções como por exemplo contribuem para o sabor e palatabilidade dos alimentos e podem ser utilizados no processo de fritura dos alimentos Alguns lipídios podem ser aplicados como agentes emulsificantes bem como ser aplicada aos alimentos para conferir maciez RIBEIRO SERAVALLI 2008 Os lipídios podem ser classificados como simples neutros compostos e derivados Os lipídios simples são formados pela esterificação de ácidos graxos e álcoois Tem como representante as gorduras formado pela esterificação de ácidos graxos e glicerol Os lipídios compostos apresentam em sua estrutura ácidos graxos glicerol e outros grupos Um grande representante dessa classe são os fosfolipídios que são formados por ácidos graxos glicerol além do ácido fosfórico e um composto geralmente nitrogenado Os lipídios derivados são compostos oriundos da hidrólise dos lipídios neutros ou compostos sendo os esteróis alguns de seus maiores representantes NICHELLE e MELLO 2018 RIBEIRO e SERAVALLI 2008 Os ácidos graxos de ocorrência natural comumente apresentam cadeia de carbono e hidrogênio além de um grupo terminal carboxila Os ácidos graxos saturados apresentam somente ligações simples entre os carbonos enquanto aos ácidos graxos insaturados apresentam uma ou mais duplas ligações entre os carbonos nas suas moléculas sendo então classificados como monoinsaturados ou poliinsaturados respectivamente RIBEIRO SERAVALLI 2008 45 Um ponto importante ao abordar os ácidos graxos é sua susceptibilidade à oxidação O processo de oxidação dos lipídios ocorre entre o oxigênio atmosférico e os ácidos graxos insaturados O processo inicia quando um hidrogênio é retirado do grupo metileno CH2 de um dos grupos adjacentes à dupla ligação do ácido graxo insaturado gerando um radical livre Com a presença de O2 se dá a formação de radicais peróxidos os quais podem participar de reações de decomposição e formação de novos radicais livres Esses novos produtos então alteram as características sensoriais e nutricionais dos lipídios afetando diretamente o prazo de validade dos alimentos que contenham lipídios NICHELLE e MELLO 2018 RIBEIRO e SERAVALLI 2008 34 Determinação do extrato etéreo dos alimentos A quantificação de lipídios em alimentos é feita principalmente utilizando como princípio a sua extração com solventes Na maioria das vezes o método escolhido é a extração contínua em aparelho do tipo Soxhlet acompanhada por destilação ou evaporação do solvente É importante destacar que o resíduo obtido após a extração pode não ser inteiramente constituído por lipídios mas por todos os compostos que podem ser solubilizados pelo solvente pigmentos como carotenoides clorofila vitaminas A e D entre outros Dessa forma todos os elementos extraídos constituem o extrato etéreo INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Apesar da solubilização de todos os outros elementos eles constituem pequenas quantidades nos alimentos o que na maioria das vezes não representa uma significativa diferença na determinação dos lipídios INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Materiais equipamentos e reagentes utilizados para determinação de Lipídios ou extrato etéreo Extração direta em Soxhlet INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 FELTES et al 2016 Aparelho extrator de Soxhlet Bateria de aquecimento com refrigerador de bolas Balança analítica 46 Estufa Cartucho de Soxhlet ou papel de filtro de 12 cm de diâmetro Balão de fundo chato de 250 a 300 ml com boca esmerilhada Lã desengordurada Algodão Espátula Dessecador com sílica gel Procedimento para determinação de Lipídios ou extrato etéreo Extração direta em Soxhlet INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 FELTES et al 2016 1 Incialmente pesase de 2 a 5g de amostra em cartucho de Soxhlet ou papel de filtro Obs Devese fazer um pacote com o papel filtro Caso necessário utilize um fio de lã para amarrar bem a amostra envolvida no papel de filtro INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 2 Coloque o cartucho ou o pacote feito com papel filtro dentro do extrator do tipo Soxhlet 3 Conecte o extrator do tipo Soxhlet ao balão de fundo chato previamente tarado a 105C mantendo por cerca de uma hora 4 Adicione quantidade de éter suficiente para um Soxhlet e meio 5 Conecte as mangueiras de circulação de água aos condensadores 6 Mantenha o conjunto sob aquecimento em chapa elétrica controlando a velocidade de extração através do gotejamento entre 4 a 5 gotas por segundo durante 8 horas ou duas a três gotas por segundo durante 16 horas 47 7 Ao final do processo de extração retire a amostra do extrator tipo Soxhlet e destile o éter 8 Transfira o balão com o extrato etéreo para uma estufa a 105C por cerca de uma hora 9 Retire o balão da estufa e deixe esfriar em dessecador até alcançar a temperatura ambiente 10 Pese e repita as operações de aquecimento por 30 minutos na estufa e de resfriamento até alcançar peso constante respeitando o máximo de 2 horas Fonte BOLZAN 2013 Figura 310 Sistema para extração de gordura a Com destaque para o aparelho de Soxhlet b Podese observar dentro do aparelho de Soxhlet o cartucho c É possível ainda observar que a amostra está imersa no solvente d Cálculo para determinação de Lipídios ou extrato etéreo Extração direta em Soxhlet INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 48 Ao final do procedimento analítico devese realizar o cálculo para determinar o percentual de lipídios da amostra utilizando a equação a seguir 𝑳𝒊𝒑í𝒅𝒊𝒐𝒔 𝒐𝒖 𝒆𝒙𝒕𝒓𝒂𝒕𝒐 𝒆𝒕é𝒓𝒆𝒐 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏𝟎𝟎 𝒙 𝑵 𝑷 Onde N número de gramas de lipídios P número de gramas da amostra Para fixar melhor o cálculo vamos aplicálo em um exemplo Um analista ao avaliar o teor de lipídios de uma amostra registrou como peso inicial 20127g Ao final do processo de extração a massa de extrato etéreo obtida foi 00221g Qual o percentual de lipídio da amostra analisada Nesse exemplo o N 00221g e o P 20127g Logo 𝑳𝒊𝒑í𝒅𝒊𝒐𝒔 𝒐𝒖 𝒆𝒙𝒕𝒓𝒂𝒕𝒐 𝒆𝒕é𝒓𝒆𝒐 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏𝟎𝟎 𝒙 𝟎 𝟎𝟐𝟐𝟏 𝟐 𝟎𝟏𝟐𝟕 𝑳𝒊𝒑í𝒅𝒊𝒐𝒔 𝒐𝒖 𝒆𝒙𝒕𝒓𝒂𝒕𝒐 𝒆𝒕é𝒓𝒆𝒐 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟐 𝟐𝟏 𝟐 𝟎𝟏𝟐𝟕 𝑳𝒊𝒑í𝒅𝒊𝒐𝒔 𝒐𝒖 𝒆𝒙𝒕𝒓𝒂𝒕𝒐 𝒆𝒕é𝒓𝒆𝒐 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟏 𝟎𝟗𝟖 Arredondando esse valor temos como resultado 110 de lipídios na amostra Podemos também expressar o mesmo valor da seguinte forma 110g de lipídios100g de amostra 35 Determinação da acidez de óleos Além da quantificação do conteúdo de lipídios podese realizar determinações de propriedades físicas e químicas de óleos e gorduras A determinação da acidez pode indicar informações relevantes sobre o estado de conservação do óleo uma vez que reações como a oxidação dos lipídios frequentemente alteram a concentração dos íons hidrogênio INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 49 Por definição o índice de acidez é definido como a quantidade de hidróxido de potássio em mg necessário para neutralizar um grama de amostra INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 O princípio do método baseiase em titular soluções aquosas ou alcoólicas com soluções álcalipadrão INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Materiais equipamentos e reagentes utilizados para determinação de acidez INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Balança analítica Erlenmeyer de 125 ml Proveta de 50 ml Bureta de 10 ml Solução de éterálcool 21 neutra Solução fenolftaleína Solução de hidróxido de sódio 01 M ou 001 M Procedimento para determinação de acidez INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 1 Inicialmente devese garantir que as amostras estejam homogêneas e líquidas 2 Pesar 2g da amostra em frasco Erlenmeyer de 125 mL e adicionar 25 mL de solução de éterálcool 21 neutra 3 Adicione duas gotas do indicador fenolftaleína 4 Por fim titule com solução de hidróxido de sódio 01 M ou 001 M até o ponto de viragem Cálculo para determinação de acidez INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Ao final do procedimento analítico devese realizar o cálculo para determinar o índice de acidez da amostra utilizando a equação a seguir 50 í𝒏𝒅𝒊𝒄𝒆 𝒅𝒆 𝒂𝒄𝒊𝒅𝒆𝒛 𝒗 𝒙 𝒇 𝒙 𝟓 𝟔𝟏 𝑷 Onde v volume em ml de solução de hidróxido de sódio 01 M gasto na titulação f fator da solução de hidróxido de sódio P massa em g da amostra Para fixar melhor o cálculo vamos aplicálo em um exemplo Um analista recebeu em seu laboratório uma amostra de óleo de coco Ao avaliar o índice de acidez gastou 34 ml de solução de hidróxido de sódio 01 M na titulação de 20012g de amostra Durante o procedimento foi utilizada uma solução de hidróxido de sódio 01 M Qual o índice de acidez da amostra Nesse exemplo o v 34 ml f 01 p 20012g Logo í𝒏𝒅𝒊𝒄𝒆 𝒅𝒆 𝒂𝒄𝒊𝒅𝒆𝒛 𝒗 𝒙 𝒇 𝒙 𝟓 𝟔𝟏 𝑷 í𝒏𝒅𝒊𝒄𝒆 𝒅𝒆 𝒂𝒄𝒊𝒅𝒆𝒛 𝟑 𝟒 𝒙 𝟎 𝟏 𝒙 𝟓 𝟔𝟏 𝟐 𝟎𝟎𝟏𝟐 í𝒏𝒅𝒊𝒄𝒆 𝒅𝒆 𝒂𝒄𝒊𝒅𝒆𝒛 𝟏 𝟗𝟎𝟕𝟒 𝟐 𝟎𝟎𝟏𝟐 í𝒏𝒅𝒊𝒄𝒆 𝒅𝒆 𝒂𝒄𝒊𝒅𝒆𝒛 𝟎 𝟗𝟓𝟑 Arredondando esse valor temos como resultado 095 Conclusão Nesse bloco abordamos as proteínas e os lipídios As proteínas são formadas a partir da ligação de aminoácidos por meio de ligações peptídicas que desempenham inúmeras funções essenciais para a vida como a conhecemos Inclusive a versatilidade da aplicação das proteínas se deve em parte a sua conformação A técnica usualmente empregada para a determinação do conteúdo de proteína nos alimentos é conhecida como método de Kjeldahl que se baseia na quantificação do nitrogênio presente na amostra o qual é convertido em proteína utilizando um fator 51 Os lipídios reúnem os compostos que apresentam diversas estruturas e que em comum não são solúveis em água A extração do extrato etéreo utilizando um solvente orgânico principalmente o éter é o princípio adotado na extração direta em Soxhlet Contudo não é somente a quantidade de lipídios que interessa na Bromatologia a análise das propriedades físicas e químicas de óleos e gorduras é relevante A determinação da acidez pode indicar por exemplo o estado de conservação do óleo os quais são susceptíveis à oxidação lipídica Vimos também os princípios metodologias reagentes instrumentos e equipamentos utilizados em cada uma das análises apresentadas Por fim abordamos os cálculos necessários para alcançar os resultados analíticos REFERÊNCIAS BOLZAN R C Bromatologia Rio Grande do Sul Frederico Westphalen 2013 GALVANI F GAERTNER E Adequação da Metodologia Kjeldahl para determinação de Nitrogênio Total e Proteína Bruta Corumbá Embrapa Pantanal 2006 Disponível em httpswwwinfotecacnptiaembrapabrbitstreamdoc8121981CT63pdf Acesso em 9 set 2022 FELTES M M C et al Procedimentos operacionais padronizados de Bromatologia de alimentos 1 ed Blumenau Instituto Federal Catarinense 2016 INSTITUTO ADOLFO LUTZ Métodos físicoquímicos para análise de alimentos 4 ed São Paulo Instituto Adolfo Lutz 2008 JUNIOR W E F FRANCISCO W Proteínas Hidrólise precipitação e um tema para o ensino de química Química nova na escola n 24 p 1216 2006 NICHELLE P G MELLO F R Bromatologia Porto Alegre SAGAH 2018 RIBEIRO E P SERAVALLI E A G Química de alimentos 2 ed São Paulo Blucher 2007 52 4 CARBOIDRATOS E FIBRAS NOS ALIMENTOS COMPOSIÇÃO QUÍMICA E DETERMINAÇÃO DO CONTEÚDO Apresentação No último bloco vimos as metodologias para determinação de proteínas e dos lipídios em alimentos No quarto bloco da nossa disciplina iremos continuar esse processo falando sobre a quantificação de carboidratos e da fibra alimentar Os carboidratos apresentam inúmeras funções no organismo Dentre elas podemos destacar seu papel estrutural sua função como uma das principais fontes de energia para o nosso metabolismo Enquanto isso as fibras alimentares reúnem os polímeros de carboidratos que não são hidrolisadas pelas enzimas digestivas Diversos princípios podem ser aplicados para quantificação de carboidratos e da fibra alimentar em amostras de alimentos Nesse bloco iremos aprofundar a discussão sobre quantificação de carboidrato por diferença bem como sobre o método enzimático gravimétrico para determinação da fibra alimentar total 41 Carboidratos definição estrutura e características e determinação Os carboidratos são elementos orgânicos constituídos por carbono hidrogênio e oxigênio Podem ser conhecidos como hidratos de carbono e glicídios MATOS MACEDO 2015 Além de função estrutural é reconhecido por ser fonte de energia sendo o maior constituinte do peso seco dos alimentos de origem vegetal Ele é encontrado em diversos grupos alimentares como vegetais frutas hortaliças grãos e produtos de panificação GOVERNO DO ESTADO DO CEARÁ 2018 NICHELLE e MELLO 2018 Na tabela 41 podemos observar o teor médio de carboidratos de alguns alimentos 53 Tabela 41 Quantidade média de carboidratos em alguns alimentos ALIMENTO DE CARBOIDRATOS Frutas 612 de sacarose Milho e batata 15 de amido Trigo 60 de amido Farinha de trigo 70 de amido Condimentos 939 de açúcares redutores Açúcar branco 995 de sacarose Açúcar de milho 875 de glicose Mel 75 açúcares redutores Fonte GOVERNO DO ESTADO DO CEARÁ 2018 Os carboidratos podem ser classificados quanto ao tamanho da sua estrutura em monossacarídeos oligossacarídeos e polissacarídeos RIBEIRO SERAVALLI 2008 Os monossacarídeos são os mais simples dos carboidratos de tal forma que se quebrados a compostos de menor peso molecular deixarão de ser classificados como carboidratos Nesse sentido são considerados a menor unidade estrutural de um carboidrato São exemplos desses grupos a glicose e frutose RIBEIRO e SERAVALLI 2008 MATOS e MACEDO 2015 Os oligossacarídeos são compostos por de duas até dez unidades de monossacarídeos unidos por ligações glicosídicas Quando os carboidratos são hidrolisados e liberam duas moléculas de monossacarídeos são chamados de dissacarídeos A sacarose lactose e maltose são exemplos de dissacarídeos comumente encontrados nos alimentos RIBEIRO e SERAVALLI 2008 MATOS e MACEDO 2015 Por fim os polissacarídeos são macromoléculas formadas por várias moléculas de monossacarídeos sendo exemplos encontrados na natureza o amido e celulose nos vegetais e o glicogênio polissacarídeo de reserva dos animais MATOS e MACEDO 2015 Assim como é importante para a vida o carboidrato é importante para as propriedades dos alimentos Por exemplo são utilizados como substrato para o processo fermentativo são responsáveis por diversas propriedades reológicas dos alimentos de origem vegetal assim como podem ser utilizados como adoçantes naturais GOVERNO DO ESTADO DO CEARÁ 2018 54 411 Determinação de carboidratos nos alimentos Independentemente do método para determinar a quantidade de carboidrato em uma amostra de alimentos devese incialmente obter uma solução aquosa dos carboidratos livres de substâncias interferentes como os pigmentos solúveis aminoácidos proteínas lipídios e compostos fenólicos A exclusão dos interferentes pode ser realizada utilizando as técnicas de descoloração com emprego de agentes clarificantes como creme alumina solução neutra de acetato de chumbo solução básica de acetato de chumbo e ácido fosfotúngstico Esses agentes atuam precipitando as substâncias interferentes NICHELLE e MELLO 2018 INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Os métodos de quantificação estão baseados nas reações coloridas de condensação de produtos de degradação dos carboidratos em ácidos ou no poder redutor do grupo carbonila dos carboidratos NICHELLE MELLO 2018 INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Entre os métodos utilizados na quantificação de açúcares totais e redutores podese destacar os métodos NICHELLE e MELLO 2018 GOVERNO DO ESTADO DO CEARÁ 2018 MunsonWalker Técnica gravimétrica baseada na redução de cobre por grupos redutores dos açúcares LaneEynon Técnica titulométrica que assim como a técnica de Munson Walker é fundamentada na redução de cobre por grupos redutores dos açúcares Somogyi Técnica microtitulométrica baseada também na redução do cobre Métodos cromatográficos Cromatografia de papel camada delgada coluna gasosa e líquida de alta eficiência CLAE Métodos óticos Refratometria polarimetria e densimetria 55 42 Carboidratos totais por diferença Muitas vezes a quantidade de carboidrato presente na amostra é calculada por diferença ou seja a discrepância entre o total da amostra 100 e a soma dos teores percentuais de umidade resíduo mineral fixo RMF e proteína e lipídios quantificados na amostra NÚCLEO DE ESTUDOS E PESQUISAS EM ALIMENTAÇÃONEPA 2011 Inclusive as tabelas de composição de alimentos utilizam esse método para indicar o teor de carboidratos nos alimentos GOVERNO DO ESTADO DO CEARÁ 2018 A partir de um olhar atento à metodologia analítica da Tabela Brasileira de Composição dos Alimentos TACO podemos ver que para determinação de carboidrato temos O teor de carboidratos foi calculado pela diferença entre 100 e a soma das porcentagens de água proteína lipídeos totais cinzas e álcool quando presente Os valores de carboidratos incluem a fibra alimentar total NÚCLEO DE ESTUDOS E PESQUISAS EM ALIMENTAÇÃONEPA 2011 Dessa forma podemos encontrar o valor de Carboidrato total utilizando a seguinte equação 𝐂𝐚𝐫𝐛𝐨𝐢𝐝𝐫𝐚𝐭𝐨 𝐭𝐨𝐭𝐚𝐥 𝟏𝟎𝟎 𝐮𝐦𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 𝐑𝐌𝐅 𝐩𝐫𝐨𝐭𝐞í𝐧𝐚𝐬 𝐥𝐢𝐩í𝐝𝐢𝐨𝐬 Para fixar melhor o cálculo vamos aplicálo em um exemplo Um analista ao avaliar uma amostra de alimentos encontrou os seguintes resultados Umidade 402 RMF cinzas 13 Proteínas 121 Lipídios 37 Aplicando o cálculo de carboidrato por diferença qual o teor de carboidratos totais presentes na amostra analisada Para responder essa questão basta aplicar a equação apresentada anteriormente 56 Então 𝐂𝐚𝐫𝐛𝐨𝐢𝐝𝐫𝐚𝐭𝐨 𝐭𝐨𝐭𝐚𝐥 𝟏𝟎𝟎 𝐮𝐦𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 𝐑𝐌𝐅 𝐩𝐫𝐨𝐭𝐞í𝐧𝐚𝐬 𝐥𝐢𝐩í𝐝𝐢𝐨𝐬 𝐂𝐚𝐫𝐛𝐨𝐢𝐝𝐫𝐚𝐭𝐨 𝐭𝐨𝐭𝐚𝐥 𝟏𝟎𝟎 𝟒𝟎 𝟐 𝟏 𝟑 𝟏𝟐 𝟏 𝟑 𝟕 𝐂𝐚𝐫𝐛𝐨𝐢𝐝𝐫𝐚𝐭𝐨 𝐭𝐨𝐭𝐚𝐥 𝟏𝟎𝟎 𝟓𝟕 𝟑 𝐂𝐚𝐫𝐛𝐨𝐢𝐝𝐫𝐚𝐭𝐨 𝐭𝐨𝐭𝐚𝐥 𝟒𝟐 𝟕 Temos 427 de carboidrato total na amostra Podemos também expressar o mesmo valor como 427g de carboidrato total100g de amostra Além do conceito de carboidratos totais podese calcular os carboidratos metabolizáveis por diferença onde além da fração de água proteína lipídeos totais cinzas excluise a fração chamada de fibra alimentar de 100g da amostra UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO e FOOD RESEARCH CENTER 2020 Dessa forma podemos encontrar o valor de Carboidrato metabolizáveis utilizando a seguinte equação 𝐂𝐚𝐫𝐛𝐨𝐢𝐝𝐫𝐚𝐭𝐨𝐬 𝐦𝐞𝐭𝐚𝐛𝐨𝐥𝐢𝐳á𝐯𝐞𝐢𝐬 𝟏𝟎𝟎 𝐮𝐦𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 𝐑𝐌𝐅 𝐩𝐫𝐨𝐭𝐞í𝐧𝐚𝐬 𝐥𝐢𝐩í𝐝𝐢𝐨𝐬 𝐟𝐢𝐛𝐫𝐚 𝐚𝐥𝐢𝐦𝐞𝐧𝐭𝐚𝐫 Para fixar melhor esse novo cálculo vamos aplicálo no exemplo anterior Um analista ao avaliar uma amostra de alimentos encontrou os seguintes resultados Umidade 402 RMF cinzas 13 Proteínas 121 Lipídios 37 Fibra alimentar 63 Aplicando o cálculo de carboidrato metabolizável por diferença qual o seu teor encontrado na amostra analisada Para responder essa questão basta aplicar a equação visualizada anteriormente 57 Então 𝐂𝐚𝐫𝐛𝐨𝐢𝐝𝐫𝐚𝐭𝐨𝐬 𝐦𝐞𝐭𝐚𝐛𝐨𝐥𝐢𝐳á𝐯𝐞𝐢𝐬 𝟏𝟎𝟎 𝐮𝐦𝐢𝐝𝐚𝐝𝐞 𝐑𝐌𝐅 𝐩𝐫𝐨𝐭𝐞í𝐧𝐚𝐬 𝐥𝐢𝐩í𝐝𝐢𝐨𝐬 𝐟𝐢𝐛𝐫𝐚 𝐚𝐥𝐢𝐦𝐞𝐧𝐭𝐚𝐫 𝐂𝐚𝐫𝐛𝐨𝐢𝐝𝐫𝐚𝐭𝐨𝐬 𝐦𝐞𝐭𝐚𝐛𝐨𝐥𝐢𝐳á𝐯𝐞𝐢𝐬 𝟏𝟎𝟎 𝟒𝟎 𝟐 𝟏 𝟑 𝟏𝟐 𝟏 𝟑 𝟕 𝟔 𝟑 𝐂𝐚𝐫𝐛𝐨𝐢𝐝𝐫𝐚𝐭𝐨𝐬 𝐦𝐞𝐭𝐚𝐛𝐨𝐥𝐢𝐳á𝐯𝐞𝐢𝐬 𝟏𝟎𝟎 𝟔𝟑 𝟔 𝐂𝐚𝐫𝐛𝐨𝐢𝐝𝐫𝐚𝐭𝐨𝐬 𝐦𝐞𝐭𝐚𝐛𝐨𝐥𝐢𝐳á𝐯𝐞𝐢𝐬 𝟑𝟔 𝟒 Temos 364 de carboidrato metabolizável na amostra Podemos também expressar o mesmo valor como 364g de carboidrato metabolizável100g de amostra 43 Fibras alimentares De acordo com a RDC n 4292020 que dispõe sobre a rotulagem nutricional dos alimentos embalados a Fibra alimentar é o polímero de carboidrato com três ou mais unidades monoméricas que não são hidrolisadas pelas enzimas endógenas do trato digestivo humano BRASIL 2020 Por não serem hidrolisadas elas também não fornecem qualquer tipo de nutriente para o organismo no entanto é importante constar na dieta humana pois ajudam na regulação do trânsito intestinal As fibras alimentares podem ser classificadas de acordo com a sua solubilidade As fibras solúveis aumentam a viscosidade do conteúdo gastrointestinal e diminuem a velocidade do esvaziamento e difusão de nutrientes São exemplos de fibras solúveis as gomas mucilagens grande parte das pectinas e algumas hemiceluloses INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 As fibras insolúveis reduzem o tempo de trânsito intestinal formam o bolo fecal e reduzem a absorção da glicose assim como a digestão de outros carboidratos INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Existem diversos métodos que se propõem quantificar a fibra alimentar Em sua maioria eles consideram a definição química poucos tentam medir o conceito fisiológico da fibra Diante disso podemos destacar os três princípios analíticos mais usuais 58 A análise que se propõem a quantificar os componentes presentes na parede celular vegetal O princípio químico que mede a fibra alimentar como o somatório dos seus constituintes O princípio enzimáticogravimétrico que propõem quantificar os resíduos resistentes ao processo de digestão FREITAS et al 2011 Este último princípio é inclusive o método descrito no item a seguir 431 Determinação da Fibra alimentar total pelo Método enzimáticogravimétrico Este método apesar de alguns autores terem propostos alterações tem como princípio básico as amostras secas e desengorduradas em duplicatas serem tratadas com enzimas aamilase em tampão fosfato pH 60 Esta etapa tem como finalidade a quebra do carboidrato amido Dando sequência ao processo a amostra é então tratada com enzimas proteases e amiloglucosidase para remover proteínas e amido Dessa forma após o tratamento enzimático temos uma solução contendo as fibras solúveis e insolúveis Para precipitação das fibras solúveis adicionase etanol a 95 O resíduo total é separado utilizando o processo de filtração e lavado com álcool e acetona Na sequência o resíduo é seco em estufa e pesado Como vimos anteriormente o método necessita ser realizado em duplicata visto que uma das amostras é utilizada para determinar o teor de proteína e a outra o teor de RMF cinzas da amostra FREITAS et al 2011 Materiais equipamentos e reagentes utilizados para determinar a fibra alimentar total pelo Método enzimáticogravimétrico INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Estufa Mufla Banhomaria Banhomaria com bandeja agitadora 59 Dessecador com sílica Cadinho de vidro com placa de vidro sinterizado ASTM 4060 μm Lã de vidro de fibra média Béquer de 250 ml Proveta de 250 ml Kitassato de 500 ou 1000 ml Trompa dágua Tamis de 32 mesh Extran a 2 Ácido clorídrico 0561 M Ácido clorídrico 1 M Hidróxido de sódio 1 M Álcool a 95 Álcool a 78 Acetona amilase termorresistente Protease Amiloglicosidase MES Ácido 2Nmorfolinoetanossulfônico TRIS Trishidroximetilaminometano 60 Soluçãotampão MESTRIS 005 M Pesar 1952g de MES e 122g de TRIS Dissolver em 17 L de água Ajustar o ph para 82 a 24C com naoh 6 M e diluir para 2 L com água Procedimento para determinar a fibra alimentar total pelo Método enzimático gravimétrico INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Preparação da amostra A preparação da amostra depende das características do alimento Aqueles com elevada quantidade de umidade devem ser secos previamente em estufa Dessa forma quantificamos o teor de umidade da amostra que será utilizado no cálculo final da fibra alimentar Amostras com elevado teor de açúcar devem ser tratadas com álcool 85 por 30 minutos em banhomaria a 70C e em seguida devem ser filtradas O resíduo é lavado com álcool a 70 até atingir o volume de 500 ml Após evaporação do solvente o teor de açúcar pode ser determinado Alimentos com teor 5 de lipídios quando secos devem ser desengordurados utilizando solvente éter e aparelho de Soxlet O teor de lipídios da amostra deverá ser quantificado para posteriormente ser aplicado no cálculo final da fibra alimentar Após a preparação da amostra a mesma deve ser moída e passada por um tamis de 32 mesh INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Preparação dos cadinhos 1 Lavar os cadinhos de vidro com placa de vidro sinterizado com porosidade nº 2 Pyrex nº 32940 ASTM 4060 µm utilizando extran a 2 Mantenha em banho por 24 horas Enxágue com água utilizando vácuo Enxague novamente com água agora no sentido oposto ao da filtração Esta etapa tem como finalidade a remoção de qualquer resíduo retido na placa de vidro 2 Secar os cadinhos de vidro em estufa a 105C 61 3 Na sequência transfira os cadinhos para dessecador mantendoos à temperatura ambiente e por fim peseos 4 Adicione nos cadinhos uma camada de cerca de 1g de lã de vidro Obs tenha o cuidado de distribuir uniformemente no fundo e nas paredes forma de concha 5 Lavar a lã com uma porção de 50 mL de ácido clorídrico 05 M com auxílio de vácuo e em seguida lavar com água até a neutralização 6 Secar o conjunto em estufa a 105C e incinerar em mufla a 525C no mínimo por cinco horas 7 Resfrie em dessecador e pese Obs O analista deve preparar um cadinho de vidro com lã para amostra no nosso material será identificada pelo código P1 e outro para o branco que será identificado pelo código B1 Tratamento enzimático 1 Pesar em béquer de 250 mL em triplicata cerca de 1 g da amostra previamente tratada conforme especificado no item preparação da amostra Obs O peso entre as triplicatas não deve diferir mais que 20 mg entre si 2 Adicionar 40 mL de soluçãotampão MESTRIS pH 82 dispersando completamente a amostra 3 Adicionar 50 µg de αamilase termorresistente agitando levemente Tampar com papel alumínio e leve ao banhomaria entre 95 e 100C por 35 min com agitação contínua 4 Remover os béqueres do banho e resfrie até 60 1 C 62 5 Adicionar 100 µL de solução de protease preparada no momento do uso 50 mgmL em tampão MESTRIS Cubra com papel alumínio e leve novamente os béqueres ao banhomaria a 60 1C 30 minutos com agitação 6 Remover o papel alumínio dos béqueres e adicionr 5 mL de ácido clorídrico 0561 M com agitação Manter a temperatura a 60 1C e ajuste o pH entre 40 47 com adição de solução de hidróxido de sódio 1 M eou ácido clorídrico 1 M 7 Adicionar 300 µL de solução de amiloglicosidase Cobrir com papel alumínio e levar ao banhomaria 60 1C 30 minutos com agitação Obs Ao mesmo tempo que o analista está realizando o procedimento com a amostra devese processar ao menos dois cadinhos em branco o branco é tudo menos a amostra É extremamente importante saber a quantidade de lã de vidro utilizada O vácuo aplicado no processo de filtrações deve ser moderado Atenção O analista deve utilizar luvas e máscara de proteção durante a manipulação da lã de vidro Determinação da fibra total 1 Medir o volume da solução hidrolisada obtida no fim do tratamento enzimático 2 Adicionar álcool 95 a 60C medido após aquecimento na proporção de 41 do volume do hidrolisado O analista deve cobrir então os béqueres com papel alumínio e deixar a mistura em repouso à temperatura ambiente por 1 hora para a precipitação da fração solúvel 3 Posicionar o cadinho preparado conforme indicado acima e pesado sobre um kitassato ligado a uma trompa de vácuo 4 Passar pelos cadinhos 15 mL de álcool a 78 para redistribuir a lã de vidro 5 Filtrar quantitativamente a solução alcoólica contendo solução hidrolisada obtida no fim do tratamento enzimático 63 Obs O analista deve tomar cuidado para que a solução não ultrapasse o nível da lã de vidro durante a filtração 6 Lavar o resíduo com 15 mL de álcool a 95 repita o processo e na sequência lavar com 15 mL de acetona repita o processo 7 Secar os cadinhos contendo o resíduo em estufa a 105C durante uma noite e na sequência resfriar em dessecador e pesar obtendo os pesos identificado pelos códigos P2 para a amostra e B2 para o branco 8 Determinar o teor de proteína em um dos cadinhos da amostra e em um do branco 9 Por fim determine o teor de RMF cinzas nos outros dois cadinhos da amostra e em um do branco Cálculo para determinação de acidez INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Ao final do procedimento analítico devese realizar o cálculo para determinar teor de fibra alimentar da amostra utilizando a equação 𝒇𝒊𝒃𝒓𝒂 𝒂𝒍𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒂𝒓 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝑹𝑻 𝑷𝒂 𝑪𝒂 𝑩𝑻 𝒙 𝟏𝟎𝟎 𝒎 Onde RT resíduo total da amostra P2 P1 BT resíduo total do branco B2 B1 Pb Cb Ca cinzas da amostra m massa da amostra Pa teor de proteína Para fixar melhor o cálculo vamos aplicálo em um exemplo 64 Um analista recebeu em seu laboratório uma amostra para avaliar o teor de fibra alimentar total Após realizar os procedimentos encontrou os seguintes valores P1 102545g P2 107789g B1 102647g B2 104121g Pa015 Ca 01 Pb 001 Cb 012 m 10024g Qual o teor de fibra alimentar da amostra Utilizando os dados acima temos RT resíduo total da amostra 107789g 102545g 05244 BT resíduo total do branco B2 B1 Pb Cb 104121g102647g 00101200174 Então 𝒇𝒊𝒃𝒓𝒂 𝒂𝒍𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒂𝒓 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝑹𝑻 𝑷𝒂 𝑪𝒂 𝑩𝑻 𝒙 𝟏𝟎𝟎 𝒎 𝒇𝒊𝒃𝒓𝒂 𝒂𝒍𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒂𝒓 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟎 𝟓𝟐𝟒𝟒 𝟎 𝟏𝟓 𝟎 𝟏 𝟎 𝟎𝟏𝟕𝟒 𝒙 𝟏𝟎𝟎 𝟏 𝟎𝟎𝟐𝟒 𝒇𝒊𝒃𝒓𝒂 𝒂𝒍𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒂𝒓 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟎 𝟐𝟓𝟕 𝒙 𝟏𝟎𝟎 𝟏 𝟎𝟎𝟐𝟒 𝒇𝒊𝒃𝒓𝒂 𝒂𝒍𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒂𝒓 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟐𝟓 𝟕 𝟏 𝟎𝟎𝟐𝟒 𝒇𝒊𝒃𝒓𝒂 𝒂𝒍𝒊𝒎𝒆𝒏𝒕𝒂𝒓 𝒕𝒐𝒕𝒂𝒍 𝒑𝒐𝒓 𝒄𝒆𝒏𝒕𝒐 𝒎𝒎 𝟐𝟓 𝟔𝟑𝟖 65 Arredondando esse valor temos como resultado 2564 ou 2564g de Fibra alimentar total100g Conclusão Esse bloco abordou os carboidratos e as fibras alimentares Os carboidratos podem ser classificados em monossacarídeos oligossacarídeos e polissacarídeos Eles desempenham diversas funções no nosso organismo o que justifica a importância de sua quantificação em amostras de alimentos Existem diversos princípios que podem ser aplicados na determinação dos carboidratos porém um dos métodos mais aplicados é o cálculo de carboidrato por diferença As fibras alimentares totais são polímeros de carboidrato porém não são digeridas pelas enzimas humanas No entanto desempenham funções benéficas ao ser humano quando ingeridas Dentre as técnicas analíticas para determinação de fibra alimentar bruta uma amplamente utilizada é o método enzimáticogravimétrico Vimos também os princípios metodologias reagentes instrumentos e equipamentos utilizados em cada uma das análises apresentadas Por fim abordamos os cálculos necessários para alcançar os resultados analíticos REFERÊNCIAS BRASIL Ministério da Saúde Agência Nacional de Vigilância Sanitária ANVISA Resolução da Diretoria Colegiada RDC n 429 de 08 de outubro de 2020 dispõe sobre a rotulagem nutricional dos alimentos embalados Diário Oficial da União Brasília DF 09 de out 2020 FREITAS S C ANTONIASSI R SILVA T S FELBERG I Coletânea de métodos analíticos para determinação de fibra Rio de Janeiro Embrapa Agroindústria de Alimentos 2011 GOVERNO DO ESTADO DO CEARÁ COSTA F org Curso Técnico em Agroindústria Ceará Secretaria da Educação 2018 INSTITUTO ADOLFO LUTZ Métodos físicoquímicos para análise de alimentos São Paulo Instituto Adolfo Lutz 2008 66 MATOS S P MACEDO P D G Bioquímica dos Alimentos Composição Reações e Práticas de Conservação São Paulo Érica 2015 NICHELLE P G MELLO F R Bromatologia Porto Alegre SAGAH 2018 NÚCLEO DE ESTUDOS E PESQUISAS EM ALIMENTAÇÃONEPA Tabela Brasileira de Composição de Alimentos TACO 4 ed Campinas NEPA UNICAMP 2011 RIBEIRO E P SERAVALLI E A G Química de alimentos 2 ed São Paulo Blucher 2007 UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO USP Food Research Center FORC Tabela Brasileira de Composição de Alimentos TBCA Versão 71 São Paulo 2020 67 5 VITAMINAS MINERAIS E COMPOSTOS BIOATIVOS EM ALIMENTOS Apresentação No último bloco discutimos a importância da quantificação dos carboidratos e da fibra alimentar no alimento Agora nós vamos aprofundar a discussão sobre a classificação a importância e as funções das vitaminas e minerais Abordaremos também os princípios aplicados na quantificação desses grupos alimentares Por fim vamos apresentar um grupo de substâncias chamado de compostos bioativos que reúnem nutrientes e não nutrientes que apresentam em comum o desempenho de funções benéficas ao organismo 51 Vitaminas As vitaminas constituem um grupo de compostos orgânicos porém não apresentam relação entre si pelas suas estruturas químicas As vitaminas são amplamente encontradas na natureza tanto no reino vegetal quanto no animal e apesar de serem necessárias em pequenas quantidades elas são essenciais uma vez que a grande maioria delas não são produzidas no corpo humano sendo necessária a sua obtenção por meio da alimentação Na verdade a essencialidade das vitaminas já está apresentada no seu nome uma vez que o termo vitamina deriva das palavras vital e amina NICHELLE e MELLO 2018 MATOS e MACEDO 2015 Dentro do organismo as vitaminas desempenham papel de catalisadoras de reações Um catalisador permite que uma mesma reação ocorra utilizando menos energia eou tempo do que levaria em sua ausência Dessa forma podemos imaginar o impacto da falta das vitaminas no corpo não é verdade O organismo poderia entrar em colapso inclusive ficar susceptível a doenças NICHELLE MELLO 2018 68 A falta de alguma vitamina carência é também conhecida como hipovitaminose Outro termo que está associado à carência de vitaminas é a avitaminose que se refere a ausência completa de uma ou mais vitaminas Dessa forma a falta de vitaminas pode ocasionar doenças ou alterações na pele e queda de cabelo Da mesma forma que pode ocorrer a falta de vitaminas podemos ter o oposto ou seja o excesso de vitaminas conhecido como hipervitaminose que também pode levar a danos como queda de cabelo pele ressecada entre outros NICHELLE e MELLO 2018 MATOS e MACEDO 2015 As vitaminas podem ser classificadas de acordo com sua solubilidade As hidrossolúveis apresentam estrutura química polar e para serem absorvidas precisam de um meio aquoso Podemos citar como exemplo as vitaminas do complexo B Tiamina B1 Riboflavina B2 Niacina B3 Ácido pantotênico B5 Piridoxina B6 Cianocobalamina B12 Biotina Ácido fólico além da vitamina C MATOS MACEDO 2015 As vitaminas lipossolúveis são apolares e por isso precisam de meios com características lipídicas para sua absorção As vitaminas classificadas como lipossolúveis são A D E F e K MATOS MACEDO 2015 Na tabela 51 podemos observar as principais características das vitaminas como função no organismo principais sintomas da hipovitaminose e as suas fontes alimentares MATOS MACEDO 2015 Tabela 51 Principais características de algumas vitaminas VITAMINA ACAOFUNCAO HIPOVITAMINOSE FONTES A Formas Retinol retinaldeido ácido retinóico Processo visual manutenção da pele e mucosas crescimento e reprodução Xeroftalmia Origem Animal Fígado gema de ovo leite integral e seus derivados Origem vegetal carotenoides forma betacaroteno próvitamina A cenoura abóbora manga mamão 69 D Formas D2Egocalciferol D3Colecalciferol Mantem o metabolismo mineral adequado principalmente do cálcio e fósforo Raquitismo na infância Osteomalácia em adultos Gema de ovo fígado manteiga E Formas Tocoferóis Tocotrienóis Proteção das membranas celulares contra a destruição oxidativa Disfunções neurológicas miopatias diminuição da imunocompetência efeito antioxidante Germe de trigo frutas oleaginosas óleos vegetais K Forma Filoquinona Participa na coagulação sanguínea e na síntese de proteínas presentes no plasma ossos e rins Aumento do tempo de coagulação Vegetais folhosos de cor verde escura Tiamina B1 Necessária no metabolismo dos carboidratos proteínas e lipídeos Favorece proteção ao sistema nervoso Beribéri doença que afeta o sistema nervoso e cardiovascular Encefalopatia Carnes magras vísceras gema de ovo grãos integrais Riboflavina B2 Essencial para a formação da hemácia Na ocorrência da Neoglicogênese e na regulação das enzimas tireoidianas Queilose estomatites glossite dermatites Leite e seus derivados vísceras como fígado e rins Niacina B3 Ativação da vitamina Piridoxina B6 Pelagra ou 3 Ds dermatite demência e diarreia Fraqueza muscular anorexia Carnes magras vísceras amendoim aves peixes 70 Ácido pantotenico B5 Atua no metabolismo dos macronutrientes Sem relatos Ovos fígado rins couveflor brócolis Piridoxina B6 Atua no metabolismo dos macronutrientes na formação do grupo heme parte essencial da hemoglobina metabolismo do aminoácido triptofano e auxilia na formação do colágeno e da elastina Dermatite diminuição do crescimento esteatose hepática anemia Germe de trigo vísceras cereais integrais Cianocobalamina B12 Metabolismo dos ácidos nucleicos no funcionamento correto das células maturação das hemácias e formação da bainha de mielina Anemia perniciosa hemácias prematuras anemia megaloblástica tamanho maior Alimentos de origem animal como vísceras leite e ovos Ela e dependente do fator intrínseco pH gástrico ácido Biotina Favorece a homeostase celular e síntese de DNA Além disso está relacionada ao metabolismo da vitamina B12 e do ácido pantotênico Sem relatos Leite Fígado gema de ovo Síntese bacteriana no intestino 71 Ácido Fólico Favorece a síntese de DNA e RNA estimulando a formação das células sanguíneas e sintetiza os aminoácidos metionina e serina Anemia megaloblástica Glossite e distúrbios gastrointestinais Vísceras feijão vegetais de folhas verdes escuras bactérias intestinais Vitamina C Antioxidante produção e manutenção do colágeno resistência a infecções e melhora a absorção do mineral ferro Escorbuto sangramento nas gengivas Hipocondria depressão A hipervitaminose pode favorecer os cálculos renais Frutas cítricas folhas cruas Fonte MATOS MACEDO 2015 Determinação de vitaminas nos alimentos Existem diversos princípios que podem ser aplicados na quantificação das vitaminas nos alimentos Os principais métodos empregados utilizam a titulação a espectrofotometria e a cromatografia NICHELLE MELLO 2018 Para a quantificação dos carotenoides que são precursores da vitamina A podese utilizar a cromatografia em coluna e a espectrofotometria UVVIS Para aplicação desse método é necessário inicialmente extrair os carotenoides utilizando solventes orgânicos O extrato então é saponificado e na sequência os carotenoides são separados por cromatografia em coluna Os carotenoides alfa e beta então podem ser identificados pela posição relativa dos pigmentos na coluna e pelos espectros de absorção UVVIS INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Outra vitamina que pode ser quantificada por diferentes métodos é o ácido ascórbico Vitamina C Para exemplificar podemos mencionar 72 O método com iodato de potássio Baseiase na oxidação do ácido ascórbico pelo iodato de potássio O método de Tillmans Baseiase na redução do 26diclorofenol indofenol por uma solução ácida de vitamina C Métodos espectrofotométrico com a redução de íons cúpricos Tratamse dos métodos recomendados para amostras com pequena concentração de ácido ascórbico Fonte INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 52 Principais minerais encontrados nos alimentos Da mesma forma que as vitaminas os minerais são classificados como micronutrientes Eles devem ser obtidos por meio da alimentação e desempenham funções como regulação do metabolismo ácidobase regulação da função enzimática e pressão osmótica Eles atuam no processo de transporte através das membranas celulares e na composição de enzimas hormônios e secreções MATOS MACEDO 2015 Os minerais podem ser subdivididos em macroelementos e microelementos Os macroelementos são aqueles em maior quantidade nos organismos sendo representados pelo cálcio cloro enxofre fósforo magnésio potássio e sódio Já os microelementos como podemos imaginar correspondem aos minerais encontrados em pequenas quantidades no organismo como o cobre ferro iodo selênio e zinco MATOS MACEDO 2015 Alguns autores ainda classificam os minerais em outra subcategoria os elementos ultratraços que reúnem os minerais com quantidade menor ainda que os microelementos e que muitas vezes suas funções metabólicas ainda não estão bem estabelecidas Alguns autores classificam o flúor por exemplo como um representante dessa subcategoria MATOS MACEDO 2015 Na tabela 52 podemos observar os principais minerais suas funções no organismo os principais sintomas da deficiência e excesso além das suas fontes alimentares MATOS MACEDO 2015 73 Tabela 52 Principais características de algumas vitaminas 74 Fonte MATOS MACEDO 2015 53 Determinação de minerais nos alimentos A quantificação de minerais apresenta diversas aplicações A primeira que podemos destacar é avaliação da qualidade nutricional do alimento visto que esse grupo de elementos apresentam grande importância para o correto funcionamento do organismo Além disso a determinação do conteúdo de minerais pode ser aplicada para desenvolvimento da rotulagem nutricional principalmente para os alimentos denominados como fortificados ou enriquecidos Por fim a identificação do teor de minerais em amostras de alimentos pode ser utilizada na investigação de fraudes e adulterações principalmente em produtos como farinhas açúcares geleias NICHELLE MELLO 2018 Como vimos anteriormente existem diversas técnicas utilizadas para quantificar os minerais em amostra de alimentos A escolha da técnica dependerá de diversos fatores como concentração do mineral na amostra esperada quantidade e número de amostra a ser analisada custo para realização da análise equipamento e profissionais treinados INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 Uma das etapas mais críticas na preparação da amostra para a determinação de minerais é o processo de destruição da matéria orgânica Esse processo se dá pela digestão da amostra através da carbonização utilizando bico de Bunsen seguido por incineração na mufla Outro princípio empregado nesse processo é por via úmida com o emprego de misturas oxidantes como o ácido nítrico sulfúrico perclórico entre outros INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 A quantificação de minerais pode ser realizada por diferentes métodos Os principais são a volumetria com aplicação de indicadores visuais ou potenciométricos a voltametria de redissolução anódica e técnicas espectrométricas como espectrometria UVVis acoplado ao espectrômetro de massa espectrometria de absorção atômica entre outras INSTITUTO ADOLFO LUTZ 2008 75 54 Compostos bioativos presentes nos alimentos Além dos componentes alimentares apresentados até o momento na nossa disciplina é importante destacar que os alimentos podem ser fontes dos chamados compostos bioativos CBs que por definição reúnem as substâncias capazes de influenciar o organismo do ponto de vista bioquímico apresentando elevado potencial de efeito benéfico à saúde Um elemento importante para destacar nesse ponto é a diferença entre nutrientes e os CBs Enquanto os nutrientes são substâncias essenciais ao correto funcionamento do organismo os compostos bioativos não são indispensáveis Apesar disso como vimos anteriormente os CBs atuam para otimizar o correto funcionamento do organismo influenciando suas atividades metabólicas e fisiológicas inclusive podendo reduzir o risco de desenvolvimento de certos tipos de doenças SOUZA MARTÍNEZ 2017 Outra coisa importante para destacar é que um composto bioativo pode ser um nutriente ou não nutriente Por exemplo os carotenoides ao mesmo tempo que são precursores da vitamina A nutriente são compostos bioativos pois apresentam função antioxidante Por outro lado os compostos fenólicos são metabólitos que nas plantas desempenham funções como pigmentação fotoproteção e defesa Já no nosso organismo eles apresentam função antiinflamatória hormonal antioxidante e anticarcinogênica quando ingeridos SOUZA e MARTÍNEZ 2017 HORST CRUZ e LAJOLO 2020 A figura 51 apresenta as principais classes de compostos bioativos estudados HORST CRUZ LAJOLO 2020 76 Fonte HORST CRUZ LAJOLO 2020 Figura 51 Principais classes de Compostos Bioativos Os carotenoides reúnem alguns pigmentos responsáveis pela cor alaranjada dos vegetais Apresentam como representantes o Licopeno Luteína e Zeaxantina São considerados bioativos pois estimulam a resposta imunológica diferenciação celular e apresenta função antioxidante e anticarcinogênica SOUZA MARTÍNEZ 2017 Os compostos fenólicos também chamados de polifenóis abrangem um grupo expressivo de substâncias encontradas no reino vegetal é encontrado em hortaliças frutas chás café cacau vinho suco de frutas e soja apresentando como característica estrutural a presença do benzeno ligada a um grupo hidrofílico HORST CRUZ LAJOLO 2020 Como função podemos elencar a ação antiinflamatória anticarcinogênica e antioxidante SOUZA MARTÍNEZ 2017 77 Fonte SOARES 2002 Figura 52 Estrutura química de ácidos fenólicos exemplo de composto fenólico com destaque para o anel benzênico característico da estrutura desses compostos Já os glicosinolatos reúnem compostos biologicamente inativos tanto para plantas quanto para os seres humanos devendo ser hidrolisados para efetivamente desempenhar sua ação Sua estrutura química básica é formada por ésteres de beta tioglicosídeos unidos a Nhidróxisulfatos além de uma cadeia lateral HORST CRUZ LAJOLO 2020 78 Fonte HORST CRUZ LAJOLO 2020 Figura 53 Estrutura química dos glicosinolatos e alguns exemplos de compostos desse grupo Para familiarizarse com esse complexo grupo de compostos bioativos observe a tabela 53 onde estão apresentadas as principais características de alguns dos grupos de CBs como algumas subclasses grupos e fontes alimentares PIMENTEL ELIAS PHILIPPI 2019 Tabela 53 Principais características de alguns grupos de compostos bioativos CLASSIFICAÇÃO ALGUMAS SUBCLASSES GRUPOS DE ALIMENTOS ALGUMAS FONTES ALIMENTARES 79 Terpenos isoprenoides Hemiterpenos monoterpenos sesquiterpenos diterpenos sesterpenos triterpenos tetraterpenos exemplo Carotenoides Frutas legumes e verduras óleos e gorduras açúcares e doces Brócolis couve espinafre chicória tomate cenoura pimenta caqui mamão papaia pitanga melancia morango óleos vegetais germe de trigo sementes oleaginosas vegetais folhosos verde escuros e alimentos de origem animal principalmente gema de ovo e fígado Compostos fenólicos Ácidos fenólicos flavonoides flavonas flavonoides flavanóis estilbenos Lignanas Frutas legumes e verduras óleos e gorduras açúcares e doces Hortaliças frutas grãos cereais chás café cacau vinho açafrão mel suco de frutas soja e azeite de oliva Vitaminas e minerais Vitaminas Vit A C E D B6 B12 Minerais Ca Cu Se Mg Zn Frutas legumes e verduras óleos e gorduras açúcares e doces feijões e oleaginosas carnes aves peixes e ovos Frutas cítricas óleos vegetais grãos integrais gordura animal sementes e oleaginosas verduras escuras ovos peixes carnes em geral leguminosas oleaginosas leite e derivados ProteínaAmino ácidobase Isotiocinatos Folato Colina Frutas legumes e verduras feijões e oleaginosas carnes aves peixes e ovos pão batata e macarrão Couveflor repolho brócolis couvemanteiga couvedebruxelas fígado bovino carne bovina magra trigo aspargos ovos peixes feijões secos lentilhas feijão de corda leveduras salmão leite materno 80 Carboidratos e derivados Fruto oligossacarídeos FOS pectinas betaglucanas gomas e mucilagens Frutas legumes e verduras Leite e derivados banana crua cevada alho mel cebola centeio açúcar mascavo tomate alcachofra raiz de chicória alhoporó trigo e aspargos alcachofra de Jerusalém chicória batata yacon aveia cerveja batata crua bananaverde derivados lácteos fermentados iogurtes cartilagens bovinas ou de tubarões fungos de exoesqueletos de crustáceos camarões caranguejos lagostas ou de bactérias recombinantes Ácidos graxos Ácidos graxos poliinsaturados da série Ômega3 6 e 9 Óleos e gorduras carnes aves peixes e ovos feijões e oleaginosas Sementes castanha do Brasil castanha de caju chia linhaça avelãs nozes e amêndoas óleos vegetais soja canola algodão cânhamo peixes e algas gergelim amendoim e cereais Fonte PIMENTEL ELIAS PHILIPPI 2019 81 Conclusão Esse bloco abordou as vitaminas e minerais As vitaminas constituem um grupo de compostos orgânicos amplamente encontradas no reino vegetal e animal e assim como os minerais são essenciais para o ser humano Ambos desempenham inúmeras funções para a regulação do nosso corpo Além das vitaminas e minerais durante o bloco foi abordado os compostos bioativos que apresentam importantes funções para o organismo como antioxidante anticarcinogênica antiinflamatória dentre outras REFERÊNCIAS HORST M A CRUZ A C LAJOLO F M Biodisponibilidade de compostos bioativos de alimentos In COZZOLINO S M F Biodisponibilidade de nutrientes 6 ed São Paulo Manole 2016 INSTITUTO ADOLFO LUTZ Métodos físicoquímicos para análise de alimentos São Paulo Instituto Adolfo Lutz 2008 MATOS S P MACEDO P D G Bioquímica dos Alimentos Composição Reações e Práticas de Conservação São Paulo Érica 2015 NICHELLE P G MELLO F R Bromatologia Porto Alegre SAGAH 2018 PIMENTEL C V M B ELIAS M F PHILIPPI S T Conceitos e classificação dos compostos bioativos In PIMENTEL C V M B ELIAS M F PHILIPPI S T Alimentos funcionais e compostos bioativos Barueri Editora Manole 2019 SOARES S E Ácidos fenólicos como antioxidantes Revista de Nutrição v15 n1 p 71 81 2002 SOUZA L MARTÍNEZ D G A Nutrição Funcional e Fitoterapia Porto Alegre SAGAH 2017 82 6 REAÇÕES QUE OCORREM NOS ALIMENTOS Apresentação Chegamos ao último bloco da disciplina de Bromatologia Ao longo do nosso estudo falamos sobre os diversos componentes alimentares Agora abordaremos algumas reações que ocorrem nos alimentos Começaremos falando de reações de escurecimento tanto enzimático quanto não enzimático Finalizaremos o bloco discutindo outro conjunto de reações que ocorrem no amido o processo de gelatinização e retrogradação 61 Tipos de reações de escurecimento enzimáticos e não enzimáticos As reações de escurecimento que ocorrem nos alimentos podem ser classificadas como enzimáticas oxidativas e as não enzimáticas não oxidativas As reações de escurecimento enzimático ocorrem por exemplo na superfície de vegetais como alface maçãs bananas ou peras quando sofrem algum distúrbio cortes descascamentos ou dano mecânico O escurecimento oxidativo ocorre devido a reações entre o oxigênio e substratos fenólicos monoferol e odifenol Essa reação envolve a ação de enzimas polifenoloxidase PPO CAMPBELLPLATT 2015 MELO FILHO VASCONCELOS 2011 Durante o processo o produto inicial é a quinona que sofre reação de condensação e gera pigmentos escuros chamados melaninas Figura 61 Fonte MELOFILHO VASCONCELOS 2011 Figura 61 Reações de escurecimento oxidativo destacando a ação da PPO 83 Como principais substratos para a reação de escurecimento enzimático que ocorre em frutas e hortaliças podemos destacar O ácido cafeico na berinjela O ácido clorogênico na pera batata maçã e café A tirosina na alface e cogumelo O tanino no pêssego Fonte MELOFILHO VASCONCELOS 2011 Fonte MELOFILHO VASCONCELOS 2011 Figura 62 Exemplos de substratos envolvidos no escurecimento enzimático É importante destacar que ao mesmo tempo que essas reações podem ser desejáveis em alimentos como o café cacau ameixa seca e chá preto elas são indesejáveis em outros produtos pois podem alterar negativamente a aparência e causar o surgimento de um sabor indesejável Inclusive essas reações podem levar à redução do valor nutricional ou da vida de prateleira MELOFILHO VASCONCELOS 2011 84 Justamente por conta do impacto negativo em muitos produtos existem algumas técnicas que buscam evitar o escurecimento enzimático Um exemplo é o controle da temperatura tanto a aplicação da cadeia do frio refrigeração congelamento quanto o emprego do calor As baixas temperaturas diminuem a intensidade da ação enzimática Quanto menor for a temperatura menor a velocidade da reação Já o emprego do calor é utilizado para inativar as enzimas envolvidas no processo como por exemplo a PPO Apesar de inativar as enzimas catalisadoras do escurecimento enzimático o emprego do calor pode ter efeitos negativos principalmente sobre a características organolépticas As frutas podem ter sua consistência alterada principalmente se forem frutas delicadas MELO FILHO VASCONCELOS 2011 Além do uso da temperatura para controle do escurecimento enzimático podem ser adicionados agentes químicos como o Dióxido de enxofre ou sulfito ácidos cloreto de sódio ou sais de boro Outra técnica aplicada com a finalidade de evitar o escurecimento enzimático é a retirada do oxigênio O artifício é bem simples a diminuição ou retirada do oxigênio leva a redução ou paralização do escurecimento uma vez que a presença do oxigênio é essencial para a ocorrência do processo Dessa forma a aplicação do vácuo é uma das técnicas mais aplicadas com esse propósito MELOFILHO VASCONCELOS 2011 62 Reação de Maillard Reação de escurecimento nãoenzimático A reação de Maillard pode ocorrer em alimentos através do aquecimento ou até mesmo durante longo prazo de armazenamento É caracterizada por uma reação que envolve o grupamento carbonila de um açúcar redutor principalmente a Dglicose e um primário de um aminoácido MATOS MACEDO 2015 Essa reação depende de diversas condições Temperatura elevada acima de 40C Atividade de água intermediaria entre 04 e 07 pH na faixa de 6 e 8 preferencialmente alcalino Umidade relativa entre 30 e 70 Presença de íons de transição com Cu2 e Fe2 que atuam como catalisadores 85 Além disso sabese que o tipo de aminoácido e do açúcar redutor interfere na velocidade de reação A ordem decrescente de reatividade dos açúcares são xilose arabinose glicose maltose frutose MATOS MACEDO 2015 Quanto aos aminoácidos a lisina é aproximadamente duas a três vezes mais reativas que outros aminoácidos por exemplo SILVA 2018 A reação de Maillard é dividida em três etapas A primeira é caracterizada pela condensação da carbonila do açúcar redutor e uma amina do aminoácido figura 63a e 63b formando uma base de Schiff figura 63c a qual pode ser uma glicosilamina figura 63d ou o chamado Composto de Amadori 1amino 1 desoxiDfrutose quando o açúcar participante da reação é uma Dglicose figura 63e Caso o açúcar participante da reação seja uma cetose a Ncetosilamina formada seria convertida em seu respectivo derivado 2amino2desoxialdose por meio do chamado rearranjo de Heyns DAMODARAN PARKIN 2019 MATOS MACEDO 2015 Fonte DAMODARAN PARKIN 2019 Figura 63 Esquema apresentando a primeira etapa da reação de Maillard 86 Na segunda etapa mantendose as condições necessárias para o processo aquecimento eou prolongamento do armazenamento ocorre uma série de reações do tipo desidratação enolização e retroaldolização Como resultado dessas reações temos compostos dicarbonílicos redutonas e derivados do furfural como hidroximetilfurfural HMF por exemplo 5hidroximetil2furaldeido Figura 64 e substancias oriundas da degradação de aminoácidos MATOS MACEDO 2015 Fonte DAMODARAN PARKIN 2019 Figura 64 Esquema apresentando a segunda etapa da reação de Maillard Por fim a terceira fase é caracterizada por reações de fragmentação e polimerização Os compostos carbonila reativos como o HMF furfural e outras carbonilas e os compostos contendo grupos amina polimerizamse e formam compostos chamados de melanoidinas compostos de elevado peso molecular contendo nitrogênio e com coloração marrom e insolúveis DAMODARAN PARKIN 2019 MATOS MACEDO 2015 87 Como vimos anteriormente em algumas situações a reação de Maillard é desejável pois durante o processo há a formação de compostos que conferem aromas desejáveis e característicos aos produtos termicamente processados Podemos mencionar como exemplos produtos de panificação frituras grelhados chocolate caramelo e doce de leite MATOS MACEDO 2015 Contudo como também vimos ao mesmo tempo que a reação de Maillard é desejável em alguns produtos para outros a sua ocorrência é indesejável Isso ocorre em produtos pasteurizados ou durante a estocagem de alimentos desidratados ou mesmo em carnes e peixes grelhados Além disso outro aspecto negativo é que durante a reação de Maillard pode ocorrer a formação de acrilamida que é uma substancia apontada como maléfica à saúde MATOS MACEDO 2015 621 Caramelização Reação de escurecimento nãoenzimático A caramelização ocorre por aquecimento de carboidratos em temperaturas superiores a 120C principalmente da sacarose e de açúcares redutores na ausência de compostos nitrogenados como os aminoácidos Durante o aquecimento ocorre a quebra de ligações glicosídicas levando a abertura do anel hemiacetálico e a formação de outras ligações glicosídicas e derivados furânicos DAMODARAN PARKIN 2019 MATOS MACEDO 2015 A polimerização dos derivados furânicos leva ao surgimento de pigmentos escuros no caramelo Essa reação ocorre tanto em meio alcalino quanto no ácido Em ambiente alcalino ocorre a formação de caramelos mais claros enquanto em meio ácido os caramelos tornamse mais escuros e saborosos MATOS MACEDO 2015 É importante destacar que apesar da caramelização apresentar alguns pontos similares à reação de Maillard ela exige uma temperatura maior e se dá pela degradação de açúcares em ausência de aminoácidos SILVA 2018 88 63 Gelatinização do amido Além de reações de escurecimento outros tipos de reações que envolvem alimentos merecem destaque Podemos mencionar como exemplo o processo de gelatinização do amido O amido é formado por dois polissacarídeos a amilose e amilopectina A amilose é constituída por unidades de aDglicopiranoses unidas de maneira linear através de ligações a14 podendo conter 350 a 1000 unidades de glicose Ela apresenta uma estrutura helicoidal ahelice Já a amilopectina possui uma estrutura ramificada constituída por cadeias lineares de 20 a 25 unidades de Dglicoses também unidas através de ligações glicosídicas do tipo a14 Contudo como diferencial essas cadeias estão unidas entre si através ligações glicosídicas do tipo a16 sendo formada ao todo por 10 a 500mil unidades de glicose RIBEIRO SERAVALLI 2007 Fonte RIBEIRO SERAVALLI 2007 Figura 65 Estrutura da amilose a e da amilopectina b 89 De todos os polissacarídeos o amido é o único encontrado nos vegetais em unidades denominadas de grânulos No grânulo a amilose e amilopectina apresentamse unidas por meio de pontes de hidrogênio formando as chamadas regiões cristalinas do grânulo RIBEIRO SERAVALLI 2007 Durante o processo de gelatinização do amido se o grânulo for aquecido na presença de água as moléculas começam a vibrar mais intensamente e consequentemente quebram as pontes de hidrogênio que estabilizam a estrutura cristalina permitindo assim que a água possa penetrar na região cristalina Esse processo tem como consequência o inchaço do grânulo de amido e o aumento da viscosidade Nesse sentido uma solução com 1 em massa de amido em água fria apresentase com baixa viscosidade porém ao ser aquecida é transformada em uma pasta viscosa RIBEIRO SERAVALLI 2007 Fonte HORN 2012 Figura 66 Esquema representando o processo de gelatinização 90 64 O processo de retrogradação do amido A retrogradação é um processo que ocorre devido a reaproximação das moléculas e pela redução da temperatura durante o resfriamento da solução que contêm amido em sua composição Do ponto de vista molecular ocorre a formação de novas pontes de hidrogênio entre as moléculas ou seja há o rearranjo de zonas cristalinas e a consequente expulsão das moléculas de água Esse processo recebe o nome de Sinérese É importante destacar que a retrogradação é um processo irreversível e acelerase em temperaturas próximas a 0 C RIBEIRO SERAVALLI 2007 Conclusão Esse bloco abordou algumas reações que ocorrem nos alimentos As reações de escurecimento podem ser do tipo enzimático que envolve a ação de enzimas como a Polifenoloxidase PPO ou não enzimático como a reação de Maillard e a caramelização A reação de Maillard ocorre envolvendo açúcares redutores e aminoácidos sobre aquecimento Como produto temos a formação de compostos chamados de melanoidinas Já a caramelização envolve açúcares redutores e aquecimento elevado produzindo o caramelo Vale a pena destacar que essas reações de escurecimento podem ser desejáveis uma vez que afetam positivamente aspectos sensoriais dos alimentos ou indesejáveis pois participam do processo de deterioração Além das reações de escurecimento abordamos também o processo de gelatinização e retrogradação do grânulo do amido A gelatinização é caracterizada pelo aumento da viscosidade da solução que contém o amido enquanto a Retrogradação é caracterizada pela Sinérese que é o processo de reorganização da zona cristalina do grânulo de amido Com isso encerramos nossa disciplina Espero que tenham gostado da discussão promovida 91 REFERÊNCIAS CAMPBELLPLATT G Ciência e Tecnologia de Alimentos Barueri Editora Manole 2015 DAMODARAN S PARKIN K L Química de alimentos de Fennema 5 ed Porto Alegre Artmed 2019 HORN M M Blendas e filmes de quitosanaamido de milho estudo da influência da adição de polióis oxidação do amido e razão amiloseamilopectina nas suas propriedades 2012 Tese Doutorado em Química Instituto de Química de São Carlos Universidade de São Paulo 2012 Disponível em httpsbitly3dhtkBO Acesso em 15 jun 2022 MATOS S P MACEDO P D G Bioquímica dos Alimentos Composição Reações e Práticas de Conservação São Paulo Érica 2015 MELOFILHO A B VASCONCELOS M A S Química de alimentos Recife UFRPE 2011 Disponível em httpsbitly3S2JDRG Acesso em 15 jun 2022 RIBEIRO E P SERAVALLI E A G Química de alimentos 2 ed São Paulo Blucher 2007 SILVA P S Bioquímica dos alimentos Porto Alegre SAGAH 2018