Introdução à Análise de Alimentos Profa. Marysa Carvalho Franco - ppt video online carregar
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Apresentação em tema: "Introdução à Análise de Alimentos Profa. Marysa Carvalho Franco"— Transcrição da apresentação:
1 Introdução à Análise de Alimentos Profa. Marysa Carvalho Franco
2 Análise de Alimentos Determinar um componente específico do alimento, ou vários componentes?
3 Origem: Grego – Broma, Bromatus = dos alimentos Logos = ciência
Alguns Conceitos Bromatologia - é a ciência que estuda os alimentos, sua composição química qualitativa e quantitativamente, sua ação no organismo, seu valor alimentício e calórico, suas propriedades físicas, químicas, toxicológicas e também adulterantes e contaminantes. Esta ciência tem como função analisar os alimentos de forma detalhada Origem: Grego – Broma, Bromatus = dos alimentos Logos = ciência Alimento – é toda substância ou mistura de substâncias, no estado sólido, líquido, pastoso destinadas a fornecer aos organismo humano os elementos normais à sua formação, manutenção e desenvolvimento.
4 Função básica da bromatologia
É apresentar o conjunto de propriedades contidas em um alimento relacionando-o diretamente com a qualidade e quantidade dos constituintes químicos presentes no mesmo. Nos alimentos de um modo geral, os constituintes químicos podem ser agrupados em duas categorias: a) Constituintes básicos ou nutritivos: • Água • Carboidratos • Gorduras • Proteínas • Minerais • Vitaminas b) Constituintes secundários • Enzimas • Ácidos orgânicos • Compostos voláteis • Pigmentos • Pectinas • Substâncias aromáticas, etc...
5 Análise de Alimentos: Por quê?
Conhecer a composição da matéria-prima e do produto acabado Determinar o padrão de identidade e qualidade dos alimentos Controlar e garantir a qualidade da matéria-prima e do produto Estabelecer a composição nutricional nos rótulos Obter dados para o planejamento dietético Segurança no consumo de alimentos Gerar banco de dados e validação de processo Desenvolver novos produtos e padrões de qualidade Conhecer os efeitos do processamento e da estocagem na qualidade do produto
6 Análise de Alimentos Identificação e quantificação de nutrientes
Produtos vegetais e animais Ciência Tecnologia Embalagens Aditivos Conservação Estabilidade Reações químicas, físicas e enzimáticas Alimentos Engenharia Nutrição Processos Equipamentos Nutrição Humana e Experimental
7 Aplicação da Análise de Alimentos
Indústrias – controle de qualidade, controle de processos em águas, alimentos, matérias-primas, produto acabado, embalagens, vida-de-prateleira. Desenvolvimento de novos produtos e melhoramento de produtos já existentes. Universidades e Institutos de Pesquisa – desenvolvimento de metodologia, controle de processos em pesquisas, prestação de serviços, etc. Órgãos Governamentais – controle de qualidade, fiscalização na produção e distribuição, padronização de novos produtos e registro.
8 Analista Fornecer dados analíticos de alta qualidade através de métodos analíticos que sejam confiáveis e adequados, rapidamente e a um baixo custo.
9 Análise Qualitativa e Quantitativa
Análises de Alimentos Análise Qualitativa e Quantitativa Identificação e quantificação de voláteis de café através de cromatografia gasosa de alta resolução/espectrometria de massas empregando um amostrador automático de "headspace".(AMSTALDEN et al., 2001). Caracterização de subprodutos da industrialização do maracujá-aproveitamento das sementes. (FERRARI et al, 2004). Determinação do perfil de compostos voláteis e avaliação do sabor e aroma de bebidas produzidas a partir da erva-mate (Ilex paraguariensis). (MACHADO et al., 2007).
10 Análises de Alimentos Análise Qualitativa identificação
Avaliação da atividade antioxidante e identificação dos ácidos fenólicos presentes no bagaço de maçã cv. Gala. (SOARES et al., 2008). Composição de voláteis e perfil de aroma e sabor de méis de eucalipto e laranja. (BASTOS et al., 2002). Análise Quantitativa quantificação Disponibilidade de polifenóis em frutas e hortaliças consumidas no Brasil. (FALLER et al., 2009). Teor de nitrato em alface cultivada em sistemas hidropônico e convencional. (BENINNI et al., 2002). Determinação das frações protéicas e de carboidratos e taxas de degradação in vitro da cana-de-açúcar e do farelo de algodão. (PEREIRA, et al., 2000).
11 Métodos de Análise Métodos Convencionais Métodos Instrumentais
Nenhum equipamento sofisticado Equipamentos sofisticados
12 Métodos de Análise Convencionais ou Clássicos: Instrumentais:
Os mais utilizados atualmente ( Kejdal, Soxlet, Cinzas, Umidade, e etc ). Instrumentais: Utilizados em alternativa aos convencionais, sempre que possível. Alto custo de equipamentos eletrônicos; Não existe equipamento disponível para determinadas análises; Requer-se um método convencional (sob aspecto legal, por se tratar de um método oficial); Existem casos raros, onde métodos convencionais podem apresentar resultados melhores do que os instrumentais.
13 Métodos de Análise Métodos gravimétricos Métodos volumétricos
precipitação , volatilização e eletrodeposição avaliar a presença e quantidade do elemento a partir do peso do produto de uma reação Métodos volumétricos neutralização e oxi-redução Medi a capacidade de reação do constituinte desejado, com uma solução reagente adequada e rigorosamente conhecida (solução padrão)
14 Métodos de Análise Métodos ópticos Métodos eletroquímicos
interação entre a matéria e energia em forma de luz Métodos eletroquímicos condutividade elétrica dos componentes após ou durante uma reação química
15 Métodos de Análise Métodos cromatográficos
Separação seletiva entre uma fase estacionária e uma fase móvel Compostos dissolvidos por uma determinada substância , seja sólida, líquida ou gasosa cromatografia em papel, de placa, gasosa e líquida
16 Escolha do Método Analítico
Alimentos → amostras complexas, onde os vários constituintes podem estar interferindo entre si → muitos casos, um determinado método pode ser apropriado para um tipo de alimento e não fornecer bons resultados para outro. Escolha do método analítico vai depender do produto a ser analisado.
17 Fatores determinantes na escolha do método analítico:
1. Quantidade de amostra disponível: Classificação para os métodos analíticos de acordo com o tamanho da amostra: Classificação Tamanho da amostra Tipo de métodos Macro ≥ 0,1 g Convencionais Meso (Semimicro) 10 – 100 mg Instrumentais Micro 1,0 – 10 mg Submicro 0,1 – 1 mg Ultramicro ≤ 0,1 mg Traços 100 a μm (ppm) Microtraços 10-7 – 10-4 μm Nanotraços 10-10 – 10-7 μm
18 Fatores determinantes na escolha do método analítico:
2. Quantidade do componente analisado: Classificação dos componentes em relação ao peso total da amostra: Menores: 0,01 – 1% Micro: <0,01% Traços: (ppm e ppb) Maiores: >1% Métodos Convencionais gravimetria e volumetria Métodos Instrumentais equipamentos (pHmetro, espectrofotômetro, cromatógrafos, etc)
19 Fatores determinantes na escolha do método analítico:
3. Exatidão requerida: Métodos clássicos: exatidão de até 99,9% quando o analito encontra-se em mais de 10% na amostra. Em quantidades <10% a exatidão cai significativamente, necessitando de Métodos mais exatos e sofisticados. 4. Composição química da amostra: presença de interferentes. Determinação de um componente predominante não oferece grandes dificuldades. Material de composição complexa necessidade de efetuar a separação dos interferentes potenciais antes da medida.
20 Fatores determinantes na escolha do método analítico:
5. Recursos disponíveis: nem sempre é possível utilizar o melhor método: $ Custo Reagente Equipamento Pessoal especializado Tempo 6. Número de amostras a analisar: Muitas amostras – pode-se escolher métodos que requerem operações mais demoradas e trabalhosas, como a calibração de equipamentos, montagem de aparelhos e a preparação de reagentes, pois o custo destas operações se distribui sobre o grande número de amostras a analisar; Poucas amostras – são preferíveis os métodos analíticos que permitem reduzir ao mínimo os preparativos preliminares e o custo da análise, ainda que o mesmo seja mais trabalhoso.
21 Confiabilidade dos Resultados e Tratamento Estatístico :
Antes de optar por um determinado método analítico deve-se considerar vários fatores. Entre estes a confiabilidade dos resultados que irá depender de vários fatores, como: Especificidade; Exatidão; Precisão; Sensibilidade
22 Confiabilidade dos Resultados e Tratamento Estatístico :
Especificidade Capacidade do método analítico em medir o composto de interesse, independente da presença de substâncias interferentes. O interferente não será computado com o composto de interesse, ou ele poderá ser descontado
23 Confiabilidade dos Resultados e Tratamento Estatístico :
Exatidão Mede quão próximo o resultado de um dado método analítico se encontra do real. Determinação da exatidão: - Porcentagem de recuperação do composto de interesse que foi adicionado a amostra numa quantidade previamente conhecida - Comparar os resultados com aqueles obtidos por outros métodos analíticos já definidos como exatos
24 Confiabilidade dos Resultados e Tratamento Estatístico :
Precisão Determinada pela variação entre vários resultados obtidos na medida de um determinado componente da mesma amostra Desvio padrão entre as várias medidas e a média Equações no quadro
25 Confiabilidade dos Resultados e Tratamento Estatístico :
Sensibilidade Descreve quanto a resposta varia com a variação da concentração do analito Ex: Em métodos sensíveis, uma pequena diferença na concentração do analito causa grande variação no valor do sinal analítico medido. Pode ser medida no método e com o equipamento a ser utilizado . Pode ser expressa como a inclinação da curva analítica (coeficiente angular), expresso pala equação S=dx/dc, onde: dx=variação da resposta, dc=variação da concentração É medida ao mesmo tempo que testa a linearidade Depende da natureza do analito e da técnica de detecção Sensibilidade A sensibilidade é a capacidade do método em distinguir, com determinado nível de confiança, duas concentrações próximas (16). Sob o ponto de vista prático, a sensibilidade constitui o coeficiente angular do gráfico analítico (3, 19) expresso como: Em métodos sensíveis, uma pequena diferença na concentração do analito causa grande variação no valor do sinal analítico medido. Esse critério expressa a capacidade do procedimento analítico gerar variação no valor da propriedade monitorada ou medida, causada por pequeno incremento na concentração ou quantidade do analito. Entretanto, tornou-se comum o uso errôneo desse termo para designar método com baixo limite de detecção (LD) (16). 2.6 EXATIDÃO
26 Confiabilidade dos Resultados e Tratamento Estatístico :
Limite de detecção Menor quantidade ou concentração de um dado componente que pode ser detectado pelo método, com um certo limite de confiabilidade utilizando determinado procedimento experimental
27 Confiabilidade dos Resultados e Tratamento Estatístico :
Limite de detecção O limite de detecção pode ser aumentado: - aumentando a resposta da medida: numa medida colorimétrica, podemos usar reagentes colorimétricos que forneçam maior absorção da radiação; - Aumentado o poder de leitura do equipamento, em análise instrumental
28 Os métodos de análise podem ser classificados em vários tipos:
O método ideal deve ser exato, preciso, prático, rápido e econômico. O analista deve decidir em função do objetivo da análise, quais atributos devem ser priorizados. Os métodos de análise podem ser classificados em vários tipos: métodos oficiais: Métodos testados e aprovados por laboratórios competentes, que devem ser seguidos por uma legislação ou agência de fiscalização;
29 Métodos de Análise métodos padrões ou de referência:
Métodos desenvolvidos e testados por um conjunto de laboratórios através de estudos colaborativos; métodos rápidos: Métodos que reduzem o tempo de análise normalmente utilizado Apresentam menor exatidão na medida (em relação ao método oficial) Útil em análises na determinação aproximada, como teor de umidade, teor de proteína e teor de gorduras em alimentos.
30 Métodos de Análise métodos modificados:
Geralmente métodos oficiais ou padrões, que passam por alguma modificação, para criar alguma simplificação, ou adaptação segundo as condições existentes, ou, ainda, remover substâncias interferentes; métodos automatizados: utilizam equipamentos automatizados.
31 Métodos Oficiais de Análise de Alimentos
Utilizados para análises oficiais: - expedição de laudos técnicos - laboratórios devem apresentar resultados similares - Além da metodologia oficial, os laboratórios credenciados pelos órgãos competentes devem passar por um processo de inspeção periódica quanto a calibração de equipamentos e vidrarias, e nível de preparação (treinamento) de seus laboratoristas.
32 Métodos Oficiais de Análise de Alimentos
AOAC (Official Analytical Chemists International): consiste no mais conhecidos e um dos mais completos compendium de análise de alimentos, o qual contém praticamente todo o tipo de análise (engloba produtos em geral) que se deseja realizar em alimentos; AACC (American Association of Cereal Chemists): consiste no compendium específico de análise de cereais e seus subprodutos; AOCS ( American Oil Chemists' Society): consiste no compendium específico de análise de óleos, gorduras e seus subprodutos;
33 Métodos de Análise Standart Methods for the Examination of Dairy Products: consiste no compedium específico de análise de leite e seus subprodutos; Standart Methods for Examination of Water and Wastewater: consiste no compedium específico de análise de água e resíduos aquosos. Instituto Adolfo Lutz LANARA (Laboratório Nacional de Referência Animal) Metodologias específicas descritas em Resoluções e Instruções Normativas (Ministério da Agricultura, Ministério da Saúde e ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária)
34 Qual método de análise deve-se utilizar?
Conhecer das características físicas e químicas dos alimentos Avaliar sensorialmente um alimento Conhecer os nutrientes de um alimento, suas deficiências e seus aspectos favoráveis Avaliar a qualidade de um alimento Detectar adulterações em alimentos Resolver problemas relacionados às matérias primas utilizáveis como alimentos Verificar o estado de conservação dos dos alimentos
35 Fatores que dificultam a análise de alimentos
Complexidade das amostras Número muito grande de substâncias presentes Distribuição não uniforme Perecibilidade dos alimentos Variabilidade de amostras do mesmo alimento
36 b) Constituintes secundários
O VALOR NUTRITIVO DOS ALIMENTOS O conjunto de propriedades apresentadas por um alimento relaciona-se diretamente com a qualidade e quantidade dos constituintes químicos presentes no mesmo. Nos alimentos de um modo geral, os constituintes químicos podem ser agrupados em duas categorias: a) Constituintes básicos ou nutritivos: • Água • Carboidratos • Gorduras • Proteínas • Minerais • Vitaminas b) Constituintes secundários • Enzimas • Ácidos orgânicos • Compostos voláteis • Pigmentos • Pectinas • Substâncias aromáticas, etc...