Composição Centesimal. HNT0205 Produção e Composição de Alimentos 2017

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1 Composição Centesimal HNT0205 Produção e Composição de Alimentos 2017

2 Objetivos Reconhecer a disponibilidade dos alimentos no Brasil. Conhecer as características físico-químicas dos alimentos e sua composição em nutrientes. Reconhecer a importância da variedade e diversidade de alimentos na dieta dos indivíduos e coletividade.

3 Referências: 1.Ayres JC. Impact of toxicology on food processing. Westport, CT: AVI; Bobbio FO, Bobbio PA. Introdução à química de alimentos. São Paulo: Livraria Varela; Concon JM. Food toxicology. New York: Marcel Dekker; Coulate TP. Food: The Chemistry of its components. Cambridge, UK: Royal Society of Chemistry; Fennema OR. Food chemistry. 2. ed, New York: Marcel Dekker Inc.; Flandrin J, Montanari MA. História da Alimentação. 2.ed. Estação liberdade; Hiller K. Toxicological aspects of food. Elsevier Applied Science; Liener IE. Toxic constituents of plants foodstuffs. New York: Academic Press; Jelliffe EF. Jelliffe DB. Adverse effects of foods. New York: Plenum Press; Potter NN. Food science. New York: An Avi Book; Proudlove K. Os alimentos em debate: uma visão equilibrada. São Paulo: Varela; Vaclavik VA. Essentials of food science. Chapman e Hall; Sarti, FM e Torres, EAFS. Nutrição e Saúde Pública produção e consumo de alimentos. Manole; 2017

4 1. INTRODUÇÃO A COMPOSIÇÃO CENTESIMAL exprime, basicamente, a proporção dos nutrientes em um alimento. Cada nutriente é expresso na sua proporção em relação a 100 g do produto é necessária para a elaboração de programas nos campos da nutrição, saúde e educação, além de agricultura, indústria e marketing de alimentos. Rotulagem, Bancos de Dados de Composição, etc. 1 caloria equivale a 4,1833 joules

5 COMPOSIÇÃO CENTESIMAL ou Composição proximal UMIDADE CINZA ou FRAÇÃO MINERAL FIXA LIPÍDEOS PROTEÍNAS FIBRA ALIMENTAR CARBOIDRATOS

6 CÁLCULO DO VALOR CALÓRICO Então o valor calórico (Kcal em 100g) é a soma de: P x 4,0 + L x 9,0 + C x 4,0 Proteínas (%) = P Lipídios (%) = L Carboidratos (%) = C

7 TABELA 1. Representa o fator de conversão dos diversos componentes dos alimentos em kcal/g e kilojoules/g. COMPONENTES Kcal/g Kjoule/g Lipídios 9,0 37 Proteínas 4,0 17 Carboidratos expressos em monossacarídeos 3,75 4,1 Amido 3,9 16 Sacarose 4,0 16 Glicose, Frutose 4, caloria equivale a 4,1833 joules

8 UMIDADE A determinação do teor de umidade é ponto de partida da análise de alimentos. A preservação do alimento depende da quantidade de água presente no alimento. A água contida no alimento pode encontrar-se sob as formas livre e ligada.

9 Teor de umidade de alguns alimentos ALIMENTO UMIDADE (%) Leite em pó 4 Queijos Manteiga 15 Sorvetes 65 Frutas Carnes e peixes Cereais <10

10 Teor de umidade de alguns alimentos ALIMENTO UMIDADE (%) Prod. Láteos fluidos 87 a 91 Creme de leite Margarina e maionese 15 Molhos de salada 40 Vegetais 66 em média Macarrão 9 Açúcar <1

11 DETERMINAÇÃO DA UMIDADE MÉTODO GRAVIMÉTRICO A 105º C (6 a 18hs) SECAGEM POR RADIAÇÃO INFRAVERMELHA MÉTODO QUÍMICO (Karl-Fischer)

12 BALANÇA INFRAVERMELHO

13 Karl-Fischer

14 DETERMINAÇÃO DA UMIDADE MÉTODO GRAVIMÉTRICO A 105º C (6 a 18hs) Este método está baseado na determinação da perda de peso do produto submetido ao aquecimento, através da remoção de água. O alimento, geralmente, é triturado ou homogeneizado para facilitar a saída de água. Possui limitações quanto ao tipo de alimento no qual pode ser usado: Alimentos muito ricos em óleos essenciais (especiarias) podem levar a superestimação do valor de umidade

15 Outros cuidados -Alimentos com alta umidade ( frutas e vegetais) Caramelização da amostra, devido ao alto teor de açúcar; -Sementes Baixa umidade, mas alta concentração de água ligada,devendo moer os grãos; -Carnes Alto teor de umidade e gordura, o que dificulta sua eliminação -Queijos Amostras uniformes, com alto teor de sal, o que dificulta sua eliminação

16 CINZAS OU RESÍDUO MINERAL FIXO É o resíduo inorgânico que permanece após a queima da matéria orgânica, que é transformada em CO 2, H 2 O e NO 2.

17 ELEMENTOS MINERAIS SÃO CONVERTIDOS EM: - Óxidos; - Sulfatos; - Fosfatos; - Silicatos;

18 Fornece apenas uma indicação do teor de minerais, sem informações sobre a composição específica Quando se trata de produtos vegetais (rações, cereais, etc), a determinação da cinza dá pouca informação sobre sua composição, uma vez que seus componentes, em minerais, são muito variáveis. Alguns alimentos de origem vegetal são, ainda, ricos em sílica, o que resulta em teor elevado de cinzas, todavia, esse teor apresenta pouco valor nutritivo.

19 COMPOSIÇÃO DAS CINZAS Depende da natureza do alimento e do método de determinação utilizado ÍON Cálcio Fósforo Ferro Sódio Magnésio Cobre Enxofre Cobalto Zinco Fonte rica Laticínios, cereais, nozes, peixes, alguns vegetais Grãos, farinhas, cereais, nozes, carnes, aves, frutos do mar, peixes, ovos e legumes. Sal de cozinha Nozes, cereais e legumes Frutos do mar, cereais, vegetais Alimentos ricos em proteínas Vegetaise frutas Frutos do mar

20 CONTEÚDO DE CINZAS NO ALIMENTOS Cereais: 0,3%-3,3%; Produtos lácteos: 0,7%-6,0%; Peixes e produtos marinhos: 1,2%-3,9%; Frutas frescas: 0,3%-2,1%; Vegetais frescos: 0,4%-2,1%; Carnes e produtos cárneos: 0,5%-6,7%; Aves: 1,0%-1,2%; Nozes: 1,7%-3,6%; Óleos e gorduras: 0,0% (óleos e gorduras vegetais)- 2,5% (manteiga e margarina); Leguminosas:2,2%-4,0%; Açúcares e xaropes: 0,0-1,2%

21 Diferentes teores de cinzas encontradas nos alimentos. Alimentos % cinzas Farinha de peixe 15,0 % Farinha de trigo 0,8% Leite 6,0% Cacau 5,4% Feijão 4,0% Açúcar 0,0% Repolho 0,7%

22 DETERMINAÇÃO DE EXTRATO ETÉREO Baseado na extração intermitente da fração lipídica por meio de um solvente orgânico adequado: éter, clorofórmio, benzeno e outros solventes orgânicos chamados de extratores. O grupo inclui: Ácidos graxos livres, triglicerídos, esteróis (colesterol), vitaminas lipossolúveis, pigmentos, óleos essenciais, etc.

23 PRINCÍPIO O teor de EXTRATO ETÉREO dos alimentos é obtido por diferença de peso, antes e após a extração com éter, dos compostos solúveis neste solvente. Solventes: Éter etílico (éter sulfúrico) P.E = 34,6oC Éter de petróleo P.E = 30-60oC Vantagens do éter de petróleo: Não extrai outras frações. Mais barato. Sua recuperação é mais fácil

24 CARACTERÍSTICAS A extração com solventes é mais eficiente quando o alimento é seco antes da análise, pois existe maior penetração do solvente na amostra; Em alimentos processados como derivados do leite, pão, produtos açucarados e produtos animais, parte dos lipídeos está ligado a proteínas e carboidratos. Tratamento ácido (HCl) ou básico (NaOH + alcóol) auxilia a liberar os lipídeos de outras frações do alimento

25 PROTEÍNAS O conteúdo em proteína bruta do alimento é determinado através do seu conteúdo em nitrogênio. N 2 pode ser proveniente de outros componentes como: Ácidos nucleicos Aminoácidos Sais de Amônio Nitratos Aminas Pigmentos Vitaminas

26 Método de Kjeldahl Desenvolveu em 1883 o processo básico para determinação de nitrogêniototal. O método de Kjeldahl, é o mais utilizado. Determina o nitrogênio contido na matéria orgânica. No caso de alimentos, a maior parte do nitrogênio é parte de proteínas. Johann Kjeldahl ( ) Alguns cuidados devem ser tomados em casos de amostras ricas em nitrogenio não proteíco.

27 Formula: Na determinação da proteína, multiplica-se o valor do nitrogêniototal encontrado pelo método de Kjeldahl por um fator que converte o nitrogênio em proteína. Para uma amostra de composição proteíca desconhecida, a proteína (P) é expressa pelo fator 6,25, considerando que a maioriadas proteínas contém nas suas moléculas aproximadamente 16% de nitrogênio. P = NT x FN

28 Fibra Alimentar As fibras podem ser classificadas quanto a sua solubilidade em água, em fibras solúveis e insolúveis. Solúvel Insolúvel pectinas, betaglicanas, gomas, mucilagens e algumas hemiceluloses. lignina,pectinas insolúveis, celulose e hemiceluloses. retardam o esvaziamento gástrico, a absorção da glicose e reduzem o colesterol no sangue. aceleram o trânsito intestinal, aumentamo peso das fezes, contribuindo para a redução do risco de doenças do trato gastrointestinal.

29 Método de análise mais utilizado: Enzímico-gravimétrico (Hellendoorn, Asp, Prosky, Schweizer e Lee) Hidrólise do amido e da proteína com enzimas (puras) Precipitação fibra solúvel Separação das fibras por filtração ou diálise Determinação Pesagem dos resíduos insolúveis (estufa a 105 o C) Determinação das cinzas (525 o C) e proteína (Nx6,25) Analisa: Fibra total Fibra solúvel Fibra insolúvel

30 Carboidratos Retirando a fração da Fibra Alimentar, os demais carboidratos podem incluir: Amido Sacarose Glicose Frutose e outros açucares solúveis Compõem, o que se costuma denominar, Carboidratos disponíveis

31 Métodos de análise Diferentemente das outras frações do alimento, não há um método analítico capaz de quantificar todos os carboidratos disponíveis de uma só vez. Combinam-se dois ou mais métodos. Em muitos casos, a fração dos Carboidratos é obtida pela diferença entre o total das demais frações e 100% (Carboidratos por diferença)

32 Assim: Carboidratos = (Umidade + Cinzas + Lipídeos + Proteínas + Fibra) - 100

33 COMPOSIÇÃO CENTESIMAL UMIDADE CINZA ou FRAÇÃO MINERAL FIXA LIPÍDEOS PROTEÍNAS FIBRA ALIMENTAR CARBOIDRATOS

34 Uma análise de Composição Centesimal segue, tipicamente, os seguintes passos: 1. Secagem da amostra (Determinação da Umidade) = Amostra Seca 2. Cinzas na Amostra Seca 3. Lipídeos na Amostra Seca = Amostra Seca e Desengordurada 4. Proteínas na Amostra Seca e Desengordurada 5. Fibra Alimentar na Amostra Seca e Desengordurada 6. Carboidratos por diferença

35 Em muitos casos, os valores de cada fração são expressos em g/100 g de BASE ÚMIDA (BASE INTEGRAL), BASE SECA ou BASE SECA E DESENGORDURADA Trata-se da Amostra Original ou na forma em que normalmente é consumida. Assim, como as frações Lipídeos e Cinzas são determinadas na Amostra quando SECA e Proteínas e Fibra na amostra SECA E DESENGORDURADA é necessária a conversão entre as bases

36 Amostra Integral Amostra SECA Lipideos 4% Cinzas 1% Proteína 5% Fibra 3% Carboidratos 12% Carboidratos 48% Cinzas 4% Lipideos 16% Proteína 20% Agua 75% Fibra 12% Porque os valores dos nutrientes são maiores em uma amostra SECA? PORQUE SEMPRE EXPRESSAMOS EM 100 G DE AMOSTRA Observar que, ao retirar a água, o valor DE CADA NUTRIENTE em 100 g de AMOSTRA SECA, MAS A PROPORÇÃO CONTINUA A MESMA. No exemplo, os Carboidratos tem valor 12 x maiores que as Cinzas. Na Amostra SECA, a proporção não muda. Tudo aumentou 4 vezes!!!

37 Amostra SECA Amostra SECA E DESENGORDURADA Carboidratos 48% Cinzas 4% Lipideos 16% Cinzas 4,76 Proteína 23,81 Carboidratos 57,14 Fibra 12% Proteína 20% Fibra 14,29 O mesmo raciocínio é válido para as proporções dos nutrientes entre a AMOSTRA SECA e a AMOSTRA SECA E DESENGORDURADA ASSIM, conhecendo os valores do Conteúdo de Água (Umidade) e Conteúdo de Lipídeos é possível fazer as conversões de uma base para outra Base Seca e Desengordurada Base Seca Base Úmida ou Integral

38 OBRIGADO!!!