Bromatologia e Análise de Alimentos

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1 Bromatologia e Análise de Alimentos Aula 3 Fatores intrínsecos e extrínsecos que interferem no crescimento microbiano nos alimentos. Cinzas em alimentos. Métodos de determinação de cinzas em alimentos. Farmácia e Biomedicina Profa. Nádia Fátima Gibrim Unip Qualidade dos alimentos: influenciada pelo número e tipo de microrganismos iniciais e sua posterior multiplicação. A má qualidade das matérias-primas e a falta de higiene também determinam a contaminação inicial. O tipo de alimento (fatores intrínsecos - relacionados às características do alimento) e as condições ambientais (fatores extrínsecos - relacionados com o ambiente em que o alimento se encontra) regulam a multiplicação microbiana. Intrínsecos Extrínsecos Atividade de água (Aa ou Aw): Parâmetro que mede a disponibilidade de água de um alimento para favorecer o crescimento de microrganismos ou de reações químicas. Varia de 0 a 1. Os microrganismos têm um valor mínimo, um valor máximo e um valor ótimo de atividade deágua para sua multiplicação. Considerando que a Aa da água pura é 1,00 e que os microrganismos não se multiplicam na água pura, o limite máximo para o crescimento microbiano é ligeiramente menor do que 1,00. Alimentos Atividade de água (Aa) Frutas frescas e vegetais > 0,97 Aves e pescados frescos > 0,98 Carnes frescas > 0,95 Ovos 0,97 Pão 0,95 Queijos > 0,91 Carnes curadas 0,95 Bolos 0,94 Nozes 0,84 A maioria das bactérias deteriorantes não se multiplica em Aa inferior a 0,91, enquanto que fungos deteriorantes podem fazê-lo emaa de até 0,80. Considera-se o valor de 0,60 como o valor de Aa limitante para a multiplicação de qualquer microrganismo, ou seja, abaixo de 0,60 os microrganismos não se multiplicam. Valores mínimos de atividade de água (Aa) para multiplicação de microrganismos importantes em alimentos Microrganismos Atividade de água Bactérias deteriorantes 0,90 Leveduras deteriorantes 0,88 Bolores deteriorantes 0,80 Clostridium botulinum 0,97 Escherichia coli 0,96 Staphylococus aureus 0,86 1

2 Acidófilos Ex: Acidithiobacillus sp Neutrófilos Ex: Escherichia coli Alcalifílicos Ex: Bacillus sp Importância fundamental na limitação das espécies de MOs capazes de se desenvolver no alimento. É a facilidade com que o substrato (alimento) perde ou ganha elétrons. Oxidação Redução Liberação ou perda de elétrons - Eh positivo O composto recebe elétrons - Eh negativo Quanto mais oxidada maior o Eh Quanto mais reduzida menor o Eh Quanto menor o Eh maior a capacidade de ceder elétrons! Cada tipo de MO precisa de um determinado Eh para se multiplicar. Do próprio alimento; Capacidade de equilíbrio; Tensão de oxigênio em torno do alimento; O acesso da atmosfera ao alimento. 2

3 Nutrientes Os microrganismos variam quanto à capacidade de utilizar diferentes substratos do alimento, tais como carboidratos, gordura, proteínas, vitaminas e sais minerais. Temperatura Fator ambiental que mais afeta a multiplicação microbiana. A temperatura ótima para a maioria dos microrganismos, inclusive para os microrganismos patogênicos, é de 35 o C. Multiplicação microbiana: pode ocorrer na faixa de - 8 o C até 90 o C. 65 o C ZONA de PERIGO 5 o C Faixa de temperatura em que os microrganismos se multiplicam rapidamente. A manutenção dos alimentos, fora da zona de perigo, não impede que todas as bactérias se multipliquem. Alguns tipos de bactérias são capazes de produzir esporos e conseguem sobreviver em temperaturas drásticas. Classificação de Mos segundo Temp. ideal de multiplicação: Psicrófilos - multiplicam-se entre 0ºC e 20ºC, com um ótimo entre 0ºC e 15ºC; Psicrotróficos - desenvolvem-se entre 0ºC e 7ºC; Mesófilos - ótima entre 25 e 40ºC, mínima entre 5ºC e 25ºC e 45ºC e máxima entre 40ºC e 50ºC; Termófilos - ótima entre 45ºC e 65ºC, mínima entre 35ºC e 45ºC e máxima entre 60ºC e 90ºC. MOs psicrófilos e psicrotróficos multiplicam-se bem em alimentos refrigerados, sendo os principais agentes de deterioração de carnes, pescados, ovos, frangos e outros. 3

4 Determina quais Mos vão predominar no ambiente. Facultativo: necessita ou não de O 2 anaeróbio facultativo: bacillus, Staphylococus Microaerófilo: necessita de quantidade determinada de O 2 (+/- 10 %) Lactobacilos, Estreptococos, Campylobacter e Lysteria Conceito Resíduo inorgânico resultante da queima da matéria orgânica. Composição das cinzas: [ ]s: K, Na, Ca e Mg; [ ]s: Al, Fe, Cu, Mn e Zn; Traços: Ar, I, F e outros elementos. Cinzas matéria original Componentes Temperatura ( C) Carbonato de potássio 900 Carbonato de sódio 900 Mercúrio Cádmio (Cd) > 450 Zinco e chumbo (Zn e PB)

5 Cálcio (Ca) concentração: produtos lácteos, cereais, nozes, alguns peixes e certos vegetais. concentração: em todos os alimentos, exceto em açúcar, amido e óleo. Fósforo (P) concentração: produtos lácteos, grãos, nozes, carne, peixe, aves, ovos e legumes. Ferro (Fe) [ ]: grãos, farinhas, produtos farináceos, cereais assados e cozidos, nozes, carne, aves, frutos do mar, peixes, aves, ovos e legumes. [ ]: produtos lácteos, frutas e vegetais. Sódio (Na) Sal é a principal fonte, e em quantidade média em produtos lácteos, frutas, cereais, nozes, carne, peixe, ovos e vegetais. Indicativo de várias propriedades: Aceito como índice de refinação para açúcares e farinhas; Níveis adequados de cinza total são um indicativo das propriedades funcionais de alguns produtos alimentícios; Parâmetro útil para verificação do valor nutricional de alguns alimentos e rações. Indispensáveis para o metabolismo normal e geralmente constituem os elementos da dieta essencial; Aqueles sem nenhuma função conhecida ou até podem ser prejudiciais à saúde. Determinações para caracterização da pureza e adulteração de amostras: Cinza solúvel e insolúvel em água; Alcalinidade das cinzas; Cinza insolúvel em ácido. METODOLOGIAS Temperaturas de incineração na mufla: MUFLA 525 C frutas e produtos de frutas, carne e produtos cárneos, açúcar e produtos açucarados e produtos de vegetais. BALANÇA COLETAR TRITURAR QUEIMAR INCINERAR DESSECADOR PESAR Pesagem 550 C produtos de cereais, produtos lácteos (com exceção da manteiga, que utiliza 500 C), peixes e produtos marinhos, temperos e condimentos e vinho. 600 C grãos e ração. 5

6 Tempo de incineração É difícil especificar o tempo porque varia com o produto e com o método. Existe especificação somente para grãos e ração, que é de duas horas. Para os demais produtos, a carbonização está terminada quando o material se torna completamente branco ou cinza, e o peso da cinza fica constante. Isso costuma levar muitas horas. Pesagem de cinzas Deve-se tomar cuidado no manuseio do cadinho com a cinza antes de pesar, porque ela é muito leve e pode voar facilmente. Para melhor proteção, deve-se cobrir com um vidro de relógio, mesmo quando estiver em dissecador. Algumas cinzas são muito higroscópicas e devem ser pesadas o mais rapidamente possível em frasco com tampa (pesa-filtro). Um exemplo desse tipo de cinzas é a de frutas, que contém carbonato de potássio, altamente higroscópico. Fornos muflas É utilizada para determinar elementos em traços, que podem ser perdidos na cinza seca e também de metais tóxicos. Reagente universal: H 2 SO 4 -HNO 3 -HClO 4 Requer controle exato de temperatura e alguns minerais podem ser volatilizados. Cinzas secas: É mais utilizada para cinza total, cinza solúvel e insolúvel em água, insolúvel em ácido. É útil também na determinação dos metais mais comuns e que aparecem em maiores quantidades. É uma técnica simples e útil para análise de rotina. É demorada. Cinzas secas Limitações do uso: altas temperaturas, reações entre os metais e os componentes da amostra, ou entre estes e o material do cadinho. Geralmente mais sensível para amostras naturais. Necessita menor supervisão. Pode-se usar amostras grandes. 6

7 É mais comumente utilizada na determinação da composição individual da cinza. Pode-se utilizar baixas temperaturas, que evitam as perdas por volatilização. É mais rápida. Utiliza reagentes muito corrosivos. Necessita de brancos para os reagentes. Não é prático como método de rotina. Exige maior supervisão e não serve para amostras grandes. A cinza obtida por via úmida está pronta para ser utilizada para análises individuais de cada elemento mineral nela contido. Métodos: absorção atômica emissão de chama colorimetria turbidimetria titulometria A maioria dos métodos, com exceção do último é instrumental (equipamentos utilizados são sofisticados e caros). Para análise de traços de metais (nanogramas e picogramas). Todo o material utilizado (como equipamento e cadinhos) deve ser o mais puro e inerte possível. Cadinhos de quartzo, platina e, em menor grau, prolipropileno. Limpeza dos equipamentos e cadinhos por banho de vapor para reduzir interferentes e a adsorção dos elementos. Para reduzir erros sistemáticos: utilizar microtécnicas, com pequenos equipamentos e cadinhos. Voláteis: sistema deve ser fechado e a temperatura deve ser o mais baixa possível. Para análise de traços de metais (nanogramas e picogramas). Reagentes e materiais de laboratório devem ser os mais puros possíveis. Evitar a contaminação do ar no laboratório. Manipulações e etapas de trabalho devem ser restringidas ao mínimo para reduzir contaminações inevitáveis. Todo o procedimento deve ser verificado por análises comparativas interlaboratoriais. 7