UNIVERSIDADE EDUARDO MONDLANE FACULDADE DE CIÊNCIAS DEPARTAMENTO DE QUIMICA Métodos de Controle de Qualidade de Alimentos DETERMINAÇÃO DE GORDURAS NO LEITE PELOS MÉTODOS DE SOXLET E GERBER Discente: CONDOEIRA, Silva Benedito Docent tes: Prof. a Dra A. Uamusse dr a. Lúcia Chemane Maputo, Abril de 2011 1
Introdução Glícidos totais é o conjunto de glícidos facilmente solubilizáveis que podem existir nos alimentos por adição ou naturalmente, como: lactose, glicose, frutose, sacarose, maltose, dextrina e amido. Sua determinação é importante para conhecer o valor nutritivo dos componentes digeríveis, para ter conhecimento da composição centesimal e consequente enquadramento nos padrões de alimentos. Em determinados produtos eles podem exercer acção conservadora, de acordo com sua concentração. Exemplo: leite condensado, doce de leite. Na análise de alimentos, a identificação do açúcar ou açúcares presentes quase sempre depende da natureza do produto. E muitos casos, os métodos físicos são suficientes para sua determinação. Em outros casos, torna-se necessária uma separação dos açúcares componentes (por cromatografia) e não obstante, pode-se também fazer uma análise por métodos químicos. 2
1. Resumo Teórico Os açúcares, também designados por hidratos de carbono, são compostos orgânicos que contêm carbono, hidrogénio e oxigénio, de fórmula geral C n ( 2 O) n, onde n representa um número inteiro. Os açúcares mis simples designam-se monossacarídeos, entre estes destaca-se a glicose ou glucose, a frutose e a galactose. [1] Os açúcares redutores possuem grupos aldeídos e cetonas livres na sua estrutura podendo assim sofrer reacção de oxidação, já os açúcares não redutores (como a sacarose) possuem esses agrupamentos interligados por uma ligação glicosídica e se tormam redutores a partir do momento em que sofrem hidrólise ácida formando D- glucopiranose e D-Frutopiranose. [2] O O O O O O O O O O O O + Enzima O O O O O O + O O O O O O Sacarose α-d-glucopiranose α-d-frutopiranose O carbohidrato característico do leite é a lactose, este é um dissacarídeo constituído por galactose e glicose. Além dela, existem alguns oligossacarídeos. Na tabela abaixo estão indicados os açúcares que são reduzidos pelo reagente de Fehling: Tabela 1: Açúcares redutores e não redutores em relação ao reagente de Fehling Açúcares Glucose Manose Frutose Galactose Lactose Maltose Sacarose Felina + + + + + + - 1.1. Métodos de Determinação de Açúcares Entre os vários métodos quantitativos disponíveis para determinação de açúcares totais e de açúcares redutores estão: Musson-Walker; Lane-Eynon; Somogy e Nelson; métodos cromatográficos e métodos ópticos. [3] 3
a) Musson-Walker: método gravimétrico baseado na redução e precipitação de cobre pelos grupos redutores dos açúcares. Com o valor da massa de Cu 2 O obtido na redução recorre-se a tabela de ammond e se retira o valor da massa do açúcar correspondente. b) Lane-Eynon: método que utiliza a titulação e também está baseado na redução de cobre pelos grupos redutores dos açúcares. c) Somogy e Nelson: método que utiliza a microtitulação e também está baseado na redução do cobre. d) Métodos Cromatográficos: papel, camada delgada, coluna, gasosa e cromatografia líquida de alta eficiência e) Métodos Ópticos: Refratometria, Polarimetria e Densimetria Neste trabalho, os açúcares serão determinados pelo método titulométrico de Lane- Eynon. Este método consiste na medição do volume da solução dos açúcares necessários para reduzir completamente um volume conhecido da solução ou reagente de Fehling (o ponto término é dado pela mudança de cor da solução de Fehling que passa de azul a vermelho tijolo) segundo a equação: + 2 + çú çã h Á. í Ó ( h ) Existem dois factores importantes a serem seguidos neste método para maior exactidão dos resultados. A solução deve ficar constantemente em ebulição durante a titulação, porque o Cu 2 O formado pode ser novamente oxidado pelo O 2 do ar, mudando a cor novamente para azul; A titulação deve levar no máximo 3 minutos, porque pode haver decomposição dos açúcares com o aquecimento prolongado. A relação entre o cobre reduzido e o açúcar redutor não é estequiométrica, o resultado é obtido da tabelas ou padronizando-se a mistura de Fehling com uma solução de açúcar com concentração conhecida, e é geralmente expresso em glicose. [4] 4
2. Objectivos Determinação de açúcares no Jam e no leite condensado pelo método volumétrico. 3. Materiais e Reagentes Tabela 2: Amostra, indicadores, materiais e reagentes usados durante a experiencia Materiais Reagentes Uma bureta Provetas Reagente de Fehling Papéis de filtro Erlenmeyers Reagentes de Carrez 1 e 2 Pipetas graduadas Manta eléctrica Ácido clorídrico (Cl) Balança analítica idróxido de sódio (NaO) Indicadores: fenoftaleína e solução de azul-de-metileno a 1% Amostra 1: Jam Amostra 2: Leite condensado 4. Procedimentos A. Determinação de açúcares no Jam a) Preparação das soluções de açúcares i. Determinação estimada de açúcares Pesou-se 4,374g de Jam num copo de 150mL e adicionou-se 100mL de água destilada morna. Agitou-se com uma vareta de vidro até a dissolução do Jam. Essa solução foi depois filtrada para um balão de 250mL e o volume perfez-se com água destilada. ii. Determinação estimada do teor total de açúcares Da solução preparada em (i) pipetou-se 100mL para um erlenmeyer de 250mL e adicionou-se 10mL de Cl. Aqueceu-se a solução durante 5min e logo depois deixou-se arrefecer até a temperatura ambiente, entretanto, a esta solução acidulada adicionou-se 2 gotas de fenoftaleína e neutralizou-se com uma solução de NaO diluído (o p da solução foi equivalente a 8 e a solução tornou-se rosada). Depois disto, transferiu-se a solução para um balão e perfez-se o volume com água destilada. 5
b) Titulações i. Titulação do Açúcar idrolisado Montou-se o aparato de titulação e encheu-se a bureta com a solução de açúcar preparada em (a-ii), não obstante, pipetou-se 10mL da solução de Fehling para um erlenmeyer e adicionou-se 4 gotas do indicador azul-demetileno; levou-se esta solução ao aquecimento até a fervura e depois procedeu-se a titulação a quente até ao desaparecimento da coloração azul da solução de Fehling e surgimento de um precipitado vermelho tijolo. Repetiu-se este procedimento por mais duas vezes, mas desta vez, adicionou-se no segundo e no terceiro erlenmeyer (ambos com solução de Fehling e azul-de-metileno) 5 e 7mL da solução do açúcar respectivamente. (os volumes de açúcares gastos foram 8,1mL, 3,7mL e 1,5mL para os três erlenmeyer respectivamente) ii. Titulação de Açúcares Totais (Açúcares Redutores) Para esta titulação procedeu-se do mesmo modo que o ponto anterior, porém, os volumes da solução de açúcares adicionados ao segundo e terceiro erlenmeyer (ambos com solução de Fehling e indicador azul-demetileno) foram equivalentes a 18 e 19mL respectivamente. (os volumes de açúcares gastos foram 21,5mL, 3,1mL e 2,9mL para os três erlenmeyer respectivamente) Os volumes do açúcar equivalentes a redução do reagente de Fehling estão representados na tabela abaixo, para as duas últimas experiências os volumes equivalentes corresponde a soma das soluções de açúcares adicionados aos erlenmeyers (contendo a solução de Fehling e indicador) e os volumes gastos nas respectivas titulações, isto para os dois casos (i e ii): Tabela 3: Volumes dos açúcares redutores e hidrolisados gastos durante a titulação nº de Titulação V (açúcar hidrolisado) em ml V (açúcares totais) em ml 1 8,1 21,5 2 8,8 21,6 3 8,5 21,9 Média 8,5 21,7 6
B. Determinação da Lactose no Leite Condensado a) Preparação da Solução da Lactose Num balão volumétrico, pesou-se 10,663g de leite condensado e adicionou-se 50mL de água destilada, agitou-se com uma vareta de vidro até a dissolução completa do leite e logo depois adicionou-se 5mL de reagente de Carrez 1 e 5mL de reagente de Carrez 2 de modo a precipitar toda gordura e proteína existente no leite. Perfez-se o volume com água destilada. b) Titulações Do mesmo modo que nos pontos anteriores, preparou-se o aparato de titulação, encheu-se a bureta com a solução de lactose preparada na alínea anterior e preparou-se três erlenmeyer contendo a solução de Fehling e indicador azul-demetileno. Estas soluções também foram aquecidas até a fervura e tituladas a quente. O volume da solução da lactose na primeira titulação foi equivalente a 33,1mL. Para a segunda e terceira titulação, adicionou-se nos dois erlenmeyer 25mL da solução de lactose e os volumes referentes a titulação foram 8,7 e 7,8mL respectivamente. Os volumes equivalentes para a redução do reagente de Fehling estão representados na tabela abaixo e tal como nos casos anteriores também correspondem a soma dos volumes da lactose adicionado à solução de Fehling antes e durante a titulação: Tabela 4: Volume da solução da lactose que foi necessária para reduzir o reagente de Fehling nº de Titulação V (solução de lactose) em ml 1 33,1 2 33,7 3 32,8 Média 33,2 7
5. Cálculos dos Teores de Açúcares O teor dos açúcares podem ser calculados usando as seguintes relações: A. Teor de Açúcares no Jam i. Teor de Açúcares Redutores (% AR ) % = 250 10 Fórmula 1 ii. Teor de Açúcares Totais (% AT ) % =, Fórmula 2 B. Determinação do Teor da Lactose % =, Fórmula 3 Onde: T - título da solução do açúcar não hidrolizável, W - massa da amostra em gramas, A - massa do açúcar correspondente a 10mL da solução de Fehling, % AR - teor de açúcares redutores. % AT - teor de açúcares redutores. % Lac - teor da lactose. Tabela 5: Concentração dos açúcares necessários para reduzir 1mL e 10mL de solução de Fehling. Açúcares Quantidade de Açúcar correspondente a: 1mL de solução de Fehling (mg) 10mL de solução de Fehling (g) Glicose 4,95 0,0495 Frutose 5,25 0,0525 Lactose 1,46 0,0146 8
5.1. Cálculo do teor de açúcares no Jam Para o cálculo dos teores dos açúcares, calculou-se primeiro o título da solução, entretanto, sabe-se que o título será a quantidade em gramas de açúcar necessárias para reduzir todo cobre de 1mL de reagente de Fehling. [5] 4,374 ( ) = 0,38 250 21,7 Esta relação dá-nos a quantidade do açúcar em massa contidas em 21,7mL da solução que são necessárias para reduzir 10mL da solução de Fehling, deste modo, o título será dado pela seguinte relação: 0,38 ( ) = 0,038 10 1 Usando a fórmula 1 e 2, e a quantidade de açúcar correspondentes a 10mL da solução de Fehling (Tabela 5) calculou-se as percentagens dos açúcares redutores e os resultados estão representados na tabela abaixo: Tabela 6: Conteúdo dos açúcares não hidrolizáveis (totais e redutores). Conteúdo em Percentagem (%) Açúcares não idrolizáveis Glicose Frutose Soma Açúcares Redutores (% AR ) 7,46 7,91 15,37 Açúcares Redutores Totais (% AT ) 18,64 19,77 38,41 Açúcares não redutores (% ) foram determinados como sendo a diferença entre o teor total de açúcares (Glicose + Frutose que corresponde a 38,41%) e o teor total de açúcares redutores (Glicose + Frutose que corresponde a 15,37%). % = % % Deste modo, o teor Açúcares não redutor em 4,374g de Jam corresponde a 23,04%. 9
5.2. Cálculo do Teor de Lactose no Leite Do mesmo modo que no ponto anterior, calculou-se a quantidade da lactose em massa contidas em 33,2mL da solução que são necessárias para reduzir 10mL da solução de Felina e o respectivo título: 10,663 ( ) = 1,42 250 33,2 Esta relação dá-nos a quantidade do açúcar em massa contidas em 21,7mL da solução que são necessárias para reduzir 10mL da solução de Fehling, deste modo, o título será dado pela seguinte relação: 1,42 ( ) = 0,142 10 1 Usando a fórmula 3 e a concentração da lactose necessária para reduzir 10mL da solução de Fehling (Tabela 5) calculou-se o teor da lactose em 10,663g de leite condensado e este corresponde a 0,60%. 5.3. Discussão dos Resultados Os condimentos 1 apresentam um teor de açúcares redutores no intervalo de 9 39% [6], e o teor de açúcares redutores de Jam resultante desta experiência (Glucose e Frutose) encontra-se dentro deste intervalo. Por outro lado, a quantidade de açúcar total (adicionado + natural) em 100g do leite condensado deve ser cerca de 46.44% para um leite concentrado com 28% de sólidos totais. A concentração mínima de açúcar na fase líquida é de 62,5% e nunca deverá exceder os 64,5% [7], entretanto, se considerar-mos que em 100g do leite condensado tem-se 64,5% de açúcares, em 10,663g da amostra por nós analisada ter-se-á 6,88% de açúcares totais (lactose e outros açúcares). Deste modo, 0,60% vai corresponder ao teor da lactose e os restantes 6,28% vai corresponder a outros açúcares. 1 Substância que se junta aos alimentos para os tornar mais saboroso. 10
6. Conclusão Com base no método volumétrico de Lane-Eynon, foi possível determinar o teor de açúcares totais, redutores e não redutores no Jam e o teor da lactose no leite condensado, não obstante, os valores experimentais que se obtiveram destes experimentos estão dentro dos intervalos dos padrões encontrados nas literaturas consultadas. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Pedro Pinto, Identificação de Açúcares, http://pedropinto.com/files/secondary/tlq/tlqii_relatorio8.pdf, consultado no dia 11 de Abril de 2011 [2] Anónimo 1, Destinção entre açucares redutores e açucares não redutores,http://kabuyvi.blogspot.com/2010/03/43-destincao-entre-acucares-redutores-e.html, consultado no dia 11 de Abril de 2011 [3] Fernanda Carlota Nery, et. al., Curvas Padrões de Açúcares Solúveis Totais (Método de Antrona), Açúcares Redutores (Método de DNS), Aminoácidos (Método de Ninhidrina) e Proteínas (Método de Bradford), ttp://www.dbi.ufla.br/ledson/lbmp/lbmp2007/grupo_joyce/curvaspadrao.pdf, consultado no dia 12 de Abril de 2011 [4] Anónimo 2, Apostila de Análise de Alimentos, http://pt.scribd.com/doc/7164422/apostila-de-analise-de-alimentos, consultado no dia 12 de Abril de 2011 [5] Prof. Dra. Léa Silvia Sant'Ana, et. al., Apostila de Práticas de Bromatologia para o Curso de Nutrição, http://coletivozonanorte.com.br/bromatologia.pdf, consultado no dia 13 de Abril de 2011 [6] Prof a. Denise Moritz, Carboidratos III - Tabela de Conteúdo de Carboidratos nos Alimentos, http://portal2.unisul.br/content/navitacontent_/userfiles/file/pagina_dos_cursos/nutri_ o_grande_florianopolis/carboidratos/mailard_aula2b.pdf, consultado no dia 12 de Abril de 2011 [7] [7] Vanessa Sarmento, et. al., Processamento do Leite Condensado, http://www.esac.pt/noronha/pga/0708/trabalhos/leite_condensado_pga_07_08.pdf, consultado no dia 12 de Abril de 2011 11