BROMATOLOGIA

Ciência que estuda os alimentos

ANÁLISE DE ALIMENTOS

Controle de qualidade (fabricação e estocagem do alimento processado).

Caracterização de alimentos in natura: alimentos novos e desconhecidos

Pesquisa de novas metodologias analíticas.

Pesquisa de novos produtos.

Controle de qualidade dos produtos existentes.

Análise de Alimentos

Determinar um componente específico do

alimento, ou vários componentes, como no

caso da composição centesimal do alimento.

MÉTODOS DE ANÁLISE

ANÁLISE DE ALIMENTOS

Métodos Convencionais

Métodos Instrumentais

Pode ser realizada por

Nenhum equipamentosofisticado

Não necessitam de

Vidraria e reagentes

Utilizam

Equipamentos sofisticados

Necessitam de

Equipamentos eletrônicos

Utilizam

Atualmente são utilizados, sempre que possível, métodos instrumentais.

Os métodos convencionais são utilizados quando: Alto custo dos equipamentos eletrônicos;

Não existe equipamento disponível para determinada análise;

Requer-se um método convencional, sob o aspecto da lei, por se tratar de um método oficial;

Em casos raros, os métodos convencionais podem apresentar resultados melhores do que os instrumentais.

ESCOLHA DO MÉTODO ANALÍTICO

Alimentos: amostra muito complexa, em que os vários componentes da matriz podem estar

interferindo entre si.

Determinado método pode ser apropriado para um tipo de alimento e não fornecer bons resultados para outro.

ESCOLHA DO MÉTODO: depende do produto a ser analisado

FATORES QUE DEVEM SER CONSIDERADOS NA ESCOLHA DO MÉTODO DE ANÁLISE

1. Quantidade Relativa do Componente Analisado

Classificação dos Componentes

Maiores: mais de 1%

Menores: 0,01%-1%

Micros: menos de 0,01%

Traços: ppm e ppb

Em relação ao peso total da amostra

COMPONENTES MAIORES

Métodos Analíticos Clássicos ou Convencionais:

Gravimétricos e Volumétricos

COMPONENTES MENORES E MICROS

Técnicas mais sofisticadas e altamente sensíveis:

Métodos Instrumentais

2. Exatidão Requerida

Métodos Clássicos: Exatidão de até 99,9%

Quando o composto se encontra em mais de 10% da amostra.

Quantidades menores que 10%

Métodos mais sofisticados e exatos.

FATORES QUE DEVEM SER CONSIDERADOS NA ESCOLHA DO MÉTODO DE ANÁLISE

3. Composição Química da Amostra

Escolha do método: vai depender da composição química do alimento, isto é, dos possíveis 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 final.

Extração ou separação prévia do componente a ser analisado.

FATORES QUE DEVEM SER CONSIDERADOS NA ESCOLHA DO MÉTODO DE ANÁLISE

4. Recursos Disponíveis

Nem sempre é possível utilizar o melhor método de análise.

Alto custo

Tipo de reagente

Pessoal especializado

FATORES QUE DEVEM SER CONSIDERADOS NA ESCOLHA DO MÉTODO DE ANÁLISE

ESQUEMA GERAL PARA ANÁLISE QUANTITATIVA

Análise quantitativa

Deve estar relacionada à massa do componente de interesse presente na amostra tomada para análise.

Essa medida é a última de uma série de etapas operacionais que compreende toda a análise.

Esquema geral para análise quantitativa

AmostragemAmostragemAmostragemAmostragem

Sistema de processamento da amostra

Sistema de processamento da amostra

Reações químicasReações químicas

Mudanças físicas

Mudanças físicas

SeparaçõesSeparações

MedidasMedidas

Processamento de dadosProcessamento de dados

Avaliação estatísticaAvaliação estatística

1.4

AMOSTRAGEM

É o conjunto de operações com as quais se obtém, do material em estudo, uma porção relativamente

pequena, de tamanho apropriado, mas que ao mesmo tempo represente corretamente todo o

conjunto da amostra.

Homogeneidade da amostra:

Amostra heterogênea: caminhão de laranjas.

Amostra homogênea: lote de suco de laranja processado.

SISTEMA DE PROCESSAMENTO DA AMOSTRA

A preparação da amostra está relacionada com o tratamento que ela necessita antes de ser

analisada.

Moagem dos sólidos;

Filtração de partículas sólidas em líquidos;

Eliminação de gases.

REAÇÕES QUÍMICAS OU MUDANÇAS FÍSICAS

Preparação do extrato para análise

Obtenção de uma solução apropriada para a realização da análise.

Tipo de tratamento: depende da natureza do material e do método analítico escolhido.

Extração com água ou solvente orgânico, ataque com ácido.

SEPARAÇÕES

Eliminação de substâncias interferentes.

Transformação em uma espécie inócua:

por oxidação, redução ou complexação.

Isolamento físico: como uma fase separada

(extração com solventes e cromatografia).

MEDIDAS

Processo Analítico

Desenvolvido para resultar na medida de uma certa quantidade, a partir da qual se avalia a

quantidade relativa do componente da amostra.

PROCESSAMENTO DE DADOS E AVALIAÇÃO ESTATÍSTICA

Resultado da Análise

Expresso em forma apropriada e, na medida do possível, com alguma indicação referente ao seu grau de incerteza (médias, desvios,

coeficiente de variação).

CLASSIFICAÇÃO DA ANÁLISE DE ALIMENTOS

CONTROLE DE QUALIDADE DE ROTINA

Verificar tanto a matéria-prima que chega como o produto acabado que sai de uma

indústria, além de controlar os diversos estágios do processamento.

Utilização de métodos instrumentais.

FISCALIZAÇÃO

É utilizada para verificar o cumprimento da

legislação, através de métodos analíticos

que sejam precisos e exatos e, de

preferência, oficiais.

PESQUISA

É utilizada para desenvolver ou adaptar

métodos analíticos exatos, precisos,

sensíveis, rápidos, eficientes, simples e de

baixo custo na determinação de um dado

componente do alimento.

AMOSTRAGEM E PREPARACÃO DA AMOSTRA

Resultados de uma análise quantitativa

A amostra submetida ao processo analítico deve representar, com suficiente exatidão, a composição média do material em estudo.

FATORES A SEREM CONSIDERADOS EM UMA AMOSTRAGEM

FINALIDADE DA INSPEÇÃO

Aceitação ou rejeição, avaliação da qualidade média e determinação da uniformidade.

NATUREZA DO LOTE

Tamanho, divisão em sublotes e se está a granel ou embalado.

NATUREZA DO MATERIAL EM TESTE

Homogeneidade, tamanho unitário, história prévia e custo.

NATUREZA DOS PROCEDIMENTOS DE TESTE

Significância, procedimentos destrutivos ou não destrutivos e tempo e custo das

análises.

FATORES A SEREM CONSIDERADOS EM UMA AMOSTRAGEM

AMOSTRA

Uma porção limitada do material tomada do

conjunto – o universo, na terminologia

estatística -, selecionada de maneira a possuir

as características essenciais do conjunto.

Amostragem

Série sucessiva de etapas operacionais especificadas para

assegurar que a amostra seja obtida com a necessária

condição de representatividade

LOTE

AMOSTRA BRUTA

AMOSTRA DE

LABORATÓRIO

AMOSTRA PARA

ANÁLISE

Coleta da Amostra Bruta

Amostra bruta deve ser uma réplica, em ponto reduzido, do universo considerado, tanto no que diz

respeito a composição como à distribuição do tamanho da partícula

Amostras fluidas (líquidas ou pastosas): coletar, em incrementos com o mesmo volume, do alto, do meio e do fundo do recipiente, após agitação e homogeneização

Amostras sólidas: se os constituintes diferirem em textura, densidade e tamanho de partículas, devem ser moídas e misturadas

Coleta da Amostra Bruta

Quantidades: No caso de embalagens únicas ou pequenos lotes, todo o

material pode ser tomado como amostra bruta Lotes maiores: 10 a 20% do número de embalagens contido

no lote, ou 5 a 10% do peso total do alimento a ser analisado. Lotes muito grandes: raiz quadrada do número de unidades

do lote. Se esta quantidade for grande demais, pode-se reduzi-la, dividindo-a por dois. Se essa continuar muito grande, pode-se reduzir, utilizando a resultante da raiz cúbica e, até, da raiz cúbica sobre dois.

Não se deve esquecer de utilizar o critério da representatividade e prejuízo econômico.

Fórmula Geral para a Coleta da Amostra Bruta

N = c . n

n = população ( número de sacos, caixas, latas, etc.);

c = fator ligado ao grau de precisão e homogeneidade da amostra (c < 1 para população homogênea, e c> 1 para

população heterogênea);

N = número de unidades (sacos, caixas, latas, etc.) coletadas como amostra bruta.

REDUÇÃO DA AMOSTRA BRUTA – AMOSTRA DE LABORATÓRIO

A amostra bruta é freqüentemente grande demais para ser

convenientemente trabalhada em laboratório e, portanto, deve ser

reduzida. A redução vai depender do tipo de produto a ser analisado e da análise.

Amostra de Laboratório

Redução da amostra bruta para que possa ser trabalhada no laboratório

ALIMENTOS SECOS (em pó ou granulares): a redução pode ser feita manualmente ou por meio de equipamentos

Manual: agitação apropriada ou quarteamento

Equipamento:Amostrador tipo Riffle

A B E F

C D G H

Alimentos líquidos: misturar bem o líquido no recipiente por agitação, por inversão e por repetida troca de recipientes. Retirar porções de líquido de diferentes

partes do recipiente misturando as porções no final.

Alimentos semi-sólidos (queijos duros e chocolate): as amostras devem ser raladas.

Alimentos úmidos (carnes, peixes e vegetais): a amostra deve ser picada ou moída e misturada. A

estocagem deve ser sob refrigeração.

Alimentos semiviscosos e pastosos (pudins, molhos, etc.) e alimentos líquidos contendo sólidos

(compotas de frutas, vegetais em salmoura e produtos enlatados em geral): as amostras devem ser

picadas em liquidificador, misturadas e as alíquotas retiradas para análise.

Alimentos com emulsão (manteiga e margarina): as amostras devem ser aquecidas a 35oC num frasco com

tampa, que depois é agitado para homogeneização.

Frutas: as frutas grandes devem ser cortadas ao meio no sentido longitudinal e transversal, de modo a reparti-las em quatro partes. Duas partes opostas devem ser descartadas, e as outras duas devem ser juntadas e homogeneizadas em liquidificador. As frutas pequenas podem ser simplesmente

homogeneizadas inteiras no liquidificador.

Preparo da Amostra para Análise

Desintegração mecânica: Moagem de alimentos secos em moinho de martelo. Para amostras úmidas, podem ser usados moedores tipo para

carnes, liqüidificadores ou processadores.

Desintegração enzimática: Útil em amostras vegetais: uso de celulases. Proteases e carboidratases são úteis para solubilizar

componentes de alto peso molecular (proteínas e polissacarídeos) em vários alimentos.

Desintegração química: Uréia, piridina, detergentes sintéticos etc. são usados na

dispersão ou solubilização dos componentes dos alimentos.

Preservação da Amostra

Inativação enzimática: material vivo

Diminuição das mudanças lipídicas: resfriar a amostra rapidamente antes da extração ou congelar se for estocar

Controle do ataque oxidativo: baixa temperatura (N líquido)

Controle do ataque microbiológico: congelamento, secagem, uso de conservadores.

Fatores a serem considerados na amostragem

Os alimentos frescos de origem vegetal têm a composição mais variada que os alimentos frescos de origem animal

Frutas e vegetais da mesma variedade podem ter composições

diferentes ou a composição pode variar mesmo após a colheita

Fatores que influenciam na composição de alimentos de origem vegetal:

constituição genética condições de crescimento: solo, clima, irrigação, fertilização,

temperatura e insolação estádio de maturação estocagem: tempo e condições parte do alimento: casca ou polpa

Fatores a serem considerados na amostragem

Fatores que influenciam na composição de alimentos de origem animal:

conteúdo de gordura parte do animal alimentação do animal idade do animal raça

Fatores a serem considerados na amostragem

Fatores que influenciam na pós-colheita: perda ou absorção de umidade perda dos constituintes voláteis decomposição química e enzimática (vitaminas e

pigmentos) oxidação causada pela aeração durante a homogeneização remoção de materiais estranhos ataque por microrganismos com deterioração das

amostras contaminações (com traços de metais por erosão

mecânica nos moedores)

Confiabilidade dos Resultados

Especificidade: relacionada com a propriedade do método analítico em medir o composto de interesse independente da presença de substâncias interferentes.

Sensibilidade: menor quantidade do componente que se consegue medir sem erro.

Exatidão: mede quanto próximo o resultado de um dado método analítico se encontra do resultado real previamente definido. Medida por recuperação do composto adicionado ou comparação com resultados de outros métodos.

Precisão: determinada pela variação entre vários resultados obtidos de uma mesma amostra. Desvio padrão e coeficiente de variação.

• Exatidão: proximidade do valor médio com o valor real.

Exatidão

Precisão• Grau de concordância mútua entre os dados que foram obtidos

do mesmo modo;

Inexato maspreciso

Exato epreciso

Inexato eimpreciso

Exato masimpreciso

Exatidão e Precisão

Métodos oficiais: são os que devem ser seguidos por uma legislação ou agência de fiscalização

Métodos padrões ou de referência: são métodos desenvolvidos por grupos que utilizaram estudos colaborativos

Métodos rápidos: são utilizados quando se deseja determinar se será necessário um teste adicional através de um método mais exato

Métodos de rotina: são os métodos oficiais ou padrões que podem ser modificados conforme a necessidade e conveniência

Métodos automatizados: qualquer um dos métodos acima, porém que utilizam equipamentos automatizados

Métodos modificados: são geralmente métodos oficiais ou padrões, que sofreram alguma modificação para criar alguma simplificação, ou adaptação a diferentes matrizes, ou ainda, remover substâncias interferentes

Classificação dos Métodos de Análise

Coleta e preparo da amostra Cuidado na amostragem Cuidados com a documentação Cuidados com o transporte de amostras Amostras perecíveis (mudanças como perda de

umidade, decomposição, separação de fases, infestação por insetos, aumento da contaminação microbiológica, etc.)

Método de análise da amostra O método ideal deve ser sensível, exato, preciso,

específico, prático, rápido e econômico

Pontos Críticos de Controle em um Laboratório de Análise de Alimentos

Erros Erros determinados ou sistemáticos e erros indeterminados

Instrumentação Necessidade de freqüentes padronizações e calibrações dos

equipamentos Verificação do nível de equipamentos (balança analítica) Tempo de espera de “aquecimento” em alguns equipamentos

Analista Verificação das habilidades do analista pelos exames

intralaboratorial e interlaboratorial

Pontos Críticos de Controle em um Laboratório de Análise de Alimentos

ERROS DETERMINADOS:Erros de método

Erros operacionais Erros de leitura de medidas instrumentais ou

medidas volumétricas Erros de preparação de padrões Erro de amostragem Erro de diluições Erro devido à limpeza deficiente da vidraria

utilizada

Tipos de Erros

Erros pessoais: Identificação imprópria da amostra Falha em descrever observações e informações importantes Falhas em seguir as direções do método Erros no registro destes dados Erros de cálculos dos resultados Erro na interpretação dos resultados

Erros devidos a instrumentos e reagentes Reagentes impuros e de má qualidade

ERROS INDETERMINADOS: não possuem valor definido e não podem ser localizados e

corrigidos. Podem ser submetidos a tratamento estatístico

Tipos de Erros

Fontes de erros que podem afetar os resultados analíticos

Plano de amostragem não adequado Coleta de amostra por procedimento inadequado Quantidade de amostra insuficiente para a realização das

análises Transporte e conservação inadequados da amostra: alimentos

perecíveis expostos à temperatura ambiente; alimentos para a pesquisa de componentes fotossensíveis como algumas vitaminas expostas à luz direta, ou alimentos higroscópicos acondicionados em aembalagens não impermeáveis à umidade

Identificação confusa da amostra Subamostra para análise obtida inadequadamente

Fontes de erros que podem afetar os resultados analíticos

Contaminação ou perda do analito durante a preparação da amostra

Técnica analítica imprópria para a pesquisa Escolha do procedimento analítico não apropriado ao propósito Reagentes e outros materiais de laboratório (vidraria)

impróprios para a execução da análise Treinamento deficiente do analista Equipamento inadequado ou sem manutenção periódica Calibração de equipamentos e vidrarias deficiente ou não

realizada Mediação executada deficientemente Emissão dos resultados de forma confusa ou inapropriada

Utilizando material de referência (em alimentos é problemático porque nem sempre o material de referência está disponível)

Relações interlaboratoriais (estudo colaborativo)

Iniciação ao controle de qualidade (cálculos estatísticos)

Medida de Eficiência de um Método Analítico