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1 INTRODUÇÃO O estágio curricular, etapa formal para obtenção do título de médica veterinária, tem como principais objetivos ampliar e demonstrar ao acadêmico os conhecimentos obtidos em sala de aula e dar-lhe a oportunidade de colocar em prática esses conhecimentos, associados à realidade do dia-a-dia do trabalho profissional do médico veterinário em seu campo de conhecimento. O estágio no Laboratório de Nutrição Animal da Universidade Federal do Paraná objetivou aprimorar os conhecimentos e técnicas de análise bromatológica dos diferentes alimentos empregados na alimentação animal. No decorrer deste trabalho serão relatadas as análises bromatológicas realizadas no Laboratório de Nutrição Animal da UFPR, pelos métodos químicos e sistema infravermelho (NIR´s), a importância de um laboratório de nutrição animal para o controle de qualidade dos ingredientes utilizados na formulação de rações. Ainda durante o estágio, foi acompanhado experimento da Mestranda Ananda Portella Félix cujo tema proposto para a dissertação é: “Digestibilidade de produtos da soja para Cães”, experimento sob orientação do Prof. Dr. Alex Maiorka. Por fim, os problemas encontrados no laboratório foram apontados e sugestões de melhoria foram realizadas.

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1 INTRODUÇÃO

O estágio curricular, etapa formal para obtenção do título de médica

veterinária, tem como principais objetivos ampliar e demonstrar ao acadêmico os

conhecimentos obtidos em sala de aula e dar-lhe a oportunidade de colocar em

prática esses conhecimentos, associados à realidade do dia-a-dia do trabalho

profissional do médico veterinário em seu campo de conhecimento.

O estágio no Laboratório de Nutrição Animal da Universidade Federal do

Paraná objetivou aprimorar os conhecimentos e técnicas de análise bromatológica

dos diferentes alimentos empregados na alimentação animal.

No decorrer deste trabalho serão relatadas as análises bromatológicas

realizadas no Laboratório de Nutrição Animal da UFPR, pelos métodos químicos e

sistema infravermelho (NIR´s), a importância de um laboratório de nutrição animal

para o controle de qualidade dos ingredientes utilizados na formulação de rações.

Ainda durante o estágio, foi acompanhado experimento da Mestranda Ananda

Portella Félix cujo tema proposto para a dissertação é: “Digestibilidade de produtos

da soja para Cães”, experimento sob orientação do Prof. Dr. Alex Maiorka.

Por fim, os problemas encontrados no laboratório foram apontados e

sugestões de melhoria foram realizadas.

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2 APRESENTAÇÃO DO LOCAL DO ESTÁGIO

As atividades do estágio curricular foram desenvolvidas na Universidade

Federal do Paraná, setor de Ciências Agrárias, departamento de Zootecnia no

Laboratório de Nutrição Animal (Figura 1). A equipe do laboratório é composta pelo

Prof. Dr. Alex Maiorka, Zootecnista e coordenador, do médico veterinário MSc.

Marcelo de França, pela Zootecnista MSc Cleusa de Brito, pelo químico MSc. Hair

Ferrarini, pelo economista Rui de Lara e pelo técnico de laboratório Aldo Slaviero.

O laboratório realiza análises de matérias-primas e produtos utilizados na

alimentação de animais como rações, subprodutos, resíduos e suplementos

minerais, atendendo às atividades de ensino nos cursos de Agronomia, Medicina

Veterinária e Zootecnia; auxilia em pesquisas desenvolvidas na área de Ciências

Agrárias e presta serviços para terceiros (criadores, cooperativas agrícolas e os

fabricantes de ração animal e suplementos), ou seja, o laboratório abrange áreas de

ensino, pesquisa e extensão. Dedica-se ao estudo de fatores que afetam a

produtividade agropecuária e sua interação com o ambiente, por meio da avaliação

nutricional dos alimentos, do estudo de metabolismo de nutrientes nos animais

domésticos e de parâmetros bioquímicos relacionados à nutrição animal.

FIGURA 1 – LABORATÓRIO DE NUTRIÇÃO ANIMAL (UFPR)

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3 ANÁLISE BROMATOLÓGICA - ANÁLISE DE ALIMENTOS

A análise de alimentos é um dos principais pontos a serem observados no

setor de nutrição animal. O objetivo principal de uma análise é conhecer a

composição química dos alimentos, bem como suas propriedades gerais (aspecto,

aroma, sabor, estrutura microscópica, alterações, cor, granulometria, densidade, etc)

e sua identidade e pureza orgânica ou inorgânica. Análise bromatológica significa o

estudo da composição química dos alimentos, ou seja, dos nutrientes contidos na

amostra.

É importante lembrar que, conforme Silva e Queiroz (2002), nutrientes são

substâncias necessárias ao organismo, atendendo às exigências para produção

animal, seja na forma de carne, leite, lã ou outro produto de interesse ao homem.

Dentre os nutrientes estão compostos: água, carboidratos, proteínas, lipídios,

mineiras e vitaminas, todos estes contidos na matéria seca do alimento.

Segundo Berchielli et al. (2006), as análises de alimentos, normalmente, são

realizadas por meio de procedimentos químicos em laboratório. O fracionamento dos

alimentos é realizado, comumente de forma a representar as principais frações do

alimento, apresentando uma análise geral dos seus constituintes. Em caso de

interesse do pesquisador ou quando há necessidade, de acordo com o alimento

avaliado, análises mais específicas podem ser determinadas para obtenção do

conhecimento mais aprofundado.

Apresenta-se a seguir um esquema demonstrando o fracionamento dos

alimentos.

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FIGURA 2 – FRACIONAMENTO DOS ALIMENTOS

Porque avaliar um alimento? A avaliação das características físico-químicas

dos alimentos é muito utilizada na nutrição animal para quantificar os nutrientes

presentes nos ingredientes; realizar o controle de qualidade de matérias-primas;

elaborar formulações da dieta de acordo com as exigências dos animais; determinar

fatores antinutricionais; realizar a avaliação do potencial nutricional de novos

ingredientes, pois a alimentação representa a maior parte do custo de produção;

determinar parâmetros avaliados em nutrição animal (consumo de nutrientes,

digestibilidade, avaliação de silagem e degradabilidade) e avaliar níveis de garantia

da composição dos produtos acabados.

As análises clássicas, comumente feitas, visam quantificar os seguintes

constituintes dos alimentos: matéria seca (MS), proteína bruta (PB), extrato etéreo

(EE), fibra bruta (FB), fibra insolúvel em detergente neutro (FDN), fibra insolúvel em

detergente ácido (FDA), matéria mineral (MM) e extrativos não nitrogenados (ENN).

Segundo Silva e Queiroz (2002), o método mais utilizado para as análises

proximais dos alimentos é o de Weende, o qual foi desenvolvido na Estação

Experimental de Weende, na Alemanha, e vem sendo utilizado desde 1864. As

Alimento

Água Matéria seca

Matéria Orgânica

Matéria Mineral

Carboidratos Proteínas Gorduras Vitaminas

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técnicas ainda são praticamente as mesmas, com exceção da determinação do

nitrogênio, o qual é estimado segundo o método Kjedahl.

O método Weende ou sistema de análise proximal compreende as análises

de matéria seca, cinzas ou matéria mineral, proteína bruta, gordura ou extrato

etéreo, fibra bruta e extrativo não nitrogenado (BERCHIELLI et al., 2006)

O método de Weende é utilizado como base para o cálculo dos nutrientes

digestíveis totais (NDT):

NDT = DPB + DFB + DENN + 2,25 DEE

Onde:

* DPB = Digestibilidade da proteína bruta

* DFB = Digestibilidade da fibra bruta

* DENN = Digestibilidade do extrativo não nitrogenado

* DEE = Digestibilidade do extrato etéreo

Algumas considerações aplicadas á equação para determinação do NDT

podem incorrer em erros, resultando em estimativas que podem não representar

valor real. É considerado na equação que o extrato etéreo possui 2,25 vezes mais

energia do que as demais frações, porém não apenas os triglicerídeos são

solubilizados pelo éter e sim outros compostos como ceras e pigmentos. As

forragens não possuem triglicerídeos, e os galactolipídeos da folha possuem menos

energia que o fator 2,25, fazendo com que o extrato etéreo seja ignorado na análise

da maioria das forragens.

Outra ressalva se dá com o teor de proteína bruta que é calculado a partir do

conteúdo de nitrogênio determinado pelo método de Kjeldahl, envolvendo digestão

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ácida e destilação. O erro nessa determinação encontra-se no fato de considerar

que todo nitrogênio está na forma de proteína, aplicando-se o fator 6,25 para todo

nitrogênio encontrado.

Os tecidos de plantas contêm uma variedade de compostos nitrogenados

que não estão na forma de proteína, incluindo-se ácidos nucléicos, amidas, nitratos,

amônia e frações associadas com a lignina.

O método de Weende tem limitações também quanto à determinação de

fibra bruta, onde o objetivo dessa análise é a recuperação dos carboidratos fibrosos

do alimento. Porém, esse parâmetro é subestimado, uma vez que sua determinação

apresenta apenas as frações de celulose e lignina insolúvel em soluções alcalinas.

Para contornar esse problema, vem sendo utilizado para a determinação da

fibra, principalmente para ruminantes, o processo de Van Soest, que utiliza

detergentes neutros e ácidos. Esse processo foi elaborado no ano de 1967 e

possibilita melhor separação dos diversos componentes da fração fibrosa.

Ao fazer uso de soluções neutras e ácidas, é possível a separação entre o

conteúdo e parede celular e, portanto a determinação mais precisa da fração fibra da

amostra (BERCHIELLI et al., 2006).

A célula vegetal é formada pelo conteúdo celular, que compreende as

porções mais digestíveis, e uma camada que confere sustentação e proteção à

célula, denominada parede celular (Figura 3).

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FIGURA 3 – REPRESENTAÇÃO ESQUEMÁTICA DE UMA CÉLULA VEGETAL E FOTOGRAFIA

MICROSCÓPICA, EVIDENCIANDO A PAREDE CELULAR.

Pelo detergente neutro, ocorrerá a solubilização do conteúdo celular da

amostra com o detergente em pH neutro, sendo o resíduo remanescente constituído

de celulose, hemicelulose e lignina, onde esses são os principais componentes da

parede celular das células vegetais. Quando se usa o detergente ácido, o que se

determina é a fibra em detergente ácido (FDA), sendo solubilizado o conteúdo

celular e a hemicelulose, portanto, o resíduo é formado por celulose e lignina, onde a

análise do FDA determina a fração correspondente à lignina, lembrando que a

lignina não é um carboidrato, mas sim um composto fenólico extremamente

complexo. A lignificação da parede celular é o fator importante que determina a

redução na sua digestibilidade, ocasionada pelo aumento na resistência ao ataque

de microorganismos.

Técnicas para determinação de lignina são: método do ácido sulfúrico 72% e

o método do permanganato de potássio, sendo o último utilizado no Laboratório de

Nutrição Animal da UFPR.

Além dos métodos químicos, tem sido cada vez mais utilizado o sistema

infravermelho próximo NIR´s (Figura 4), que é baseado em princípios de reflectância

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e transmitância da luz, com programação computadorizada, que possibilita

determinar de forma ampla a composição do teor de nutrientes do alimento, devido

principalmente, a sua rapidez na obtenção de resultados. Os nutrientes contidos na

amostra absorvem e refletem de forma distinta a luz infravermelha emitida pelo

equipamento, a radiação infravermelha refletida, por sua vez, é convertida em

energia elétrica e transferida ao computador para interpretação, porém para que se

possa analisar diversas amostras diferentes, é necessária calibração, ou seja, deve

ser criado um banco de dados, com diferentes alimentos e respectivas composições.

Esse banco de dados é formado por resultados obtidos pelo método químico e, a

partir desse banco de dados são criadas as regressões.

A análise por espectroscopia na região de infravermelho próximo é uma

previsão de valores a partir de um modelo de regressão elaborado previamente a

partir de amostras das quais foram obtidos os espectros e seus teores nutricionais

via metodologia tradicional, sendo os dados de referência. Na verdade, então, o que

se tem são valores previstos e não resultados de uma análise, pois, nem sequer

houve destruição da amostra, como ocorre em uma análise química, ao se obter os

espectros.

FIGURA 4 – EQUIPAMENTO NIR´s

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Procedimento de realização do NIR´s:

• Leitura da amostra e emissão da radiação infravermelha pelo equipamento;

• Programa que analisa picos de reflectância e transmitância;

• Comparação com picos conhecidos (picos são conhecidos por meio da

calibração do equipamento);

• Emissão dos resultados de composição da amostra.

As vantagens da utilização do sistema infravermelho próximo são por sua

análise rápida, baixo custo após o equipamento estar calibrado e não necessita de

reagentes, já as desvantagens são pelo alto custo do equipamento e necessidade

de calibração.

Além das análises de rotinas que ocorrem no Laboratório de Nutrição Animal

da UFPR, também são conduzidas as seguintes análises: determinação da atividade

ureática, solubilidade em KOH (proteína solúvel em KOH), determinação da acidez

titulável e determinação de peróxido.

A figura 5 apresenta um esquema demonstrando os processos pelos quais

pode passar um alimento a ser analisado.

FIGURA 5 – AVALIAÇÃO DOS ALIMENTOS

Métodos químicos

Método de Weende ou proximal • Matéria seca (MS) • Matéria mineral (MM) • Proteína bruta (PB) • Fibra bruta (FB) • Extrato etéreo (EE) • Extrativos não nitrogenados (ENN)

Método de Van Soest

• Fibra em detergente neutro (FDN) • Fibra em detergente ácido (FDA) • Lignina

Métodos Físico-químicos

• NIRs ou Infravermelho Proximal

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4. ANÁLISES EFETUADAS NO LABORATÓRIO DE NUTRIÇÃO AN IMAL UFPR

Durante o decorrer do estágio, foram acompanhadas as análises de rotina

do laboratório de Nutrição Animal, do Departamento de Zootecnia, da UFPR. As

análises efetuadas foram: determinação da primeira matéria seca, proteína bruta

pelo método Macro-Kjeldahl (PB), extrato etéreo (EE), fibra bruta (FB), extrativos não

nitrogenados (ENN), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido

(FDA), lignina, celulose, hemicelulose, matéria mineral (MM), cálcio (Ca), fósforo (P),

atividade ureática, proteína solúvel em KOH (hidróxido de potássio), acidez titulável

e peróxido (Px). Além dos métodos químicos, foram acompanhadas análises pelo

sistema infravermelho (NIRS).

Assim que o produto chega ao laboratório, as amostras são registradas no

livro de entrada (modelo em anexo) e identificadas (dados do responsável pela

amostra, as análises requeridas e a data de entrada). A data de entrada é utilizada

como uma identificação para controle interno do laboratório, sendo esta composta

por: ano/mês/dia/número da ordem de entrada da amostra no presente dia, como

exemplo: A primeira amostra do dia 02 de outubro de 2008 é identificada da seguinte

maneira: 081002001.

A amostra é encaminhada para o moinho (Figura 6), onde parte dela é

triturada e colocada em sacos plásticos identificados. A moagem é um processo

necessário quando se visa a redução de tamanho da matéria prima, algumas

considerações a respeito desse processo devem ser levadas em conta, tais como:

certificar se o moinho está limpo, sem resíduos de outras moagens e certificar se as

facas estão bem afiadas.

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Após o processo de moagem a amostra é encaminhada de volta ao

laboratório, na sala de pesagem (Figura 7), onde ficam acondicionadas em ordem de

identificação em gavetas (Figura 8), para então iniciar as análises requeridas.

FIGURA 6 – MOINHOS

FIGURA 7 – SALA DE PESAGEM (BALANÇA ANALÍTICA)

FIGURA 8 – GAVETAS ONDE SÃO COLOCADAS AS AMOSTRAS MOÍDAS

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O restante da amostra que não foi triturada e continua na embalagem inicial,

são colocadas em ordem dentro de um armário, onde lá ficam armazenadas por

período que varia de três meses a seis meses. Este armazenamento faz parte do

controle de qualidade do laboratório, pois permite a rastreabilidade do produto.

Os resultados das análises são passados para um arquivo (em anexo). Os

resultados finais das análises são enviados ao médico veterinário que então emitirá

os respectivos (em anexo).

A seguir, seguem as marchas analíticas utilizada pelo Laboratório de

Nutrição da UFPR, que são elas: análise Bromatológica pelo método Weende,

análise Bromatológica pelo método Van Soest, outras análises e NIR´s.

4.1 ANÁLISE BROMATOLÓGICA PELO MÉTODO WEENDE

A análise de Weende ou análise convencional, não satisfaz quanto à

separação do vasto número de componentes individuais que ocorrem nos alimentos,

porém, esse método divide os alimentos em cinco grupos, como segue:

1- Proteína Bruta

2- Fibra Bruta

3- Extrato Etéreo

4- Resíduo Mineral ou Cinza

5- Extrativos não nitrogenados (ENN)

Este esquema foi estabelecido na estação experimental de Weende, sendo

até hoje empregado com resultados satisfatórios.

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4.1.1 Determinação da umidade

Define-se como umidade, a perda de peso que as amostras apresentam

quando aquecidas à temperatura de 100/105ºC, até peso constante.

A determinação da matéria seca é ponto de partida da análise de alimentos

e é a mais simples das análises bromatológicas. A matéria seca nada mais é do que

o alimento após a extração de sua umidade. É de grande importância, uma vez que

a preservação do alimento pode depender do teor de umidade presente no material.

O método mais comum de determinação da matéria seca baseia-se na

secagem do alimento em uma estufa (105ºC), até se obter a constância de peso da

amostra. Neste método, o teor de matéria seca do alimento é obtido através da

diferença de peso antes e após a secagem.

Quando se trata de amostra com alto teor de umidade, como as gramíneas,

silagens, enfim volumosos é necessário que esta seja submetida a um preparo

prévio para outras análises, por meio de uma pré-secagem da amostra a uma

temperatura mais baixa (65ºC).

Amostras com mais de 80% de MS, não requerem pré- secagem.

Vidrarias e equipamentos:

• Balança analítica, estufa a 105ºC, cadinho de porcelana, dessecador.

Marcha analítica:

• Pesar cerca de 3 gramas de amostra, anotar o peso;

• Colocar a amostra em um cadinho de porcelana, previamente seco, tarado e

esfriado em dessecador;

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• Colocar o cadinho e a amostra em estufa regulada à temperatura entre

100/105ºC;

• Deixar na estufa durante 3 horas;

• Após o tempo, retirar da estufa e colocar em um dessecador; deixando no

dessecador por 20/30 minutos para esfriar;

• Em seguida pesar e anotar o peso.

Cálculo:

Umidade % = (P + P’ – P”) x 100 peso amostra em g

P = Peso do cadinho P´ = Peso da amostra

P” = peso do cadinho + amostra depois de sair da estufa

Matéria Seca Total = Mat.Seca a 65ºC x Mat Seca a 105ºC

100

Segue a figura 9 que mostra uma balança analítica e estufa.

FIGURA 9 – BALANÇA ANALÍTICA E ESTUFA

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4.1.2 Determinação de proteína bruta pelo método Macro – Kjeldahl

As proteínas são formadas por 20 aminoácidos, sendo 10 aminoácidos

essenciais (não há síntese ou é insuficiente) e 10 aminoácidos não essenciais que

são adequadamente sintetizados pelo organismo (Tabela 1).

Aminoácidos essências Aminoácidos não essenciais

Arginina Alanina

Fenilalanina Aspargina

Histidina Ác. Aspártico

Isoleucina Ac. Glutâmico

Leucina Cisteína

Lisina Glutamina

Metionina Glicina

Treonina Prolina

Triptofano Serina

Valina Tirosina

TABELA 1 – CLASSIFICAÇÃO DOS AMINOÁCIDOS

As proteínas são de fundamental importância na alimentação animal, pelo

fato de estarem relacionadas com os processos vitais das células e,

consequentemente, do organismo. Como as proteínas corporais são formadas por

vários aminoácidos, o organismo necessita dos mesmos para sintetizar as suas

próprias proteínas. Entretanto, com exceção de alguns aminoácidos mais simples, o

organismo não os pode sintetizar com a suficiente rapidez para o atendimento das

necessidades orgânicas sendo, portanto, necessária a sua presença na dieta. Após

a digestão das proteínas, os aminoácidos são absorvidos e utilizados pelo

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organismo para a síntese de suas próprias proteínas, que se encontram em grande

número e especificidade de formas.

Segundo Andriguetto et al. (2002), os animais devem receber durante toda a

vida uma quantidade mínima diária de proteína para atender as suas necessidades,

que podem ser para o crescimento, recuperação dos tecidos, gestação e produção.

Para os animais monogástricos, tão importante quanto a quantidade é a qualidade

da proteína fornecida.

Para ser disponível, o aminoácido precisa ser absorvido e participar dos

processos metabólicos aos quais se destina. A disponibilidade dos aminoácidos,

especialmente a lisina, pode ser alterada por temperaturas elevadas (reação de

Maillard).

A reação de Maillard, ocorre por meio da condensação dos grupos amino

livres de aminoácidos (geralmente o grupo –NH² dos resíduos de lisina) e os grupos

carbonila de açúcares redutores (glicose, frutose, lactose e maltose) provocando

diminuição na biodisponibilidade da lisina. A reação de Maillard é responsável não

somente por tornar a lisina não disponível para o organismo, mas também pela

formação de compostos de caráter tóxico (lisinoalanina – LAL e a lantionina) e

isopeptídeos, que dificultam o aproveitamento dos aminoácidos pelo organismo

animal (KRABBE e LOIOLA, 2005).

A temperatura e a umidade são essenciais para ocorrência da reação de

Maillard, logo o processo de extrusão pode ser empregado, desde que as condições

de temperatura e pressão sejam controladas e a umidade do ingrediente a ser

extrusado não seja muito elevada ou muito baixa.

Em monogástricos, o balanço de aminoácidos, se dá pelo seguinte termo:

proteína ideal, que é a mistura de aminoácidos ou de proteínas com completa

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disponibilidade e cuja composição deve ser idêntica às exigências do animal para

mantença e crescimento. Assim, todos os vinte aminoácidos presentes na dieta

encontram-se exatamente nos níveis exigidos para mantença e ganho de peso. É

possível estabelecer o balanço ótimo de aminoácidos essenciais e não essenciais,

mantendo uma relação adequada entre eles e que constitua uma proteína ideal.

Baseado no fato de as proteínas terem porcentagem de nitrogênio quase

constante, o que se faz nas análises de proteína bruta é determinar o nitrogênio e,

por meio de um fator de conversão, transformar o resultado em proteína bruta.

O método Kjeldahl é o método mais amplamente adotado, para determinar o

nitrogênio contido na matéria orgânica, incluindo o nitrogênio protéico propriamente

dito e outros compostos nitrogenados não protéicos como aminas e pectinas.

O processo do método Kjeldahl ocorre por meio de uma digestão ácida onde

o nitrogênio da amostra é transformado em amônio (NH4+), o qual é posteriormente

separado por destilação e finalmente ocorre o processo de titulação, que irá

determinar a quantidade de amônio contido na solução receptora.

Proteína bruta significa o nitrogênio total contido num material analisado. A

maioria das proteínas alimentares contém 16% de nitrogênio, por isso o teor de

proteína bruta dos alimentos é calculado como o teor de N x 6,25 (100/16 = 6,25).

Neste método então teremos a proteína bruta e não a proteína verdadeira pelo fato

de uma parcela do nitrogênio na maioria dos alimentos é encontrada na forma de

nitrogênio não protéico (NNP).

As proteínas e outros compostos nitrogenados são decompostos na

presença do ácido sulfúrico concentrado, a quente, com produção de sulfato de

amônio, o sulfato de sódio é adicionado, a fim de aumentar o ponto de ebulição do

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ácido sulfúrico, apressando a digestão. Compostos como sulfato de cobre, selênio

também ajudam na digestão da matéria orgânica.

O sulfato de amônio resultante, na presença da solução concentrada de

hidróxido de sódio, libera amônia, que é recebida na solução de ácido bórico,

titulada com ácido sulfúrico ou clorídrico de título conhecido, assim determina-se o

teor de nitrogênio da amostra.

Reagentes:

• Ácido sulfúrico concentrado, mistura catalítica sulfato de cobre + sulfato de

sódio, solução de hidróxido de sódio a 50%, solução de ácido sulfúrico a

0,1N (fatorado), solução indicadora (vermelho de metila 0,1% + verde de

bromocresol 0,2% em álcool), solução de ácido bórico a 4%.

Vidrarias e equipamentos:

• Balança analítica, digestor Kjeldahl e conjunto de destilação (Figura 10),

balões de Kjeldahl de 800 ml, copo de béquer, bureta de 50ml graduada.

Marcha analítica:

• Pesar em balança analítica cerca de 0,5 gramas de amostra, anotar o peso e

transferir para o balão;

• Adicionar cerca de 2 gramas de mistura catalisadora e, em seguida, 20 ml de

ácido sulfúrico concentrado;

• Colocar o balão no digestor e deixar digerir até o clareamento da mistura

(verde brilhante);

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• Deixar esfriar em temperatura ambiente e dissolver com 300ml de água

destilada;

• Adicionar em um béquer 50ml de ácido bórico com indicador;

• Adicionar no balão, 100ml de solução de NaOH 50% e colocar em circuito

fechado de destilação;

• Recolher no béquer cerca de 200 ml do destilado e então titular com solução

de ácido sulfúrico a 0,1N (fatorado) até a viragem de verde para rosa.

Cálculo:

PB% = VAC x FC x 6,25 x 0,0014 x 100 peso amostra em g

VAC = volume do ácido gasto (0,1N)

FC = fator de correção do ácido 6,25 = fator de transformação do nitrogênio em proteína

0,0014 = peso equivalente de nitrogênio

FIGURA 10 – DIGESTOR KJELDAHL

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4.1.3 Determinação de fibra bruta

Fibra bruta é a fração dos carboidratos resistente ao tratamento sucessivo

com ácido e base diluído, representando a grande parte da fração fibrosa dos

alimentos. A celulose é a maior fração da fibra bruta, onde é bem aproveitada pelos

ruminantes, uma vez que os microrganismos do rúmen são capazes de desdobrá-la,

formando ácidos graxos voláteis, que são fonte de energia para esses animais.

Outras espécies também aproveitam a fibra bruta com maior ou menor eficiência,

sendo a fibra também responsável pelo bom funcionamento do intestino,

estimulando movimentos peristálticos.

Sob o termo fibra bruta encontram-se as frações de celulose e lignina

insolúveis. Na linguagem portuguesa, fibra pode ser definida como qualquer

estrutura filamentosa, geralmente, sobre a forma de feixe, encontrada nos tecidos

animais e vegetais, outra definição é a bioquímica onde, fibra alimentar é substância

residual de origem vegetal não digerida pelas enzimas digestivas. Em dietas de

animais herbívoros, especialmente os ruminantes, a fibra é nutricionalmente

importante por conter a parte orgânica da matéria alimentar mais resistente à ação

do processo digestivo no trato gastrintestinal desses animais. Fibra bruta é então um

indicativo da capacidade ingestiva dos animais (LEONEL, 2008).

A quantificação da fibra é baseada em tratamento ácido-alcalino, que é

embasado na acidez estomacal e alcalinidade intestinal. Na atualidade, este

processo analítico, possui falhas graves, pois se trabalha com materiais

carcinogênicos e na nutrição de ruminantes a fibra bruta está em desuso, em

nutrição de não ruminantes essa metodologia é pouca empregada. Todavia essa é

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uma metodologia imprecisa que subestima o conteúdo de fibra e superestima o valor

energético dos alimentos.

A amostra seca é submetida às digestões ácidas (H2SO4-1,25%) e básica

(NaOH-1,25%) durante 30 minutos em cada digestão. O resíduo orgânico é recebido

em cadinho de vidro.

Reagentes:

• Solução de ácido sulfúrico a 1,25%, solução de hidróxido de sódio a 1,25%,

álcool.

Vidrarias e equipamentos:

• Aparelho digestor para determinação de fibra bruta (Figura 11), balança

analítica, béquer, cadinho filtrante de vidro (Gooch), tecido bem fino para

filtragem, funil de vidro, sistema de vácuo, estufa 105º C.

Marcha analítica:

• Pesar 2 gramas de amostra e colocar em um copo de béquer de forma alta;

• Adicionar 100ml de ácido sulfúrico a 1,25% e deixar ferver durante 30 minutos

e então filtrar em tecido bem fino;

• Devolver o resíduo ao béquer completando com 100 ml de soda 1,25% e

deixar ferver por mais 30 minutos;

• Após a fervura, filtrar em um cadinho de Gooch previamente seco e tarado e

em seguida lavar a amostra com álcool, levar o cadinho à estufa por 3 horas;

• Retirar e colocar em dessecador para esfriar e pesar.

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Cálculo:

FB% = (P – P’) x 100 peso amostra em g

P= peso do cadinho + fibra P’= peso do cadinho vazio

FIGURA 11 - APARELHO DIGESTOR PARA DETERMINAÇÃO DE FIBRA BRUTA

4.1.4 Determinação do extrato etéreo (gordura bruta ou graxa)

As gorduras ou lipídios são substâncias insolúveis em água, mas solúveis

em éter, clorofórmio, benzeno e outros solventes orgânicos chamados de extratores.

A gordura constitui a fração mais energética dos alimentos. Os alimentos com maior

teor de gordura têm valores mais altos de nutrientes digestíveis totais (NDT), fato de

a gordura fornecer 2,25 vezes mais energia que os carboidratos. A riqueza em

gordura pode influenciar o armazenamento de alguns produtos, uma vez que este

nutriente dos alimentos constitui uma fração bastante instável, pois alimentos ricos

em lipídios rancificam facilmente.

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De acordo com Andrigetto et al. (2002), a primeira função desempenhada

pelos lipídios é a energética, onde os lipídios são utilizados com a finalidade de

fornecer energia.

Além dos lipídios fornecerem energia, ácidos graxos indispensáveis e

orientarem a formação das gorduras de reserva e das produções, as gorduras são

necessárias ao organismo nos seguintes aspectos:

• Absorção das vitaminas lipossolúveis;

• Funções dos esteróides.

Gorduras, óleos, pigmentos e outras substâncias gordurosas solúveis

contidas em uma amostra seca serão dissolvidos por meio da extração com éter, o

qual é evaporado desta solução gordurosa, o resíduo resultante é pesado, sendo

chamado de extrato etéreo ou gordura bruta. O éter usado neste processo é

aquecido até se tornar volátil e ao condensar-se circula sobre a amostra em análise

arrastando toda a fração gordurosa e demais substâncias solúveis em éter, este é

recuperado em outro recipiente, enquanto a gordura extraída é calculada por

diferença de pesagem.

Reagente:

• Éter de petróleo.

Vidrarias e equipamentos:

• Balança analítica, aparelho para extração de lipídio tipo Soxhlet (Figura 12),

unidade com seis extratores, condensador, tubo extrator, cartucho, balão

volumétrico, algodão, estufa a 105ºC, dessecador.

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Marcha analítica:

• Pesar 4 gramas de amostra e colocar no cartucho de extração e fechá-lo com

algodão;

• Tarar um balão receptor e anotar o peso;

• Colocar o cartucho com a amostra no extrator e ajustar o condensador do

aparelho de extração, adicionar quantidade suficiente de éter no balão

através do condensador;

• Extrair durante 6 horas. Depois de completada a extração, recuperar o éter e

secar o balão em estufa por 3 horas;

• Retirar da estufa, colocar no dessecador, esperar esfriar e então pesar.

Cálculo:

EE =(P - P’) x 100 peso amostra em g

P= peso do balão + EE P’= peso do balão vazio

FIGURA 12 - APARELHO PARA EXTRAÇÃO DE LIPÍDIO TIPO SOXHLET

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4.1.5 Determinação do resíduo mineral ou cinzas ou matéria mineral

Resíduo mineral, cinzas ou matéria mineral, significa o resíduo da completa

combustão do material (matéria orgânica) em presença do ar. É o produto que se

obtém após o aquecimento de uma amostra à temperatura de 600ºC num

equipamento denominado mufla (Figura 13). Nesta análise, devemos sempre

observar tempo e temperatura, pois caso a temperatura ultrapasse de 600º C alguns

cátions e ânions poderam ser parcialmente ou totalmente perdidos por volatilização.

FIGURA 13 – MUFLA

A determinação da cinza fornece apenas uma indicação da riqueza da

amostra em elementos minerais. As cinzas contêm principalmente os seguintes

cátions: cálcio, potássio, sódio, magnésio, ferro, cobre, cobalto e alumínio e os

ânions: sulfato, cloreto, silicato, fosfato, entre outros.

Vidrarias e equipamentos:

• Balança analítica, cadinho de porcelana, mufla, dessecador.

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Marcha analítica:

• Pesar aproximadamente 2,8 a 3,2 gramas da amostra em cadinho de

porcelana;

• Submetê-lo ao aquecimento de 600ºC na mufla por 3 horas;

• Retirar os cadinhos em um dessecador, esperar esfriar e pesar.

Cálculo:

RM% = (P - P’) x 100 peso amostra em g

P= peso do cadinho com cinzas

P’= peso do cadinho vazio

Segue a figura 14 que está relacionada com equipamentos utilizados na

determinação de resíduo mineral.

FIGURA 14 – BALANÇA ANALÍTICA E MUFLA

4.1.6 Extrativos não nitrogenados (ENN)

Como extrativos não nitrogenados figuram uma mistura de glicídios,

caracterizados por serem solúveis em solução ácida e alcalina durante a técnica de

determinação de fibra bruta.

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Sua determinação direta é impossível devido a sua extraordinária

diversidade e da dificuldade de serem isoladas analiticamente. No sistema Weende,

as dificuldades são de tal maneira que somos obrigados a obter as porcentagens da

umidade, fibra bruta, proteína bruta, extrato etéreo e o resíduo mineral e daí, por

diferença que é determinado o ENN. Somam-se as percentagens acima e subtrai-se

de 100. O resultado desta subtração indica a porcentagem de ENN contidos na

amostra. Portanto, o seu valor está sujeito aos erros da análise realizada para as

demais frações.

4.1.7 Análise de minerais

Minerais são substâncias de origem inorgânica e natural que ocorrem na

natureza no estado sólido, com uma composição química definida e uma estrutura

interna de átomos na forma de arranjo geométrico.

Os minerais possuem as seguintes funções:

• Função energética: transferências de energia ligadas ao metabolismo celular

(fósforo - P);

• Função plástica: constituintes fundamentais do protoplasma, das estruturas e

tecido ósseo (cálcio - Ca, fósforo - P e magnésio - Mg);

• Função dinâmica: contribuem para estabelecer e manter a pressão osmótica,

bem como são necessários para a realização do equilíbrio ácido base

(potássio - K e sódio - Na), tem ação importante no condicionamento da

permeabilidade celular (cálcio - Ca e magnésio - Mg), bem como no controle

da excitabilidade neuromuscular (sódio - Na, potássio - K, cálcio - Ca e

magnésio - Mg);

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• Papel funcional: os minerais participam na constituição das enzimas, das

vitaminas, das secreções, dos hormônios e fazem papel de transportadores.

4.1.7.1 Solução mãe (Determinação de Ca, P, Mg)

A solução mãe é preparada para obtenção do resíduo mineral, onde iremos

dissolver as cinzas em ácido clorídrico a fim de solubilizar os minerais presentes nas

cinzas, e em seguida fazer a filtração e recolher o filtrado em balão volumétrico.

Esta solução permite a determinação de cálcio, fósforo e magnésio.

Reagente:

• Ácido clorídrico.

Vidrarias e equipamentos:

• Cadinho já com o resíduo mineral, chapa quente, funil de vidro, papel filtro,

balão volumétrico 250 ml.

Marcha analítica:

• Utilizar as cinzas da determinação do resíduo mineral;

• Adicionar no cadinho com cinzas, aproximadamente 10 ml de HCl 50%;

• Aquecer brandamente por 10 minutos, evitando a secagem;

• Filtrar num balão volumétrico, utilizando papel filtro;

• Lavar cinco a seis vezes o cadinho, com água destilada;

• Completar o volume de 250 ml com água destilada.

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Segue a figura 15, que está relacionada com a determinação de solução

mãe.

FIGURA 15: SOLUÇÃO MÃE

4.1.7.2 Solução mãe para ingredientes com alto teor de minerais

Análise realizada para ingredientes que possuem alto teor de minerais.

Como exemplo: fosfato monobicálcico e calcário dolomítico.

Reagente:

• Ácido clorídrico.

Vidrarias e equipamentos:

• Balão volumétrico de 500 ml, balança analítica, água destilada, chapa quente,

funil de vidro, papel filtro.

Marcha analítica:

• Em um béquer pesar 5g da amostra e adicionar 25 ml de ácido clorídrico;

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• Ferver por 30 minutos;

• Esperar esfriar e filtrar o conteúdo em um balão volumétrico com auxílio de

água destilada, lavar bem o béquer e o filtro;

• Completar com água destilada.

4.1.7.3 Determinação de cálcio (Óxido de cálcio)

Reagentes:

• Hidróxido de sódio (NaOH), EDTA, trietanolamina.

Vidrarias e equipamentos:

• Erlenmeyer, pipeta volumétrica, água destilada, solução mãe da amostra a

ser realizada a análise.

Marcha analítica:

• Pipetar uma alíquota da solução mãe (5 a 50 ml) dependendo da quantidade

presumida de cálcio da amostra, colocar em um erlenmeyer e adicionar

aproximadamente 150 ml de água destilada;

• Adicionar NaOH 30% até a elevação do pH (13) verificando-se através do

papel indicador de pH, dependendo do material analisado, colocar 5 ml de

trietanolamina 50% para evitar interferência de outros minerais (Fe, Mn,);

• Adicionar pitadas de indicador calconcarboxilico e titular com EDTA (18,6

g/500ml) na concentração 0,1M até a viragem (marrom para verde estável) e

anotar o volume gasto.

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Cálculo:

CaO% = Volume Gasto de EDTA x 0,0056 x 100 diluição da amostra em g

Ca% = %CaO x 40

56 40 = peso molecular do Cálcio 56 = peso molecular do CaO

4.1.7.4 Determinação gravimétrica de pentóxido de fósforo (P2O5) pelo

fosfomolibdato de quinolina (quimociac)

Este método baseia-se na precipitação em meio ácido do íon ortofosfato

como fosfomolibdato de quinolina.

Reagentes:

• Ácido nítrico 1:1, reativo de Quimociac.

Vidrarias e equipamentos:

• Béquer, pipeta volumétrica, solução mãe da amostra a ser realizada a

análise, funil com placa porosa, sistema de vácuo, estufa 105ºC, dessecador,

balança analítica.

Marcha analítica:

• Pipetar uma alíquota de solução mãe (5 a 50 ml) dependendo da quantidade

presumida de fósforo da amostra;

• Adicionar 60 ml de água destilada;

• Adicionar 10 ml de ácido nítrico diluído;

• Ferver por 10 minutos;

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• Deixar esfriar;

• Adicionar reativo de quimociac (30 a 50 ml) dependendo da quantidade de

fósforo

• Ferver por 1 minuto;

• Deixar esfriar novamente;

• Filtrar em funil de placa porosa, previamente seco e tarado;

• Secar em estufa a 105ºC por 3 horas, esfriar em dessecador e pesar.

Cálculo:

% P2O5 = P - P’ x 0,03207 x 100 diluição amostra em g

% P = % P2O5 x 62

142

P = peso do funil ou cadinho com resíduo P’= peso do funil ou cadinho vazio

0,03207 = fator de conversão do precipitante P2O5 62= peso molecular do fósforo 142 = peso molecular do P2O5

Segue a figura 16 que está relacionada com a determinação de fósforo.

FIGURA 16 – DETERMINAÇÃO DE FÓSFORO

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4.2 ANÁLISE BROMATOLÓGICA PELO MÉTODO VAN SOEST

4.2.1 Determinação da fibra em detergente neutro (FDN)

A finalidade desta determinação é conhecer os componentes solúveis e

insolúveis dos vegetais em meio detergente neutro (pH 7,0). O conteúdo celular

(parte solúvel) é composto basicamente de proteínas solúveis, açúcares, lipídios,

nitrogênio não protéico, pectina, amido e outros constituintes solúveis em H2O.

Reagentes:

• Solução de detergente neutro, acetona.

Vidrarias e equipamentos:

• Tubo de ensaio, bloco digestor, balança analítica, bolas de gude, cadinho de

vidro (Gooh), sistema de vácuo, estufa 105ºC.

Marcha analítica:

• Pesar 0,35 gramas de amostra seca e moída em um tubo de ensaio e

adicionar 35 ml da solução de detergente neutro;

• Levar os tubos para o bloco digestor, tampando com bolas de gude e aquecer

até a ebulição. Marcar 60 minutos após o início da ebulição;

• Filtrar em cadinho de Gooch previamente tarado com auxílio da bomba de

vácuo, lavar duas vezes com água fervente e após duas vezes com acetona;

• Secar em estufa a 105º C durante 3 horas, esfriar em dessecador e pesar.

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Cálculo:

% FDN = P - P’ x 100 peso da amostra em g

P= peso do cadinho + FDN P’= peso do cadinho vazio

4.2.2 Determinação de fibra em detergente ácido (FDA)

A amostra quando tratada com solução detergente ácida, solubiliza o

conteúdo celular, hemicelulose e a maior parte da proteína insolúvel, no entanto, o

nitrogênio lignificado, lignina solúvel em álcali, lignina insolúvel, celulose e sílica,

fazem parte do resíduo que é insolúvel na solução detergente ácido. Esse resíduo é

chamado de fibra em detergente ácido (FDA) sendo que a maior parte de FDA é

constituída de celulose e lignina.

Reagente:

• Solução de detergente ácido, acetona.

Vidrarias e equipamentos:

• Tubo de ensaio, bloco digestor, balança analítica, bolas de gude, cadinho de

vidro (Gooh), sistema de vácuo, estufa 105ºC.

Marcha analítica:

• Pesar 0,35 gramas de amostra seca e moída em um tubo de ensaio e

adicionar 35 ml da solução de detergente ácido;

• Levar os tubos para o bloco digestor (Figura 17), tampando com bolas de

gude e aquecer até a ebulição. Marcar 60 minutos após o início da ebulição;

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• Filtrar em cadinho de Gooch previamente tarado com auxílio da bomba de

vácuo, lavar duas vezes com água fervente e após duas vezes com acetona;

• Secar em estufa a 105º C durante 3 horas, esfriar em dessecador e pesar.

Cálculo:

% FDA = P - P’ X 100 peso amostra em g

P= peso do cadinho + FDA P’= peso do cadinho vazio

FIGURA 17 – BLOCO DIGESTOR PARA ANÁLISE DE FDN E FDA

4.2.3 Determinação da hemicelulose

Cálculo:

% HEMICELULOSE = % FDN - % FDA

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4.2.4 Determinação de lignina

A lignina é determinada a partir da fibra em detergente ácido. A maioria dos

vegetais superiores contém pelo menos alguma fração de lignina, o conteúdo de

lignina varia de 4 a 12%, podendo chegar nas forragens mais fibrosas a 20% da

matéria seca. É a fração menos digestível da forrageira.

Dois métodos existem para determinação de lignina são eles: método lignina

Klason (ácido sulfúrico) e o do permanganato de potássio. O método com

permanganato de potássio possui vantagens como: rapidez, permitindo determinar o

teor de celulose e da sílica de amostra e, além disso, é menos corrosivo.

Segundo Queiroz e Silva (2006), o termo lignina é usado para designar um

grupo de substâncias com unidades básicas químicas semelhantes. A lignina é um

composto aromático e têm como função principal nos tecidos vegetais proporcionar

rigidez, resistência e defesa contra ataques microbiológicos e mecânicos aos

tecidos. O conteúdo de lignina nas plantas aumenta com a maturidade fisiológica e

reduz o aproveitamento das frações fibrosas do alimento.

Marcha analítica:

• Utilizar o cadinho contendo FDA, adicionar 21 ml da solução combinada de

permanganato (tampão) e com ajuda de um bastão de vidro, misturar a

amostra com essa solução. Levar em bandeja esmaltada contendo água

destilada suficiente para chegar ao nível da solução contida no cadinho.

Marcar 90 minutos. A cor púrpura deve estar presente durante toda a

oxidação, não ocorrendo isto, filtrar e trocar por nova solução. Após 90

minutos filtrar e adicionar 21 ml de solução de desmineralização, deixar 10

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minutos e filtrar novamente lavando com etanol 80 % e acetona. Secar

durante 6 horas em estufa a 105ºC, esfriar em dessecador e pesar.

Cálculo:

% LIGNINA= P - P’ x 100 peso amostra em g

P = cadinho + FDA

P’= cadinho + celulose + cinza + sílica

4.2.5 Determinação da celulose

Para obter a quantidade de celulose a partir do resíduo da lignina

“permanganato”, devemos queimar os cadinhos na mufla por 3 horas a 500º C,

retirar da mufla e por em um dessecador, esfriar e pesar.

Cálculo:

% CELULOSE = P - P’ x 100 peso amostra em g

P= peso do cadinho + celulose + cinza + sílica

P’= peso do cadinho + cinza + sílica

4.3 OUTRAS ANÁLISES

Serão descritas a seguir as seguintes análises: determinação da atividade

ureática, determinação de solubilidade em KOH (proteína solúvel em KOH),

determinação da acidez titulável, determinação de peróxido e análise pelo sistema

infra-vermelho próximo (NIR´s).

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4.3.1 Determinação da atividade ureática

A soja possui fatores antinutricionais que são termolábeis e que podem

causar problemas nos animais não-ruminantes como inibição do crescimento, queda

na digestibilidade da proteína, aumento nos requisitos de aminoácidos sulfurados,

hipertrofia e hipersecreção do pâncreas.

Esta análise tem como objetivo, determinar a redução na atividade da

enzima urease, presente no grão de soja, e que é destruída pelo calor. Existe uma

correlação direta entre os fatores antinutricionais e a urease, ambos são

termolábeis, destruídos pelo calor. Portanto, com a inativação da enzima urease

teoricamente os fatores antinutricionais estariam destruídos. De uma maneira geral

essa análise determina se o farelo de soja recebeu processamento térmico

suficiente para inativar os fatores antinutricionais presentes no grão de soja.

A análise de atividade ureática é um bom indicativo de processamento

térmico adequado ou inadequado do farelo de soja (Tabela2), como resultado dessa

análise podemos observar que atividade ureática com valor de pH variando de 0,01

até no máximo de 0,20, indicam que o farelo passou por um adequado

processamento térmico, objetivando a destruição dos fatores antinutricionais.

Existem, no entanto, algumas limitações para os resultados encontrados na

análise. Em alguns casos, mesmo com a análise de atividade ureática ao redor de

zero, ainda assim poderemos encontrar inibidores de tripsina no farelo. A estatística

mostra que em algumas análises de atividade ureática com valor próximo de zero,

foi determinado ainda a presença de 4 a 8% dos fatores antinutricionais no farelo de

soja (RUNHO, 2001)

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CLASSIFICAÇÃO ATIVIDADE UREÁTICA

Excelente 0,01 -0,05

Boa 0,06 – 0,20

Regular 0,21 – 0,31

Deficientes >0,30

TABELA 2 – PADRÃO DE ATIVIDADE UREÁTICA

Esta análise é aplicada em todos os produtos desengordurados de grãos de

soja, determina a atividade ureática pela medida de variação do pH nas específicas

condições da prova.

Marcha Analítica:

• Pesar 0,4 gramas da amostra em duplicata, transportar integralmente para um

tubo de ensaio e adicionar 10 ml de solução tampão de fosfato pH 7,0. Agitar

sem inverter o tubo. Colocar em banho-maria a 30ºC durante 30 minutos. Da

mesma forma, repetir a operação com o outro tubo de ensaio, porém

adicionar 10 ml da solução tamponada de uréia pH 7,0;

• Para facilidade operacional, ao colocarmos os tubos no banho-maria

devemos observar entre os mesmos, um intervalo de 5 minutos. Os tubos

devem ser agitados sem inverter a cada 5 minutos. Retirá-los após decorrer

exatamente 30 minutos da colocação de cada um deles no banho. Transferir

o líquido sobrenadante de cada tubo para um béquer de 10ml

individualmente, e exatamente 5 minutos após a retirada do banho-maria

medir o pH de cada um deles.

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Cálculo:

Atividade Ureática = (pH da análise – pH em branco)

Se na determinação do pH da análise o aparelho demorar para se

estabelecer uma marcação firme, convém examinar o eletrodo, pois este é

freqüentemente obstruído por uma película precipitada constituída pela fração

solúvel de proteína de soja.

Segue a figura 18 está relacionada com a determinação da atividade

ureática.

FIGURA 18 – ATIVIDADE UREÁTICA

4.3.2 Solubilidade em KOH – proteína solúvel em KOH

Solubilidade pode ser conceituada como a capacidade de uma substância

dissolver em outra. Esta capacidade, no que diz respeito à dissolução de um sólido

em um líquido é limitada, ou seja, existe um máximo de soluto que podemos

dissolver em certa quantidade de um solvente.

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Esta análise consiste em uma metodologia para se avaliar a qualidade dos

alimentos que contem soja. A proteína solúvel é aquela disponível para a absorção

pelo animal, sendo assim, quanto maior a quantidade de proteína solúvel, melhor a

disponibilidade da proteína e dos aminoácidos para o animal.

. O grão de soja pode apresentar até 100% de sua proteína bruta, solúvel em

KOH. Contudo, observamos que à medida que submetemos o grão de soja ao

processamento térmico, com o objetivo de destruirmos os fatores antinutricionais

presentes, verificamos uma queda na solubilidade da proteína e consequentemente

uma queda na disponibilidade da proteína e dos aminoácidos para os animais.

Para a classificação do farelo de soja em relação a quantidade de proteína solúvel

(Tabela 3) encontrada em análises, podemos considerar que o farelo que apresentar

proteína solúvel acima de 80% passou por um adequado processamento térmico,

tendo mantido quase inalterada a qualidade de sua proteína, ou seja, com um

mínimo de desnaturação.

Proteína solúvel abaixo de 80%, indica a ocorrência de uma desnaturação

significativa na proteína da soja, afetando diretamente a disponibilidade da proteína

e dos aminoácidos presentes no farelo (RUNHO, 2001).

CLASSIFICAÇÃO SOLUBILIDADE EM KOH

Excelente > 85%

Boa > 80%

Razoável > 75%

Deficiente <75 %

TABELA 3 – PADRÃO DE SOLUBILIDADE DA PROTEÍNA EM KOH NO FARELO DE SOJA

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Resultados destas análises mostram que amostras de diferentes farelos de

soja com solubilidade da proteína acima de 80%, ou seja, dentro do padrão mínimo

para o ingrediente, apresentaram respostas diferentes no desempenho dos animais.

Como conclusão podemos verificar que tanto a atividade ureática como a análise de

proteína solúvel nos indicam sobre a qualidade de processamento recebido pelo

farelo de soja, e, portanto sobre a qualidade nutricional deste ingrediente. Com isso,

pode-se trabalhar com maior garantia de estarmos fornecendo nutrientes em

qualidade e quantidade bem próximas àquelas as quais estamos formulando.

Reagentes:

• Solução KOH 0,20%.

Vidrarias e equipamentos:

• Centrífuga, digestor Kjeldahl e conjunto de destilação, balões de Kjeldahl de

800 ml, erlenmayer, agitador.

Marcha analítica:

• Pesar 1g da amostra e transferir para um erlenmeyer;

• Adicional 50ml de solução KOH 0,20%;

• Agitar por 20 minutos;

• Passar o conteúdo para ser centrifugado por 10 minutos;

• Após centrifugar, transferir 25 ml do sobrenadante para o balão de Kjeldahl e

colocar no digestor Kjeldahl;

• Após realizar titulação.

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4.3.3 Determinação da acidez titulável

A acidez de uma gordura é freqüentemente expressa em termos de ácidos

graxos livres, a qual é medida como uma quantidade em mg de hidróxido de sódio

requeridos para neutralizar os ácidos graxos livres de um grama de gordura. A

pressuposição em geral é feita em relação ao acido oléico como padrão. Um

aumento de ácidos graxos livres em gorduras pode indicar deterioração na

qualidade devido ao aumento da hidrólise e ao desenvolvimento da rancidez.

Contudo, um nível elevado de acidez nas gorduras nem sempre é indicativo de má

qualidade. Por isso, é importante impedir o inicio da formação de radicais livres, que

poderá ser feito pelo manejo adequado de produção e armazenamento.

Reagentes:

• Solução tampão pH 4,0, solução tampão pH 7,0, hidróxido de sódio (NaOH).

Vidrarias e equipamentos:

• Potenciômetro, bureta (25ml).

Marcha analítica:

1. Pesar 5,0g da amostra em um erlenmeyer;

2. Adicionar 60ml de água deionizada e deixar repousar por 30 minutos;

3. Agitar de cinco em cinco minutos;

4. Titular com solução de NaOH 0,1N, até pH 7,0 (viragem da cor), anotar

o volume gasto;

5. O resultado é expresso em termos de volume gasto de NaOH 0,1N.

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4.3.4 Determinação do peróxido (Px)

As farinhas de origem animal são ricas em gorduras e tem maior facilidade

em se autoxidarem, pelo inicio da formação de radicais livres. A revisão feita por

Rutz e Lima (1994), enfatiza que a oxidação é um processo autocatalítico e

desenvolve-se em aceleração crescente, uma vez iniciada.

Fatores como temperatura, enzimas, luz e íons metálicos podem influenciar a

formação de radicais livres. O radical livre em contato com oxigênio molecular forma

um peróxido que, em reação com outra molécula oxidável, induz a formação de

hidroperóxidos e outro radical livre.

Os hidroperóxidos dão origem a dois radicais livres, capazes de atacar outras

moléculas e formar mais radicais livres, dando assim uma progressão geométrica.

As moléculas formadas, contendo o radical livre, ao se romperem formam produtos

de peso molecular mais baixo (aldeídos, cetonas, álcoois e ésteres), os quais são

voláteis e responsáveis pelos odores da rancificação (BELLAVER, 2005).

Reagentes:

• Ácido acético, ácido clorídrico, amido, butilhidroxitolueno (BHT), clorofórmio,

dicromato de potássio, iodeto de potássio, tiossulfato de sódio, solução ácido

acético + clorofórmio (3:2), solução indicadora de amido 1%.

Vidrarias e equipamentos:

• Aparelho para extração de lipídio tipo Soxhlet, balança analítica, balão

volumétrico, papel de filtro, estufa de secagem, bureta, proveta de 100ml,

pipeta graduada de 1ml, erlenmeyer.

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Marcha analítica:

• Pesar 3,0 gramas das amostras e transferir as amostras para o cartucho;

• Colocar os cartuchos com as amostras nos respectivos balões volumétricos já

secos em estufa, resfriados em dessecador, pesados e registrar os pesos;

• Adicionar o éter + BHT nos balões até sifonar, acoplar os balões no extrator e

ligar o extrator e a torneira de água, após 3 horas recuperar o éter + BHT até

restar no balão apenas o extrato etéreo;

• Colocar os balões em estufa de secagem a 105ºC por duas horas e meia e

esfriar os balões em dessecador e então pesar. Calcular o extrato etéreo

através da diferença entre o peso do balão vazio e o balão retirado da estufa

com o extrato etéreo;

• Adicionar 0,5ml de solução de iodeto de potássio saturada e 30ml da mistura

ácido acético + clorofórmio, agitar até que ocorra a dissolução e permanecer

em descanso por um minuto, adicionar 30ml de água destilada e agitar

novamente, adicionar 1ml da solução de amido e então titular com a solução

de tiossulfato de sódio 0,01N até desaparecer a cor azul;

• Foi feito um branco com a mistura clorofórmio + ácido acético e a solução de

amido;

• O peróxido (Px), em meq/1000g de gordura, é determinado segundo a

fórmula:

Px = ((V1-V2) x N x F x 1000)/ P

V1 = volume de tiossulfato de sódio gasto na titulação; V2 = volume de tiossulfato de sódio gasto na titulação do branco;

N = normalidade; F = fator de correção;

P = peso do extrato etéreo (g) 1000 = meq

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Segue a figura 19, que está relacionada com a determinação do peróxido.

FIGURA 19 – DETERMINAÇÃO DO PERÓXIDO

4.3.5 Análise pelo sistema infra-vermelho próximo (NIR´s)

As análises pelo NIR´s são realizadas apenas quando requeridas pelo

cliente e quando a amostra consta no banco de dados do infra-vermelho. Os

modelos disponíveis no banco de dados do NIR´s do laboratório são: silagem de

milho, feno geral, aveia e azevém (plantas inteiras), cana, silagem de grão úmido e

ração total misturada. Para análise por espectroscopia na região do infravermelho

segue o seguinte procedimento:

• Anota o peso úmido;

• Seca a amostra a 65º C;

• Anota o peso seco;

• A amostra é moída e homogeinizada;

• Completa o disco com a amostra (o disco mede 4 cm de diâmetro por 1 de

profundidade);

• Tampa o disco e o identifica;

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• O disco é então acoplado ao NIR´s e a gaveta é fechada, procedendo-se a

leitura da amostra;

• Após poucos instantes, o computador apresenta o espectro da amostra e os

teores nutricionais, sendo o laudo impresso em seguida.

A análise bromatológica de ingredientes que são utilizados na alimentação

animal é de grande importância para se formular rações de qualidade. No entanto, é

importante que os laboratórios busquem trabalhar dentro dos padrões nacionais e

internacionais de qualidade para garantir a confiabilidade de seus resultados.

5 PROBLEMAS ENCONTRADOS NO LABORATÓRIO DE NUTRIÇÃO ANIMAL

Analisar a composição de alimentos e outros produtos usados na dieta

animal, tais como rações, misturas minerais, silagens, fenos, forrageiras é o objetivo

de um laboratório de nutrição animal, uma vez que as análises verificam a qualidade

nutricional desses ingredientes, servindo para orientar o produtor quanto ao o uso

adequado dos alimentos.

No entanto muitas vezes os ingredientes que são enviados ao laboratório

são difíceis de serem analisados pela falta de adequada identificação com relação

ao nome do produtor, data da coleta, dados sobre a amostra, análises a serem

realizadas e, principalmente, quanto ao modo de coleta e envio, pois há amostras

que chegam ao laboratório em embalagens inadequadas (Figura 20) e até mesmo

em quantidade insuficiente não possibilitando a realização das análises.

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FIGURA 20 - MATERIAL ENVIADO DE FORMA INCORRETA AO LABORATÓRIO

5.1 CUIDADOS QUE O ANALISTA DEVE TOMAR PARA OBTER RESULTADOS

MAIS PRECISOS

• As amostras devem ser representativas do lote do alimento que será

controlado, para garantir a confiabilidade e aplicabilidade dos resultados;

• Os métodos não trabalhados anteriormente pelo laboratório devem ser

testados antes de adotados na rotina;

• A repetibilidade do resultado da análise deve ser comprovada mediante

trocas de amostras com laboratórios que já tenham experiência com a análise

e freqüentes repetições da análise em uma amostra considerada padrão;

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• Limpeza e organização do laboratório, regras de segurança e cuidados com a

balança analítica, são itens que podem influenciar indiretamente na precisão

e exatidão dos resultados.

6 IMPORTÂNCIA DO LABORATÓRIO DE NUTRIÇÃO ANIMAL PAR A EMPRESAS

QUE FORMULAM RAÇÕES

Para um correto balanceamento da ração é essencial conhecer a

composição físico-química dos alimentos para poder comprovar com segurança que

os mesmos têm capacidade de exercer a função a que são destinados. Sendo

assim, a principal meta de um laboratório é a de produzir dados analíticos de alta

qualidade e confiabilidade.

Com o objetivo de garantir os melhores produtos, empresas de nutrição

animal enviam ao laboratório amostras das matérias primas para serem analisadas,

para assim terem um bom desenvolvimento e aprimoramento de tecnologias

inovadoras para oferecer soluções em nutrição animal com um rigoroso controle de

qualidade e segurança alimentar.

Outro motivo que leva empresas de nutrição animal a enviar produtos ao

laboratório é o fato de garantir a qualidade da matéria prima na compra, e após o

processamento da mesma, enviando ingredientes que serão utilizados numa

determinada ração e após a ração já formulada.

Muitas empresas possuem uma parceria com o Laboratório de Nutrição

Animal da UFPR, com a finalidade de garantir a qualidade dos produtos em todas as

fases da produção, permitindo, assim, que se tenha informações nutricionais sobre a

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matéria-prima utilizada na sua propriedade/empresa como também a verificação da

qualidade da sua mistura.

7 NUTRIÇÃO E ALIMENTAÇÃO ANIMAL

A nutrição animal é a ciência que estuda os inúmeros processos fisiológicos

e as reações químicas que transformam os alimentos em produto animal, sendo de

extrema importância para saúde e desenvolvimento do animal. A responsabilidade

de uma boa alimentação passa pelo uso de matérias-primas de qualidade, fontes de

proteínas de alto valor biológico, armazenamento, manipulação e balanceamento

adequado da dieta do animal.

O segmento pet food no Brasil tem apresentado expressivo crescimento nos

últimos anos, contando com uma ampla variedade de alimentos comerciais para

cães e gatos. Esta recente evolução tem exigido cada vez mais pesquisas na área

de nutrição dos animais de companhia, a fim de se obter informações mais precisas

sobre seus requerimentos nutricionais e sobre a biodisponibilidade dos nutrientes

nos alimentos.

Os cães foram domesticados pelo homem há mais de 10 mil anos atrás

(POND et al., 1995). Desde então, devido sua alta sociabilidade, esses animais vêm

adquirindo cada vez mais importância na vida dos seres humanos. Na década de

oitenta, a maioria deles ainda era alimentada com os restos de comida de seus

proprietários, e poucas indústrias de rações existiam e investiam no Brasil. Neste

ponto, dois fatores contribuíram para a expansão do segmento, o poder aquisitivo

das populações dos grandes centros aumentou e os padrões de consumo se

sofisticaram.

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A evolução dos hábitos em favor dos alimentos industriais está associada a

um conjunto de fatores como: alimentação sadia, equilibrada, com grande variedade

de produtos disponíveis no mercado e, principalmente, a praticidade (PETBR, 2003).

Com a grande gama de produtos alimentícios para animais de companhia

disponíveis para o consumidor, os proprietários começaram a escolher entre aqueles

que, além de nutricionalmente balanceados, oferecessem vantagem adicionais

como: palatabilidade, qualidade de matéria prima, ausência de aditivos e corantes

alimentícios. Para atender a estes consumidores, surgiram os alimentos

diferenciados, denominados premium e superpremium (BORGES, 1998).

Como cães e gatos são, cada vez mais, considerados membros das

famílias, é natural que a evolução do setor de alimentos pet venha caminhando

paralelamente aos avanços nutricionais em humanos, seguindo a tendência por

alimentos balanceados, que além de nutrir, incrementem a saúde e o bem estar dos

animais de companhia.

A indústria da alimentação animal está tão afinada à indústria de

alimentação humana que a denominação “ração”, largamente utilizada para

expressar “dieta balanceada”, em outras produções animais, como aves e suínos, é

substituída neste segmento, pela expressão “alimentos completos”, ou “alimentos

especiais”.

Todo o processo de produção da alimentação animal é estudado para

oferecer um produto que satisfaça plenamente um mercado sempre exigente. Tudo

deve passar por um controle rigoroso que vai determinar se as matérias-primas

estão de acordo com as exigências para entrar na composição dos produtos. As

linhas de produção são totalmente automatizadas e asseguram a precisão na

dosagem dos ingredientes, eliminando o risco de erro humano e evitando também o

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contato físico com os ingredientes. Além do controle sanitário oficial, as indústrias

mantêm seu próprio sistema de análise em diferentes fases do processo de

produção (PETBR, 2003).

A exploração dos animais de produção é feita na sua quase totalidade

visando interesse econômico (ANDRIGUETTO et al., 2002). Para que haja produção

econômica em qualidade e quantidade devemos sempre lembrar de três fatores:

• Nutrição/Alimentação

• Genética

• Manejo e sanidade animal

A genética é sem dúvida o fator de extrema importância, pois confere o

potencial do indivíduo, ou seja, o animal vai produzir aquilo que pode geneticamente

e não mais do que tem capacidade. Á medida que cresce a especialização genética,

cresce também a necessidade de mais perfeita nutrição e alimentação para

aproveitar esse potencial genético (ANDRIGUETTO et al., 2002), sendo assim o

potencial genético completado pela alimentação. A nutrição além de estar

relacionada com a genética também se relaciona com o manejo, pois o mesmo é o

ponto de partida para condições básicas, prevenindo as enfermidades e dando

condições de higidez necessárias à criação animal, além é claro de aumentar a

eficiência de uma boa alimentação.

A alimentação tem por objetivo fornecer ao animal alimentos capazes de

manter e assegurar a vida, nas melhores condições de rendimento. Uma das

dificuldades da nutrição animal é o conhecimento das necessidades nutritivas do

organismo, em função da espécie, idade, sexo, produção.

Ao equilibrar uma alimentação deve-se, primeiramente, avaliar os níveis de

nutrientes e em seguida pensar nos alimentos que os integram, sendo que esses

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nutrientes têm de ser administrados em proporções corretas de modo que nutram

adequadamente o animal.

Quando se analisa a produção animal como um todo, sabemos da

importância das diferentes áreas que determinam a produtividade da exploração

animal. Por isso, deve-se identificar no sistema produtivo necessidade de melhoria

do processo, para ajustá-lo quando necessário. Dentro do aspecto geral de

produção animal, um dos itens importantes a ser considerado, é a qualidade das

matérias-primas para a fabricação de rações.

8 INGREDIENTES PARA A FABRICAÇÃO DE RAÇÃO

Ingrediente é o componente ou constituinte de qualquer combinação ou

mistura utilizada na alimentação animal, que tenha ou não valor nutricional, podendo

ser de origem vegetal, animal, mineral, além de outras substâncias orgânicas e

inorgânicas.

A premissa máxima na fabricação de rações de alta qualidade certamente é

que não podem ser fabricadas rações com ingredientes de má qualidade, portanto, a

qualidade dos ingredientes é o primeiro e mais importante item a ser obedecido.

Estabelecida a ração a ser formulada e seus níveis nutricionais, a próxima

etapa será considerar a matéria prima, ou seja, os alimentos que serão utilizados

para compor a ração.

Em relação às matérias primas, diversas possibilidades podem ocorrer, tais

seja: a disponibilidade de mercado ou de estoque por um determinado período e a

livre compra e utilização Em qualquer dos casos, deve-se entender que os

ingredientes a serem utilizados devem passar por um rigoroso controle de qualidade,

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bem como estarem estocados em condições adequadas (ANDRIGUETTO et al.,

2002).

Sob a perspectiva da fabricação de rações, de uma maneira geral, o

fornecimento de ingredientes é a granel e em grandes quantidades. Podem existir

grandes variações entre indústrias, em relação ao tempo para se obter a análise

bromatológica da matéria prima, onde então se adiciona margens de segurança na

formulação das rações.

A escolha das matérias primas utilizadas na formulação de dietas deve visar

ao atendimento das exigências nutricionais diárias do animal, associados à

produção de alimentos isentos de resíduos prejudiciais à saúde animal e humana e

à sustentabilidade econômica dos sistemas de produção.

Segundo Andriguetto et al. (2002), aspecto importante na consideração dos

alimentos é a sua conservação, bem como as transformações que sofre em

processamentos industriais, onde esses fatores podem afetar o grau de

aproveitamento das matérias primas e a atividade dos fatores antinutricionais.

Os fatores antinutricionais são substâncias que mesmo em níveis vestigiais,

reduzem a digestibilidade e a absorção de nutrientes, causando efeitos negativos

sobre o crescimento e desenvolvimento animal, podendo ser termolábeis ou

termorresistentes.

Segundo Liener (1981), os fatores termolábeis são: inibidores de proteases,

hemaglutininas (lectina), fatores goitrogênicos, antivitaminas e os fitatos, já os

fatores termorresistentes são: saponinas, estrógenos, fatores de flatulência,

lisoalaninas e os fatores alergênicos (glicinina e β-conglicinina).

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8.1 INGREDIENTES DE ORIGEM VEGETAL

Os alimentos de origem vegetal estão sendo bastante utilizados na

alimentação animal, devido ao alto custo das tradicionais fontes protéicas e

energéticas, bem como ao aproveitamento dessas mesmas fontes na alimentação

humana, cada vez mais aumentam as buscas de alimentos alternativos de baixo

custo para uso na alimentação animal.

Os grãos de cereais são empregados largamente na alimentação animal,

atuando principalmente como alimentos energéticos, devido ao seu elevado teor de

amido. Apresentam, em geral, teor limitado de proteína bruta, a qual apresenta baixo

valor biológico, em virtude de sua deficiência em lisina e triptofano. São pobres em

cálcio, vitamina D, niaciona, ácido pantotênico e pró-vitamina A (exceção ao milho

amarelo) e ricos em fósforo.

As sementes de plantas oleaginosas alem de apresentarem elevados teores

de lipídios, são importantes fontes protéicas, com bom perfil de aminoácidos. A

maior parte dessas fontes apresenta fatores antinutricionais, o que pode ser

eliminado por meio de temperaturas elevadas presente em vários tipos de

processamentos, como exemplo o processo de extrusão.

A extrusão é um processo de tratamento térmico que dá novas

características funcionais, nutricionais e estruturais a produtos feitos a partir de

matérias primas como proteínas e amidos, no qual o amido e o material protéico são

umedecidos e expandidos em um tubo pela combinação de umidade, pressão, calor

e cisalhamento, resultando na cocção dos ingredientes da ração e na gelatinização

do amido.

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Ao contrário da peletização, onde se objetiva uma compactação e um

aumento da densidade da ração, a extrusão provoca uma expansão do produto e,

garante uma densidade e um peso específico final menor da ração (KRABBE e

LOIOLA, 2005).

8.1.1 Milho

Como alimento, o milho (Figura 21) é a principal fonte de energia e uma

importante fonte de aminoácidos na alimentação de aves e suínos, sendo o

ingrediente com maior participação nas rações (cerca de 80%) nas condições

brasileiras (BUTOLO, 2002).

FIGURA 21 - MILHO

O milho é sem dúvida o cereal que apresenta maior número de produtos

industrializados, devido ao alto conteúdo de carboidratos, principalmente amido,

assim como outros componentes, tais como proteínas, óleos e vitaminas. Sua

composição química varia de acordo com o tipo de semente, tipo de solo, qualidade

do fertilizante e condições climáticas (BUTOLO, 2002).

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O alto teor energético do milho deve-se ao fato de o grão ser muito rico em

extrativos não nitrogenados, essencialmente amido. É mais rico em gordura que

qualquer outro cereal. Em relação à proteína, 73% do total são encontradas no

endosperma e 24% no embrião, no endosperma. A principal proteína é a zeína que

possui baixas quantidades em aminoácidos essenciais, particularmente lisina e

triptofano (BUTOLO, 2002).

O grão de amido do milho contém dois tipos de moléculas: amilose e

amilopectina, na proporção de 27% e 73% respectivamente, conferindo a esse

ingrediente um alto valor energético, pois seu alto conteúdo de amido encontra-se

na forma facilmente digerível. Já os lipídios do milho estão representados pelos

ácidos graxos, palmítico, esteárico, oléico, linoléico e linolênico (BUTOLO, 2002).

Com relação aos minerais o milho é bastante pobre em cálcio e

medianamente rico em fósforo, é uma excelente fonte de caroteno, porém deficiente

em vitaminas D e E (ANDRIGUETTO et al., 2002).

8.1.2 Aveia

A aveia (Figura 22) é um cereal cultivado para produção de grãos

empregados na alimentação animal e humana sendo, também, excelente forrageira

de inverno. Tradicionalmente a aveia é fornecida para eqüinos.

FIGURA 22 - AVEIA

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Com teores mais elevados de fibra do que o milho, seu valor energético é

menor, as casca da aveia apresentam alta percentagem de sílica e restringem seu

fornecimento em rações de aves. Alimento indicado para alimentar suínos, eqüinos e

bovinos.

8.1.3 Trigo

O trigo (Figura 23) é um cereal dos mais importantes para alimentação

humana. Parte do grão é transformada em farinha utilizada em diferentes alimentos.

FIGURA 23 - TRIGO

Pode ser utilizado na alimentação animal, quando o preço for acessível ou

mesmo na falta de outros grãos e ou quando apresentar excedente. Normalmente é

utilizado na alimentação animal, o triguilho e o farelo de trigo.

Segundo Butolo (2002), o triguilho representa os grãos pouco desenvolvidos,

produto resultante da classificação do trigo após eliminação das impurezas e o farelo

de trigo é o produto obtido no processamento do trigo.

Na alimentação animal seu valor nutritivo é semelhante ao do milho, porém é

mais rico em proteína e menos energético, devido seu elevado teor de fibra.

(ANDRIGUETTO et al, 2002).

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A composição e o valor nutritivo do grão de trigo assemelham-se aos outros

cereais, o teor de proteína é variável com valores de 8,8 a 12%. Como nos outros

grãos esta não é de boa qualidade, sendo deficiente nos aminoácidos leucina e

alanina e, às vezes, em treonina. Os níveis de ácido glutâmico são superiores ao do

milho. É pobre em cálcio, e comparado com os demais cereais é rico em fósforo.

Possui em média 2% de gordura, praticamente a metade do milho. É deficiente em

caroteno e vitamina D, pobre em riboflavina sendo uma boa fonte de tiamina. Os

níveis de colina são superiores ao do milho (ANDRIGUETTO et al., 2002).

Como ponto positivo, o trigo e seus subprodutos são ingredientes que dão

maior dureza aos pellets, sendo, portanto, bons aglutinantes (BUTOLO, 2002).

8.1.4 Sorgo

O sorgo (Figura 24) é cultivado principalmente para alimentação animal, mas

também pode ser usado para o processamento industrial como o milho, produzindo

amido, açúcar e óleo, sendo os subprodutos utilizados em rações. O amido é o

principal componente do sorgo, representando em torno de 68% a composição do

grão. É, porém, menos energético que o milho, podendo substituí-lo sem correções

de energia quando sua inclusão não é muito alta. Possui proteína de pior qualidade

que o milho (BUTOLO, 2002).

FIGURA 24 - SORGO

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Necessita ser triturado para que as enzimas digestivas dos animais possam

atuar sobre seu endosperma, promovendo a digestão do grão. Não possuem

caroteno e xantofilas e, portanto, não são indicados para rações para aves de

postura e frangos de corte. Variedades altas em taninos apresentam menor

palatabilidade e pode reduzir a digestibilidade da proteína.

8.1.5 Soja

A soja (Figura 25) é uma leguminosa originária da China, onde é conhecida

há mais de 5000 anos (PENZ e BRUGALLI, 2001).

Segundo Butolo (2002) o grão de soja como fonte protéica energética é

considerada como uma das oleaginosas mais ricas e disponíveis do mundo.

FIGURA 25 - SOJA

Tradicionalmente o farelo de soja é a principal fonte de proteína utilizada na

alimentação de monogástricos no Brasil. Segundo Borges et al. (2003) isto se dá

devido a sua proteína de boa qualidade, disponibilidade de aminoácidos e a vasta

gama de informações sobre sua composição. Para cães, há, no entanto, certo

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preconceito a utilização da soja e seus subprodutos na formulação das dietas,

porém existem diversos subprodutos da soja que já são usados na formulação de

dietas para cães, dentre os quais podemos citar: farelo de soja, soja micronizada,

concentrado protéico de soja e a soja grão tostada (SÁ-FORTES, 2005).

Os fatores antinutricionais são apontados como os principais fatores da não

utilização da soja. A soja integral apresenta alguns fatores antinutricionais entre os

quais os mais importantes estão os inibidores de protease e as hemaglutininas, além

destes são verificadas ainda as saponinas, polissacarídeos não amiláceos,

lipoxigenases e ácido fítico.

Os principais inibidores de proteases presentes na soja integral são os

fatores “Kunitz”, que inibe a tripsina e o fator “Bowman-Birk”, o qual inibe a tripsina e

a quimotripsina. Para a planta estas são barreiras aos inimigos naturais e

representam em torno de 10% da proteína da soja. A complexação destes fatores

antinutricionais com as enzimas pancreáticas tripsina e quimotripsina diminuem o

aproveitamento da proteína dietética. Para tentar corrigir esta deficiência, o pâncreas

aumenta a produção e secreção enzimática, causando uma hiperplasia do órgão, o

que afeta negativamente a digestão dos nutrientes como um todo. Devido ao

aumento da síntese protéica das enzimas tripsina e quimotripsina há maior utilização

dos aminoácidos sulfurados, que são à base destas enzimas, agravando a

deficiência e diminuindo a eficiência alimentar nos animais (SGARBIERI, 1996).

O consumo de oligossacarídeos pode levar o animal a diarréia, flatulência e

problemas estomacais. Verifica-se diminuição da digestibilidade dos nutrientes

devido ao aumento da viscosidade do lúmen intestinal pela formação de polímeros

ou géis com água, dificultando a ação das enzimas digestivas e a difusão das

substâncias relacionadas com a digestão e absorção (NUNES et al., 2001).

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Já as gorduras têm a sua digestibilidade diminuída por uma menor

emulsificação devido à redução dos movimentos peristálticos, devido ao aumento da

viscosidade e da desconjugação dos sais biliares causados pelo aumento da

microflora indesejável. Estes efeitos observados sobre as gorduras levam à redução

na absorção de vitaminas lipossolúveis que são absorvidas junto às micelas

(NUNES et al., 2001)

Vários estudos foram desenvolvidos e verificou-se, então, a necessidade do

tratamento térmico da soja integral, visando à inativação desses fatores

antinutricionais, permitindo sua utilização na alimentação animal (WALDROUP,

1982).

Segundo Liener (1981) a maioria dos fatores antinutricionais da soja são

termolábeis dentre os quais os inibidores de proteases, as hemaglutininas, os

fatores goitrogênicos e os fitatos. Destes, o inibidor de tripsina é o fator a que se dá

maior importância, pois quando é inativado pelo aquecimento, os demais fatores

termolábeis já estão controlados (BORGES et al., 2003).

Vários tipos de processamento foram desenvolvidos com este objetivo:

ebulição, microondas, tostagem, extrusão e micronização (BELLAVER et al., 2002).

Para a definição entre um deles devem ser consideradas as vantagens nutricionais,

a padronização do produto e os custos do processamento.

O processamento da soja além de eliminar os fatores termolábeis provoca a

ruptura da parede celular liberando a proteína complexada, responsável pelo baixo

aproveitamento da proteína de origem vegetal (MENDES et al., 2004). No entanto

deve-se atentar ao super processamento da soja, pois pode tornar alguns

aminoácidos indisponíveis aos animais devido à reação de Maillard (PARSONS et

al., 1998).

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Sendo assim como controle de qualidade do processamento da soja a

indústria de alimentos animal utiliza testes analíticos, como a atividade ureática e a

solubilidade em KOH. A atividade ureática é um teste muito utilizado principalmente

devido ao seu baixo custo, tem como objetivo determinar o sub aquecimento e a

presença de fatores tóxicos na soja e a solubilidade em KOH é recomendada para

determinar o superaquecimento. Segundo Parsons et al. (1998) a recomendação é

que a proteína solúvel fique entre 70 e 85% onde os valores abaixo sugerem

superaquecimento e acima sub aquecimento.

O farelo de soja em função da sua qualidade protéica tem sido a principal

fonte de proteína nas dietas de aves e suínos. Para cães este ingrediente também é

amplamente utilizado, porém devido a pouca informação sobre sua digestibilidade

para a espécie a inclusão nas dietas pode estar sendo subutilizada.

A soja integral processada além de apresentar excelente perfil aminoacídico

tem a vantagem de reduzir a adição de óleo ou gorduras nas dietas e possuem

níveis mais elevados de ácidos graxos essenciais em relação aos farelos.

8.2 INGREDIENTES DE ORIGEM ANIMAL

Esse grupo é constituído de subprodutos originários de indústrias variadas

como pesqueira, abate de bovinos, de suínos e de aves, utilizado em rações de

animais monogástricos. Portanto, se relacionam com produtos muito diferente uns

dos outros, tanto devido ao fato de heterogeneidade das matérias primas utilizadas

como das tecnologias de tratamento. São em geral, constituídas de proteínas de alto

valor biológico, porém podem apresentar restrições sérias quando se considera sua

procedência e conservação.

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A qualidade dos ingredientes é de extrema importância e é por esse motivo

que sempre deve monitorar essa qualidade, tratando de subprodutos de origem

animal, o maior cuidado é necessário, pois esses apresentam dificuldade de

padronização em função do processo produtivo e da origem dos resíduos que

compõem as farinhas de origem animal (FOA). Esses subprodutos são muito

importantes nos aspectos nutricional, econômico e de segurança alimentar.

Os alimentos de origem animal utilizados na elaboração de concentrados ou

de rações balanceadas apresentam um capítulo de grande importância na nutrição

animal, em função de que as proteínas, com raras exceções, são de alto valor

biológico (ANGRIGETTO et al.,2002)

O Brasil produz milhões de toneladas de subprodutos não comestíveis como

vísceras, sangue, pêlos, sebo, penas e ossos. (SCHEUERMANN e ROSA, 2008).

De primeiro momento, esses subprodutos são rejeitados, porém há processamentos

adequados disponíveis que possibilitam a transformação dos mesmos em

ingredientes de alta qualidade, que é o caso das farinhas de origem animal (FOA)

Há contudo, riscos associados ao uso destes subprodutos na ração, os quais o

nutricionista deve conhecer suficientemente a ponto de poder influenciar na

qualidade do processamento dos mesmos.

Do ponto de vista nutricional, os principais problemas passíveis de ocorrer

com as FOA são as variações na composição e na digestibilidade nutricional, as

quais são resultantes da falta de padrão na composição e no processamento da

matéria-prima. Os principais riscos relacionados à segurança do alimento são as

contaminações microbiológicas e a preocupação quanto à BSE (Encefalopatia

Espongiforme Bovina). Para minimizar a possível ocorrência de qualquer destes

riscos, são necessários que a indústria processadora de subprodutos animais opere

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sob rígido padrão de qualidade e que a utilização das FOA limite-se às rações para

monogástricos (SCHEUERMANN e ROSA, 2008).

Uma vez assegurada a qualidade das FOA, sua utilização nas rações de

suínos e aves propicia várias vantagens. No geral, estes produtos têm importante

participação nas fórmulas com o fornecimento de aminoácidos e macrominerais,

principalmente o fósforo, além de contribuírem também com vitaminas,

proporcionando um menor custo da dieta. Outra vantagem é a substituição parcial

ou total de ingredientes de custo expressivo como farelo de soja e fontes de fósforo

como o fosfato bicálcico pela FOA, que sua inclusão na fórmula, facilita o

atendimento das restrições nutricionais impostas. (BELLAVER, 2005).

A acidez de uma gordura é freqüentemente expressa em termos de ácidos

graxos livres, um aumento desses ácidos graxos livres em gorduras pode indicar

deterioração na qualidade devido ao aumento da hidrólise e ao desenvolvimento da

rancidez. Contudo, um nível elevado de acidez nas gorduras nem sempre é

indicativo de má qualidade. Por isso, é importante impedir o inicio da formação de

radicais livres, que poderá ser feito pelo manejo adequado de produção e

armazenamento. Substâncias antioxidantes podem ser incorporadas para diminuir a

autoxidação dos ácidos graxos das farinhas.

8.2.1 Farinha de carne e ossos

A farinha de carne e ossos (Figura 26) é aquela produzida em graxarias e

frigoríficos a partir dos ossos e tecidos animais, após a desossa completa da

carcaça de bovinos e suínos (SÁ - FORTES, 2005).

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FIGURA 26 - FARINHA DE CARNE E OSSOS

Durante muito tempo as farinhas de carne se constituíram em matéria prima

indispensável para a elaboração de rações balanceadas destinadas aqueles animais

que apresentam maior exigência em termos de proteína (ANDRIGUETTO et al.,

2002).

Pelo alto valor biológico das proteínas de origem animal, a farinha de carne,

durante muito tempo, se impunha como matéria prima indispensável ao preparo de

rações. Isto é devido ao seu valor nutritivo em proteína, gordura e minerais, como

cálcio e fósforo, e principalmente fonte de aminoácidos e de vitamina B12.

A situação hoje nos mostra que a farinha de carne 60% de proteína bruta

quase não se encontra no mercado, portanto o que se utiliza é a farinha de carne e

ossos 35-55% de proteína bruta, em função principalmente de ser o elemento

fósforo um dos nutrientes de maior custo nas formulações de rações (BUTOLO,

2002).

Sua cor característica é de dourada a marrom (SÁ-FORTES, 2005).

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8.2.2 Farinha de sangue

A farinha de sangue (Figura 27) é obtida pela dessecação do sangue fresco,

coletado principalmente em abatedouros de bovinos e suínos (ANDRIGUETTO et

al.,2002).

O sangue, subproduto dos abatedouros, é transformado em farinha de alto

valor protéico e excelente fonte de lisina, porém pobre em isoleucina, tanto que

quando a farinha é utilizada em níveis elevados nas dietas de monogástricos, é

necessário balanceamento (BUTOLO, 2002).

FIGURA 27 - FARINHA DE SANGUE

No Brasil, como em outros países, a utilização desse ingrediente tem sido

restrita, principalmente por problemas de palatabilidade, baixos índices de

crescimento, causados tanto pelo desbalanceamento dos aminoácidos, como pela

baixa digestibilidade dos aminoácidos, ocasionado por problemas na produção

(temperaturas elevadas no cozimento e na secagem) que afetam a disponibilidade

dos aminoácidos.

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O sangue é considerado como um material de elevado índice poluente e,

cada vez mais, é necessário explorá-lo economicamente, desde que produzido

corretamente (BUTOLO, 2002).

Os níveis usuais nas rações vão de 2 a 5%. Por ocasião da aquisição do

produto deve ser observado o teor de umidade, além dos dados analíticos usuais, já

que as farinhas com níveis acima de 11% de umidade tendem a se conservar mal.

Da mesma maneira, farinhas muito secas podem indicar excessivo processo de

secagem, que pode levar a queima parcial do produto, fato verificado pela presença

de número elevado de partículas negras na farinha, o que obviamente, diminui o seu

valor (ANDRIGUETTO et al. 2002).

8.2.3 Farinha de penas

Resulta do processamento com vapor e alta pressão de penas limpas, não

decompostas de aves abatidas, aumentando, desta forma a digestibilidade da

proteína queratinizada. É permitida a presença de sangue, desde que a sua inclusão

não altere a composição química média estipulada. A digestibilidade da proteína

bruta não deve ser menor que 75%.

8.2.4 Farinha de vísceras de aves

A farinha de vísceras é obtida da cocção de vísceras de aves, sendo

permitida a inclusão de cabeças e pés. Não deve conter penas, resíduos de

incubatórios e as outras matérias estranhas à sua composição, nem, mesmo, devem

apresentar contaminação com casca de ovo (BELLAVER, 2002).

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Com relação ao uso, deve-se atentar principalmente para a qualidade

desses subprodutos, pois sendo resultantes do processamento de resíduos podem

deteriorar-se com muita facilidade, por possuir gordura em sua composição, sendo

assim importantes análises laboratoriais de acidez e índice de peróxido para avaliar

a conservação.

Infelizmente, poucos são os abatedouros que possuem um processamento

adequado dos subprodutos e normalmente as vísceras são processadas em

conjunto com as penas, que necessitam temperatura mais elevada, pressão e tempo

de retenção diferentes dos usados com vísceras, comprometendo então, a

qualidade destas.

Por outro lado, quando as instalações são inadequadas, a separação da

gordura também não é efetuada e o subproduto farinha de vísceras contém

elevados níveis de gorduras insaturadas, necessitando obrigatoriamente de

tratamento com antioxidantes (BUTOLO, 2002).

8.3 ADITIVOS

Substância, microrganismo ou produto formulado, adicionado

intencionalmente, que não é utilizada normalmente como ingrediente, tenha ou não

valor nutritivo e que melhore as características dos produtos destinados à

alimentação animal ou dos produtos animais, melhore o desempenho dos animais

sadios, atenda às necessidades nutricionais ou tenha efeito anticoccidiano.

Os aditivos possuem objetivos principais como:

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• Melhorar o desempenho dos animais, por meio da redução na população de

bactérias intestinais indesejáveis ou do aumento da digestibilidade dos

nutrientes, como exemplo, promotores de crescimento e enzimas;

• Melhorar em algum aspecto o produto final, como exemplo produtos

pigmentantes;

• Melhorar o processo de fabricação e/ou conservação das rações, como

exemplo antioxidantes;

• Ser atuante em pequenas dosagens;

• Não apresentar resistência cruzada com outros microingredientes de

alimentação;

• Devem permitir a manutenção da flora gastrointestinal normal;

• Não podem ser tóxicos nas dosagens recomendadas;

• Não podem ser carcinogênicos e mutagênicos.

Os principais aditivos encontrados são:

• Palatabilizantes, antioxidantes, antifúngicos, corantes, aromatizantes,

acidificantes/conservantes, adsorventes, aglutinantes, anticoccidianos,

enzimas, pigmentantes, probióticos, prebióticos e simbióticos.

Além da composição bromatológica e a utilização dos ingredientes na

alimentação animal, foi realizada a participação em um projeto de pesquisa dentro

do contexto de alimentação animal.

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9 DIGESTIBILIDADE DE PRODUTOS DA SOJA PARA CÃES

Este é o tema do experimento da Mestranda Ananda Portella Félix,

acompanhado durante o estágio, porém o referido experimento encontra-se ainda

em andamento.

A metodologia descrita a seguir, consta em seu projeto de pesquisa do

mestrado (não publicado).

O objetivo do trabalho é determinar os coeficientes de digestibilidade

aparente e a metabolizabilidade da energia da soja grão integral, grão desativado,

farelo de soja, soja micronizada e farinha desengordurada de soja para cães e

avaliar se a extrusão do grão de soja integral inativa seus fatores antinutricionais.

• Farelo de soja → O farelo de soja, em função do bom valor biológico de sua

proteína e por ter os fatores antinutricionais termolábeis da soja inativos, tem

sido a principal fonte protéica das dietas de aves e suínos. Para cães este

ingrediente também é amplamente utilizado, porém devido à escassez de

informações sobre sua digestibilidade para a espécie, sua inclusão nas dietas

pode estar sendo subutilizada.

• Soja integral → O grão de soja integral apresenta altos teores de proteína e

de lipídios, o que a torna uma vantajosa fonte de proteínas e energia para as

dietas. Entretanto, a soja integral deve ser submetida a tratamento térmico

para inativação de seus fatores antinutricionais termolábeis (WALDROUP et

al., 1985).

• Soja tostada → O grão de soja tostado apresenta perfil nutricional similar ao

grão de soja integral, entretanto, é submetido a processamento térmico

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(geralmente tostagem ou extrusão) para inativação dos compostos

antinutricionais termolábeis.

• Soja micronizada → A micronização consiste em um processo cujo grão de

soja integral é submetido ao aquecimento por vapor indireto a uma

temperatura de 165ºC por 2 a 3 minutos. Após o aquecimento, sua casca é

retirada e o grão de soja é submetido a um processo de moagem por rolos

(micronização) até atingir uma granulometria final de +-30µm. Em função do

processamento e da retirada da casca, a soja micronizada apresenta alto teor

de proteína, alto teor de lipídios e baixo teor de fibras (PENZ e BRUGALLI et

al.,2001).

• Farinha desengordurada de soja → É obtida por meio da remoção da casca,

óleo e oligossacarídeos do grão da soja. Apresenta os fatores antinutricionais

desativados e modificações nos oligossacarídeos (rafinose e estaquiose) e

alergênios (glicinina, ßconglicinina). Devido à sua anti-alergenicidade pode

ser empregado como fonte protéica em alimentos especiais hipoalergênicos

para cães. É uma fonte de aminoácidos bem balanceada e, além disso, a

fibra restante é facilmente solúvel e não irritante para o trato gastrointestinal

dos animais (BELLAVER et al., 2004).

Para o uso da soja na alimentação de monogástricos é necessário que o

farelo e a soja grão sejam termicamente processados com a finalidade de destruir os

fatores antinutricionais presentes na soja integral, tais como hemaglutininas e

inibidores de tripsina e quimotripsina, que prejudicam a digestão protéica. Além

disso, no caso do farelo de soja, o emprego de calor é necessário para evaporar o

hexano, o qual é tóxico para o homem e para os animais (SAAD et al., 2005)

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Existem vários métodos de processamento térmico da soja para uso

comercial, sendo os principais a extrusão e a tostagem. Entretanto, é importante que

o processamento da soja seja bem controlado, já que o subaquecimento ou

superaquecimento podem reduzir o aproveitamento de seus nutrientes pelos

animais. O subprocessamento da soja pode não inativar os inibidores de proteases e

o superaquecimento pode resultar na formação de complexos entre a lisina e

carboidratos (reação de Maillard), reduzindo a disponibilidade de ambos.

9.1 EXPERIMENTO

Está sendo utilizados seis cães adultos (cinco anos de idade), machos e

fêmeas, da raça Beagle, sadios, vacinados e desverminados, com peso médio de

13Kg, procedentes do canil do Laboratório de Estudos de Nutrição Canina –

LENUCAN (Figura 28), do Campus de Ciências Agrárias da Universidade Federal do

Paraná.

FIGURA 28 - VISTA EXTERNA DO LENUCAN.

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As análises são de uma dieta referência e cinco dietas com 30% de inclusão

de farelo de soja, soja grão integral, soja grão tostado, soja micronizada ou farinha

desengordurada de soja.

Os cães estão distribuídos em delineamento quadrado latino (6 x 6), com

seis tratamentos e seis períodos, totalizando seis repetições no tempo. São alojados

em gaiolas metabólicas de 0,7 x 0,6 x 0,5m (Figura 29).

FIGURA 29 – GAIOLA METABÓLICA

O ensaio de digestibilidade será conduzido pelo método da colheita total de

fezes. As dietas serão oferecidas por um período de adaptação de cinco dias

seguidos e de cinco dias de colheita de fezes, confeccionando uma mistura

composta das fezes de cada animal. Os alimentos serão oferecidos duas vezes ao

dia (7:30hrs e 16:30hrs), em quantidade suficiente para atender as necessidades de

energia metabolizável (NEM) do animal segundo a fórmula: NEM = 130 x Peso

corporal 0,75, preconizada pelo National Research Council – NRC (2006). A água é

fornecida a vontade e as fezes colhidas, avaliadas e pesadas duas vezes por dia e

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acondicionadas em potes plásticos individuais, previamente identificados, tampados

e armazenados em freezer, para posteriores análises.

A avaliação das fezes se dá pelo escore fecal, atribuindo-se notas de 1 a 5,

sendo:

1 = fezes pastosas e sem forma;

2 = fezes macias e mal formadas;

3 = fezes macias, formadas e úmidas;

4 = fezes bem formadas e consistentes;

5 = fezes bem formadas, duras e secas (SÁ-FORTES, 2005).

Ao final do período de colheita, as fezes de cada repetição são

descongeladas à temperatura ambiente e homogeneizadas separadamente, sendo

formada uma amostra composta de cada animal. As fezes então são secas em

estufa de ventilação forçada a 55º C por 72 horas. As dietas, ingredientes teste e

fezes passam por um processo de moagem e são submetidas às análises

bromatológicas. Nas dietas, produtos da soja e fezes serão determinados os teores

de: proteína bruta (PB), extrato etéreo em hidrólise ácida (EEA), matéria mineral

(MM), matéria seca (MS), fibra bruta (FB) e energia bruta (EB), ainda nos produtos

da soja e dietas também serão analisados a atividade ureática, proteína solúvel em

KOH e inibidor de tripsina.

9.2 RESULTADOS

Até a data de defesa do presente trabalho, o experimento estava em fase de

execução, portanto, os resultados ainda não foram concluídos.

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10 CONSIDERAÇÕES FINAIS

A realização do estágio é importante para a validação dos conhecimentos

teóricos e práticos recebidos ao longo de todo o curso de graduação, associando-os

à realidade do mercado profissional. O conhecimento da realidade do mercado

profissional e de todos os mistérios e dificuldades que envolvem a nutrição animal,

associados à possibilidade da colocação em prática dos conhecimentos, consolidam

a base para o início de uma atividade profissional, com a minimização de riscos e

otimização dos acertos nas decisões profissionais.

O estágio curricular no Laboratório de Nutrição Animal da Universidade

Federal do Paraná contribuiu para aquisição de conhecimento teórico e prático sobre

análises bromatológicas, matérias primas e ensaios de metabolismo. A análise

bromatológica de ingredientes utilizados na alimentação animal é fundamental para

se formular uma ração de qualidade e que atenda ás exigências do animal, pois é

impossível se obter uma fórmula balanceada sem se conhecer a matriz nutricional

de suas matérias primas. Em empresas que se propõem a trabalhar com padrões

elevados de qualidade, esses requisitos são essenciais.

Além disso, participar de um projeto de pesquisa permite o acesso à visão

que se deve ter de um ambiente experimental, principalmente quanto ao seu rigor e

visão científica. No caso do experimento vivenciado, para se obter bons resultados

experimentais em ensaios de metabolismo, é fundamental que as dietas sejam bem

planejadas e seu fornecimento bem controlado, conforme o protocolo experimental,

assim como as boas condições clínicas e de manejo dos animais, principalmente

quanto à alimentação, higiene, saúde e bem estar. Estes requisitos foram muito bem

atendidos no Laboratório de Estudos de Nutrição Canina, da UFPR.

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