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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.
16
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)
17
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.
18
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
19
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
20
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).
21
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
22
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
23
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
24
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.
25
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
26
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.
27
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;
28
• 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
29
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
30
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
31
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
32
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);
33
• 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
34
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
35
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.
36
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.
37
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.
38
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
39
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.
40
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.
41
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);
42
• 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.
43
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;
44
• 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.
45
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;
46
• 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
47
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.
48
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;
49
• 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
50
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
51
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).
52
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)
53
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.
54
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.
55
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
56
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.
57
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.
58
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.
59
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
60
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;
61
• 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.
62
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;
63
• 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
64
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.
65
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
66
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
67
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,
68
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).
69
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.
70
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).
71
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
72
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).
73
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
74
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
75
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).
76
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).
77
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.
78
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
79
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).
80
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).
81
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.
82
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).
83
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:
84
• 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.
85
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)
87
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.
88
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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