BROMATOLOGIA DOSBROMATOLOGIA DOSALIMENTOSALIMENTOS

Ciência que estuda os alimentos e a Ciência que estuda os alimentos e a química dos alimentosquímica dos alimentos

ALIMENTOSALIMENTOS

• Toda substância ou mistura de substâncias naturais ou processadas

que, ingerida garantam ao organismo os materiais e a energia necessárias para o

desenvolvimento de seus projetos biológicos.

Toda substância quando ingerida alimenta e nutre

Por que fazer ?

- Avaliação da composição química dos alimentos;

- Avaliação de pureza dos alimentos (possibilidade de variação nos dados fornecidos por fabricantes).

Bromatologiaalimento estudo

Classificação dos Alimentos

Alimentos

Volumosos(≥25% FDN)

Forragens secas

Forragens aquosas

- Fenos- Palhas

- Silagens- Forragens verdes- Raízes- Tubérculos

Concentrados

Energéticos

Protéicos

- Cereais e seus subprodutos

- De origem vegetal

- De origem animal

Outros- Sup.vitamínicos- Sup. minerais- Aditivos

Importante...A qualidade dos A qualidade dos

resultados resultados

depende da depende da

qualidade das qualidade das

diferentes etapas diferentes etapas

do do

processo...processo...

A grande maioria dos ingredientesingredientes fornecem todos os nutrientesnutrientes necessários aos animais. São exceção alguns ingredientes especiais que fornecem apenas 1 ou 2 nutrientes importantes:

• fosfato bicálcio = fósforo e cálcio• aminoácidos sintéticos = lisina-HCl = lisina e energia.

Soja = energia, proteína, todos os aminoácidos, vitaminas e minerais que os animais utilizam.

• Os animais apresentam exigências de níveis determinados para cada nutriente um único alimento não é capaz de atender todas as exigências do animal ao mesmo tempo

Posso fornecer um único ingrediente para o rebanho?

Não!

O problema não é a presença ou ausência do nutriente, mas sim a relação dos nutrientes entre si.

Em função da maior concentração de nutriente, o ingrediente pode ser classificado:

• protéicos > concentração de aminoácidos.

• energéticos > concentração de carboidratos ou óleo.• fibrosos grande quantidade de fibras.

• Vitaminas vitaminas industriais

• Minerais minerais industriais

MACRONUTRIENTES AMINOÁCIDOS VITAMINAS MINERAIS

Proteína bruta Alanina A CálcioExtrato etéreo Arginina D FósforoCarboidratos Asparagina E PotássioÁgua Acido aspartico K Cloro

  Cistina Tiamina B1 Magnésio  Glutamina Riboflavina B2 Ferro  Acido glutâmico Piridoxina B6 Cobre

  Glicina Cianocobalamina B12 Zinco

  Histidina Ac Nicotínico Manganês  Isoleucina Ac Pantotênico Cobalto

  Leucina Ac fólico Iodo  Lisina Ac lipóico Selênio  Metionina Ac Ascórbico C Fluor  Fenilalanina Biotina Molibdênio  Prolina Mioinositol Cromo  Serina Colina    Treonina    

  Triptofano    

  Tirosina    

  Valina    

Principais Nutrientes

PROTÉICOS ENERGÉTICOS FIBROSOS

Farelo de soja Milho Pasto

Farelo de algodão Sorgo Fenos

Farelo de girassol Trigo Silagens

Soja extrusada Triticale Farelo de trigo

Farinha de carne Cevada Casca de soja

Farinha de pena Centeio Casca de arroz

Farinha de peixe Arroz Polpa de citrus

Aminoácidos sintéticos Gordura animal  

Sucedâneos do leite Óleo vegetal  

Sucedâneos sangüíneos   IngredientesIngredientes

  Suínos   Frangos  Pré Inicial Cresc Abate   Inicial Cresc Abate

Energia Dig kcal/kg 3500 3400 3400 3400 Energia Met kcal/kg 3000 3100 3200

Proteína % 21 19 17,5 16,5 Proteína % 21,40 19,30 18,00

Cálcio % 0,90 0,83 0,76 0,65 Cálcio % 0,96 0,87 0,80

Fósforo disponível % 0,50 0,43 0,36 0,32 Fósforo disponível % 0,45 0,41 0,37

Sódio % 0,22 0,18 0,17 0,16 Sódio % 0,22 0,19 0,19

Lisina dig % 1,20 0,93 0,83 0,74 Lisina dig % 1,14 1,05 0,94

Metionina+Cist dig % 0,72 0,56 0,54 0,49 Metionina+Cis dig % 0,81 0,74 0,67

Triptofano dig % 0,22 0,17 0,16 0,15 Triptofano dig % 0,18 0,18 0,16

Treonina dig % 0,78 0,60 0,55 0,52 Treonina dig % 0,68 0,60 0,54

Arginina dig % 0,51 0,39 0,29 0,22 Arginina dig % 1,20 1,13 1,02

Valina dig % 0,82 0,64 0,56 0,50 Valina dig % 0,88 0,84 0,75

Exigência de nutrientes para suExigência de nutrientes para suíínos e frangos de corte [2]nos e frangos de corte [2]

EnergiaEnergia• Física: energia = calor

– 1 Caloria = energia para elevar a temperatura de 1 g de água de 16,5 a 17,5 °C– 1 cal= 4,184 Joule– 1000 cal = 1 kcal– 1000 kcal = 1 Mcal– EM = ED*0,82

EnergiaEnergia• Expressão

– Energia Digestível (ED):Os animais não aproveitam 100% da energia ingerida

= parte dela será eliminada nas fezes.

• Energia digestível = energia bruta do alimento Energia digestível = energia bruta do alimento ingerido - energia do alimento eliminado nas fezes.ingerido - energia do alimento eliminado nas fezes.

EnergiaEnergia– Energia Metabolizável (EM) = utilizada na formulação

de rações

O animal não terá toda esta energia disponível para suas funções metabólicas, pois parte desta será perdida no organismo, sendo eliminada junto com a urina e gases.

EnergiaEnergia– ELm = energia líquida de mantençaDescontar a energia utilizada na produção de calor * energia líquida = é o que realmente o organismo

utiliza para mantença e produção

– ELg = energia líquida de ganho• Depende do tipo de tecido sendo formado pelo animal• Gordura: 9,4 Mcal/kg; proteína: 5,6 Mcal/kg

– ELlactação

Alimentos concentradosAlimentos concentrados

Alimentos ConcentradosAlimentos Concentrados

– Todo alimento com baixo conteúdo de fibra • menos de 18 % de FB.

• Caracteristicamente menor variação na composição bromatológica que volumosos

Alimento e sua composição

Alimentos concentradosAlimentos concentrados

• EnergéticosEnergéticos– Grãos de cereais– Subprodutos do processamento dos grãos– Alimentos líquidos como fonte de energia– Gorduras e óleos

• ProtéicosProtéicos– Suplementos protéicos de origem animal– Concentrados protéicos de origem vegetal– Nitrogênio não protéico

Grãos de CereaisGrãos de Cereais

• Milho• Sorgo• Trigo• Cevada• Aveia• Triticale

Composição dos principais cereaisMilhMilhoo

TrigTrigoo

ArroArrozz

CenteiCenteio o

CevadCevadaa

AveiAveiaa

SorgSorgoo

PB (%)PB (%) 10,410,4 14,214,2 8,08,0 13,413,4 13,313,3 12,812,8 12,412,4EE (%)EE (%) 4,64,6 1,71,7 1,71,7 1,81,8 2,02,0 4,74,7 3,23,2FB (%)FB (%) 2,52,5 2,32,3 8,88,8 2,62,6 6,36,3 12,212,2 2,72,7Amido Amido (%)(%)

72,272,2 63,463,4 -- 63,863,8 64,664,6 41,241,2 70,870,8

Ca (%)Ca (%) 0,020,02 0,060,06 0,060,06 0,070,07 0,060,06 0,070,07 0,040,04P (%)P (%) 0,330,33 0,450,45 0,450,45 0,380,38 0,350,35 0,300,30 0,300,30

(adaptado de Church e Pond, 1988)

Milho (Milho (Zea maysZea mays))• Maior produção de energia digestível por

unidade de área

• Palatável para todas as espécies domésticas

• Baixa fibra e amido altamente digestível

• Sem fatores anti nutricionais

• Padrão para comparação com outros grãos

MilhoMilho• Proteína (8 a 10 %) de baixa qualidade (zeína)

– Deficiente em lisina e triptofano

• Milho branco e milho amarelo composições similares

• Fonte razoável de vit E, livre de vit D e deficiente em vitaminas do complexo B

• Deficiente em Ca, fósforo fítico

• Gordura com ácidos graxos essenciais

SorgoSorgo• Cultura mais resistente a secas e pragas

• Melhor adaptada a solos ruins

• Sementes/grãos pequenos e duros que necessitam processamento

• Valor energético semelhante ao milho

• PB em torno de 11 %

• AA limitantes: lisina e treonina

• Presença de taninos pode indisponibilizar a proteína

TrigoTrigo

• Mais usado na alimentação humana

• Perfil de AA mais balanceado que os outros grãos de cereais

• Amido rapidamente fermentável para ruminantes

CevadaCevada• Produção de malte

• PB > que do milho

• > conteúdo de lisina, triptofano, metionina e cistina que o milho

• > FB menor valor energético

• Palatável para ruminantes, poucos problemas digestivos

AveiaAveia• 4,5 % da produção de grãos do mundo

• Melhor perfil de AA que o milho

• 1/3 do grão é composto por casca

• < valor energético que o milho

• Retirada da casca faz melhorar qualidade

TriticaleTriticale

• Híbrido do trigo e centeio

• Comparável ao milho em energia

• Proteína similar ao trigo e superior a milho e sorgo

Subprodutos do beneficiamento Subprodutos do beneficiamento de grãos de cereaisde grãos de cereais

Subprodutos do beneficiamento do trigoSubprodutos do beneficiamento do trigo

25 % do grão são subprodutosGeralmente > % de proteína que o grão• Farelo de Trigo

– Casca, germe e endosperma– Efeito laxativo devido a presença de beta-glucanas

(fibra solúvel)– Em torno de 16 % PB– Alto P e Mg, baixo Ca

Subprodutos do beneficiamento do ArrozSubprodutos do beneficiamento do Arroz

• Farelo de arroz integral (FAI)– Variabilidade na composição– PB: +- 14 %– Alta percentagem de gordura: +- 13 %

oxidação/rancificação– Adulteração com casca: aumento na FB, Sílica e

lignina– Alto P, baixo Ca (1,6 e 0,09 %)

Subprodutos do beneficiamento do ArrozSubprodutos do beneficiamento do Arroz

• Farelo de arroz desengordurado (FAD)– Retirada da gordura– Melhor estabilidade– Concentração da proteína (16 %)– Menor valor energético– Alto P, baixo Ca (1,8 e 0,1 %)– Laminite em bovinos

• Diminuição da absorção do Mn (alto P)• Diminuição da absorção do Zn (fitato)

Alimentos líquidos como fonte de energiaAlimentos líquidos como fonte de energia

• Melaço• Soro de leite

MelaçoMelaço• Subproduto da cana-de-açúcar• Aproximadamente 25 % de água• 25 – 40% de sacarose, 12 a 25 % açúcares redutores• Baixa proteína: + - 3 %• Boa fonte de minerais: K, Ca, Cl e S (podem causar

diarréia) e microminerais• Uso comum associado a uréia

Gorduras e óleosGorduras e óleos• Aumento da densidade energética

– 2,25 x mais energia que carboidratos e proteínas• Aumento da palatabilidade• Anti-oxidante é necessário• 5 a 10 % em dietas de suínos e aves• 10 a 30 % em sucedâneos lácteos• 2 a 4 % de adição em dietas de terminação de bovinos

de corte• Ação similar aos ionóforos no rúmen

Outras fontes de energiaOutras fontes de energia

• Casca de soja– Principalmente celulose– Altamente digestível– Semelhante ao milho para ruminantes– PB: +- 13 %– Sem acidose– Níveis satisfatórios e Ca e P

Outras fontes de energiaOutras fontes de energia

• Polpa de citrosPectina (fibra)– Fermentação rápida– Não produz lactato na fermentação– Baixa proteína (6 a 8 %)– Alto valor energético: semelhante ao milho e

casca de soja para ruminantes

Concentrados protéicosConcentrados protéicos

• > 20 % PB• Maior custo em relação a energia• Importância

– Perfil de AA• Fontes

– Animal– Vegetal– NNP

Concentrados protéicos de origem animalConcentrados protéicos de origem animal

• Farinha de carne e farinha de carne e ossos,• farinha de sangue• Farinha de penas• Derivados do leite• Farinha de peixe

Concentrados protéicos de origem vegetalConcentrados protéicos de origem vegetal

• Grão de soja• Farelo de soja• Farelo de algodão• Farelo de amendoim• Farelo de girassol• Resíduo de cervejaria

Grão de sojaGrão de soja

• + - 35 % PB• Alto teor energético (+- 16 % EE)• Fator anti tripsina• Tostagem:

– Fator anti tripsina (não ruminantes e pré ruminantes)– Degradabilidade ruminal (ruminantes)

Farelo de sojaFarelo de soja

• 44 a 50 % PB• Palatável, altamente energético• Deficiente em metionina e lisina• Melhor fonte vegetal de proteína• Fatores anti-nutricionais

– Antígenos (pré-ruminantes)– Fator anti-tripsina

Farelo de algodãoFarelo de algodão

• 41 % PB• Deficiente em cistina, metionina e lisina• Gossipol: tóxico para não ruminantes

– Diminuição da qualidade dos ovos– Gema verde

• Sais de ferro como sulfato ferroso podem prevenir efeitos adversos do Gossipol

Farelo de amendoimFarelo de amendoim

• Amendoim é mais utilizado na alimentação humana

• 53 % PB• Pobre em lisina• Proteína de baixa digestibilidade• Inibidor de tripsina• Aflatoxinas (Aspergillus flavus)

Farelo de girassolFarelo de girassol

• Produzido para óleo e semente• 26 % PB• 40 % FDN• Resultados de performance com suínos e

vacas leiteiras: inferiores a outras fontes de proteína

• Degradabilidade ruminal média

Resíduo de cervejariaResíduo de cervejaria

• Mais proteína que o grão: 26 %• Energia semelhante• Baixo amido• Proteína ligada a FDN (+- 60 %)• Degradabilidade ruminal médiana

Fontes de NNPFontes de NNP

• Compostos que contém N mas não estão na forma de polipeptídeos ou proteína– Compostos orgânicos: uréia, amônia, amidas,

aminas, aminoácidos e alguns peptídeos– Compostos inorgânicos: cloreto de amônia,

sulfato de amônia– Presentes em muitos alimentos– Na prática: NNP = uréia

UréiaUréia

• +- 45 % de N• Fonte de proteína para animais com rúmen

funcional– Hidrolisada liberando amônia para síntese de

proteína microbiana• Pode ser tóxica: 50 g/100 kg PC• Adaptação ao uso é necessária

ConsideraçõesConsiderações

• Alimentos em geral podem ser usados para a maioria das espécies– Exigência por nutrientes– Tipo de trato digestivo– Presença e resposta frente a fatores anti-

nutricionais– Frente a alimento desconhecido: tipo de

proteína, tipo de carboidrato, espécie animal

Definição e função dos aditivosDefinição e função dos aditivos

PORTARIA Nº 540 - SVS/MS, DE 27 DE OUTUBRO DE 1997 PORTARIA Nº 540 - SVS/MS, DE 27 DE OUTUBRO DE 1997 ““É qualquer ingrediente adicionado intencionalmente aos É qualquer ingrediente adicionado intencionalmente aos alimentos alimentos sem propósito de nutrirsem propósito de nutrir, com o objetivo de , com o objetivo de modificar as características físicas, químicas, biológicas modificar as características físicas, químicas, biológicas ou sensoriais,ou sensoriais, durante a fabricação, processamento, durante a fabricação, processamento, preparação, tratamento, embalagem, acondicionamento, preparação, tratamento, embalagem, acondicionamento, armazenagem, transporte ou manipulação de um armazenagem, transporte ou manipulação de um alimento.”alimento.”

• Substância não nutritiva adicionada ao alimento com a finalidade de melhorar sua aparência, sabor, textura e tempo de armazenamento.

Função dos aditivos

• Conservar• Aroma• Cor• Melhorar a textura dos alimentos

ObrigatoriedadeObrigatoriedade Obrigatórios (emulsificante) – incorporam ao produto fazendo parte de sua estrutura

Não obrigatórios (corante) – não influem na estrutura do produto

Fonte (Origem)Fonte (Origem) Natural – extrativo Semi sintético - fracionamento ou sínteseSintético - síntese

ClassificaçãoClassificação

São eles:São eles:Acidulantes:Acidulantes: • intensificam o sabor ácido dos alimentos,• otimizam a ação dos conservantes • desfavorecem o Crescimento microbiano (ácido cítrico e ácido fosfórico)

• Umectantes:Umectantes: evitam a perda de umidade dos alimentos ou promovem a absorção de água (sorbitol )

•Antiumectante:Antiumectante: diminuem as características higroscópicas dos produtos (fosfato no sal de cozinha)

Marshmallow

Estabilizantes: Estabilizantes: • favorecem e mantêm as características físicas das emulsões e suspensões (lecitina, pectina e monocilglicerídeos);

Antioxidantes:Antioxidantes: retardam o surgimento de processos oxidativos (ácido cítrico,ácido ascórbico e sulfitos);

Edulcorantes:Edulcorantes: sabor doce aos alimentos• naturais - sorbitol e Stevia • sintéticos - sacarina e o aspartame

•Conservantes*Conservantes*: impossibilitam ou retardam a deterioração microbiana ou enzimática dos alimentos - nitritos - lingüiças;*não soluciona as más condições de higiene de ingredientes e equipamentos

• Corantes: Corantes: conferem ou intensificam a cor dos produtos :• naturais - açafrão (amarelo), urucum (vermelho), o cochonilha (carmim) • artificiais

• Aromatizantes/ FlavorizantesAromatizantes/ Flavorizantes: conferem e intensificam o sabor e o aroma dos alimentos

Aromatizantes / FlavorizantesAromatizantes / Flavorizantes

Substâncias ou misturas Substâncias ou misturas - propriedades odoríferas e/ou gustativas capazes de conferir ou intensificar o aroma/sabor dos alimentos.

Função:Função: criar, reforçar, substituir, repor ou mascarar sabores presentes nos produtos.

Classificação:Classificação: naturais ou sintéticos.

Aromatizantes NaturaisAromatizantes Naturais Óleos essenciaisÓleos essenciais• Voláteis, origem vegetal • Obtenção: processos físicos = destilação. • Exemplos: óleo essencial de laranja (sucos) e óleo essencial de bergamota (balas, chás, sorvetes e tabaco).ExtratosExtratos• Origem: animal ou vegetal • Obtenção: por extração a quente ou a frio, com solvente

Bálsamos Bálsamos

Aromatizantes SintéticosAromatizantes Sintéticos

Idênticos aos naturaisIdênticos aos naturais• São substâncias químicas obtidas por síntese, puras ou misturadas a matérias de origem vegetal ou animal, correspondentes a produtos naturais.

ArtificiaisArtificiais• São substâncias químicas obtidas por síntese que não foram identificadas em produtos naturais

Criação de Flavorizantes da NaturezaCriação de Flavorizantes da Natureza• Desafio (talento + ciência):-obter flavor com aroma e sabor próximos ao natural

• Tecnologia - no passado: equipamentos incapazes de identificar com acurácia os aromas -hoje: equipamentos com melhor produção de flavors

• Isolar ou Sintetizar - processo complexo, difícil tecnologicamente e caro

Açafrão lilás

Amostragem

Uma amostra em laboratório representa o conteúdo do valor nutritivo de um piquete, silo fenos ou...

Necessidade de amostras representativas e condizentes com o ambiente.

AMOSTRAGEMAMOSTRAGEMÉ o conjunto de operações com as quais se obtém, do material em estudo, uma porção relativamente pequena, de tamanho apropriado, mas que ao mesmo tempo represente corretamente todo o conjunto da amostra.

Homogeneidade da amostra:

Amostra heterogêneaAmostra heterogênea: caminhão de laranjas.Amostra homogêneaAmostra homogênea: lote de suco de laranja processado.

Deve-se considerar a amostragem e o método de análise Deve-se considerar a amostragem e o método de análise seguindo conceitos de:seguindo conceitos de:

confiabilidade

aplicabilidade

especificidade

exatidão

precisão

detectabilidade

Proximidade do valor analítico ao “valor verdadeiro”

Avalia a proximidade de diferentes resultados obtidos.

Capacidade de um método para responder exclusivamente à

substância que se deseja analisar.

AmostragemAmostragem

• Avaliação “macroscopica” do alimento:Avaliação “macroscopica” do alimento:

– Quantidade de material, diferenciação botânica da pastagem;

– Aspecto = cor, cheiro, granulometria, etc;

– Presença de contaminantes = insetos, materiais estranhos.

Características do Alimento

(Nutritivas e Sensoriais)

Valor Nutritivo

Proteínas; Carboidratos; Gorduras; Minerais eVitaminas

Cor Pigmentos

SaborÁcidos orgânicos, Açúcares Compostos Fenólicos

Odor

Óleos essenciais, compostos voláteis,

Constituinte Responsável

Textura Pectinas, gomas, proteínas

Coleta de AmostrasColeta de Amostras

• Simulação de pastejo

• Cortes

• Em concentrados = equipamentos próprios = calador

• Fístulas