Introdução à Análise de AlimentosIntrodução à Análise de Alimentos

Análise de AlimentosAnálise de Alimentos??

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Determinar um componente específico do alimento, ou Determinar um componente específico do alimento, ou vários componentes?vários componentes?

Função básica da bromatologia

Estudo químico e nutricional dos constituintes fundamentais dos alimentos

Alimentos glicídiosAlimentos lipídicosAlimentos protéicosVitaminasMineraisÁgua

Estudo químico nutricional dos constituintes secundários dos alimentos

(enzimas, constituintes de cor, sabor e aroma)

Análise de Alimentos: Análise de Alimentos: Por quê?Por quê? Conhecer a composição da matéria-prima e do produto acabado

Determinar o padrão de identidade e qualidade dos alimentos

Controlar e garantir a qualidade da matéria-prima e do produto

Estabelecer a composição nutricional nos rótulos

Obter dados para o planejamento dietético

Segurança no consumo de alimentos

Gerar banco de dados e validação de processo

Desenvolver novos produtos e padrões de qualidade

Conhecer os efeitos do processamento e da estocagem na qualidade do produto

6Análise de Alimentos

Ciência Tecnologia

Nutrição

Nutrição Humana e Experimental

Produtos vegetais e animais

Reações químicas, físicas e

enzimáticas

Engenharia

Processos Equipamentos

Alimentos

Identificação e quantificação de nutrientes

EmbalagensAditivosConservaçãoEstabilidade

Aplicação da Análise de AlimentosAplicação da Análise de Alimentos

Indústrias – Indústrias – controle de qualidade, controle de processos em águas, alimentos, matérias-primas, produto acabado, embalagens, vida-de-prateleira. Desenvolvimento de novos produtos e melhoramento de produtos já existentes.

Universidades e Institutos de Pesquisa – Universidades e Institutos de Pesquisa – desenvolvimento de metodologia, controle de processos em pesquisas, prestação de serviços, etc.

Órgãos Governamentais – Órgãos Governamentais – controle de qualidade, fiscalização na produção e distribuição, padronização de novos produtos e registro.

AnalistaAnalista

Fornecer dados analíticos de alta

qualidade através de métodos

analíticos que sejam confiáveis e

adequados, rapidamente e a um

baixo custo.

Análises de AlimentosAnálises de AlimentosAnálise Qualitativa Análise Qualitativa identificação Avaliação da atividade antioxidante e identificação dos ácidos fenólicos presentes no bagaço de maçã cv. Gala. (SOARES et al., 2008). Composição de voláteis e perfil de aroma e sabor de méis de eucalipto e laranja. (BASTOS et al., 2002).

Análise Quantitativa Análise Quantitativa quantificaçãoDisponibilidade de polifenóis em frutas e hortaliças consumidas no Brasil. (FALLER et al., 2009).Teor de nitrato em alface cultivada em sistemas hidropônico e convencional. (BENINNI et al., 2002).Determinação das frações protéicas e de carboidratos e taxas de degradação in vitro da cana-de-açúcar e do farelo de algodão. (PEREIRA, et al., 2000).

Análises de AlimentosAnálises de AlimentosAnálise Qualitativa e QuantitativaAnálise Qualitativa e QuantitativaIdentificação e quantificação de voláteis de café através de cromatografia gasosa de alta resolução/espectrometria de massas empregando um amostrador automático de "headspace“.(AMSTALDEN et al., 2001).

Caracterização de subprodutos da industrialização do maracujá-aproveitamento das sementes. (FERRARI et al, 2004).

Determinação do perfil de compostos voláteis e avaliação do sabor e aroma de bebidas produzidas a partir da erva-mate (Ilex paraguariensis). (MACHADO et al., 2007).

Métodos de AnáliseMétodos de Análise

Métodos Métodos ConvencionaisConvencionais

Métodos Métodos InstrumentaisInstrumentais

Nenhum Nenhum equipamento equipamento sofisticadosofisticado

Equipamentos Equipamentos sofisticadossofisticados

Métodos de AnáliseMétodos de AnáliseInstrumentais: Instrumentais: Os mais utilizados atualmente;Utilizados em alternativa aos convencionais, sempre que possível.

Convencionais ou Clássicos:Convencionais ou Clássicos:Alto custo de equipamentos eletrônicos;Não existe equipamento disponível para determinadas análises;Requer-se um método convencional (sob aspecto legal, por se tratar de um método oficial);Existem casos raros, onde métodos convencionais podem apresentar resultados melhores do que os instrumentais.

Métodos de AnáliseMétodos de AnáliseMétodos gravimétricosMétodos gravimétricos precipitação , volatilização e eletrodeposição avaliar a presença e quantidade do elemento a partir do peso do produto de uma reação

Métodos volumétricosMétodos volumétricos neutralização e oxi-reduçãoMedi a capacidade de reação do constituinte desejado, com uma solução reagente adequada e rigorosamente conhecida (solução padrão)

Métodos de AnáliseMétodos de AnáliseMétodos ópticosMétodos ópticos

interação entre a matéria e energia em forma de luz

Métodos eletroquímicosMétodos eletroquímicos

condutividade elétrica dos componentes após ou durante uma reação química

Métodos de AnáliseMétodos de AnáliseMétodos cromatográficosMétodos cromatográficos

Separação seletiva entre uma fase estacionária e uma fase móvel Compostos dissolvidos por uma determinada substância , seja sólida, líquida ou gasosa cromatografia em papel, de placa, gasosa e líquida

Escolha do Método AnalíticoEscolha do Método AnalíticoAlimentos → Alimentos → amostras complexas, onde os vários

constituintes podem estar interferindo entre si →→ muitos casos, um determinado método pode ser apropriado para um tipo de alimento e não fornecer bons resultados para outro.

Escolha do método Escolha do método analítico analítico vai depender do vai depender do produto a ser analisado.produto a ser analisado.

1. Quantidade de amostra disponível:1. Quantidade de amostra disponível:Classificação para os métodos analíticos de acordo com o tamanho da amostra:

Classificação Tamanho da amostra Tipo de métodos

Macro ≥ 0,1 g ConvencionaisConvencionaisMeso (Semimicro) 10 – 100 mg

InstrumentaisInstrumentais

Micro 1,0 – 10 mg

Submicro 0,1 – 1 mg

Ultramicro ≤ 0,1 mg

Traços 100 a 10000 μm (ppm)

Microtraços 10-7 – 10-4 μm

Nanotraços 10-10 – 10-7 μm

2. Quantidade do componente analisado:2. Quantidade do componente analisado:Classificação dos componentes em relação ao peso total da amostra:

• Maiores: >1% • Menores: 0,01 – 1% • Micro: <0,01%• Traços: (ppm e ppb)

Métodos Convencionais

gravimetria e volumetria

Métodos Instrumentais

equipamentos (pHmetro, espectrofotômetro, HPLC, GC, NIRs...)

3. Exatidão requerida: 3. Exatidão requerida: Métodos clássicos: exatidão de até 99,9% 99,9% quando o analito encontra-se em mais de 10% na amostra. Em quantidades <10% a exatidão cai significativamente, necessitando de Métodos mais exatos e sofisticados.

4. Composição química da amostra:4. Composição química da amostra: presença de interferentes. Determinação de um componente predominante não

oferece grandes dificuldades. Material de composição complexa necessidade de efetuar

a separação dos interferentes potenciais antes da medida.

5. Recursos disponíveis:5. Recursos disponíveis: nem sempre é possível utilizar o melhor método: $ Custo ReagenteEquipamento Pessoal especializadoTempo

6. Número de amostras a analisar:6. Número de amostras a analisar:Muitas amostras – Muitas amostras – pode-se escolher métodos que requerem operações

mais demoradas e trabalhosas, como a calibração de equipamentos, montagem de aparelhos e a preparação de reagentes, pois o custo destas operações se distribui sobre o grande número de amostras a analisar;

Poucas amostras – Poucas amostras – são preferíveis os métodos analíticos que permitem reduzir ao mínimo os preparativos preliminares e o custo da análise, ainda que o mesmo seja mais trabalhoso.

Confiabilidade dos Resultados Confiabilidade dos Resultados e Tratamento Estatístico : e Tratamento Estatístico :

Antes de optar por um determinado método analítico deve-

se considerar vários fatores. Entre estes a confiabilidade dos

resultados que irá depender de vários fatores, como: Especificidade;

Exatidão;

Precisão;

Sensibilidade

EspecificidadeEspecificidade Capacidade do método analítico em medir o composto de interesse,

independente da presença de substâncias interferentes.

O interferente não será computado com o composto de interesse,

ou ele poderá ser descontado

Confiabilidade dos Resultados Confiabilidade dos Resultados e Tratamento Estatístico : e Tratamento Estatístico :

Exatidão Exatidão Mede quão próximo o resultado de um dado método analítico se

encontra do real.

Determinação da exatidão:

- Porcentagem de recuperação do composto de interesse que foi adicionado a amostra numa quantidade previamente conhecida

- Comparar os resultados com aqueles obtidos por outros métodos analíticos já definidos como exatos

Confiabilidade dos Resultados Confiabilidade dos Resultados e Tratamento Estatístico : e Tratamento Estatístico :

Precisão Precisão Determinada pela variação entre vários resultados obtidos na Determinada pela variação entre vários resultados obtidos na

medida de um determinado componente da mesma amostra medida de um determinado componente da mesma amostra

Desvio padrão entre as várias medidas e a média Desvio padrão entre as várias medidas e a média

Equações no quadroEquações no quadro

Confiabilidade dos Resultados Confiabilidade dos Resultados e Tratamento Estatístico : e Tratamento Estatístico :

SensibilidadeSensibilidadeDescreve quanto a resposta varia com a variação da concentração do analitoEx: Em métodos sensíveis, uma pequena diferença na concentração do analito causa grande variação no valor do sinal analítico medido.

Pode ser medida no método e com o equipamento a ser utilizado

Confiabilidade dos Resultados Confiabilidade dos Resultados e Tratamento Estatístico : e Tratamento Estatístico :

Limite de detecçãoLimite de detecção

Menor quantidade ou concentração de um dado componente

que pode ser detectado pelo método, com um certo limite de

confiabilidade utilizando determinado procedimento experimental

Confiabilidade dos Resultados Confiabilidade dos Resultados e Tratamento Estatístico : e Tratamento Estatístico :

Limite de detecçãoLimite de detecção O limite de detecção pode ser aumentado:

- aumentando a resposta da medida: numa medida colorimétrica,

podemos usar reagentes colorimétricos que forneçam maior

absorção da radiação;

- Aumentado o poder de leitura d equipamento, em análise

instrumental

Confiabilidade dos Resultados Confiabilidade dos Resultados e Tratamento Estatístico : e Tratamento Estatístico :

Métodos de AnáliseMétodos de AnáliseO método ideal deve ser exato, preciso, prático, rápido e

econômico. O analista deve decidir em função do objetivo da análise, quais atributos devem ser priorizados. Os métodos de análise podem ser classificados em vários tipos:

métodos oficiais:métodos oficiais: Métodos testados e aprovados por laboratórios

competentes, que devem ser seguidos por uma legislação ou agência de fiscalização;

Métodos de AnáliseMétodos de Análisemétodos padrões ou de referência: métodos padrões ou de referência:

Métodos desenvolvidos e testados por um conjunto de laboratórios através de estudos colaborativos;

métodos rápidos: métodos rápidos: Métodos que reduzem o tempo de análise normalmente

utilizadoApresentam menor exatidão na medida (em relação ao

método oficial)Útil em análises na determinação aproximada, como teor

de umidade, teor de proteína e teor de gorduras em alimentos.

Métodos de AnáliseMétodos de Análisemétodos modificados: métodos modificados:

Geralmente métodos oficiais ou padrões, que passam por alguma modificação, para criar alguma simplificação, ou adaptação segundo as condições existentes, ou, ainda, remover substâncias interferentes;

métodos automatizados: métodos automatizados: utilizam equipamentos automatizados.

Métodos Oficiais de Análise Métodos Oficiais de Análise de Alimentosde Alimentos

Utilizados para análises oficiais:

- expedição de laudos técnicos

- laboratórios devem apresentar resultados similares

- Além da metodologia oficial, os laboratórios credenciados pelos órgãos competentes devem passar por um processo de inspeção periódica quanto a calibração de equipamentos e vidrarias, e nível de preparação (treinamento) de seus laboratoristas.

AOAC (Official Analytical Chemists International): consiste no mais conhecidos e um dos mais completos compendium de análise de alimentos, o qual contém praticamente todo o tipo de análise (engloba produtos em geral) que se deseja realizar em alimentos;

AACC( American Association of Cereal Chemists): consiste no compendium específico de análise de cereais e seus subprodutos;

AOCS ( American Oil Chemists’ Society): consiste no compendium específico de análise de óleos, gorduras e seus subprodutos;

Métodos Oficiais de Análise Métodos Oficiais de Análise de Alimentosde Alimentos

Métodos de AnáliseMétodos de AnáliseStandart Methods for the Examination of Dairy Products: consiste no compedium específico de análise de leite e seus subprodutos;

Standart Methods for Examination of Water and Wastewater: consiste no compedium específico de análise de água e resíduos aquosos.

Instituto Adolfo LutzLANARA (Laboratório Nacional de Referência Animal)Metodologias específicas descritas em Resoluções e Instruções Normativas (Ministério da Agricultura, Ministério da Saúde e ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária)

Métodos de AnáliseMétodos de Análise

Instituto Adolfo Lutz

LANARA (Laboratório Nacional de Referência Animal)

Metodologias específicas descritas em Resoluções e Instruções Normativas (Ministério da Agricultura, Ministério da Saúde e ANVISA – Agência Nacional de Vigilância Sanitária)

Fatores que dificultam a análise de Fatores que dificultam a análise de alimentosalimentos

Complexidade das amostras

Número muito grande de substâncias presentes

Distribuição não uniforme

Perecibilidade dos alimentos

Variabilidade de amostras do mesmo alimento