Determinação de Proteína Bruta pelo Método de...
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Determinação de Proteína
Bruta pelo Método de Kjeldahl
Prof. Dr. Moacir Cardoso Elias
Prof. Dr. Nathan Levien Vanier
Doutorando Cristian de Souza Batista, Engº Agrº, M.Sc.
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Introdução
Proteínas
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Introdução
Aminoácido
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Introdução
Lisina Arginina
Histidina
Prolina
Asparagina
Glutamina
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Introdução
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Proteína Bruta em Grãos
Introdução
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Proteína Bruta em Grãos
Introdução
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Introdução
Classificação de Osborne
Albuminas: solúveis em água;
Globulinas: solúveis em soluções salinas diluídas;
Prolaminas: solúveis em soluções alcoólicas;
Glutelinas: solúveis em soluções ácidas ou básicas diluídas.
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Método de Kjeldahl
1ª Etapa: Digestão da amostra
2ª Etapa: Destilação do nitrogênio
3ª Etapa: Titulação
Introdução
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Introdução
Equipamentos necessários:
1) Balança analítica;
2) Tubos para digestão (borossilicato - é um tipo de vidro resistente ao calor e aos elementos químicos);
3) Bloco digestor;
4) Capela de exaustão;
5) Destilador de nitrogênio;
6) Erlenmeyer;
7) Bureta.
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Materiais e reagentes:
1) 0,1 – 0,5 g da amostra seca;
2) Mistura catalítica – 2 g;
3) Ácido sulfúrico P.A – 5 mL;
4) Hidróxido de sódio 50% - 25 mL;
5) Solução de ácido bórico 2% - 10 mL;
6) Solução indicadora: vermelho de metila 0,2% + azul de metileno 0,2%;
7) Solução de HCl 0,1N; 0,05N; 0,01N.
Introdução
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VAMOS PRATICAR?
Aula prática
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1ª Etapa : Digestão da amostra
Pese a amostra em papel de filtro livre de N;
Coloque a amostra no tubo de Kjeldahl;
Adicione 2 g da mistura catalítica;
Adicione, com cuidado, 5mL de ácido sulfúrico; (na capela)
Coloque para digerir no bloco digestor a 150 °C. A cada 30 min aumentar 100 °C, até
temperatura máxima de 350 °C;
Deixar digerindo em aquecimento até que o conteúdo do tubo fique límpido e
transparente (verde claro). Isso varia de 2 – 6 horas, dependendo da amostra;
Deixar esfriar.
Aula prática
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Aula prática
Matéria orgânica + H2SO4 + Catalisador
(NH4)2SO4 + CO2 + SO2
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2ª Etapa : Destilação do nitrogênio
Coloque 10 mL de água destilada no tubo e agite até dissolver a amostra e transfira
para o tubo digestor;
Realize mais duas lavagens (10 mL) nos tubos de Kjeldahl e despeje no tubo digestor;
Coloque o tubo com a amostra digerida no destilador e adicione 25 mL de NaOH 50%;
Ligue a chave de aquecimento;
Coloque 10 mL de ácido bórico 2% em um erlenmeyer com 3 gotas de indicador misto;
Coloque o erlenmeyer com o ácido bórico e indicador no bico do condensador;
Deixe destilar até um volume de 75 mL para garantir o término da evaporação e
condensação de toda a amônia presente na amostra;
Retire o erlenmeyer e desligue a chave de aquecimento.
Aula prática
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Aula prática
(NH4)2SO4 + 2NaOH 2NH3 + Na2SO4 + 2H2O
NH3 + H3BO3 NH4H2BO3
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Titule o hidroborato de amônio com solução de ácido clorídrico;
Anote o volume gasto na titulação.
Aula prática
Concentração do HCl:
0,01 arroz e milho
0,1 trigo, feijão e soja
3ª Etapa : Titulação
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Cálculo
𝑃𝑟𝑜𝑡𝑒í𝑛𝑎 𝑏𝑟𝑢𝑡𝑎 (%) =100 × 0,014 × 𝐹 × 𝑉𝑎 − 𝑉𝑏 × 𝑓
𝑝𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑎 𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 (𝑔)
Aula prática
F = Fator de conversão do nitrogênio em proteína
Va = Volume de HCl gasto na titulação da amostra
Vb = Volume de HCl gasto na titulação do branco
f = Fator de correção da solução de HCl
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Aula prática
17,51; 16,81; 16 g N__________________100 g proteínas
1 g N__________________ X g
X = 100/16 = 6,25 g (alimentos em geral)
Arroz: 5,95
Aveia, centeio e cevada: 5,83
Trigo: 5,70
Soja: 5,71
Fator de conversão de N em Proteína
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Cálculo
𝑃𝑟𝑜𝑡𝑒í𝑛𝑎 𝑏𝑟𝑢𝑡𝑎 (%) =100 × 0,014 × 𝐹 × 𝑉𝑎 − 𝑉𝑏 × 𝑓
𝒑𝒆𝒔𝒐 𝒅𝒂 𝒂𝒎𝒐𝒔𝒕𝒓𝒂 (𝑔)
F = Fator de conversão de N em Proteína 5,95
Va = Volume gasto de HCl na amostra X mL
Vb = Volume gasto de HCl na prova em branco 1,0 mL
f = Fator de correção da solução de HCl 0,01
Peso da amostra corrigida (12,0% umidade) X g
Workshop de Atividades Laboratoriais
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Análises de cinzas ou conteúdo mineral
Prof. Dr. Moacir Cardoso Elias
Prof. Dr. Nathan Levien Vanier
Doutoranda Caroline Dittgen, Engª Agrª, M.Sc.
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Composição das plantas
Massa fresca: 80 a 90% de água
Massa seca:
90% = parte orgânica ( C H O N P S)
10% = parte inorgânica mineral
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São elementos químicos que as plantas retiram do solo através da absorção radicular
Nutrientes minerais
Cobre
Boro
Ferro
Manganês
Zinco
Nitrogênio
Fósforo
Potássio
Cálcio
Magnésio
Nutrientes Substrato
Planta
Raiz
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Tabela periódica das plantas
Fonte: adaptado de Greenandvibrant.com
Nitrogênio Fósforo Potássio
Macronutrientes primários Macronutrientes secundários
Magnésio Enxofre Cálcio
Micronutrientes
Boro
Manganês Ferro Níquel Cobre Zinco Molibdênio
Cloro
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Função dos nutrientes nas plantas
Nitrogênio: constitui aminoácidos e a molécula da clorofila
Cálcio: constitui a parede celular
Magnésio: constitui a molécula da clorofila
Fósforo: função estrutural e fornecimento de energia Boro: envolvido no alongamento celular
Sílica: confere rigidez e elasticidade à parede celular
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Matéria inorgânica
Matéria orgânica Incineração
CO2
H2O
NO2
quantidades
K Na
Ca Mg
quantidades
Al Fe
Cu Mn
Zn
Traços
Ar I
F
Análise de Cinzas
CINZAS Minerais na forma de óxidos, sulfatos,
fosfatos, silicatos e cloretos
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Matéria inorgânica
Matéria orgânica Incineração
Análise de Cinzas
CINZAS: é o resíduo inorgânico que permanece após a queima da matéria orgânica, entre 500 – 600 °C, a qual é transformada em CO2, H2O e NO2
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Teor de cinzas em alimentos
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Por que determinar cinzas em alimentos?
1. Para calcular o valor nutritivo de um alimento
2. Usado como índice de refinação de açúcares e farinhas
3. Como indicativo de pureza e adulteração: presença de areia, talco, sujeira em condimentos, conteúdo de frutas em geleias ou doces
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Materiais necessários
1. Balança analítica
2. Cadinho de porcelana
3. Bico de Bunsen
4. Forno mufla
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• Colocar os cadinhos em estufa a 105° C (1 hora)
• Transferir os cadinhos para o dessecador (1 hora)
• Pesar os cadinhos
• Pesar 3 g da amostra no cadinho
1ª etapa: Preparo do material
Determinação de cinzas
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• Incinerar a amostra em bico de Bunsen até completa
combustão (até cessar o desprendimento de fumaça)
2ª etapa: Carbonização em bico de Bunsen
Determinação de cinzas
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3ª etapa: Calcinação em mufla
• Colocar os cadinhos na mufla a 600°C (6 horas)
• Desligar a mufla
• Deixar os cadinhos esfriando
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4ª etapa: Pesagem
• Retirar os cadinhos da mufla
• Transferir os cadinhos para um dessecador (1 hora)
• Pesar os cadinhos com a cinza
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5ª etapa: Cálculos
Cinzas (%) =(Peso final −Peso do cadinho vazio)
Peso da amostra x 100
Peso cadinho Peso amostra Peso final Teor de cinzas
Arroz
Soja
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5ª etapa: Cálculos
Peso cadinho Peso amostra Peso final Teor de cinzas
Arroz 36,5837 3,0393 g 36,6202 g
Soja 32,1805 3,0289 g 32,3108 g
Cinzas (%) =(Peso final −Peso do cadinho vazio)
Peso da amostra x 100
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5ª etapa: Cálculos
Peso cadinho Peso amostra Peso final Teor de cinzas
Arroz 36,5837 3,0393 g 36,6202 g 1,2 %
Soja 32,1805 3,0289 g 32,3108 g 4,3 %
Cinzas (%) =(Peso final −Peso do cadinho vazio)
Peso da amostra x 100
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Análise de Lipídeos ou Determinação de
Gorduras
Prof. Dr. Moacir Cardoso Elias
Prof. Dr. Nathan Levien Vanier
Doutorando Igor da Silva Lindermann, Engº Agrº, M.Sc.
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Dois grandes grupos
Gorduras - são sólidas à temperatura ambiente e produzidas predominantemente por animais.
Óleos - são líquidos à temperatura ambiente e produzidos predominantemente por plantas.
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Ácido graxo
Grupo ácido carboxílico
Cadeia de hidrocarboneto
Molécula anfipática
Micela
Polar Apolar
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Ácido graxo – quanto as ligações
Insaturação
Saturado
Insaturado
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Ácido graxo – quanto ao número de insaturações
Monoinsaturado
Polinsaturado
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Triglicerídeo
Glicerol Ácido graxo
Reserva de energia
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Fosfolipídios
Fósforo orgânico
Glicerol Ácido graxo
Fração polar
Fração apolar
Molécula anfipática
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Fosfolipídios
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Como extrair lipídeos de grãos?
1. Prensagem;
2. solvente; ou
3. por método misto. Utilizado para quantificação
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Solventes
Hexano
Éter de petróleo
Clorofórmio
Solventes do grupo apolar, que possuem afinidade com o óleo
Hexano Éter de petróleo
Ebulição a 68 °C Ebulição de 30 a 70 °C
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Solventes
Hexano
Éter de petróleo
Clorofórmio
Características desejáveis: • permitir grandes quantidades de produto trabalhadas; • deixa pequenas quantidades de resíduo (0,05 a 0,1%); e • ter boa estabilidade, com ponto de ebulição aproximado a 70°C.
Solventes do grupo apolar, que possuem afinidade com o óleo
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Determinação de lipídeos
1. Pesar o grão moído;
2. pesar o balão vazio (após 1h de estufa e 30min de resfriamento);
3. colocar a amostra em contato com o solvente por 12h (sem aquecimento);
4. após 12 horas, ligar o aquecimento por 6h continuas;
5. recuperar o solvente;
6. pesar o balão com óleo (após 1h de estufa e 30min de resfriamento); e
7. determinar o teor em percentagem.
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Determinação de lipídeos
1. Pesar a amostra moída ou triturada
Código
Tratamento
PI (g) B.V. (g) B.O. (g) 1 Soja 10,0121
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Determinação de lipídeos
2. Pesar o balão vazio
Código
Tratamento
PI (g) B.V. (g) B.O. (g)
1 Soja 10,0121
121,1412
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Chapa com aquecimento
Balão com óleo e solvente
Amostra em contanto com o solvente
Condensadores com circulação de água
Determinação de lipídeos
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Determinação de lipídeos
3. Pesar o balão com óleo
Código
Tratamento
PI (g) B.V. (g) B.O. (g)
1 Soja 10,0121
121,1412
123,0812
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Determinação de lipídeos
4. Quantificação
19,38g/100g ou 19,38%
121,1412g 123,0812g 1,94g de óleo na amostra
10,0121g de grão moído------------1,94g de óleo
100g ------------------- x (g)
x = (100*1,94)/10,0121
10,0121x=(100*1,94)
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Prática
Código do balão: 1
Peso do grão moído: 10,1311g
Peso do balão: 102,2190g
Peso do balão com óleo:_______g
Óleo na amostra: Peso do balão com óleo – Peso do balão vazio: ________g