UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA AGROALIMENTAR UNIDADE ACADÊMICA DE AGRONOMIA E TECNOLOGIA DE ALIMENTOS CAMPUS DE POMBAL-PB DETERMINAÇÃO DE CINZAS ANA PRYSCYLA VIEIRA TELMO 2º Relatório apresentado à disciplina de Análise de Alimentos do Curso de Engenharia de Alimentos. Como prérequisito para obtenção de nota. Profª. Mayra Felinto Pombal/PB Março de 2010. 1. Introdução Os processos de determ nação do conteúdo de cinzas são de grande valor em alimentos, por várias razões. Por exemplo, a presença de grande quantidade de cinzas em produtos como açúcar, amido, gelatina, etc. não é desejável. Outro exemplo é que devem ser feitas determinações de cinzas durante o processamento de cana-de-açúcar para a produção de açúcar, devido a problemas causados por alta concentração de minerais no caldo, que causam interferência durante a clarificação e cristalização. A presença de determinados minerais (carbonatos) na água pode causar problemas de incrustações nas tubulações e caldeira ou diminuir a eficiência de produtos usados na limpeza e sanitização da indústria. 2. Objetivos Aprender os métodos determinação de cinzas, o objetivo da realização de tal procedimento que visa detectar resíduos metálicos provenientes de inseticidas e outros agrotóxicos e também o estanho proveniente de corrosão de latas, etc., como também determinar o teor das cinzas. 3. 3.1. Desenvolvimento Cinzas Cinzas de um alimento é o nome dado ao resíduo inorgânico que permanece após a queima da matéria orgânica, entre 550 ± 570ºC, a qual é transformada em CO2, H2O e NO2, assim sendo, a cinza de um material é o ponto de partida para a análise de minerais específicos. Estes minerais são analisados tanto para fins nutricionais como também para segurança. A cinza é constituída principalmente de: Macronutrientes: requeridos em uma dieta em valores diários acima de 100 mg e Micronutrientes: requeridos em uma dieta em valores diários abaixo de 100 mg e normalmente presentes em grandes quantidades nos alimentos, como: K, Na, Ca, P , S, Cl e Mg; normalmente presentes em pequenas quantidades nos alimentos, como: AI, Fe, Cu, Mn e Zn; Elementos traços: além dos macros e micronutrientes, ainda existem os chamados elementos traços que se encontram em quantidades muito pequenas nos alimentos. Alguns são necessários ao organismo humano e muitos deles são prejudiciais a saúde, os contaminantes químicos, entre esses se destacam: Ar, I, F, Cr, Co, Cd e outros elementos. A composição da cinza vai depender da natureza do alimento e do método de determinação utilizado: Ca - alta concentração em produtos lácteos, cereais, nozes, alguns peixes e certos P - alta Concentração em produtos lácteos, grãos, nozes, carne, peixe, aves, ovos e Fe - alta concentração em grãos, farinhas, produtos farináceos, cereais assados e vegetais; legumes. cozidos, nozes, carne, aves, frutos do mar, peixes, ovos e legumes. Baixa concentração em produtos lácteos, frutas e vegetais. Na - sal é a principal fonte, e em quantidade média em produtos lácteos, frutas, cereais, nozes, carne, peixes, aves, ovos e vegetais. Mg - nozes, cereais e legumes. Mn - cereais, vegetais e algumas frutas e carnes. Cu - frutos do mar, cereais e vegetais. S - em alimentos ricos em proteínas e alguns vegetais. Co - vegetais e frutas. Zn - frutos do mar e em pequena quantidade na maioria dos alimentos; Perdas De Minerais Durante Processamento O elevado grau de industrialização no processamento de alimentos traz consigo a perda de minerais. Devido ao fato de que muitos minerais são solúveis em água, os alimentos preparados por muito tempo em imersão perdem substancialmente minerais. Para manter o teor de minerais nos alimentos, a forma mais apropriada de aquecimento é com vapor. Tabela 1 ± Cinzas nos Alimentos Alimento Cereais Produtos lácteos Peixes e produtos marinhos Frutas frescas Vegetais frescos Carnes e produtos cárneos Aves Nozes Óleos e gorduras Leguminosas Açúcares e xaropes Qtd. Cinza % 0,3%-3,3% 0,7%-6,0% 1,2%-3,9% 0,3%-2,1% 0,4%-2,1% 0,5%-6,7% 1,0%-1,2% 1,7%-3,6% 0,0% (óleos e gorduras vegetais) -2,5% (manteiga e margarina) 2,2%-4,0% 0,0-1,2% Cinza seca: Pesar uma quantidade da determinada amostra num cadinho de platina ou porcelana, o qual deverá ter sido previamente incinerado, esfriado e tarado. Depois o conjunto deverá ser incinerado numa mufla, inicialmente a temperatura mais baixa e depois a 500 ± 600° C. A mufla é o equipamento utilizado para incinerar a matéria orgânica da amostra, uma espécie de forno que alcança altas temperaturas. Quando a cinza estiver pronta, isto é, não restar nenhum resíduo preto de matéria orgânica, o conjunto é retirado da mufla, colocado num dessecador para resfriar e seguido pela pesagem quando atingir a temperatura ambiente. A diferença entre o peso do conjunto e o peso do cadinho vazio dá a quantidade de cinza na amostra. A cinza total é utilizada como indicativo de: a) Largamente aceito como índice de refinação para açúcares e farinhas. Nos açúcares, uma cinza muito alta dificultará a cristalização e descolorização. Na farinha, a quantidade de cinza influirá na extração. b) Níveis adequados de cinza total são um indicativo das propriedades funcionais de alguns produtos alimentícios, por exemplo a gelatina. Em geléias e frutas e doces em massa, a cinza é determinada para estimar o conteúdo de frutas. É um parâmetro útil para verificação do valor nutricional de alguns alimentos e rações. Alto nível de cinza insolúvel em ácido indica a presença de areia. Cinza úmida: É utilizada na determinação de elementos em traços, que podem ser perdidos na cinza, e também de metais tóxicos. A digestão pode ser feita com um único ácido, mas às vezes não é suficiente para a completa decomposição da matéria orgânica. O ácido sulfúrico não é um agente oxidante muito forte e a completa decomposição pode demorar, mas para acelerar o processo pode-se adicionar um sal como sulfato de potássio que vai aumentar o ponto de ebulição do ácido, acelerando assim o processo. O ácido nítrico é um bom oxidante, mas pode ser evaporado antes da oxidação terminar e também causar a formação de óxidos insolúveis. Neste tipo de determinação é mais utilizada a mistura de ácidos como H2SO4 ± HNO3, cujas quantidades vão variar com o tipo de amostra. A mistura de três ácidos, H2SO4 ± HNO3 ± HClO4, é um reagente universal, mas requer o controle exato de temperatura. Nos tipos de misturas alguns minerais (como arsênio, chumbo, ouro, ferro, etc.) podem ser volatilizados. 3.2. Leite em Pó Entende-se por leite em pó o produto obtido pela desidratação do leite integral, desnatado ou parcialmente desnatado, mediante processo tecnológico adequado. Este produto pode ser modificado com adição ou supressão de nutrientes para atender às necessidade do s consumidor, levando em conta a faixa etária e exigências nutricionais específicas. As principais determinações para este tipo de alimento são: acidez em ácidoláctico, substâncias voláteis, resíduo por incineração, alcalinidade das cinzas, gordura, ácidos graxos, protidíos, glicídios redutores em lactose, cromatografia de açúcares, prova de reconstituição e prova de rancidez. É uma forma moderna de consumo, pois o produto não necessita de refrigeração, pois a baixa umidade, em torno de 3,5%, inibe o desenvolvimento de microorganismos. Depois de aberto, o produto pode ser armazenado por até 30 dias, em recipiente com tampa, para evitar que o produto se altere, escureça ou resseque. O prazo de validade da lata fechada é de 1 ano. O leite em pó contém os seguintes nutrientes: proteínas, gorduras, carboidratos, enxofre, fósforo, cálcio, cobre, manganês, iodo, cloro, sódio, potássio, magnésio, zinco, vitaminas A, C e do Complexo B, sendo, pois, um dos alimentos mais completos que se conhece. Industrialização do Leite em Pó: O processo de industrialização consiste na secagem do leite comum. As fases de fabricação do leite em pó são: Resfriamento e estocagem; Padronização e pasteurização; Mistura de ingredientes; Concentração; Secagem; Separação ar/pó; Instantaneização; Envase; Tabela 2 ± Composição do Leite em Pó Número de Amostras 1 colher de sopa 6g 1 copo de requeijão Valor por 100g 400g Composição Centesimal Umidade Energia Energia Proteínas Lipídios Totais Carboidratos Totais (por diferença) Carboidratos "Disponíveis" (por diferença) Cinzas Fibra Alimentar Total Considerações g g 5 5 4,9 n.a.* 0,10 0,29 5,60 4,68 g 5 40,16 0,80 2,41 46,18 38,55 g kcal kJ g g g 5 5 5 5 5 5 3,63 490 2.050 26,54 24,80 40,16 0,07 10 41 0,53 0,50 0,80 0,22 29 123 1,59 1,49 2,41 4,17 564 2.358 30,52 28,52 46,18 3,48 470 1.968 25,48 23,81 38,55 *n.a.: Não analisado. n.d.: Não detectado 115g Itambé Desvio Padrão Leite de Pó Integral Unidade 1 xícara de chá 96g 1 colher de café 2g 4. Metodologia Materiais Utilizados: Para a realização deste relatório utilizou-se os seguintes materiais: y Amostra Nome Descrição Categoria Marca Leite em Pó Integral Leite em Pó Integral Integral Derivados de Lácteos Itambé Balança analítica Estufa para secagem Cadinho de porcelana Pinça Mufla 5. Resultados e Discussões Tabela 3 ± Processo de Determinsção de Cinzas Material Peso 35,8126 30,4852 (Peso inicial) 36,0196 (Peso final) Cadinho Amostra: Leite em Pó Cadinho + Cinzas y Cálculo: Para obter a quantidade de gramas de cinzas da amostra é feito o seguinte cálculo: º cálculo: Posteriormente, para obter a quantidade por cento de cinzas segue-se o seguinte 6. Conclusão Assim, de acordo com o procedimento ao comparar o valor de cinzas encontrado ± 5,94% com o valor da literatura que é de 0,7%-6,0% (Produtos Lácteos), percebe-se que o resultado está de acordo com os valores de referência. E ao comparar com o valor do rótulo do Leite em Pó que é de 4,9 (valor por 100g) constataram-se uma pequena diferença que pode ter sido ocasionada por falhas de operação do método. 7. Referências y As fases de fabricação do leite em pó. Disponível em: www.itambe.com.br Acesso em 29 de mar. de 2010. y VALLE, J.L.E.; DENDER, A.G.F.V.; FIGUEIREDO, I.B. Conservação do queijo prato à temperatura de subcongelação. Bol. Inst. Tecnol. Aliment. 22 (3): 371-378, 1985. y SILVEIRA, N.V.; RODAS, M.A.B.; AUED -PIMENTEL, S.; SARUWTARI, J.H. Avaliação de parâmetros físicos químicos na detecção do extrato de soja em misturas lácteas. Rev. Inst. Adolfo Lutz. 52 (1/2): 77-81, 1992. y TORRES, E.A.F.S.; CAMPOS, N.C.; DUARTE, G.M.L.; GABERLOTTI, M.L.; PHILIPPI, S.T; MINAZZI-RODRIGUES, R.S. Composição centesimal e valor calórico de alimentos de origem animal. Ciênc. Tecnol. Aliment. 20(2): 145-150, 2000.