UNIVERSIDADE ESTADUAL DO SUDOESTE DA BAHIA
Departamento de Estudos Básicos e Instrumentais – DEBI
Engenharia de Alimentos
Edinaldo
Marine Vasti Cunha
Marlos Nascimento
Meiriane Freitas Dias
Silvana Ribeiro Vilas Boas
Análise de Alimentos
Macarrão
Relatório apresentado ao Prof. Nívio
como requisito avaliativo referente ao
3º crédito da disciplina Análise de
Alimentos da Unidade III.
Itapetinga – BA
Junho / 2010
Introdução:
Sabe-se que o macarrão começou a ser preparado logo que o homem
descobriu que podia moer alguns cereais, misturar com água e obter uma
pasta cozida ou assada. É difícil dizer onde e quando isso aconteceu. Muitos
foram os momentos que o macarrão esteve presente na alimentação humana e
até os historiadores têm opiniões distintas entre si. A história do macarrão se
confunde com alguns fatos históricos que nos mostram a trajetória deste
apreciado produto ao longo dos séculos [8].
Textos de civilizações antigas relatam que os assírios e babilônios por
volta de 2.500 a.C. já conheciam um produto cozido à base de cereais e água.
A primeira referência, e mais próxima ao Ocidente, do macarrão cozido está no
Talmude de Jerusalém. O livro que traz as leis judaicas do Século V a.C. Em
Roma, no Século VII a.C. comia-se uma papa de farinha cozida em água,
chamada pultes. Com legumes e carne era chamada de puls púnica. Com
queijo fresco e mel, puls Julia [8].
O macarrão teria chegado a Veneza em 1295 pelas mãos de Marco
Polo, que acabara de voltar da China, onde passou 17 anos. Na sua bagagem,
entre outras novidades, veio a receita de um prato feito com uma farinha
extraída de arbusto de sagu que, depois de cozida, era cortada e seca.
Entretanto na Itália, em 1279, já havia sido registrado um nome associado às
massas. Em um inventário de um soldado genovês de nome Ponzio Bastione,
este deixava a família, uma "cesta de massas", utilizando a palavra
"macaronis" para descrever o item. A palavra seria derivada do verbo maccari,
de um antigo dialeto da Sicília, que significa achatar que, por sua vez, vem do
grego makar, que quer dizer sagrado. O termo macarrão foi usado na Idade
Média para indicar vários tipos de massas [8].
A versão mais aceita pelos historiadores faz referência aos árabes
como os pais do macarrão, levando-o à Sicilia no Século IX, quando
conquistaram a maior ilha Italiana. Os árabes chamavam o macarrão de itrjia.
Era uma massa seca para melhor conservação nas longas travessias pelo
deserto. Nesta época, a Sicilia tornou-se o centro mais importante do comércio
e exportação de macarrão [8].
O Brasil é o terceiro produtor de macarrão do mundo, depois somente
da Itália e Estados Unidos. Em 2003, com todas as turbulências observadas no
cenário mundial, o setor brasileiro de massas produziu um milhão de toneladas,
registrando faturamento de R$ 2,1 bilhões, sendo o consumo “per capita” anual
de 5,7kg de macarrão [4].
Para se conhecer a composição química de um alimento são
realizadas determinações analíticas. Essas determinações atuam em vários
segmentos dentro de uma indústria, desde a caracterização da matéria-prima
que irá compor um novo produto, até seu controle de qualidade e estocagem
[3].
A análise de alimentos também é utilizada para análise de alimentos
processados quando se deseja verificar a eficiência do processo ou até mesmo
a comparação de processamento, como por exemplo, diferentes tipos de
secagem. Através das análises químicas pode-se verificar o que ocorreu com
os constituintes dos alimentos processados, isto é, se ocorreram perdas de
vitaminas e/ou minerais, desnaturação das proteínas, gelatinização de amido,
etc. [3].
Para a realização dessas determinações diversos métodos podem ser
empregados. Esses métodos foram desenvolvidos, testados e catalogados. A
escolha do método de análise deve ser bem avaliada para que a exatidão seja
a maior possível. Em função do alto custo muitas vezes não é possível utilizar o
melhor método de análise, portanto, o tipo de análise é limitado em relação ao
tipo de equipamento ou até mesmo ao tipo de reagente ou pessoa
especializado [3].
A determinação da composição centesimal dos alimentos visa
determinar principalmente os teores de: umidade, cinzas, proteínas,
carboidratos, fibras, lipídios, vitaminas e minerais [3].
Objetivo: Determinar o valor de pH e os teores de umidade, cinzas, proteínas
e lipídeos presentes no alimento macarrão, através das técnicas de análise de
alimentos.
Metodologia:
1 – Determinação de pH
1.1 – Definição:
A determinação do pH é uma determinação eletrométrica que avalia a
concentração de íons hidrogênio em uma amostra.
1.2. Importância:
· Estado de conservação do produto: decomposição (hidrólise, oxidação,
fermentação) _ altera a concentração de íons H+;
· Preservação e armazenamento do alimento: ácido inibe o crescimento de
microorganismos e ação de enzimas. Os limites de crescimento de
microrganismos são estabelecidos pelos valores de pH;
· Determina o tratamento térmico o qual o alimento deverá ser submetido:
pH=4,5 – limite estabelecido para definição de tipo de tratamento térmico;
pH<4,5 – alimentos ácidos – tratamento térmico mais brando (pasteurização);
pH>4,5 – alimentos de baixa acidez – tratamento térmico mais drástico
(esterilização).
· Afeta as propriedades físicas de alguns alimentos, por exemplo: textura e
ponto de gelificação de geléias de frutas [3].
1.3- Método para a determinação do pH
A determinação do pH é realizado em um equipamento denominado
pHmetro ou potenciômetro (eletrodos). É uma determinação muito simples e
amplamente utilizada nas indústrias de processamento de alimentos. Uma
solução tampão é utilizada para calibrar o aparelho antes das medições.
Normalmente são utilizadas soluções de pH 4 e pH 9.
Escala: pH água pura, 22ºC = 7 (neutro), pH HCl = 0 (ácido), pH NaOH
= 14 (básico).
Tipos de amostra:
· Amostras líquidas - a determinação de pH é feita diretamente na amostra
simplesmente pela imersão dos eletrodos na mesma.
· Amostras sólidas - diluir uniformemente 10 g de amostra em 100 ml de água a
25ºC, imergir os eletrodos na mesma e efetuar a leitura do pH [3].
Para determinação do pH da amostra de macarrão, primeiramente foi
feita a calibração do equipamento pHmetro com as devidas soluções e
procedimentos para esse fim e em seguida foram pesados em um béquer 4,16
g da amostra em uma balança analítica. Essa amostra foi agitada em 20,8 ml
de água. A amostra preparada foi levada ao equipamento para proceder a
medida do pH em duplicata.
2 - Determinação de umidade
2.1-Definição:
A determinação de umidade é uma das medidas mais importantes e
utilizadas na análise de alimentos. No processo de secagem essa
determinação é fundamental. A umidade de um alimento está relacionada com
sua estabilidade, qualidade e composição, e pode afetar as seguintes
características do produto:
· Estocagem: alimentos estocados com alta umidade irão deteriorar mais
rapidamente que os possuem baixa umidade.
· Embalagem: alguns tipos de deterioração podem ocorrer em determinadas
embalagens se o alimento apresentar uma umidade excessiva.
· Processamento: a quantidade de água é importante no processamento de
vários produtos.
A umidade é o principal fator para os processos microbiológicos, como
o desenvolvimento de fungos, leveduras e bactérias, e também para o
desenvolvimento de insetos. No caso dos produtos perecíveis o frio é
normalmente utilizado como inibidor do processo microbiológico, enquanto que
para os produtos deterioráveis a secagem, para níveis de umidade até 12-13%,
é o processo mais simples e eficaz. O conhecimento do teor de umidade das
matérias primas é de fundamental importância na conservação e
armazenamento, na manutenção da sua qualidade e no processo de
comercialização [3].
2.2-Métodos para a determinação de umidade:
Existem muitos métodos para determinar a umidade em alimentos e a
escolha do método vai depender: da forma a qual a água está presente na
amostra, da natureza da amostra, da quantidade relativa de água, da rapidez
desejada na determinação e do equipamento disponível [3].
Métodos Diretos
Nos métodos diretos a água é retirada do produto, geralmente por
processo de aquecimento, e o teor de umidade é calculado pela diferença de
peso das amostras no início e no final do processo. Devido a sua maior
confiabilidade, os métodos diretos são empregados como padrão para a
aferição de outros procedimentos. Por exigir um tempo relativamente longo
para sua execução, às vezes representa uma desvantagem do método, por
exemplo, quando se necessita de resposta imediata no controle de uma
determinada operação. Como métodos diretos têm-se: estufa, infravermelho e
destilação [3].
Para a análise de umidade com o alimento macarrão foram executados
dois métodos diretos: estufa e infravermelho.
O método de estufa é o método mais utilizado em alimentos e está
baseado na remoção da água por aquecimento, onde o ar quente é absorvido
por uma camada muito fina do alimento e é então conduzido para o interior por
condução [8].
O aquecimento direto da amostra a 105ºC é o processo mais usual,
entretanto, no caso de amostras de alimento, que se decompõem ou sofrem
transformações a esta temperatura, deve-se utilizar estufa à vácuo para seu
aquecimento, onde se reduz a pressão atmosférica e se mantém a
temperatura de 70ºC. A pesagem da amostra deve ser feita somente após
resfriá-la completamente no dessecador, pois a pesagem a quente levaria a um
resultado falso [3].
Para análise de umidade em estufa foram pesados 5,0580g de
macarrão (amostra úmida) na balança analítica com o auxilio do cadinho de
porcelana devidamente lavado e seco e foi transportado por uma pinça para
que a mão não trouxesse umidade à amostra. O cadinho foi pesado sem a
amostra para que fosse descontado para obter o peso da amostra (39,2288 g).
Posteriormente foi levado para a estufa numa temperatura de 105°C e após 4
horas foi retirado e colocado no dessecador para que fosse esfriado e então
pesado. Duas horas depois uma nova pesagem foi feita até que se verificou o
peso constante.
O cálculo da porcentagem da umidade é feito da seguinte maneira:
Peso daamostra seca−(Peso docadinho+Pesodaamostra)Peso daamostra
∗100 %
No método infravermelho é utilizado um aparelho portátil que permite a
obtenção de resultados rápidos de porcentagem de umidade, sendo todo o
processo controlado por um gerador de funções e balança digital. A amostra é
colocada em um prato de alumínio dentro de uma câmara que protege a
balança do calor por meio de um colchão de ar, que garante que haja
circulação de ar interna para que os vapores de água saiam da amostra sem
que seja perturbada a leitura da balança. No manual do aparelho existem
informações sobre as condições recomendadas de análise para cada tipo de
produto (tempo, temperatura e massa inicial de produto) [3].
É um método mais efetivo e envolve penetração do calor dentro da
amostra, o que encurta o tempo de secagem em até 1/3 do total. O método
consiste em uma lâmpada de radiação infravermelha com 250 a 500 watts, cujo
filamento desenvolve uma temperatura entre 2.000 a 2.500 ºK (700 ºC). Possui
a desvantagem de ser também um método lento por poder secar uma amostra
de cada vez, e como conseqüência, a repetibilidade pode não ser muito boa,
pois pode haver variação de energia elétrica durante as medidas [8].
Nesse trabalho, foi colocada uma quantidade suficiente no
equipamento para que fosse feito a leitura e por cerca de cinco minutos foi
obtido o resultado.
3- Determinação de cinzas
3.1 – Definição:
A cinza de uma amostra de alimento é o resíduo inorgânico que
permanece após a queima de matéria orgânica de uma amostra, entre 550 –
570°C, 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. A cinza é
constituída principalmente de grandes quantidades de K, Na, Ca e Mg;
pequenas quantidades de Al, Fe, Cu, Mn e Zn e traços de Ar, I, F e outros
elementos. Estes minerais são analisados tanto para fins nutricionais como
também para segurança. Como exemplo pode-se citar os resíduos metálicos
provenientes de inseticidas e outros agrotóxicos e também o estanho
proveniente de corrosão de latas, etc. [8].
3.2 - Método para a determinação de cinzas:
O método de determinação de cinzas é muito simples e consiste na
queima da amostra em mufla utilizando temperaturas de 550ºC a 570ºC por
tempos pré-determinados. Para cada tipo de amostra existem condições
recomendadas que devem ser verificadas antes de proceder a determinação
[3].
A cinza obtida não é necessariamente da mesma composição que a
matéria mineral presente originalmente no alimento, pois pode haver perda por
volatilização ou alguma interação entre os constituintes da amostra. Os
elementos minerais se apresentam na cinza sob a forma de óxidos, sulfatos,
fosfatos, silicatos e cloretos, dependendo das condições de incineração e da
composição do alimento. Algumas mudanças podem ocorrer como oxalatos de
cálcio podem ser transformados em carbonatos, ou até em óxidos. A
composição da cinza vai depender da natureza do alimento e do método de
determinação utilizado [3].
Amostras com alto teor de umidade devem sofrer secagem antes da
incineração, e, portanto muitas vezes é vantajoso combinar a determinação
direta de umidade e a determinação de cinzas [3].
Para que fosse determinada a cinza da amostra em procedimento
duplicata, foram lavados incinerados em mufla a uma temperatura inicial de
100°C até que atingisse 550°C e esfriados (em dessecador) dois cadinhos de
porcelana. O transporte dos cadinhos foi feito com uma pinça a fim de não
permitir a transferência de resíduos (gordura) e/ou umidade das mãos à
amostra. Eles foram pesados em balança analítica sem a amostra, resultando
na primeira pesagem o valor de 36,587 g e na segunda 38,2105 g. Em seguida
os cadinhos foram levados, um de cada vez, à balança analítica para proceder
as pesagens da amostra e foram tarados. A primeira pesagem da amostra com
o cadinho resultou em: 5,0006 g, e a segunda 5,0158 g. Depois o conjunto
amostra mais cadinho foi levado para a mufla inicialmente em temperatura de
100° C e depois foi aumentada essa temperatura para 550° C.
Após quatro horas foi verificado que não existia matéria orgânica no
cadinho, devido à existência da cinza branca. Assim o cadinho com a amostra
foi levado ao dessecador para o resfriamento por volta de trinta minutos e
pesado com um auxílio de uma pinça. Antes da análise o cadinho foi pesado
sem a amostra para que fosse descontado obtendo o peso da amostra. Através
disso, os cálculos foram feitos para determinação do teor de cinza presente na
amostra.
4 - Determinação de proteína
4.1 – Definição:
Proteínas são heteropolímeros formados por unidades menores
chamadas aminoácidos. Os aminoácidos estão ligados em seqüência formando
uma cadeia polipeptídica, esta cadeia é a base da proteína e é chamada de
estrutura primária. As proteínas são extremamente importantes na nutrição
porque fornecem aminoácidos essenciais ao organismo. Os aminoácidos são
chamados essenciais, pois o organismo não é capaz de sintelizá-los, na
digestão há a quebra da cadeia de proteínas e os aminoácidos livres são
absorvidos e usados na síntese de novas proteínas. São aminoácidos
essenciais: valina, leucina, isoleucina, metionina, fenilalanina, triptofano,
treonina, lisina, arginina, histidina [3].
No processamento de alimentos as proteínas também apresentam
propriedades importantes como a capacidade de gelificação (gelatina),
capacidade de emulsificação (proteína da gema do ovo), capacidade de
retenção de água (proteína da soja) [3].
4.2 - Métodos para a determinação de proteína:
A determinação da proteína em uma amostra é baseada na
determinação de nitrogênio. Geralmente é feita pelo processo de digestão
Kjeldahl (autor do método: Johan Kjeldahl). Este método determinada o teor de
nitrogênio orgânico, ou seja, o nitrogênio proveniente de outras fontes além da
proteína, tais como: ácidos nucléicos, alcalóides, lipídeos e carboidratos
nitrogenados. Como estes outros componentes geralmente estão presentes em
quantidades menores, o método Kjeldahl é um método químico útil na
determinação de proteína [3].
Para determinação do teor de proteína foi utilizado o método de Kjeldahl que se
baseia no aquecimento da amostra com ácido sulfúrico para digestão de todo C
e H, na redução do N para sulfato de amônio e adição de NaOH. Para isso
foram pesados 0,5 g de amostra e colocados em um tudo de ensaio. Nesse
tubo de ensaio foram adicionados 7 ml de ácido sulfúrico com um catalisador
(sulfato de cobre mais sulfato de potássio) em proporção de 1:10. O tubo de
ensaio foi levado ao tubo digestor para digestão da amostra sob temperatura
de 350°C. E ao erlenmeyer foram adicionados 10 ml de ácido bórico. E no
equipamento foi colocado em local devido a quantidade de 25 ml de NaOH.
Através do procedimento, ocorre a reação (digestão da amostra), com isso o
ácido bórico se transforma em borato de amônia. Esse borato de amônia é
titulado com solução padrão de HCl a 0,1 N. Com os valores obtidos na
titulação é possível determinar o teor de proteína existente na amostra.
5 - Determinação de lipídeos
5.1 - Definição:
O termo lipídio é utilizado para gorduras e substâncias gordurosas. Os
lipídios são definidos como componentes do alimento que são insolúveis em
água e solúveis em solventes orgânicos, tais como éter etílico, éter de petróleo,
acetona, clorofórmio, benzeno e álcoois. Estes solventes apolares extraem a
fração lipídica neutra que incluem ácidos graxos livres, mono, di e
triacilgliceróis, e alguns mais polares como fosfolipídios, glicolipídios e
esfingolipídios. Os esteróis, as ceras, os pigmentos lipossolúveis e as
vitaminas, que contribuem com energia na dieta, podem ser extraídos apenas
parcialmente [3].
Suas propriedades físicas variam muito pouco dentro de um certo limite
e são consideradas constantes, são divididas em físicas (peso específico,
índice de refração e ponto de fusão) e químicas (índice de iodo, índice de
saponificação, resíduo insaponificável, ácidos graxos livres). Estas constantes
estão relacionadas à identificação, qualidade e quantidade do óleo ou gordura
analisada [3].
5.2 - Métodos para a determinação de lipídeos:
A avaliação quantitativa do teor de lipídeos pode ser feita através da
extração com solvente a frio ou a quente [3].
Extração com solvente a quente
A extração com solvente a quente está baseada em três etapas:
extração da gordura da amostra com solvente; eliminação do solvente por
evaporação e a quantificação da gordura por pesagem. São utilizados dois
tipos de equipamentos: Soxhlet, que utiliza o refluxo do solvente e o processo é
intermitente ou Goldfish, onde o processo de extração é contínuo e mais rápido
[3].
No nosso trabalho o método foi de extração com solvente a quente
com utilização do método intermitente de Soxhlet, que se baseia na dissolução
do lipídeo em solvente orgânico (éter de petróleo ou éter etílico). A calibração
do equipamento foi feita com solução de glicose a 1% para determinar o fator
de correção. A amostra permanece dentro do aparelho extrator, devidamente
fechada em um papel filtro e dentro do erlenmeyer, que é encaixado na base
do equipamento, são adicionadas duas soluções, uma é de CuSO4 e a outra de
T. Na mais K. Com o gotejamento a solução inicialmente de coloração azul se
transforma ao final da reação em vermelho tijolo.
Primeiramente, a amostra foi seca porque a água interfere na
passagem do solvente. O balão volumétrico foi previamente seco em estufa, e
quando pesado obteve-se o valor de 69,1427 g. A amostra foi pesada em papel
filtro resultando em 1,5926 g. Esse processo durou cerca de seis horas,
aproximadamente.
Resultados e discussão:
A ANVISA define massa alimentícia como o produto não fermentado,
obtido pelo amassamento da farinha de trigo, da semolina ou da sêmola de
trigo com água, adicionado ou não de outras substâncias permitidas [2].
Nesse trabalho foram feitas análises para determinar teores presentes
na composição dessa massa alimentícia, denominada macarrão. Na tabela 1
estão listados esses teores encontrados. Logo, para determinação do teor de
pH foi observado o valor de 5,585 obtido através de uma média que foi feita
das duas medidas de pH obtidas no equipamento pHmetro. Não houve
diferença significativa no teor de pH da amostra de macarrão testado, o mesmo
encontra-se com teor de acordo com 5,0%, como é recomendado na resolução
RDC n° 14 da ANVISA.
Segundo a Resolução - RDC nº 14, de 21 de fevereiro de 2000 da
ANVISA, quanto ao teor de umidade massa alimentícia seca ou macarrão seco:
é o produto que durante a elaboração é submetido a um processo de secagem,
de forma que o produto final apresente umidade máxima de 13,0% (g/100g).
Logo, de acordo com essa resolução o macarrão analisado se encontra com
teores de umidade dentro do padrão esperado, tanto na análise pelo método
em infravermelho como no método de estufa.
O valor obtido para cinza encontra-se dentro dos limites estabelecidos
pelo TACO (Tabela Brasileira de Composição de Alimentos), uma vez que para
macarrão trigo cru está estipulado o valor de 0,5 g de cinzas presente em 100 g
de parte comestível.
O teor de proteínas das massas alimentícias foi comparado com o que
determina o TACO, que é 10,0 g em 100 g de parte comestível do alimento,
estando dentro do esperado. O baixo teor de proteína do macarrão analisado é
devido ao fato de não ter adição de ovos no mesmo. O teor de proteínas
aumenta devido à presença de ovos e outros constituintes. Da mesma forma,
Menegassi e colaboradores encontraram baixo teor de proteína do macarrão
de mandioca devido ao fato de o produto não ter levado ovos em sua
produção.
Quanto ao teor de lipídeos, a massa alimentícia analisada apresentou o
teor de acordo com o que estabelece o TACO, sendo 1,3 g em 100 g. Os
lipídeos possuem grande importância no que diz respeito à maciez do produto.
Funcionam como lubrificantes, permitindo o deslizamento das camadas de
glúten na massa durante a sua homogeneização [5].
A seguir é mostrada a tabela contendo os valores encontrados dos
constituintes da massa alimentícia analisada em laboratório.
Tabela 1 – Valores dos teores encontrados dos constituintes presentes no macarrão
obtidos em análise.
Análises Macarrão
pH 5,585
Umidade em estufa (%) 8
Umidade no infravermelho (%) 2,8
Cinzas (%) 0,76
Proteínas (%) 5,355
Lipídeos (%) 1,75
Conclusão:
Diante do que foi discutido, é possível considerar que o produto
analisado se encontra dentro dos padrões estabelecidos pela ANVISA e pelo
TACO no que diz respeito aos teores dos constituintes analisados, pH,
umidade, cinzas, proteínas e lipídeos, apresentando apenas no teor de
proteínas um valor consideravelmente abaixo do esperado, mas isso ocorreu
devido ao fato de o produto analisado não conter adição de ovos durante o
processo produtivo.
Referências Bibliográficas:
[1] AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA. Resolução - CNNPA
nº 12, de 1978. Gerência-Geral Alimentos de 24/07/1978. Disponível em:
http://www.anvisa.gov.br. Acesso em 14 de junho de 2010.
[2] AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA. Resolução - RDC nº
14, de 21 de fevereiro de 2000. Disponível em:
http://www.anvisa.gov.br. Acesso em 15 de junho de 2010.
[3] ANTÔNIO. G.C. Análises de Materiais Biológicos. Universidade Estadual
de Campinas. Faculdade de Engenharia Agrícola. Ano de 2006.
[4] Associação Brasileira das Indústrias de Massas Alimentícias- ABIMA.
Disponível em: http://www.abima.com.br. Acesso em 17 de junho de 2010.
[5] BOBBIO & BOBBIO. Massas. Química do Processamento de Alimentos.
3ª edição. Campinas: Varela, 1995.
[6] MENEGASSI, B.; LEONEL, M. Análises de Qualidade de uma Massa
Alimentícia Mista de Mandioquinha-Salsa. CERAT - Revista Raízes e Amidos
Tropicais. Botucatu, v. 2, p.27-36, Outubro, 2006, UNESP
[7] Tabela Brasileira de Composição de Alimentos – TACO. Núcleo de
Estudos e Pesquisas em Alimentação – NEPA Universidade Estadual de
Campinas – UNICAMP Campinas – SP – 2006. T113 Versão II. -- 2. ed. --
Campinas, SP: NEPA UNICAMP, 2006. 113p.
[8] VICENZI, R. Apostila: Introdução a Análise de Alimentos. Química
Industrial de Alimentos – UNIJUI.
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