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Aula 01 Daniela Hartmann Jornada Bromatologia Diretor Executivo DAVID LIRA STEPHEN BARROS Diretora Editorial ANDRÉA CÉSAR PEDROSA Projeto Gráfico MANUELA CÉSAR ARRUDA Autor EDUARDO NASCIMENTO DE ARRUDA Desenvolvedor CAIO BENTO GOMES DOS SANTOS Olá. Meu nome é Daniela Hartmann Jornada. Sou farmacêutica desde 2012, conclui o mestrado e o doutorado em Ciências Farmacêuticas na Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho” – UNESP, onde trabalhei com pesquisa e avaliação farmacológica de nutrientes. Trabalhei em indústria de suplementos alimentares como responsável técnica, principalmente nos assuntos regulatórios e de padronização de procedimentos. Sou apaixonada pelo que faço e adoro transmitir meus conhecimentos àqueles que estão iniciando em suas profissões. Por isso fui convidada pela Editora Telesapiens a integrar seu elenco de autores independentes. Estou muito feliz em poder ajudar você nesta fase de muito estudo e trabalho. Conte comigo! Autora Daniela Hartmann Jornada INTRODUÇÃO: para o início do desen- volvimento de uma nova competência; DEFINIÇÃO: houver necessidade de se apresentar um novo conceito; NOTA: quando forem necessários obser- vações ou comple- mentações para o seu conhecimento; IMPORTANTE: as observações escritas tiveram que ser prio- rizadas para você; EXPLICANDO ME- LHOR: algo precisa ser melhor explica- do ou detalhado; VOCÊ SABIA? curio- sidades e indaga- ções lúdicas sobre o tema em estudo, se forem necessárias; SAIBA MAIS: textos, referências biblio- gráficas e links para aprofundamento do seu conhecimento; REFLITA: se houver a necessidade de cha- mar a atenção sobre algo a ser refletido ou discutido sobre; ACESSE: se for preciso acessar um ou mais sites para fazer download, assistir vídeos, ler textos, ouvir podcast; RESUMINDO: quando for preciso se fazer um resumo acumulativo das últimas abordagens; ATIVIDADES: quando alguma atividade de autoaprendiza- gem for aplicada; TESTANDO: quando o desenvolvimento de uma compe- tência for conclu- ído e questões forem explicadas; Iconográficos Olá. Meu nome é Manuela César de Arruda. Sou a responsável pelo pro- jeto gráfico de seu material. Esses ícones irão aparecer em sua trilha de aprendizagem toda vez que: SUMÁRIO Introdução à bromatologia e às análises de alimentos 10 A história da composição dos alimentos 10 A bromatologia e sua importância 11 O Laboratório de Bromatologia 15 Materiais de laboratório 16 Manuseio e limpeza de vidrarias 20 Equipamentos de laboratório 20 Normas de boas práticas no laboratório 24 Análise de alimentos: amostragem e métodos de análise 28 Amostragem e plano de amostragem 30 Preparo da amostra 33 Escolha do plano de amostragem 35 Conservação da amostra e métodos de análise 37 Garantia da Qualidade 40 Bromatologia 7 UNIDADE 01 Bromatologia8 Você sabia que a bromatologia é uma ciência muito antiga? Estudos revelam que as análises de alimentos se iniciaram em meados do século XVIII, e ao longo dos anos foram evoluindo e adaptando seu conceitos às nossas necessidades atuais. Neste capítulo você conhecerá os principais materiais, equipamentos e normas de boas práticas em um laboratório de bromatologia. Além disso, saberá como ocorre o fluxo da análise bromatológica, iniciando-se na amostragem e suas particulares. Falaremos também sobre o preparo, a conservação da amostra quando ela não pode ser processada logo após a coleta. Você conhecerá mais sobre a escolha do plano de amostragem, parâmetros de confiabilidade dos laboratórios de análises e finalmente, conhecerá a garantia da qualidade. Este conceito está diretamente relacionado à acreditação dos laboratórios analíticos, e envolvimento da equipe através de conhecimentos multidisciplinares, que contribuirão para a credibilidade dos resultados do laboratório. Preparado (a)? Seja bem- vindo (a) e bons estudos! INTRODUÇÃO Bromatologia 9 Olá. Seja muito bem-vindo à Unidade 1. Nosso objetivo é auxiliar você no desenvolvimento das seguintes competências profissionais até o término desta etapa de estudos: 1. Compreender o conceito de bromatologia, análise de alimentos e a sua importância em nossa alimentação. 2. Conhecer os materiais e equipamentos do laboratório de bromatologia e conceitos de boas práticas de laboratório. 3. Compreender o processo de amostragem, os métodos de análise e conservação da amostra. 4. Entender o conceito de garantia da qualidade e sua importância no laboratório analítico. Então? Preparado para uma viagem sem volta rumo ao conhecimento? Ao trabalho! OBJETIVOS Bromatologia10 Introdução à bromatologia e às análises de alimentos INTRODUÇÃO: Nessa unidade você conhecerá a história dos alimentos, descobrirá a importância da bromatologia na segurança e qualidade dos alimentos que consumimos. E então, preparado(a)? Mas você sabe a diferença entre um alimento e uma matéria- prima alimentar? E um alimento in natura? Segundo a Agência Nacional de Vigilância Sanitária, alimentos são: “Substâncias ou mistura de substâncias, no estado sólido, líquido, pastoso ou qualquer outra forma adequada, destinadas a fornecer ao organismo humano os elementos normais à sua formação, manutenção e desenvolvimento”. Enquanto alimentos in natura são substâncias de origem vegetal ou animal que não necessitam de transformação (química, física ou biológica) para que possamos nos alimentar deles. Já as matérias-primas alimentares são substâncias de origem vegetal ou animal, em estado bruto, que necessitam de transformação (química, física ou biológica) para se tornar um alimento. A história da composição dos alimentos O primeiro relato sobre a composição de alimentos, foi descrito no século XVIII, por um pesquisador chamado Rouel, que sugeriu que tecidos animais e vegetais possuíam vários constituintes. Mas, somente em 1795, um pesquisador inglês foi capaz de quantificar alguns componentes das batatas, como água, amido, fibras, entre outros. O progresso dos estudos na área de alimentos e principalmente em nutrição animal, contribuíram para que em 1844, o pesquisador francês Boussingault publicasse a primeira tabela com valor nutricional de alimentos, que no caso, tratava-se de ração animal. Seis anos mais tarde, caracterizou a composição centesimal em ração animal, que é utilizada atualmente para alimentos, apesar das modificações. Era o Bromatologia 11 chamado método Weende, que avaliava a umidade, lipídeos, proteínas, fibras e carboidratos. O método Weende quantificava umidade através do procedimento de secagem do alimento; gorduras através da extração com éter; proteínas através da utilização do fator 6,25 para conversão de nitrogênio em proteína; fibra por meio da utilização de ácido forte, em seguida de base forte e quantificação da fibra insolúvel. Os carboidratos eram calculados pela diferença entre o peso total e os outros parâmetros medidos. No século XX, surgiram os primeiros estudos de proteínas, e em 1957 foi redigida a lista de aminoácidos essenciais. Esses nutrientes são importantíssimos para a produção de proteínas no nosso organismo, mas são os únicos aminoácidos que o nosso corpo não é capaz de sintetizar. SAIBA MAIS: A lista de aminoácidos essenciais é composta por 9 aminoácidos, entre eles: isoleucina, leucina, lisina, metionina, fenilalanina, treonina, triptofano, valina e, para crianças, histidina. Isso significa que esses são os aminoácidos que devemos obter através da nossa alimentação, pois eles são muito importantes para a fabricação de várias proteínas em nosso organismo! Para saber mais, consulte o livro Aminoácidos disponível no link: https://bit.ly/2rRp5Vz Nas décadas de 70 e 80 foram descobertos métodos de análises de alimentos mais precisos, como HPLC (High Pressure Liquid Chromatography). Através desta metodologia, os pesquisadores conseguiram identificar vitaminas nosalimentos e suas formas isoméricas. Vitaminas lipossolúveis sofrem isomeria estrutural (cis e trans), ou seja, são substâncias com a mesma fórmula molecular, mas sua conformação espacial não é a mesma. Isso faz com que em nosso organismo, uma das formas promova os benefícios nutricionais e a outra não. A bromatologia e sua importância A bromatologia é uma palavra grega que significa: (bromathos) alimento e (logia) estudo, ou seja, a bromatologia é a ciência que estuda Bromatologia12 o alimento. Essa ciência engloba diversos estudos, como controle de qualidade de matérias-primas alimentares e produtos acabados (alimento em si), estudos sobre o processo de produção de alimentos, entre outros. A partir da bromatologia, surgiram os conceitos de análises bromatológicas, que podem ser qualitativas, relacionadas aos constituintes dos alimentos, e quantitativas, quando avaliam a quantidade deles em nosso alimento. As análises qualitativas e quantitativas são análises físico-químicas. A análise microbiológica, relacionada à presença de microrganismos, representa outra vertente da bromatologia, que não será foco deste livro. As análises quantitativas se referem a chamada composição cente- simal, ou seja, são mensurados os constituintes em maior quantidade, que representam pelo menos 1% do alimento. Já as análises qualitativas verificam somente a presença ou ausência de determinado nutriente, sem considerar a quantidade de massa ou concentração utilizada no ensaio de avaliação. REFLITA: Você já se perguntou.... Por que é importante saber os componentes dos alimentos que consumimos? A resposta dessa pergunta está relacionada a dois fatores intimamente relacionados: identidade e qualidade. As análises de alimentos são responsáveis pela caracterização de nutrientes em novos alimentos, além do controle de qualidade no processo de fabricação, embalagem e transporte de alimentos industrializados. A crescente urbanização, o aumento da renda familiar, a mudança no ritmo de vida das pessoas, o turismo e a redução das barreiras alfandegárias contribuíram para a mudança da alimentação das pessoas. Os alimentos antes vendidos in natura, foram gradativamente substituídos por alimentos processados industrialmente. Além disso, as pessoas passaram a se alimentar em locais públicos, onde a manipulação dos alimentos é feita por terceiros. Isso tudo, contribuiu para o aumento dos casos de contaminação de alimentos. Segundo dados da Organização Mundial da Saúde (2019), os alimentos chamados de “não-seguros” (alimentos contaminados) são responsáveis por causar cerca de 200 enfermidades, entre elas, doenças Bromatologia 13 mais simples, como a diarreia até as mais complexas, como câncer. Esses contaminantes podem ser bactérias, vírus, parasitos, agentes químicos ou príons. Os dados são alarmantes, cerca de 600 mil pessoas adoecem por ingestão de alimentos contaminados e aproximadamente 420 mil pessoas morrem a cada ano. SAIBA MAIS: Faça uma visita ao site da OMS e descubra mais sobre contaminações alimentares e seus tipos de contaminantes (biológicos e químicos): https://bit.ly/2r4xXqf A nutrição está intimamente relacionada à qualidade e conse- quentemente, segurança dos alimentos, pois um indivíduo doente, torna- se incapaz de absorver bem os nutrientes da alimentação. Pensando sobre isso, a nutrição está também relacionada aos parâmetros de identidade. Hoje, com a diversidade de casos de alimentação restritiva (intolerância à lactose, glúten, ovos) a identificação e rotulagem correta dos alimentos são também, questões de segurança e nutrição do indivíduo. Nos padrões de identidade (PIQ) estão inclusos a identificação dos nutrientes do alimento, adição de aditivos alimentares, higiene e normas de envase, amostragem, rotulagem, que tem como objetivo garantir a saúde dos consumidores. Veja só, se uma pessoa tem intolerância à glúten e vai ao mercado comprar molho de tomate, é necessário que o rótulo desse alimento contenha a informação: “CONTÉM/NÃO CONTÉM GLÚTEN”. É possível que, apesar de o constituinte majoritário do molho ser o próprio tomate, o processamento seja feito em equipamentos que também processam alimentos contendo glúten, e por isso a ingestão de baixa quantidade (os chamados “traços”) também possa causar sérios problemas à saúde desse indivíduo. Por isso, no ano de 2015, a Agência Nacional de Vigilância Sanitária do Brasil instituiu a RDC n°26 de 2 de julho de 2015, que definiu a obrigatoriedade de rotulagem de constituintes capazes de promover alergias alimentares nas pessoas. A quantificação e qualificação de nutrientes não atende somente às pessoas celíacas. Diabéticos necessitam saber sobre a presença Bromatologia14 de açúcar nos alimentos. Da mesma forma, a dosagem de metais pesados, fenilalanina, lisina e lipídios são alguns exemplos de nutrientes de dosagem importante. Os metais pesados são altamente tóxicos e aparecem como contaminantes nos alimentos. A fenilalanina e a lisina são aminoácidos considerados essenciais ao nosso organismo, porém, indivíduos portadores de fenilcetonúria podem apresentar restrição na ingestão da fenilalanina nos primeiros meses de vida. Esses indivíduos secretam fenilalanina pelas vias urinárias, e sua ingestão pode gerar sobrecarga renal. Já no caso da lisina, sofre reações químicas de escurecimento, podendo estar indisponível para absorção. Outro nutriente importante de quantificar-se são os lipídios, que em pacientes com colesterolemia (aumento do índice de colesterol no sangue) devem reduzir ou até restringir a ingestão deste nutriente. A análise de alimentos tem grande importância na rotulagem de alimentos e em questões de saúde da população, ou seja, não somente análises de controle de qualidade, mas também de segurança do indivíduo. Ainda pensando nos conceitos de identidade dos alimentos, a rotulagem nutricional adequada também proporciona mais racionalidade no momento de escolha dos alimentos. Através das normas de rotulagem a iniciativa da ANVISA tinha como objetivo estimular a alimentação saudável e rica em nutrientes. Com relação às indústrias, o objetivo era estimular a avaliação voluntária sobre quais nutrientes faziam parte dos alimentos produzidos por essas empresas, promovendo também a competitividade de produtos mais nutritivos e saudáveis. SAIBA MAIS: Para saber mais sobre segurança de ingredientes e alimentos acesse o Guia para comprovação da segurança de alimentos e ingredientes, disponível em: https://bit. ly/37cuWoq De forma geral, as análises bromatológicas servem para verificação da eficiência dos processos industriais e qualidade dos produtos finais. Esses dados são de extrema importância tanto para as próprias indústrias quanto para os órgãos responsáveis pela regulamentação Bromatologia 15 desses produtos. Em virtude do contexto onde a bromatologia se insere, rotulagem, identidade-qualidade dos alimentos, controle de qualidade, situações de saúde, diz-se que é uma ciência multidisciplinar. Isso exige que o bom analista bromatológico adquira conhecimentos em diversas áreas, como química, botânica, zoologia e biologia molecular. RESUMINDO: E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu mesmo tudinho? Agora, só para termos certeza de que você realmente entendeu o tema de estudo deste capítulo, vamos resumir tudo o que vimos. Você deve ter aprendido que a bromatologia é o estudo do alimento, além disso é uma área multidisciplinar, que envolve conhecimentos em química, botânica, zoologia e biologia molecular. Aprendeu também que as análises de alimentos são realizadas desde o século XVIII, que foram se modificando ao longo dos anos e que hoje, em virtude da mudança no estilo de vida das pessoas e sua alimentação, são importantes para garantir padrões de identidade-qualidade dos alimentos. Além disso, vimos também que as análises bromatológicaspodem ser microbiológicas e físico-químicas. Essas últimas, podem ser qualitativas, para identificação, e quantitativas, para quantificação de constituintes. Nos dois casos, esses ensaios são extremamente importantes para verificar a eficiência dos processos industriais, a qualidade dos produtos finais e consequentemente, para garantida da saúde do consumidor. O Laboratório de Bromatologia INTRODUÇÃO: O laboratório de bromatologia é o local onde serão realizadas as análises de alimentos, porém, é preciso tomar algumas precauções e cuidados em sua utilização. Nesse capítulo você conhecerá os materiais, equipamentos e normas de segurança do laboratório de bromatologia. E então, preparado (a)? Bromatologia16 Materiais de laboratório O conhecimento e utilização dos materiais de laboratório são muito importantes nas análises de alimentos, tanto para segurança quanto para qualidade experimental. A seguir serão apresentados os principais materiais e vidrarias utilizados no laboratório de bromatologia. � Almofariz e pistilo: a utilização desse material é triturar sólidos para gerar partículas menores; Figura 1: Almofariz e pistilo Fonte: pixabay � Balões: os balões podem ser de fundo chato, utilizados para fazer reações e balões de fundo redondo, utilizados principalmente para sistemas de refluxo e evaporação à vácuo, acoplados à sistemas de rotaevaporador. Também são utilizados os balões volumétricos, com volume definido, são considerados vidraria analítica; � Na utilização do balão volumétrico, deve-se olhar a altura do menisco, nivelando na altura dos nossos olhos. O menisco pode ser convexo ou côncavo, mas o ponto central do menisco deve ser utilizado como medida de volume. � Béquer: utilização geral no laboratório, serve para aquecer soluções, fazer reações de precipitação; � Bureta: aparelho volumétrico, utilizado para fazer titulações (técnica de laboratório para quantificação de determinada substância química em uma amostra através da mudança de pH); Bromatologia 17 A palavrar bureta significa “cântaro ou garrafa”. Esta vidraria foi descoberta por um farmacêutico francês, François Antoine Henri Descroizilles no ano de 1791. Este pesquisador dedicou sua vida às atividades industriais e aperfeiçoamento de equipamentos, por isso é considerado precursor das análises volumétricas. � Erlenmeyer: assim como a bureta, são utilizados para titulações, além do aquecimento de substâncias; Figura 2: Bureta Fonte: wikimedia commons Figura 3: Erlenmeyer Fonte: wikimedia commons Bromatologia18 � Tubos de ensaio: são utilizados na separação de substâncias pelo método de cromatografia, além de reações químicas em pequena escala; Estudos indicam que o tubo de ensaio surgiu apenas no século XIX. Sugere-se que, antes disso, as reações eram realizadas em copos de vinho. � Proveta: vidraria graduada, serve para mensurar aproxima- damente o volume líquido; A regra do menisco, utilizada para os balões volumétricos também se aplica às medições realizadas em provetas. � Pipeta graduada e pipeta volumétrica: utilizadas para medir volumes, a diferença entre elas é que a pipeta volumétrica, como já diz o nome, é uma vidraria volumétrica, por isso mede o volume exato; Vidrarias volumétricas não devem ser aquecidas em estufas, a dilatação e resfriamento do vidro gera deformação e perda da precisão das medidas. � Funil de vidro e funil de separação: o funil de vidro serve para transferência de líquidos e para separar sólido do líquido, através da utilização de um papel de filtro. Já o funil de separação, ou decantação, serve para separar dois líquidos que possuem densidades diferentes, o líquido mais denso fica embaixo e sai primeiro na coleta; � Vidro de relógio e Placa de Petri: servem para cobrir béqueres, em pesagem de substâncias em estado sólido e evaporação de solventes em sólidos. Não podem ser aquecido diretamente; � Picnômetro: é um utensílio de vidro, semelhante à um balão, que tem a função de medir a densidade de um líquido; Durante o uso do picnômetro deve-se evitar tocar a vidaria com as mãos, para isso, utilizar papel toalha. Além disso, deve-se retirar as bolhas que tendem a permanecer na parte interna da vidraria. � Dessecador: a principal função do dessecador é armazenar frascos contendo líquidos e sólidos sob pressão reduzida ou em atmosfera com baixo teor de umidade; � Condensador: os condensadores podem ser utilizados para gerar refluxo, em reações químicas, e para promover condensação de solventes em processo de destilação; � Kitassato: utilizado no sistema de filtração à vácuo, nele é acoplada a mangueira de vácuo e o funil de Büchner; Bromatologia 19 O nome “Kitassato” foi uma homenagem ao físico e médico japonês Shibasaburo Kitasato (1852-1931), que descobriu uma antitoxina para combater a bactéria causadora do tétano. � Funil de Büchner: parte do sistema de filtração à vácuo, nele é inserido o papel filtro e derramada a mistura sólido-líquido a ser separada; Na filtração à vácuo, deve-se utilizar um trap, entre o Kitassato e a bomba. Este aparato que evita a passagem de resíduos para o interior da bomba. � Bastão de vidro: usos gerais, principalmente agitação e inserção de líquidos de forma lenta; � Cadinho e triângulo de porcelana: utilizados na decomposição térmica (calcinação) de substâncias e consequente remoção de solventes presentes no sólido. O triângulo serve de suporte para o cadinho; Segundo relatos históricos, o cadinho surgiu no Brasil na época pré-colonial, seu nome deriva do latim “catinu”, que significa tigela, bacia, cavidade. � Cápsula: serve para evaporação de líquidos; � Tela de amianto: suporte para substâncias que precisam ser aquecidas, o seu objetivo é distribuir uniformemente o calor gerado pela chama (bico de Bunsen); � Pisseta: utilizada para armazenar líquidos que serão utilizados em lavagens através de jatos, principalmente em lavagens de precipitados. Usualmente são de plástico e armazenam água, álcool, entre outros solventes; � Bulbos ou peras de borracha: são utilizados na pipetagem, sugam o líquido de dentro do frasco através de pressão negativa; Antes da utilização das peras de borracha, deve-se esvaziar o ar presente através da compressão da letra A (presente na pera). � Outros utensílios: as pinças de Mohr e Hofmann são utilizadas em mangueiras de água, para reduzir ou impedir o fluxo de água que passa por elas. O tenaz é uma pinça que tem como finalidade pegar itens muito aquecidos, como o cadinho. Já a pinça de madeira, serve para segurar tubos de ensaio. Utilizam-se também utensílios de suporte (suporte universal, mufa e garras), pipetas Pasteur para transferência não mensurável de líquidos e espátulas para pegar sólidos. Bromatologia20 Manuseio e limpeza de vidrarias Todas as vidrarias do laboratório devem estar limpas de forma adequada a não permitir resíduos, sejam químicos, alimentares ou biológicos. Para isso, são empregadas diversas técnicas de limpeza e desinfecção das vidrarias: a. Lavagem: tem como objetivo a remoção de sujidades, deve ser feita com água e detergente neutro. Se resíduos ficarem aderidos, pode ser necessária a lavagem com ácido. Porém, esta deve ser realizada após a remoção completa do detergente, pois caso contrário poderá formar uma camada de graxa sobre a vidraria, dificultando ainda mais a limpeza da mesma. Da mesma forma que a vidraria, os aparatos de limpeza, buchas e escovas, devem ter o sabão completamente removido. Além disso, ao final do processo de lavagem, as vidrarias devem ser enxaguadas com água destilada, cerca de 3 a 4 vezes. b. Banho ácido: o banho ácido geralmente é feito com solução de ácido nítrico 1:1 e a vidraria fica imersa por 12 horas. Não se recomenda manter em solução ácida por períodos superiores a esse, pois ocorre a perda da graduação original marcada na vidraria.c. Esterilização por temperatura: Pode ser realizada em estufa ou em autoclave. Não deve ser utilizada para vidrarias volumétricas, pois estas sofrem descalibração. Com relação ao manuseio de vidrarias, estas devem ser descartadas sempre que estiverem quebradas ou rachadas. Além disso, os frascos, béqueres, balões devem ser segurados pelas laterais e embaixo, evitando riscos de quebra e derramamento de solventes no laboratório ou nos indivíduos. Equipamentos de laboratório De modo geral, os principais equipamentos de laboratório são os necessários para a análise e quantificação dos nutrientes encontrados nas amostras de alimentos. A seguir serão apresentados os principais equipamentos utilizados e suas principais funções. Bromatologia 21 � Agitador: os agitadores podem ser magnéticos, mecânicos ou múltiplos. A função deles é agitar amostras, alguns equipamentos possuem a função de aquecimento; Agitadores mecânicos funcionam através de hélices, enquanto os magnéticos através de um “peixinho” magnético, colocado dentro da amostra. � Balança de precisão ou balança analítica: é capaz de mensurar a massa de acordo com a sensibilidade e seu limite de detecção. No caso da sensibilidade, indica o menor valor de massa capaz de ser medido pela balança, enquanto o limite de detecção indica a capacidade máxima da balança em mensurar a massa analisada. No processo de pesagem deve-se utilizar um béquer, vidro de relógio, ou qualquer recipiente limpo e proceder a “tara” da balança, que serve para descontar o valor do recipiente. Isso fará com que somente o valor real de massa seja medido, além disso, deve-se evitar o contato manual com as vidrarias, utilizando sempre papel toalha, para não deixar digitais e gerar erros de mensuração. Além disso, os recipientes na hora da pesagem são de extrema importância, uma vez que as substâncias químicas dos reagentes podem gerar reações com o prato da balança e danificar o equipamento. � Banho-maria: serve para aquecer as amostras de forma constante; � Bomba de vácuo: utilizada principalmente no processo de filtração à vácuo, que gera fluxo de líquidos mais rapidamente do que na filtração convencional; � Capela para exaustão de gases: tem como função a exaustão de gases liberados por solventes e produtos químicos; A manipulação de produtos químicos e solventes deve ser feita com a porta da capela abaixada e a exaustão ligada. � Centrífuga: utilizada para acelerar o processo de decantação, dependendo da marca e modelo apresentam velocidades variáveis (rotações por minuto); Verificar se todos os tubos de ensaios se encontram íntegros, distribuir de forma equivalente os tubos de ensaio e não abrir o equipamento quando estiver em rotação. Bromatologia22 � Condutivímetro: equipamento capaz de medir a condutividade de amostras, geralmente medem também sólidos totais dissolvidos, o teor de cinzas e a temperatura da amostra; � Deionizador e destilador de água: os dois sistemas produzem a chamada água purificada, que é água livre de íons, compostos orgânicos e inorgânicos; A osmose reversa, comumente é associada ao filtro microbiológico, que remove microrganismos de tamanho superior à 0,01 µm. � Destilador de nitrogênio: utilizado para destilar e isolar proteínas através do método Kjedahl (será discutido detalhadamente nas próximas unidades); � Determinador de fibras: também chamado de digestor de fibras, que através da utilização de ácidos ou bases promove a digestão das fibras do alimento, permitindo a quantificação de fibras por diversas metodologias; � Determinador de umidade: equipamento capaz de medir a umidade de alimentos. Existem versões que determinam a porcentagem em massa de umidade relativa; � Determinador de açúcares redutores: equipamento capaz de quantificar açúcares redutores através da sua oxidação com reagente de Fehling (solução contendo íons cúpricos); � Digestor macro para proteínas: fazem a digestão de alimentos para detecção e quantificação de proteínas através da detecção do nitrogênio orgânico total; � Espectrofotômetro: baseado na absorção de luz UV, pode gerar resultado qualitativo ou quantitativo. A luz que passa pela cubeta contendo a amostra é medida, pode ser feita com amostras no estado sólido e líquido; Segundo a Lei de Beer-Lambert, quanto mais moléculas da amostra forem capazes de absorver ver luz no comprimento de onda analisado, maior será a absorção. Da mesma forma, quanto maior a eficiência da molécula em absorver luz, maior será a absorção. � Cromatógrafo: os cromatógrafos operam através da separação físico-química de substâncias, ou seja, com a finalidade de purificação. Podem ser de fase líquida (cromatógrafo de coluna de fase líquida), em Bromatologia 23 que a amostra é injetada na fase líquida, ou gasosos, quando a amostra é pulverizada dentro do sistema (cromatógrafos a gás). Na cromatografia líquida (Cromatografia Líquida de Alta Eficiência – CLAE), a detecção é dada pela maior ou menor afinidade com a fase estacionária (fase fixa). As substâncias que possuírem maior afinidade pela fase estacionária, possuem maior tempo de retenção, pois ficam aderidas na fase fixa. Por outro lado, amostras mais solúveis na fase móvel, possuem um menor tempo de retenção, pois devido à sua afinidade, eluem junto com o solvente da fase móvel. Os cromatógrafos a gás são amplamente utilizados, uma vez que apresentam alta sensibilidade, por isso também são chamados de cromatógrafos de alta resolução. � Estufa de secagem: secagem de vidrarias de uso geral (não volumétricas), secagem de amostras sólidas contendo umidade; � Forno de mufla: servem para calcinação de amostras, sua temperatura aproximada chega a 1200°C; � Medidor de pH (pHmetro): mede o pH de uma solução através da conversão dos milivolts em uma escala de pH, por isso também é chamado de potenciômetro; � Refratômetro: mede o índice de refração e os graus Brix de uma substância translúcida; � Scrubber: equipamentos que fazem a remoção de gases ácidos, utilizado após o processo de digestão de proteínas pelo método de Kjeldahl; � Viscosímetro: mede a resistência de um fluido no processo de escoamento; O primeiro viscosímetro, chamado de Viscosímetro de Ostwald, era um tubo de vidro em U com dois bulbos, e foi idealizado pelo pesquisador alemão Friederich Wilhelm Ostwald. � Sistema para determinação de gordura: faz a extração de gordura através de solventes à quente; � Turbidímetro: faz a medição da turbidez de líquidos. Assim como as vidrarias de laboratório, alguns cuidados são necessários para o manuseio correto de equipamentos elétricos. Cada equipamento possui uma função e em virtude disso deve-se evitar Bromatologia24 utilizar um equipamento de outras formas que não as determinadas pelo fabricante. Esse procedimento, além de prevenir acidentes, garante o funcionamento adequado dos equipamentos do laboratório. Antes de ligar um equipamento na energia, deve-se verificar a voltagem dele e ter conhecimento adequado sobre o seu manuseio. Verificar que alguns aparelhos ditos “bivolts” necessitam de mudança em uma chave, no próprio equipamento, antes da ligação na fonte de energia. Além disso, o uso de extensões deve ser evitado. Ao final do uso, todos os equipamentos devem ser mantidos de acordo com o status inicial, devidamente limpos, funcionando, desligados e guardados. Normas de boas práticas no laboratório Ao final dessa seção você saberá os principais cuidados para se ter no laboratório de análise de alimentos, tanto para sua segurança e dos seus colegas quanto para a qualidade de suas análises. E então, vamos nessa? Como você deve ter observado até aqui, além da diversidade de vidrarias e equipamentos, o laboratório de análise bromatológica tem uma diversidade de reagentes e solventes orgânicos. Por tudo isso, assim como em um laboratóriode química, o laboratório de análise de alimentos necessita de normas de boas práticas, que tem por objetivo aliar a segurança à qualidade na realização das análises. Para isso é importante tomar alguns cuidados já na entrada do laboratório, como paramentar-se adequadamente com jaleco de algodão longo e com mangas longas. É preciso ter conhecimento de onde se localizam os seguintes itens: extintor de incêndio, saídas de emergência, caixa de primeiros socorros, caixa de máscara com filtro contra gases, chave geral de eletricidade do laboratório, cobertor antifogo, caixa de areia, lava-olhos, chuveiro de segurança e telefones de emergência, como hospitais, ambulâncias e bombeiros. Bromatologia 25 Além de observar a presença desses itens é importante destacar que eles devem ser monitorados periodicamente, como por exemplo, realizar a verificação da data de validade do extintor de incêndio e o funcionamento adequado de torneiras e chuveiro. Da mesma forma os equipamentos devem ser constantemente calibrados pelo técnico do laboratório ou por empresas certificadas. Deve-se conhecer a utilização dos equipamentos e instalações. Em caso de necessidade contatar o técnico de segurança responsável pelo laboratório ou os manuais descritivos dos procedimentos de uso. Além dos itens de segurança no laboratório, algumas regras básicas e gerais de utilização serão descritas a seguir: � O trabalho no laboratório exige sempre paramentação, que inclui jaleco, calça comprida e calçado fechado. O cabelo, quando longo, deve estar amarrado e deve-se evitar o uso de joias ou adornos; � Evitar trabalhar só no laboratório, sobretudo em horários fora do expediente normal; � Não é permitido comer, beber ou mesmo fumar dentro do laboratório. Procure sempre lavar bem as mãos sempre que se retirar deste ambiente de trabalho, isso evita levar consigo restos de reagentes ou subprodutos; Lembre-se que o acidentes não acontecem, na verdade são causados. Além disso, seu primeiro acidente pode ser o último, por isso siga as normas de segurança, consulte manuais e converse com o técnico de segurança. � Sobre os reagentes: sempre que for utilizar um novo, que não seja do seu conhecimento, procure a monografia autorizada, tomando os devidos cuidados em seu manuseio. Além disso, reagentes retirados dos VOCÊ SABIA: É importante atentar-se de que tipo de fogo o extintor de incêndio é capaz de apagar. Existem diversos tipos de extintores e cada um possui uma substância com capacidade de inibir o fogo. No entanto, a escolha do extintor incorreto pode acarretar aumento do fogo, ao invés de sua redução. Para saber mais acesse: https://bit. ly/2NUVz9U Bromatologia26 frascos originais, mesmo que não utilizados, não devem ser reintroduzidos no frasco. Isso evita a contaminação de reagentes e garante a qualidade das análises. Outro ponto é verificar o nível de segurança dos reagentes e a forma correta de armazenagem; SAIBA MAIS: Para saber mais sobre a classificação dos reagentes e formas de etiquetagem de segurança acesse: https://bit. ly/2Kv8Io9 � Antes de iniciar o seu trabalho: separe todos os materiais e verifique a tensão dos equipamentos a serem utilizados; � Jamais pipete líquidos com a boca, para isso existem os bulbos de borracha (peras de sucção) e as trompas de vácuo; � NUNCA adicionar água em ácidos, sempre o ácido na água. A reação é extremamente exotérmica (ocorre liberação de calor como forma de energia). A água é capaz de suportar melhor essa liberação de calor, por isso a adição deve ser feita dessa forma, mesmo assim, lentamente; � A manipulação de produtos voláteis, como substâncias químicas, solventes, ácidos e bases deve ser feita em capela com exaustão adequada; Quando estiver manipulando frascos, tubos de ensaio, balões, nunca manter a abertura em direção a si ou à outras pessoas. � Válvulas de cilindros contendo gás, devem ser abertas lentamente com a mão ou com chaves apropriadas. Jamais forçar com utensílios inadequados, como martelos e retirar a pressão do sistema enquanto não estiver em uso; � Os materiais em uso, balões, béqueres, frascos devem ser devidamente identificados, principalmente aqueles que ficarão de um dia para outro; � O último a sair do laboratório deve conferir e desligar todos os equipamentos da rede elétrica antes de ir embora; � Cuidados com materiais de vidro: recipientes de vidro trincado devem ser descartados. Além disso, dessecadores a vácuo devem ser armazenados em grades e devem ter fitas coladas em cima de sua tampa; Bromatologia 27 Ao inserir um termômetro dentro de uma rolha de borracha, verificar se não há pontas cortantes no termômetro. � Não utilizar mangueiras velhas para conexão. O armazenamento dos reagentes e solventes é outro item muito importante nas boas práticas de laboratório. Deve-se evitar guardar reagentes em locais muito altos ou de acesso dificultado. Além disso, líquidos voláteis não devem ser armazenados em recipientes que fiquem em contato prolongado com a luz. Substâncias como éteres, parafinas e olefinas não devem ser armazenados por muito tempo, pois em contato com o ar produzem peróxidos. Algumas substâncias podem ser incompatíveis quimicamente e por isso, não devem ser armazenadas no mesmo local. Assim, a verificação da ficha completa do reagente ou solvente deve ser feita. O descarte dos resíduos provenientes do laboratório deve ser feito de forma adequada e não implica simplesmente em jogar no lixo o que foi utilizado. Os resíduos gerados em um laboratório podem ser da seguinte ordem: ácidos, bases, metais pesados, solventes clorados, solventes não-clorados. Se possível, evite a mistura de solventes, classificando- os da seguinte forma: solventes clorados, hidrocarbonetos, álcoois e cetonas, éteres e ésteres, acetatos e aldeídos. O ideal é identificar também a porcentagem de cada um dos constituintes, pois geralmente esse tipo de resíduo é incinerado por empresas terceirizadas, que solicitam esse tipo de informação técnica. Substâncias ácidas e básicas devem ser neutralizadas antes do descarte. Além disso, nunca descarte nada sem ter conhecimento do que realmente é. RESUMINDO: Neste capítulo, você aprendeu que o laboratório de análises de alimentos é como um laboratório de química. Os principais materiais encontrados nesse local são: vidrarias volumétricas (provetas, buretas, balões e pipetas volumétricas), graduadas (pipetas, béqueres), materiais resistentes à altas temperaturas (cadinho, triangulo) e utensílios de uso geral (garras e ganchos, espátulas, pissetas, bastão de vidro, entre outros). Bromatologia28 Análise de alimentos: amostragem e métodos de análise RESUMINDO: Com relação aos equipamentos, os mais importantes estão relacionados às análises de alimentos: como cromatógrafos, espectrofotômetros, determinadores de umidade, gordura, pH, açúcares e fibras, além de balança analítica e digestores de proteínas. Você também aprendeu sobre normas de boas práticas no laboratório, que deve conhecer o uso dos equipamentos eletrônicos e de segurança, além de outras medidas que garantem a qualidade dos experimentos e a proteção dos usuários do laboratório. INTRODUÇÃO: Nesse capítulo você conhecerá sobre as amostras de alimentos, métodos de amostragem, os principais tipos de análises realizadas e os principais erros envolvidos na análise de alimentos. E aí? Animado (a)? Então vamos lá! O objetivo central da análise de alimentos o é a determinação numérica ou quantitativa de nutrientes específicos, a chamada composição centesimal. Essa determinação é feita através de medições de propriedades físicas, como massa, volume, absorção de radiação ou medida de potencial elétrico. Para isso, existem duas classes de métodos de análise, os métodos chamados de convencionais e os métodos instrumentais. No primeiro caso, utilizam-se somente reagentes e vidrariassimples de laboratório, sendo a gravimetria e a volumetria os principais métodos utilizados. Nos métodos instrumentais, por sua vez, as medições são feitas através de equipamentos eletrônicos, capazes de determinar as quantidades de modo mais exato, e por isso, demandam mais custos. A utilização dos métodos instrumentais é preferida, restringindo- se o uso dos métodos convencionais em situações de necessidade. Essas situações incluem: alto custo dos equipamentos como fator limitante; inexistência de equipamento capaz de realizar a análise; determinação da lei, em casos onde o método convencional é o método oficial; ou Bromatologia 29 em casos raros, em que o método convencional apresenta melhores resultados que os instrumentais. Uma das grandes dificuldades na análise de alimentos é a determinação da amostra que será analisada. Considerando-se que o alimento é uma mistura complexa, as vezes uma metodologia específica apresenta resultados adequados para um tipo de alimento, mas o mesmo não ocorre para outro. As principais características que devem ser analisadas para a escolha do método de amostragem são: quantidade do componente ou substância que será analisada, exatidão, composição química da amostra e os recursos disponíveis no laboratório. Com relação à quantidade, existem quatro categorias utilizadas para classificar a quantidade de componentes do alimento: traços (ppm ou ppb), micro (menos de 0,01%), menor (0,01-1%) e maior (mais de 1%). No caso da última, os métodos convencionais são bem aceitos, porém, para as demais, os métodos instrumentais demonstram ser mais adequados. Siglas: ppb – partes por bilhão e ppm partes por milhão. No quesito exatidão, os métodos gravimétricos e volumétricos (métodos convencionais) são capazes de fornecer cerca de 99,9% de exatidão quando o constituinte se encontra em cerca de 10% da amostra. No entanto, valores inferiores a 10% geram perda considerável na exatidão da análise, e por isso, os métodos instrumentais são mais indicados. EXPLICANDO MELHOR: A questão dos recursos disponíveis no laboratório também deve ser levada em consideração. Pode acontecer de não haver recursos disponíveis para execução do melhor método, e por isso, haja a necessidade de escolha de métodos convencionais e menos onerosos. A análise de alimentos pode ser realizada com três finalidades específicas: controle de qualidade de rotina, que é feito com análise instrumental, devido à rapidez. Esse tipo de análise é feita com a matéria-prima e com o produto final, antes de sair da indústria. Esses ensaios podem ser realizados com a finalidade de fiscalizar, verificando se a legislação de alimentos está sendo cumprida. Além disso, a análise bromatológica pode ser aplicada à pesquisa e tem por objetivo validar ou desenvolver novas metodologias. Bromatologia30 A análise aplicada à fiscalização é realizada pela vigilância sanitária, que analisa qual o problema apresentado pela amostra, para avaliar em seguida os ensaios que serão realizados e por sua vez, a amostra que será recolhida. A análise quantitativa de alimentos segue o fluxo de trabalho descrito na figura 4, e se inicia com a amostragem, em que é feita a retirada de uma alíquota do alimento. Em seguida, é feito o preparo da amostra, a separação e remoção de interferentes seguida da análise propriamente dita. Após a obtenção e processamento dos dados, é feita a análise estatística. Figura 4: Fluxograma da análise de alimentos Fonte: a autora Quanto maior for a quantidade de substâncias interferentes no alimento, maior a chance de serem necessários métodos de pré- tratamento dessa amostra, que permitam a remoção dos interferentes e melhorem a qualidade da análise. Amostragem e plano de amostragem A retirada de uma alíquota ou porção do alimento é chamada de amostragem. A amostra retirada do lote de alimento deve ser considerada representativa do todo, sendo, portanto, um fator determinante para a qualidade da análise. Além disso, a forma de coleta, o transporte, o armazenamento e a metodologia utilizada também determinam a qualidade do processo de análise. Bromatologia 31 Dependendo das características do alimento, a amostragem pode ser um processo complexo, considerando-se que a maioria dos alimentos são heterogêneos. Além disso, a quantidade da amostra analisada deve ser medida antes de iniciar as análises, pois o valor dos constituintes é proporcional à massa ou volume da amostra e expresso na mesma unidade. Um lote de laranjas é um lote bem heterogêneo, há variação entre a forma e tamanho de cada fruta. No entanto, um lote de suco de laranja é considerado homogêneo, uma vez que o suco de várias laranjas foi misturado, fracionado e envasado nas embalagens. De modo geral, amostras fluidas, ou seja, contendo alimento em sua forma líquida ou pastosa, são consideradas amostras homogêneas. Isso significa que após a homogeneização pode-se coletar uma alíquota representativa do lote tanto na parte superior, mediana ou inferior do recipiente que a contém. Quando a amostra sofrer separação de fases, amostras heterogêneas, deve-se coletar em vários pontos ou vários frascos do produto. Já para alimentos em estado sólido, é necessário fazer a moagem do alimento, seguida da homogeneização e depois retirar a alíquota a ser analisada. Com relação à quantidade de amostra, quando não houver instrução específica, a regra geral segue a fórmula: , onde x representa o número de unidades do lote. Casos em que o lote é muito grande, utiliza- se a amostragem de no mínimo 12 e no máximo 36 unidades do produto. No caso de uma fábrica de leite em pó (indústria de pequeno porte), onde cada ciclo de produção gera 100 unidades de latas do produto. Temos: onde seriam amostradas 11 unidades de latas do produto para análise. Quando a análise é feita por motivos de controle, deve ser realizada sempre que o produto for liberado para comercialização, mesmo em casos onde não há obrigatoriedade de registro no Ministério da Saúde. EXPLICANDO MELHOR: No caso de análise de alimentos para fins de fiscalização, quando houve algum problema com o alimento, não é necessário que a amostra seja representativa do lote. Se houver um contaminante visível, é feita a retirada da parte da amostra que o contém e realizada a análise. Bromatologia32 Esse tipo de ensaio serve para certificar que o produto alimentício se encontra dentro dos padrões de identidade e qualidade previamente estabelecidos para esse alimento. Por outro lado, quando o ensaio é feito com o objetivo de fiscalizar, devem ser coletadas triplicatas, uma das amostras fica em poder do detentor do produto alimentício, sendo chamada de contraprova. As outras duas são enviadas para o laboratório do órgão fiscal, uma delas é a amostra testemunha, que será armazenada no laboratório e a outra será analisada (amostra fiscal). Os ensaios são realizados com o alimento em sua forma de consumo, por exemplo, carne sem os ossos, banana sem casca etc. As embalagens também devem ser levadas em consideração no processo de coleta da amostra. Embalagens de papel estão de acordo para grãos e sementes, que se encontram na mesma temperatura e umidade que o ambiente (embalagens abafadas favorecem o crescimento microbiano). Sacos de polietileno são muito utilizados para alimentos congelados, no entanto, geram perda da umidade. Frascos de vidro apresentam a vantagem de serem hermeticamente fechados, porém são frágeis ao transporte. EXPLICANDO MELHOR: O acondicionamento adequado das amostras é outro fator determinante para a qualidade da análise bromatológica. Amostras que passarão por análise microbiológica deverão ser coletadas em frascos estéreis e mantidas sob refrigeração. Da mesma forma, amostras em que o lote é refrigerado deverão ser acondicionadas sob a mesma temperatura, afinal o objetivo do acondicionamento correto éevitar alterações na alíquota que não façam parte do estado inicial de coleta da amostra. Alimentos e nutrientes estáveis ao calor podem ser acondicio- nados em latas e processados à temperatura ambiente. No entanto, isso pode favorecer a quebra da emulsão desses alimentos por desnaturação de proteínas. Além disso, alimentos fotossensíveis devem ser acondicionados em frascos protegidos da luz. Bromatologia 33 Alimentos que serão analisados quanto à quantidade de metais e pesticidas não devem ser armazenados em frascos de vidro e plástico, respectivamente. Esses recipientes adsorvem os analitos levando a teores falsamente reduzidos nas amostras. Além da temperatura de acondicionamento, as amostras devem ser lacradas e devidamente identificadas a fim de evitar trocas ou perdas. O transporte até o laboratório deve ser feito o mais rápido possível, a fim de evitar alterações. No caso de fiscalização, deve ser preenchido o termo de colheita e entregue a equipe do laboratório. Esse termo deverá ser assinado pelo detentor da indústria produtora do alimento e nele devem constar as seguintes informações: data e hora da coleta da amostra, aspecto do produto, motivo da apreensão, origem da mercadoria, data de aquisição do produto, nome e endereço do fabricante ou detentor, quantidade de estoque da mercadoria (após a coleta da amostra), número dos lacres das amostras recolhidas e uma breve descrição da metodologia a ser utilizada para análise. SAIBA MAIS: Para saber mais sobre o termo de colheita acesse: https:// bit.ly/343nM3U Preparo da amostra No processo de preparo da amostra são realizadas algumas mudanças físicas ou químicas no alimento, como moagem, filtração, eliminação de gases, entre outras. Além disso, inicialmente a amostra bruta é grande demais para ser analisada, por isso recolhe-se uma fração dela, a chamada subamostra. No caso de alimentos secos, a obtenção da subamostra pode ser feita de forma manual ou automatizada. O fracionamento manual é chamado de quarteamento, sendo feito da seguinte forma: coloca-se a amostra em cima de uma superfície limpa, lisa e inerte. Em seguida espalha-se até a formação de um quadrado, que será dividido em 4 Bromatologia34 quadrantes, conforme a figura x. Os quadrantes B e C são descartados, A e D são novamente homogeneizados e espalhados na superfície lisa, formando outro quadrado com quatro quadrantes. Dessa vez A e D são descartados e B e C utilizados para análise ou novamente divididos até que se obtenha quantidade necessária para a realização dos ensaios. Figura 5: Quadrantes do processo de quarteamento da amostra Fonte: A autora Existem formas automatizadas de fazer o quarteamento. O amostrador tipo Riffle divide a amostra através de duas canaletas, que caem em duas caixas diferentes, uma delas é descartada e outra analisada. Já o amostrador tipo Boerner é em forma de funil, o alimento sólido é inserido dentro do equipamento, que divide em três porções diferentes e cada uma delas entra em 36 canais, que dividirão em duas caixas contendo a mesma quantidade de sólido. Da mesma forma que o amostrador tipo Riffle, uma das amostras é descartada e a outra analisada. O procedimento de redução da amostra bruta pode ser feito quantas vezes forem necessárias para chegar na quantidade requerida para análise bromatológica. Quanto o alimento for líquido, este deve ser devidamente homogeneizado por agitação, inversão e troca de recipiente. Os pontos de coleta devem ser em três partes diferentes do recipiente de armazenamento: no fundo, no meio e em acima. Alimentos semissólidos (queijos duros e chocolate) e úmidos (carnes, peixes e vegetais) devem ser ralados, cortados, moídos, e depois homogeneizados para o quarteamento. No caso dos alimentos úmidos é imprescindível o armazenamento sob temperatura de refrigeração adequada. Alimentos secos e difíceis de serem triturados podem ser previamente congelados com nitrogênio ou dióxido de carbono líquidos. Além disso, alimentos que tiverem ferro ou outros elementos inorgânicos para serem quantificados não devem ser moídos em moinhos de metal, pois isso gera interferentes na análise. Bromatologia 35 Alimentos semiviscosos e pastosos (pudins, molhos), líquidos contendo sólidos (compotas de frutas, vegetais em salmoura e enlatados) devem ser triturados no liquidificador para depois retirar as alíquotas. Deve-se tomar cuidado com os molhos que podem fracionar em duas fases. No caso de alimentos em emulsão (manteigas e margarinas), proceder o aquecimento a 35°C em frasco fechado, depois fazer a homogeneização e retirar a subamostra. Frutas pequenas podem ser trituradas e homogeneizadas em liquidificador, as grandes devem ser cortadas em quatro partes iguais, sendo as opostas descartadas. As partes recolhidas devem ser trituradas e homogeneizadas juntas em liquidificador para retirada da alíquota. Além do preparo da amostra bruta em subamostra, por vezes, é necessária a remoção de interferentes, pois conforme comentamos anteriormente, os alimentos são misturas complexas. Na quantificação de proteínas através do método Kjedahl é necessária a desintegração da amostra com ácidos antes das análises bromatológicas. A desintegração é o método utilizado para remoção de grande parte desses interferentes e pode ser realizada através de três formas diferentes: � Desintegração mecânica: através de um moinho tipo Wiley (moinho de martelos), e dependendo da amostra pode ser feita no liquidificador ou em moedores de carne; � Desintegração enzimática: através de enzimas capazes de digerir a matriz do alimento, são utilizadas celulases, proteases e carboidratases; � Desintegração química: através de substâncias químicas capazes de solubilizar a matriz do alimento ou provocar dispersão. Os agentes mais utilizados são ureia, piridina e outros detergentes sintéticos. Escolha do plano de amostragem Segundo Almeida-Muradian & Penteado (2015), a escolha do plano de amostragem deve incluir a seguinte pergunta: “Qual a probabilidade de que a característica X a ser estudada na quantidade Q do produto pesqui- sado quando são retiradas U unidades ou P porções da quantidade Q? Bromatologia36 Diante dessa pergunta, podemos encontrar três situações distintas: a primeira delas é que a característica X existe na quantidade Q, mas não foi verificada nas U unidades ou P porções. Neste caso, temos uma situação conhecida como falso-negativo, em que um produto de boa qualidade, que apresenta a característica necessária (característica X), que por alguma razão não foi observada e isso levará à rejeição de um produto BOM. EXPLICANDO MELHOR: Risco do fornecedor é uma situação em que há a probabilidade de uma situação Q, devido à estatística do plano de amostragem, que faz com que um produto de qualidade não apresente a característica necessária na amostra recolhida para análise, e por isso, é rejeitado no processo de controle de qualidade. Considere que uma indústria produtora de farinha enriquecida com ácido fólico passa por análise de controle do lote. Na quantificação do ácido fólico não é feita a detecção do constituinte, e isso leva à rejeição do lote. A segunda situação é quando a amostra Q apresenta a característica X nas unidades U ou porções P analisadas. Neste caso, sendo a característica X necessária, ou inerente da classe de alimentos a que pertence, o produto será aprovado. Por outro lado, em uma terceira situação, em que a amostra Q não apresenta a característica X na porção ou unidade analisada temos, então, mais duas situações: se a característica for desejável, o que ocorreu foi que uma amostra contendo a quantidade de produto defeituoso foi aprovada pelo plano de amostragem escolhido. Quando o plano de amostragem escolhido leva a aprovação de um produto defeituoso chamamos de Risco do consumidor. Esse risco é inerente aodelineamento estatístico do plano de amostragem. No entanto, se a característica for indesejável, o que ocorre é novamente um caso de falso negativo, em que foi aprovada uma amostra que representa risco à saúde das pessoas que consomem este alimento, por isso, também é chamado de Risco do Consumidor. De acordo com os defeitos de cada alimento que são avaliados, o plano de amostragem deve ser mais ou menos rígido. Para saber mais consulte. Bromatologia 37 Conservação da amostra e métodos de análise De forma ideal, a análise de alimentos deveria ser realizada logo após a coleta, no entanto, não é o que acontece na rotina. As amostras podem ser armazenadas sob as mesmas condições que na indústria de alimentos, ou então, podem ser utilizados métodos de conservação de amostras. As principais técnicas de prevenção e manutenção do estado inicial das amostras são: inativação enzimática, diminuição das mudanças lipídicas, controle do stress oxidativo e controle microbiológico. A inativação enzimática é feita através da adição de enzimas para preservar o estado original da amostra. Esse método depende das enzimas presentes no alimento, da quantidade de amostra e dos parâmetros a serem analisados. A refrigeração e congelamento logo após a retirada da amostra são utilizados para reduzir de alterações lipídicas. O congelamento é mais indicado quando for feita estocagem de amostra. O controle microbiológico pode ser feito através de congelamento, secagem e uso de conservantes. Enquanto o controle do stress oxidativo pode ser feito através do congelamento em nitrogênio líquido. Com relação à escolha do método analítico, o ensaio ideal deve aliar conceitos de exatidão, precisão, especificidade e sensibilidade. A especificidade refere-se ao ensaio analítico, quanto mais específico ele for, menor vai ser a quantificação de interferentes na amostra. EXPLICANDO MELHOR: A especificidade é independente dos interferentes ou ainda, os interferentes podem ser subtraídos. Portanto, é necessário ter conhecimento sobre a forma como os interferentes afetam a amostra. O conceito de exatidão está relacionado aos valores medidos em comparação a um padrão analítico. Este padrão pode ser existente na literatura, ou pode ser criado através da adição de quantidade conhecida do analito e tentativa de recuperação da mesma. Já a precisão é determinada através da análise do desvio padrão ou também, Bromatologia38 do coeficiente de variação entre medidas de um mesmo constituinte em uma mesma amostra. A sensibilidade está ligada à menor quantidade detectada por um equipamento ou processo de análise de constituintes. Pode ser aumentada através de um incremento da resposta medida ou do poder de leitura do equipamento utilizado. No caso de incremento da resposta medida, considerando uma análise em que a detecção é feita pela cor, pode-se utilizar uma maior quantidade de reagentes cromóforos. Os métodos analíticos podem ser classificados como oficiais, quando seguem agências de fiscalização e legislações; padrões (referência) se desenvolvidos através de estudos colaborativos. Existem ainda os métodos chamados de rápidos, que servem como forma de triagem. No caso dos métodos de triagem, são utilizados inicialmente, com a finalidade de verificar se outros métodos mais precisos serão necessários em uma segunda fase. Existem ainda, os métodos de rotina, que são chamados de oficiais e podem ou não sofrer adaptações. Por último, os métodos modificados, que são ensaios padrões de referência que sofreram alterações para simplificação, adaptação ou remoção de interferentes da matriz do alimento. Todos os métodos descritos até aqui podem ser classificados como ensaios automatizados, desde que a forma de mensurar seja feita por equipamentos eletrônicos. Isso quer dizer que um método de rotina, por exemplo, pode também ser um método automatizado. A avaliação da aplicabilidade do método também deve ser realizada. Para isso, pode-se utilizar uma formulação sintética, em que se faz a duplicação da matriz do alimento (comum para amostras sólidas). Outra forma é a avaliação da porcentagem de recuperação, que é a metodologia mais empregada devido à simplicidade de execução. Não é muito exata, sendo feita através da adição do analito (quantidade/ concentração conhecida) que se deseja mensurar à matriz da amostra. Podemos ainda, comparar os resultados obtidos com metodo- logias oficiais ou padrão, em que é feita a relação de precisão e exatidão. Para isso, analisam-se os seguintes conceitos: � Replicabilidade: capacidade do método em ser replicável, ou seja, é expressa como desvio padrão e mede a variação entre as replicatas do método; Bromatologia 39 � Repetibilidade: refere-se ao estudo intralaboratorial, em que o mesmo técnico realiza várias medidas. O valor analisado é o desvio padrão dessas medidas repetidas; � Reprodutibilidade: chamado estudo interlaboratorial, mede o desvio padrão entre as medidas realizadas na mesma amostra, por métodos diferentes, em diferentes momentos, técnicos e laboratórios. A eficiência do método pode ser avaliada através da utilização de ensaios de referência, relações interlaboratoriais e iniciação ao controle de qualidade. Inicialmente, procura-se métodos de referência para a análise do nutriente específico, a grande dificuldade é que muitas vezes não há literatura específica. Então, seguimos para as avaliações interlaboratoriais em que a mesma amostra de alimento é analisada por diferentes laboratórios. Finalmente, no controle de qualidade aplicam- se cálculos estatísticos, para prever desvios e erros, e avaliar a precisão e exatidão do método proposto. RESUMINDO: Nesta seção você deve ter aprendido que o principal objetivo de avaliação da análise de alimentos é a quantificação de componentes. Aprendeu também que a obtenção dessa medida pode ser feita através de vidrarias e reagentes simples de laboratório, ou com auxílio de equipamentos eletrônicos, que são mais sensíveis. A respeito da quantidade dos analitos, aprendemos que podem ser classificados em maior, menor, micro e traços. Conheceu também o fluxograma de análise de alimentos. Na etapa de amostragem vimos que a subamostra pode ser obtida manualmente ou através de equipamentos. As embalagens de coleta e natureza do alimento devem ser avaliadas cuidadosamente, pois influenciam diretamente no resultado dos ensaios analíticos. Com relação ao plano de amostragem, você aprendeu sobre falso negativo, risco do fornecedor e risco do consumidor. Finalmente, vimos que na etapa de conservação da amostra frequentemente é necessária e que a escolha do método de análise está relacionada à parâmetros de exatidão, precisão, especificidade e sensibilidade. Bromatologia40 Garantia da Qualidade INTRODUÇÃO: Neste tópico falaremos sobre as medidas que fazem parte da garantia da qualidade. Você conhecerá algumas normas técnicas relacionadas e medidas laboratoriais que contribuem para melhoria da qualidade das análises. Finalmente, falaremos sobre acreditação de laboratórios e seus benefícios. Então vamos lá! Segundo o item 3.1 da norma da ABNT NBR ISO 9.000:2005 – Sistema de Gestão da Qualidade – Fundamentos e Vocabulário, a qualidade caracteriza-se como “grau no qual um conjunto de características inerentes satisfaz a requisitos”. Nesse contexto, a garantia da qualidade no laboratório de análises bromatológicas está relacionada à qualidade dos ensaios realizados. No caso da implantação em laboratórios de análise, reflete a confiabilidade dos resultados. Já no caso dos órgãos de fiscalização, reflete a tomada de decisão diante. A confiabilidade (especificidade, exatidão, precisão e sensibilidade) é o parâmetro central da garantia da qualidade, pois uma falha deste parâmetro pode ocasionar duas situações. A primeira uma situação de risco ao consumidor, através da liberaçãode um lote problemático. A segunda, pela rejeição de um lote de qualidade, o que representa custos para a empresa e desperdício de alimentos. Com relação aos funcionários, a utilização de equipamentos de proteção individual, sejam eles individuais ou coletivos são importantes e desejáveis em laboratórios de análises. Além disso, o treinamento dos funcionários e escolha de profissionais qualificados e especializados na execução de suas tarefas. Isso permite relato e opiniões, possíveis modificações e validações dos métodos utilizados. Além destes, os possíveis erros de análise, a instrumentação e o analista também devem ser considerados. Os erros da análise podem ser divididos em duas categorias: determinados (sistemáticos) ou indeterminados. No primeiro caso os erros são numericamente definidos, ou seja, é possível mensurar o erro. Bromatologia 41 Erros sistemáticos: erros de método, erros operacionais (erros na leitura, no preparo de soluções padrão, nas diluições, limpeza deficiente das vidrarias utilizadas, entre outros), erros pessoais (identificação incorreta da amostra, falhas no seguimento do método, erros de cálculo, erros de digitação ou transposição de valores, etc.), erros instrumentais ou de reagentes (equipamento defeituoso, reagentes contaminados ou de má qualidade). No segundo caso, os erros indeterminados, conforme o nome já diz, são erros que não podem ser mensurados, encontrados e corrigidos. Porém, através de análise estatística, é possível calcular a estimativa do erro indeterminado, pois devem seguir a distribuição normal de Gauss. O analista, por sua vez, também é fonte de erros de análise, por isso deve-se submeter periodicamente à realização de exames intra e interlaboratoriais de amostras. SAIBA MAIS: Para saber mais sobre a distribuição gaussiana acesse o texto Distribuição Normal (Gaussiana), Distribuição De-Moivre- Laplace-Gauss, disponível em: https://bit.ly/2Oqhy7J Outro ponto crítico na análise de alimentos é à manutenção e calibração dos equipamentos eletrônicos. Mesmo com a adoção de medidas preventivas de desgastes instrumentais, é possível que ainda hajam falhas no uso dos equipamentos, como por exemplo, a falha de nivelação de uma balança analítica na bancada ou do tempo de espera para aquecimento de um determinado equipamento. Também são desejáveis medidas de controle ambiental, que permitam o monitoramento do ambiente onde as análises são realizadas. Essas medidas podem ser: controle de entrada e saída de pessoas, controle de temperatura, poeira, medidas para evitar contaminações cruzadas, entre outras. No que tange ao método de análise, as normas descrevem a necessidade de ensaios de validação, determinação das especificações que tornam o método utilizável para aquele alimento, estimativa da incerteza de medição (cálculo estatístico com base na literatura). Bromatologia42 Convém ainda, que as medidas obtidas sejam rastreáveis e que seja feita elaboração do Manual da Qualidade, que descreva os procedimentos e medidas de garantia de qualidade no laboratório. No Brasil, a habilitação de laboratórios analíticos é feita pela Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA) que fornece a licença sanitária e pelo Inmetro (Instituto Nacional de Metrologia) que faz a acreditação dos laboratórios. Os benefícios da acreditação dos laboratórios incluem: disciplina no trabalho, melhoria da capacitação técnica, confiabilidade dos resultados, aprimoramento dos processos e melhora na qualidade global (Almeida-Muradian & Penteado, 2015). Na verdade, a acreditação do laboratório representa a aceitação formal da qualidade e excelência do serviço prestado pela empresa. RESUMINDO: E então? Gostou do que lhe mostramos? Aprendeu mesmo tudinho? Agora, só para termos certeza de que você realmente entendeu o tema de estudo deste capítulo, vamos resumir tudo o que vimos. Você deve ter aprendido que a garantia da qualidade é um processo complexo e que depende de grande parte dos funcionários envolvidos na empresa. Pode-se dividir a garantida da qualidade de acordo com os seguintes pontos: os graus de confiabilidade dos resultados, que estão relacionados às medidas obtidas e à parâmetros de exatidão, precisão, sensibilidade e reprodutibilidade; os funcionários, que devem ser qualificados, passar por treinamentos e se submeterem a exames intra e interlaboratoriais; o controle dos equipamentos, que está relacionado à calibração, rastreabilidade de medidas; com relação aos métodos, a validação e os possíveis erros, e por último o controle ambiental, como a temperatura, entrada e saída de pessoas. Você também descobriu que a confecção de um Manual de Qualidade é imprescindível para registrar os processos de garantia da qualidade. Além disso, descobriu que a acreditação dos laboratórios é muito valiosa, pois caracteriza um serviço de excelência. Bromatologia 43 BIBLIOGRAFIA Agência Nacional de Vigilância Sanitária - Ministério da Saúde. (3 de junho de 2015). RESOLUÇÃO DA DIRETORIA COLEGIADA - RDC N° 26, DE 2 DE JULHO DE 2015. Brasília, Distrito Federal, Brasil. Acesso em 27 de agosto de 2019, disponível em: http://bit.ly/2T5vFTN Agência Nacional de Vigilância Sanitária. (23 de julho de 2019). Guia para comprovação de segurança de alimentos e ingredientes. (1). Acesso em 27 de agosto de 2019, disponível em: http://bit.ly/35C7WgL Almeida-Muradian, L. B., & Penteado, M. d. (2015). Ciências Farmacêuticas - Vigilância Sanitária: Tópicos especiais sobre legislação e análise de alimentos (2° ed.). Rio de Janeiro, RJ, Brasil: Guanabara Koogan LTDA. Andrade, J. C. (2011). Química Analítica Básica: Procedimentos básicos em Laboratórios de análise. Chemkeys, pp. 1-21. Associação Brasileira de Normas Técnicas. (2005). NBR ISO 9.000 . Sistema de Gestão de Qualidade - Fundamentos e Vocabulário. Acesso em 05 de setembro de 2019, disponível em: http://bit.ly/35xskzy Bolzan, R. C. (2013). Bromatologia. 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