Coleta de Amostras
• Cuidados com amostras após colhidas:
• Evitar fermentação = forragens
• Conservar amostras = -5 e -10ºC
• Acondicionamento em embalagem apropriada
– resistente e não contaminante
– identificação do produto / código
– origem
– data de coleta
– Responsável
– análise requeridas
– contato (fone, fax, e-mail, etc.)
– eventuais observações / alterações
Coleta de Amostras
• Obtenção de amostra representativa  resultados viciados
• Coleta de várias sub-amostras  homogeneização
• Quanto maior a heterogeneidade > a quantidade de sub-amostras
requeridas
• Elaboração de sub-amostras
- Quantidade suficiente para análise = ± 500 g
efetuar arquivo = contra prova
PROCESSO DE AMOSTRAGEM
A) Coleta da amostra bruta;
B) Preparação da amostra de laboratório;
C) Preparação da amostra para análise;
Análises
• Determinação MS
• Estufa com circulação forçada de ar a 55º/72h para
valor nutritivo.
• 105ºC para determinação da MS total do alimento
• Determinação da MS com uso de microondas
– Específico para forragens in natura
Coleta de Amostras
• Moinho (Wiley-peneira 1mm)
FORMAS DE AVALIAÇÃO
GMD
Desempenho animal
GPV
Amostra fecal
Estimação da digestibilidade da
pastagem consumida
Amostras de pastagens
Digestibilidade
• Diferença entre a quantidade ingerida e a quantidade
excretada.
– “In Vitro” - Tilley e Terry (1963) com o objetivo de simular o
processo de digestão dos ruminantes.
– Deixar amostras de alimentos em contato com o conteúdo do rúmen
(tubo de ensaio)
– Condições predominantes no rúmen dos animais (presença de
microorganismos, anaerobiose, temperatura de 39ºC, solução de
saliva artificial e pH de 6,9) por 48 horas.
– Após é realizada a adição de pepsina e ácido clorídrico e as amostras
são mantidas por mais 48 horas.
– Logo a seguir é feita a filtração, recuperando-se o material residual, ou
seja, a fração que não sofreu digestão. Por diferença de 100 calcula-se
a fração digerível da amostra.
– 68%
Digestibilidade
• “In vivo”
– Apresenta limitações quanto à avaliação
simultânea de um grande número de alimentos,
requer considerável uso de animais, mão-de obra,
tempo e tem alto custo financeiro (MAURÍCIO et
al., 2003).
Digestibilidade
• “In situ”
– A técnica in situ consiste em
determinar
o
desaparecimento
de
componentes da amostra
de
alimentos
acondicionados em sacos de
náilon, ou outro material
sintético, e incubados no
rúmen
por
períodos
variáveis (TEIXEIRA, 1997).
Critérios para a Seleção de um Método
• Dar preferência a métodos cuja qualidade e confiança estejam
estabelecidas em estudos colaborativos ou similares em
diversos laboratórios (ISO / REMCO, 1993);
• Preferir métodos documentados ou adotados por organizações
internacionais reconhecidas;
• Preferir métodos de análise que se aplicam de uma maneira
uniforme a vários tipos de alimentos a aqueles que se aplicam a
alimentos específicos.
COMPOSIÇÃO QUÍMICA
Método de Weende
Método de Van Soest
NIRS
Método de Weende
• Foi desenvolvido em 1984 na Estação Experimental de
Weende, na Alemanha.
• Consiste basicamente nas determinações de:
–
–
–
–
–
–
Matéria Seca;
Gorduras ou Extrato Etéreo
Fibra Bruta
Proteína Bruta
Matéria Mineral ou Cinzas
Extrato Não Nitrogenado
água
matéria
matéria
orgânica
seca
cinzas
proteína
solúvel
gorduras
amido
nitrogênio
não protéico
fração
nitrogenada
proteína
insolúvel
nitrogênio
lignificado
acúcares
fração não
pectina
nitrogenada
hemicelulose
lignina
celulose
Método de Weende
• Vantagens:
– Prático e de fácil execução
– Aceitável mundialmente
– Possibilita o calculo em % de NDT
– Baixo custo
– Utilizado em rótulos de produtos comerciais como
níveis de garantia
Método de Weende
• Desvantagens
– Separa o alimento em grupos de substâncias e não em
nutrientes;
– Analisa na fração PB todos os compostos nitrogenados
– O Fator de correção não é especifico para cada alimento
(6,25);
– Não separa os componentes da fibra bruta;
– Na determinação da matéria orgânica mineral alguns sais
podem sofrer redução
Método de Van Soest
• Foi desenvolvido no ano de 1967 nos laboratórios do USDA para
análises de forrageiras, principalmente.
•O método divide os nutrientes dos tecidos vegetais em dois grupos:
Conteúdo
celular
-
frações
solúveis
em
detergente
neutro.
Parede celular - compreende a fibra em detergente neutro que é a fração
insolúvel.
•Tipos de determinações :
FDN - Fibra em Detergente Neutro
FDA - Fibra em Detergente Ácido
NIDN - Nitrogênio Insolúvel em Detergente Neutro
NIDA - Nitrogênio Insolúvel em Detergente Ácido
NNP - Nitrogênio Não Proteico
SP - Solubilidade das Proteínas em KOH
água
matéria
matéria
orgânica
seca
cinzas
proteína
solúvel
gorduras
nitrogênio
não protéico
fração
nitrogenada
proteína
insolúvel
acúcares
pectina
fração
não
nitrogenada
hemicelulose
nitrogênio
lignificado
celulose
amido
lignina
Weende
Constituinte Químico
PB
Proteína Verdadeira
NNP
EE
Lipídios
Pigmentos
ENN
Método de Van Soest
Solúvel em
Detergente Neutro
Açúcares
Ácidos Orgânicos
Pectina
Hemicelulose
Lignina solúvel em álcali
LIG
FDN
Lignina insolúvel em álcali
FB
N ligado a fibra
FDA
Celulose
MM
Minerais insol. detergente
Minerais sol. detergente
Fonte: Fisher et al. (1995)
Near Infrared Reflectance
Spectroscopy - NIRS
• Em 1988 o método foi aceito oficialmente.
• Atualmente + de 15 mil artigos citando a utilização
do NIRS.
• A técnica é uma integração da espectroscopia
(descoberta da radiação NIR), estatística (calibração
dos dados) e computação de dados (armazenamento
dos dados);
Análises Bromatológicas pelo
Método de Weende
Determinação de Gordura Bruta /Extrato Etério
• Gorduras, óleos, pigmentos solúveis contidas na MS serão
dissolvidas através da extração com éter que é evaporado da
solução gordurosa
– O resíduo é pesado  estrato etério.
• O éter é aquecido até tornar-se volátil, ao condensar-se circula
sobre a amostra arrastando toda fração gordurosa.
– A recuperação do éster ocorre em outro recipiente e a gordura
extraída é calculada por diferença de pesagem
Determinação de Gordura Bruta /Extrato Etério
1 – Método a frio
- extrator tipo Soxhlet, usa-se éter sulfúrico ou clorofórmio, ponto
de ebulição 35ºC
- 4g no cartucho de extração fechado com algodão
- colocar o cartucho dentro do extrator com quantidade suficiente de
clorofórmio no balão
- 24 horas de extração (éter sulfúrico)
- 6 horas de extração (clorofórmio)
- recuperar o clorofórmio e secar o balão em estuda 105ºC por 3
horas
Fonte: www.qmc.ufsc.br/organica/exp7/solido.html
Determinação de Gordura Bruta /Extrato Etério
- O solvente evapora e condensa sobre o mateiral
sólido
- Quando o solvente condensado ultrapassa certo
volume ele escoa e volta para o balão
. Onde é aquecido novamente e evaporado
-Os solutos são concentrados no balão
-O solvente entra em contato com a fase sólida
(está sempre puro) porque vem de uma destilação
Fonte: www.qmc.ufsc.br/organica/exp7/solido.html
Determinação de Gordura Bruta /Extrato Etério
Cálculo:
EE =
P – P’ x 100
Peso amostra em g
P = peso do balão + EE
P’= peso do balão vazio
O EE é a fração mais “instável” dos alimentos ----> rancificada
------>
palatabilidade ------> consumo;
ERRO:
Na extração com éter são extraídas algumas substâncias de pouco
valor nutricional (pigmentos, ceras);
Análises Bromatológicas pelo
Método de Weende
Determinação de Fibra Bruta
•
Fibra Bruta = frações de celulose e lignina insolúvel (97%)
• Representa grande parte da fração fibrosa dos alimentos, desdobramentos
dessa porção em AGV’s = Fonte de Energia
•
Princípio:
• A MS é desengordurada passa por digestões ácida (H2SO4 – 1,25%) e básica
(NaOH – 1,25%)/30 min em cada digestão
• O resíduo orgânico segue em cadinhos de porcelana, sendo calculada a FB
pela diferença de peso do cadinho antes e após a queima do resíduo em
mufla a 500ºC
OBS: Na prática, forrageiras não há necessidade de desengordurar a amostra (>1%)
Determinação de Fibra Bruta
Estufa
Mufla
105ºC
H2SO4
30 min
NaOH
Pesagem
amostra
Digestor para fibras
Fonte: www.tci-kurz.com.br/v1/main_services.php
Determinação de Fibra Bruta
Cálculo:
FB% = P – P’ x 100
Peso amostra em g
P = peso do cadinho + fibra
P’= peso do cadinho vazio
Análises Bromatológicas pelo
Método de Weende
Extrativos Não Nitrogenados (ENN)
Não é analisado e sim calculado por diferença entre os demais
componentes: ENN = 100 - (%PB+ %FB + %EE + %MM);
 Neste sistema de análise representa os CHO altamente digestíveis;
Análises Bromatológicas pelo
Método de Weende
Determinação do N Total e PB
• PB apresentam constante % de N = 16%, o que se faz é
determinar o nitrogênio e,
por meio de um fator de
conversão transformar o resultado em PB.
FC = (100/16) = 6,25
Determinação do N Total e PB
Digestor e destilador Kjeldahl
Determinação do ‘ N ‘
Determinação do N Total e PB
Em resumo...
Digestão
Neutralização
Titulação
Determinação do N Total e PB
Cálculo:
PB% = VAC x FC x 6,25 x 0,0014 x 100
Peso amostra em g
VAC = volume do ácido sulfúrico gasto
FC = fator de correção do ácido
6,25 = fator de transformação do N em PB
0,0014 = peso equivalente de nitrogênio
Análises Bromatológicas pelo
Método de Weende
Determinação de Cinza/MM
• Indica a riqueza da amostra em elementos minerais (Ex.. Cálcio e
Fósforo) em produtos como farinha de ossos.
• Para forrageiras, determinação de cinzas fornece pouca informação
sobre sua composição uma vez que seus componentes minerais são
muito variáveis. (Ex..ricos em sílica = elevado teor de cinza e sem
valor nutritivo)
Determinação de Cinza/MM
• Para forrageiras utiliza-se entre 1,5 a 2g da amostra.
• Levar á mufla por 20 min entre 500 a 600ºC por aprox. 3 horas
• Se a cinza estiver bem clara, o processo está encerrado, caso contrário
ocorreu problemas na combustão
» Adicionar gotas d’água e refazer a marcha analítica.
Determinação de Cinza/MM
Cálculo:
MM% =
P – P’ x 100
peso amostra em g
P = Peso do cadinho com cinza
P’= Peso do cadinho vazio
Determinação de Minerais
• Atualmente é realizada com grande precisão pela
técnica de absorção atômica;
• Os macrominerais são expressos em % dos
ingredientes e os microminerais na base de mg/kg ou
em ppm;
• As análises mais comuns são para determinação de
cálcio e fósforo.
Determinação de Vitaminas
• É efetuada por
cromatografia.
espectrofotometria
e
por
• As vitaminas A,D e F são expressas em unidades
internacionais (UI). As demais em miligrama
Análises Bromatológicas pelo
Método de Van Soest
Determinação da Fibra Detergente Neutro - FDN
Princípio:
• Conhecer os componentes solúveis e insolúveis dos vegetais em meio
detergente neutro (pH 7,0) – solúveis, pectina, proteínas açúcares e lípideos
• FDN – celulose, hemicelulose, lignina, proteínas danificadas e cinzas, insolúveis
• Procedimentos:
– 0,35g amostra seca em tudo de ensaio de 100 mL
– 35 mL da solução neutra detergente
– Os tubos permanecem em bloco digestor, fechados, até ebulição (125ºC)
após inicio da ebulição
– Filtrar em cadinho de Gooch previamente tarado com bomba de vácuo
– Lavar 2 vezes com água fervente e 2 vezes com acetona
– Estufa a 105ºC durante 12 horas
– Esfriar em dessecador e pesar
marcar, 60 min
Microdigestor – Determinação da Fibra em Detergente Ácido
Determinação da Fibra Detergente Neutro
Fonte: www.quimis.com.br/produtos
Determinação da Fibra Detergente Neutro - FDN
Cálculo:
% FDN =
P – P’ x 100
peso da amostra em g
P = peso do cadinho + FDN
P’= peso do cadinho vazio
Análises Bromatológicas pelo
Método de Van Soest
Determinação da Fibra em Detergente Ácido - FDA
Princípio:
• Conhecer os componentes solúveis e insolúveis dos vegetais em meio
detergente ácido, solubiliza o conteúdo celular, hemicelulose minerais e
parte das proteínas insolúveis
• FDA – celulose e lignina, insolúvies
• Adicionando (H2SO4 72%) solubiliza-se a lignina
• Adicionando (KMnO4) solubiliza a lignina  TMP rigoroso 1mm
• Procedimentos:
– 0,35g amostra seca em tudo de ensaio de 100 mL
– 35 mL da solução detergente ácida
– Os tubos permanecem em bloco digestor, fechados, até ebulição (125ºC)
após inicio da ebulição
– Filtrar em cadinho de Gooch previamente tarado com bomba de vácuo
– Lavar 2 vezes com água fervente e 2 vezes com acetona
– Estufa a 105ºC durante 12 horas
– Esfriar em dessecador e pesar
marcar, 60 min
Determinação da Fibra Detergente Ácido - FDA
Cálculo:
% FDA =
P – P’ x 100
peso da amostra em g
P = peso do cadinho + FDA
P’= peso do cadinho vazio
Análises Bromatológicas pelo
Método de Van Soest
Determinação da Hemicelulose
% Hemicelulose = %FDN - %FDA
Análises Bromatológicas pelo
Método de Van Soest
Determinação da Celulose
• É a maior fonte de energia para ruminantes
• Sua determinação é feita mediante incineração em mufla por
3 horas a 500ºC
Cálculo
% Celulose = P – P’ x 100
peso amostra em g
P = peso do cadinho + celulose + cinza + sílica
P’= peso do cadinho + cinza + sílica
Potencial Hidrogeniônico - pH
Potenciômetro
Fonte: www.ufpa.br/quimicanalitica/potenciometro.htm
Near Infrared Reflectance
Spectroscopy - NIRS
• Método computadorizado, rápido, barato, não destrutivo, não
requer preparo da amostra para analisar todos os
constituintes;
• Princípio de emissão de radiação eletromagnética
• Espectro eletromagnético
– Visível: 400 a 700 nm
– Invisível: 2500 a 600000 nm (infravermelho)
– Infravermelho próximo: região intermediária (750 a 2500 nm)
Princípio mecânico do NIRS
 A frequência de vibração entre as moléculas de um composto
orgânico determina uma certa absorção de luz. Sendo assim, o
método se baseia no fato de que cada um dos principais
componentes das forragens tem características de absorção
específicas.
 A partir da # entre a quantidade de luz irradiada pelo NIRS e a
quantidade refletida pela amostra gera-se um espectro. A
radiação refletida é convertida em energia elétrica e transferida
ao computador para interpretação.
 O espectro infravermelho médio de alimentos consiste em
agrupar bandas de absorção a partir dos quais os compostos
orgânicos podem ser identificados. O NIRS se baseia na
utilização destas curvas espectrais para predizer a composição
química da amostra.
Componentes do NIRS
1 – Fonte de Luz;
2 – Seletor de comprimento de onda;
3 – Coletor de Amostra;
4 - Detector para conversão da energia radiante em
sinal elétrico;
5 - Processador do sinal (medidor)
Técnicas de Formulação
de Alimentos
QUADRADO DE PEARSON
Considerações finais das análises bromatológica
COMPARATIVO ENTRE O MÉTODOS
 Nirs: Rápido e barato, não destrutivo, não polui, entretanto é um método
secundário, ou seja, precisa de calibração.
 Weende e Van soest: Longo tempo necessário para sua realização e alto
custo
1) O método de Weende separa os CHO´s em 2 frações: FB e ENN;
•na determinação da FB um percentual de lignina e hemicelulose são
dissolvidos e a celulose também não é completamente recuperada sendo
incluídos na fração do ENN (CHO´s altamente digestíveis);
2) O método de Van Soest separa os alimentos em 2 frações:
* uma que é completamente disponível para os animais (Conteúdo Celular) e a
outra que é parcialmente disponível que (Parede Celular).
Cálculo de ração pelo Método:
Quadrado de person
Exemplo
Formular um alimento composto para acabamento de frangos de carne com
12,6 EM/kg e no qual a Farinha de Peixe será incorporada em 5%
Alimentosdisponíveis:
-Milho – 13,2 EM/kg
- Corn Glúten – 9,75 EM/kg
- Farinha de Peixe – 11,5 EM/kg
É necessário calcular, em primeiro lugar, a energia fornecida pelo
alimento cuja incorporação é fixada de forma a determinar a
energia a fornecer pelos restantes alimentos e utilizar o
quadrado de Pearson.
1) Cálculo da EM
fornecida pela Farinha de Peixe
EM = 11,5 x 0,05 = 0,58
2) Cálculo da EM a fornecer pelos outros alimentos
EM = 12,6 x 0,58 = 12,02
Se 95% da ração têm que fornecer ------------ 12,02
100% terá de fornecer ------------- X
X = 12,65
Se 95% deMilho + Glúten ------------------------- 3,45 partes totais
X % deMilho -------------------------2,9 partes deMilho
X =79,9% de Milho
95% de Milho + Glúten – 79,9% de Milho = 15,1 % de Corn Glúten
Verificação
Formule um alimento composto para suínos em crescimento, com 50 kg
de peso vivo, com 18% de PB/kg e no qual a aveia seja incorporada em
15% e a Farinha de Peixe em 5%
AlimentosDisponíveis:
- Farinha de Peixe – 64,5% PB
- Aveia – 9,4 % PB
-Milho – 8,4 % PB
- Bagaço de Soja – 43,5 % PB