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Amostragem na análise de proteína pelo método Kjeldahl
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onsiderada a etapa mais crítica e
decisiva para o resultado final da análise, a amostragem contempla desde a
coleta e preparação da amostra para análise, sendo de extrema importância para
a determinação de proteína.
O método de determinação de nitrogênio
total foi desenvolvido há mais de 130 anos pelo dinamarquês Johan Gustav Kjeldahl,
e desde então, tem sido estudado, modificado e melhorado.
Embora seja difícil definir um procedimento
comum aplicável a todas as matrizes de alimentos, o método Kjeldahl é
referência ou padrão para quantificar o teor de proteína em alimentos, sendo
recomendado por órgãos normalizadores como AOAC e ISO. Esse método quantifica o teor de nitrogênio
total e estima indiretamente o teor de proteína dos alimentos.
Etapas do método Kjeldahl
O método consiste na digestão com ácido
sulfúrico concentrado e mistura catalítica para acelerar a reação, seguida de destilação
a quente com hidróxido de sódio para liberação do íon amônio que é retido em
ácido bórico.
A última etapa é a titulação com ácido
padronizado para quantificação do nitrogênio total presente na amostra. O teor
de proteína é então estimado indiretamente através de cálculo, multiplicando
o teor de nitrogênio por um fator de conversão.
O resultado final da análise, ou seja, o teor
de proteína, é dependente da qualidade de cada etapa do processo analítico.
As várias etapas da análise podem ser fontes de erro, incluindo a amostragem.
Amostragem X Amostra
A amostragem é a primeira etapa na realização
de uma análise. Mas, afinal, qual a diferença entre amostra e amostragem?
A amostra é uma pequena porção a partir
de um produto ou matéria prima selecionada para representar o todo.
A amostragem corresponde a retirada de
quantidades moduladas de material de um todo que se deseja amostrar, para a
composição da amostra primária ou global, de tal forma que esta seja
representativa do todo amostrado.
Amostragem
Amostragem é a série sucessiva de etapas
operacionais especificadas para assegurar que a amostra seja obtida com a
necessária condição de representatividade.
Em resumo, a amostragem compreende três
etapas principais:
- Coleta da
amostra bruta
- Obtenção da amostra laboratorial
- Preparação
da amostra para análise
A amostra bruta deve ser uma réplica,
em tamanho reduzido, do total amostrado, tanto no que diz respeito à composição
como à distribuição do tamanho da partícula.
Quando a amostra é homogênea, como por
exemplo, um líquido, o processo de amostragem é simples, onde qualquer fração
reflete a composição média do conjunto. Caso o material seja heterogêneo,
ou seja, uma mistura sólida, é necessário combinar várias porções para garantir
que a amostra bruta seja representativa.
Além da coleta, a recepção e armazenamento
de amostras deve ser feito para assegurar a sua estabilidade,
prevenindo possíveis deteriorações e alteração da composição das amostras.
Após a coleta, alimentos secos, em pó ou grânulos, podem ser homogeneizados através do agitador homogeneizador em Y com volume de 5 litros, modelo TE-201/5 e 10 litros, modelo TE-201/10 ou o agitador homogeneizador em V com volume de 5 litros, modelo TE-200-05 e 15 litros, modelo TE-200-15.
Após homogeneização, a amostra bruta ou
primária é reduzida para obtenção da amostra de laboratorial. Para
alimentos secos, a redução ou divisão, pode ser feita utilizando um quarteador
de amostra tipo Jones, modelo R-TE-064 ou R-TE-066.
A amostra
laboratorial é o resultado da redução da amostra bruta mediante operações
conduzidas de maneira a garantir a continuidade da condição de
representatividade da amostra.
A amostra para a análise é uma porção
menor da amostra de laboratório, suficientemente homogeneizada, com massa e granulometria
adequadas para a realização do ensaio analítico. Pode ser obtida através de
operações que envolvem métodos predominantemente físicos, como secagem, moagem,
peneiramento, entre outros, dependendo do tipo de amostra.
As etapas requeridas no preparo da amostra
para a análise de proteína pelo método Kjeldahl dependem das
características físicas e químicas da amostra.
Massa de amostra X Homogeneidade
A massa necessária de amostra para a análise
depende do seu grau de homogeneidade. De maneira geral, resultados
exatos para amostras não homogêneas não podem ser obtidos utilizando pequenas
quantidades de amostra.
Quanto menor a massa de amostra utilizada na
análise, maior deverá ser seu grau de homogeneidade.
Para amostras homogêneas, a massa de
amostra deve ser pesada para obter um volume final de titulação adequado, em
torno de 10 - 20 mL. A amostra analítica deve preferencialmente conter 30 - 140
mg de nitrogênio (MOORE et al., 2010).
O grau de homogeneidade da amostra é um fator
determinante do tamanho da amostra, sendo este dependente das etapas de moagem
e homogeneização, por exemplo.
Secagem da amostra
Amostras úmidas deverão ser previamente secas para evitar a interferência da umidade na reação de digestão. Para a secagem de amostras, pode ser utilizada a estufa com circulação e renovação de ar estufa, modelo TE-394/2-MP.
Caso a análise seja realizada em amostra
úmida, é necessário realizar a determinação de umidade simultaneamente,
para que o teor de umidade seja considerado ao quantificar o teor de N
em base seca, fim de se obter maior precisão no teor de proteína.
A umidade pode ser determinada pelo método gravimétrico utilizando balança analítica, modelo SHI-AUY-220, dessecador a vácuo, modelo TE-3950 ou TE-3950/1, bomba de vácuo, modelo TE-0581 e estufa com circulação e renovação de ar estufa, modelo TE-394/2-MP.
Redução no tamanho das partículas
A redução no tamanho das partículas aumenta a área superficial da amostra, facilitando processos de digestão. A moagem é o principal procedimento para fragmentação das partículas solidas, sendo o tipo de moinho definido de acordo o tipo da amostra.
Considerando que todas as etapas sejam realizadas de maneira correta, melhores resultados serão obtidos quanto menor o tamanho da partícula.
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Grãos, cereais e ração
Amostras de grãos, cereais e ração podem ser
moídas até a obtenção de um pó fino, com tamanho de partículas menores que 1
mm ou 20 mesh ou de acordo com a normativa a ser seguida. Para redução no tamanho das partículas são
utilizados moinhos, cujo modelo é definido de acordo com a características da
amostra.
- Moinho Multiuso, modelo TE-631/4
- Moinho de rotor, modelo R-TE-651/2
- Moinho Tecmill, modelo R-TE-633
Devido ao elevado teor de óleo em algumas a
amostras, a moagem pode ser dificultada. Para isso, recomenda-se o uso do Moinho
Multiuso, modelo TE-631/4, que possui cuba com sistema de
refrigeração, possibilitando a utilização conjunta com um Banho
termostatizado, modelo TE-2005, para evitar o aquecimento da
amostra.
ü Carnes e pescados
Para carnes e pescados é necessário retirar componentes não comestíveis, como restos de pele ou couro, espinhas, musculatura escura e de sangue. Em seguida, a amostra pode ser triturada em multiprocessador.
Considerando que o material apresenta baixa homogeneidade, é necessário maior tamanho de amostra, de modo que sejam inclusos e representativos todos os componentes da amostra.
Se a amostra não for analisada de imediato, a mesma deve ser acondicionada em temperatura de 4ºC por um período de até 24 horas. O armazenamento pode ser feito em Incubadora, modelo TE-371/240L ou Mini incubadora para BOD, modelo TE-381/1.
Considerações finais
A amostragem é considerada a etapa mais
critica e decisiva para a precisão e exatidão do método, demandando maior tempo
e empenho por parte do analista na seleção de procedimentos rápidos, simples e
eficientes.
Se não efetuada corretamente, os resultados
não corresponderão à composição do material em análise. Dessa forma, erros cometidos durante
amostragem não serão corrigidos e nem compensados, por mais criteriosa
que seja a análise no laboratório.
Na rotina laboratorial, as fontes de erros precisam ser identificadas, minimizadas e/ou controladas em cada etapa da análise, por ações corretivas e preventivas e, ainda, pela adoção de boas práticas de laboratório.
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Referências
MOORE, J. C. Total
protein methods and their potential utility to reduce the risk of food protein
adulteration. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, v. 9,
2010, p. 330 - 357.
Argandoña, E. J. S. et al. Roteiro de aulas práticas da disciplina de análise de alimentos. Dourados, MS: Ed. UFGD, 2017. (Coleção Cadernos Acadêmicos).