BROMATOLOGIA DOS ALIMENTOS Ciência que estuda os alimentos e a química dos alimentos

ALIMENTOS Toda substância ou mistura de substâncias naturais ou processadas que, ingerida garantam ao organismo os materiais e a energia necessárias para o desenvolvimento de seus projetos biológicos. Toda substância quando ingerida alimenta e nutre

Análises Bromatológicas

Bromatologia Por que fazer ? alimento estudo Por que fazer ? Avaliação da composição química dos alimentos; Avaliação de pureza dos alimentos (possibilidade de variação nos dados fornecidos por fabricantes).

Classificação dos Alimentos - Fenos - Palhas Forragens secas Volumosos (≥25% FDN) - Silagens - Forragens verdes - Raízes - Tubérculos Forragens aquosas Alimentos - Cereais e seus subprodutos Energéticos Concentrados - De origem vegetal - De origem animal Protéicos - Sup.vitamínicos - Sup. minerais - Aditivos Outros

Importante... A qualidade dos resultados depende da qualidade das diferentes etapas do processo...

Animal Exigências Metabolizável Proteína Energia vitaminas Minerais e

A grande maioria dos ingredientes fornecem todos os nutrientes necessários aos animais. São exceção alguns ingredientes especiais que fornecem apenas 1 ou 2 nutrientes importantes: fosfato bicálcio = fósforo e cálcio aminoácidos sintéticos = lisina-HCl = lisina e energia. Soja = energia, proteína, todos os aminoácidos, vitaminas e minerais que os animais utilizam.

Posso fornecer um único ingrediente para o rebanho? Não! O problema não é a presença ou ausência do nutriente, mas sim a relação dos nutrientes entre si. Os animais apresentam exigências de níveis determinados para cada nutriente um único alimento não é capaz de atender todas as exigências do animal ao mesmo tempo

Em função da maior concentração de nutriente, o ingrediente pode ser classificado: protéicos > concentração de aminoácidos. energéticos > concentração de carboidratos ou óleo. fibrosos grande quantidade de fibras. Vitaminas vitaminas industriais Minerais minerais industriais

Principais Nutrientes MACRONUTRIENTES AMINOÁCIDOS VITAMINAS MINERAIS Proteína bruta Alanina A Cálcio Extrato etéreo Arginina D Fósforo Carboidratos Asparagina E Potássio Água Acido aspartico K Cloro   Cistina Tiamina B1 Magnésio Glutamina Riboflavina B2 Ferro Acido glutâmico Piridoxina B6 Cobre Glicina Cianocobalamina B12 Zinco Histidina Ac Nicotínico Manganês Isoleucina Ac Pantotênico Cobalto Leucina Ac fólico Iodo Lisina Ac lipóico Selênio Metionina Ac Ascórbico C Fluor Fenilalanina Biotina Molibdênio Prolina Mioinositol Cromo Serina Colina Treonina Triptofano Tirosina Valina Principais Nutrientes

Ingredientes PROTÉICOS ENERGÉTICOS FIBROSOS Farelo de soja Milho Pasto Farelo de algodão Sorgo Fenos Farelo de girassol Trigo Silagens Soja extrusada Triticale Farelo de trigo Farinha de carne Cevada Casca de soja Farinha de pena Centeio Casca de arroz Farinha de peixe Arroz Polpa de citrus Aminoácidos sintéticos Gordura animal   Sucedâneos do leite Óleo vegetal Sucedâneos sangüíneos Ingredientes

Exigência de nutrientes para suínos e frangos de corte [2]   Suínos Frangos Pré Inicial Cresc Abate Energia Dig kcal/kg 3500 3400 Energia Met kcal/kg 3000 3100 3200 Proteína % 21 19 17,5 16,5 21,40 19,30 18,00 Cálcio % 0,90 0,83 0,76 0,65 0,96 0,87 0,80 Fósforo disponível % 0,50 0,43 0,36 0,32 0,45 0,41 0,37 Sódio % 0,22 0,18 0,17 0,16 0,19 Lisina dig % 1,20 0,93 0,74 1,14 1,05 0,94 Metionina+Cist dig % 0,72 0,56 0,54 0,49 Metionina+Cis dig % 0,81 0,67 Triptofano dig % 0,15 Treonina dig % 0,78 0,60 0,55 0,52 0,68 Arginina dig % 0,51 0,39 0,29 1,13 1,02 Valina dig % 0,82 0,64 0,88 0,84 0,75

Energia Física: energia = calor 1 Caloria = energia para elevar a temperatura de 1 g de água de 16,5 a 17,5 °C 1 cal= 4,184 Joule 1000 cal = 1 kcal 1000 kcal = 1 Mcal EM = ED*0,82

Energia Expressão Energia Digestível (ED): Os animais não aproveitam 100% da energia ingerida = parte dela será eliminada nas fezes. Energia digestível = energia bruta do alimento ingerido - energia do alimento eliminado nas fezes.

Energia Energia Metabolizável (EM) = utilizada na formulação de rações O animal não terá toda esta energia disponível para suas funções metabólicas, pois parte desta será perdida no organismo, sendo eliminada junto com a urina e gases.

Energia ELm = energia líquida de mantença Descontar a energia utilizada na produção de calor * energia líquida = é o que realmente o organismo utiliza para mantença e produção ELg = energia líquida de ganho Depende do tipo de tecido sendo formado pelo animal Gordura: 9,4 Mcal/kg; proteína: 5,6 Mcal/kg ELlactação

Alimentos concentrados

Alimentos Concentrados Todo alimento com baixo conteúdo de fibra menos de 18 % de FB. Caracteristicamente menor variação na composição bromatológica que volumosos

Alimento e sua composição

Alimentos concentrados Energéticos Grãos de cereais Subprodutos do processamento dos grãos Alimentos líquidos como fonte de energia Gorduras e óleos Protéicos Suplementos protéicos de origem animal Concentrados protéicos de origem vegetal Nitrogênio não protéico

Grãos de Cereais Milho Sorgo Trigo Cevada Aveia Triticale

Composição dos principais cereais Milho Trigo Arroz Centeio Cevada Aveia Sorgo PB (%) 10,4 14,2 8,0 13,4 13,3 12,8 12,4 EE (%) 4,6 1,7 1,8 2,0 4,7 3,2 FB (%) 2,5 2,3 8,8 2,6 6,3 12,2 2,7 Amido (%) 72,2 63,4 - 63,8 64,6 41,2 70,8 Ca (%) 0,02 0,06 0,07 0,04 P (%) 0,33 0,45 0,38 0,35 0,30 (adaptado de Church e Pond, 1988)

Milho (Zea mays) Maior produção de energia digestível por unidade de área Palatável para todas as espécies domésticas Baixa fibra e amido altamente digestível Sem fatores anti nutricionais Padrão para comparação com outros grãos

Milho Proteína (8 a 10 %) de baixa qualidade (zeína) Deficiente em lisina e triptofano Milho branco e milho amarelo composições similares Fonte razoável de vit E, livre de vit D e deficiente em vitaminas do complexo B Deficiente em Ca, fósforo fítico Gordura com ácidos graxos essenciais

Sorgo Cultura mais resistente a secas e pragas Melhor adaptada a solos ruins Sementes/grãos pequenos e duros que necessitam processamento Valor energético semelhante ao milho PB em torno de 11 % AA limitantes: lisina e treonina Presença de taninos pode indisponibilizar a proteína

Trigo Mais usado na alimentação humana Perfil de AA mais balanceado que os outros grãos de cereais Amido rapidamente fermentável para ruminantes

Cevada Produção de malte PB > que do milho > conteúdo de lisina, triptofano, metionina e cistina que o milho > FB  menor valor energético Palatável para ruminantes, poucos problemas digestivos

Aveia 4,5 % da produção de grãos do mundo Melhor perfil de AA que o milho 1/3 do grão é composto por casca < valor energético que o milho Retirada da casca faz melhorar qualidade

Triticale Híbrido do trigo e centeio Comparável ao milho em energia Proteína similar ao trigo e superior a milho e sorgo

Subprodutos do beneficiamento de grãos de cereais

Subprodutos do beneficiamento do trigo 25 % do grão são subprodutos Geralmente > % de proteína que o grão Farelo de Trigo Casca, germe e endosperma Efeito laxativo devido a presença de beta-glucanas (fibra solúvel) Em torno de 16 % PB Alto P e Mg, baixo Ca

Subprodutos do beneficiamento do Arroz Farelo de arroz integral (FAI) Variabilidade na composição PB: +- 14 % Alta percentagem de gordura: +- 13 % oxidação/rancificação Adulteração com casca: aumento na FB, Sílica e lignina Alto P, baixo Ca (1,6 e 0,09 %)

Subprodutos do beneficiamento do Arroz Farelo de arroz desengordurado (FAD) Retirada da gordura Melhor estabilidade Concentração da proteína (16 %) Menor valor energético Alto P, baixo Ca (1,8 e 0,1 %) Laminite em bovinos Diminuição da absorção do Mn (alto P) Diminuição da absorção do Zn (fitato)

Alimentos líquidos como fonte de energia Melaço Soro de leite

Melaço Subproduto da cana-de-açúcar Aproximadamente 25 % de água 25 – 40% de sacarose, 12 a 25 % açúcares redutores Baixa proteína: + - 3 % Boa fonte de minerais: K, Ca, Cl e S (podem causar diarréia) e microminerais Uso comum associado a uréia

Gorduras e óleos Aumento da densidade energética 2,25 x mais energia que carboidratos e proteínas Aumento da palatabilidade Anti-oxidante é necessário 5 a 10 % em dietas de suínos e aves 10 a 30 % em sucedâneos lácteos 2 a 4 % de adição em dietas de terminação de bovinos de corte Ação similar aos ionóforos no rúmen

Outras fontes de energia Casca de soja Principalmente celulose Altamente digestível Semelhante ao milho para ruminantes PB: +- 13 % Sem acidose Níveis satisfatórios e Ca e P

Outras fontes de energia Polpa de citros Pectina (fibra) Fermentação rápida Não produz lactato na fermentação Baixa proteína (6 a 8 %) Alto valor energético: semelhante ao milho e casca de soja para ruminantes

Concentrados protéicos > 20 % PB Maior custo em relação a energia Importância Perfil de AA Fontes Animal Vegetal NNP

Concentrados protéicos de origem animal Farinha de carne e farinha de carne e ossos, farinha de sangue Farinha de penas Derivados do leite Farinha de peixe

Farinha de carne , farinha de carne e ossos e farinha de sangue proibidos para ruminantes Valor biológico da proteína inferior ao farelo de soja e farinha de peixe = deficiente em isoleucina F. sangue: 80-85 % PB Farinha de carne e ossos: dependente da quantidade de osso incluída Ideal não utilizar como única fonte de PB suplementar

Farinha de penas 85 % PB Perfil de aminoácidos precisa de correção, não pode ser única fonte de AA

Derivados do leite Leite integral desidratado Ótima fonte de proteína Custo elevado Usados em sucedâneos Degradabilidade ruminal da proteína é alta caso seja usada em ruminantes, ao contrário das outras fontes de origem animal

Farinha de peixe 77 % PB Perfil de AA muito bom, semelhante a proteína do leite Gorduras com efeito nutracêutico (Omega 3) Extração incompleta da gordura pode deixar gosto de peixe em produtos suínos

Concentrados protéicos de origem vegetal Grão de soja Farelo de soja Farelo de algodão Farelo de amendoim Farelo de girassol Resíduo de cervejaria

Grão de soja + - 35 % PB Alto teor energético (+- 16 % EE) Fator anti tripsina Tostagem: Fator anti tripsina (não ruminantes e pré ruminantes) Degradabilidade ruminal (ruminantes)

Farelo de soja 44 a 50 % PB Palatável, altamente energético Deficiente em metionina e lisina Melhor fonte vegetal de proteína Fatores anti-nutricionais Antígenos (pré-ruminantes) Fator anti-tripsina

Farelo de algodão 41 % PB Deficiente em cistina, metionina e lisina Gossipol: tóxico para não ruminantes Diminuição da qualidade dos ovos Gema verde Sais de ferro como sulfato ferroso podem prevenir efeitos adversos do Gossipol

Farelo de amendoim Amendoim é mais utilizado na alimentação humana 53 % PB Pobre em lisina Proteína de baixa digestibilidade Inibidor de tripsina Aflatoxinas (Aspergillus flavus)

Farelo de girassol Produzido para óleo e semente 26 % PB 40 % FDN Resultados de performance com suínos e vacas leiteiras: inferiores a outras fontes de proteína Degradabilidade ruminal média

Resíduo de cervejaria Mais proteína que o grão: 26 % Energia semelhante Baixo amido Proteína ligada a FDN (+- 60 %) Degradabilidade ruminal médiana

Fontes de NNP Compostos que contém N mas não estão na forma de polipeptídeos ou proteína Compostos orgânicos: uréia, amônia, amidas, aminas, aminoácidos e alguns peptídeos Compostos inorgânicos: cloreto de amônia, sulfato de amônia Presentes em muitos alimentos Na prática: NNP = uréia

Uréia +- 45 % de N Fonte de proteína para animais com rúmen funcional Hidrolisada liberando amônia para síntese de proteína microbiana Pode ser tóxica: 50 g/100 kg PC Adaptação ao uso é necessária

Considerações Alimentos em geral podem ser usados para a maioria das espécies Exigência por nutrientes Tipo de trato digestivo Presença e resposta frente a fatores anti-nutricionais Frente a alimento desconhecido: tipo de proteína, tipo de carboidrato, espécie animal

Definição e função dos aditivos PORTARIA Nº 540 - SVS/MS, DE 27 DE OUTUBRO DE 1997 “É qualquer ingrediente adicionado intencionalmente aos alimentos sem propósito de nutrir, com o objetivo de modificar as características físicas, químicas, biológicas ou sensoriais, durante a fabricação, processamento, preparação, tratamento, embalagem, acondicionamento, armazenagem, transporte ou manipulação de um alimento.” • Substância não nutritiva adicionada ao alimento com a finalidade de melhorar sua aparência, sabor, textura e tempo de armazenamento.

Função dos aditivos
Conservar
Aroma
Cor
Melhorar a textura dos alimentos

Classificação Fonte (Origem) Semi sintético - fracionamento ou síntese Obrigatoriedade Obrigatórios (emulsificante) – incorporam ao produto fazendo parte de sua estrutura Não obrigatórios (corante) – não influem na estrutura do produto Fonte (Origem) Natural – extrativo Semi sintético - fracionamento ou síntese Sintético - síntese

intensificam o sabor ácido dos alimentos, São eles: Acidulantes: intensificam o sabor ácido dos alimentos, otimizam a ação dos conservantes desfavorecem o Crescimento microbiano (ácido cítrico e ácido fosfórico) • Umectantes: evitam a perda de umidade dos alimentos ou promovem a absorção de água (sorbitol ) •Antiumectante: diminuem as características higroscópicas dos produtos (fosfato no sal de cozinha) Marshmallow

Estabilizantes: favorecem e mantêm as características físicas das emulsões e suspensões (lecitina, pectina e monocilglicerídeos); Antioxidantes: retardam o surgimento de processos oxidativos (ácido cítrico,ácido ascórbico e sulfitos); Edulcorantes: sabor doce aos alimentos naturais - sorbitol e Stevia sintéticos - sacarina e o aspartame

Conservantes*: impossibilitam ou retardam a deterioração microbiana ou enzimática dos alimentos - nitritos - lingüiças; *não soluciona as más condições de higiene de ingredientes e equipamentos Corantes: conferem ou intensificam a cor dos produtos : naturais - açafrão (amarelo), urucum (vermelho), o cochonilha (carmim) artificiais Aromatizantes/ Flavorizantes: conferem e intensificam o sabor e o aroma dos alimentos

Aromatizantes / Flavorizantes Substâncias ou misturas - propriedades odoríferas e/ou gustativas capazes de conferir ou intensificar o aroma/sabor dos alimentos. Função: criar, reforçar, substituir, repor ou mascarar sabores presentes nos produtos. Classificação: naturais ou sintéticos.

Aromatizantes Naturais Óleos essenciais Voláteis, origem vegetal Obtenção: processos físicos = destilação. Exemplos: óleo essencial de laranja (sucos) e óleo essencial de bergamota (balas, chás, sorvetes e tabaco). Extratos Origem: animal ou vegetal Obtenção: por extração a quente ou a frio, com solvente Bálsamos

Aromatizantes Sintéticos Idênticos aos naturais São substâncias químicas obtidas por síntese, puras ou misturadas a matérias de origem vegetal ou animal, correspondentes a produtos naturais. Artificiais São substâncias químicas obtidas por síntese que não foram identificadas em produtos naturais

Criação de Flavorizantes da Natureza • Desafio (talento + ciência): obter flavor com aroma e sabor próximos ao natural • Tecnologia - no passado: equipamentos incapazes de identificar com acurácia os aromas hoje: equipamentos com melhor produção de flavors • Isolar ou Sintetizar - processo complexo, difícil tecnologicamente e caro Açafrão lilás

Necessidade de amostras representativas e condizentes com o ambiente. Amostragem Uma amostra em laboratório representa o conteúdo do valor nutritivo de um piquete, silo fenos ou... Necessidade de amostras representativas e condizentes com o ambiente.

Homogeneidade da amostra: AMOSTRAGEM É o conjunto de operações com as quais se obtém, do material em estudo, uma porção relativamente pequena, de tamanho apropriado, mas que ao mesmo tempo represente corretamente todo o conjunto da amostra. Homogeneidade da amostra: Amostra heterogênea: caminhão de laranjas. Amostra homogênea: lote de suco de laranja processado.

Deve-se considerar a amostragem e o método de análise seguindo conceitos de: confiabilidade exatidão aplicabilidade Proximidade do valor analítico ao “valor verdadeiro” especificidade precisão Capacidade de um método para responder exclusivamente à substância que se deseja analisar. Avalia a proximidade de diferentes resultados obtidos. detectabilidade

Amostragem Avaliação “macroscopica” do alimento: Quantidade de material, diferenciação botânica da pastagem; Aspecto = cor, cheiro, granulometria, etc; Presença de contaminantes = insetos, materiais estranhos.

Características do Alimento (Nutritivas e Sensoriais) Constituinte Responsável Proteínas; Carboidratos; Gorduras; Minerais e Vitaminas Valor Nutritivo Cor Pigmentos Ácidos orgânicos, Açúcares Compostos Fenólicos Sabor Odor Óleos essenciais, compostos voláteis, Textura Pectinas, gomas, proteínas

Coleta de Amostras Simulação de pastejo Cortes Em concentrados = equipamentos próprios = calador Fístulas