CINZA E CONTE DO MINERAL
CINZA
o resíduo inorgânico que permanece após a queima da matéria orgânica, que é transformada em CO2, H2O e NO2.
A cinza é constituída principalmente de:
Grandes quantidades: K, Na, Ca e Mg;
Pequenas quantidades: Al, Fe, Cu, Mn e Zn;
Traços: Ar, I, Fe e outros elementos.
CINZA: não
tem necessariamente a mesma composição que a matéria mineral presente originalmente no alimento
Perda por volatilização ou alguma interação entre os constituintes da amostra.
ELEMENTOS MINERAIS
xidos; Sulfatos; Fosfatos; Silicatos; Cloretos.
Composto
T de volatização
Carbonato de potássio
900 oC
Carbonato de sódio
900 oC
Hg
100 oC-550 oC
Cd
>450 oC
Zn e Pb
300 oC-1000 oC
Composição da Cinza
Depende da natureza do alimento e do método de determinação utilizado.
Ca
Altas concentrações: produtos lácteos, cereais, nozes, alguns peixes e certos vegetais.
Baixas concentrações: todos os alimentos, exceto açúcar, amido e óleo.
P
Altas concentrações: produtos lácteos, grãos, nozes, carnes, peixes, aves, ovos e legumes.
Fe
Alta concentração: grãos, farinhas, produtos farináceos, cereais assados e cozidos, nozes, carnes, aves, frutos do mar, peixes, ovos e legumes.
Baixa concentração: produtos lácteos, frutas e vegetais.
Na: sal é a principal fonte, e em quantidade média em produtos lácteos, frutas, cereais, nozes, carnes, peixes, aves, ovos e vegetais.
Mg: nozes, cereais e legumes. Cu: frutos do mar, cereais e vegetais.
S: alimentos ricos em proteínas e alguns vegetais. Co: vegetais e frutas. Zn: frutos do mar e em pequena quantidade na maioria dos alimentos.
Conteúdo de Cinza no Alimentos Cereais: 0,3%-3,3%; Produtos lácteos: 0,7%-6,0%; Peixes e produtos marinhos: 1,2%-3,9%; Frutas frescas: 0,3%-2,1%; Vegetais frescos: 0,4%-2,1%; Carnes e produtos cárneos: 0,5%-6,7%; Aves: 1,0%-1,2%; Nozes: 1,7%-3,6%; Óleos e gorduras: 0,0% (óleos e gorduras vegetais)-2,5% (manteiga e margarina); Leguminosas: 2,2%-4,0%; Açúcares e xaropes: 0,0-1,2%
Determinação dos Constituintes Minerais
Determinação da cinza
Determinação dos componentes
(total, solúvel e insolúvel)
individuais da cinza
CINZA TOTAL
utilizada como indicativo de várias propriedades:
ndice de refinação de açúcares e farinhas. Açúcares : uma cinza muito alta dificultará a
cristalização e a descolarização.
Indicativo das propriedades funcionais de alguns produtos alimentícios (gelatina). Geléias de frutas e doces em massa: estimar
o
conteúdo de frutas.
Verificação nutricional de alguns alimentos. Alto nível de cinza insolúvel em ácido indica presença de areia.
Componentes Individuais da Cinza
Indispensáveis para o metabolismo normal: elementos indispensáveis da dieta essencial.
Não tem nenhuma função conhecida ou até podem ser prejudiciais à saúde (Pb e Hg)
Caracterização da pureza e a verificação da adulteração das amostras:
Cinza solúvel e insolúvel em água
Utilizado para a determinação da quantidade de frutas em geléias e conservas.
Alcalinidade da cinza Frutas e vegetais são alcalinas. Produtos cárneos e certos cereais são ácidos. Presença de sais de ácidos fracos, como o cítrico, o tartárico e o málico, que na incineração são convertidos nos carbonatos correspondentes. Utilizada para verificar adulteração em alimentos de origem vegetal ou animal.
Cinza insolúvel em ácido
importante para a verificação da adição de matéria mineral a alimentos, como sujeira e areia em temperos, talco em confeitos e sujeira em frutas.
CINZA TOTAL
Cinza Seca
Cinza úmida
Cinza seca versus cinza úmida
CINZA SECA Procedimento
1. Pesar cerca de 5 g de amostra num cadinho de porcelana, o qual deve ter sido previamente incinerado, esfriado e tarado. 2. O conjunto deve ser incenerado numa mufla, inicialmente a uma temperatura mais baixa e depois a 500 oC-600 oC. 3. Quando a cinza estiver pronta, isto é, não restar nenhum resíduo preto de matéria orgânica, o conjunto é retirado da mufla, colocado num dessacador para esfriar e pesado quando atingir a temperatura ambiente. 4. A diferença entre o peso do conjunto e o peso do cadinho vazio dá a quantidade de cinza na amostra.
Preparação da amostra
Cereais, queijos e leite: 3 g-5g; Açúcar, carnes, legumes, vinhos: 5g-10g; Sucos, frutas secas, frutas enlatadas: 25 g; Geléias, xaropes, doces em massa: 10 g.
Amostras líquidas ou úmidas: devem ser secas em estufa.
Produtos com grande quantidade de matéria volátil: devem ser aquecidos vagarosamente.
Amostras líquidas ou úmidas: devem ser secas em estufa.
Produtos com grande quantidade de matéria volátil : devem ser aquecidos vagarosamente.
Produtos ricos em gordura: aquecidos cuidadosamente, para evitar excesso de chama.
Peixes e produtos marinhos gordurosos: deve-se fazer uma incineração prévia a baixa temperatura, de modo que a gordura comece a fumegar sem incendiar-se.
Queijos gordurosos : adiciona-se uma pequena quantidade de algodão absorvente e incinerar cuidadosamente.
Manteiga : é necessário fazer extração da gordura da amostra já seca com algum solvente orgânico
Produtos açucarados : tendem a formar espuma. Adição de vaselina ou azeite de oliva.
Tipos de Cadinhos A escolha vai depender do tipo de alimento a ser analisado.
Quartzo: resistente a halogênio, soluções neutras e ácidas. Estável a altas temperaturas (até 1.100 oC).
Vycor: é fabricado com um vidro especial. Pode ser utilizado a temperaturas acima de 900 oC e é resistente a maioria dos compostos químicos, menos a bases.
Porcelana: resistência até 1.200 oC. bastante utilizado por manter seu peso constante e pelo baixo preço. suscetível a álcalis e pode rachar com mudanças bruscas de temperatura. Aço: é utilizado para amostras grandes. Tem baixo preço e alta resistência a ácidos e álcalis.
Platina: é o melhor de todos em vários aspectos, mas é muito caro. Tem alta resistência ao calor (1.773 oC), boa condutividade térmica e é quimicamente inerte.
Tempo de Incineração na Mufla
525 oC: frutas e produtos de frutas, carnes e produtos cárneos, açúcar e produtos açucarados e produtos de vegetais.
550 oC: produtos de cereais, produtos lácteos (com exceção da manteiga, que utiliza 500 oC), peixes e produtos marinhos, temperos e condimentos e vinho.
600 oC: grãos e ração.
Tempo de Incineração Varia com o produto e com o método.
Grãos e ração: 2 horas. A carbonização está terminada quando o material se torna completamente branco ou cinza, e o peso da cinza fica constante.
COSTUMA LEVAR MUITAS HORAS
Pesagem da Cinza
Cuidado com o manuseio do cadinho com a cinza: muito leve e pode voar facilmente.
Para a determinação dos minerais individualmente, não se deve utilizar a determinação de cinza seca, pois com esse método vai haver muita perda de certos elementos, dependendo da temperatura utilizada (máxima de 500 oC).
CINZA
MIDA
utilizada na determinação de elementos em traços, que podem ser perdidos na cinza seca, e também de metais tóxicos.
Digestão : com um único ácido.
cido sulfúrico: não é um agente oxidante muito forte e a completa decomposição pode demorar, mas para acelerar o processo pode-se adicionar um sal, como o sulfato de potássio, que vai aumentar o PE do ácido, acelerando assim o processo. cido nítrico: é um bom agente oxidante, mas pode ser evaporado antes da oxidação terminar e também pode causar a formação de óxidos insolúveis.
Mais utilizado: H2SO4-HNO3
CINZA SECA x CINZA ÚMIDA CINZA SECA
Utilizada para a determinação de cinza total, determinação
de cinza solúvel em água, insolúvel em água e insolúvel em ácido. útil na determinação dos metais mais comuns que aparecem em maiores quantidades. Técnica simples e útil para análise de rotina.
demorada, mas pode-se deixar durante a noite a temperaturas mais baixas.
Limitação do uso: altas temperaturas, reações entre os
metais e os componentes da amostra, ou entre estes e o material do cadinho.
Temperaturas mais altas com maior volatilização. Geralmente mais sensível para amostras naturais. Necessita menor supervisão. Podem-se utilizar amostras grandes.
Menos brancos para os reagentes.
CINZA ÚMIDA
mais comumente utilizada para determinação da composição individual da cinza.
Podem-se utilizar baixas temperaturas, que evitam perdas
por volatilização.
mais rápida.
Utiliza reagentes muito corrosivos. Necessidade de brancos para os reagentes. Não é prática como método de rotina. Exige maior supervisão. Não serve para amostras grandes.
ANÁLISE DOS ELEMENTOS INDIVIDUAIS
A cinza obtida por via úmida está pronta para ser utilizada para a análise individual de cada elemento mineral nela contido.
Absorção atômica; Emissão de chama; Colorimetria; Turbidemetria;
Titulometria.
Regras para a obtenção de resultados precisos e exatos: 1. Todo material utilizado deve ser o mais puro e inerte possível. 2. A limpeza dos equipamentos e cadinhos por banho de vapor é muito importante para diminuir as interferências e a adsorção dos elementos. 3. Utilização de microtécnicas com pequenos equipamentos e cadinhos. 4. Os reagentes e o material de laboratório devem ser o mais puros possível. 5. Evitar a contaminação do ar no laboratório. 6. Restringir as manipulações e etapas de trabalho. 7. Todo o procedimento deve ser verificado por análises comparativas interlaboratoriais.
CINZA SOLÚVEL E INSOLÚVEL EM ÁGUA A partir da cinza total, as cinzas solúvel e insolúvel em água são obtidas da seguinte maneira: 1. Juntar 25 mL de água ao cadinho. 2. Cobrir com vidro de relógio para evitar respingos para fora e aquecer até começar a ferver. 3. Filtrar num papel sem cinzas e lavar com água quente. 4. Carbonizar o papel filtro com o resíduo. 5. Deixar esfriar e pesar. A cinza pesada é a cinza insolúvel,e a cinza solúvel será a diferença entre a total e a insolúvel.
ALCALINIDADE DA CINZA CINZA TOTAL
1. Juntar no cadinho com a cinza uma quantidade em excesso e medida de HCl 0,1 M (ou ácido sulfúrico). 2. Adicionar água quente e aquecer em banho-maria. 3. Deixar esfriar e adicionar alguma gotas de alaranjado de metila com indicador. 4. Titular o excesso de ácido com NaOH 0,1 M. 5. Calcular a alcalinidade como o número de mL do ácido 0,1M requerido para neutralizar a cinza em 100 g de amostra.
CINZA SOLÚVEL EM ÁGUA
1. Titular o filtrado com HCl 0,1 M (pode ser ácido sulfúrico), usando alaranjado de metila como indicador.
2. Expressar a alcalinidade como o número de mL do HCl 0,1 M necessário para neutralizar a cinza em 100 g de amostra.
CINZA INSOLÚVEL EM ÁGUA
A determinação é igual à da cinza total, só que é utilizadas a cinza retida no filtro (cinza insolúvel).
