07/08/2008 às 09h27min - Atualizada em 07/08/2008 às 09h27min

Evolução da tecnologia em análises físico-químicas de laticínios

Introdução

A ciência e a tecnologia desenvolveram nos últimos séculos técnicas, análises e equipamentos para promover o avanço nas mais diversas áreas. Nas ciências agrárias e biológicas, onde as células vivas e sua interação com o ambiente são estudadas, as variações decorrentes de se trabalhar com organismos vivos não forneciam dados reprodutíveis, considerando o empirismo e o nível de detecção das técnicas antigas. Para que a pesquisa se tornasse confiável, reprodutível e com resultados mais aplicáveis, foi necessário que se estabelecesse um método científico, um plano de ações que deveriam ser seguidas para se elucidar um problema.

Outro aspecto de suma importância para a evolução do conhecimento foi o estudo matemático dos experimentos. A estatística aplicada à ciência traz a certeza de se executar um experimento que realmente produza como resultados dados que representam a realidade dos fatos. A matemática é fundamental para a pesquisa científica, sem ela apenas o bom senso é responsável pela discussão de resultados analíticos, o que é pouco para resolver os mais diversos problemas da humanidade. Além disso, numa área de pesquisa onde a amostra utilizada na análise será perdida ou destruída durante a sua execução, é necessário ter um bom conhecimento de técnicas amostrais, uma vez que as análises realizadas em determinadas unidades deverão garantir a integridade e ser representativas de um lote como um todo.

O conhecimento necessário para realizar um experimento em etapas lógicas, coerentes e confiáveis não foi suficiente e tornou-se necessário melhorar os equipamentos e as técnicas analíticas. Física e química se integram para que o conhecimento seja gerado mais eficientemente e mais rápido. Na pesquisa de alimentos, especialmente de lácteos, a necessidade de evitar que atos de má fé ponham em risco a saúde dos consumidores, além da necessidade de se manter padrões em diversas características dos produtos, alguns instrumentos e técnicas foram incorporados aos laboratórios de qualidade, como por exemplo, na determinação do ponto de congelamento do leite e de compostos nitrogenados.

Crioscopia

A crioscopia é uma propriedade coligativa das substâncias. A finalidade de realizar esta medição é determinar a temperatura de congelamento das substâncias. A temperatura de congelamento ou ponto crioscópico de uma solução será menor que o de seu solvente devido à presença de sólidos solúveis no meio. O leite possui lactose e sais como os principais sólidos solúveis e, portanto possui uma depressão do seu ponto de congelamento em relação à água. Quanto mais diluída for uma determinada quantidade de leite, mais próximo de 0°C será o seu ponto de congelamento, pois esta é a temperatura de congelamento da água (?solvente? do leite).

Sendo assim, a determinação do ponto de congelamento do leite fornece uma estimativa da quantidade de água adicionada ao leite, fraude que pode, além de lesar o consumidor e diminuir o rendimento da produção de derivados lácteos, acrescentar ao leite perigos físicos e microbiológicos inexistentes neste produto até então.

O crioscópio manual foi o primeiro equipamento utilizado para este fim. O fundamento de sua utilização é resfriar a solução de análise até uma temperatura abaixo de seu ponto de congelamento, promover uma forte agitação e observar a temperatura da solução se elevar até atingir estabilidade, ou o ?plateau?, onde a temperatura se mantém praticamente constante enquanto toda a solução não estiver completamente congelada (momento no qual a leitura no termômetro corresponde à temperatura de congelamento da amostra).

No crioscópio manual as baixas temperaturas necessárias para a realização da análise (entre ?6°C e ?8°C) são atingidas com um a solução de água, gelo e sal. A agitação deste banho de gelo e da amostra era feita manualmente através da manipulação de hastes metálicas com extremidades circulares. A quantidade de amostra utlizada era em torno de 70 a 100 mL. A aferição do equipamento quase sempre era negligenciada, devido ao tempo necessário para realizar tal procedimento, que o tornava inviável. Isso sem falar das próprias soluções de aferição dos crioscópios, que eram de sacarose e, portanto perdiam facilmente a estabilidade. As soluções de aferição utilizadas presentemente são feitas com cloreto de sódio, o que as torna mais estáveis, uma vez que não é recomendado o seu estoque em baixas temperaturas.

Atualmente utiliza-se o crioscópio eletrônico. O princípio de atuação deste equipamento é similar ao primeiro, porém a eletrônica trouxe qualidades realmente vantajosas para execução do método. A solução refrigerante é constituída de água, álcool e glicerol. A agitação da amostra e a identificação do plateau são eletrônicas. A quantidade de amostra utilizada é consideravelmente menor (de 2 a 3 mL) e o tempo de análise também. Devido às facilidades implantadas, a aferição do crioscópio é facilmente realizada após estabilização da temperatura do banho. Dessa forma, tornou-se mais fácil detectar rotineiramente fraude de leite com adição de água, o que inibiu a ação de muitos fraudadores desde então.

Compostos Nitrogenados

A determinação de compostos nitrogenados é importante para a indústria e a pesquisa em laticínios, uma vez que a partir dos resultados obtidos é possível estimar o teor protéico das amostras e também controlar o processo de maturação de queijos através de estimativas de proteólise. A técnica de Kjeldahl envolve a destilação de sais de amônio formados durante a digestão da amostra e para tal utiliza um equipamento destilador de kjeldahl. Este equipamento é responsável pelo carreamento da amônia formada (pela reação com hidróxido de sódio) até a solução de caráter ácido que vai fixá-la. A titulação dessa solução fornecerá a relação estequiométrica necessária para a determinação do teor de nitrogênio da amostra.

A digestão das amostras era feita em fogo direto, sem controle da temperatura durante a digestão, ocasionando resultados finais não confiáveis. Placas digestoras permitem o controle da temperatura de digestão durante todo o processo e permitem o uso de tubos que se encaixam diretamente nos destiladores. Os destiladores de kjeldahl atuais fornecem uma segurança extra ao analista, além de agilidade e praticidade na execução da técnica.

Conclusão

Outros itens têm sido incorporados aos laboratórios de análise aumentando a confiabilidade e praticidade das análises, como dispensadores e tituladores automáticos, kits rápidos para análise de antibióticos e atividade de fosfatase alcalina em leite, entre outros. Além disso, técnicas analíticas de cromatografia, espectrofotometria e eletroforese têm aumentado o conhecimento científico em laticínios, uma vez que componentes e substâncias podem ser detectadas mesmo que em pequenas quantidades nas amostras estudadas.


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