6-protena bruta

Determinação de proteína bruta

1

DETERMINAÇÃO DE PROTEÍNA

BRUTA

Determinação de proteína bruta

2

1. Proteínas

Grego "proteios": ocupar o primeiro lugar (o mais importante)

Contém: C (50 - 55%) H (6 - 8%) O (20 - 24%) N (15 - 18%) S (0,2 - 0,3%)

MS do corpo animal - até 70% é proteína

Polímeros de aminoácidos

Determinação de proteína bruta

3

COOH

H2N

1. Proteínas Grupo carboxílico

Grupo amina

Cadeia lateral Carbono a

Determinação de proteína bruta

4

Aminoácidos: 20 diferentes

Essenciais e não essenciais

Diferenciam-se pelo radical "R"

1. Proteínas

Determinação de proteína bruta

5(grupo R hidrofóbico)

1. Proteínas Aminoácidos apolares

Determinação de proteína bruta

6

Aminoácidos polares sem carga

1. Proteínas

(grupo R hidrofílico)

Determinação de proteína bruta

7

Aminoácidos polares com carga positiva

1. Proteínas

Aminoácidos básicos - aceptores de prótons.

Determinação de proteína bruta

8

Aminoácidos polares com carga negativa

1. Proteínas

Aminoácidos ácidos - doadores de prótons

Determinação de proteína bruta

9

Aminoácidos aromáticos

1. Proteínas

Determinação de proteína bruta

10Ligação peptídica

1. Proteínas

Determinação de proteína bruta

11Polipeptídeo

1. Proteínas

Determinação de proteína bruta

12

1. Proteínas

Determinação de proteína bruta

13

1. Proteínas

Determinação de proteína bruta

14

Funções biológicas compreendem:

Estrutural (tecidos - queratina, colágeno)

Catálise (enzimas - amilase, hexoquinase...)

Transporte (hemoglobina, calbindina)

Hormônios (insulina; GRH...)

Proteção (anticorpos; imunoglobulinas)

Armazenamento (ferritina)

Nutricional (caseína; ovoalbumina)

1. Proteínas

Determinação de proteína bruta

15

Vegetais sintetizam suas proteínas (por isso

fazemos adubação nitrogenada!)

Animais precisam ingerir proteínas

Ruminantes convertem N inorgânico em

proteína (graças à simbiose microbiana)

Valor biológico (perfil de aminoácidos)

1. Proteínas

Determinação de proteína bruta

16

2. ANÁLISE DE PROTEÍNAS

Determinação de nitrogênio total (Kjeldahl)

Método do biureto (nome dado à estrutura originada a partir da

decomposição da ureia, quando essa é submetida a uma temperatura de ˜

180oC / presença de ligações peptídicas)

Absorção no Ultra-violeta (devido Trp e Tyr)

Presença de grupos amino livres

Capacidade de ligação com corantes (Bradford)

Presença de AA aromáticos (fluorescência)

Determinação de proteína bruta

17

3. "Proteína bruta" - Método de Kjeldahl

Soma de todo nitrogênio presente na amostra

proteína verdadeira

aminoácidos

amidas

ácidos nucléicos

uréia

amônia

outros

Determinação de proteína bruta

1818

COMPONENTES DO ALIMENTO Análises Laboratoriais

A

L

I

M

E

N

T

O

NITROGÊNIO NÃO PROTEICO

PROTEÍNA

NÃO PAREDE

PAREDE CELULAR

COMPOSTOS NITROGENADOS

CARBOIDRATOS

MATERIA SECA

AGUA

LIGNINA

TANINOS

MATERIA ORGANICA

COMPOSTOS FENÓLICOS

SIMPLES

COMPOSTOS

LIPIDEOS

LIPOSSOLÚVEIS

VITAMINAS

HIDROSSOLÚVEIS

MATERIA INORGANICA

NÃO ESSENCIAIS

MACRO

MICRO

ESSENCIAIS

Estufa, MS

PROTEÍNA BRUTA (PB) Todo conteúdo de nitrogênio: uréia, aminas, aminoácidos, proteína

100 - PB - EE - FDN - MM Usualmente calculada: glucose, pectina, amido, outros açucares

Fibra Detergente Neutro FDN

Hemicelulose Celulose Lignina FDA

Não analisado rotineiramente

EXTRATO ETÉREO (EE) Triglicerídeos, ácidos graxos, fosfolipídios, ceras, pigmentos, etc.

Não analisado rotineiramente

CINZAS (Matéria Mineral) todos os minerais, sílica, etc. Mufla a 550 C.

Determinação de proteína bruta

19

Descobriu método rápido para se

determinar o valor nitrogenado dos

alimentos (1883)

Johan Gustav Kjeldahl Químico dinamarquês

História... 1849-1900História... 1849-1900

3. "Proteína bruta" - Método de Kjeldahl

Determinação de proteína bruta

20

Proposto por J. G. Kjeldahl (1883)

Proteína da dieta= PB (único valor analisado e

constatado!)

PB = %N x 6,25

Assume que toda proteína tem 16% de nitrogênio (100/16 = 6,25)

PB = N protéico + N não protéico (aminoácidos, amônia, amidas, ácidos nucléicos,

peptídeos...)

3. "Proteína bruta" - Método de Kjeldahl

Determinação de proteína bruta

21

AMOSTRA FATOR

Fator geral 6,25

Gelatina 5,55

Ovos 6,68

Produtos lácteos 6,38

Soja 6,25

Farinha de trigo 5,70

Arroz 5,95

Carnes 6,25

3. "Proteína bruta" - Método de Kjeldahl

Determinação de proteína bruta

22

Vantagens do método de Kjeldahl

aplicável a todos os tipos de alimentos simples relativamente barato boa precisão (é oficial)

Desvantagens

mede N total (protéico ou não) biureto é mais preciso demorado usa reagentes corrosivos

3. "Proteína bruta" - Método de Kjeldahl

Determinação de proteína bruta

23

4. Princípios e procedimentos

Passo 1: Digestão da amostra

Passo 2: Destilação da amostra

Passo 3: titulação da amostra

Determinação de proteína bruta

24

1ª ETAPA: DIGESTÃO DA AMOSTRA

4. Princípios e procedimentos

Determinação de proteína bruta

25

1ª ETAPA: DIGESTÃO DA AMOSTRA

Proteínas e outros compostos nitrogenados são decompostos na presença do ácido sulfúrico (H2SO4) concentrado, a quente, com produção de sulfato de amônio (NH4)2SO4 + SO2 + CO2 + H2O

+ (H2SO4) (NH4)2SO4 + SO2 + CO2 + H2O

Matéria orgânica

(contendo N)

CUSO4 + K2SO4

▲

Sulfato de amônio

4. Princípios e procedimentos

Determinação de proteína bruta

26

Sulfato de potássio (K2SO4) ou

de sódio é adicionado, a fim de

aumentar o ponto de ebulição do

ácido sulfúrico de 337ºC para

mais de 400ºC, tornando a

digestão rápida

Outros compostos como sulfato de cobre (CuSO4), mercúrio e

selênio são catalisadores -

auxiliam na digestão da matéria

orgânica

1ª ETAPA: DIGESTÃO DA AMOSTRA

4. Princípios e procedimentos

Determinação de proteína bruta

27

4. Princípios e procedimentos 1ª ETAPA: DIGESTÃO DA AMOSTRA

Determinação de proteína bruta

28

4. Princípios e procedimentos 1ª ETAPA: DIGESTÃO DA AMOSTRA

Determinação de proteína bruta

29

4. Princípios e procedimentos

1ª ETAPA: DIGESTÃO DA AMOSTRA

Determinação de proteína bruta

30

4. Princípios e procedimentos

1ª ETAPA: DIGESTÃO DA AMOSTRA

Determinação de proteína bruta

31

4. Princípios e procedimentos

1ª ETAPA: DIGESTÃO DA AMOSTRA

Determinação de proteína bruta

32

4. Princípios e procedimentos

1ª ETAPA: DIGESTÃO DA AMOSTRA

Determinação de proteína bruta

33

4. Princípios e procedimentos

1ª ETAPA: DIGESTÃO DA AMOSTRA

Determinação de proteína bruta

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4. Princípios e procedimentos

1ª ETAPA: DIGESTÃO DA AMOSTRA

Determinação de proteína bruta

35

4. Princípios e procedimentos 1ª ETAPA: DIGESTÃO DA AMOSTRA

Determinação de proteína bruta

36

4. Princípios e procedimentos 1ª ETAPA: DIGESTÃO DA AMOSTRA

Determinação de proteína bruta

37

4. Princípios e procedimentos 1ª ETAPA: DIGESTÃO DA AMOSTRA

Determinação de proteína bruta

38

4. Princípios e procedimentos 1ª ETAPA: DIGESTÃO DA AMOSTRA

Determinação de proteína bruta

39

4. Princípios e procedimentos 2ª ETAPA: DIGESTÃO DA DESTILAÇÃO

Determinação de proteína bruta

40

O nitrogênio capturado na forma de

sulfato de amônio, na presença da

solução concentrada de hidróxido de

sódio, dá origem ao hidróxido de amônio que libera amônia (NH3) na forma de

vapor a qual é condensada sobre a

solução de ácido bórico.

4. Princípios e procedimentos 2ª ETAPA: DIGESTÃO DA DESTILAÇÃO

Determinação de proteína bruta

41

(NH4)2SO4 + 2NaOH

▲

2NH4OH

2NH4OH + Na2SO4

2NH3 + 2H2O

2NH3 + 2H3BO3 2NH4H2BO3 Borato de

amônio

Sulfato de

amônio

Hidróxido de

sódio

Hidróxido de

amônio

Sulfato de sódio

Hidróxido de

amônio

Amônia

Amônia Ácido bórico

▲

4. Princípios e procedimentos 2ª ETAPA: DIGESTÃO DA DESTILAÇÃO

Determinação de proteína bruta

42

4. Princípios e procedimentos 2ª ETAPA: DIGESTÃO DA DESTILAÇÃO

Determinação de proteína bruta

43

4. Princípios e procedimentos 2ª ETAPA: DIGESTÃO DA DESTILAÇÃO

Determinação de proteína bruta

44

4. Princípios e procedimentos 2ª ETAPA: DIGESTÃO DA DESTILAÇÃO

Determinação de proteína bruta

45

4. Princípios e procedimentos 2ª ETAPA: DIGESTÃO DA DESTILAÇÃO

Determinação de proteína bruta

46

4. Princípios e procedimentos 2ª ETAPA: DIGESTÃO DA DESTILAÇÃO

Determinação de proteína bruta

47

4. Princípios e procedimentos 2ª ETAPA: DIGESTÃO DA DESTILAÇÃO

Determinação de proteína bruta

48

4. Princípios e procedimentos 2ª ETAPA: DIGESTÃO DA DESTILAÇÃO

Determinação de proteína bruta

49

4. Princípios e procedimentos 3ª ETAPA: DIGESTÃO DA TITULAÇÃO

Determinação de proteína bruta

50

4. Princípios e procedimentos 3ª ETAPA: DIGESTÃO DA TITULAÇÃO

Determinação de proteína bruta

51

O borato de amônio é titulado em ácido clorídrico (HCl) de concentração conhecida até a "viragem" da cor rosa, gerando cloreto de amônio mais ácido bórico

Em função do volume de ácido clorídrico (HCl) consumido, e conhecendo sua normalidade, é então possível calcular a concentração de nitrogênio captada a partir da amostra

NH4H2BO3 + HCl NH4Cl + H3BO3 Borato

de amônio

Ácido clorídrico

Cloreto de

amônio

Ácido bórico

4. Princípios e procedimentos 3ª ETAPA: DIGESTÃO DA TITULAÇÃO

Determinação de proteína bruta

52

O princípio é da equivalência entre o conteúdo de N na amostra que está na forma de borato de amônio e a quantidade de HCl necessária para converter todo o N para a forma de cloreto de amônio

Se calcularmos quantos Eqg de HCL forma necessários para reagir com o NH4

+, considerando

que a proporção é de 1:1, poderemos saber quanto de NH4

+ estava contido na amostra

4. Princípios e procedimentos 3ª ETAPA: DIGESTÃO DA TITULAÇÃO

Determinação de proteína bruta

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4. Princípios e procedimentos 3ª ETAPA: DIGESTÃO DA TITULAÇÃO

Determinação de proteína bruta

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4. Princípios e procedimentos 3ª ETAPA: DIGESTÃO DA TITULAÇÃO

Determinação de proteína bruta

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4. Princípios e procedimentos 3ª ETAPA: DIGESTÃO DA TITULAÇÃO

Determinação de proteína bruta

56

Eqg: peso atômico em gramas

Eqg N = 14 gramas

Normalidade (N): Eqg / 1000 mL

Solução 1N de nitrogênio = 14/1000 mL

Cada mL de solução 1 N = 0,014 g de nitrogênio

Cada mL de solução 0,1 N = 0,0014 g de nitrogênio

N x V = N' x V'

5. Cálculos

Determinação de proteína bruta

57

1 Eqg de HCl 1 Eqg de N

1 mL de HCl 0,1N 0,0014 g de nitrogênio

Vol de HCl 0,1 N X g de nitrogênio

X = (0,0014 g x Vol HCl 0,1 N) / 1

5. Cálculos

Determinação de proteína bruta

58

% PB = % N x 6,25

5. Cálculos