16/08/2012

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Cláudia Aparecida de Oliveira e Silva

Doutoranda em Ciência de Alimentos - UFMG

Analista e Pesquisadora de Saúde e Tecnologia - FUNED

Belo Horizonte, 17 a 19 de julho de 2012.

Análise de Alimentos:

uma abordagem multidisciplinar

III Jornada de Inverno de Química

Departamento de Química - UFMG

Programa do curso

1º dia (17-07-12): o Bromatologia – histórico, importância, evolução;

o Objetivos e importância da análise de alimentos.

2º dia (18-07-12): o Análise de nutrientes: água, lipídeos, carboidratos, proteínas, minerais:

métodos convencionais e instrumentais;

o Análise de contaminantes, resíduos e adulterações.

3º dia (19-07-12): o Gestão da qualidade laboratorial em análise de alimentos: normas de

qualidade, validação de métodos, materiais de referência e programas interlaboratoriais.

Broma - Bromatos significa “dos alimentos”;

Logos - significa Ciência.

Bromatologia é a ciência que estuda os alimentos.

Bromatologia ou Ciência dos Alimentos Bromatologia ou Ciência dos Alimentos

Química

Análise

Nutrição

Tecnologia

Microbiologia

Toxicologia

Legislação

Vigilância Sanitária

Caráter multidisciplinar

Bromatologia ou Ciência dos Alimentos

Atuação de profissionais de diversas áreas:

químico, farmacêutico, biólogo, nutricionista, engenheiro,

agrônomo, etc.

Pré-história ao início do sec. XVIII:

Seleção intuitiva de alimentos;

primeiras técnicas de preparo;

transmissão do conhecimento através da linguagem falada;

empirismo dominou o conhecimento sobre os alimentos ao longo

dos séculos, até que as bases da química foram estabelecidas.

Ciência dos Alimentos - História

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Marco inicial: Segunda metade do século

XVIII

Lavoisier (1743-1794): princípios da combustão e produção de energia calorífica;

processo de fermentação expresso por uma equação

balanceada - lei da conservação de massas;

primeira tentativa de determinar a composição elementar do

álcool;

primeiras publicações sobre ácidos orgânicos de alguns

frutos.

Ciência dos Alimentos - História

Período quantitativo (1780 – 1803):

Teorias de Lavoisier (combustão e produção de

calor) aplicadas por analogia;

estudos dos alimentos relacionados à quantidade de

calorias que forneciam, permitindo fixar com

precisão o valor e a natureza do potencial

energético da dieta.

Ciência dos Alimentos - História

Século XIX

O aperfeiçoamento de métodos analíticos permitiu

determinar carbono, hidrogênio e nitrogênio nos compostos orgânicos.

Liebig (1803-1873):

reconhecimento da importância do nitrogênio para os organismos e classificação dos alimentos em nitrogenados e não nitrogenados;

Researchs on the chemistry foods, publicado em 1847, talvez seja a primeira obra específica sobre alimentos.

Ciência dos Alimentos - História

Século XIX

Período qualitativo:

descoberta dos constituintes dos alimentos e conhecimento de

sua importância para o organismo (ex.minerais);

estação experimental agrícola de Weende, na Alemanha, de 1857 a 1865, processos de rotina para determinação dos principais constituintes dos alimentos;

necessidade de fiscalização e controle devido às crescentes práticas de adulterações, devido à revolução industrial.

Ciência dos Alimentos - História

Primeira metade - século XX.

Descoberta, caracterização e nomeação de:

aminoácidos;

ácidos graxos;

vitaminas.

Ciência dos Alimentos - História

Primeira metade - século XX.

Progresso nas metodologias analíticas;

compreensão do papel dos nutrientes em nível celular;

estabelecimento das necessidades diárias.

Ciência dos Alimentos - História

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Final século XX e início XXI:

Relação entre consumo de sal e pressão arterial;

Consumo excessivo de gorduras de origem animal e

ocorrência de doenças cardiovasculares;

Importância do consumo de fibras.

Ciência dos Alimentos - História História das tabelas de composição de

alimentos no Brasil

1948 – Tabela de Alimentos Brasileiros;

1951 – Tabela de Composição Química de Alimentos (FRANCO);

1977 – Estudo de Composição de Alimentos – ENDEF – compilação de dados

nacionais e internacionais – métodos analíticos utilizados na época;

1998 – Tabela Brasileira de Composição de Alimentos (TBCA-USP) – dados obtidos

pelos métodos analíticos atuais;

2001 – Tabela de Composição de Alimentos: suporte para decisão nutricional de

Phillipi – dados de tabelas nacionais e internacionais e de rótulos de alimentos;

2004/2011 – Tabela Brasileira de Composição de Alimentos – TACO

(NEPA/UNICAMP) – dados obtidos pelos métodos analíticos atuais.

Tabelas de composição de alimentos no Brasil Tabelas de composição de alimentos no Brasil

Tabelas de composição de alimentos no Brasil

Foco no bem-estar do homem;

acesso a alimentos básicos;

utilização racional de recursos alimentares;

minimização do efeito do processamento sobre o valor nutritivo dos

alimentos;

racionalização do uso de aditivos, defensivos agrícolas, etc.;

qualidade e segurança alimentar dos alimentos.

Desafios do profissional da Ciência dos

Alimentos

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Análise de alimentos

Ferramenta importante em todos os ramos da Ciência dos

Alimentos:

Nutrição e química de

alimentos

nutrientes e composição

centesimal;

propriedades funcionais;

alimentos para fins especiais;

características que definem

padrões de identidade e qualidade.

Análise de alimentos

Ferramenta importante em todos os ramos da Ciência dos

Alimentos:

Toxicologia de

alimentos

produtos de degradação;

migrantes de embalagens;

resíduos e contaminantes;

aditivos.

Análise de alimentos

Ferramenta importante em todos os ramos da Ciência dos

Alimentos:

Tecnologia de

alimentos

controle de qualidade de insumos

e matéria-prima;

controle de processos;

produto final – avaliação da

conformidade.

Análise de alimentos

Ferramenta importante em todos os ramos da Ciência dos

Alimentos:

Microbiologia de

alimentos

avaliação de microrganismos patogênicos:

Listeria, Salmonella, Escherichia coli,

Clostridium;

avaliação de micotoxinas e enterotoxinas;

viabilidade de microrganismos benéficos

em produtos fermentados;

controle de processos fermentativos e de

biotecnologia.

Análise de alimentos

Ferramenta importante em todos os ramos da Ciência dos

Alimentos:

Legislação e

Vigilância Sanitária

atendimento às legislações vigentes:

rotulagem, padrões de identidade e

qualidade, etc.;

monitoramento do risco à saúde;

ocorrência de fraudes e adulterações.

Análise de alimentos

Nutrientes e composição centesimal:

para fins de rotulagem nutricional, que é obrigatória (RDC 360/2003,

Anvisa):

INFORMAÇÃO NUTRICIONAL Porção de: g – medida caseira

Qtd.

%VD(*)

Valor energético kcal – kj %

Carboidratos g %

Proteínas g %

Gorduras totais g %

Gorduras saturadas g %

Gorduras trans g

Fibra alimentar g %

Sódio mg %

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Análise de alimentos

Nutrientes e composição centesimal:

alimentos pouco estudados e/ou aplicação tecnológica recente:

açaí, yacon, tremoço, farinha de banana, etc.

Análise de alimentos

Alimentos com propriedades funcionais:

Ômega 3: manutenção de níveis saudáveis do triglicérides;

Carotenóides (licopeno, luteína, zeaxantina): ação

antioxidante;

Fibras alimentares: auxílio no funcionamento do intestino;

Microrganismos probióticos: contribuem para o equilíbrio da

microbiota intestinal.

Análise de alimentos

Alimentos para “fins especiais”:

Alimentos com restrição ou redução de nutrientes:

o diet, light, isentos de glúten, etc.;

Alimentos infantis;

Alimentos para nutrição enteral;

Alimentos para atletas.

Análise de alimentos

Padrão de Identidade e Qualidade:

“Denominação, definição e composição de alimentos,

matérias-primas alimentares, alimentos in natura e

aditivos intencionais, fixando requisitos de higiene,

normas de envasamento e rotulagem, métodos de

amostragem e análise”.

Decreto-Lei nº 986/1969 – Ministério da Marinha de Guerra, do Exército e da Aeronáutica Militar.

Análise de alimentos

Padrão de Identidade e

Qualidade:

Padrões de Identidade e Qualidade

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Padrões de Identidade e Qualidade Padrões de Identidade e Qualidade

Padrões de Identidade e Qualidade Padrões de Identidade e Qualidade

Exemplo – Conserva de sardinha:

Art. 4º - Para fins deste regulamento, consideram-se as seguintes

definições:

I - conserva: entende-se por conservas de sardinhas os produtos

elaborados a partir de matéria-prima de espécies abrangidas por este

regulamento, fresca ou congelada, descabeçada, eviscerada, com

exceção de gônadas e rins, acrescidos de meio de cobertura,

acondicionados em um recipiente hermeticamente fechado e que tenham

sido submetidos a um tratamento térmico que garanta sua esterilidade

comercial;

Parágrafo único - No produto final, ou seja, conservas de sardinha, a

carne deve constituir, no mínimo, 50% em relação ao peso líquido

declarado.

Instrução Normativa nº 22 – 11/07/2011, MAPA.

Padrões de Identidade e Qualidade Padrões de Identidade e Qualidade Exemplo – Conserva de sardinha:

Art. 8º - A composição do produto compreende os seguintes ingredientes:

I - ingrediente obrigatório: sardinhas; e

II - ingredientes opcionais:

a) sal;

b) água potável;

c) azeite de oliva;

d) outros óleos vegetais comestíveis;

e) condimentos, aromas e especiarias;

f) aditivos intencionais;

g) vinagre;

h) vinho;

i) hortaliças;

j) frutas;

k) legumes; ou

l) outros previamente aprovados pelo órgão competente.

Instrução Normativa nº 22 – 11/07/2011, MAPA.

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Padrões de Identidade e Qualidade Padrões de Identidade e Qualidade

Padrões de Identidade e Qualidade Padrões de Identidade e Qualidade

Análises de alimentos

Produtos de degradação:

Ex.: histamina em pescados, em alimentos

fermentados.

Migrantes de embalagens:

Ex.: estanho em conservas vegetais e de frutas;

Ex.: polímeros plásticos em alimentos infantis.

Análises de alimentos

Resíduos e Contaminantes:

Ex.: drogas veterinárias e pesticidas.

Ex.: hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs):

queima incompleta de matéria orgânica;

Aditivos:

Ex.: corantes artificiais em doces de frutas, balas,

gelatinas e refrescos em pó.

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Análise de alimentos

Fraudes ou adulterações:

Ex.: amido de milho e resíduos vegetais no café;

Ex.: leite e derivados: soro, água, melamina;

Ex.: uso de aditivos diversos, medicamentos, ingredientes de

outra origem/espécies em alimentos não permitidos.

Análise de alimentos

Fraudes ou adulterações:

Cap. III: DOS CRIMES CONTRA A SAÚDE PÚBLICA:

Art. 272: “Corromper, adulterar ou alterar substância ou produto

alimentício destinado a consumo, tornando-o nocivo à saúde ou

reduzindo-lhe o valor nutritivo”.

Pena: reclusão, de 4 a 8 anos e multa.

Decreto-lei 2848/1940 – Código Penal.

Análises de alimentos : Aplicações

Indústrias de alimentos.

Órgãos governamentais.

Universidades e Institutos de educação.

Centros de pesquisa.

Controle de qualidade. Suporte na determinação da composição do produto final e rotulagem

nutricional obrigatória. Desenvolvimento de novos produtos. Estudo de adulterações ou fraudes dos alimentos. Fiscalização de produtos. Ajuste do preço de produtos em relação ao teor de alguns de seus

componentes. Pesquisas.

Leite, cana de açúcar.

Análise de alimentos: Esquema geral

Amostragem

Preparo da amostra

Reações químicas Mudanças físicas

Separações

Respostas

(quantitativa ou qualitativa)

Processamento de dados

Avaliação estatística

Análise de alimentos: Seleção de métodos

Objetivos da análise;

Natureza e concentração do componente analisado:

maiores > 1%;

menores 0,01 a 1%;

micro < 0,01% (traços: analitos em ppm e ppb).

Composição do produto (matriz):

possibilidades de interferentes.

Recursos:

prazo, custos e infra-estrutura.

Convencionais

ou

Instrumentais

Análise de alimentos: Dificuldades

Natureza diversificada dos alimentos;

variabilidade entre as amostras de um mesmo alimento;

complexidade dos alimentos: interferências de outros

constituintes;

perecibilidade dos alimentos;

diversidade de componentes para análise (analitos) e suas faixas de concentração;

métodos analíticos: disponibilidade e adequação.

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Análises de alimentos : Importância

Resultados de análises de alimentos subsidiam tomadas de

decisões relacionadas a aspectos econômicos e de saúde pública.

Relações comerciais Saúde pública

Devem ser confiáveis e comparáveis!

2º Dia:

Análise de nutrientes,

resíduos e contaminantes

Belo Horizonte, 18 de julho de 2012.

Qual método utilizar?

Métodos normalizados ou não normalizados;

Métodos de referência:

publicados em normas e órgãos oficiais;

Internacionais (ex.:AOAC: “Association of Official Analytical Chemists” – www.aoac.org);

Nacionais;

Métodos desenvolvidos pelo laboratório:

importante realizar processo de validação, para comprovar a aplicação;

É comum no PIQ do produto em questão, encontrarmos a referência do método a ser utilizado.

Instrução Normativa 46/2007, MAPA – PIQ Leites Fermentados:

10. Métodos de Análise:

Os métodos de análises recomendados são indicados nos subitens 4.2.2 e 7.4.

11. Amostragem:

Seguem-se os procedimentos recomendados na Norma FIL 50C: 1995.

Qual método utilizar?

BRASIL, 2007.

BRASIL, 2007.

Métodos de referência – publicações oficiais

nacionais

IN 20/1999 – “Métodos analíticos físico-químicos para controle de produtos cárneos e seus ingredientes – sal e salmoura”;

IN 62 e 68/2006 – “Métodos analíticos oficiais microbiológicos e físico-químicos, para controle de leite e produtos lácteos, respectivamente”;

IN 28/2007 – “Manual de métodos analíticos oficiais para fertilizantes minerais, orgânicos, organominerais e corretivos”;

IN 25/2011 – “Métodos analíticos oficiais físico-químicos para controle de pescado e seus derivados”.

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1. Umidade em alimentos

Teor de umidade: quantidade de água presente no

alimento (livre, adsorvida, ligada).

Teor de sólidos totais: todos os constituintes exceto a

água.

%ST = 100 - %U

Importância da determinação umidade

Preservação de produtos:

Ex: frutas e vegetais desidratados, grãos e cereais, leite em pó.

Processamento:

Ex: geléias e doces, produtos de trigo.

Embalagem:

Ex: leite e sucos concentrados, produtos desidratados.

Padrão de identidade de produtos:

Ex: queijos, produtos cárneos, cereais, etc.

Calculo do valor nutricional.

Teor de umidade de alguns alimentos

Alimento Teor de Umidade (%)

Frutas

Laranja

Melancia

Banana

90,0

95,0

75,0

Vegetais

Brócolis

Cenoura

Alface

85,0

85,0

95,0

Carnes 50,0 -75,0

Peixes 70,0 – 80,0

Leite in natura

Leite em pó

85,0 – 90,0

4,0

Ovo 70,0 – 75,0

Cereais < 10,0

Parâmetros estabelecidos para umidade em

alguns alimentos

Produto

Parâmetros para

umidade (g/100g)

Regulamento técnico

pertinente (PIQ)

Café torrado e moído < 5,0 RDC nº 277/2005, Anvisa

Produtos de frutas

secas ou desidratadas

< 25,0 RDC nº 272/2005, Anvisa

Leite em pó integral < 3,5

Portaria nº 369/1997,

MAPA

Lingüiça fresca < 70,0

Instrução normativa nº

04/2000, MAPA

Lentilha

< 14,0

Portaria nº 65/1993, MAPA

Farinhas, amidos,

cereais e farelos

< 15,0

RDC nº 263/2005, Anvisa

Tipos de métodos

Métodos diretos: a água é removida e quantificada;

princípios físicos e físico-químicos;

Exemplos: gravimétricos (secagem), destilação azeotrópica, titulação de Karl-Fischer, cromatografia gasosa, refratometria.

Métodos indiretos: a água não é removida;

a água é quantificada por parâmetros que se modificam em função do teor de água;

Exemplos: condutividade, espectroscopia (infravermelho e ressonância magnética nuclear).

Métodos físicos

Ressonância nuclear magnética.

Espectroscopia no infravermelho próximo.

Índice de refração.

Densidade.

Crioscopia.

Condutividade elétrica.

RMN

NIR

Crioscópio

Refratômetro

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simples Com circulação de ar

á vácuo

Métodos de secagem em estufa

Cápsula de porcelana

Pesa-filtro

Cápsula de alumínio

Secagem em estufa – recipientes para amostras

Pesa-filtro

Exemplo – Determinação da umidade em queijo por

secagem em estufa

* até peso constante.

Outros métodos por secagem

Radiação infravermelha

Microondas

Secagem em

dessecadores

Pesquisas em determinação de umidade 2. Cinzas e Minerais

Cinza é o resíduo inorgânico que permanece após a queima da

matéria orgânica, que é transformada em CO2, H2O e NO2.;

As vezes as cinzas não têm a mesma composição que a matéria

mineral originalmente presente no alimento, devido a:

perdas por volatilização.

Exemplos: Hg de 100 a 550 °C, Cd > 450 °C, Zn e Pb de

300 a 1000 °C

interações entre constituintes da amostra.

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2. Cinzas e Minerais

Constituição das cinzas:

grandes quantidades de Na, K, Ca e Mg;

pequenas quantidades de Al, Fe, Cu, Mn e Zn;

quantidades traços de As, I, F e outros.

Os elementos se encontram nas cinzas nas formas de

óxidos, sulfatos, fosfatos, silicatos e cloretos,

dependendo das condições de incineração e da

composição do alimento.

Teor de cinzas de alguns alimentos

Alimento Teor de cinzas (%)

Lácteos 0,7 a 6,0

Carnes 0,5 a 6,7

Peixes 1,2 a 3,9

Frutas frescas 0,3 a 2,1

Cereais 0,3 a 3,3

Óleos e gorduras vegetais 0

Manteiga e margarina 2,5

Açúcares e xaropes 0 a 1,2

CECCHI, 2003

Alimento Cálcio (mg/100g)

Leite integral 123

Leite desnatado 134

Queijo parmesão 992

sardinha 167

Feijão carioca cru 123

Castanha do pará 146

Couve manteiga refogada 177

Espinafre cru 98

Ovo de galinha cru 42

Teor de cálcio de alguns alimentos Determinação de cinzas e minerais

Obtenção das cinzas (totais, alcalinidade, solúveis e insolúveis):

queima seca;

queima úmida.

Análise elementar:

titulometria;

espectrofotometria (colorimetria);

turbidimetria;

emissão de chama;

absorção atômica (chama, forno de grafite, gerador de hidreto);

ICP-OES (Espectrometria de emissão ótica indutivamente

acoplada ao plasma).

Necessidade de controle ambiental, de

materiais e reagentes, incluindo a água,

devido a possíveis contaminações.

Importância da obtenção das cinzas para

determinação dos minerais

Tratamento da amostra depende da complexidade da matriz e do limite de

quantificação a ser atingido;

Objetivos:

Degradar e solubilizar a matriz para liberar os metais presentes para a

análise;

Extrair os metais para um solvente mais adequado a técnica de

quantificação;

Concentrar metais que se encontram presentes em baixas concentrações

na matriz;

Separar analitos que possam interferir na quantificação;

Diluir a amostra para o efeito da matriz não ser significativo;

Separar diferentes formas químicas (especiação).

Queima Seca Queima Úmida

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Queima Seca

Titulometria:

consiste essencialmente em determinar o volume de uma solução

de concentração conhecida, que se requer para a reação

quantitativa com um dado volume de solução da substância em

análise.

Exemplo:

determinação de cloreto, por volumetria, utilizando solução de

nitrato de prata na presença de concentração conhecida.

NaCl + AgNO3 AgCl (s) + NaNO3 (aq)

AgNO3 + K2CrO4 Ag2CrO4 (s) + 2 KNO3 (aq)

Análise elementar

Determinação de cloretos em alimentos

Obtenção das

cinzas, por via seca Solubilização em

água, transferência

e adição do

indicador

Titulação até o

ponto de viragem

Absorção Atômica

3. Lipídeos

Componentes do alimento insolúveis em água e solúveis em solventes

orgânicos;

Característica de solubilidade comum aos lipídeos, preferencialmente a

uma característica estrutural. Contudo:

triacilgliceróis são muito hidrofóbicos;

mono e digliceróis possuem partes hidrofílicas e hidrofóbicas em suas

moléculas, sendo solúveis em solventes pouco polares.

Triacilgliceróis são a categoria mais prevalente nos alimentos.

Triacilglicerol

Éster de glicerol e ácidos

palmítico, oléico e linolênico

Teor de lipídeos de alguns alimentos

Alimento Teor de lipídeos (%)

Manteiga e margarina 81

Molhos de salada 40 - 70

Leite fresco 3,7

Leite em pó 27,5

Sorvetes 12

Cereais 3 - 5

Carne 16 - 25

Peixes 0,1 - 20

Ovos 12

Chocolate 35

Frutas 0,1 - 1

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Determinação de lipídeos

Extração com solvente

Remoção do solvente

Saponificação ou metilação

Perfil lipídico

Lipídeos totais

Tipos de métodos

Extração com solvente a quente

Éter etílico ou éter de petróleo:

método Soxhlet (processo semi-contínuo);

método Goldfish (processo contínuo).

Extração com misturas de solventes a frio

Clorofórmio, metanol e água:

método Bligh-Dyer.

Clorofórmio e metanol, 2:1:

método Folch.

Tipos de métodos

Extração de lipídeos ligados a outros componentes:

hidrólise ácida (métodos Gerber e Babcock);

hidrólise alcalina (métodos Rose-Gottlieb e Mojonnier –extração

com solvente em processos descontínuos ).

Métodos instrumentais:

Cromatográfia gasosa.

Método Soxhlet – Extração com solvente

Secagem e pesagem dos tubos

Preparo e pesagem das

amostras

Processo de extração,

recuperação do solvente e

pesagem do resíduo gorduroso

Método de Gerber – Hidrólise ácida

Butirômetro – leite fluido

Graduação: 0 a 8,0%

Adição ác. Sulfúrico conc. +

leite + álcool isoamílico Agitação até solubilização

Centrifugação 1000-1200 rpm

Por 5’ (duas vezes)

Leitura

Cromatografia gasosa – Perfil de ácidos

graxos em azeite

Extração a frio por Bligh-

Dyer;

Metilação com BF3;

Análise por CG – DIC

(detector de ionização em

chama)

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Perfil de ácidos graxos

30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 min-1.25

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

0.50

uV(x1,000)

30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 min

-1.00

-0.75

-0.50

-0.25

0.00

0.25

uV(x1,000)

41.0 42.0 43.0 44.0 45.0 46.0 47.0 48.0 49.0 50.0 51.0 min

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

uV(x1,000)

0

50

100

150

200

250

300

350

400

C

Chromatogram

41.1

82/1

215

42.2

78/2

6522

43.2

28/3

27

43.7

79/6

48806

43.8

53/1

4878

45.5

83/7

8046

45.7

34/3

40

46.7

15/3

497

47.7

92/5

924

47.9

96/2

468

49.7

85/1

358

50.9

04/1

112

C18:0

C18:1

C18:2

C18:3

C20:0

C20:2

42.0 43.0 44.0 45.0 46.0 47.0 48.0 49.0 50.0 51.0 min

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

uV(x1,000)

0

50

100

150

200

250

300

350

400

C

Chromatogram

42.2

52/3

2644

43.2

87/5

06

43.6

72/2

84954

43.7

79/1

3963

44.0

65/4

53

45.1

96/1

340

45.7

04/4

21369

46.7

20/4

300

47.1

36/1

808

47.6

22/1

792

47.8

23/4

2532

47.9

97/2

867

48.8

38/3

37

49.2

74/6

13

49.7

86/6

98

49.9

06/5

05

50.9

17/6

510

C18:0

C18:1

C18:2

C18:3

C20:0 C20:2

Azeite de oliva A - satisfatório

Azeite de oliva B - adulterado

42.5 45.0 47.5 50.0 min-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

uV(x10,000)

Chrom atogram

42.5 45.0 47.5 50.0 min

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

uV(x1,000)

Chrom atogram

Valores de referência e encontrados

Sobreposição dos cromatogramas dos azeites A e B

e deslocamento para a esquerda do azeite B

Sobreposição dos cromatogramas

C18:1

A - Satisfatório

B - Adulterado

A - Satisfatório

B - Adulterado

C18:2

C22:1

Composto

Valores de

Referência Resultado

Mín. Máx. Média

(g/100g)

C14:0 0,00 0,05 0,08

C16:0 7,50 20,00 11,54

C16:1 0,30 3,50 0,22

C17:0 0,00 0,30 0,09

C17:1 0,00 0,30 0,07

C18:0 0,50 5,00 3,71

C18:1

n9c 55,00 83,00 32,16

C18:1 n9t 0,00 0,05 0,00

C18:2

n6c 3,50 21,00 46,97

C18:2

n6ct 0,00 0,05 0,16

C18:3 n3 - - 4,64

C20:0 0,00 0,60 0,49

C20:1 0,00 0,40 0,07

C22:1 0,00 0,20 0,72

C24:0 0,00 0,20 0,28

Valores de referência - azeite

Composto

Valores de

Referência Resultado

Mín. Máx. Média

(g/100g)

C14:0 0,00 0,05 0,08

C16:0 7,50 20,00 11,54

C16:1 0,30 3,50 0,22

C17:0 0,00 0,30 0,09

C17:1 0,00 0,30 0,07

C18:0 0,50 5,00 3,71

C18:1 n9c 55,00 83,00 32,16

C18:1 n9t 0,00 0,05 0,00

C18:2 n6c 3,50 21,00 46,97

C18:2 n6ct 0,00 0,05 0,16

C18:3 n3 - - 4,64

C20:0 0,00 0,60 0,49

C20:1 0,00 0,40 0,07

C22:1 0,00 0,20 0,72

C24:0 0,00 0,20 0,28

Composto

Valores de Referência

Mín. Máx.

C14:0 0,00 0,20

C16:0 8,00 13,50

C16:1 0,00 0,20

C17:0 na Na

C17:1 na na

C18:0 2,00 5,40

C18:1 17,00 30,00

C18:2 48,00 59,00

C18:3 3,50 8,00

C20:0 0,10 0,60

C20:1 0,00 0,70

C22:1 0,00 0,30

C24:0 0,00 0,50

IN 49/2006, MAPA.

Valores de referência – óleo de soja

4. Proteínas

As proteínas são polímeros constituídos por 20 aminoácidos unidos

pela ligação peptídica, e tem alto PM;

A ligação peptídica é de natureza covalente, onde o grupamento

carboxílica (COOH) é unido ao grupo amina (NH3) com perda de

H2O.

Alimento Teor de proteínas (%)

Leite 3,5

Carne 25

Ovo 13

Arroz integral 7,5 a 9,0

Arroz polido 5,2 a 7,6

Farinha de trigo 9,8 a 13,5

Macarrão, sêmola 12,10

Soja 33 a 42

Batata 10 a 13

Amendoim 25 a 28

Maçã 0,3

Teor de proteína nos alimentos Análise de proteínas – método Kjeldahl

1ª etapa - digestão

Amostra + catalisador

Digestão a 420 ºC

N orgânico = sulfato de amônio

Adição de

ácido súlfurico

concentrado

N da amostra + H2SO4 (NH4)2SO4

16/08/2012

16

2ª etapa - destilação

Adição de

NaOH e

água

a quente

Análise de proteínas – método Kjeldahl

(NH4)2SO4 + NaOH 2NH3 + Na2SO4 + 2 H2O NH3 + H3BO3 (NH4)H2BO3

3ª etapa - Titulação

Titulação com HCl

padronizado

Indicador misto

Ponto de viragem

N% = Vg(mL) 0,14 x Fc

massa(g) ou volume(mL) da amostra

pH = 5,5

pH = 4,0

Análise de proteínas – método Kjeldahl

(NH4)H2BO3 + HCl (NH4)Cl + H3BO3

P% = N x Fator

específico*

*6,38: lácteos; 6,25: grãos

Analisa as proteínas e ou aminoácidos presentes. Separa pelo PM e carga elétrica da proteína (ou outra substância que se queira

analisar).

Análise de proteínas - eletroforese Análise de proteínas – CLAE/UV

Quantificação de aminoácidos por cromatografia de troca iônica, detector

UV. OBS.: há necessidade de realizar a degradação da proteína (hidrólise

ácida).

Fonte: Carreira et al. (2002)

5. Carboidratos

“poli-hidroxialdeídos, poli-hidroxicetonas, poli-hidroxiálcoois,

poli-hidroxiácidos e seus derivados simples e polímeros

desses compostos unidos por ligações hemiacetálicas”;

Reação hemiacetal entre o carbono 1 (aldeído) com o

carbono 5 (hidroxila), obtendo-se uma fórmula hexagonal

idêntica ao pirano ou pentagonal do furano no caso da

frutose.

O ll

C - H l

HCOH l

HOCH l

HCOH l

HCOH l

CH2OH

HO l

C - H l

HCOH l

HOCH l

HCOH l

CH l

CH2OH

O

o

OH

OH

OH

CH2OH

OH

Glicose

16/08/2012

17

Açúcares redutores e não redutores

Na ligação entre monossacarídeos, se os grupos hidroxílicos

hemiacetálicos dos dois monossacarídeos estão envolvidos =

açúcar não redutor. Exemplo: sacarose.

Na ligação entre monossacarídeos, se os grupos hidroxílicos

hemiacetálicos de um dos monossacarídeos está envolvido =

açúcar redutor. Exemplo: maltose, lactose.

Sacarose Lactose

Lane-Eynon

(Volumetria)

Muson-Walker

(gravimetria)

Métodos

Espectrofotométricos

Antrona

Fenol-ácido sulfúrico

Ácido dinitrosalicílico

Somogyi-Nelson

Refratometria

Cromatografia em

papel e camada

delgada

CG e CLAE

Método químicos Métodos ópticos e

cromatográficos

Métodos de análise

Análise de carboidratos – método Fehling

quando um açúcar redutor é tratado por uma solução alcalina, a

quente, o açúcar é degradado e alguns dos seus produtos de

degradação reduzem os íons cúpricos a um precipitado de óxido

cuproso;

soluções de Fehling-Soxhlet.

Solução A

Solução B

34,64 g de CuSO4.5H2O + 0, 5 mL H2SO4 qsp 500 mL

173 g de NaKC4H4O6.4 H2O + 50 g NaOH qsp 500 mL

Óxido cuproso (precipitado vermelho)

Sulfato cúprico (solução azul)

Tartarato duplo de sódio e potássio

Análise de carboidratos – método Fehling

Cuprotartarato de sódio e potássio

Análise de carboidratos – método Fehling

Glicose

Frutose

Hidroximetilfurfural

Furfural

Antrona

COMPLEXO AZUL PETRÓLEO

Análise de carboidratos – método espectrofotométrico

16/08/2012

18

Análise de carboidratos - CLAE 6. Fibras

São substâncias de origem vegetal, carboidratos (ou

derivados dos mesmos) com exceção da lignina e que

resistem à ação das enzimas digestivas humanas,

chegando intactas ao cólon e aí são parcialmente

hidrolisadas e fermentadas pela microbiota bacteriana.

Classificação das fibras

Caboidratos: Fibras insolúveis: celulose.

Fibras solúveis: hemicelulose, pectinas

gomas e mucilagens (excretadas pelas

células vegetais), carragena e agar

(algas).

Não carboidratos: Fibras insolúveis: lignina.

Estruturais

Não estruturais

Estruturais

Método Fibra Alimentar

Amostra desengordurada

Digestão com amilase

Digestão com pepsina

Digestão com pancreatina

fração fibra insolúvel Resíduo solúvel

precipitação com álcool

fração fibra solúvel Secagem

Incineração

Diphenylamine

IAL

30 μg/mL

MAPA

25μg/mL

Limite de

detecção

MAPA

Pesquisa de nitrato em alimentos Pesquisa de antibióticos em leite

Kit snap -

betalactâmicos

Teste enzimático, com receptor específico no

qual beta-lactâmicos são capturados por uma

proteína em um suporte plástico;

kit é completo, com pipeta e tubo

descartáveis;

limite de detecção na faixa de 3,0 mcg/L;

confirmação e quantificação por CLAE.

16/08/2012

19

3º Dia:

Gestão da Qualidade em

laboratórios de análise de

alimentos

Belo Horizonte, 19 de julho de 2012.

Gestão da qualidade em análise de alimentos

OBJETIVO:

Resultados

confiáveis e

comparáveis

COMO?

Implantação de

sistema da gestão

da qualidade

OBJETIVO:

Resultados

confiáveis e

comparáveis

COMO?

Implantação de

sistema da gestão

da qualidade

Comprovação da

competência técnica!!!

Normas ISO

ISO – International Organization for Standardization

Normatização em nível mundial;

Criada em 1947, sede em Genebra – Suiça;

Atualmente é composta por mais de 150 países membros.

No Brasil

Representada pela ABNT – Fórum Nacional de Normalização;

Elaboração de padrões ou normas para facilitar as relações

comerciais entre diferentes países.

Normas ISO – Série 9000

Prestação de serviços –

Acreditação (reconhecimento

formal de competência) –

Norma ISO/IEC 17025

•Requisitos de direção.

•Requisitos técnicos.

Pesquisa – Reconhecimento

da conformidade aos

princípios das boas práticas

de laboratório – Referência

BPL

Gestão da qualidade em laboratórios de

análise de alimentos

Vários documentos orientativos

no site do inmetro:

www.inmetro.gov.br

Norma ISO/IEC 17025:2005

Estabelece requisitos gerenciais e técnicos para a implementação de

sistema de gestão da qualidade em laboratórios de ensaio e calibração;

Aplicável em laboratórios de ensaios e calibrações, em qualquer área de

conhecimento, incluindo exames físicos, químicos e biológicos referidos às

industrias metalúrgicas, de plásticos, da borracha, automobilística,

eletroeletrônica, química, de análise ambiental, análise de alimentos,etc.

ISO/IEC 17025 = ISO 9001 + requisitos de competência

técnica de laboratórios

16/08/2012

20

A quem se destina a NBR ISO/IEC 17025?

para desenvolverem os sistemas

de gestão, administrativo e

técnico.

1. Laboratórios

2. Clientes de laboratórios

3. Autoridades regulamentadoras

4. Organismos de acreditação

na confirmação ou reconhecimento

da competência de laboratórios.

ABNT NBR ISO/IEC 17025:2005

118

17025:2005 - Requisitos da direção

4.1

Organização 4.2

Sistema de

gestão

4.6

Aquisições

de serviços e

suprimentos

4.9 Controle

de trabalhos

não conformes

4.10

Melhoria

4.11 e 4.12

Ações corretivas e

preventivas

4.14

Auditorias internas

4.15 Análises

críticas pela

gerência

4.3 Controle

de

documentos

4.13 Controle

de registros

4.4

Análise crítica

de pedidos,

propostas e

contratos

4.5

Subcontratação

4.7

Atendimento ao

cliente

4.8 Reclamações

Fonte: SOUZA, 2005.

4.13 Controle de Registros

Observações, dados e cálculos devem ser registrados no momento que são

realizados.

Quando ocorrer erro no registro, cada erro deve ser riscado, não devendo

ser apagado ou tornado ilegível, o valor correto deve ser colocado ao

lado devendo ser rubricado pela pessoa que fizer a correção.

Registros técnicos:

17025:2005 - Requisitos da direção

E a rastreabilidade?

5.3

Acomodações

e condições

ambientais 5.5

Equipamentos

5.7

Amostragem

5.8

Manuseio de

itens de ensaio

5.6

Rastreabilidade

5.6.3 Padrões e

materiais de

referência 5.10

Apresentação

dos resultados

5.2 Pessoal

5.4

Métodos de

ensaio e

validação

5.9 Garantia da

qualidade

Fonte: SOUZA, 2005.

17025:2005 - Requisitos técnicos

5.3

Acomodações

e condições

ambientais 5.5

Equipamentos

5.7

Amostragem

5.8

Manuseio de

itens de ensaio

5.6

Rastreabilidade

5.6.3 Padrões e

materiais de

referência 5.10

Apresentação

dos resultados

5.2 Pessoal

5.4

Métodos de

ensaio e

validação

5.9 Garantia da

qualidade

Fonte: SOUZA, 2005.

Amostragem s2AM

Ambiental s2amb

Amostras s2am

MRC s2mrc

Reagentes s2r

Equipamento s2e Método s2

m Pessoal s2p

Controle de qualidade

Apresentação do resultado

Garantia da qualidade (controles internos e

externos)

RESULTADO s2R

Gestão da qualidade em laboratórios de análises de alimentos

Fonte: Souza, 2005.

16/08/2012

21

5.2 Pessoal

Possuir pessoal suficiente e com o conhecimento técnico, escolaridade e

experiência adequada às funções designadas;

possuir um programa de treinamento para todo pessoal;

registros dos treinamentos, capacitações e experiências do pessoal técnico

devem estar atualizados, datados e serem guardados no laboratório.

Certificado

Curso de Cromatografia

em fase Gasosa

Carga horária de 40H

Instituição qualificadora

Assinatura do responsável pelo

treinamento

Fulano de Tall

17025:2005 - Requisitos técnicos

5.3 Acomodações e Condições ambientais

As instalações devem facilitar a realização correta

dos ensaios e/ou calibrações;

monitoramento, controle e registro das condições

ambientais;

separação de áreas com atividades incompatíveis;

arrumação, limpeza e controle de acesso das áreas.

17025:2005 - Requisitos técnicos

5.4 Métodos de Ensaio e Calibração e Validação de Métodos

O laboratório deve ter instruções:

o uso e a operação de todos os equipamentos (IT);

o manuseio e a preparação dos itens para cada ensaio (POP).

Instruções, normas e manuais e dados de referência aplicáveis ao

trabalho:

o atualizados;

o prontamente disponíveis para todo o pessoal.

17025:2005 - Requisitos técnicos

Seleção de Métodos

• Procurar estabelecer os métodos de calibração e ensaio com referências a normas

e especificações de renome;

• Podem utilizar métodos desenvolvidos pelo laboratório, se forem apropriados para o

uso e se estiverem validados;

• O cliente deve ser informado sobre o método escolhido;

• O laboratório deve confirmar que tem condição de operar adequadamente métodos

normalizados, antes de implantar os ensaios ou as calibrações.

5.4 Métodos de Ensaio e Calibração e Validação de Métodos

17025:2005 - Requisitos técnicos

17025:2005 - Requisitos técnicos

ABNT, 2005. INMETRO, 2011.

Validação de métodos analíticos

16/08/2012

22

Parâmetros de validação

Seletividade.

Linearidade (Faixa linear).

Limite de detecção.

Limite de quantificação.

Exatidão.

Precisão.

Robustez.

Adequação para uso

(fitness for purpose)

INMETRO, 2011.

Parâmetros de validação conforme o tipo de

ensaio

INMETRO, 2011.

(1) Dependendo da faixa de concentração do analito pode não ser necessária a determinação dos limites de detecção e de quantificação, como

por exemplo: determinação de sacarose em balas e determinação do teor de gordura em carnes. por exemplo .componentes maiores com concentração entre 1 a 100%,

(2) São considerados como de menor teor concentrações entre 0,01 a 1% e elementos traços, os elementos em concentração abaixo de 0,01%

Determinação do limite de detecção

INMETRO, 2011.

5.4 Métodos de Ensaio e Calibração e Validação de Métodos

Estimativa da Incerteza de Medição

Para todos os serviços de calibração deve ser calculada

a incerteza da medição dos resultados;

Para ensaio ou calibração, deve existir um procedimento

escrito para estimativa da incerteza da medição.

17025:2005 - Requisitos técnicos

Parâmetro: Gorduras totais (g/100g)

Amostra: Lingüiça defumada

Resultado: 35,1 +/- 0,3 (g/100g)

Estimativa da Incerteza de Medição

ABNT & INMETRO, 2003.

5.4 Métodos de Ensaio e Calibração e Validação de Métodos

Controle de dados

Os cálculos e transferência de dados devem ser submetidos a

verificações. Softwares ou planilhas de cálculo que calculam ou apresentam

os resultados da medição devem ser validados. Manter os registros.

Os softwares ou planilhas devem ser protegidos e guardados de forma a

garantir a sua integridade, a confidencialidade.

Computadores e/ou equipamentos automatizados devem ser

adequadamente selecionados, instalados e protegidos.

17025:2005 - Requisitos técnicos

16/08/2012

23

5.5 Equipamentos

Identificação

Devem ser univocamente identificados e de forma permanente;

estar visivelmente identificados quanto ao estado de calibração, incluindo a

data da última e da próxima calibração.

Calibração/Verificação

Todos aqueles que afetem a qualidade ou a confiabilidade dos resultados

devem estar sob um sistema de controle de calibração e verificação

periódica, antes do uso;

deve-se estabelecer um programa para a calibração dos equipamentos

(inclusive os de medições auxiliares).

17025:2005 - Requisitos técnicos

5.8 Manuseio de Itens de Ensaio e Calibração

O laboratório deve ter:

Procedimentos de:

transporte, recebimento, manuseio, proteção,

armazenamento, retenção e manuseio das amostras;

Sistema de identificação, para que as amostras não

sejam confundidas;

Registro de anormalidades ou desvio das condições

especificadas detectadas no ato de recebimento das

amostras;

Condições adequadas para o armazenamento das

amostras.

17025:2005 - Requisitos técnicos

5.9 Garantia da qualidade de resultados

Procedimentos para monitorar a validade dos ensaios:

materiais de referência, certificados e/ou controle interno da qualidade;

participação em programas interlaboratoriais (ensaios de proficiência);

ensaios em replicatas;

reensaio.

Dados fora do controle? Ação planejada!

17025:2005 - Requisitos técnicos

5.10 Apresentação de resultados

O relatório/laudo de ensaio deve ser/conter:

todas as informações necessárias para que o cliente possa interpretar corretamente

os resultados e aquelas solicitadas pelo mesmo;

exato;

claro;

objetivo;

sem ambigüidade;

de acordo com as instruções nos métodos de ensaio.

17025:2005 - Requisitos técnicos

Relatório/Laudo de ensaio

Instituição que realizará o ensaio

Endereço

Nome do cliente

Endereço

Laboratório “X” foi utilizado para os ensaios

(se diferente do endereço do laboratório)

Referência ao plano de amostragem**

Método utilizado

Descrição, identificação e condição dos itens ensaiados

Resultados: mg/L e incerteza

Opiniões e interpretações**

Conformidade/não conformidade**

Resultados de ensaios obtidos de subcontratação devem estar

claramente identificados

Identificação 001/2010

Pág. 1/1

*Quando for crítico ** Quando for necessário

Data do recebimento da

amostra*

se relevante para a validade dos resultados,

requerida pelo cliente ou quando afeta a

conformidade a um limite de especificação

Responsável pelo laudo nome, função e assinatura

Programas Interlaboratoriais

Estudos colaborativos/comparativos entre diferentes laboratórios;

Principais objetivos:

avaliação do desempenho (ensaio de proficiência);

validação de nova metodologia;

caracterização de material de referência e obtenção da incerteza

declarada.

16/08/2012

24

Consiste no uso de ensaios de comparação interlaboratorial para verificação

do desempenho global de laboratórios de ensaios;

esta comparação interlaboratorial será conduzida por um órgão de

competência técnica reconhecido oficialmente (“provedor”);

subsídio a auto avaliação dos laboratórios;

avaliação dos laboratórios pelos clientes ou por organismos acreditadores ou

reguladores.

Ensaio de proficiência (EP) Ensaio de proficiência (EP)

Fonte: SOUZA, 2011.

Ensaio de proficiência (EP)

Fonte: SOUZA, 2011.

Exemplo – Ensaio de proficiência

Matriz:

o Patê de frango embutido: bisnaga com 100g;

Analitos:

o Cinzas (g/100g);

o Proteína (g/100g);

o Gordura (g/100g);

o Umidade (g/100g).

Exemplos de recomendações:

- realizar os ensaios conforme

método de rotina do laboratório;

- realizar as análises em triplicata;

- expressar os resultados médios

com 2 casas decimais.

Relatório do Ensaio de Proficiência

Divulgação dos valores reais para cada analito;

divulgação dos desvios aceitáveis e enquadramento dos participantes, com base

nos valores estabelecidos.

Valor designado = 30,0 g/100g

Obtido pelo participante = 25,0 g/100g

Desvio padrão alvo = 3,0

Z score = 1,66 SATISFATÓRIO!!!

Comentários do provedor:

Relatório do Ensaio de Proficiência

16/08/2012

25

Provedores nacionais em alimentos PROVEDOR ENSAIOS MATRIZ OBSERVAÇÕES

Cientec - Interlab

Proteína, gordura, cinzas umidade e fibra

dietética

Cereais em vegetais

em pó www.cientec.rs.gov.br

Rede Baiana de

Metrologia

Cinzas e umidade Farinha de trigo

www.fieb.org.br/rbme Açúcares redutores, sacarose aparente,

cinzas, acidez, umidade, HMF e

diastase

Mel

INCQS - FioCruz

Pesticidas (vegetais), drogas veterinárias

(leite) e corantes artificiais (bebidas

não alcoólicas)

Vegetais, leite e

bebidas não

alcoólicas

www.incqs.fiocruz.br/ep

Rede Metrológica

RS

Cu, acetaldeído, teor alcoólico a 20 ºC,

acetato de etila, metanol e acidez Cachaça

www.redemetrologica.com.br

Fosfatos, cloretos, fluoretos, nitratos, sulfatos

(por CLAE/troca iônica) Água in natura

Corantes, metanol, acidez volátil e total,

sulfitos, acetaldeído, acetato de etila,

densidade, ácido málico e outros

Vinho

Pesticidas diversos Água potável

PEP SENAI - SC

Ca, nitratos e nitritos, cloreto de sódio,

amido, cinzas, EST, fibra bruta,

bicarbonato, umidade, colágeno, carboidratos totais, AG mono e

poliinsaturados, proteínas, CMP e

lipídeos.

Leites fluido e em pó,

cacau em pó e

produtos cárneos www.sc.senai.br/pep

Al, Fe, condutividade, dureza total,

alcalinidade, sulfatos, cloretos e pH Água

Onde pesquisar provedores?

www.eptis.bam.de

ou

www.inmetro.gov.br/credenciamento/ensaioProf.asp

Provedores nacionais em alimentos

E agora?

Pedido de Acreditação

17025:2005 - Acreditação

“Reconhecimento formal por um organismo de

acreditação de que o laboratório atendeu aos

requisitos previamente definidos e demonstrou ser

competente para realizar suas atividades com

confiabilidade”.

17025:2005 - Acreditação

Atividade regulamentada no Brasil pelo Decreto nº 4360 de

21/03/2003;

Executada pela Coordenação Geral de Credenciamento

(CGCE) do INMETRO;

Divisão de Credenciamento de Laboratórios (DICLA):

Acreditação de laboratórios de ensaios e calibração

17025:2005 - Acreditação

Disponível em: www.inmetro.gov.br todos os documentos referentes à atividade de

acreditação;

Calibração: é concedida para um escopo, constituído por grupos de serviços de

calibração, incluindo serviços, faixas e melhor capacidade de medição;

Laboratórios de ensaios: concedida por ensaio para um determinado produto,

segundo uma norma, regulamento, resolução ou procedimento desenvolvido pelo

laboratório em que é estabelecida a metodologia utilizada.

EM AMBOS OS CASOS SE APLICAM NORMAS

ESPECÍFICAS! (NIT-DICLA)

17025:2005 - Acreditação

16/08/2012

26

Etapas do fluxo operacional:

Designação do gestor

de acreditação (GA)

Comparações

interlaboratoriais

-acreditação imediata: não

foram constatadas não

conformidades;

-acreditação após

implementação das ações

corretivas;

- não concessão da acreditação

Envio do ofício, certificado, símbolo e

escopo de acreditação.

REAVALIAÇÕES PERIÓDICAS (12 e 24 meses)

Quanto custa?

NIT-DICLA 11

Custos – Processo de Acreditação

OBRIGADA!

Contatos: tel.: (31)3314-4685

e-mail: claudia.aparecida@funed.mg.gov.br

claudiaufv@yahoo.com.br