Análise de Fibra Bruta por diferentes Metodologias
1. UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUI
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUÇÃO EM CIÊNCIAANIMAL
DISCIPLINA: ANÁLISE DE ALIMENTOS
FIBRA BRUTA
KALLIANY KELLZER DA SILVA
3. A FB é a porção dos
carboidratos totais resistente
ao tratamento sucessivo com
ácido e base diluídos.
• Engloba as frações de
CELULOSE e lignina
insolúvel
4. Esquema de análise proximal dos alimentos, com
especificação dos componentes químicos das frações
FONTE: Adaptado de Nunes, 1998
5. O método de Weende não é satisfatório para se obter informações
sobre os carboidratos, pois inclui no grupo da fibra bruta a
celulose e apenas a lignina insolúvel em álcali.
Por outro lado, no grupo dos extratos não nitrogenados,
encontram-se frações de naturezas diversas, como: amido,
hemicelulose, pectina, lignina solúvel em álcali e os carboidratos
solúveis em água.
6. A solubilização da lignina dos alimentos, em proporções
variáveis, é um sério defeito no método da FB, pois esta lignina
torna-se parte do conteúdo do ENN, que deveria ser o componente
mais digestível do alimento.
Esta divisão parece insatisfatória do ponto de vista nutricional, pois é
conhecido que a hemicelulose, pectina e lignina solúvel em álcali
não apresentam as mesmas características nutricionais dos outros
componentes englobados sob o termo extratos não nitrogenados.
7. FIBRA DIETÉTICA
Fibra dietética : Não contém
polissacarídeos do tipo amido,
mas contém lignina.
A digestão clássica da fibra descrita como
“fibra bruta” dá um sentido que tem uma
relação incerta e variável com o valor
nutritivo.
O método clássico considera uma porção da
proteína da planta, e parte da lignina é
gelatinizada ou dissolvida e perdida.
O método ideal seria aquele que separa a
lignina, celulose e hemicelulose
9. APLICAÇÕES
Avaliação nutritiva de rações
Eficiência na moagem e refinação de farinhas
Verificação da maturação de frutas e vegetais
Adulterações do tipo de casca em nozes moídas,
sementes em frutas processadas e serragem em
alimentos em geral
11. DETERMINAÇÃO DA FIBRA BRUTA SEGUNDO O
MÉTODO DAAOAC (MÉTODO BA 6A-05, 2009)
A concentração da FB é determinada pelo sistema de análise
proximal ou Weende, padronizado por Hennerberg e Stohmann.
A Fibra bruta (FB) é obtida através da digestão ácida e alcalina da
amostra seca e desengordurada durante 30 minutos em cada
digestão. O resíduo orgânico é recebido em cadinho de porcelana.
Calcula-se a FB pela diferença de peso do cadinho antes e após a
queima do resíduo em mufla.
14. REAGENTES:
Ácido sulfúrico (H2SO4) 0,255 N ou 1,25 %
Hidróxido de sódio (NaOH) 0,313 N ou 1,25 %
Álcool etílico
Éter etílico
Água quente
Papel de filtro qualitativo
Espátula
Papel tornassol
15. DETERMINAÇÃO DA FIBRA BRUTA SEGUNDO O
MÉTODO DAAOAC (MÉTODO BA 6A-05, 2009)
PROCEDIMENTO:
Preparação da amostra
Moer a amostra e misturar bem. Se a amostra não pode ser moída, reduzir a mais fina condição
possível. Não se deve triturar a alimentação de melaço.
Principio
A fibra bruta é a perda por ignição do resíduo seco remanescente após a digestão da amostra com
1,25% H2SO4 e 1,25% de NaOH sob condições específicas.
16. Pesar aproximadamente 2 g de amostra em papel de filtro qualitativo e
transferir para um becker de 500 ml de forma alta.
Adicionar 200 ml de solução de H2SO4 a 1,25 % aquecido à fervura, e levar
ao aparelho digestor por 30 minutos
Filtrar o líquido ainda quente no papel de filtro adaptado ao funil de
buchner, lavar com água destilada quente, usando bomba de vácuo.
Fazer o teste com papel tornassol para indicação da retirada de todo o resíduo do ácido (Tornassol + Ácido =
Vermelho).
Transferir a amostra do filtro para o becker, lavando com 200 ml de
solução de NaOH 1,25 % e levar ao aparelho digestor por 30 minutos
Etapas:
17. Filtrar o conteúdo do becker no mesmo papel de filtro, retirando por meio de
água destilada quente todo o material existente no becker. Lavar bem com água
destilada quente e fazer o teste com papel tornassol para indicação da retirada de
todo o resíduo do álcali (Tornassol + Álcali = Azul).
Lavar duas vezes com álcool etílico e duas vezes com éter etílico.
Embrulhar o papel de filtro com o resíduo e colocar no cadinho. Secar em
estufa a 105ºC por duas horas. Esfriar por 30 minutos em dessecador e pesar.
Incinerar por quatro horas em forno mufla a 600ºC. Esfriar em dessecador
por 40 minutos e pesar.
Etapas:
18. DETERMINAÇÃO DA FIBRA BRUTA SEGUNDO O
MÉTODO DAAOAC (MÉTODO BA 6A-05, 2009)
CÁLCULOS:
Onde:
A=massa do cadinho+resíduo (g); B=massa do cadinho+cinza (g); C= massa da amostra (g).
19. DETERMINAÇÃO DA FIBRA BRUTA SEGUNDO O
MÉTODO DAAOAC (MÉTODO BA 6A-05, 2009)
CÁLCULOS:
20. DETERMINAÇÃO DA FIBRA BRUTA SEGUNDO O
MÉTODO DAAOAC (MÉTODO BA 6A-05, 2009)
LIMITAÇÕES DO MÉTODO
Acaba solubilizando a maior parte da hemicelulose e uma quantidade
variável de lignina, apresentando resultados subestimados.
Substâncias da parede celular são arbitrariamente divididas em duas
partes: fibra bruta e extrato livre de nitrogênio (ENN)
Alguma porção da lignina é dissolvida durante a hidrólise é
contabilizada no ENN;
21. Gravimétricos
Método de Van Soes (FDN)
Para resolver o problema da fibra bruta do método de Weende, tem sido
proposto ultimamente o método de Van Soest
O qual divide os componentes da amostra analisada em carboidratos não
fibrosos e carboidratos fibrosos, essa chamada de fibra em detergente
neutro (FDN) e inclui a proteína insolúvel, a hemicelulose e a
lignocelulose.
Sob o aspecto nutricional, o método Van Soest separa melhor os diversos
componentes da fração fibrosa. Portanto, é desejável a substituição da
tradicional fibra bruta pela fibra em detergente neutro (FDN).
22. Gravimétricos
Método de Van Soes (FDN)
A fibra é separada dos outros
componentes do alimento por ebulição
com solução detergente em pH
neutro.
Determina a celulose, a hemicelulose
e a lignina
Ideal para a determinação de fibra crua
Método oficial para a determinação da
fibra dietética em grãos de cereais
Método de Goering e Van
Soest (FDA)
A fibra é específica e
quantitativamente separada por solução
detergente em pH ácido.
Determina a celulose e a lignina
23. Método Enzimático-Gravimétricos
O MÉTODO ENZIMÁTICO envolve inicialmente a remoção do amido, seguido de uma
hidrólise para retirar o restante de constituintes que não fibras, como açúcares e ácido
urônico.
A fração de fibra dietética medida neste processo inclui os amidos resistentes, assim como as fibras totais, fibras
solúveis e insolúveis.
Método da fibra detergente neutra enzimática (FDN enzimático)
Método de fibra detergente ácida (FDA)
Método de determinação de lignina e celulose
Método para determinação de Pentose
Método de fibra alimentar total
24. Método Enzimático-Gravimétricos
1.Método da fibra detergente neutra
enzimática(FDN enzimático)
Modificações do método proposto por
Van Soest
Introduziu-se uma etapa de digestão
enzimática após a etapa de filtração
O método foi adotado pela AACC
International, na qual a enzima é
adicionada junto com a solução
detergente.
Estima a fibra alimentar total em
produtos de cereais.
Inadequado para frutas, folhas e raízes.
Há diversas variações de procedimento
no método FDN-enzimático:
variações na enzima utilizada, bem como
nas condições de tempo e temperatura de
digestão.
AACC: AMERICAN ASSOCIATION OF CEREAL CHEMISTS
25. Método Enzimático-Gravimétricos
2. Método de fibra detergente ácida (FDA)
Usa-se o resíduo obtido no método FDN enzimático, que é adicionado de
solução detergente ácida.
26. Método Enzimático-Gravimétricos
3.1 LIGNINA
O resíduo de detergente ácido
enzimático é tratado com solução de
permanganato.
Resíduo de FDA – resíduo de
permanganato = LIGNINA
3.2 CELULOSE
O resíduo detergente permanganato,
obtido no item anterior, é tratado com
H2SO4 a 72%, por 3 horas.
Resíduo de permanganato – Resíduo
de H2SO4 = CELULOSE
3.Método de determinação de lignina e celulose
27. Método Enzimático-Gravimétricos
4.Método para determinação de Pentose
O resíduo de FDN é tratado com 20 mL de H2SO4 1M (2,5h a 100°C),
Usa reação de FeCl3-HCl e solução de orcinol alcóolico com pentoses.
Há formação de cor, que é lida a 600nm.
Procedimento de Roe (1955).
Quantificação colorimétrica de açúcares totais, através do uso da
antrona, que reage com hexoses produzindo coloração azul e com
pentoses, produzindo coloração verde amarelada.
28. Método Enzimático-Gravimétricos
Método de fibra alimentar total (adotado pela AOAC International em 2005)
Amostras em duplicata são tratadas com Termamil (amilase termo estável),
sendo, em seguida, enzimaticamente digeridas com protease e
amiloglucosidase.
◦ Nesta solução, estão contidas as fibras solúveis e as insolúveis.
Para a precipitação das fibras solúveis, adicionam-se 4 volumes de etanol a
95%. O resíduo total é separado por filtração, lavado com álcool a 95%,
com acetona, seco em estufa e pesado.
Uma das duplicatas é analisada para se determinar o teor de proteína e,
a outra, o teor de cinzas.
29. A fibra alimentar total corresponde
ao resíduo menos o percentual de
proteína e cinzas.
30. Métodos Enzimáticos-Químicos
Separação dos componentes da fibra, por intermédio da hidrólise dos polímeros,
seguida da determinação de seus resíduos por Espectrofotometria ou Cromatografia.
Método de Englyst
Medida colorimétrica rápida de NSP (polissacarídeos não amido) total
Método Uppsala cromatografia gasosa.
Método de determinação por piróliseCromatografia Gasosa ou
Espectrometria de Massa
Método de determinação de fibra detergente neutra e proteína por
espectrofotometria de refletância no infra vermelho próximo - NIR
31. Métodos Enzimáticos-Químicos
Método de Englyst
Conceito de fibra alimentar : polissacarídeos não amido (NSP) do trato
digestivo de humanos
Obtém valores de NSP total, solúvel e insolúvel, assim como o conteúdo de
celulose, ácidos urônicos e açúcares neutros
A amostra é tratada com dimetil sulfóxido em banho-maria em ebulição por 30
minutos, seguida de hidrólise do amido por incubação com enzimas. O resíduo
livre de amido é precipitado com etanol, hidrolisado com H2SO4 12M durante 1
hora a 100°C.
◦ Os açúcares resultantes da hidrólise são medidos por GLC.
◦ Ácidos urônicos são medidos por método colorimétrico.
◦ Os polissacarídeos não amido totais são calculados como a soma de açúcares simples e
ácidos urônicos.
32. Métodos Enzimáticos-Químicos
Medida colorimétrica rápida de NSP total
O procedimento é o mesmo do Método de Englyst até a etapa da hidrólise com H2SO4 e
incubação por 1 hora a 100°C.
O hidrolisado é neutralizado com NaOH, adiciona-se o reagente dinitrosalicilato e a mistura
é aquecida por 15 minutos a 100°C.
A Leitura da absorbância da amostra e dos padrões é realizada a 530 nm. O valor do NSP total é
obtido diretamente como açúcar reduzido medido no hidrolisado.
33. Métodos Enzimáticos-Químicos
Método Uppsala
Caracterização dos açúcares constituintes da
fibra alimentar total por cromatografia
gasosa.
O teor de fibra equivale à soma de açúcares
neutros, ácidos urônicos, amido resistente e
lignina
Método de determinação por
pirólise/GLC/MS
Análise de “lignina de Klason”
Pirólise significa degradação pelo calor em
presença de atmosfera inerte.
◦ Ocorre fissão térmica da amostra, em fragmentos
de massa menor
Determinada por Cromatografia Gasosa ou
Espectrometria de Massa
34. Métodos Enzimáticos-Químicos
Método de determinação de fibra detergente neutra e proteína por espectrofotometria de
refletância no infra vermelho próximo - NIR
• A amostra preparada é colocada dentro
do amostrador do NIR.
• As respostas são convertidas em
logaritmo
• Por comparação da transmitância ou
reflectância de uma amostra padrão.
• Uso de modelos matemáticos
estatísticos em programas
computacionais.
Espectrômetro de absorção no infravermelho por meio da transformada de Fouri
FONTE: http://www.ifsc.usp.br/ccmc/index.php/pt/infraestrutura
35. DETERMINAÇÃO DE FIBRA BRUTA, DETERGENTE
E ENZIMÁTICA EM DIFERENTES ALIMENTOS E A
IMPORTÂNCIA NA DIETA
GONÇALVES, L. et al. 5º Simpósio de Segurança Alimentar, Alimentação e Saúde- Bento
Gonçalves-RS, 2015
36. Objetivo deste trabalho: Determinar fibra em diversos
alimentos, utilizando diferentes metodologias.
A determinação de fibra bruta foi de acordo com a AOCS (2009),
para fibra detergente (FDN e FDA) foi utilizada a metodologia de
Silva (2002) e para a determinação enzimática foi utilizada a
metodologia da AOAC (2005).
37. RESULTADOS E DISCUSSÕES
A Tabela 1 apresenta os resultados obtidos
a partir das análises realizadas nas
matrizes alimentares estudadas.
Observa-se que para todas as amostras o
percentual de fibra obtida pelo método
de fibra bruta foram subestimados,
quando comparados às outras
metodologias.
Tabela 1 – Resultados das determinações de fibra por diferentes
metodologias
Amostra FB (%)
Fibra detergente
EnzimáticoFDN (%) FDA (%)
Abóbora 0,52±0,11 3,09±0,73 1,61±0,06 0,42±0,04
Banana 0,30±0,03 7,58±0,82 0,41±0,07 1,09±0,02
Cenoura 0,67±0,08 4,37±1,23 1,71±0,56 0,85±0,38
Maçã 0,50±0,11 1,92±0,25 1,33±0,28 2,05±0,03
Repolho 0,70±0,06 3,45±0,26 1,37±0,15 3,86±0,03
38. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Ao observar a Tabela 2 é possível verificar que os resultados
obtidos pelo método de fibra bruta são menores para todas
as amostras, quando comparados aos valores de literatura.
É importante ressaltar que as tabelas de composição de
alimentos são geralmente compilações de pesquisas
realizadas em diversas regiões do país e do exterior.
39. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Tabela 1 – Resultados das determinações de fibra por diferentes metodologias
Amostra FB (%)
Fibra detergente
EnzimáticoFDN (%) FDA (%)
Abóbora 0,52±0,11 3,09±0,73 1,61±0,06 0,42±0,04
Banana 0,30±0,03 7,58±0,82 0,41±0,07 1,09±0,02
Cenoura 0,67±0,08 4,37±1,23 1,71±0,56 0,85±0,38
Maçã 0,50±0,11 1,92±0,25 1,33±0,28 2,05±0,03
Repolho 0,70±0,06 3,45±0,26 1,37±0,15 3,86±0,03
40. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Desta forma, percebe-se a importância da escolha da metodologia
para a determinação de fibra nos alimentos.
A fibra alimentar é uma fração complexa, composta de
polissacarídeos e lignina que se origina, principalmente, da parede
celular e do cimento intercelular de tecidos vegetais. Esta
complexidade torna difícil a análise da fração fibra existindo diversas
metodologias para sua determinação, porém nenhuma totalmente
satisfatória.
41. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AOAC. Crude Fiber Analysis in Feeds by Filter Bag Technique Ba 6a-05. 2009
CECCHI, H. M. Fundamentos teóricos e práticos em análise de alimentos-2ªed.rev. - Campinas, SP: Editora da UNICAMP, 2003.
Freitas, S. C. et al. Coletânea de métodos analíticos para determinação de fibra – Rio de Janeiro: Embrapa Agroindústria de Alimentos, 2011.
GONÇALVES, L. et al. Determinação de fibra bruta, detergente e enzimática em diferentes alimentos e a importância na dieta. 5º Simpósio de
Segurança Alimentar, Alimentação e Saúde- Bento Gonçalves-RS, 2015.
LOPES, L. H. et al. Determinação de fibra bruta em diferentes matrizes alimentares. VII MICTI. Mostra Nacional de Iniciação Científica e
Tecnológica Interdisciplina. Instituto Federal Catarinense - Campus Concórdia, 2014.
RODRIGUES, R. C. Métodos de análises bromatológicas de alimentos: métodos físicos, químicos e bromatológicos. Pelotas-RS: Embrapa
Clima Temperado, 2010.
SABIONI, J. Métodos de determinação da fibra alimentar. Boletim do Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos, v. 7, n. 1, 2009.
SILVA, D. J. Análise de Alimentos: Métodos químicos e biológicos. Viçosa, UFV, Imprensa Universitária, 1981.