O ácido L-ascórbico (vitamina C) é um composto orgânico naturalmente presente com propriedades antioxidantes, encontrado amplamente em frutas e vegetais. Sua determinação quantitativa é especialmente importante na produção de vinho, cerveja, leite, refrigerantes e sucos de frutas, onde pode servir como indicador de qualidade. Devido ao seu papel essencial na dieta humana, o ácido L-ascórbico (E300) e seus derivados de sal (E301-303) são comumente utilizados como aditivos alimentares, oferecendo vantagens adicionais devido às suas propriedades antioxidantes e de realce de sabor. Na indústria vinícola, o ácido L-ascórbico pode ser adicionado para prevenir a oxidação do vinho. Na produção de cerveja, o ácido L-ascórbico e seus sais são eficientes antioxidantes e têm influência positiva no aroma, sabor e estabilidade. Na indústria de carnes, o ácido L-ascórbico é utilizado como agente de coloração vermelha e antioxidante. Além disso, o ácido L-ascórbico é empregado na indústria farmacêutica e como aditivo na alimentação animal. Se o ácido L-ascórbico for adicionado na produção de alimentos, seu teor deve ser controlado.

O ácido cítrico é um metabólito muito importante em animais, plantas e microrganismos. É o ácido mais conhecido dos ácidos presentes em frutas e é encontrado em alta quantidade, por exemplo, em frutas cítricas (aproximadamente 10 g de ácido cítrico por litro de suco de laranja). O ácido cítrico é fabricado em grande escala por biotecnologia como aditivo alimentar (E330). É utilizado como conservante (acidificante) em alimentos ou cosméticos, como agente quelante para metais (por exemplo, para o ferro em vinho), como emulsificante (por exemplo, na produção de queijo processado) e como agente aromatizante na produção de refrigerantes e doces. Também é um componente de muitos produtos farmacêuticos e detergentes.

O ácido fórmico ocorre como um metabólito em muitas reações bioquímicas, mas sua concentração é sempre muito baixa. É o produto de oxidação do metanol e do formaldeído. Devido ao seu efeito bactericida e fungicida em baixas concentrações, o ácido fórmico pode ser utilizado como conservante de alimentos. Mofo tende a produzir ácido fórmico como metabólito; portanto, a determinação do ácido fórmico pode indicar propriedades como o grau de decomposição das amostras. O ácido fórmico pertence às substâncias perigosas na produção de fermento. É um subproduto na fermentação do ácido acético na produção de vinagre, e também faz parte dos “ácidos voláteis” no vinho.

O ácido glicônico ocorre naturalmente em frutas, mel e vinho, mas também em produtos cárneos e lácteos. Como aditivo alimentar (E574), atua como regulador de acidez. Também é utilizado em produtos de limpeza para dissolver depósitos minerais. Este ácido confere um sabor ácido, porém refrescante. Na indústria vinícola, uvas infectadas por Botrytis apresentam níveis elevados deste ácido, que podem alcançar 1-2 g/L. O D-glucono-δ-lactona é encontrado associado ao ácido D-glicônico, por exemplo, no vinho, e é amplamente utilizado na indústria alimentícia (iogurte, queijo cottage, pão, confeitaria, carne e salsichas) para controlar a acidez.

O ácido L-glutâmico (L-glutamato), um dos 20 aminoácidos comuns, ocorre naturalmente em alimentos como queijo, leite, carne, peixe, milho, tomate, cogumelos, soja e beterraba açucareira. O conhecimento do teor de L-glutamato é de interesse, por exemplo, no amadurecimento de plantas, no fígado usado na produção de alimentos humanos e no controle do amadurecimento de queijos. O ácido L-glutâmico é um dos principais componentes que realça o sabor dos alimentos (glutamato monossódico; MSG). O glutamato é um alérgeno; o uso excessivo de MSG como aditivo alimentar (E621) pode resultar nos sintomas da “Síndrome do Restaurante Chinês”.

Um aumento no teor de ácido D-3-hidroxibutírico em ovos pode ser detectado 6 dias após a fertilização das galinhas. Esse aumento continua mesmo após a morte do embrião. Portanto, o ácido D-3-hidroxibutírico é um indicador típico para ovos fertilizados e incubados, com limite legal de até 10 mg/kg, podendo chegar a até 800 mg/kg em ovos muito deteriorados. Em produtos à base de ovos e panificação, o nível de ácido hidroxibutírico é um indicador da frescura dos ovos no momento em que foram utilizados.

O ácido D-isocítrico faz parte do ciclo do ácido cítrico e, portanto, está presente em todos os animais e plantas. Os teores geralmente são muito baixos. A determinação do ácido D-isocítrico tornou-se importante na análise de sucos de frutas (especialmente de suco de laranja) para a detecção de aditivos ilegais (por exemplo, ácido cítrico). Não apenas o teor mínimo de ácido D-isocítrico nos sucos é de interesse, mas também a relação entre ácido cítrico e ácido D-isocítrico: uma relação muito alta indica a adição de ácido cítrico. Em suco de laranja autêntico, por exemplo, a relação de ácido cítrico para ácido D-isocítrico geralmente é inferior a 130, e um valor mais alto pode indicar adulteração do suco de frutas. O teor de ácido D-isocítrico em produtos que contêm suco de laranja também pode ser usado para calcular seu conteúdo, por exemplo, em refrigerantes que declaram no rótulo da garrafa “contém suco de laranja”.

O D-lactato é frequentemente medido junto com o L-lactato e quase nunca isoladamente. O ácido D-lático é formado apenas por alguns micro-organismos, como Lactobacillus lactis, Lb. bulgaricus e Leuconostoc cremoris. O ácido D-lático não é formado, ou apenas em traços, por “organismos superiores”, como animais. Portanto, a presença de D-lactato pode servir como indicador de contaminação microbiana ou deterioração, presumindo que técnicas de fermentação não tenham sido utilizadas na produção do alimento, por exemplo, na produção de produtos lácteos azedos.

O ácido L-láctico é encontrado em muitos alimentos e bebidas. Produzido naturalmente por bactérias lácticas, o ácido L-láctico está presente em muitos produtos lácteos fermentados, como iogurte, e também em vegetais em conserva, carnes curadas e peixes. Ele é comumente adicionado a alimentos e bebidas (E270) como acidulante não volátil. Na indústria vinícola, o curso da fermentação málo-láctica é monitorado pelo acompanhamento da queda do ácido L-málico e pelo aumento do ácido L-láctico. O teor de L-lactato na cerveja indica a presença de Lactobacillus na produção. O teor de L-lactato em ovos inteiros líquidos ou em pó fornece boas informações sobre a situação higiênica dos produtos. Da mesma forma, a qualidade do leite, frutas e vegetais pode ser determinada pela medição do teor de ácido L-láctico. O L-lactato em leite em pó indica o uso de leite azedo neutralizado na produção de leite em pó. O L-lactato no vinho também é formado durante a “segunda fermentação” (fermentação málo-láctica).

O ácido D-málico praticamente não ocorre na natureza; é um metabólito produzido apenas por alguns micro-organismos. A análise de sucos de frutas recém-espremidos mostra a presença de ácido D-málico no limite de detecção. Portanto, os limites legais para frutas e sucos de frutas são recomendados como sendo de 10 mg/l. O ácido D-málico é um componente do ácido D-/L-málico (racêmico) quando preparado quimicamente. Como os produtos naturais são praticamente livres de ácido D-málico, a detecção de ácido D-málico indica que ácido D-/L-málico foi adicionado, por exemplo, ao vinho ou ao suco de frutas, o que pode ser permitido ou proibido dependendo do país.

O ácido L-málico é um dos ácidos de frutas mais importantes, e a determinação quantitativa do ácido L-málico é especialmente crucial na fabricação de vinho, cerveja, pão, produtos de frutas e vegetais, além de cosméticos e produtos farmacêuticos. A decomposição microbiana do ácido L-málico leva à formação de ácido L-láctico, o que pode ser uma reação desejável na produção de vinho (fermentação málo-láctica, desacidificação biológica), ou uma reação indesejável no caso de cerveja (segunda fermentação). O ácido L-málico também encontra muitas aplicações como conservante alimentar (E296) por ser um ácido mais forte que o ácido cítrico, e como composto realçador de sabor.

Como um metabólito do ciclo do ácido cítrico, o ácido succínico ocorre amplamente em animais, plantas e micro-organismos. O ácido succínico é um indicador específico de decomposição microbiana em ovos e produtos à base de ovos (> 5 mg/kg). A concentração de ácido succínico também é monitorada na fabricação de inúmeros alimentos e bebidas, incluindo vinho, molho de soja, farinha de soja, suco de frutas e produtos lácteos (como queijo), sendo também utilizado como agente aromatizante. O processo de amadurecimento de maçãs pode ser acompanhado pela monitorização da queda dos níveis de ácido succínico. O ácido succínico também encontra uso em muitas aplicações não alimentares (corantes, medicamentos, perfumes, vernizes, fluidos refrigerantes).

O ácido tartárico é um dos principais ácidos presentes nas uvas e, portanto, um parâmetro importante na produção de vinho.

A D-glicose ocorre amplamente nos reinos animal e vegetal. É um componente essencial do metabolismo de carboidratos e ocorre frequentemente em forma livre junto com D-frutose e sacarose. No entanto, suas formas mais importantes são as de di-, tri-, oligo- e polissacarídeos (lactose, maltose, sacarose; Rafinose, dextrinas e amido, celulose). Nos alimentos, está presente em quantidades significativas em mel, vinho, cerveja e sucos de frutas, e em uma variedade de alimentos sólidos como pães, bolos, chocolate e doces. A determinação de glicose é especialmente importante em produtos dietéticos.

A D-glicose e a D-frutose são encontradas na maioria dos produtos vegetais. Nos alimentos, estão presentes em quantidades significativas em mel, vinho, cerveja e em uma variedade de alimentos sólidos como pães, bolos, chocolate e doces. A frutose, ou açúcar das frutas, é um monossacarídeo encontrado em muitas plantas, onde frequentemente está ligada à glicose para formar o dissacarídeo sacarose. Na indústria de cerveja e vinho, a soma de D-glicose e D-frutose é um parâmetro chave, pois representa a quantidade de açúcar disponível para a fermentação pelo fermento em etanol. No mel, a proporção entre ambos os açúcares permite detectar a adição não permitida de açúcar, como xarope de glicose. A D-glicose e a D-frutose são medidas em muitas amostras de alimentos e podem ser medidas de forma independente (como no caso do mel) ou simultaneamente (como no caso do vinho).

A lactose é um dissacarídeo composto por galactose e glicose. É um importante componente de carboidratos no leite de mamíferos, sendo de grande importância nutricional. A concentração de lactose no leite de vacas saudáveis é aproximadamente de 4,6 a 5 g/100 g. A lactase (ß-galactosidase), uma enzima encontrada no suco gástrico, quebra a lactose em D-galactose e D-glicose. Pessoas que não possuem essa enzima após a infância não conseguem digerir o leite e são consideradas intolerantes à lactose. A determinação das concentrações de lactose é especialmente importante para produtos alimentares rotulados como isentos de lactose. Além disso, a lactose pode ser usada como agente adoçante na indústria de alimentos e, portanto, deve ser controlada. A D-galactose ocorre muito raramente na forma livre; portanto, a medição sobre a porção de galactose (teste de lactose/galactose) é mais confiável do que sobre a porção de glicose (teste de lactose/glicose).

A maltagem dos grãos desenvolve as enzimas necessárias para modificar o amido do grão em vários tipos de açúcar, incluindo a monossacarídeo glicose, o dissacarídeo maltose, o trissacarídeo maltotriose e açúcares mais complexos chamados de maltodextrinas. O xarope de glicose (açúcar de amido) produzido a partir do amido por meio da amiloglucosidase também contém maltose. A maltose é medida junto com a sacarose e a D-glicose, porque a enzima α-glicosidase não apenas reage com a maltose, mas também com a sacarose.

Rafinose é um trissacarídeo composto por galactose, glicose e frutose. Pode ser encontrado em feijões, repolho, couve de Bruxelas, brócolis, aspargos, outros vegetais e grãos integrais. A rafinose pode ser hidrolisada em D-galactose e sacarose pela enzima α-galactosidase (α-GAL), uma enzima não encontrada no trato digestivo humano. Humanos e outros animais monogástricos (como porcos e aves) não possuem a enzima α-GAL, e esses oligossacarídeos passam indigestos pelo estômago e pelo intestino superior. No intestino grosso, eles são fermentados por bactérias produtoras de gases que possuem a enzima α-GAL, gerando dióxido de carbono, metano ou hidrogênio — o que leva à flatulência comumente associada ao consumo de feijões e outros vegetais.

Amido é um carboidrato polimérico composto por um grande número de unidades de glicose unidas por ligações glicosídicas α-1,4 e α-1,6 (amilo e amilopectina). Este polissacarídeo é produzido pela maioria das plantas verdes como reserva de energia. É o carboidrato mais comum na dieta humana e está presente em grandes quantidades em alimentos básicos como batatas, trigo, milho e arroz. O amido é um ingrediente importante em alimentos e rações animais. Ele serve como aglutinante em molhos, enchimento, espessante e texturizador na produção de vários alimentos. Amidos parcialmente hidrolisados também são utilizados em refrigerantes e adicionados ilegalmente ao vinho para aumentar o extrato seco (e, assim, simular uma melhor qualidade do vinho).

A sacarose e a glicose ocupam uma posição central no metabolismo das plantas. Nos alimentos, estão presentes em quantidades significativas em mel, vinho, cerveja e sucos de frutas, além de uma variedade de alimentos sólidos como pão, bolos, chocolate e doces. A sacarose também é conhecida como açúcar de mesa, e seu isolamento a partir da cana-de-açúcar e da beterraba tem grande interesse econômico. Quando a sacarose é hidrolisada (invertida), formam-se D-glicose e D-frutose. A sacarose é um ingrediente importante nos alimentos, não apenas como adoçante, mas também agregando valor monetário. Proporções específicas de açúcares existem para muitas frutas e para o mel; isso pode ser usado como indicação de açúcar adicionado.

A sacarose, a D-glicose e a D-frutose são encontradas na maioria dos produtos vegetais e alimentícios. Nos materiais vegetais, a D-glicose e a D-frutose ocorrem como açúcares livres e em uma variedade de oligo- e polissacarídeos, como frutanos (inulinas), amido e celulose. Nos alimentos, estão presentes em quantidades significativas em mel, vinho, cerveja e sucos de frutas, além de uma variedade de alimentos sólidos como pão, bolos, chocolate e doces.

Amônia está presente no ambiente como resultado de processos naturais do ciclo do nitrogênio, mas também de atividades industriais, incluindo a agricultura intensiva. Altas concentrações de amônia podem indicar a decomposição (microbiana) de substâncias como leite, carne e frutos do mar, onde é um componente importante dos sabores desagradáveis e odores associados ao deterioramento. A amônia também indica a presença de fezes, urina e microorganismos na água. Do lado positivo, a amônia é uma importante fonte de nitrogênio para muitos microorganismos em processos de fermentação, como na produção de vinho. Os sais de amônio produzidos em grande escala são utilizados na fabricação de fertilizantes, ração animal, papel e, no caso de alimentos, como agentes fermentativos, estabilizadores e para fins de flavorização.

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O colesterol é o mais importante dos esterois animais. É um componente importante das membranas celulares das espécies superiores e um precursor de uma série completa de hormônios esteroides. O colesterol está presente em todas as gorduras animais e é um componente importante da gema de ovo. É encontrado em alimentos como carne, aves, frutos do mar e produtos lácteos. Devido à constância relativa de seu teor, é frequentemente utilizado na determinação do conteúdo de ovo em produtos alimentícios como produtos de padaria, massas e licores com gemas de ovo. Uma dieta rica em colesterol pode causar doenças cardíacas, hepáticas e renais. A ingestão diária não deve exceder 300 mg.

A determinação do teor de cobre é importante na produção de vinho. Íons de cobre em excesso, por exemplo, provenientes de clarificantes, podem causar a formação de uma turvação indesejável no vinho acabado.

Etanol ocorre na natureza em praticamente todos os organismos, mesmo que em quantidades muito pequenas. É o produto final da fermentação alcoólica e um componente desejado de bebidas alcoólicas, mas também um componente indesejável em bebidas não alcoólicas e com baixo teor alcoólico, ou em outros alimentos como chocolates, doces, geleia, mel, vinagre e produtos lácteos. A presença de etanol em produtos à base de frutas, como sucos de frutas, indica que os componentes utilizados na produção podem ter se decomposto. A presença de etanol também é um indicador indireto da presença de leveduras. Em produtos cárneos, o etanol indica deterioração. Na indústria não alimentícia, o etanol é um solvente, por exemplo, para óleos essenciais e substâncias farmacêuticas.

Glicerol, um subproduto da fermentação alcoólica, e seus ésteres de ácidos graxos (glicerídeos) ocorrem frequentemente na natureza. Na indústria alimentícia, o glicerol é um importante agente umectante para produtos de panificação. Também é adicionado a doces e glacês para evitar a cristalização, como solvente para corantes alimentícios e veículo para extratos e agentes aromatizantes. Como produto da fermentação, o glicerol é monitorado nas indústrias de cerveja e vinho, onde ocorre em concentrações de aproximadamente 1% (v/v). O glicerol contribui para o aroma; seu sabor doce proporciona “corpo” ao vinho. Na indústria farmacêutica, a suavidade de loções, cremes e pasta de dente é devida à incorporação de glicerol. A estrutura do glicerol é encontrada em todos os lipídios conhecidos como triglicerídeos.

Junto com o cobre, os íons de ferro podem contaminar o vinho por contato com superfícies de ferro expostas (não-inox). O valor máximo é de cerca de 8 mg/L; acima desse limite, o risco de turvação por ferro é alto.

O nitrogênio necessário para o crescimento das plantas (formação de proteínas) é absorvido quase totalmente na forma de nitrato (fertilizantes). O nitrato nos alimentos tem importância nutricional devido à sua redução a nitrito e à formação de compostos que se ligam à hemoglobina. Também forma nitrosaminas, reconhecidamente cancerígenas.
Algumas plantas, como repolho, beterraba, rabanete, espinafre e salada, têm a capacidade de armazenar nitrato em seus tecidos. O teor de nitrato na batata é relativamente baixo. Ao cozinhar esses vegetais, grande parte do nitrato é eliminado na água fervente.
Na produção de carne, o nitrato de potássio é usado como agente salgador e para dar cor avermelhada. No entanto, a concentração de nitrato/nitrito em produtos cárneos não deve exceder 100 mg/kg.
Em sucos de frutas, altas concentrações de nitrato indicam a adição de água da torneira. Também existem limites para a concentração de nitrato na água potável (por exemplo, 50 mg/l na Europa). A água “natural” contém aproximadamente 1 mg de nitrato/l.

D-sorbitol é um álcool de açúcar que ocorre extensivamente em frutas, por exemplo. g. em maçãs, cerejas, peras, ameixas, mas não está presente ou está apenas em vestígios contidos em uvas, suco de uva e vinho. É um parâmetro para determinar a autenticidade de sucos de cor vermelha e verificar o teor da fruta. Por exemplo, a concentração de D-sorbitol pode ser utilizada para o cálculo do teor de sumo de maçã de bebidas declaradas como “contém sumo de maçã”. O D-sorbitol tem influência anticariogênica, mas pode ter efeito laxante se consumida em grandes quantidades (10 – 50 g por dia). É utilizado na indústria de tecnologia alimentar como agente hidratante e como substituto do açúcar (E420) em produtos para diabéticos porque a insulina não é necessária para o metabolismo. O D-sorbitol é estável aos ácidos, melhora a textura dos alimentos e é um componente que não escurece. O xilitol é um álcool açucarado que ocorre frequentemente em frutas, vegetais e cogumelos. O xilitol é produzido em escala industrial. O xilitol não é fermentado por bactérias cariogênicas (por exemplo, Streptococcus mutans) na boca.

A uréia é o produto de decomposição mais importante do metabolismo das proteínas. A medição da ureia nos fluidos corporais dá uma indicação do estado do equilíbrio proteico nas células musculares e do fornecimento de proteínas, p. g. de vacas. A ureia é por vezes adicionada (ilegalmente) aos produtos à base de carne para indicar um teor de proteína muscular superior ao realmente presente (a adição de 1% de ureia significa a adição de aproximadamente 3% de proteína). Além disso, a uréia é um indicador da presença de urina em piscinas. Também é utilizado como componente na fabricação de cosméticos, produtos farmacêuticos e papel.