6. DISCUSSION
6.3 D ISCUSSION OF THE RESEARCH METHODS
pressão e temperatura com reator de grande
volume no preparo de amostras de sucos de frutas
INTRODUÇÃO
O leite é um importante alimento na dieta humana, atuando como fonte de gorduras, proteínas, carboidratos, minerais e outros elementos essenciais para promover o crescimento e a manutenção da vida humana, especialmente para crianças e idosos. Os macronutrientes presentes no leite são Ca, Mg, P e S, enquanto Fe e Zn são constituintes minoritários95–97. Sucos de frutas também são incluídos na dieta humana como boa fonte de nutrientes como carboidratos, proteínas, vitaminas, compostos antioxidantes e minerais. Os principais nutrientes presentes nesse alimento são Ca, K, P e Na como macronutrientes e Fe, Mg, Mn e Mo como micronutrientes98,99. Nos últimos anos o consumo desses dois produtos têm crescido devido às propriedades nutricionais, o que torna importante o controle de qualidade desses alimentos95,99.
Na literatura podem ser encontrados métodos que propõem a análise direta dessas amostras para determinação de macro e micronutrientes por técnicas espectrométricas. Entretanto, as quantificações devem ser cuidadosamente realizadas para evitar o entupimento do sistema de nebulização durante a análise e, consequentemente, etapas de limpeza do sistema de nebulização, bem como a filtração e/ou centrifugação das amostras podem ser requeridas50,100–104. Além disso, os efeitos de matriz devem ser considerados quando uma grande quantidade de compostos de carbono é introduzida no plasma de argônio. WILTSCHE et al.17 reportaram que o efeito de matriz causado pelo carbono é um fenômeno multifatorial que é fortemente dependente do instrumento utilizado e das condições aplicadas durante as medidas.
Devido a esses inconvenientes, o preparo de amostra é usualmente requerido para determinação de macro e micronutrientes nessas amostras. A digestão ácida é o método de preparo de amostra mais aplicado em amostras alimentícias tanto em blocos digestores quanto em fornos micro-ondas, porém esses são normalmente realizados em batelada que pode levar a erros analíticos, tais como perdas de analitos ou contaminação das amostras35,95,103,105. Sistemas de digestão em fluxo são alternativas atrativas para diminuir a manipulação da amostra pelo analista, o que
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aumento rápido da pressão dentro do reator, e consequentemente, aumentando o risco de explosões no sistema. Em contrapartida, amostras de leite são ricas em gorduras que requerem altas temperaturas e condições drásticas para serem decompostas34,38,48. Portanto, é necessário o uso de sistemas de digestão em fluxo robustos e estáveis que possam ser operados sob altas temperaturas e pressões para promover uma digestão rápida e eficiente.
A literatura atualmente reporta poucos trabalhos que utilizam sistemas de digestão em fluxo operados sob altas temperaturas e pressões em fluxo contínuo para o preparo de amostras líquidas complexas. No sistema proposto por PICHLER et al.34 foi possível realizar digestões eficientes de materiais de referência certificado, entretanto a única amostra líquida investigada nesse sistema foi a digestão de suco de laranja para avaliar a perda de Hg durante o procedimento. Já no sistema desenvolvido por WILTSCHE et al.38, além de boa eficiência no preparo de diversos materiais de referência certificado e leite em pó, o sistema se mostrou hábil na digestão de amostras de sucos de maçã e de laranja. Entretanto, as eficiências de digestão alcançadas no sistema avaliado por WILTSCHE et al.38 foram menores que aquelas alcançadas por PICHLER et al.34, devido ao baixo volume do reator utilizado. No capítulo anterior (Capítulo 4, tópico 4.4.2 - Otimização dos parâmetros de digestão, pag. 57) demonstrou-se como foi possível aumentar a eficiência de digestão no sistema desenvolvido por PICHLER et al.34 aumentando-se o volume do reator de 6,0 para 13,5 mL e, consequentemente, o tempo de residência da amostra na zona irradiada. As eficiências de digestão alcançadas com o novo reator foram similares às alcançadas por PICHLER et al.34. Esse sistema foi utilizado no preparo de amostras sólidas em forma de suspensão, entretanto estudos adicionais foram necessários para avaliar o desempenho desse sistema no preparo de amostras líquidas de difícil digestão como sucos de frutas e leites. Vale ressaltar, que apesar das aplicações mencionadas anteriormente para sucos de frutas, não há nenhuma aplicação para digestão de leite fresco em sistemas de digestão em fluxo assistido por radiação micro-ondas operados sob altas temperatura e pressão. Foram relatados somente algumas aplicações em sistemas de digestão em fluxo assistido por radiação micro- ondas operados à pressão atmosférica e com uso de parada do fluxo durante a digestão106,107.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Este capítulo da tese tem os seguintes objetivos específicos:
✓ Avaliar métodos de preparo de emulsão de leite em meio ácido visando possibilitar a manipulação e digestão dessa amostra no sistema de digestão em fluxo;
✓ Avaliar a aplicabilidade do sistema descrito no Capítulo 4 (tópico 4.3.4 - Sistema de digestão em fluxo assistido por radiação micro-ondas, pag. 46) para o preparo de amostras líquidas de sucos de frutas e leite para a determinação de macro e micronutrientes por ICP OES;
✓ Determinar a eficiência de digestão de amostras líquidas e avaliar a precisão e exatidão do método otimizado comparando-se os teores determinados em fluxo com os teores obtidos por digestão assistida por radiação micro-ondas em frascos fechados (Capítulo 3, 3.4.2 - Caracterização das amostras líquidas, página 36);
✓ Avaliar procedimentos de análise direta de sucos de frutas e leite propostos na literatura e compará-los com a digestão em fluxo assistida por radiação micro- ondas e a digestão assistida por radiação micro-ondas em frascos fechados.
MATERIAIS E MÉTODOS
Equipamentos
Os analitos e o ROC foram quantificados em um ICP OES com Visão axial (Ciros Vison EOP, Spectro, Alemanha) nas condições descritas anteriormente no Capítulo 4 (tópico 4.3.1 - Equipamentos e aparatos, pag. 44). As seguintes linhas de emissão (nm) foram monitoradas para a quantificação dos analitos: Al 167,078(II), B 249,773(I), Ba 455,404(II), C 193,091(I), Ca 317,933(II), Cu 324,754(I), Fe 238,204(II), K 766,491(I), Mg 280,270(II), Mn 257,611(II), Na 589,592(I), P 177,495(I), S 180,731(I), Sc 424,683(II), Sr 407,771(II) e Zn 213,856(I), sendo que (I) e (II) representam linhas atômicas e iônicas, respectivamente. O ROC e a acidez residual foram determinadas nas mesmas condições descritas no Capítulo 4 (tópico 4.3.1 -
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Reagentes e amostras
As soluções e suspensões foram preparadas com ácidos HNO3 destilado abaixo do ponto de ebulição, HCl e H2O2 de alta pureza (Suprapur, Merck, Alemanha) e água desionizada (18 MΩ cm-1, Barnstead Nanopure, Thermo Fisher Scientific, EUA). As curvas de calibração foram preparadas a partir de uma solução padrão estoque contendo 100 mg L-1 de Al, B, Ba, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Sr e Zn (Roth, Alemanha) em HNO3 3% (V V-1) e soluções padrão de enxofre e fósforo (SCP Science, Canada) de 1000 mg L-1. Para as determinações de ROC foram utilizadas soluções padrão de calibração preparadas a partir da dissolução de monohidrogenoftalato de potássio (PA, Merck, Alemanha). As amostras líquidas analisadas foram suco de maçã (100% Apfel, SPAR, Áustria), suco de manga (Happy day, RAUCH, Áustria), leite semidesnatado (0,9% de gordura, Österreichische Bio-Bergbauern-Leichtmilch, Naturapur SPAR, Áustria) e leite integral (3,5% de gordura, Vollmich, Jeden Tag, Áustria), sendo as amostras obtidas no mercado local de Graz na Áustria. Essas amostras não passaram por nenhum preparo prévio e foram armazenadas em tubos de PE de 50 mL a -18 ºC em um freezer para conservação. Previamente à digestão em fluxo um tubo de cada amostra foi descongelado a 4 ºC em uma geladeira durante a noite.