V.1. Métodos desenvolvidos na deteção e quantificação de odores
V.1.1. Cromatografia gasosa com
headspace
estático (SHS-GC-MS)A técnica de GC-MS, acoplada com headspace estático, tem sido amplamente aplicada no estudo de mecanismos de libertação de odores, aromas e compostos orgânicos voláteis, com vantagem de quantificar (cromatografia gasosa) e identificar os componentes dos mesmos (espetroscopia de massa).
No presente trabalho, esta técnica está direcionada para a quantificação de limoneno em função da massa de agente encapsulante (ciclodextrinas) adicionado ou de substrato (TPO), com e sem funcionalização com ciclodextrinas.
Uma das principais limitações deste procedimento consiste em assegurar que todo o limoneno se encontra na fase gasosa, de forma a simular que os agentes encapsulantes ou os substratos utilizados em cada teste se encontram sob uma atmosfera com diferentes aromas.
De acordo com Neto (2012), com condições semelhantes às utilizadas (temperatura de incubação de 100 °C, tempo de incubação de 60 min, razão de split de 50, volume de injeção de 200 µL), o volume máximo de limoneno puro no estado líquido é de aproximadamente 0,37 µL. Neste projeto, trabalhar em gamas inferiores a 1 µL não foi realizável devido à inexistência de seringas com estes volumes, havendo também o facto de que sendo valores tão reduzidos o erro induzido é muito elevado. Todavia, neste trabalho experimental, no estudo da interação de substratos com o limoneno a gama de volumes utilizados é muito superior a estes valores pois para volumes muito reduzidos o limoneno seria imediatamente adsorvido e não seria possível a deteção da área no cromatógrafo.
É de salientar que seria espectável um comportamento de regressão linear na zona de equilíbrio e um comportamento com tendência para uma reta de declive 0 para volumes acima desse equilíbrio. Na figura 12 encontra-se representado um ensaio experimental de GC-MS, mostrando área do sinal de limoneno obtida para volumes de limoneno de 10 µL a 30 µL.
Figura 12- Ensaio experimental de GC-MS mostrando a área do sinal de limoneno obtida (Alimoneno) para volumes de limoneno (Vlimoneno) de 10 µL a 30 µL.
Na figura 12 observa-se que, tal como esperado, para a gama de volumes de limoneno utilizados no ensaio experimental a tendência dos resultados obtidos segue para uma reta de declive 0. Como referido acima, tal traduz que estes se localizam numa região já fora do equilíbrio.
Foi realizado um outro estudo para um conjunto mais alargado de volumes de limoneno de forma a verificar o padrão tendencial obtido para estes. Na figura 13 encontra-se representado um ensaio realizado para volumes de limoneno de 0 µL a 30 µL.
Figura 13- Áreas de limoneno (Alimoneno) obtidas, para os volumes (Vlimoneno) de 0 µL até 30 µL, do mesmo. y = (1E+07± 56125) + (34500 ± 2598)x R² = 0,9994 1,0E+07 2,0E+07 0 10 20 30 40 Alim on en o / (m V s ) Vlimoneno/ µL
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Pela análise da figura 13 verifica-se que para os volumes utilizados no ensaio não é verificada uma regressão linear, e que para os volumes de 15 µL a 30 µL verifica-se uma certa aproximação a uma reta de declive 0, tal como verificado para o ensaio acima. O comportamento obtido para os vários valores de volume de limoneno adicionados é espectável pelo facto de que, tal como já referenciado, o comportamento após equilíbrio possui uma certa irregularidade, podendo até convergir numa reta de declive 0. Deste modo, pode-se concluir que este método, devido à gama de valores passíveis de serem estudados, não permite que seja construída uma curva de calibração do limoneno na situação de equilíbrio.
V.1.2. Método da fenolftaleína a partir do UV-VIS
O método da fenolftaleína permite, como referido no ponto II.2.2.1., a quantificação indireta de ciclodextrinas devido à formação de complexos entre estas e a fenolftaleína. Esta interação permite também aferir, no caso de conjugados funcionalizados com ciclodextrinas, o poder encapsulante destes através do aumento da absorvência verificada nos mesmos.
De forma a averiguar de melhor forma a interação da fenolftaleína com as ciclodextrinas procedeu-se à construção de uma curva de calibração da concentração de ciclodextrinas (em pó e adicionadas diretamente à solução de fenolftaleína) em função da variação da absorvência (∆Abs), isto é, ∆Abs= λ0 – λ(λ0 corresponde à absorvência do branco e λ à absorvência das amostras com ciclodextrinas). Na figura 14 encontra-se representada a curva de calibração para as ciclodextrinas (em pó) adicionadas à solução de fenolftaleína.
Figura 14- Curva de calibração para as ciclodextrinas (em pó) adicionadas à solução de fenolftaleína, representando Abs em função da concentração de CDs (CCDS).
Contudo, a diluição das ciclodextrinas em pó diretamente na solução de fenolftaleína possui algumas limitações, nomeadamente no facto de que nem todas as ciclodextrinas podem estar disponíveis para complexação e a partir de uma certa massa (experimentalmente verificado que a aproximadamente 8,6 mg em 6 L de solução de fenolftaleína em água, isto é, 1,43 g/L) algumas ciclodextrinas ficam precipitadas na solução. De forma a contornar estas limitações efetuou-se uma diluição de ciclodextrinas, em várias concentrações, em tampão carbonato 8,71 g/L (pH 9), de forma a garantir que todas estavam dissolvidas e deste modo disponíveis para complexarem com a fenolftaleína. Na figura 15 encontra-se representada a curva de calibração para a solução de ciclodextrinas dissolvidas em tampão carbonado e adicionadas à solução de fenolftaleína.
Figura 15- Curva de calibração para as ciclodextrinas dissolvidas em tampão carbonato, mostrando a variação da absorvência (Abs) em função da concentração de ciclodextrinas (CCDs).
V.2. Desenvolvimento de métodos de caracterização de conjugados
De forma a averiguar o desempenho destes conjugados sintetizados e também das ciclodextrinas na encapsulação de odores e/ou aromas e na resistência térmica procedeu-se à sua caracterização, a partir das técnicas de GC-MS, UV-VIS, TGA e FTIR.
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V.2.1. Caracterização de ciclodextrinas e de conjugados derivados
V. 2.1.1. Deteção e quantificação de ciclodextrinas e de conjugados derivados a partir
da cromatografia gasosa/espetrometria de massa com