ÁREA: Alimentos
TÍTULO: OTIMIZAÇÃO DA RESOLUÇÃO CROMATOGRÁFICA NA ANÁLISE DE CONSERVANTES ALIMENTÍCIOS
AUTORES: GOMES, T.S. (CEFETQUÍMICA) ; BARCELLOS, J.C.F. (CEFETQUÍMICA) ; PAGE, J.C. (CEFETQUÍMICA) ; SILVA JR., A.S. (CEFETQUÍMICA)
RESUMO: Para prolongar o tempo de vida dos alimentos processados, a Indústria alimentícia, utiliza substâncias antimicrobianas, que agem principalmente inibindo a proliferação de microorganismo. Neste trabalho, utilizou-se a variação de pH na cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) para a determinação das condições de eluição do sorbato e do benzoato (conservantes alimentícios). Adicionalmente, foi estudada a variação de tempo de retenção em função do pK da espécie em estudo e os resultados experimentais foram comparados aos simulados em planilha eletrônica. Os tempos de retenção variaram de acordo com o pH da fase móvel, devendo ser controlado o pH para que se obtenha uma resolução ótima para cada composto ionizável, quando analisado através dessa técnica.
PALAVRAS CHAVES: conservantes, clae, planilha eletrônica
INTRODUÇÃO: Conservantes são aditivos de produtos alimentícios, que retardam ou inibem a proliferação de microrganismos nocivos à saúde humana(Tfouni & Toledo, 2002). Pode englobar diversas substâncias químicas como cloreto de sódio; ácidos orgânicos, como benzóico ,sórbico e seus sais. Estes são amplamente utilizados na conservação de laticínios e bebidas não alcoólicas em geral (Tfouni & Toledo, 2002). De acordo com a Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA),a concentração desses conservantes não pode ultrapassar 0,1% (www.anvisa.gov.br). O excesso desses conservantes nos alimentos pode acarretar problemas a saúde; sendo necessário, assim, sua quantificação através de técnicas analíticas como a Cromatografia Líquida de alta eficiência (CLAE) em fase reversa (Tfouni & Toledo, 2002; Techakriengkrai & Surakarnkul, 2007). Na técnica, cada constituinte da amostra, dependendo de sua polaridade, é separado de acordo com sua interação (adsorção e dessorção) com o sistema, constituído de fase estacionária e fase móvel. Substâncias ionizáveis, dependendo do pH da solução, podem gerar diferentes espécies, podendo ou não afetar a forma de interação com o sistema, ou seja, à medida que o pH do meio muda, podem ocorrer variações no tempo de retenção na corrida cromatográfica. Devido à importância da quantificação dos conservantes no controle de qualidade dos alimentos, o objetivo do presente estudo foi determinar em que condições de pH para análise de sorbato e benzoato podem ser obtidos diferentes tempos de retenção, utilizando a CLAE de fase reversa e comparar os resultados experimentais com resultados simulados por meio da curva de especiação (alfas) construída com auxílio de uma planilha eletrônica (Soriano & Guerchon, 1996).
MATERIAL E MÉTODOS: Foram preparadas soluções de 20 ppm de sorbato de potássio (VETEC) e benzoato de sódio (VETEC), em água mili-Q. As fases móveis foram preparadas em tampão acético (Acetato de Sódio VETEC), para pHs iguais ou maiores que 5 ou cítrico (Ácido Cítrico; ISOFAR) para pHs inferiores ou iguais a 4, 5. O ajuste do pH foi realizado com solução de HCl 50% para o tampão acético e solução de NaOH 50% para o tampão cítrico. A determinação do pH dos tampões foi feita em pHmetro (modelo MPA-210; série 11480/601), calibrado com soluções tampão de pH 7,00 e pH 4,00 (MS Tecnopon instrumentação). Em seguida, cada fase foi diluída na proporção de 3 partes do tampão específico para uma parte de álcool metílico. Todas as fases foram filtradas em funil de vidro sinterizado e degaseificadas por 10 min em banho de ultra-som. As amostras foram injetadas em cromatógrafo Shimadzu (Shimadzu Liquid Chromatograph- LC10A), com vazão de 1mL/minuto em coluna C18 (Hicrom-5C18) e detector UV-VIS (SPD 10) fixando-se os comprimentos de onda máx (comprimento de onda máximo) em 220 e 255 nm para benzoato e sorbato, respectivamente. Para sorbato (pK=4,7), utilizou-se fases móveis tamponadas em pH: 3,94; 4,50; 4,94; 5,40; 6,08; 6,55, enquanto que para as de benzoato (pK=4,2), utilizou-se fases nos pHs: 3,15; 3,49; 3,96; 4,46; 5,22. As injeções foram feitas em duplicata. O acompanhamento da especiação ao longo das diferentes corridas cromatográficas foi feito através da técnica do estudo do equilíbrio químico por meio da planilha eletrônica. A partir do kW e do pKa do ácido e concentração da amostra, calculou-se os alfas e as respectivas concentrações de cada espécie em função do pH.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A técnica da curva de alfas através da planilha eletrônica se baseia em uma varredura genérica de pH, ou seja, é possível encontrar a condição das espécies, em qualquer ponto (valor) de uma determinada variável, neste caso o pH. Uma espécie iônica sofre alterações com a mudança do pH, como por exemplo, absorção de luz, solubilidade, afinidade pela fase móvel ou fase estacionária na análise cromatográfica. O estudo deste projeto possui relação com a alteração da afinidade pela fase móvel, pois ao longo dos pHs, a espécie irá ter maior interação pela fase estacionária ou pela fase móvel. Tal diferença de interação implicará em tempos de retenção diferentes. Isso pôde ser evidenciado através de um gráfico obtido com os resultados experimentais, onde a relação de pH e tempo de retenção foi claramente comprovada (Figura 1).
Sem a atenção ao pH, podem-se obter resultados errôneos por CLAE, ao se fazer análises de compostos que se ionizam. É necessário ajustar o pH da fase móvel e para conhecer esse pH, deve-se checar, na simulação da curva de especiação (planilha eletrônica), a condição em que esse composto pode ser analisado mais satisfatoriamente, admitindo-se que tal simulação seja satisfatória. As curvas de alfas (especiação) dos dois compotos analisados, foram simuladas e seguem na figura abaixo (Figura 2)
Ácido sórbico e ácido benzóico possuem valores de pKs próximos e em uma análise cromatográfica pode ocorrer coeluição dos picos desses compostos.
CONCLUSÕES: Analisando os resultados obtidos, pôde-se variar o tempo de retenção de espécies ionizáveis, permitindo prever tempos de retenção e utilizar pH’s em que esses compostos não coeluam com interferentes ou entre si, atrapalhando a identificação e quantificação. Além disso, conclui-se que quanto maior o pH, conquanto que o mesmo não esteja alcalino, mais rápida é a corrida cromatográfica e podendo-se, em uma análise de controle da quantidade desses conservantes, tamponar a fase móvel no pH em que a corrida cromatográfica seja mais rápida; economizando reagentes e tempo de análise.
AGRADECIMENTOS: Nossos sinceros agradecimentos aos professores do CEFET-Química, Maria Ivone Barbosa, Jorge Fleming, Silvio Soriano e Hiram da Costa Araújo.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA (ANVISA): www.anvisa.gov.br
SORIANO, S.; GUERCHON, J. 1996. Repensando a Química Analítica com a Planilha Eletrônica. Glifo comunicação e produções gráficas Ltda.
TECHAKRIENGKRAI, I., SURAKARNKUL, R. 2007. Analysis of benzoic acid and sorbic acid in Thai rice wines and distillates by solid-phase sorbent extraction and high-performance liquid chromatography. Journal of Food Composition and Analysis, 20: 220–225.
TFOUNI, S.A.V., TOLEDO M.C.F. 2002. Determination of benzoic and sorbic acids in Brazilian food, Food Control, 13: 117–123.
