Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Alimentos
TÍTULO: APLICAÇÃO DE MICRO EXTRAÇÃO EM FASE SÓLIDA NA ANÁLISE DE VOLÁTEIS EM BEBIDAS POR CROMATOGRAFIA GASOSA ACOPLADA A ESPECTROMETRIA DE MASSAS
AUTORES: Souza Nunes da Silva, L. (IFRJ) ; Silva Barros, A. (IFRJ) ; da Silva, G. (IFRJ) ; S. Lorenzo Raices, R. (IFRJ)
RESUMO: A técnica de microextração em fase sólida (SPME) foi aplicada a análise de ésteres em cerveja. O
método foi avaliado através da aplicação de alguns parâmetros de validação. As amostras
fortificadas foram analisadas por SPME com extração no “headspace” (HS) seguida de separação e
detecção por cromatografia gasosa de alta resolução acoplada a detector de espectrometria de
massas (CGAR-EM). O objetivo do trabalho foi avaliar a aplicação da SPME em métodos
quantitativos para análise de voláteis através dos resultados obtidos seguintes parâmetros:
seletividade, linearidade, precisão, exatidão e robustez.
PALAVRAS CHAVES: Validação; SPME; Espectrometria de massas.
INTRODUÇÃO: A técnica de SPME tem facilidades como a ausência de solvente,alto poder de concentração,aplicação a diversos tipos de analitos,uso de aparelhagem em fase gasosa ou líquida disponibilidade de fibras com fases sólidas de natureza química distintas e facilidade de transporte do material extraído para o cromatógrafo.O dispositivo básico da SPME é uma fibra,e sílica fundida,cuja espessura varia,recoberta com um filme fino de um polímero na extremidade da agulha.A extração ocorre mergulhando-se a seção recoberta na amostra,ou no seu HS.
A CGAR-EM é uma ferramenta analítica usada na separação e quantificação determinação de compostos voláteis e/ou volatilizáveis.A espectrometria de massa é uma técnica poderosa na identificação de substâncias,aplicáveis a sólidos,líquidos e gases.É baseada na fragmentação de moléculas que seguem padrões previsíveis para cada tipo de substâncias segundo sua funcionalidade.
A composição em ésteres,aldeídos,dicetonas vicinais,ácidos orgânicos e outros compostos estão relacionados à sua qualidade.Relatos apontam para a eficiência da técnica extração SPME seguida de CGAR-EM cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa para separar e identificar voláteis presentes nas amostras de sucos de frutas e refrigerantes durante o processo de envelhecimento natural e acelerado
A validação garante que o método atenda às exigências das aplicações analíticas,assegurando a confiabilidade dos resultados.Para tanto,deve apresentar precisão,exatidão,linearidade,sensibilidade e seletividade adequadas à finalidade da análise.Dessa forma,o objetivo deste trabalho foi estabelecer um planejamento de validação para a análise de ésteres voláteis(acetato de etila,acetato de isoamila e hexanoato de etila)em bebida alcoólica por SPME-HS seguida por CGAR-EM.
MATERIAL E MÉTODOS: As curvas de calibração forma preparadas em triplicata em sete níveis de concentração. As amostras foram mantidas a 5 oC para evitar a perda de voláteis. As amostras foram preparadas em frascos de headspace com capacidade de 40 mL contendo: 10 mL de amostra, 15 mL de água, 3,0 g de NaCl e agitadores magnéticos. As amostras foram climatizadas em banho termostático à 70 ± 1,0ºC por 1 hora. Após o equilíbrio, a fibra (50/30µm DVB/CAR/PDMS) foi exposta ao headspace por 30 minutos a temperatura de 60 ± 1,0ºC. Os voláteis foram desorvidos no injetor do CGAR a temperatura de 260oC. A injeção foi efetuada sem divisão de fluxo, utilizando coluna capilar HP-5, 30 m x 250 µm x 1,0 µm e Hélio como gás de arraste com fluxo constante de 1mL min-1. A programação de temperatura do forno foi 2 min a 35 ºC →8 ºC min-1 →100 ºC → 20 ºC min-1→160
ºC → 30 ºC min-1→220 ºC. O detector de massas operou no modo scan.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: No processo de determinação do método por SPME a ser adotado para o avaliação dos ésters foram realizados diversos testes alterando os seguintes parâmetros: a) volume da amostra; b) temperatura e tempo de dessorção; c) tempo de análise em água e cerveja e d) fibras SPME.
Diversas fibras foram testadas, e entre as quais: fibras não-polares(polidimetilsiloxano-PDMS), polares (poliacrialto- PA) e bi-polares (polidimetilsiloxano- PDMS, carboxen-divinilbenzeno-CAR/DVB). A melhor resposta em termos de número de constituintes e separação cromatográfica foi obtida com a fibra a fibra bi-polar, cuja aplicação é sugerida para voláteis e não voláteis de baixa a alta polaridade
Os ésteres acetato de etila (2,275 min), acetato de isoamila (6,783 min) e hexanoato de etila (9,410 min) foram identificados em análise com e sem matriz com o mesmo tempo de retenção (figura 1).
Visando verificar o bom desempenho da metodologia desenvolvida, os seguintes parâmetros de validação foram avaliados:
SELETIVIDADE/ESPECIFICIDADE - Comparando-se as concentrações das amostras obtidas pela
curva de calibração realizada em água e em cerveja, observa-se o efeito de matriz devido a diferença na inclinação da curva de calibração. A cerveja possui outros voláteis que certamente competem com o analito pela fibra.
LINEARIDADE - A linearidade foi estabelecida por regressão linear através do método dos mínimos quadrados a partir da relação entre a concentração e área e obtida por padronização externa. Os níveis da curva de calibração compreenderam o intervalo de 3 a 1800 ppb e forma avaliadas em três dias para o estabelecimento da linearidade. Resultados apresentaram R2>0,99 em cerveja e
em água.
PRECISÃO e EXATIDÃO – A repetitividade foi determinada com injeções em quintuplicata de
amos
Amostra fortificada com os ésteres por SPME-CGAR-EM
Os ésteres acetato de etila (2,275 min),acetato de isoamila (6,783 min) e hexanoato de etila (9,410 min).
TABELA 1 – Cálculo Precisão e Exatidão.
A repetitividade foi determinada com injeções em quintuplicata de amostras fortificadas no ponto central, em três dias consecutivos.
CONCLUSÕES: A técnica de extração do “headspace” com fibra SPME apresentou fácil aplicabilidade. Os critérios de validação usados como instrumento de medição para avaliar o desempenho do método desenvolvido, possibilitam que o mesmo seja usado na avaliação quantitativa de voláteis em bebidas, visto que, a análise de ésteres em cerveja se mostrou seletivo, linear, preciso, exato e robusto.
AGRADECIMENTOS: Ao IFRJ pela infra-estrutura e auxílio financeiro (PROCIÊNCIA/IFRJ).
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