Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: FEPROQUIM - Feira de Projetos de Química
TÍTULO: Avaliação qualitativa e quantitativa do teor de ferro em leite enriquecido – Proposta de ensino e aprendizagem em química
AUTORES: Santos, S.M. (IFAL - CAMPUS MURICI) ; Silva, A.F.P. (IFAL - CAMPUS MURICI) ; Silva, E.F.A. (IFAL - CAMPUS MURICI) ; Oliveira, P.C.C. (IQB - UFAL) ; Benigno, A.P.A. (IFAL - CAMPUS MURICI)
RESUMO: Nesse trabalho realizou-se dois procedimentos analíticos – um qualitativo e outro quantitativo para a avaliação de ferro total em leite enriquecido. O teste qualitativo baseou-se na reação entre hexacianoferrato(II) de potássio (em meio ácido) e íons ferro, para formar Azul da Prússia. A avaliação quantitativa baseou-se no aproveitamento analítico, com detecção espectrofotométrica, da coloração vermelha intensa formada no uso de uma solução de tiocianato de amônio em meio ácido, que em contato com o ferro(III) forma esse complexo de cor característica. Os procedimentos analíticos foram uma estratégia positiva para avaliar o ferro presente no leite enriquecido, bem como uma atividade potencialmente significativa na formação de alunos participantes do presente trabalho.
PALAVRAS CHAVES: Ferro; Leite enriquecido; Ensino e aprendizagem
INTRODUÇÃO: A anemia, que tem como característica a ausência de ferro no organismo é a mais comum deficiência nutricional do mundo1. Assim, a fortificação de alimentos tem sido considerada como uma das ações positivas no sentido de prevenir a deficiência de ferro, quando a dieta não fornece a quantidade necessária desse mineral2. Destaca-se que a fortificação, enriquecimento, ou adição, é um processo onde se acresce intencionalmente ao alimento um dado constituinte, baseado em parâmetros legais, presentes ou não naturalmente no mesmo, objetivando reforçar seu valor nutritivo, inclusive aquele eventualmente perdido no processamento industrial, e prevenir ou corrigir alguma deficiência em um ou mais nutrientes na alimentação da população em geral ou de seus grupos de risco3. Dentre diversos alimentos enriquecidos com ferro, destaca-se o leite, que é o alimento de origem animal mais consumido pela população brasileira e possui importante papel na alimentação dos grupos populacionais mais susceptíveis, como crianças e idosos4. O leite, desde sempre, foi utilizado na alimentação humana, por oferecer uma equilibrada composição de nutrientes. Quando industrializado, resulta em diversos tipos para consumo, os quais são devidamente controlados por normas de inspeção industrial e sanitária5. Além de sua composição natural,pode-se encontrar facilmente esse alimento enriquecido com ferro. Nessa perspectiva o presente trabalho teve como objetivo realizar a avaliação qualitativa e quantitativa de ferro total em leite enriquecido, bem como, criar uma possibilidade potencialmente significativa de ensino e aprendizagem química através desta atividade experimental para os alunos participantes do presente trabalho que pertencem ao curso Técnico Integrado do Instituto Federal de Alagoas-Campus Murici.
MATERIAL E MÉTODOS: A metodologia do presente trabalho consistiu em duas etapas. A primeira etapa se baseou na avaliação qualitativa, através da reação entre o ferro (III) e o hexacianoferrato(II) de potássio (K4Fe(CN)6.4H2O)6, em meio ácido, e formação de coloração azul. Como possibilidade de especiação de íons ferro entre o ferro total e o ligado a proteínas, realizou-se a avaliação quantitativa (2a etapa). Esta se baseou na reação entre o Ferro(III) e o Tiocianato de amônio (NH4SCN), em meio clorídrico, com detecção espectrofotométrica. Pode-se, então quantificar o ferro total, pois oxidou-se o Fe(II) possivelmente existente no meio através do uso do peróxido de hidrogênio–H2O2(agente oxidante). Destaca-se que a espectrometria de absorção molecular nas regiões do espectro do ultravioleta e visível (200 a 800 nm) é uma das técnicas instrumentais analítica mais utilizadas nos laboratórios de rotina, pois apresenta como vantagem sua simplicidade, robustez, facilidade de operação, custo relativamente baixo, larga aplicabilidade e de um modo geral, apresenta sensibilidade apropriada7,8,9. Para a avaliação quantitativa realizou-se a otimização de todos os parâmetros experimentais como comprimento de onda, concentração das soluções e pH, sendo as melhores condições adotadas. Após otimização das condições experimentais, construiu-se a curva de calibração. Avaliou-se as figuras de méritos, como: faixa linear, coeficiente de correlação, limite de detecção e frequência analítica. Em seguida, avaliou-se as amostras de leite enriquecido, adquiridos aleatoriamente em supermercados da cidade de Maceió/AL. Para realização do trabalho utilizou-se água destilada, vidrarias em geral, tubos Falcon; Pipetas automáticas, pHmetro, balança analítica, Espectrofotômetro FEMTO® UV/Vis.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O uso da solução K4Fe(CN)6.4H2O apresentou-se como uma possibilidade para avaliar qualitativamente a presença do ferro em leite enriquecido. Pois, a reação entre o Fe(III) e o K4Fe(CN)6.4H2O, em meio ácido, produz uma coloração azul intensa, conhecido como azul da prússia (hexacianoferrato(II) de ferro(III)-(Fe4[Fe(CN)6]3.xH2O)10. A avaliação quantitativa consistiu na reação entre o íon tiocianato, SCN- e o Fe(III), em meio ácido, formando um complexo estável, de cor vermelha, que foi detectado espectrofotometricamente. Destaca-se que no leite, o ferro é encontrado na forma livre e também combinado à proteína. Assim, a partir da adição de HCl (ácido utilizado) ao leite, ocorreu a desnaturação das proteínas, permitindo que o ferro passasse para o seio da solução6, além disso, o ácido atuou impedindo a hidrólise do ferro e possível precipitação como hidróxido11. Ainda em relação à avaliação quantitativa, utilizou-se H2O2 (agente oxidante), que causou a oxidação do Fe(II) permitindo uma complexação de todo o ferro(III) presente na solução. A otimização dos parâmetros experimentais foi realizada objetivando obter melhor rendimento do sistema de análise química utilizando detecção por espectrometria de absorção molecular. Para isso, avaliaram-se parâmetros capazes de influenciar na magnitude do sinal analítico buscando-se a melhor sensibilidade, economia de reagente e amostras e tempo de análise. Todos os testes de otimização basearam-se no método de comparação univariado. Destaca-se a importância de atividades dessa natureza na formação de alunos, pois envolve o ensino e aprendizagem em química, através de atividade experimental, possibilitando a participação mais ativa dos alunos, estimulando o desenvolvimento de hipóteses e comparação com a explicações científicas12.
CONCLUSÕES: O procedimento qualitativo e quantitativo apresentados foram considerados positivos para determinação de ferro em amostras de leite enriquecido, bem como para fortalecer o uso de experimento como instrumento significativo para formação de alunos do Ensino Médio, aplicando os conteúdos estudados em sala e principalmente desenvolvendo discussão sobre aspectos relacionados à especificidade e seletividade de reagentes químicos.
AGRADECIMENTOS: A Pró-Reitoria de Extensão do IFAL e ao IFAL - Campus Murici pelo apoio.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: 1. MANGUEIRA, T.F.B.; TRAVASSOS, A.E.R.; FIOREZE, R.; MEDEIROS, R.S. de. Adição de ferro ao leite e sua retenção na coalhada dessorada. Ciênc. Tecnol. Aliment., v. 22 no 3, Campinas, 2002.
2. ZAGHINI, J.C. Produção de leite em pó enriquecido com ferro aminoácido quelato. Trabalho de Conclusão de Curso. Departamento de Engenharia Química. Centro de Ciências Tecnológicas - Universidade Regional de Blumenau, 2010.
3. VELLOZO, E.P.; FISBERG, M. O impacto da fortificação de alimentos na prevenção da deficiência de ferro. Rev. Bras. Hematol. Hemoter, v. 32 supl. 2 São Paulo/SP, 2010.
4. ANVISA, Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Programa de análise de resíduos de medicamentos veterinários em alimentos de origem animal. Relatório 2006-2007. Brasília/DF, 2009.
5. TRONCO, V.M. Manual para inspeção da qualidade do leite. 2ª Edição, Ed. da UFSM. Santa Maria/RS. 2003.
6. GONÇALVES, J.M.; ANTUNES, K.C.L.; ANTUNES, A. Determinação de cálcio e ferro em leite enriquecido. Química Nova, n° 14, 2001.
7. OLIVEIRA, M.C.; NOGUEIRA, R.F.P.; GOMES NETO, J.A.; JARDIM, W.F.; ROHWEDDER, J.J.R.; Sistema de injeção em fluxo espectrofotométrico para monitorar peróxido de hidrogênio em processo de fotodegradação por reação foto-fenton. Química Nova, v. 24, n. 2, p. 188-190, 2001.
8. MELCHERT, W.R.; ROCHA, F.R.P.; RAIMUNDO Jr., I.M.; REIS, B.R.; Construção de uma cela de fluxo de longo caminho óptico para medidas espectrofotométricas. Química Nova, v. 31, n. 2, p. 427-429, 2008.
9. WEINERT, P.L.; PEZZA, L.; PEZZA, H.R.; Determinação espectrofotométrica de citrato de sildenafil em formulações farmacêuticas. Química Nova, v. 31, n. 5, p. 1112-1116, 2008.
10. BUSER, H.J; SCHWARZENBACH, D.; PETTER, W.; LUDI, A. The Crystal structure of prussian blue: Fe4[Fe(CN)6]3.xH2O. Electrochemistry of metal cyanides, v. 19, 1996.
11. KLEIN, E.J.; BUCHMAN, A.P.; DASSOLER, K.; OLIVEIRA, M.DE; BÖES, S.M.; MARTIN, C.A. Quantificação de ferro em água mineral, de torneira e destilada através de espectrofotometria UV-VIS. Anais do III ENDICT – Encontro de Divulgação Científica e Tecnológica, 2011.
12. SUART, R. DE C.; MARCONDES, M.E.R. A manifestação de habilidades cognitivas em atividades experimentais investigativas no ensino médio de química. Ciências & Cognição, v. 14, n. 1, 2009.