ISBN 978-85-85905-15-6
Área
Química Analítica
Autores
Milani, M.I. (IQ-UNESP) ; Rossini, E.L. (IQ-UNESP) ; Castoldi, K. (IQ-UNESP) ; Pezza, L. (IQ-UNESP) ; Pezza, H.R. (IQ-UNESP)
Resumo
Neste trabalho desenvolvemos um novo método para determinação de furfural (FUR) e hidroximetilfurfural (HMF) em amostras de cachaça com determinação por espectroscopia de reflectância difusa associada ao uso de spot-test delimitado com barreiras hidrofóbicas. A determinação é feita através da reação colorimétrica dos analitos com solução de ácido p-aminobenzoico, ácido barbitúrico e HCl. O produto da reação com HMF possui cor amarela, enquanto com FUR tem cor azul. A faixa linear para determinação de HMF e FUR é 1,10 10-5 - 7,91 10-4 mol/L e 8,68 10-6 - 2,04 10-4 mol/L, respectivamente. Os resultados de interferência de matriz estão dentro do limite esperado (80-110%), mostrando que não há interferência da matriz na determinação dos analitos
Palavras chaves
furfurais; cachaça; reflectância
Introdução
Cachaça é a denominação dada a aguardente de cana produzida no Brasil com graduação alcoólica de 38% a 48% que é obtida por meio da destilação do mosto fermentado do caldo de cana de açúcar. Dentre os parâmetros analisados no controle de qualidade neste tipo de produto, tem-se que a somatória de furfural (FUR) e hidroximetilfurfural (HMF) não deve ser superior a 5 mg/100 mL de álcool anidro (MINISTÉRIO... 2005). A presença desses compostos é indesejada pois além de conferir notas sensoriais desagradáveis à bebida (SOUZA, et al. 2009), possuem potencial mutagênico/carcinogênico (ABRAHAM, et al. 2011). Esses analitos usualmente são determinados por metodos cromatográficos que, embora sejam eficientes, demandam alto custo e uso de solventes orgânicos tóxicos. No presente trabalho, foi desenvolvida uma nova metodologia para determinação de FUR e HMF em amostras de cachaça com o uso da espectroscopia de reflectância difusa associada a spot-test, delimitado com barreiras hidrofóbicas, por meio da reação colorimétrica dos analitos com uma solução de reagente composta de ácido p-amonibenzoico (PABA), ácido barbitúrico (AB) e HCl. Este novo método faz uso de quantidade mínima de reagentes e possui custo operacional muito inferior aos métodos cromatográficos, uma vez que são utilizados equipamentos portáteis, tornando-o mais simples, rápido, barato e ambientalmente mais amigável que os métodos cromatográficos.
Material e métodos
A fabricação das barreiras hidrofóbicas no papel de filtro qualitativo Whatman nº1 usado como spot-test foi realizada com auxílio de uma impressora de cera com posterior aquecimento a 120 ºC em estufa por 2 minutos. As soluções dos analitos foram preparadas em meio de água e etanol para diminuir os efeitos de interferência da matriz. As soluções de reagente foram preparadas em meio de ácido clorídrico. As concentrações dos reagentes foram otimizadas por meio de planejamento fatorial do tipo 23, sendo que os fatores utilizados foram [HCl], [PABA] e [AB]. Posteriormente, superfícies de resposta foram construídas com os dois fatores de maior influência para cada um dos analitos, sendo [AB] e [HCl] para o HMF e [PABA] e [HCl] para o FUR; utilizado o software Statistica 7. Após otimização das condições de análise, foram construídas as curvas analíticas para o FUR e o HMF. As medidas da absorbância reflectiva (AR) foram feitas no espectrômetro portátil da marca Ocean Optics USB 2000 e analisadas no software OOIBase32. Em seguida, foram realizados testes de adição de padrão e recuperação para avaliação da interferência da matriz na determinação dos analitos, com fortificações utilizando padrões variando de 50-250%. As análises foram feitas em amostras de cachaça envelhecida e não envelhecida adoçada.
Resultado e discussão
O produto formado pela reação de PABA e AB com FUR em meio ácido possui
coloração azul, com máximo de absorção em 616 nm; já o produto da reação de
PABA e AB com HMF em meio ácido possui coloração amarelada e tem máximo de
absorção em 420 nm.
Conforme o planejamento fatorial, não é possível utilizar somente uma
solução de mesma concentração de reagente para ambos os analitos, sendo
assim, para cada analito será feita uma solução de reagente. As
concentrações otimizadas para o reagente do HMF foram: [HCl] 0,27 mol/L,
[AB] 0,017 mol/L e [PABA] 0,011 mol/L; já as concentrações otimizadas para o
reagente do FUR foram: [HCl] 0,015 mol/L, [PABA] 0,054 mol/L e [AB] 0,017
mol/L. Nota-se, pela figura 1b que não foi usada a [PABA] ideal, sendo que,
de acordo com a superfície de resposta, é necessário aumentar a [PABA],
entretanto, não é possível aumentar a [PABA] devido à solubilidade do mesmo,
sendo assim, preferiu-se adotar a máxima concentração possível.
A curva analítica de AR em função em função de C1/2
dos analitos apresentou comportamento linear. A equação de regressão linear
da curva de AR vs. C1/2FUR é
AR=27,117C1/2-0,0271 com R2 = 0,995, já
para a curva de AR vs. C1/2HMFé
AR=15,882C1/2-0,0263 com R2 = 0,997.
Os testes de adição de padrão e recuperação obtiveram os seguintes
resultados: para cachaça adoçada as recuperações do HMF foram 100-106% e
para o FUR foram 89,5-106%; para a cachaça envelhecida as recuperações
obtidas: para o HMF foram de 96,3-104%, para o FUR foram de 93,0-108%;
mostrando que a matriz não influi significativamente na determinação dos
analitos.
Curvas de nível do (a) HMF (b) FUR
Conclusões
Pelos resultados obtidos é possível concluir que foi desenvolvido um novo método de análise para determinação de FUR e HMF em amostras de cachaça com detecção por espectroscopia de reflectância difusa associada a spot-test delimitado com barreiras hidrofóbicas o qual é mais rápido, barato, simples e ambientalmente mais amigável que as metodologias cromatográficas geralmente utilizadas.
Agradecimentos
Os autores agradecem ao CNPq e a Fapesp pelo apoio financeiro, ao IQ-UNESP pela estrutura e ao Prof. Emanuel Carrilho (IQSC) pelo apoio técnico.
Referências
ABRAHAM, K. et al. Toxicology and risk assessment of 5-Hydroxymethylfurfural in food. Molecular Nutrition & Food Research. v. 55, p.667-678. 2011.
MINISTÉRIO da Agricultura Pecuária e Abastecimento (MAPA). Instrução Normativa Nº 13. Brasília, 2005.
SOUZA, L. M. et al. Teores de compostos orgânicos em cachaças produzidas na região norte fluminense - Rio de Janeiro. Química Nova. v.32, n. 9, p. 2304 – 2309. 2009
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