Planejamento de experimentos aplicado na saponificação de amostras de amêndoas para determinação dos isômeros de beta+gama-tocoferol

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Alimentos

Autores

Bedendo, A. (UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ) ; Silva, N.F.P. (UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ) ; Basseto, A.L.C. (UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ) ; Souza, A.H.P. (INSTITUTO FEDERAL DE MATO GROSSO DO SUL) ; Justen, E. (CENTRO UNIVERSITÁRIO DINÂMICA DAS CATARATAS) ; Lovera, D.C.V. (UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ) ; Rodrigues, A.C. (UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ)

Resumo

O objetivo do estudo foi utilizar o delineamento composto central rotacional, com cinco repetições do ponto central na otimização das condições de saponificação de amostras de amêndoas. Os fatores investigados foram o tempo da extração (x1) e fração amostra/solvente (x2) no somatório dos isômeros (beta+gama)-tocoferol em fruto oleaginoso. O modelo foi significativo, ajustado, com resíduos aleatórios e com todos os coeficientes de regressão significativos (efeitos principais e de interação). O coeficiente de determinação elevado mostra que o modelo foi bem ajustado e há uma boa explicação dos fenômenos na região avaliada, com um ótimo em extração na condição 45 segundos e fração 0,25 amostra/solvente.

Palavras chaves

Fruto oleaginoso; tocoferóis; cromatografia líquida

Introdução

Frutos como as nozes, amêndoas, castanhas, avelãs, pistaches, entre outros, são caracterizados como oleaginosos. As amêndoas pertencem ao gênero Prunus e o subgênero Amygdalus (YADA; LAPSLEY; HUANG, 2011). Este fruto oleaginoso possui um tamanho médio de 3 a 6 cm (AHMAD, 2010). Amêndoas podem ser agrupadas em dois tipos: doce e amarga. As doces foram cultivadas para a alimentação, enquanto que as amargas fornecem o óleo de amêndoa, que atualmente é usado como aromatizante e como ingrediente em cosméticos (YADA; LAPSLEY; HUANG, 2011). Os efeitos benéficos dos frutos oleaginosos são atribuídos ao conteúdo lipídico, aos componentes fitoquímicos e aos compostos antioxidantes, como os isômeros do tocoferol (vitamina E), que protegem o organismo dos radicais livres indesejáveis. A vitamina E pertence ao grupo de vitaminas lipossolúveis, e é constituído por oito componentes básicos existentes na natureza, o que apresentam atividades diferentes da vitamina E. O α-tocoferol é a forma mais biologicamente ativa (KORNSTEINER; WAGNER; ELMADFA, 2006; ARRANZ, et al. 2008). O principal problema envolvido na determinação da vitamina E em amostras complexas (alimentos) está na baixa concentração deste analito. Além disso, é necessário realizar o isolamento antes da análise, o qual envolve a saponificação da fração lipídica, seguida de extração com solvente orgânico (DELGADO-ZAMARREÑO, et al. 2004). O objetivo deste trabalho foi otimizar as condições de saponificação de amostras de amêndoas para determinação dos isômeros de tocoferóis, com o uso da técnica de planejamento de experimentos composto central rotacional.

Material e métodos

Um delineamento composto central rotacional em duplicata, com cinco repetições do ponto central foi aplicado para avaliar o tempo de saponificação em segundos (x1) e a fração de amostra e solvente (x2), na metodologia de Delgado (2001), com modificações de Souza (2014), na determinação dos isômeros de tocoferóis em frutos oleaginosos (Tabela 1). Os analitos foram extraídos em funil de separação, com hexano (2 x 25 mL) e os extratos foram lavados com água (2 x 10 mL). A fase orgânica foi removida em evaporador rotativo a vácuo em 50 °C, e o resíduo dissolvido em metanol, que prosseguiu na determinação por cromatografia líquida, com coluna C18 (microsorb, 150 mm × 4,6 mm, com partículas de 3 µm). A fase móvel foi metanol/diclorometano, na razão de 85:15 (v/v), e vazão de 0,8 mL/min. Os tocoferóis foram quantificados com padrão externo. As análises estatísticas e multivariadas foram avaliadas ao nível de 5% (p < 0,05) de significância, na rejeição da hipótese de nulidade.

Resultado e discussão

Todos os efeitos principais e de interação na resposta do (beta+gama)- tocoferol avaliada pela ANOVA foi significativo e permaneceu para compor a equação matemática que irá explicar os fenômenos investigados. O planejamento DCCR apresentou coeficiente de determinação calculado igual a 0,9571, com um coeficiente de determinação ajustado de 0,9428. O modelo permitiu obter uma boa explicação dos fenômenos observados e realizar novas previsões, na análise direta de outros lotes de amêndoa ou até mesmo extrapolar para frutos oleaginosos que apresentem composição semelhante, como castanhas e grãos. Não houve falta de ajuste no modelo, os resíduos tiveram distribuição aleatória, normalidade e homogeneidade na variância, os valores observados e preditos pelo modelo em cada repetição nos diferentes pontos experimentais foram valores muito próximos (Tabela 1). O conjunto desses fatores faz-se necessário para pressupor a qualidade das respostas encontradas no delineamento fatorial. Destaca-se uma região de ótimo, que compreende um máximo de quantificação dos isômeros na faixa de -0,5 (superior) a -1,0 (inferior), no fator tempo de saponificação. A fração de amostra/solvente, neste caso, consistiu em -1,0 no limite superior e -1,5 de limite inferior, na resposta do somatório de (beta+gama)-tocoferol, nos dois fatores investigados.

Conclusões

O planejamento fatorial rotacional permitiu obter uma condição de melhor saponificação de amostras para análise dos isômeros beta+gama-tocoferol em amêndoas, que compreende uma saponificação em 45 segundos e uma razão amostra/solvente de 0,25.

Agradecimentos

Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Programa de Pós-graduação em Tecnologia de Alimentos, Instituto Federal do Mato Grosso do Sul, CNPq, Capes, Fund Araucária

Referências

AHMAD, Z. The uses and properties of almond oil. Complementary Therapies in Clinical Practice, 16, 10–12, 2010.

ARRANZ, S; CERT, R; PÉREZ-JIMÉNEZ, J; CERT, A; SAURA-CALIXTO, F. Comparison between free radical scavenging capacity and oxidative stability of nut oils. Food Chemistry, 110, 985-990, 2008.

DELGADO-ZAMARRENO, M. M.; BUSTAMANTE-RANGEL, M.; SANCHEZ-PEREZ, A.; HERNANDEZ-MENDEZ J. Analysis of vitamin E isomers in seeds and nuts with and without coupled hydrolysis by liquid chromatography and coulometric detection. Journal of Chromatography A, 935, 77-86, 2001.

DELGADO-ZAMARREÑO, M. M.; BUSTAMANTE-RANGEL, M.; SÁNCHEZ-PÉREZ, A.; CARABIAS-MARTÍNEZ, R. Pressurized liquid extraction prior to liquid chromatography with electrochemical detection for the analysis of vitamin E isomers in seeds and nuts. Journal of Chromatography A, 1056, 249-252, 2004.

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