Composição mineral em diferentes tipos de bebidas isotônicas por MIP OES

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Química Analítica

Autores

Quaresma, W. (UFPA) ; Silva, B. (UFPA) ; da Silva, A. (UFPA) ; Lemos, M. (UFPA) ; Pereira, J.B. (UFPA) ; Adonias, H. (UFPA) ; das Graças, K. (UFPA)

Resumo

O presente estudo avaliou os teores de Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P e Zn presentes em sete bebidas isotônicas por espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por micro-ondas. Altos teores de Ca, K, Mg, Na e P foram encontrados na amostra. Por outro lado, os níveis de Cu, Fe, Mn e Zn estavam abaixo do limite de detecção. As recuperações obtidas pelo método de adição e recuperação foram de 80% a 103% para Ca, 91% a 103% para Cu, 80% a 102% para Fe, 87% a 104% para K, 94% a 102% para Mg, 90% a 103% para Mn, 90% a 108% para Na, 83% a 112% para P e 93% a 99% para Zn.

Palavras chaves

análise direta; isotônicos ; MIP OES

Introdução

O consumo de isotônico tem seu crescimento expressivo nos últimos anos e é administrado durante o aquecimento e a prática esportiva com o objetivo de suprir necessidades relacionadas a exercícios físicos elevando a glicemia a fim de manter o organismo hidratado durante o treinamento. Por ser classificado como alimento para praticantes de atividades físicas é necessário avaliar a contribuição nutricional dessa bebida (SIQUEIRA et al., 2012; PETRUS et al., 2005; ABREU et al., 2005). A isotonicidade das bebidas é calculada a partir da concentração molar de cada eletrólito e em bebidas isotônicas esse valor varia de 290 a 330 mOsm/L. Os eletrólitos envolvidos na composição dessas bebidas são sódio, cloreto, potássio, cálcio, magnésio e fósforo (SIQUEIRA et al., 2012; PETRUS et al., 2005). A espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por micro-ondas (MIP OES) têm sido usada na determinação de elementos químicos em diversas matrizes, tais como em análises de alimentos (OZBEK et al., 2016), amostras geológicas (NIEDZIELSKI et al., 2015), diesel e biodiesel (AMAIS et al., 2013) e bebidas (OZBEK et al., 2016). Esse instrumento usa um campo magnético de micro-ondas de 2,45-GHz e nitrogênio produzido por um gerador de N2 para sustentar o plasma. A principal vantagem do equipamento é o baixo custo de análise e manutenção, visto que o gerador de N2 é alimentado apenas por um compressor de ar, reduzindo consideravelmente os custos. O objetivo deste estudo foi determinar a composição mineral (Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P e Zn) em bebidas isotônicas por MIP OES.

Material e métodos

Um espectrômetro de emissão óptica com plasma induzido por micro-ondas (4100 Agilent Technologies, Melbourne, Austrália) equipado com nebulizador OneNeb inerte e uma câmara de nebulização ciclônica tipo duplo passo foi usado para determinar Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P e Zn nas amostras. O N2 produzido por um gerador de nitrogênio foi utilizado para sustentar o plasma. Todos os reagentes usados foram de grau analítico. Para o preparo das soluções foi utilizada água ultrapura com resistividade 18,2 MΩ/cm obtida a partir de um sistema de purificação de água Synergy-UV (Millipore, Bedford, USA). As soluções padrão para as curvas analíticas foram preparadas a partir da diluição de soluções estoque contendo 1000 mg/L de Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e P (Sigma-Aldrich, USA). Sete amostras de bebidas isotônicas de duas marcas diferentes foram obtidas em supermercados de Belém-PA. As curvas analíticas com compatibilização de matriz foram construídas com 2,0 à 10,0 mg L-1 de Cu, Fe, Mg e Mn e 10,0 à 50, 0 mg L-1 de Ca, K, Na e P. Uma alíquota de cada amostra foi transferida para frascos volumétricos de 10 mL e, em seguida, ácido nítrico foi adicionado às amostras a fim de obter uma acidez final de 5% (v/v). Os analitos foram determinados nas soluções por MIP OES. Todas as análises foram realizadas em triplicata.

Resultado e discussão

As maiores concentrações encontradas nas amostras foram de Ca, K, Mg, Na e P. Isto pode ser devido à natureza da amostra, visto que as bebidas isotônicas apresentam concentrações de minerais semelhantes as encontradas nos fluidos orgânicos. Cu, Fe, Mn e Zn apresentaram abaixo do limite de detecção. Concentrações elevadas de K e Na foram obtidas nas amostras variando de 96,21 a 233,19 mg/L e de 1049,75 a 2452,50 mg/L, respectivamente. Pode ser observado nas informações nutricionais nos rótulos das embalagens estudadas que as concentrações de K variam de 120,0 a 140,0 mg/L e de Na de 460,0 a 500,0 mg/L, mostrando que as concentrações encontradas neste estudo estão próximas aos valores de K nos rótulos. No entanto, os teores de Na encontrados foram maiores do que os valores apresentados nos rótulos.Os teores de Ca, Mg e P foram de 30,17 a 52,12 mg/L, 4,35 a 13,28 mg/L e 3,14 a 9,18 mg/L, respectivamente. Leśniewicz et al. (2016) avaliaram Ca, Mg e P em isotônico e obtiveram concentrações próximas aos obtidas neste estudo (1,9- 151,0 mg/L para Ca, 0,25-79,4 mg/L para Mg e 0,33-56,9 mg/L para P). O método de adição e recuperação foi usado para avaliar a exatidão das medidas. Alíquotas de 15, 25, 35 e 45 mg/L para Ca, K, Mg e Na e de 3, 5 e 7 mg/L para Cu, Fe, Mn, P e Zn foram adicionadas às amostras. Os valores obtidos foram satisfatórios, variando de 80% a 103% para Ca, 91% a 103% para Cu, 80% a 102% para Fe, 87% a 104% para K, 94% a 102% para Mg, 90% a 103% para Mn, 90% a 108% para Na, 83% a 112% para P e 93% a 99% para Zn.

Conclusões

A determinação de Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P e Zn em isotônicos usando espectrometria de emissão óptica com plasma induzido por micro-ondas (MIP OES) foi simples, rápida e eficiente. Além disso, este estudo mostrou que os teores de Na encontrados nas amostras foram maiores do que os valores apresentados nos rótulos dos isotônicos estudados.

Agradecimentos

Ao grupo de espectrometria analítica aplicada (GEAAp) da UFPA.

Referências

ABREU, N. P.; BERGAMASCHI, C. T.; DI MARCO, G. S.; RAZVICKAS, C. V.; SCHOR, N. Effect of an isotonic rehydration sports drinks and exercise on urolithiasis in rats. Brazilian Journal of Medical and Biological Reseach, 38, 577-582, 2005.

AMAIS, R. S., DONATI, G. L., SCHIAVO, D., NÓBREGA, J.Á. A simple dilute-and-shoot procedure for Si determination in diesel and biodiesel by microwave-induced plasma optical emission spectrometry. Microchemical Journal, 106, 318-322, 2013.

LEŚNIEWICZ, A.; GRZESIAK, M.; WIESLAW, Ż.; BORKOWSKA-BURNECKA, J. Mineral composition and nutritive value of isotonic and energy drinks. Biological Trace Element Research,170, 485-495, 2016.

NIEDZIELSKI, P.; KOZAK, L. ; WACHELKA, M., JAKUBOWSKI, K, WYBIERALSKA, J. The microwave induced plasma with optical emission spectrometry (MIP–OES) in 23 elements determination in geological samples. Talanta, 132, 591-599, 2015.

OZBEK, N.; AKMAN, S. Microwave plasma atomic emission spectrometric determination of Ca, K and Mg in various cheese varieties. Food Chemistry, 192, 295-298, 2016

OZBEK, N.; KOCA, M.; AKMAN, S. A pratical method for the determination of Al, B, Co, Cr, Fe, Mg, Mn, Pb, and Zn in different types of vinegars by microwave induced plasma optical emission spectrometry. Food Analytical methods, 9 (8), 2246-2250, 2016.

PETRUS, R. R.; FARIA, J. A. F. Processamento e avaliação de estabilidade de bebida isotônica em garrafa plástica. Ciência e Tecnologia dos Alimentos, 25 (3), 518-524, 2005.

SIQUEIRA, L. O.; BORTOLUZZI, J. ZANIN, F.; SAVI, S.; DELIBERAL, A. P.; CANAL, P. C.; TOURINHO FILHO, H.; MOREIRA, J. C. F. Análise da suplementação de carboidratos e solução isotônica sobre parâmetros hematológicos e bioquímicos de jogadores profissionais de futebol em condições reais de treinamento. Revista Brasileira de Ciência e Esporte, 34 (4), 999-1016, 2012.