TÍTULO: Análise de dados de solubilidade do ácido málico em misturas hidro-alcoólicas como contribuição ao estudo da melhoria do sabor de produtos alimentícios.

AUTORES: FRANCO JUNIOR (UFU) ; OLIVEIRA (UNEMAT) ; COLOMBO (UFU)

RESUMO: Estudos experimentais para obter a solubilidade do ácido málico em solventes puros e em misturas de solventes são importantes no estudo da quantificação deste composto na indústria alimentícia, especialmente naquelas bebidas carbonatadas não-gaseificadas. Nesta linha, estudou-se a solubilidade do ácido málico em misturas hidro-alcoólicas, na faixa de temperatura de 20 a 60 0C. Celulas de equilibrio encamisadas foram empregadas no estudo do equilibrio solido-liquido.Inicialmente, o estudo experimental foi feito utilizando analise gravimétrica. As curvas de secagem do tipo massa de sólido seco em função do tempo mostram dois ou três patamares que sinalizam, num período de até 30 dias, para uma possível reação química do sólido, e conseqüente perda de massa.

PALAVRAS CHAVES: equilibrio - solubilidade- acido malico-frutos

INTRODUÇÃO: O ácido málico é o acidulante preferido em bebidas sem gás como por exemplo, bebidas de frutas, chás gelados, bebidas esportivas e sucos fortalecidos com cálcio devido ele melhorar o sabor da fruta, auxiliar na estabilidade do pH e mascarar o sabor salgado de sais após degustar uma bebida. Normalmente, ele reduz a quantidade de flavour (aroma e sabor) empregada em alimentos e bebidas. Na área de produtos pessoais ele atua como estimulante salivar na preparação de pastas de dente. Produtos germicidas são usados em combinação com o ácido málico em sabões e soluções para lavagem bucal. O aroma e o sabor de confeitos e demais produtos de padaria podem ser melhorados ou fortalecidos com a adição de ácido málico. Produtos para tratamento de beleza e cuidados com a pele são melhorados quando se empregam o referido ácido.
A literatura (Jin et al.,2004; Apelblat et al, 2006)tem informado diferentes métodos para obtenção da solubilidade de um composto. Baseado nisso, dados experimentais de solubilidade do ácido málico em solventes puros e em misturas de solventes são importantes no estudo da quantificação deste composto na indústria alimentícia, especialmente naquelas bebidas carbonatadas não-gaseificadas. Nesta linha, a solubilidade do ácido málico foi estudada em misturas hidro-alcoólicas, na faixa de temperatura de 20 a 60 0C. Inicialmente, o estudo experimental foi feito utilizando analise gravimétrica. As curvas de secagem do tipo massa de sólido seco em função do tempo mostram dois ou três patamares que sinalizam, num período de até 30 dias, para uma possível reação química do sólido, e conseqüente perda de massa. Este aspecto pode prejudicar o resultado final do valor de solubilidade que se deseja produzindo um dado errôneo.


MATERIAL E MÉTODOS: A solubilidade do acido malico em tres diferentes solventes e suas misturas foi determinada por gravimetria numa faixa de temperatura de (20 a 60 )0C iem incrementos de 10 0C. A temperatura foi controlada empregando-se um banho termostatizado. A medida da temperaturea foi feita usando-se termopares calibrados com presição decimal (0,1 oC). O procedimento de determinacção da solubilidade encontra-se descrito no trabalho de Oliveira et al., 2007. Considerando-se os sistemas deste trabalho os sistemas foram agitados atraves de agitadores magneticos, por cerca de 2h e decantados por até 3 horas.
Amostragem era feita por seringas de vidro (5 and 10 mL) em que uam quantidade de solução liquida era amostrada (3 to 7) mL pesada e levada na estufa para secagem a peso constante. A temperatura da estufa foi mantida a 75 oC. As pesagens eram feitas ao longo de 30 dias de forma que nenhum residuo de solvente estivesse impregnado no recipiente. Balança analitica com resolução de 10-4 foi utilizada nas pesagens.


RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os experimentos foram realizados empregando-se etanol, agua , propanol e misturas dos mesmos. Os estudos de solubilidade do ácido málico em misturas hidro-alcoólicas, ocorreram na faixa de temperatura de 20 a 60 oC. Inicialmente, o estudo experimental foi feito utilizando analise gravimétrica. As curvas de secagem do tipo massa de sólido seco em função do tempo mostram dois ou três patamares que sinalizam, num período de até 30 dias, para uma possível reação química do sólido, e conseqüente perda de massa. Este aspecto está sendo investigado.
De uma forma geral, os resultados que estão exibidos nas Figuras 1 e 2 mostram que a solubilidade do ácido málico cresceu com a temperatura quando o solvente empregado era água ou etanol, entretanto ao se empregar o propanol esta se manteve praticamente, constante. Nas misturas etanol-água verificou-se que, em toda faixa de temperatura (20-60 oC) existe um ponto de mínima solubilidade quando a fração molar de etanol esta em torno de 80%. No caso das misturas propanol- água o mesmo ponto de mínimo é observado nas temperatura de 20, 30 e 40 oC, no entanto a solubilidade parece passar por um máximo, em 15% molar de etanol, para as temperaturas de 50 e 60 oC.
Em termos de modelos para ajuste dos dados experimentais notou-se que, sistemas em que se empregou solventes puros, podem ser descritos tanto pela equação exponencial quanto pela polinomial. Por outro lado, os dados de solubilidade em misturas água-álcool foram melhor ajustados pela equação exponencial.






CONCLUSÕES: A solubilidade do ácido málico cresceu com a temperatura quando o solvente empregado era água ou etanol. Por outro lado, ao se empregar o propanol esta se manteve praticamente, constante. Nas misturas etanol-água verificou-se que, em toda faixa de temperatura (20-60 oC) existe um ponto de mínima solubilidade quando a fração molar de etanol está em torno de 80%. No caso das misturas propanol- água o mesmo ponto de mínimo é observado nas temperatura de 20, 30 e 40 oC, no entanto a solubilidade parece passar por um máximo, em 15% molar de etanol, para as temperaturas de 50 e 60 oC

AGRADECIMENTOS: Ao CNPq (470292/2007-5) e a FAPEMIG (projeto TEC-0005/08) pelo suporte financeiro concedido.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: [1] JIN, J.; ZHONG, C.; ZHANG, Z.; LI, Y. Solubilities of benzoic acid in supercritical CO2 with mixed cosolvent. Fluid Phase Equilibria 2004, 226, 9-13.
[2] OLIVEIRA, A. C.; PIRES, R. F.; COELHO, M. G., FRANCO JUNIOR, M. R. SOLUBILITY OF BENZOIC ACID IN MIXED SOLVENTS. Journal of Chemical and Engineering Data. , 52, 298 - 300, 2007.
[3] APELBLAT, A.; MAZUROLA, E.; BALA, A. A. The solubilities of benzene polycarboxylic acids in water. J. Chem. Thermodyn. 2006, 38(5), 565-571.
[4] PIRES, R. F.; FRANCO JR, M. R. Solubility of benzoic acid in aqueous solutions containing ethanol and propanol . J. Chem. Eng. Data 2008, 53, 2704–2706.