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UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO
INSTITUTO DE QUÍMICA
Estudo da influência de processos de conservação
na distribuição de espécies elementares em água
de coco por espectrometria de absorção e emissão
atômica
Juliana Naozuka
Dissertação de Mestrado
Orientador: Prof. Dr. Pedro Vitoriano de Oliveira
SÃO PAULO
23 de Julho de 2004
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Livros Grátis
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Milhares de livros grátis para download.
"A única obrigação em qualquer vida é ser sincero consigo mesmo.
Ser sincero com outra pessoa ou outra coisa não só é impossível,
como ainda é a marca de um falso messias".
Richard Bach - Ilusões, As aventuras de um messias indeciso.
"....seja mais ouvido do que boca".
Mauro Bertotti
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Aos meus pais Júlia e Marcelo,
irmãos Gustavo e Elaine
e a “minha vida” Thiago,
pelo apoio incondicional, amor e respeito
Dedico
"Aprender é descobrir aquilo que você já sabe.
Fazer é demonstrar que você o sabe.
Ensinar é lembrar aos outros que eles sabem tanto quanto você.
Vocês são todos aprendizes, fazedores, professores."
Richard Bach - Ilusões, As aventuras de um messias indeciso.
Ao meu grande mestre Pedro Vitoriano de Oliveira,
não só pela orientação e formação científica e didática,
mas também pela amizade, respeito, lições de vida e enorme paciência
Dedico
Agradecimentos
"O laço que une a sua família verdadeira não é de sangue,
mas de respeito e alegria pela vida um do outro."
Richard Bach - Ilusões, As aventuras de um messias indeciso.
Ao meu "pai científico", Prof. Dr. Pedro Vitoriano de Oliveira, pela excelente
orientação, amizade, paciência e apoio durante toda minha vida científica.
Além dos ensinamentos de vida e de luta por uma pesquisa e por uma
didática rica e cada vez mais perfeita.
A Prof
a
. Dra. Elisabeth de Oliveira, pela orientação, amizade e ensinamentos.
À Prof
a
. Dra. Carmen Tadini, pela orientação, respeito, ensinamentos e pelas
ricas contribuições no Exame de Qualificação.
Aos demais docentes da Área de Química Analítica do IQ-USP, pelos
ensinamentos e amizade. Em especial aos professores Mauro Bertotti
("sogro científico"), Lúcio Angnes, Fábio Rodrigo Piovezani Rocha e Roberto
Tokoro.
A todos os docentes do IQ-USP, pela sólida formação em Química.
A todos funcionários da Seção de Graduação, de Pós-graduação e
Assistência Acadêmica, pelo atendimento cordial e eficiente.
À Margareth, Giovana e Miriam, pelos divertidos encontros esporádicos e
pela convivência durante a graduação.
Ao Rodrigo Alejandro Abarza Muñoz, pela convivência durante a graduação e
pelas ricas conversas.
Aos colegas Denise e Tiago do Laboratório de sensores eletroquímicos e
métodos eletroanalíticos, coordenado pelos professores Mauro Bertotti e
Roberto Tokoro, pelos bons momentos.
Às colegas Nathália e Kátia, do Laboratório de Engenharia de Alimentos,
coordenado pela professora Carmen Tadini, pelas ricas contribuições,
conversas e amostras pasteurizadas.
Aos amigos do LEEAA e do LAPA, coordenado pelos professores Elisabeth de
Oliveira e Pedro Vitoriano de Oliveira, pelo convivência harmoniosa,
conversas e “cafés”.
A minha "irmã científica", Cassiana Seimi Nomura, pela amizade verdadeira
desde os tempos de graduação e por estar sempre presente em todos os
bons e maus momentos da minha vida científica e pessoal, me aconselhando
e apoiando.
Ao meu "irmão científico", Paulo Rogério Miranda Correia, pela amizade
verdadeira desde a minha primeira iniciação científica, pelos ricos
ensinamentos químicos, de vida e de luta e por me mostrar qual deve ser a
atitude ideal de um pesquisador, educador e orientador.
A minha "mãe científica", Prof
a
. Dra. Márcia Andreia Mesquita da Veiga, pela
amizade, risadas, por ter permitido que eu colaborasse em seu projeto de
pós-doutorado, por ter me dado a chance de aprender a postura e a
dedicação de uma pós-doutoranda e de conhecer uma pessoa tão especial e
lutadora.
À Silvia, Romeu, Victor, Beatriz, Dona Ida e senhor Miguel, pela convivência,
amizade, respeito e família maravilhosa que estão me dando a chance de
ter.
À minha maravilhosa família, que sempre me apóia e auxilia em todos os
momentos da minha vida, pela enorme paciência, amor e respeito.
A “minha vida” Thiago Regis Longo Cesar da Paixão, pelo amor eterno,
respeito, ensinamentos químicos e de vida e paciência durante os nossos 5
anos de namoro. "Tudo é ter você eternamente".
À FAPESP por acreditar nesse projeto de pesquisa e pelo auxílio financeiro
fornecido (processo: 02/05091-0).
A Fapesp, CNPq, CAPES e Pró-Reitoria de Pesquisa da Pós-Graduação pelo
suporte financeiro.
A todos que de alguma forma colaboraram no desenvolvimento deste
trabalho.
Muito obrigada
Sumário
ii
SUMÁRIO
Lista de figuras ...............................................................................v
Lista de tabelas............................................................................ viii
Glossário.......................................................................................xi
Abstract.......................................................................................xii
1. INTRODUÇÃO............................................................................. 1
1.1 Coqueiro.................................................................................. 1
1.2 Água de coco ........................................................................... 2
1.3 Papel biológico dos elementos de interesse................................... 8
1.4 Influência dos processos de conservação na composição e na
distribuição de elementos...............................................................11
1.5 Algumas técnicas analíticas de separação....................................14
1.6 Técnicas analíticas para determinação elementar..........................15
1.6.1 Espectrometria de emissão óptica com plasma induzido..............15
1.6.2 Espectrometria de absorção atômica........................................16
2. OBJETIVO.................................................................................20
3. PARTE EXPERIMENTAL................................................................21
3.1 Instrumentação .......................................................................21
3.1.1 Espectrômetro de emissão óptica com plasma induzido ..............21
3.1.2 Espectrômetro de absorção atômica.........................................22
3.1.3 Fotômetro de chama..............................................................23
3.1.4 Pasteurização da água de coco................................................24
3.1.5 Congelamento da água de coco...............................................24
3.1.6 Forno com aquecimento assistido por microondas focalizadas......24
3.1.7 Sistema de filtração a vácuo...................................................25
3.1.8 Sistema de filtração por pressão..............................................26
3.2 Reagentes e soluções ...............................................................26
3.3 Amostras de água de coco ........................................................28
3.4 Procedimento ..........................................................................28
3.4.1 Digestão total.......................................................................28
Sumário
iii
3.4.2 Ultrafiltração ........................................................................29
3.4.3 Procedimento analítico para determinação de Ca, K, Mg, Mn, Na e
Zn por ICP OES.............................................................................30
3.4.4 Procedimento analítico para determinação de Al, Cu e Fe por ETAAS.
..................................................................................................30
3.4.5 Procedimento analítico para especiação de Se
4+
e Se
6+
por HG
ETAAS. ........................................................................................34
3.4.5.1 Determinação de Se total por ETAAS.....................................34
3.4.5.2 Modificação permanente do tubo de grafite com Ir ..................36
3.4.5.3 Sistema de geração de hidretos............................................36
3.4.5.4 Pré-redução de Se
6+
a Se
4+
em forno de microondas................38
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO .......................................................39
4.1 Desenvolvimento dos métodos analíticos.....................................39
4.1.1 Determinação de Ca, K, Mg, Mn, Na e Zn por ICP OES................39
4.1.2 Determinação de Al, Cu e Fe por ETAAS ...................................43
4.2 Avaliação da influência dos processos de conservação na composição
da água de coco............................................................................53
4.2.1 Influência do processo de ultrafiltração na composição química
elementar ....................................................................................54
4.2.2 Influência do processo de pasteurização na composição química
elementar total .............................................................................57
4.2.3 Influência do processo de pasteurização na distribuição química
elementar ....................................................................................58
4.2.4 Influência do processo de congelamento na composição química
elementar total .............................................................................62
4.2.5 Influência do processo de congelamento na distribuição química
elementar ....................................................................................63
4.3 Determinação de Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn em amostras de
água de coco comerciais.................................................................66
4.4 Especiação de Se
4+
e Se
6+
por HG ETAAS ....................................68
4.4.1 Determinação da concentração total de Se por ETAAS................68
Sumário
iv
4.4.2 Determinação de Se por HG ETAAS..........................................72
4.4.3 Otimização da etapa de pré-redução do Se
6+
............................73
5. CONCLUSÕES ...........................................................................77
6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................80
7. APÊNDICE ................................................................................89
Lista de figuras
v
Lista de figuras
Figura 1 – Formas oxidada e reduzida da polifenoloxidase..................... 4
Figura 2 – Reações de oxidação da dopamina e do catecol catalisada pela
polifenoloxidase .............................................................................. 5
Figura 3 – Cofator heme da peroxidase .............................................. 5
Figura 4 – Esquema do processo catalítico de oxidação de um substrato
orgânico promovido pela peroxidase .................................................. 6
Figura 5 – Retenção de nutrientes em função dos diferentes processos de
separação e porosidades dos filtros utilizados.....................................11
Figura 6 – Sistema de ultrafiltração a vácuo.......................................25
Figura 7 – Sistema de ultrafiltração por pressão .................................26
Figura 8 – Diagrama do sistema de geração de hidreto acoplado ao
ETAAS: (GT) tubo de grafite; (GLS) separador gás-líquido; (Ar) fluxo de
argônio; (T) confluência; (C) carregador; (S) amostra; (Ls) alça de
amostra; (Lr) alça de reagente.........................................................37
Figura 9 – Varreduras de comprimento de onda para Ca, K, Mg, Mn, Na e
Zn, das soluções analíticas de referência (⎯), da água de coco digerida
(⎯) e água de coco diluída (3x) (⎯). ................................................40
Figura 10 – Curvas de temperaturas de pirólise (⎯) e atomização (--)
para Al: (c) 50 μg L
-1
de Al
3+
em 0,1 % v/v de HNO
3
; () 50 μg L
-1
de Al
3+
em 0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v de Triton X-100; (y) amostra de água
de coco natural em 0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v Triton X-100.........45
Figura 11 – Curvas analíticas de calibração de Al: () soluções analíticas
de referência em 0,1% v/v HNO
3
e 0,1% m/v Triton X-100; (y) amostra
de água de coco natural em 0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v Triton X-100
...................................................................................................46
Figura 12 – Curvas temperaturas de pirólise (⎯) e atomização (--) para
Cu: (c) 10 μg L
-1
de Cu
2+
em 0,1 % v/v de HNO
3
; () 10 μg L
-1
de Cu
2+
em 0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v de Triton X-100; (y) amostra de água
de coco natural em 0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v Triton X-100.........48
Lista de figuras
vi
Figura 13 – Estudo do tempo de pirólise I (400 ºC) para o programa de
aquecimento de Cu.........................................................................49
Figura 14 – Curvas analíticas de calibração de Cu: () soluções analíticas
de referência em 0,1% v/v HNO
3
e 0,1% m/v Triton X-100; (y) amostra
de água de coco natural em 0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v Triton X-100
...................................................................................................50
Figura 15 – Curvas de temperaturas de pirólise (⎯) e atomização (--)
para Fe: (y) 10 μg L
-1
em 0,1 % v/v HNO
3
; () água de coco diluída (15x)
para 0,1 % v/v HNO
3
......................................................................51
Figura 16 – Efeito da pasteurização na composição química elementar da
água de coco. Concentração dos elementos na água de coco natural (⁄) e
na água de coco pasteurizada (X).....................................................57
Figura 17 – Efeito da pasteurização na composição química elementar da
água de coco. Concentração dos elementos na água de coco natural (⁄) e
na água de coco pasteurizada (X).....................................................58
Figura 18 – Concentração de Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn em filtrados
de água de coco obtidos após ultrafiltração com filtros de 0,10 μm de
porosidade sem pasteurizar (⁄) e pasteurizada (X) a 90 ºC por 190 s .....59
Figura 19 – Concentração de Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn em filtrados
de água de coco obtidos após ultrafiltração com filtros de 0,10 μm de
porosidade sem pasteurizar (⁄) e pasteurizada (X) a 90 ºC por 300 s .....60
Figura 20 – Concentração de Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn em filtrados
de água de coco obtidos após ultrafiltração com filtros de 0,10 μm de
porosidade sem pasteurizar (⁄) e pasteurizada (X) a 90 ºC por 180 s .....60
Figura 21 – Concentração de Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn em
filtrados de água de coco obtidos após ultrafiltração com filtros de 0,025
μm de porosidade sem pasteurizar (⁄) e pasteurizada (X) a 90 ºC por 180 s
...................................................................................................61
Figura 22 – Efeito do congelamento na composição química elementar da
água de coco. Concentração dos elementos na água de coco natural (⁄),
congelada por 30 dias (X) e congelada por 120 dias (branco) a –30 ºC..63
Lista de figuras
vii
Figura 23 – Concentração de Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn em
filtrados de água de coco obtidos após ultrafiltração com filtros de 0,10
μm de porosidade sem congelamento (⁄), congelada por 30 dias (X) e
congelada por 120 dias (branco) a –30 ºC. ........................................64
Figura 24 – Concentração de Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn em
filtrados de água de coco obtidos após ultrafiltração com filtros de 0,025
μm de porosidade sem congelamento (⁄), congelada por 30 dias (X) e
congelada por 120 dias (branco) a –30 ºC. ........................................65
Figura 25 – Curvas de temperaturas de pirólise (⎯) e atomização (--)
para Se: (c) 40 μg L
-1
de Se
4+
em 0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v de
Triton X-100; (y) amostra de água de coco natural + 40 μg L
-1
de Se
4+
em
0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v Triton X-100....................................70
Figura 26 – Curvas analíticas de calibração de Se: () soluções analíticas
de referência em 0,1% v/v HNO
3
e 0,1% m/v Triton X-100; (y) amostra
de água de coco natural em 0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v Triton X-100
...................................................................................................71
Figura 27 – Curvas analíticas de calibração de Se: () soluções analíticas
de referência em 0,1% v/v HNO
3
e 0,1% m/v Triton X-100; (y) amostra
de água de coco natural em 0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v Triton X-100
...................................................................................................73
Figura 28 – Otimização do tempo de incidência de radiação. Sinais de
absorbância de 1 μg L
-1
de Se
6+
reduzido (⎯) e de 1 μg L
-1
de Se
4+
(--). 75
Lista de tabelas
viii
Lista de tabelas
Tabela 1 – Parâmetros instrumentais para determinação de Ca, K, Mg, Mn,
Na e Zn por ICP OES......................................................................21
Tabela 2 – Parâmetros instrumentais para as determinações de Ca, Mg,
Mn e Zn por FAAS .........................................................................22
Tabela 3 – Parâmetros instrumentais para as determinações de Al, Cu e Fe
por ETAAS....................................................................................23
Tabela 4 – Programa de aquecimento para digestão total da água de coco
..................................................................................................29
Tabela 5 – Programa de aquecimento para digestão da membrana com e
sem os resíduos da água de coco.....................................................30
Tabela 6 – Programa de aquecimento utilizado para obtenção das curvas
de temperatura de pirólise e de atomização para Al e Cu ....................32
Tabela 7 – Programa de aquecimento utilizado para obtenção das curvas
de temperatura de pirólise e de atomização para Fe...........................33
Tabela 8 – Programa de aquecimento utilizado para obtenção das curvas
de temperaturas de pirólise e de atomização para Se .........................35
Tabela 9 – Programa de aquecimento utilizado para modificação térmica
do tubo de grafite com Ir................................................................36
Tabela 10 – Teste de adição e recuperação de Ca, K, Mg, Mn, Na e Zn em
ICP OES.......................................................................................41
Tabela 11 – Concentração de Ca, K, Mg, Mn, Na e Zn em água de coco
digerida e diluída (3x) para 0,1 % v/v HNO
3
. ....................................42
Tabela 12 – Limite de detecção e quantificação para Ca, K, Mg, Mn, Na e
Zn em ICP OES.............................................................................43
Tabela 13 – Concentração de Al em água de coco natural e teste de adição
e recuperação...............................................................................47
Tabela 14 – Concentração de Cu em água de coco e resultados de
recuperação .................................................................................50
Tabela 15 – Concentração de Fe em água de coco natural diluída.........52
Lista de tabelas
ix
Tabela 16 – Limite de detecção, quantificação e massa característica para
Al, Cu e Fe ...................................................................................53
Tabela 17 – Concentração total e nas diferentes frações (resíduo e
filtrado) .......................................................................................56
Tabela 18 – Concentração total de Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn em
água de coco comercial ..................................................................67
Tabela 19 – Concentração de Se em água de coco e resultados de
recuperação .................................................................................71
Tabela 20 – Limite de detecção e massa característica para Se ............72
Tabela 21 – Programa de aquecimento para redução do Se
6+
a Se
4+
....75
Tabela 22 – Sinais de absorbância obtidos para Se
4+
, Se
6+
e Se
4+
+ Se
6+
após etapa de pré-redução. ............................................................76
Glossário
x
Glossário
AAS: do inglês, Atomic Absorption Spectrometry.
ABIA: Associação Brasileira das Indústrias da Alimentação.
ASBRACOCO: Associação Brasileira do Coco.
AZ: auto zero.
C: carregador.
Embrapa: Empresa Brasileira de Pesquisas Agropecuárias.
EDL:
ETAAS: do inglês, Electrothermal Atomic Absorption Spectrometry.
FAAS: do inglês, Flame Atomic Absorption Spectrometry.
GLP: gás liquefeito de petróleo.
GLS: separador gás-líquido.
GT: tubo de grafite.
HCL:
HG-ETAAS: do inglês, Hydride Generation - Electrothermal Atomic
Absorption Spectrometry.
ICP-MS: do inglês, Inductively Coupled Plasma – Mass Spectrometry.
ICP OES: do inglês, Inductively Coupled Plasma Optical Emission
Spectrometry.
LD: limite de detecção.
Lr: alça de reagente.
Ls: alça de amostra.
OMS: Organização Mundial de Saúde.
PEBD: polietileno de baixa densidade.
PET: polietileno-tereftalato.
S: amostra.
T: confluência.
T
a
: Temperatura de atomização.
T
p
: Temperatura de pirólise.
UHT: do inglês, Ultra High Temperature.
Resumo
xi
Resumo
A água de coco é um isotônico natural, uma bebida pouco calórica e
muito nutritiva, representando 1,4 % do mercado de refrigerantes e de
isotônicos artificiais. Aliado ao crescente mercado interno e externo, surge
os processos de conservação com o intuito de preservação da água de
coco fora do fruto, facilitando a comercialização e aumentando o tempo de
vida de prateleira. Considerando o pressuposto, esse trabalho teve como
objetivo principal avaliar a influência dos processos de conservação,
ultrafiltração, congelamento e pasteurização, na concentração de Al, Ca,
Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Se e Zn em água de coco. As determinações foram
feitas por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente
acoplado e espectrometria de absorção atômica com atomização
eletrotérmica. Investigação no sentido de determinar espécies livres de
Se
4+
e Se
6+
, em água de coco, por geração de hidretos e pré-
concentração na superfície de um tubo de grafite modificada com Ir
também foi objetivo desse trabalho. Os estudos foram realizados por meio
das determinações das concentrações totais dos elementos e em
diferentes frações (filtrado e resíduo), obtidas após ultrafiltração com
membrana de celulose (0,100 e 0,025 μm). Em todos os processos de
conservação estudados, exceto na ultrafiltração, as concentrações totais
dos elementos de interesse foram preservadas. A ultrafiltração com filtro
de 0,025 μm promoveu a retenção de uma quantidade significativa de Fe
(30%) e Zn (50 %). A influência dos processos de conservação, com base
na distribuição dos elementos de interesse, mostrou uma tendência de
variação na distribuição de Cu, Fe e Zn na água de coco pasteurizada e
em todos os elementos na congelada, sobretudo para aquelas com tempo
de congelamento superior a 30 dias. A especiação de Se
6+
e Se
4+
foi feita
após redução do Se
6+
com 2,0 mol L
-1
HCl + 1 mol L
-1
KBr e aquecimento
por microondas focalizadas em microfrascos, apresentando cerca de 95 %
de eficiência na redução na ausência da amostra de água de coco.
Abstract
xii
Abstract
The coconut water is a natural isotonic, nutritive and low caloric
drink, corresponding to 1.4 % of the soft drink and artificial isotonic
market store. The conservation processes of the coconut water appear in
association to the expansion of the internal and external market,
increasing the shelf-life of the product and its comercialization. The
objective of this work was evaluate the influence of the conservation
processes, such as, ultrafiltration, freezing and pasteurization based on
the concentrations of Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, Se and Zn in the
coconut water. The determinations were done by inductively coupled
plasma–optical emission spectrometry and electrothermal atomic
absorption spectrometry. The investigation of free-species of Se
4+
and
Se
6+
, in coconut water, by hydride generation and pre-concentration on
the modified graphite tube surface with Ir was also the aim of this project.
The studies were carried out through the determinations of the total
concentration of the interest elements and in different fractions (filtrate
and residue), obtained after ultrafiltration with cellulose membrane filters
(0.100 and 0.025 µm). In all processes of conservation studied, except
the ultrafiltration, the total concentrations were preserved. The
ultrafiltration with filters of 0.025 μm promoted the retention of significant
concentration of Fe (30%) e Zn (50%). Considering the distribuituion of
the interest elements, the influence of the conservation processes showed
a tendency of the variation in the Cu, Fe and Zn distribuition for the
pasteurized coconut water, and for all elements in the frozen, mainly for
frozen samples storaged for more than 30 days. The speciation of Se
4+
and Se
6+
was carried out after reduction of Se
6+
with 2 mol L
-1
HCl + 1
mol L
-1
KBr and using microvials heated in a focused microwave. The
reduction efficiency of the Se
6+
to Se
4+
was 95 %, in absence of coconut
water.
Introdução
1
1. INTRODUÇÃO
1.1 Coqueiro
O coqueiro, cientificamente chamado de Cocos nucifera L. pertence
ao gênero Cocos e à família Palmae, é originário do Sudeste Asiático
1,2
. O
coqueiro é uma palmeira em que tudo se aproveita, a raiz, o caule e as
folhas para fins artesanais e o fruto, principalmente, para fins alimentícios
(água de coco, leite de coco, coco ralado e óleo de coco)
3
.
Os maiores produtores mundiais são as Filipinas, a Indonésia e a
Índia
4
. No Brasil, as maiores plantações estão localizadas na Bahia, Ceará,
Espírito Santo e Amazônia
5
. No estado de São Paulo a cultura do coco vem
se expandindo em função do crescente interesse e valorização do mercado
de água de coco
4,5
. Segundo pesquisas realizadas pela Secretaria da
Agricultura de São Paulo, a produção de coco no estado poderá aumentar
cerca de 25 % durante o ano de 2003, atingindo 10,3 milhões de
unidades de coco. Atualmente, os municípios de Jaboticabal, Marília e
Pindamonhangaba são os maiores produtores de coco no estado de São
Paulo
5
.
No Brasil existem três variedades específicas de coqueiro: anão,
gigante e híbrido
2,6
. Os coqueiros híbridos são obtidos do cruzamento
entre o coqueiro anão e gigante
6
. Porém, no Brasil esse cultivo é bastante
escasso, pois plantações homogêneas de híbridos requerem custos
elevados, uma vez que, há a necessidade de se ter híbridos
geneticamente controlados e não híbridos naturais
2
.
Os coqueiros anões apresentam precocidade de formação de frutos
(2 a 3 anos) e alta produtividade (100 a 200 frutos por ano) quando
comparados aos coqueiros gigantes (precocidade: 6 anos e produtividade:
50 a 60 frutos por ano). Em função dessas características, o coqueiro
anão é destinado a suprir o mercado de água de coco e o coqueiro gigante
Introdução
2
abastece, principalmente, a agroindústria, que utiliza a polpa para
produção de leite de coco, coco ralado e óleo de coco
2,6
.
1.2 Água de coco
A água de coco é uma bebida saborosa, nutritiva e pouco calórica
(27 Kcal/100 g)
7
, correspondendo a aproximadamente 25 % do peso do
fruto. Na composição química da água de coco verde podem ser
encontrados carboidratos, proteínas, lipídios, vitaminas e alguns sais (Ca,
Cu, Cl
-
, Fe, K, I
-
, Mg, Mn, Na, SO
4
2-
, PO
4
3-
e Zn)
3,7-9
. As concentrações de
sais minerais podem variar, principalmente, em função do uso de
fertilizantes nas lavouras e do tipo de solo em que são cultivados os
coqueiros
10
.
A água de coco é utilizada em diversas áreas de pesquisas, como,
por exemplo, na medicina, na biotecnologia e na nutrição
3
.
Na medicina vem sendo aplicada na rehidratação oral e em casos de
cólera
3
. Além disso, a água de coco é utilizada como um fluido de
hidratação intravenosa, devido à presença de aminoácidos essenciais e
sais minerais em concentração semelhante a do plasma sanguíneo
3,11,12
.
Na biotecnologia é utilizada como diluente que junto com gema de ovo e
glicerol constituem um conservante do sêmen caprino, ovino, suíno e
canino
3,13
. Pode ser usada em casos de desnutrição constituindo um
suplemento protéico. Por fim, na área alimentícia a valorização da água de
coco deve-se ao fato dela ser um isotônico natural e uma bebida pouco
calórica
3
.
O crescente consumo faz com que a água de coco concorra com o
mercado de refrigerantes e bebidas isotônicas artificiais, representando
1,4 % desse consumo, segundo a ASBRACOCO (Associação Brasileira do
Coco), estimado em cerca de 10 bilhões de litros por ano, segundo a ABIA
(Associação Brasileira das Indústrias da Alimentação)
14,15
.
Introdução
3
Aliado ao próspero mercado consumidor interno e externo da água
de coco está o desenvolvimento de tecnologias aplicadas ao envase e aos
processos de conservação.
Devido às dificuldades existentes no armazenamento e no
transporte do fruto, a comercialização da água de coco no interior do
próprio fruto é inviável comercialmente, tanto para o consumo interno
como para a exportação. Além disso, o lixo gerado com a casca pode
trazer graves problemas uma vez que a sua biodegradação é lenta,
aproximadamente 6 anos
1,7
.
A utilização da casca para a produção de fibras não é muito
explorada no Brasil devido a características intrínsecas da casca do coco
verde quando comparada com a do coco maduro
16
. No entanto,
atualmente, há estudos a respeito da utilização da casca como um
substrato agrícola, sendo aplicado com sucesso no cultivo de mudas de
alface
16,17
.
O desenvolvimento do processo de envase deve-se a necessidade de
comercialização em embalagens apropriadas, tais como, garrafas do tipo
PET (polietileno-tereftalato) ou PEBD (polietileno de baixa densidade),
copinhos com tampa termo-soldável, garrafas de vidro e principalmente,
embalagens Tetra-pak, sendo que a última pode estar associada ao
processo UHT (Ultra High Temperature). Nesse processo, a água de coco é
submetida a altas temperaturas (100 a 140 ºC) por um curto tempo,
garantindo a esterilidade necessária para a estocagem em temperatura
ambiente
7
. Além das diversas embalagens utilizadas para a
comercialização e exportação da água de coco, a Embrapa (Empresa
Brasileira de Pesquisas Agropecuárias) vem desenvolvendo uma máquina
que torna o envase totalmente automatizado sem o contato com o
ambiente; essa máquina retira a água de coco do interior do próprio
fruto
18
.
Os processos de conservação surgiram com o intuito de inibir a ação
enzimática e garantir a estabilidade microbiológica, promovendo o
Introdução
4
aumento do tempo de prateleira da água de coco
7
. A ação enzimática se
dá em presença de ar atmosférico, em que algumas enzimas, presentes
na água, são ativadas, catalisando reações que, em pouco tempo,
modificam as características físico-químicas e organolépticas da água de
coco. Essas enzimas são, principalmente, a polifenoloxidase e a
peroxidase, as quais são comumente encontradas em muitas frutas e
vegetais
19
.
A massa molecular da polifenoloxidase pode variar de 57 a 62 kDa
(57.000 a 62.000 g mol
-1
) e no seu centro ativo existem íons Cu
+
como
cofatores
19
. Estudos realizados mostraram que a polifenoloxidase na
ausência de O
2
encontra-se na forma denominada deoxi, Figura 1, essa
estrutura na presença de O
2
oxida para íons Cu
2+
, originando o composto
oxi (E)
19-21
. A estrutura enzimática da polifenoloxidase com íons Cu
2+
em
seu sítio ativo catalisa reações de oxidação de compostos presentes em
frutas e verduras, como por exemplo, a dopamina e o catecol
19,21-22
(Figura 2).
Figura 1 – Formas oxidada e reduzida da polifenoloxidase
O
2
+
N
N
Cu
+
N
N
N
N
Cu
+
N
N
Cu
2+
N
N
N
N
Cu
2+
O
O
oxi (E)
deoxi
Introdução
5
dopaminaquinona
E
E
Polimerização
Polimerização
HO
HO
NH
2
O
O
NH
2
HO
OH
O
O
MELANINA
1/2 O
2
1/2 O
2
H
2
O
H
2
O
dopamina
quinona
catecol
Figura 2 – Reações de oxidação da dopamina e do catecol catalisada pela
polifenoloxidase
A peroxidase é uma enzima que possui no seu centro ativo um
grupo heme, com íons Fe
3+
, como cofator, Figura 3
23
.
Figura 3 – Cofator heme da peroxidase
Introdução
6
Na Figura 4 está apresentado um esquema do processo catalítico de
oxidação promovido pela peroxidase. Inicialmente, essa enzima (I) utiliza
H
2
O
2
como um aceptor de elétron, ou seja, a peroxidase sofre oxidação
formando um intermediário (II) com íons Fe
4+
, enquanto H
2
O
2
reduz a
H
2
O. O intermediário II catalisa a oxidação de substratos orgânicos (AH
2
),
formando um radical (•AH), enquanto sofre oxidação formando a estrutura
III. Na última etapa, o cofator contendo íons Fe
3+
(I) é regenerado,
através da oxidação de um substrato orgânico. Em geral, as reações de
oxidação de substratos orgânicos provocam a degradação do alimento
23,24
.
Figura 4 – Esquema do processo catalítico de oxidação de um substrato
orgânico promovido pela peroxidase
As massas moleculares e as atividades das enzimas polifenoloxidase
e peroxidase em água de coco foram determinadas por Leite et al
25
. As
técnicas de cromatografia de troca iônica e filtração em gel e eletroforese
em gel foram utilizadas para a determinação das massas moleculares da
polifenoloxidase (73,8 kDa) e da peroxidase (49,2 kDa), enquanto que a
atividade enzimática foi determinada por espectrofotometria UV-visível.
Os processos de conservação da água de coco são utilizados com o
intuito de minimizar ou neutralizar a ação dessas enzimas. Atualmente, os
Introdução
7
processos mais explorados comercialmente são o resfriamento, o
congelamento, a pasteurização e a ultrafiltração
7
. Esse último vem sendo
desenvolvido pela Embrapa e ainda está em caráter experimental.
O resfriamento é o processo de conservação mais brando, a água de
coco natural é simplesmente envasada e armazenada a uma temperatura
de 5 ºC. Porém, esse processo não é largamente explorado pelas
indústrias uma vez que a água de coco resfriada apresenta um tempo de
prateleira de apenas 3 dias
7
.
O congelamento é realizado em câmaras frigoríficas, pode ser lento
ou rápido. No congelamento lento a água de coco é submetida à
temperatura de -18 a -20 ºC por 8 a 12 horas. Esse procedimento não é
homogêneo, sendo que açúcares e sais minerais são os últimos
componentes a serem congelados. O congelamento rápido ocorre a -30 ºC
por 15 a 30 minutos, podendo ser utilizadas soluções criogênicas, como
por exemplo, salmouras de NaCl ou de CaCl
2
e soluções hidroalcóolicas (3
partes de etanol e 7 partes de água). Esse tipo de congelamento é muito
mais uniforme quando comparado ao processo lento. No entanto, o
processo de congelamento apresenta alguns problemas, como a
impossibilidade de consumo imediato e de recongelamento, o alto custo
no armazenamento e, principalmente, possíveis perdas de nutrientes
7
.
A pasteurização é realizada com auxílio de trocadores de calor do
tipo placa de aço inox. A água de coco é submetida a altas temperaturas,
em torno de 75 a 90 ºC, por 20 a 500 s
7
. Após a pasteurização há
necessidade de um resfriamento rápido a 5 ºC, para a inativação
microbiológica. Para as indústrias, a otimização do binômio (temperatura
e tempo) é o ponto crucial para a aplicação de um processo de
pasteurização satisfatório, capaz de não alterar as características
organolépticas e, principalmente, nutricionais.
A ultrafiltração pode ser realizada a temperatura ambiente.
Inicialmente, faz-se uma pré-filtração com filtro de porosidade de 8 μm
para a retirada de cascas e de partes da polpa que são dispersos na água
Introdução
8
de coco no momento da abertura do fruto. Posteriormente, executa-se a
ultrafiltração, podendo ser utilizado filtros de membranas de porosidades
de 0,01 a 0,1 μm
26
. Os maiores problemas da utilização da ultrafiltração
são o custo elevado dos equipamentos e as possíveis perdas de
nutrientes.
Um grupo da Universidade Estácio de Sá vem testando a eficiência
da ultrafiltração na retenção da polifenoloxidase em suco de banana
27
. Foi
avaliada a atividade enzimática da polifenoloxidase no suco de banana
centrifugado (4000 rpm por 20 minutos) e no suco ultrafiltrado com
membranas capazes de reter compostos de 10 a 30 kDa, utilizando um
espectrofotômetro UV-visível para monitorar a reação da enzima com o
catecol em 420 nm. Os resultados mostraram que a ultrafiltração é tão
eficiente quanto a centrifugação no sentido de isolar essa enzima, pois
ocorreu a redução de 98 % da atividade enzimática no suco ultrafiltrado e
de 96 % no suco centrifugado.
1.3 Papel biológico dos elementos de interesse
O monitoramento da composição inorgânica da água de coco é de
interesse porque vários elementos presentes desempenham papéis
importantes na manutenção do bom funcionamento do organismo dos
seres vivos. Porém, alguns desses elementos, apesar de serem essenciais,
em quantidades excessivas podem causar sérios danos ao organismo
28,29
.
Os seres humanos podem ingerir cerca de 30 mg de Al por dia e a
concentração desse elemento em um indivíduo de 70 Kg corresponde a
aproximadamente 1,4 mg L
-1
. O Al é considerado um elemento não
essencial e não tóxico, porém especula-se que a acumulação de Al no
cérebro pode levar a severas doenças, como por exemplo, doença de
Parkinson e de Alzheimer
30
.
O Na e o K participam do controle da pressão osmótica, portanto a
ingestão de altas concentrações de sais desses elementos pode levar a
Introdução
9
hipertensão. Além disso, o K é requerido para a secreção da insulina pelo
pâncreas, nas reações enzimáticas envolvendo a fosforilação da creatina,
no metabolismo do carboidrato e na síntese protéica. A deficiência de K
pode causar batimentos cardíacos rápidos e irregulares, fraqueza
muscular, irritabilidade e ocasionalmente paralisia, náuseas, vômitos,
diarréia, e inflamação abdominal
31
.
O Mg é um elemento essencial no metabolismo celular, pois constitui
um ativador de enzimas responsáveis pela transferência de fosfato e de
certas peptidases na digestão de proteínas. A deficiência de Mg é
caracterizada por espasmos musculares, batimentos cardíacos acelerados,
confusão mental, alucinação, desorientação, falta de apetite, náuseas e
vômitos
31
.
A principal função fisiológica do Ca no corpo corresponde à formação
e manutenção de ossos e dentes. A deficiência de Ca durante o período de
crescimento pode provocar retardamento de crescimento, pobre qualidade
dos ossos e dentes. No caso dos ossos, má formação pode ocasionar o
raquitismo e a osteoporose
31
.
O Cu é um componente de várias enzimas que participam de
importantes reações metabólicas, como a enzima superóxido dismutase,
presente no compartimento citossólico, e a citocromo oxidase. A
deficiência de Cu pode provocar neutropenia e um tipo específico de
anemia. A presença de elevados teores de Cu no organismo implica na
redução da quantidade de vitamina A na corrente sanguínea e em
problemas renais, que em casos agudos pode levar a doença de Wilson
31
.
O Mn compõe a enzima superóxido dismutase presente no
compartimento mitocondrial, que integra o sistema de defesa do
organismo contra os radicais livres. A deficiência desse metal pode afetar
tanto o combate aos radicais livres como distúrbios no crescimento. Em
casos de carência aguda pode ocasionar osteoporose, acromegalia e
esclerose múltipla
31
.
O Zn é um co-fator indispensável presente em mais de 100 enzimas
Introdução
10
de mamíferos. Está envolvido nos processos de divisão celular,
crescimento, cicatrização, regulação do metabolismo e do sistema
imunológico. Elevadas doses de Zn podem causar hiperglicemia, além de
afetar o intestino e o fígado
31
.
Dentre as inúmeras funções do Fe no organismo destaca-se a sua
participação como um co-fator de inúmeras enzimas do ciclo de Krebs. A
deficiência de Fe pode causar um retardamento na síntese de
hemoglobina, o que resulta no aparecimento de anemias nutricionais, ou
seja, a diminuição da concentração de hemoglobinas é resultado da
carência de um ou mais nutrientes essenciais. O excesso de Fe no fígado
leva a fibrose e cirrose; na pele a excesso de pigmentação; no pâncreas a
diabetes; nas juntas a artrite; e no coração a deficiência cardíaca e
arritmias fatais
31
.
Finalmente, o Se é um micronutriente essencial para os organismos
vivos, porém quando ingerido em altas quantidades pode produzir efeitos
tóxicos
32,33
. A deficiência desse elemento no organismo está relacionada
com o aumento do colesterol no plasma sanguíneo, cardiomiopatia,
distrofia muscular, disfunção do cérebro e do fígado e desordens no
sistema reprodutor de uma grande variedade de animais, podendo gerar
um quadro clínico predominante, como é o caso da doença de Kesham,
que atinge mais de 10 milhões de chineses
34
. Os sintomas de toxicidade
são mais raros e dependentes da forma química desse elemento no
organismo
35
. No entanto, quando se manifestam estão relacionados com o
aparecimento de artrite crônica, desarranjos gastrointestinais, perdas de
cabelo, diabetes, tumores e lesões hepáticas
36
. A quantidade diária de
ingestão recomendada pela OMS (Organização Mundial de Saúde) para
mulheres e homens adultos corresponde a aproximadamente 55 e 70 mg,
respectivamente.
32
Introdução
11
1.4 Influência dos processos de conservação na composição e na
distribuição de elementos
A ultrafiltração pode ocasionar, principalmente, a perda de
nutrientes, pois dependendo da porosidade do filtro de membrana é
possível reter certas espécies em função da massa molecular do composto
ao qual ela está associada, Figura 5
37
.
Porosidade (μm) 10
-3
10
-2
10
-1
1 10
Massa molecular
(kDa
) 0,2 10 200
Partículas
Retidas
Processo de
Separação
proteínas
íons
vírus
bactérias
fungos
sais
filtração
microfiltração
ultrafiltração
nanofiltração
osmose
reversa
Figura 5 – Retenção de nutrientes em função dos diferentes processos de
separação e porosidades dos filtros utilizados
Na Figura 5, nota-se que dependendo da porosidade dos filtros de
membrana utilizados executam-se diferentes processos de separação, por
exemplo, filtração, microfiltração, ultrafiltração, nanofiltração e osmose
reversa. E ainda, perdas de nutrientes podem ocorrer, pois os compostos
de massas moleculares maiores podem ficar retidos no filtro de membrana
e com eles elementos essenciais presentes no alimento. No processo de
ultrafiltração (membranas de 0,01 a 0,1 μm) estudado pela Embrapa,
além da retenção de microorganismos (vírus, bactérias e fungos), podem
Introdução
12
reter algumas espécies presentes na água de coco, principalmente,
proteínas.
No congelamento alterações em alimentos podem ser ocasionadas
por fenômenos físicos e químicos. Dentre os fenômenos físicos destacam-
se a cristalização da água que pode promover a variação na textura e na
biodisponibilidade, além de perdas de nutrientes. A alteração da textura e
da biodisponibilidade é resultante do crescimento de cristais que podem
levar a ruptura de membranas celulares. Quanto às perdas de nutrientes,
pode-se citar o caso da lactose em leite e de açúcares em suco, que se
separam durante o congelamento e após o descongelamento continuam
separados, levando a alteração da aparência do produto, tornando-o
impróprio para a comercialização. Os fenômenos químicos devem-se a
desnaturação de proteínas e a oxidação de certos componentes, como por
exemplo, o ácido ascórbico
38,39
. Favell et al.
40
determinou o conteúdo de
vitamina C em vegetais (brócolis, cenoura, espinafre e ervilha) frescos (20
ºC), resfriados (4 ºC) e congelados (-20 ºC). O ácido ascórbico foi
extraído com ácido metafosfórico e determinado por titulação com 2,6
diclorofenolindofenol
41
. De modo geral, os vegetais frescos e resfriados
apresentaram uma diminuição acentuada do teor de vitamina C ao longo
dos dias. No entanto, devido ao processo de congelamento os vegetais
congelados apresentaram uma diminuição de 25 a 30 % na concentração
de vitamina C. Porém, o conteúdo de vitamina C não se alterou ao longo
dos dias de estocagem.
A pasteurização não deve alterar a composição química elementar
total, a não ser devido a possível introdução de contaminantes durante o
processo de pasteurização. Porém, esse procedimento pode alterar a
estrutura de macro e micromoléculas contendo íons metálicos, alterando a
composição específica dos alimentos e, possivelmente, da água de coco
7
.
Um estudo realizado por Caroli et al.
42
mostrou o efeito da
pasteurização em leites comerciais comparados com leites não
processados. Os autores utilizaram cromatografia de permeação (ou
Introdução
13
exclusão por tamanho) para a separação de 5 frações distintas contidas
nas amostras de leite, no caso caseínas, imunoglobuminas,
lactoglobuminas, lactoalbuminas e o soro. Nessas cinco frações foram
determinados vários elementos químicos por espectrometria de emissão
óptica com plasma indutivamente acoplado. O Fe e o Se foram os
elementos que sofreram a maior influência no processo de pasteurização,
pois as concentrações desses elementos nas frações contendo caseínas,
lactoalbuminas e no soro foram bastante alteradas.
Um outro trabalho que mostra o efeito da pasteurização e do
congelamento foi executado por Trugo et al.
43
em amostras de leite
humano. O leite humano foi coletado, congelado e armazenado a -20 ºC
por 15 dias. Após esse procedimento, o leite foi submetido à
pasteurização, 62,5 ºC por 30 min, seguido de um rápido resfriamento a 5
ºC por 10 minutos. Foram determinados os conteúdos de gorduras,
proteínas e lactose além de Ca, P, Fe, Cu e Zn. O Zn foi determinado em
diferentes frações do leite: caseína, soro e gorduras. Analisando a
porcentagem de Zn, verificou-se que a pasteurização resultou num
aumento da concentração de Zn nas frações da gordura e de proteína, e
uma diminuição na fração do soro. O aumento na fração gordurosa pode
ser explicado pelo efeito do congelamento utilizado na etapa de
armazenamento do leite, que promove a ruptura de membranas
globulares da fração das gorduras devido ao crescimento de cristais de
gelo. Enquanto que, o aumento na fração protéica deve-se ao efeito do
aumento da temperatura que provoca a desnaturação de proteínas
(caseínas). Em ambos os casos ocorrem a liberação de sítios ativos
capazes de interagir com o Zn presente na fração do soro.
Os resultados experimentais apresentados nesses trabalhos
evidenciam o fato de que os processos de conservação podem alterar o
conteúdo de nutrientes dos alimentos
44
. Os processos térmicos podem
provocar mudanças na biodisponibilidade de certos elementos químicos,
principalmente daqueles que se encontram na forma de complexos
10,43
. A
Introdução
14
alteração da biodisponibilidade pode fazer com que certos nutrientes
sejam mais ou menos absorvidos pelo organismo. Um exemplo que pode
ser citado é o caso do oxalato que inibe a absorção de Ca, enquanto a
vitamina C aumenta a biodisponibilidade do ferro
44,45
. O efeito provocado
pela excessiva absorção ou excreção de nutrientes pode resultar em
complicações que geram distúrbios patológicos graves aos seres
humanos
10,46
. Sendo assim, investigações da influência dos processos de
conservação na composição química de alimentos são importantes para
avaliar as mudanças provocadas e o grau dessas alterações no sentido de
melhorar os processos e oferecer os alimentos nas melhores condições
para serem consumidos.
1.5 Algumas técnicas analíticas de separação
Na especiação química de alimentos algumas condições devem ser
seguidas para o sucesso do procedimento, principalmente nas etapas de
amostragem, pré-tratamento e estocagem das amostras. A amostragem
deve ser representativa, isenta de contaminação e deve manter a
integridade das espécies químicas de interesse. A estocagem deve ser
realizada apenas por um curto período de tempo, tomando-se cuidado
com os recipientes e o procedimento de estocagem adotado. Em geral, se
a estocagem for em um curto período de tempo, as amostras devem ser
armazenadas a 4 ºC, caso contrário, recomenda-se o uso de temperaturas
negativas
33,47
. O pré-tratamento envolve a separação das diferentes
espécies baseando-se em suas propriedades físicas e químicas, tais como
massa molecular, solubilidade, afinidade, carga iônica e hidrofobicidade
48
.
As técnicas de separação comumente utilizadas são extração sólido-
líquido e líquido-líquido, nas quais estão inseridas as diferentes
cromatografias líquida e gasosa, eletroforese capilar, e a separação gás-
líquido, como a geração de hidretos
49-51
. Em geral, esses procedimentos
permitem isolar espécies de interesse e identificá-las quali e
Introdução
15
quantitativamente. No entanto, outros procedimentos permitem separar
as espécies de interesse de acordo com os diferentes grupos a que elas
podem estar associadas
48
. Esses procedimentos são denominados de
fracionamento, os quais podem ser inseridas a filtração, microfiltração,
ultrafiltração, nanofiltração, osmose reversa, extração líquido-líquido,
sólido-líquido e líquido-gás
48,50
. Em todos eles, o princípio fundamental
está relacionado à separação de frações de acordo com o tamanho, massa
molecular, afinidade, reatividade e solubilidade
48
. Na ultrafiltração o uso
de filtros de membrana de diferentes porosidades permite a permeação de
compostos de distintas massas moleculares
48,50
. Uma grande vantagem
desse procedimento é a não necessidade de se utilizar solventes que
podem alterar a forma química das espécies
50
.
Um exemplo de fracionamento, utilizando filtros de membrana de
diferentes porosidades, para a separação de espécies de Ni e Cd em
feijão, de acordo com a sua massa molecular, foi mostrado por Lange-
Hesse
52,53
. Os autores utilizaram filtros de membranas capazes de reter
espécies de 0,5; 5,0; 30 e 100 kDa. Analisou-se Ni e Cd por
espectrometria de absorção atômica com forno de grafite nos diferentes
filtrados. De modo geral, Cd estava presente, principalmente, no filtrado,
contendo espécies de Cd com massa moleculares acima de 30 kDa,
enquanto que, a maior concentração das espécies de Ni apresentou massa
molecular menor que 0,5 kDa.
1.6 Técnicas analíticas para determinação elementar
1.6.1 Espectrometria de emissão óptica com plasma induzido
O princípio fundamental da espectrometria de emissão óptica com
plasma indutivamente acoplado (ICP OES) baseia-se na produção e
detecção de um espectro de linhas emitidas por átomos ou íons, durante o
processo de desexitação radiativa de elétrons que sofreram transições
Introdução
16
entre diferentes níveis energéticos
54
. O espectro de emissão é específico
para cada elemento. O uso quantitativo dessa técnica está baseado no
isolamento e seleção, por meio de um monocromador, de linhas atômicas
ou iônicas de interesse com posterior detecção
54
. A intensidade de
emissão das linhas selecionadas é diretamente proporcional à
concentração do elemento de interesse.
O espectrômetro de emissão óptica com plasma induzido com
configuração axial é muito aplicado na determinação de elementos em
alimentos, devido à capacidade de análise multielementar simultânea,
amplo intervalo linear e boa sensibilidade analítica
28,55,56
. Entre as opções
instrumentais disponíveis hoje em dia para ICP OES, a configuração axial
apresenta alta sensibilidade, baixos sinais de fundo e melhor limite de
detecção, quando comparado ao ICP OES com configuração radial
55,56
.
1.6.2 Espectrometria de absorção atômica
A espectrometria de absorção atômica (AAS) baseia-se na medida
da absorção de intensidade de radiação eletromagnética por átomos
gasosos no estado fundamental. O elemento de interesse absorve a
radiação incidente, proveniente de uma fonte de radiação primária que
pode ser uma lâmpada de catodo oco (HCL) ou uma lâmpada de descarga
sem eletrodo (EDL), num comprimento de onda específico, que é
selecionado por um monocromador. Os atomizadores mais
freqüentemente utilizados são a chama (FAAS) ou o atomizador
eletrotérmico (ETAAS)
57
.
A espectrometria de absorção atômica com atomização com chama
(FAAS) e eletrotérmica (ETAAS) é largamente utilizada na determinação
de metais, semi-metais e não metais. ETAAS é uma técnica largamente
explorada devido à capacidade de determinação de elementos traços e
ultratraços em diversos tipos de amostras. A alta especificidade,
seletividade e relativa facilidade de operação são algumas características
Introdução
17
importantes que ajudam a absorção atômica a manter o seu espaço ao
lado de outras técnicas espectroscópicas, como ICP OES e a
espectrometria de massas com fonte de plasma (ICP-MS). A excelente
sensibilidade, o baixo limite de detecção, a necessidade de pequenos
volumes de amostras e soluções analíticas e, ainda, a possibilidade de
pré-tratamento térmico "in situ" durante o ciclo de aquecimento,
favorecendo a introdução direta de suspensões e sólidos no interior do
tubo de grafite, são algumas vantagens adicionais da ETAAS em relação a
essas técnicas espectroanalíticas
29, 57-60
.
Além disso, é possível acoplar ETAAS a um sistema de geração de
hidretos (HG-ETAAS)
61-63
. A HG-ETAAS é uma das técnicas utilizadas para
a determinação total e de espécies de elementos formadores de hidretos,
como exemplo, o selênio (Se
4+
). O fato da formação do hidreto depender
do estado de oxidação do elemento torna possível o desenvolvimento de
procedimentos analíticos visando especiação química. O hidreto de selênio
é seletivamente formado a partir do Se (IV). A especiação de Se
6+
e Se
4+
por HG-ETAAS vem sendo bastante explorada na literatura
64-66
. O fato das
espécies inorgânicas serem mais tóxicas do que as espécies orgânicas de
selênio e ainda, Se (IV) ser mais tóxico do que Se (VI)
32,67
faz com que a
avaliação dessas espécies seja de fundamental importância. Essa
hifenação permite que se tenha limite de detecção relativamente baixo,
em torno de ng L
-1
, uma vez que, existe a separação do elemento de
interesse do restante da matriz
61
. Adicionalmente, a alta sensibilidade
também se deve a possibilidade de pré-concentração do hidreto volátil na
superfície do tubo de grafite modificada permanentemente com
modificador químico apropriado, como o Ir
68,69
.
Um modificador químico é um sal inorgânico que, geralmente, é
coinjetado, em concentração superior ao do elemento de interesse, no
interior do tudo de grafite com a solução analítica de referência ou a
amostra. A utilização dessas substâncias muitas vezes é essencial devido
à possibilidade de aumentar e de reduzir a estabilidade térmica do
Introdução
18
elemento de interesse e dos concomitantes presentes na amostra,
respectivamente. A modificação permanente pode ser realizada
termicamente ou eletroquimicamente, as vantagens agregadas a esses
procedimentos devem-se ao aumento da freqüência analítica, melhora do
limite de detecção e proteção da superfície pirolítica do tubo de grafite. Na
modificação térmica uma alíquota do modificador químico é introduzida no
interior do tubo de grafite e submetida a um programa de aquecimento
que permita a deposição desse na superfície. A maior vantagem da
modificação eletroquímica no trapeamento de compostos voláteis pode
estar relacionada ao aumento da área superficial modificada
68,70
.
Além de selênio, HG ETAAS pode também ser aplicada na
determinação de As, Sb, Sn, Bi, Te, Pb, Ge, Cd, In e Tl. Nesta técnica,
Se(IV) é seletivamente reduzido ao seu hidreto volátil por NaBH
4
em meio
ácido, segundo as reações abaixo
57
,
BH
4
-
+ H
3
O
+
+ 4H
2
O → 4H
2
+ H
3
BO
3
e
BH
4
-
+ 3H
+
+ 4H
2
SeO
3
→ 4SeH
2
+ 3H
2
O + 3H
3
BO
3
Finalmente, os vapores gerados quimicamente são conduzidos por
um fluxo de gás inerte até a parede do tubo de grafite modificada.
A quantificação de Se(VI) por HG ETAAS é possível desde que seja
utilizado uma etapa prévia de redução a Se(IV). Agentes redutores
propostos na literatura são TiC
3
, KI, tiouréia, HCl, HBr, HCl + KBr
65
. A
reação de óxido-redução promovida pelo HCl ou HBr está descrita a
seguir:
3H
+
+ HSeO
4
-
+ 2X
-
' X
2(aq)
+ H
2
SeO
3
+ H
2
O,
onde X representa Cl ou Br
65
.
Sherrill e Izard
71
determinaram a constante de equilíbrio da reação
de redução (K = [H
2
SeO
3
] [X
2
] / [H
+
]
3
[HSeO
4
-
] [X
-
]
2
) promovida pelo HCl
e pelo HBr, à 25 ºC, correspondendo a 7,1 x 10
-11
e 1,1 kg
4
mol
-4
,
respectivamente. Evidenciando que a reação de redução do Se(VI) a
Se(IV) por Br
-
é mais favorável quando comparada a reação com Cl
-
.
Krivan et al
72
verificaram que na redução com HCl a 25 ºC, cerca de 97 %
Introdução
19
do selênio permanece na forma de Se(VI), no entanto, a 100 ºC,
consegue-se 95 % de Se(IV). Atualmente, procedimentos de redução com
aquecimento assistido por microondas vêm sendo propostos na
literatura
35,64,66
. Além disso, estudos vêm sendo realizados com intuito de
se utilizar sistemas de injeção em fluxo para promover a pré-redução, a
geração de hidretos e a pré-concentração na superfície grafítica
modificada. Logo, consegue-se obter a automatização do sistema, maior
rapidez e menor consumo de reagentes e amostra
64
.
Objetivo
20
2. OBJETIVO
.
"Não existe um problema que não ofereça uma dádiva para você.
Você procura os problemas porque precisa das dádivas por eles oferecidas".
Richard Bach - Ilusões, As aventuras de um messias indeciso
O objetivo do trabalho é avaliar a influência dos processos de
conservação, ultrafiltração, congelamento e pasteurização na
concentração de Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn presentes na água de
coco. A avaliação foi feita por meio da determinação da concentração total
desses elementos e nas diferentes frações de filtrado e resíduo, após
separações por ultrafiltração com membranas de 0,1 e 0,025 μm.
Parte experimental
21
3. PARTE EXPERIMENTAL
3.1 Instrumentação
3.1.1 Espectrômetro de emissão óptica com plasma induzido
As determinações de Ca, K, Mg, Mn, Na e Zn foram executadas por
ICP OES com detecção simultânea e configuração axial (Spectro Ciros
ccd
-
Spectro Analytical Instruments). O gás de formação do plasma é o argônio
99,998 % v/v (Oxilúmen), responsável por gerar um plasma estável e
quimicamente inerte. Os parâmetros instrumentais aplicados estão
apresentados na Tabela 1.
Tabela 1 – Parâmetros instrumentais para determinação de Ca, K, Mg,
Mn, Na e Zn por ICP OES
Potência (W) 1400
Nebulizador Fluxo Cruzado
(Spectro)
Câmara de nebulização Duplo passo tipo
Scott
Fluxo de gás externo
(L min
-1
)
12
Fluxo de gás intermediário
(L min
-1
)
1,0
Fluxo de gás de nebulização
(L min
-1
)
1,0
Introdução de amostra
(mL min
-1
)
1,5
Comprimento de onda
(nm)
Ca (I) = 422,673
K (I) = 766,490
Mg (II) = 280,270
Mn (II) = 257,610
Na (I) = 589,592
Zn (I) = 213,856
Parte experimental
22
3.1.2 Espectrômetro de absorção atômica
Para certificação do método utilizado em ICP OES com configuração
axial, fez-se a determinação de Ca, Mg, Mn e Zn em espectrômetro de
absorção atômica com atomização por chama da ANALYTIKJENA AG (AAS
vario 6). As melhores condições para determinação dos elementos foram
otimizadas, seguindo recomendações do fabricante, e os parâmetros
instrumentais utilizados estão apresentados na Tabela 2. Para todos os
elementos a vazão do gás comburente (ar sintético), a velocidade de
introdução de amostra e o tempo de integração do sinal analítico
corresponderam a 430 L h
-1
, 5 mL min
-1
e 2s, respectivamente. A vazão
do gás combustível (C
2
H
2
) foi estabelecida de acordo com o elemento.
Tabela 2 – Parâmetros instrumentais para as determinações de Ca, Mg,
Mn e Zn por FAAS
λ
(nm)
I
(mA)
Lar
g
ura da
fenda
(nm)
Altura de
observação
(mm)
Vazão do gás
acetileno
(L h
-1
)
Ca 422,7 4 0,5 5 70
Mg 285,2 4 0,5 5 70
Mn 279,5 4 0,2 6 65
Zn 213,9 4 0,5 5 70
Na determinação de Ca e Mg por FAAS foi adicionada 0,1 % v/v de
La
3+
nas soluções analíticas de referência e nas amostras. O La
3+
foi
utilizado para corrigir possíveis interferências químicas e de ionização
73
.
Para a determinação de Ca e Mg na água de coco foram necessárias
diluições de 600 e 30 vezes, respectivamente, tanto para as amostras
digeridas como para aquelas não digeridas. Para a determinação dos
demais elementos as amostras sofreram diluições de 3 vezes antes da
Parte experimental
23
análise.
Para as determinações de Al, Cu e Fe, utilizou-se um espectrômetro
de absorção atômica com atomização eletrotérmica da ANALYTIKJENA AG
(AAS ZEEnit 60), com lâmpada de catodo oco, tubo de grafite com
aquecimento transversal e corretor de radiação de fundo baseado no
efeito Zeeman variável. Os parâmetros instrumentais utilizados no estudo
de temperatura de pirólise e atomização para Al, Cu e Fe estão
apresentados na Tabela 3.
Tabela 3 – Parâmetros instrumentais para as determinações de Al, Cu e
Fe por ETAAS
Elemento
λ
(nm)
I
(mA)
Fenda
(nm)
Al 309,3 4 0,5
Cu 324,8 4 0,8
Fe 248,3 4 0,8
3.1.3 Fotômetro de chama
Para a certificação do método de determinação de Na e K por ICP
OES com configuração axial, esses elementos também foram
determinados por fotometria de chama, utilizando um fotômetro de chama
DIGIMED (modelo DM-61). Foram feitas as medidas da intensidade de
emissão do Na em 589 nm e do K em 766 nm.
O gás combustível utilizado foi o GLP (gás liquefeito de petróleo) e
ar sintético o gás comburente, cuja vazão corresponde a 9 L min
-1
. E a
velocidade de introdução de amostra foi de 5 mL min
-1
.
Para a determinação de Na as amostras foram diluídas 30 vezes,
enquanto que, para K, foram diluídas de 600 vezes.
Parte experimental
24
3.1.4 Pasteurização da água de coco
As pasteurizações foram executadas em um trocador de calor tipo
placas (Armfield FT43-A). Com esse trocador é possível um controle mais
rigoroso das condições de processamento, tempo e temperatura.
As pasteurizações foram feitas em uma mistura de água de coco (n
= 90 cocos) com temperatura de 90 ºC e diferentes tempos de retenção
(180, 190 e 300 s).
3.1.5 Congelamento da água de coco
As amostras de água de coco não processada (mistura de 3 cocos)
foram submetidas a –30 ºC em um freezer vertical (FANEM, modelo 349-
FV/3). As determinações da concentração total e nas diferentes frações
dos elementos de interesse foram realizadas em água de coco congelada
por 0, 30 e 120 dias.
3.1.6 Forno com aquecimento assistido por microondas focalizadas
A digestão das amostras de água de coco e das membranas
utilizadas na ultrafiltração foram executadas com um forno de microondas
focalizadas da CEM (Star System 2). Esse forno de microondas focalizadas
possui duas cavidades digestoras que utiliza frascos de digestão de
quartzo e opera à pressão ambiente, sendo possível o controle do tempo e
da temperatura.
Para a pré-redução do Se
6+
a Se
4+
utilizou-se um forno de
microondas focalizadas da SPEX (Rapid Digestion System), com potência
nominal de 300 W, constituído por uma cavidade para introdução de um
tubo digestor.
Parte experimental
25
3.1.7 Sistema de filtração a vácuo
A ultrafiltração com filtro de membrana de éster de celulose de 0,10
μm de porosidade (Milli-pore) foi executada em um sistema de filtração a
vácuo da Milli-pore, Figura 6. O funil e o adaptador são de vidro, sendo
necessária a descontaminação em 10 % v/v HNO
3
por pelo menos 24
horas, evitando assim contaminação, pois em água de coco alguns
elementos a serem determinados encontram-se em concentrações traço.
O frasco de coleta de vidro não precisou ser descontaminado previamente,
pois foi adaptado no interior desse, tubos de ensaio apropriados para a
coleta de 20 mL de água de coco. Esses tubos de ensaio foram
descontaminados em 10 % v/v HNO
3
.
Funil de 300 m
L
Adaptador
Frasco de 1
L
Bomba
Filtros de membranas
Garra
Tubo de
ensaio
Figura 6 – Sistema de ultrafiltração a vácuo
Parte experimental
26
3.1.8 Sistema de filtração por pressão
Para a ultrafiltração com filtros de membranas de éster de celulose
de porosidade de 0,025µm (Milli-pore) foi utilizado um aparato de
polipropileno, Figura 7. Nesse sistema, a ultrafiltração da amostra é
realizada através da pressão exercida pela seringa. A descontaminação
desse aparato foi executada utilizando ácido nítrico 10 % v/v e deixando
em água desionizada por 24 horas.
Membrana de éster de
celulose de 0,025 μm
seringa
Aparato de
polipropileno
Figura 7 – Sistema de ultrafiltração por pressão
3.2 Reagentes e soluções
Todas as soluções foram preparadas empregando-se água destilada
e desionizada em sistemas de ultrapurificação Milli Q
®
(Millipore, Bedford,
MA, EUA), permitindo obter água com elevado grau de pureza (18,2 MΩ
cm). O ácido nítrico (Merck, Darmstadt, Alemanha) utilizado na
preparação das soluções analíticas de referência e no processo de preparo
de amostras foi purificado em subdestiladores de quartzo (Marconi,
Piracicaba, SP).
Soluções estoques contendo 1000 mg L
–1
de alumínio (AlCl
3
), cálcio
(CaCl
2
), cobre (CuCl
2
), ferro (FeCl
3
), lantânio (LaCl
3
), magnésio (MgCl
2
),
manganês (MnCl
2
), potássio (KCl), sódio (NaCl), selenato (Na
2
SeO
4
),
Parte experimental
27
selenito (Na
2
SeO
3
) e zinco (ZnCl
2
) foram preparadas, seguindo
recomendações do fabricante, a partir de soluções Tritisol (Merck,
Darmstadt, Alemanha).
Soluções analíticas de referência foram preparadas a partir de
diluições sucessivas das soluções estoque, em meio de 0,1% v/v de HNO
3
e para Se, em HG-ETAAS, meio de 10 % v/v de HCl:
Soluções contendo Al, Cu, Fe e Se para ETAAS:
• 12,5; 25; 37,5; 50 µg L
-1
de Al;
• 2,5; 5,0; 7,5; 10; 50; 100 μg L
-1
de Cu;
• 10, 20, 30, 40 µg L
-1
de Fe;
• 5,0; 10; 20; 40 µg L
-1
de Se.
Soluções contendo Ca, K, Mg, Mn, Na e Zn para ICP OES:
• 5, 10, 30 e 50 mg L
-1
de Ca e Mg;
• 10, 50, 100 e 200 mg L
-1
de K e Na;
• 0,1; 0,5; 1 e 4 mg L
-1
de Mn e Zn.
Soluções contendo Ca, Mg, Mn e Zn para FAAS:
• 0,25; 0,50; 0,75; 1,0 mg L
-1
de Ca e Mn;
• 0,15; 0,20; 0,35; 0,50 mg L
-1
de Zn;
• 1,25; 2,5; 3,75; 5,0 mg L
-1
de Mg.
Soluções contendo K e Na para fotometria de chama:
• 2, 4, 6, 8 e 10 mg L
-1
de K e Na.
Soluções contendo Se
4+
para a HG ETAAS:
• 0,5; 1,0; 2,5; 7,5; 15; 22,5 e 30 μg L
-1
de Se.
Soluções contendo Se
6+
para pré-redução:
• 1,0μg L
-1
de Se.
Em todos os casos, as soluções de 0,1 % v/v de HNO
3
ou de 10 %
v/v HCl foram utilizadas como branco. Para Al e Cu as soluções também
continham 0,1% m/v de Triton X-100 da Merck (Darmstadt, Alemanha).
No procedimento de preparo de amostra foi utilizado H
2
O
2
da Merck
(Darmstadt, Alemanha). No procedimento de pré-redução do Se
6+
a Se
4+
foi utilizado KBr e ácido clorídrico, ambos da Merck (Darmstadt,
Parte experimental
28
Alemanha). Solução de Na
2
IrCl
6
da Merck (Darmstadt, Alemanha) foi
utilizada para a modificação térmica permanente do tubo de grafite para a
posterior pré-concentração do hidreto volátil. A formação do hidreto foi
promovida pela mistura redutora contendo Na
2
BH
4
e NaOH, ambas
soluções da Merck (Darmstadt, Alemanha).
Na determinação de Se total em água de coco foi utilizado 20 μg Pd
+ 10 μg Mg(NO
3
)
2
da Merck (Darmstadt, Alemanha) como modificador
químico.
3.3 Amostras de água de coco
A amostra de água de coco não processada analisada foi produto da
mistura de 90 cocos distintos, essa mesma mistura sofreu pasteurização
contínua em um trocador de calor tipos placas, em três diferentes
binômios, temperatura e tempo, anteriormente citados (item 3.1.4).
Para avaliar a concentração de alguns elementos em água de coco
disponível no mercado, cinco diferentes marcas foram adquiridas em
supermercados da cidade de São Paulo. Para cada marca foram
compradas 5 amostras. Nessas amostras determinou-se a concentração
total de Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn.
3.4 Procedimento
3.4.1 Digestão total
Para a determinação de Ca, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn em água de
coco foram utilizados dois procedimentos para o preparo de amostras, um
envolveu a digestão ácida em forno de microondas focalizadas, o
programa de aquecimento está mostrado na Tabela 4, e o outro apenas a
diluição de 3x para 0,1 % v/v HNO
3
.
Parte experimental
29
Tabela 4 – Programa de aquecimento para digestão total da água de coco
Tempo
(min)
Temperatura (ºC)
5 mL de água de coco
+ 2,5 mL de HNO
3 (conc)
Rampa = 5
Patamar= 2
100
1 mL de H
2
O
2
Rampa = 3
Patamar = 1
105
Volume final = 15mL
Tanto para as amostras digeridas como para as diluídas fez-se uma
avaliação de interferências realizando o teste de adição e recuperação dos
elementos de interesse. Nesses casos, adicionaram-se alíquotas
apropriadas das soluções analíticas de referência dos elementos (0,1 mg
L
-1
de Fe e Zn; 1 mg L
-1
de Mn, 200 mg L
-1
de K; e 10 mg L
-1
de Ca, Mg e
Na) após a digestão ácida e a diluição.
3.4.2 Ultrafiltração
Para a ultrafiltração com filtros de membrana de 0,10 e 0,025 μm
filtrou-se 20 e 5 mL de água de coco, respectivamente. Os elementos no
filtrado foram determinados diretamente, sendo necessário apenas
diluições apropriadas dependendo do elemento, enquanto que, o resíduo e
o filtro de membrana foram submetidos à digestão ácida em forno de
microondas focalizadas. O branco do filtrado foi obtido pela filtração de 20
ou 5 mL de água desionizada, enquanto que, o branco do resíduo consistiu
do digerido do filtro de membrana, usando o programa descrito na Tabela
5.
Parte experimental
30
Tabela 5 – Programa de aquecimento para digestão da membrana com e
sem os resíduos da água de coco.
Tempo
(min)
Temperatura (ºC)
resíduo + filtro de membrana
+ 5 mL de HNO
3 (conc)
Rampa = 5
Patamar= 2
100
2 mL de H
2
O
2
Rampa = 5
Patamar = 1
105
Volume final = 20mL
3.4.3 Procedimento analítico para determinação de Ca, K, Mg, Mn,
Na e Zn por ICP OES
A escolha do melhor comprimento de onda para Ca, K, Mg, Mn, Na e
Zn no ICP OES foi realizada fazendo-se varreduras das amostras digeridas
e diluídas (3x) para 0,1 % v/v HNO
3
. Compararam-se as varreduras nos
diversos comprimentos de onda das amostras com as varreduras obtidas
com as soluções analíticas de referência (150 mg L
-1
de Ca
2+
e K
+
; 40 mg
L
-1
de Na
+
e Mg
2+
; 1,0 mg L
-1
de Mn
2+
e 0,35 mg L
-1
de Zn
2+
). Os
melhores comprimentos de onda foram escolhidos considerando a maior
razão sinal/ruído e o menor sinal de fundo.
3.4.4 Procedimento analítico para determinação de Al, Cu e Fe por
ETAAS.
Para a determinação de Al e Cu, as amostras de água de coco
natural foram minimamente diluídas para 0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v
de Triton X-100. A diluição da amostra foi realizada no próprio copinho do
autoamostrador (volume total = 1500 μL), adicionando-se 1250 μL de
água de coco + 250 μL do diluente. Com intuito de verificar possíveis
Parte experimental
31
interferências, curvas analíticas em meio aquoso ou em meio da amostra
foram preparadas adicionando-se 250 μL de soluções contendo de 75 a
300 μg L
-1
de Al
3+
e de 6 a 60 μg L
-1
de Cu
2+
em 0,6 % m/v de Triton X-
100 e 0,6 % v/v de HNO
3
a 1250 μL de água destilada ou água de coco,
respectivamente. A medida desses volumes e a homogeneização da
amostra no interior do copinho do autoamostrador foram realizadas
utilizando uma micropipeta Eppendorf (Brinkmann Instruments, Wetsbury,
USA).
Além do uso de Triton X-100, a água de coco natural foi submetida a
um tratamento no interior do tubo de grafite, durante o programa de
aquecimento, com uma mistura oxidante contendo 15 % v/v H
2
O
2
e 1 %
v/v HNO
3
. Para isso, uma alíquota de 15 μL da amostra ou solução
analítica de referência foi coinjetada com 10 μL da mistura oxidante no
interior do tubo de grafite.
Para avaliar a eficiência do método, concentrações conhecidas de
Al
3+
(15 μg L
-1
) e de Cu
2+
(1 μg L
-1
) foram adicionadas às amostras
diluídas.
No estudo do comportamento térmico, para Al e Cu, obteve-se
curvas de temperatura de pirólise e atomização, na ausência de
modificadores químicos, para solução analítica de referência de Al (50 µg
L
-1
) e Cu (10 µg L
-1
) em 0,1 % v/v HNO
3
, solução analítica de referência
de Al (50 µg L
-1
) e Cu (10 µg L
-1
) em 0,1 % v/v HNO
3
+ 0,1 % m/v Triton
X-100 e para amostra de água de coco natural contendo 0,1 % v/v HNO
3
+ 0,1 % m/v Triton X-100.
O programa de aquecimento utilizado nesse estudo está
apresentado na Tabela 6.
Parte experimental
32
Tabela 6 – Programa de aquecimento utilizado para obtenção das curvas
de temperatura de pirólise e de atomização para Al e Cu
Etapa T
(ºC)
Rampa
(ºC s
-1
)
Patamar
(s)
Leitura
Secagem 130 5 20 Não
Pirólise I 400 20 t
1
Não
Pirólise II Tp
3
100 10 Não
AZ
2
Tp
3
0 6 Não
Atomização Ta
4
Ta
4
5 Sim
Limpeza 2600 1200 2 Não
1 Tempo de patamar
2 Auto zero
3 Temperatura de pirólise
4 Temperatura de atomização
Para Cu, além da avaliação das temperaturas de pirólise e
atomização, estudou-se, através dos sinais da radiação de fundo, o tempo
necessário para a pirólise I. No caso do Al, não houve a necessidade de
estudar esse parâmetro, pois na determinação desse elemento obteve-se
baixos sinais da radiação de fundo, considerando 10 s de patamar.
As curvas de temperatura de pirólise para Al foram obtidas
mantendo a temperatura de atomização constante (2500 ºC) e variando a
temperatura de pirólise de 1200 a 1800 ºC, com incremento de 100 ºC.
Posteriormente a esse estudo, fixou-se a temperatura de pirólise mais
adequada e obtiveram-se as curvas de temperatura de atomização para
esses elementos, variando a temperatura de atomização de 2200 a 2500
ºC com incremento de 100 ºC.
As curvas de temperatura de pirólise para Cu foram obtidas
mantendo a temperatura de atomização constante (2400 ºC) e variando a
temperatura de pirólise de 800 a 1800 ºC, para a solução analítica de
referência na ausência do Triton X-100, e de 800 a 1400 ºC, na presença
Parte experimental
33
de Triton X-100, ambos com incremento de 100 ºC. Posteriormente a esse
estudo, fixou-se a temperatura de pirólise mais adequada e obtiveram-se
as curvas de temperatura de atomização para esse elemento, variando a
temperatura de atomização de 1800 a 2500 ºC com incremento de 100
ºC.
A determinação de Fe em água de coco natural foi realizada nas
amostras diluídas. Devido à concentração de ferro nas amostras e a
sensibilidade do ETAAS, todas as amostras foram diluídas de 15 vezes
para 0,1 % v/v HNO
3
. Realizaram-se testes de adição (20 μg L
-1
) e
recuperação do elemento.
Curvas de temperaturas de pirólise e de atomização para Fe foram
obtidas utilizando solução analítica de referência de 10 μg L
-1
de Fe
2+
em
0,1% v/v HNO
3
e para a amostra de água de coco natural diluída 15
vezes, na ausência de modificador químico. Neste estudo, introduziu-se,
no interior do tubo de grafite, uma alíquota de 10 μL da solução analítica.
O programa de aquecimento utilizado neste procedimento está
apresentado na Tabela 7.
Tabela 7 – Programa de aquecimento utilizado para obtenção das curvas
de temperatura de pirólise e de atomização para Fe
Etapa T
(ºC)
Rampa
(ºC s
-1
)
Patamar
(s)
Leitura
Secagem I 110 8 15 Não
Secagem II 130 10 10 Não
Pirólise Tp
1
100 10 Não
AZ
2
Tp
1
0 6 Não
Atomização Ta
3
Ta
3
5 Sim
Limpeza 2500 200 2 Não
1 Temperatura de pirólise
2 Auto zero
3 Temperatura de atomização
Parte experimental
34
As curvas de temperatura de pirólise para Fe foram obtidas
mantendo-se a temperatura de atomização constante (2300 ºC) e
variando-se a temperatura de pirólise de 800 a 1500 ºC, com incremento
de 100 ºC. Posteriormente a esse estudo, fixou-se a temperatura de
pirólise mais adequada em cada caso e obtiveram-se as curvas de
temperatura de atomização, variando-se a temperatura de atomização de
1800 a 2500 ºC, com incremento de 100 ºC.
3.4.5 Procedimento analítico para especiação de Se
4+
e Se
6+
por HG
ETAAS.
3.4.5.1 Determinação de Se total por ETAAS.
Para a determinação de Se foi utilizado procedimento proposto na
literatura por Correia et al
74
. As amostras de água de coco natural foram
pouco diluídas para 0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v de Triton X-100. A
diluição da amostra foi realizada no próprio copinho do autoamostrador
(volume total = 1200 μL), adicionando-se 900 μL de água de coco + 300
μL do diluente, 0,4 % v/v de Triton X-100 + 0,4 % v/v de HNO
3
. As
curvas analíticas em meio aquoso ou em meio da amostra foram
preparadas adicionando-se 300 μL de soluções contendo de 20 a 160 μg L
-
1
de Se
4+
em 0,4 % m/v de Triton X-100 e 0,4 % v/v de HNO
3
a 900 μL
de água destilada ou água de coco, respectivamente.
Além do uso de Triton X-100, a água de coco natural foi submetida a
um tratamento no interior do tubo de grafite, durante o programa de
aquecimento, utilizando uma mistura oxidante contendo 15 % v/v H
2
O
2
e
1 % v/v HNO
3
. Para isso, uma alíquota de 15 μL da amostra ou solução
analítica de referência foi coinjetada com 10 μL da mistura oxidante e 10
μL de modificador químico (20μg Pd + 10 μg Mg (NO
3
)
2
) no interior do
tubo de grafite.
Parte experimental
35
Para a verificação de possíveis interferências químicas foi realizado
teste de adição e recuperação de 10 μg L
-1
Se
4+
.
No estudo do comportamento térmico de Se obteve-se curvas de
temperaturas de pirólise e atomização para solução analítica de referência
de Se
4+
(40 µg L
-1
) em 0,1 % v/v HNO
3
+ 0,1 % m/v Triton X-100 e para
amostra de água de coco natural + 40 μg L
-1
de Se
4+
em 0,1 % v/v HNO
3
+ 0,1 % m/v Triton X-100.
O programa de aquecimento utilizado nesse estudo está
apresentado na Tabela 8.
Tabela 8 – Programa de aquecimento utilizado para obtenção das curvas
de temperaturas de pirólise e de atomização para Se
Etapa T
(ºC)
Rampa
(ºC s
-1
)
Patamar
(s)
Leitura
Secagem I 100 10 10 Não
Secagem II 130 10 5 Não
Pirólise I 400 10 10 Não
Pirólise II Tp
2
100 10 Não
AZ
1.
Tp
2
0 6 Não
Atomização Ta
3
Ta
3
5 Sim
Limpeza 2500 1200 2 Não
1 Auto zero
2 Temperatura de pirólise
3 Temperatura de atomização
As curvas de temperatura de pirólise para Se foram obtidas
mantendo a temperatura de atomização constante (2300 ºC) e variando a
temperatura de pirólise de 1000 a 1600 ºC, com incremento de 200 ºC.
Posteriormente a esse estudo, fixou-se a temperatura de pirólise mais
adequada e obtiveram-se as curvas de temperatura de atomização para
esses elementos, variando a temperatura de atomização de 2000 a 2400
Parte experimental
36
ºC com incremento de 100 ºC.
3.4.5.2 Modificação permanente do tubo de grafite com Ir
Para a pré-concentração do hidreto de selênio na superfície do tubo
de grafite realizou-se a modificação térmica permanente com solução de
1000 mg L
-1
de Ir em 0,1 % v/v HNO
3
. Para isso, introduziu-se uma
alíquota de 40 μL do modificador químico e submeteu-se ao programa de
aquecimento descrito na Tabela 9.
Tabela 9 – Programa de aquecimento utilizado para modificação térmica
do tubo de grafite com Ir
Etapa T
(ºC)
Rampa
(ºC s
-1
)
Patamar
(s)
Secagem I 100 20 40
Secagem II 130 54 50
Pirólise 1200 40 30
AZ
1
1200 0 6
Atomização 2000 2000 5
1 Auto zero
Esse procedimento foi realizado três vezes, de tal forma que a
massa do modificador no interior do tudo de grafite correspondia a 120
μg. Essa modificação permanente, proposta por Naozuka et al.
68
, foi
eficiente para o trapeamento e posterior pré-concentração do hidreto.
3.4.5.3 Sistema de geração de hidretos
O sistema de geração de hidretos (Figura 8) utilizado foi baseado no
sistema proposto por Moreno et al
70,75
e Flores et al
76
. Um volume de 1,0
Parte experimental
37
mL de solução analítica de referência ou amostra com e sem adição de
solução analítica de referência em 10 % v/v HCl reagiu com 1,0 mL de 6,0
g L
-1
de Na
2
BH
4
em 5,0 g L
-1
de NaOH. Para isso, utilizou-se um sistema
em fluxo com vazão de 0,6 mL min
-1
. O hidreto volátil foi transportado do
recipiente reator/separador gás-líquido por um gás inerte, argônio, numa
vazão de 300 mL min
-1
até a superfície do tubo de grafite modificada com
Ir. O tempo de pré-concentração foi de 60 s.
Figura 8 – Diagrama do sistema de geração de hidreto acoplado ao
ETAAS: (GT) tubo de grafite; (GLS) separador gás-líquido; (Ar) fluxo de
argônio; (T) confluência; (C) carregador; (S) amostra; (Ls) alça de
amostra; (Lr) alça de reagente.
As curvas analíticas em meio aquoso ou em meio da amostra foram
preparadas a partir de diluições adequadas da solução estoque de 100 μg
L
-1
de Se
4+
para 10 % v/v HCl. Para a calibração em meio da amostra foi
utilizado um volume de 4200 μL da amostra de água de coco natural.
Parte experimental
38
3.4.5.4 Pré-redução de Se
6+
a Se
4+
em forno de microondas
Para a pré-redução do Se
6+
a Se
4+
utilizou-se 2 mol L
-1
de HCl + 1
mol L
-1
de KBr como mistura redutora e aquecimento assistido por
microondas focalizadas em microfrasco. O sistema de microfrascos
adaptados a forno de microondas focalizadas foi proposto por Shan et al.
77
para a dissolução de material biológico. Para tanto, utilizou-se microfrasco
de polipropileno de 2,0 mL de volume. No interior desses foram
adicionados 600 μL de solução analítica de referência (1 μg L
-1
Se
4+
, 1 μg
L
-1
Se
6+
ou 1 μg L
-1
Se
4+
+ 1 μg L
-1
Se
6+
) ou de amostra com e sem adição
das soluções de Se
4+
e Se
6+
. A esse volume inicial foram adicionados 400
μL da mistura redutora contendo 5 mol L
-1
de HCl + 2,5 mol L
-1
de KBr.
A solução final foi submetida ao aquecimento por microondas
focalizadas. Os microfrascos não foram totalmente vedados a fim de evitar
o aumento de pressão no interior dos mesmos. O programa de
aquecimento foi otimizado variando-se o tempo de incidência de radiação,
com potência de 30 W. A incidência direta de radiação em tempos
superiores a 1 minuto promovia o vazamento da solução, devido a intensa
formação de gases. A otimização do programa de aquecimento foi feita
intercalando-se intervalos com e sem incidência de microondas (30 W), e
avaliando os sinais de absorbância de Se
4+
, Se
6+
e da mistura Se
4+
e Se
6+
.
Após essa otimização, submeteu-se a amostra, em triplicata, com e
sem adição das soluções de 1 μg L
-1
Se
4+
, 1 μg L
-1
Se
6+
e 1 μg L
-1
Se
4+
+ 1
μg L
-1
Se
6+
ao programa de aquecimento e comparou-se os sinais
analíticos na presença e ausência de amostra.
Resultados e discussão
39
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
"Nunca lhe dão um desejo sem também lhe darem o poder de realizá-lo.
Você por ter de trabalhar por ele".
Richard Bach - Ilusões, As aventuras de um messias indeciso.
4.1 Desenvolvimento dos métodos analíticos
4.1.1 Determinação de Ca, K, Mg, Mn, Na e Zn por ICP OES
A técnica de ICP OES se caracteriza por apresentar um baixo nível
de interferências químicas e de ionização. Porém, devido ao grande
número de linhas espectrais e à radiação de fundo, interferências
espectrais são bastante comuns. As principais interferências se classificam
em: sobreposição total de linhas de emissão, sobreposição parcial de
linhas de emissão, radiação de fundo e radiação difusa
54
.
Em princípio, procurou-se desenvolver um método em que a água
de coco fosse simplesmente diluída em meio ácido e introduzida no ICP
OES. Porém, para avaliar os possíveis efeitos provocados pela matriz,
digestões ácidas foram feitas em paralelo às diluições e os elementos de
interesse determinados nessas soluções.
Para selecionar o melhor comprimento de onda para as
determinações dos elementos de interesse foram feitas varreduras dos
comprimentos de onda das soluções analíticas de referência, água de coco
diluída e digerida. Esses gráficos estão apresentadas na Figura 9.
Comparando-se os perfis dos sinais de emissão de Ca, K, Mg, Na e
Zn nota-se que não existem interferências espectrais nos comprimentos
de onda selecionados (Tabela 1). No entanto, para K, Mn e Zn foi
observado um aumento da radiação de fundo, quando se comparam os
perfis dos sinais de emissão na presença da solução analítica de referência
com aqueles obtidos na presença das amostras digerida e diluída. Devido
Resultados e discussão
40
a essa pequena distorção observada, a correção do sinal de fundo para K,
Mn e Zn foi feita utilizando os recursos disponíveis no espectrômetro.
Figura 9 – Varreduras de comprimento de onda para Ca, K, Mg, Mn, Na e
Zn, das soluções analíticas de referência (⎯), da água de coco digerida
(⎯) e água de coco diluída (3x) (⎯).
Resultados e discussão
41
Além das varreduras para investigar possíveis interferências e
avaliar a possibilidade de se realizar a determinação com a amostra
apenas diluída, fez-se testes de adição e recuperação dos elementos de
interesse em água de coco digerida e diluída (3x) para 0,1 % v/v HNO
3
(Tabela 10).
Tabela 10 – Teste de adição e recuperação de Ca, K, Mg, Mn, Na e Zn
em ICP OES
Adição Recuperação (%)
(mg L
-1
)
Digerida Diluída
Ca 20 100 91
K 200 89 93
Mg 20 93 99
Mn 1 106 110
Na 20 159 166
Zn 0,1 106 107
Nota-se que, para a maioria dos elementos de interesse, bons
resultados de recuperação foram obtidos tanto para a amostra digerida
como para a diluída, indicando a possibilidade de determinação dos
elementos de interesse em água de coco apenas diluída. No entanto, nas
duas situações testadas as recuperações para Na ficaram acima do
esperado.
A hipótese geralmente difundida é que equipamentos com visão
axial (tocha de quartzo posicionada horizontalmente) se caracterizam por
possibilitarem medidas com maior sensibilidade, porém, com maior
incidência de interferências espectrais quando comparado aos
equipamentos com visão radial (tocha de quartzo posicionada
verticalmente). Isso se deve a maior quantidade de radiação incidente que
penetra no sistema óptico e a existência de uma zona fria no plasma que
Resultados e discussão
42
gera processos de recombinação e reabsorção
54
. No caso do Na, essa
hipótese pode ser aplicada, o quê justificaria as elevadas recuperações.
Posteriormente, fez-se a determinação de Ca, K, Mg, Mn, Na e Zn
por ICP OES com configuração axial em água de coco digerida e diluída
para a validação do método. Adicionalmente, os elementos Ca, Mg, Mn e
Zn foram determinados por FAAS e Na e K por fotometria de chama
(Tabela 11).
Tabela 11 – Concentração de Ca, K, Mg, Mn, Na e Zn em água de coco
digerida e diluída (3x) para 0,1 % v/v HNO
3
.
Concentração (mg L
-1
) ± desvio padrão (n=3)
ICP OES FAAS Fotometria
(Digerida) (Diluída) (Diluída) (Diluída)
Ca
202 ± 6 217 ± 2 218 ± 7
-
K
971 ± 22 1153 ± 16
-
1364 ± 168
Mg
62 ± 1 65 ± 1 61 ± 2
-
Mn
1,9 ± 0,1 2,1 ± 0,1 2,1 ± 0,1
-
Na
74 ± 1 76 ± 1
-
71 ± 12
Zn
0,36 ± 0,01 0,31 ± 0,01 0,30 ±0,04
-
Avaliando os resultados obtidos para os procedimentos de preparo
de amostra (2
a
e 3
a
colunas da tabela), concluiu-se que eles concordaram
em 95 % do limite de confiança, quando aplicado o teste T pareado,
evidenciando a possibilidade de determinação desses elementos em água
de coco apenas diluída.
Da mesma maneira, comparando-se as concentrações dos
elementos de interesse em água de coco diluída com os valores
encontrados por outras técnicas analíticas, no caso FAAS e fotometria de
chama, pode-se observar que, aplicando o teste T pareado e considerando
o limite de confiança de 95 %, os resultados concordaram entre si. Esses
Resultados e discussão
43
resultados confirmam a hipótese levantada com as varreduras
inicialmente feitas, pois, a princípio, verificou-se que nos melhores
comprimentos de onda os elementos de interesse não sofrem
interferências espectrais.
Os limites de detecção e quantificação para Ca, K, Mg, Mn, Na e Zn
em ICP OES estão apresentados na Tabela 12. O limite de detecção foi
calculado como sendo 3 vezes o desvio padrão do branco da amostra
diluída (0,1% v/v HNO
3
) e o de quantificação como sendo 10 vezes o
desvio padrão dessa mesma solução. Para todas as amostras, as
concentrações dos elementos de interesse estavam acima dos limites de
quantificação estabelecidos.
Tabela 12 – Limite de detecção e quantificação para Ca, K, Mg, Mn, Na e
Zn em ICP OES
limite de detecção
(μg L
-1
)
limite de quantificação
(μg L
-1
)
Ca 2 7
K 14 48
Mg 1 4
Mn 0,4 1
Na 17 58
Zn 6 20
4.1.2 Determinação de Al, Cu e Fe por ETAAS
Na determinação de Al e Cu por ETAAS o uso de Triton X-100
promoveu a minimização de erros de amostragem, pois o mesmo é um
surfactante não iônico que facilitou a homogeneização da amostra
78,79
e a
Resultados e discussão
44
introdução da solução no tubo de grafite. Na ausência de Triton X-100,
após sucessivas injeções de amostras de água de coco pouco diluídas, os
compostos orgânicos presentes ficavam adsorvidos ao capilar de
polipropileno, prejudicando a repetibilidade das medidas analíticas. Esse
surfactante (0,1% m/v) também foi adicionado ao frasco de lavagem para
melhorar a eficiência de limpeza, e minimizar ainda mais os erros de
amostragem.
Após sucessivas amostragens de água de coco pouco diluída no tubo
de grafite, observou-se a formação de uma intensa quantidade de
resíduos carbonáceos na superfície da plataforma, prejudicando a
repetibilidade devido à oclusão dos analitos e bloqueio da radiação
incidente. Para contornar esse problema uma mistura oxidante contendo
15 % v/v H
2
O
2
e 1 % v/v HNO
3
foi coinjetada no tubo de grafite
juntamente com as soluções analíticas de referência e amostras. Essa
mistura oxidante foi anteriormente proposta por outros autores na
determinação de elementos de interesse em leite
80
e materiais
biológicos
74,81-83
. A mistura oxidante atua na decomposição da matéria
orgânica durante as etapas de secagem (130
o
C) e pirólise I (400
o
C).
Com essa estratégia foi possível minimizar a formação de resíduos
carbonáceos e aumentar a vida útil do tubo de grafite em mais de 10
vezes (aproximadamente 250 queimas).
As curvas de temperatura de pirólise e atomização para Al estão
apresentadas na Figura 10. Uma alíquota (15 µL) da solução analítica de
referência ou da amostra foi coinjetada com 10 μL da mistura oxidante.
Resultados e discussão
45
1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
0,16
Temperatura (ºC)
Absorbância integrada
Figura 10 – Curvas de temperaturas de pirólise (⎯) e atomização (--)
para Al: (c) 50 μg L
-1
de Al
3+
em 0,1 % v/v de HNO
3
; () 50 μg L
-1
de Al
3+
em 0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v de Triton X-100; (y) amostra de água
de coco natural em 0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v Triton X-100
Os gráficos apresentados na Figura 10 indicam que a presença de
Triton X-100 diminuiu os sinais de absorbância de Al. No entanto, a
presença desse surfactante promoveu uma maior estabilização térmica do
elemento tanto na ausência como na presença da amostra. As perdas de
Al por volatilização, na ausência de Triton X-100, ocorreram em 1300 ºC,
enquanto que com o surfactante, na presença e ausência da amostra
ocorreu em 1800 ºC. A presença de Triton X-100 permitiu a formação de
uma espécie de Al mais estável termicamente, provavelmente carbeto de
alumínio
57
, atuando como um modificador químico. Devido a essa elevada
estabilidade térmica do Al, optou-se em não utilizar modificador químico.
As temperaturas de pirólise e a de atomização adequadas
corresponderam a 1700 e 2400 ºC, respectivamente. Na melhor condição
Resultados e discussão
46
otimizada do programa de aquecimento, o tempo de pirólise I foi de 10 s,
resultando em um baixo sinal de radiação de fundo (0,008).
Para avaliar possíveis interferências na determinação de Al,
obtiveram-se curvas analíticas de calibração em meio aquoso e em meio
da amostra de água de coco (Figura 11).
0 1020304050
0,00
0,02
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
Absorbância integrada
concentração (μg L
-1
)
Figura 11 – Curvas analíticas de calibração de Al: () soluções analíticas
de referência em 0,1% v/v HNO
3
e 0,1% m/v Triton X-100; (y) amostra
de água de coco natural em 0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v Triton X-100
As curvas analíticas não apresentaram uma boa concordância, o
coeficiente angular em meio aquoso foi 0,00225 ± 0,00001 (R
2
= 0,99408)
e em meio da amostra 0,00252 ± 0,00003 (R
2
= 0,99901). A razão entre
os coeficientes angulares foi de 0,89.
Dispondo-se das equações das curvas obtiveram se os resultados
das concentrações de Al na água de coco (n = 3) na ausência e na
presença da adição de 15 μg L
-1
de Al
3+
. Os resultados das concentrações
e das recuperações estão apresentados na Tabela 13.
Resultados e discussão
47
Tabela 13 – Concentração de Al em água de coco natural e teste de
adição e recuperação
Concentração
(μg L
-1
)
Recuperação
(%)
Curva analítica em meio aquoso
30 ± 2
116
Curva analítica em meio da amostra
27 ± 2
104
Apesar do teste T pareado ter indicado uma concordância de 95 %
de limite de confiança entre os resultados, para a determinação de Al em
água de coco recomenda-se a utilização de uma curva analítica em meio
da amostra. A baixa concentração de Al na amostra não permitiu a
determinação desse elemento por FAAS ou ICP OES, por esse motivo
apenas o teste de adição foi utilizado para avaliar o método.
As curvas de temperaturas de pirólise e atomização para Cu estão
apresentadas na Figura 12. Comparando-se os perfis das curvas de
temperatura de pirólise da solução analítica sem e com Triton X-100,
nota-se, primeiramente, a diminuição do sinal analítico com a adição
desse surfactante. A presença de Triton X-100 promoveu perdas de Cu,
por volatilização, a partir de 1300 ºC, enquanto que na ausência do
surfactante a perda ocorre somente em 1400 ºC. Diferentemente do que
ocorreu com o Al, o Triton X-100 não aumentou a estabilidade térmica do
Cu. Neste caso, a adição do surfactante promoveu a desestabilização
térmica do Cu, diminuindo a sua temperatura de pirólise em comparação
com a solução aquosa. Nesse caso, é provável que ocorra a formação de
espécies voláteis entre as espécies de cobre e os produtos da
decomposição do Triton X-100. Mesmo assim, para a determinação de Cu,
não houve a necessidade de se utilizar modificador químico, uma vez que,
obteve-se alta temperatura de pirólise. Portanto, considerando as curvas
de pirólise e atomização, as melhores temperaturas adotadas foram de
1200
o
C e 2300
o
C, respectivamente.
Resultados e discussão
48
600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
Temperatura (ºC)
Absorbância integrada
Figura 12 – Curvas temperaturas de pirólise (⎯) e atomização (--) para
Cu: (c) 10 μg L
-1
de Cu
2+
em 0,1 % v/v de HNO
3
; () 10 μg L
-1
de Cu
2+
em 0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v de Triton X-100; (y) amostra de água
de coco natural em 0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v Triton X-100
Além da otimização das temperaturas de pirólise e atomização para
Cu, otimizou-se também o tempo de pirólise I, pois os sinais de radiação
de fundo, para tempos inferiores a 10 s, apresentavam-se elevados
(~0,35). Os elevados valores de radiação de fundo podem ser oriundos de
espécies geradas a partir de concomitantes orgânicos, os quais não foram
convenientemente eliminados na etapa de pirólise I. Para tanto, foram
avaliados os sinais de radiação de fundo conforme o aumento do tempo
de pirólise I e os resultados estão mostrados na Figura 13.
Resultados e discussão
49
5 10152025
0.25
0.30
0.35
0.40
0.45
0.50
Absorbância integrada
da radiação de fundo
tempo (s)
Figura 13 – Estudo do tempo de pirólise I (400 ºC) para o programa de
aquecimento de Cu.
Com esse estudo verificou-se que o sinal de fundo foi diminuído de
0,1 unidade de absorbância, quando o tempo de pirólise I foi superior a 10
s (Figura 13), permanecendo constante em tempos superiores a 10 s.
Sendo assim, adotou-se 10 s como sendo a melhor condição para o
programa de aquecimento.
Após a otimização do programa de aquecimento, estudou-se a
calibração do espectrômetro com solução analítica de referência e em
meio da amostra (Figura 14).
Os coeficientes angulares de ambas as curvas foram equivalentes a
0,00337 e os coeficientes de correlação foram 0,9973 e 0,9989 para a
curva analítica de referência em solução aquosa e em meio da amostra,
respectivamente. Para Cu, nota-se que a determinação direta desse
elemento em água de coco pode ser efetuada mediante curva de
calibração aquosa.
Resultados e discussão
50
0246810
0,000
0,005
0,010
0,015
0,020
0,025
0,030
0,035
0,040
Absorbância integrada
concentração (μg L
-1
)
Figura 14 – Curvas analíticas de calibração de Cu: () soluções analíticas
de referência em 0,1% v/v HNO
3
e 0,1% m/v Triton X-100; (y) amostra
de água de coco natural em 0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v Triton X-100
Os resultados de concentração de Cu em água de coco natural (n =
3) e com adição de 1 μg L
-1
de Cu
2+
estão mostrados na Tabela 14. O
ótimo resultado de recuperação evidencia a inexistência de interferências
e a possibilidade de determinação de Cu em amostras de água de coco
apenas diluída.
Tabela 14 – Concentração de Cu em água de coco e resultados de
recuperação
Concentração
(μg L
-1
)
Recuperação
(%)
3,1 ± 0,5
100
Resultados e discussão
51
O estudo do comportamento térmico do Fe foi realizado através de
curvas de temperaturas de pirólise e atomização (Figura 15) em solução
analítica de referência de 10 μg L
-1
em 0,1 % v/v HNO
3
e em água de coco
diluída (15x) para 0,1 % v/v HNO
3
. Devido à elevada diluição da amostra,
para a determinação de Fe em água de coco não foi usada solução de
Triton X-100 e nem curva analítica de calibração em meio da amostra.
A curva de temperatura de pirólise em meio de 0,1 % v/v de HNO
3
revelou que ocorreu uma progressiva, mas pouco intensa, queda de sinal
de absorbância entre 800 e 1100
o
C. Entre 1100 e 1300
o
C ocorreu a
formação de um patamar. Esses resultados indicam que no primeiro caso
deve ter ocorrido perdas de espécies de ferro por volatilização, levando a
formação uma espécie mais refratária a 1100
o
C, que inicia a volatilização
a partir de 1300
o
C
57
. Na presença da amostra esse patamar não ficou
Figura 15 – Curvas de temperaturas de pirólise (⎯) e a
evidente, porém a volatilização do Fe inicia após 1300
o
C.
tomização (--)
para Fe: (y) 10 μg L
-1
em 0,1 % v/v HNO
3
; () água de coco diluída (15x)
para 0,1 % v/v HNO
3
1000 1500 2000 2500
0,04
0,06
0,08
0,10
0,12
0,14
Temperatura (ºC)
Absorbância integrada
Resultados e discussão
52
Analisando-se o perfil da curva de temperatura de atomização,
abaixo de 2000 ºC não ocorreu a atomização do elemento de interesse. A
a amostra diluída. Sendo assim, a temperatura de
pirólis
étodo. Portanto, a determinação de Fe
por ET
melhor temperatura de atomização, com a formação do sinal transiente,
foi obtida somente acima de 2300 ºC, tanto para a solução analítica de
referência como para
e admitida foi de 1200
o
C e a de atomização de 2300
o
C.
Novamente, o uso de modificador não foi necessário, devido à alta
temperatura de pirólise utilizada.
Após a otimização do programa de aquecimento fez-se a
determinação de Fe em água de coco natural (n = 3) diluída (15 x) e com
adição de 20 μg L
-1
de Fe
3+
(Tabela 15). A boa recuperação da
concentração de Fe adicionada em água de coco diluída é um indicativo da
inexistência de interferência no m
AAS pode ser realizada apenas diluindo a amostra.
Tabela 15 – Concentração de Fe em água de coco natural diluída
Concentração
(μg L
-1
)
Recuperação
(%)
Diluída
129 ± 5
97
Os limites de detecção, de quantificação e as massas características
para Al, Cu e Fe estão mostrados na Tabela e detecção
foram obtidos como sendo 3 vezes o desvio padrão do branco e os limites
de quan como s ezes o desvio padrão do branco. As
assas características, que correspondem a ao sinal analítico de 1% de
absor
16. Os limites d
tificação endo 5 v
m
bância (0,0044), foram estimadas para cada um dos elementos
acima relacionados.
Resultados e discussão
53
Tabela 16 – Limite de detecção, quantificação e massa característica
para Al, Cu e Fe
Limite de
)
Limite de
(μg L
-1
)
massa
(pg)
Detecção
(μg L
-1
Quantificação característica
Al 1 1,7 30
Cu 0,7
Fe 2
1,2
3
20
10
4.2 Avaliação da influência do rocessos de conservação na
composição da água de coco
A investigação da influência dos processos de conservação na
sos procedimentos podem ser aplicados
esse tipo de investigação. Nesse trabalho, a influência dos processos de
ultraf
perox
s p
composição química da água de coco é de fundamental importância para a
qualidade desse produto. Diver
n
iltração, pasteurização e congelamento na composição química da
água de coco foi avaliada por meio da determinação total de alguns
elementos e de suas distribuições nas diferentes frações da água de coco.
A ultrafiltração é um procedimento que vem sendo estudado pela
Embrapa a fim de promover a preservação da água de coco, uma vez que,
utilizando filtros de membranas de porosidade específicas é possível reter
enzimas que degradam a amostra, como a polifenoloxidase e a
idase. O uso de filtros de porosidades entre 0,01 e 0,1 μm está
sendo avaliado
26
. No entanto, como visto nos trabalhos propostos por
Lange-Hesse et al
52,53
, dependendo da porosidade do filtro, elementos
associados às proteínas da semente de feijão podem ser separados.
Portanto, cuidados devem ser tomados na utilização da ultrafiltração como
um processo de conservação, uma vez que dependendo da escolha da
porosidade do filtro de membrana é possível reter nutrientes essenciais
Resultados e discussão
54
presentes nos alimentos, tais como vitaminas, carboidratos, proteínas e
elementos associados à macro e micromoléculas
50
.
A pasteurização é um procedimento largamente utilizado pelas
indústrias para conservação de alimentos. Porém, estudos são realizados
com intuito de melhorar os processos de pasteurização, procurando
manter as características nutricionais e organolépticas de alimentos.
Entre
químicos na distribuição de elementos, durante o
conge
avaliação do efeito da ultrafiltração na composição química
eleme
concentrações de Al, Cu e Fe, por ETAAS e Ca, K, Mg, Mn, Na e Zn, por
P OES, no filtrado e resíduo que ficou retido na membrana.
concentrações dos elementos de interesse no resíduo e no filtrado, bem
tanto, trabalhos realizados por Caroli et al.
42
e Trugo et al.
43
em
amostras de leites comerciais e em leite materno, respectivamente,
revelaram que a pasteurização afeta a distribuição de certos elementos
nas diferentes frações do leite. E segundo os autores, as alterações são
ocasionadas pelo efeito do aumento da temperatura que provoca a
desnaturação de proteínas, liberando sítios ativos que interagem com as
espécies de elementos.
O congelamento pode promover alterações da distribuição de
elementos, devido ao crescimento de cristais, que pode liberar sítios
ativos capazes de associar com os elementos de interesse. A influência
dos fenômenos físicos e
lamento e a estocagem em temperaturas negativas, foi observada
por Favell et al.
40
e Trugo et al
43
, para amostras de vegetais e leite
materno, respectivamente.
4.2.1 Influência do processo de ultrafiltração na composição química
elementar
A
ntar da água de coco natural foi realizada analisando-se as
IC
Esse estudo foi realizado com água de coco natural (mistura de 90
cocos), utilizando filtro de membrana de 0,10 e 0,025 μm. As
Resultados e discussão
55
como a concentração total e a porcentagem de retenção estão
apresentadas na Tabela 17.
Analisando os resultados obtidos nota-se que a maioria dos
elementos de interesse, exceto Al e Cu, ficaram retidos nos filtros de
diferentes porosidades, mesmo que em baixa concentração. A
ultrafiltração com filtro de membrana de 0,10 μm consegue separar os
elementos que estão associados com compostos de massa molecular
acima
rincipalmente, a
comp
produto final. Por isso, é
neces
de 200 kDa, enquanto que compostos de massa molecular acima de
50 kDa são retidos no filtro de 0,025 μm de porosidade.
Como esperado, com a diminuição da porosidade dos filtros, a
porcentagem de retenção dos elementos de interesse aumenta. Sendo
que, a ultrafiltração com filtro de membrana de 0,025 μm de porosidade
pode reter concentração significativa, principalmente, de Fe (~50 %) e Zn
(~30 %), que provavelmente podem estar associados, p
ostos de massa molecular de 50 a 200 kDa. Para os outros
elementos de interesse, o processo de ultrafiltração não promove
alteração significativa da concentração total.
A utilização da ultrafiltração como um procedimento de conservação
pode ser muito interessante, principalmente por reter as enzimas que
degradam e por manter as propriedades organolépticas da água de coco.
No entanto, elementos essenciais, como Fe e Zn, podem ficar retidos,
alterando as propriedades nutricionais do
sário encontrar o melhor procedimento de ultrafiltração de maneira
a não afetar a composição química desses elementos essenciais.
Resultados e discussão
56
Tabela 17 – Concentração total e nas diferentes frações (resíduo e
filtrado)
Concentração (mg L
-1
) ± desvio padrão (n = 3)
Ultrafiltração
(0,10 µm)
Retenção
(%)
Ultrafiltração
(0,025 µm)
Retenção
(%)
Ca Resíduo 1,46 ± 0,04 5,3 ± 0,1
Filtrado 274 ± 4 257 ± 4
276 ± 4 262 ± 4
Total 259 ± 10 259 ± 10
Resíduo 10,8 ± 0,4 41 ± 1
F+R*
0,6 2
K
Filtrado 1308
+R*
Total
0,8 3,0
± 13 1321 ± 13
F 1319 ± 13
1374 ± 10
1362 ± 13
1374 ± 10
Mg Resíduo 0,52 ± 0,03 1,7 ± 0,1
Filtrado 9
1,8
Mn 0, 0, 1
7,4 ± 1,1 93 ± 1
F+R* 98 ± 1 95 ± 1
Total 98 ± 1
0,5
98 ± 1
Resíduo 029 ± 0,003 12 ± 0,0
Filtrado 4,9 ± 0,1 4,4 ± 0,1
F+R* 4,9 ± 0,1 4,5 ± 0,1
Total 4,6 ± 0,1
0,6
4,6 ± 0,1
2,7
Na Resíduo 1,13 ± 0,03 3,8 ± 0,1
Filtrado 266 ± 1 242 ± 3
F+R* 267 ± 1 246 ± 3
Total 2 2 57 ± 10
0,4
57 ± 10
1,5
Zn Resíduo 0,003 ± 0,001 0,16 ± 0,01
Filtrado 0 0
0 0
0 0
tração L
-1
) ± de ão (n = 3
,21 ± 0,02 ,17 ± 0,01
F+R* ,21 ± 0,02 ,33 ± 0,01
Total ,21 ± 0,01
1,4
,21 ± 0,01
48
Concen (μg svio padr )
Al Resíduo <LD <LD
Filtrado
0 0
Cu
24 ± 4 27 ± 3
F+R* 24 ± 4 27 ± 3
Total 25 ± 2 25 ± 2
Resíduo <LD <LD
Filtrado
otal 112
0 0
3
93 ± 17 129 ± 8
F+R* 93 ± 17 129 ± 8
T ± 13 112 ± 13
Fe Resíduo 7 ± 3 0 ± 8
Filtrado 84 ± 4 88 ± 3
F+R* 91 ± 5 1
1 1
10 ± 13
Total 03 ± 18
8
03 ± 18
27
*F+R - filtrado + o resídu
Resultados e discussão
57
4.2.2 Influên o processo de pasteu na com ição
a elementar total
e pasteurização na composição química
elementar da água de coco foi verificada comparando a concentração total
de Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn em água de coco (mistura de 40
cocos) se a 90 ºC por 180 s. Os resultados
a Figura 16.
Figura 16 –
água de c ⁄) e
na água de coc
do 95 % do limite de confiança. No
entanto, na amostra pasteurizada, a concentração de Cu apresentou-se
cia d rização pos
químic
A influência do processo d
m pasteurizar e pasteurizada
estão mostrados n
0.08
0.12
0.16
0.20
Efeito da pasteurização na composição química elementar da
oco. Concentração dos elementos na água de coco natural (
o pasteurizada (X)
O gráfico de barras mostra que o processo de pasteurização não
afeta significativamente a concentração total da maioria dos elementos
determinados. Sendo que os resultados concordam entre si quando
aplicado o teste T pareado, consideran
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
concentração ( g Lm
-1
)
0.00
0.04
Ca
Mg
Na
K
ZnFeCu
AlMn
0
20
40
60
80
100
120
140
160
0
200
400
600
800
1000
1200
Resultados e discussão
58
bastante elevada, possivelmente devido a introdução de contaminações
durante o processamento da água de coco.
É interessante ressaltar que em outras pasteurizações não foi
verificada contaminação tão intensa por Cu, como nesse caso. Na
pasteurização a 90 ºC por 300 s, Figura 17, a concentração de Ca, Cu, Fe,
K, Mg, Mn, Na e Zn em água de coco natural e em pasteurizada não
apresentaram alteração significativa, sendo que os resultados
⁄) e
distribuição de elementos em água de
coco foi realizado em amostras pasteurizadas em 90 ºC por três diferentes
tempos (180, 190 e 300 s). Estudos vêm sendo realizados com intuito de
concordaram entre si quando aplicado o teste T pareado considerando 95
% de limite de confiança.
Figura 17 – Efeito da pasteurização na composição química elementar da
água de coco. Concentração dos elementos na água de coco natural (
na água de coco pasteurizada (X)
4.2.3 Influência do processo de pasteurização na distribuição
química elementar
O efeito da pasteurização na
0
50
100
150
200
0
200
400
1000
600
800
1200
concentração (m
-1
g L )
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
ZnCu
Mn
K
Na
Mg
Ca
Fe
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
Resultados e discussão
59
se ob
as car nais e organolépticas da água de coco.
A influência do processo de pasteurização a 90 ºC por 190 e 300 s
utilização
Figura 18 dos de
água de c rosidade
sem paste
ter o procedimento de pasteurização mais adequado, que mantenha
acterísticas nutricio
na distribuição de Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn foi verificada após a
ultrafiltração com filtro de membrana de 0,10 μm de porosidade (Figuras
17 e 18). E o efeito da pasteurização a 90 ºC por 180 s na distribuição de
Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn foi investigado após ultrafiltração com
filtros de membrana de 0,10 e 0,025 μm (Figuras 19 e 20). A
desses parâmetros de processo, temperatura e tempo de retenção, são
eficientes na inativação das enzimas que degradam a água de coco.
As concentrações dos elementos de interesse no resíduo e no
filtrado foram obtidas (Apêndices 1 a 4) e comparou-se as concentrações
dos elementos de interesse apenas nos filtrados, Figuras 18 a 21.
200
250
– Concentração de Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn em filtra
oco obtidos após ultrafiltração com filtros de 0,10 μm de po
urizar (⁄) e pasteurizada (X) a 90 ºC por 190 s
0
50
100
150
concentração (m
-1
Ca
g L )
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
0.0
0.1
0.2
0.3
0.4
Na
Mg
1000
1200
0
600
200
400
800
Cu
Fe Zn
K
Mn
Resultados e discussão
60
Figura 19 s de água
de co sidade sem
pasteu
0,10 μm de porosidade sem
pasteurizar (⁄) e pasteurizada (X) a 90 ºC por 180 s
– Concentração de Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn em filtrado
co obtidos após ultrafiltração com filtros de 0,10 μm de poro
rizar (⁄) e pasteurizada (X) a 90 ºC por 300 s
Figura 20 – Concentração de Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn em filtrados de água
de coco obtidos após ultrafiltração com filtros de
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
concentração (mg L
-1
)
Zn
FeCu
K
Mn
Na
Mg
Ca
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
0
100
200
300
400
800
500
600
700
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
0.30
0.35
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
Al
concentração (mg L
-1
)
Mn
0.00
0.04
0.08
0.12
0.16
0
200
400
600
800
1000
1200
K
160
0
20
40
60
80
100
120
140
Na
MgCa
ZnFe
Cu
Resultados e discussão
61
Figura 21
gua de coco obtidos após ultrafiltração com filtros de 0,025 μm de porosidade
o processo de
pasteurização nas diferentes temperaturas não afeta a distribuição de
alguns elementos, como o Al, Ca, Mg, Na e K. Pelos resultados obtidos
nota-se que os valores concordam entre si em 95 % de limite de
confiança quando aplicado o teste T pareado.
A não influência da pasteurização na distribuição desses elementos
pode estar relacionada ao fato de que os mesmos estejam livres ou
associados a pequenas moléculas, na forma iônica, constituindo a parte
eletrolítica da água de coco.
Comparando as concentrações dos elementos em menores
concentrações, Cu, Fe e Zn, os resultados concordam entre si em 95 % de
limite de confiança quando aplicado o teste T pareado. No entanto, nota-
se um aumento sistemático da concentração de Cu e Fe nas amostras
pasteurizadas a 90 ºC por 190 e 300 s e de Zn nas amostras
pasteurizadas nas diferentes condições. Caso contrário foi observado para
o Mn, o processo de pasteurização promoveu a diminuição de sua
– Concentração de Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn em filtrados de
á
sem pasteurizar (⁄) e pasteurizada (X) a 90 ºC por 180 s
Analisando as Figura 18 a 21, nota-se que
0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
Al
concentração (mg L
-1
)
Mn
0.00
0.04
0.08
0.12
0.16
0
200
400
600
800
1000
1200
K
0
20
40
60
80
100
120
140
160
Na
MgCa
ZnFe
Cu
Resultados e discussão
62
concentração no filtrado. Para essas variações é possível que o aumento
a temperatura tenha promovido a liberação de sítios ativos capazes de
odificar a distribuição de certos elementos, uma vez que, podem liberar
u interagir com os elementos de interesse
43,45
.
Finalmente, comparando as concentrações dos elementos de
teresse nos filtrados da água de coco natural e pasteurizada a 90 ºC por
80 s obtidos após ultrafiltração com 0,10 µm e com 0,025 µm, nota-se
ue as alterações na distribuição dos elementos é devido a mudanças em
ompostos de massa molecular acima de 200 kDa.
Para o Cu, os resultados experimentais não permitem uma
onclusão uma vez que foi constatada contaminação durante o tratamento
e pasteurização a 90 ºC por 180 s.
cesso de congelamento não
afeta
d
m
o
in
1
q
c
c
d
4.2.4 Influência do processo de congelamento na composição
química elementar total
A influência do processo de congelamento na concentração total de
Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn foi investigada comparando a
concentração desses elementos em água de coco congelada por 0, 30 e
120 dias. Os resultados estão apresentados na Figura 22.
Avaliando a Figura 22 nota-se que o pro
significativamente a concentração total da maioria dos elementos
determinados. Sendo que os resultados concordam entre si quando
aplicado o teste T pareado, considerando 95 % o limite de confiança.
Resultados e discussão
63
100
150
200
250
300
Figura 22 – Efeito do congelamento na composição química elementar da água
de coc
30 dia ias (branco) a –30 ºC.
uição de Al, Ca,
Cu, F
de
interesse no filtrado da água de coco congelada por 0, 30 e 120 dias a –
30 ºC, Figuras 23 e 24.
o. Concentração dos elementos na água de coco natural (⁄), congelada por
s (X) e congelada por 120 d
4.2.5 Influência do processo de congelamento na distribuição
química elementar
A influência do processo de congelamento na distrib
e, K, Mg, Mn, Na e Zn foi avaliado após determinação da
concentração desses elementos no resíduo e no filtrado, obtidos por
ultrafiltração com filtros de membrana de 0,10 e 0,025 μm de porosidades
(Apêndices 5 a 6). Comparou-se as concentrações dos elementos
600
1000
1200
1400
800
0
50
0
200
400
0,00
0,05
0,10
0,25
0,15
0,20
Na K
concentração (mg L
-1
)
Mn
ZnFeCu
Al
2
0
1
3
4
5
MgCa
Resultados e discussão
64
ongelada por 120 dias
(branco) a –30 ºC.
3, observa-se que a concentração de Ca, K, Mg,
n, Na e Zn no filtrado da água de coco congelada por 30 ou 120 dias
0
50
100
150
200
250
300
350
Zn
Mg
concentração (mg L
-1
)
Ca
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0.00
0.05
0.10
0.15
0.20
0.25
Na
0
1
2
3
4
5
Fe
Cu
Al Mn
K
Figura 23 – Concentração de Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn em filtrados de
água de coco obtidos após ultrafiltração com filtros de 0,10 μm de porosidade
sem congelamento (⁄), congelada por 30 dias (X) e c
Avaliando a Figura 2
M
sofreu uma diminuição quando comparado com a água de coco natural. O
Zn apresentou uma maior diminuição da concentração conforme o
aumentou do tempo de congelamento. Efeito oposto foi visto para a
concentração de Cu. Al e Fe que não variaram após 30 dias de estocagem,
porém comparando os resultados obtidos da água de coco natural e a
congelada por 120 dias houve um aumento da concentração desses
elementos no filtrado.
Resultados e discussão
65
(⁄), congelada por 30 dias (X) e congelada por 120 dias
ranco) a –30 ºC.
um aumento e uma diminuição da concentração,
espectivamente.
A alteração da distribuição dos elementos de interesse em
acromoléculas (massa molecular > 200 kDa) e em micromoléculas
massa molecular > 50 kDa) pode ser resultado do efeito de fenômenos
sicos e químicos promovidos pelo congelamento e estocagem.
istais de gelo pode ter promovido a
0
50
100
150
200
250
300
concentração (mg L
-1
)
Ca
0
400
800
1200
1600
2000
0.00
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
0.24
0.28
Zn
FeCuAl
Mn
K
Na
Mg
0
1
2
3
4
5
Figura 24 – Concentração de Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn em filtrados de
água de coco obtidos após ultrafiltração com filtros de 0,025 μm de porosidade
sem congelamento
(b
Pela Figura 24, nota-se que Ca, Cu, K e Mg apresentaram uma
redução da concentração em função do congelamento. As concentrações
de Al, Fe, Na e Mn no filtrado da água de coco congelada apresentaram
um aumento da concentração quando comparado com a água de coco não
congelada. Comportamento diferente foi observado para a concentração
de Zn, comparando a concentração na água de coco natural com as
amostras congeladas por 30 e 120 dias, a concentração de Zn nos
filtrados apresentaram
r
m
(
fí
Primeiramente, o crescimento de cr
Resultados e discussão
66
ruptura de membranas celulares e a baixa temperatura pode ter
casionado a desnaturação de proteínas, que, por conseqüência, levaram
liberação de sítios ativos que poderiam interagir ou liberar os elementos
e interesse
38,39
. Efeito semelhante foi observado em amostras de leite
43
.
Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn em amostras
e água de coco comerciais
A determinação da concentração total de Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na
Zn em água de coco comerciais foi realizada com intuito de avaliar as
ossíveis alterações das concentrações desses elementos nas amostras
omerciais.
forno de microondas focalizadas e os elementos foram analisados por ICP
OES com configuração axial. Os resultados de concentração, média entre
as cinco amostras de cada marca distinta, estão apresentados na Tabela
18.
Na Tabela 18 nota-se que as concentrações de Ca, K e Zn não
variam significativamente, quando se compara a concentração desses
elementos em água de coco natural com as existentes em amostras de
água de coco comerciais.
No entanto, as concentrações de Fe, Mg e Mn variaram muito entre
as diferentes amostras analisadas. Considerando que as amostras foram
provenientes de diferentes regiões do Brasil (Norte, Nordeste e Sudeste),
as variações na composição desses elementos podem estar associadas ao
tipo de solo . Apesar de não ter sido uma amostragem representativa e
também não dispor da água de coco natural proveniente dessas regiões, a
o
a
d
materno
4.3 Determinação de Ca,
d
e
p
c
Foram adquiridas águas de coco comerciais de 5 marcas distintas
(C1, C2, C3, C4 e C5) e para cada diferente marca comprou-se 5
amostras diferentes. As amostras foram submetidas à digestão total por
84
Resultados e discussão
67
concentração desses elementos poderia ser utilizada como indicadores de
origem da água de coco.
O Cu em água de coco natural está presente em concentração traço,
enquanto que nas amostras comerciais a concentração é relativamente
alta. As possíveis hipóteses levantadas podem estar relacionadas com
ontaminação durante o processo de conservação adotado ou também
o de Na na água de coco natural é
xtremamente discrepante quando compara-se com o conteúdo existente
m alimento possui a função de inibir o escurecimento
c
pode estar relacionado com a origem.
Por fim, a concentraçã
e
nas amostras comerciais. A adição de conservantes nas amostras
comerciais, geralmente metabissulfito de sódio (Na
2
S
2
O
5
), pode ser o
responsável pelo elevado teor de Na encontrado nas amostras comerciais.
O sulfito e
enzimático, pois desativa a ação de enzimas como a polifenoloxidase
85
.
É oportuno comentar que alguns elementos (Cu, Fe e Zn)
apresentaram uma grande variação na composição entre as amostras.
Tabela 18 – Concentração total de Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn em
água de coco comercial
Concentração (mg L
-1
) ± desvio padrão*
Natural C1 C2 C3 C4 C5
Ca
193 ± 21 142 ± 30 176 ± 16 164 ± 11 166 ± 7 143 ± 12
K
1107 ± 101 1186 ± 294 1301 ± 118 1191 ± 73 1122 ± 42 1119 ± 87
Mg
98 ± 12 123 ± 9 77 ± 4 68 ± 6
Mn
N
48 ± 4 56 ± 18
3,0 ± 0,4 4 ± 1 1,3 ± 0,4 0,4 ± 0,1 3,6 ± 0,2 2,3 ± 0,4
a
75 ± 11 189 ± 55 280 ± 27 566 ± 41 307 ± 17 304 ± 36
Concentração (μg L
-1
) ± desvio padrão*
Natural C1 C2 C3 C4 C5
Cu
3,1 ± 0,5 70 ± 30 90 ± 30 75 ± 5 100 ± 10 120 ± 10
Fe
128 ± 9 220 ± 90 60 ± 30 110 ± 30 330 ± 80 90 ± 50
Zn
440 ± 40 510 ± 90 500 ± 100 580 ± 50 400 ± 50 450 ± 50
*incertezas expandidas (n=5 amostras) para (n=3 replicatas)
Resultados e discussão
68
4.4 Especiação de Se
4+
e Se
6+
por HG ETAAS
A especiação de selênio é um assunto de grande interesse devido a
sua importância nutricional
32,67
.
Nesse trabalho de pesquisa foi feita uma exploração preliminar para
avaliar a determinação de espécies de Se
4+
e Se
6+
livres na água de coco.
4.4.1 Determinação da concentração total de Se por ETAAS
A determinação total de Se em água de coco foi realizada segundo
método proposto na literatura. O uso de Triton X-100 e mistura oxidante,
como o procedimento adotado para a determinação de Al e Cu, foi
imperativa. Além disso, a utilização de modificador químico (20 μg Pd +
10 μg Mg(NO
3
)
2
) foi necessária, pois na sua ausência, perdas de Se por
volati
ão
ssenciais, uma vez que os concomitantes presentes na matriz pode
baixas temperaturas de pirólise está relacionada a
erdas desse elemento na forma de Se
2
, SeC
2
, Se(OH)
2
, SeO e SeO
2
, que
ão volatilizados em presença de Pd
rom tabiliza térmica Se, devido à formação de soluções
quiométricos intermetálicos, (Se-
(ad)
SeO
2(
[Pd,S Se (1
SeO Pd,S
(2
PdO
(s)
+ Se
(s,l)
→
] → Se
(g) (g)
→
(ad)
(4)
(Se-Pd)
(ad)
→ Se + Pd
(ad
(5)
e 1030 ºC e a formação de (Se-
lização ocorre a 200 ºC
74
e como no procedimento proposto, a
amostra sofre pouca diluição, temperaturas elevadas de pirólise s
e
ocasionar interferências na fase condensada e na fase de vapor.
A perda de Se em
p
s temperaturas entre 100 a 130 ºC
86
. A
p ove a es ção do
sólidas ([Pd,Se,O]) e compostos este
Pd) ,
Pd
0
(s)
+
s,l,g)
→ e,O]
(s)
+ O
(g)
)
PdO
(s)
+
2(s,l)
→ [ e,O]
(s)
)
[Pd,Se,O]
(s)
(3)
[Pd,Se,O + Pd (Se-Pd)
(g) )
A reação 4 ocorre em temperatura d
Resultados e discussão
69
Pd)
(ad)
promove a adsorção de Se e Pd nos sítios do tubo de grafite.
Subseqüentemente, em temperaturas entre 1280 e 1405 ºC, Se sofre
desso
mperaturas de pirólise, tão necessárias,
princi
adição de Mg(NO
3
)
2
ao Pd possui fundamental importância para
auxilia ncia no
modificador químico promove a quimiosorção dos óxidos de selênio no
MgO,
ausência
de am
rção (reação 5)
86
. Portanto, na presença de Pd como modificador
químico consegue-se maiores te
palmente quando a amostra praticamente não é submetida a um
pré-tratamento de digestão ácida.
A
r na estabilização térmica do Se. A presença dessa substâ
em temperatura acima de 500 ºC, e também, facilita a interação do
Se ao Pd, pois o Mg(NO
3
)
2
promove uma distribuição mais uniforme do Pd
na superfície do tubo de grafite, durante as etapas de secagem e pirólise,
favorecendo a formação de microgotículas que facilitam a difusão e
volatilização do Se durante a atomização
57
.
As curvas de temperatura de pirólise e atomização para Se estão
apresentadas na Figura 24. Uma alíquota (15 µL) da solução analítica de
referência ou da amostra foi coinjetada com 10 μL da mistura oxidante e
10 μL de modificador químico (20 μg Pd+ 10 μg Mg(NO
3
)
2
). Na
ostra, perdas de Se por volatilização ocorre em 1400 ºC. Porém na
presença da água de coco melhores perfis dos sinais analíticos são obtidos
a partir de 1400 ºC e a perda de Se por volatilização ocorre em 1500 ºC.
Diante disso, as temperaturas de pirólise e a de atomização adequadas
correspondem a 1400 e 2300 ºC, respectivamente.
Resultados e discussão
70
Figur
curvas foram muito
próximos, 0,00097 ± 0,00003 em meio aquoso e 0,0010 ± 0,0003 em
meio de amostra, e os coeficientes de correlação foram 0,9988 e 0,9981
para a curva analítica de referência em solução analítica e em meio de
amostra, respectivamente. Portanto, para Se, a determinação diretamente
em água de coco pode ser efetuada mediante curva analítica de calibração
aquosa.
0,03
1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400
0,00
0,01
0,02
0,04
0,05
0,06
egrada
Temperatura (ºC)
Absorbância int
a 25 – Curvas de temperaturas de pirólise (⎯) e atomização (--)
para Se: (c) 40 μg L
-1
de Se
4+
em 0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v de
Triton X-100; (y) amostra de água de coco natural + 40 μg L
-1
de Se
4+
em
0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v Triton X-100
Para avaliar possíveis interferências na determinação de Se,
obtiveram-se as curvas analíticas de calibração em meio aquoso e em
meio da amostra de água de coco (Figura 25).
Os coeficientes angulares de ambas as
Resultados e discussão
71
igura 26 – Curvas analíticas de calibração de Se: () soluções analíticas
água de coco natural e de
dição e recuperação de 10 μg L
-1
de Se
4+
estão mostrados na Tabela 19.
0 10203040
-0,01
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
Absorbância integrada
concentração (μg L
-1
)
F
de referência em 0,1% v/v HNO
3
e 0,1% m/v Triton X-100; (y) amostra
de água de coco natural em 0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v Triton X-100
Os resultados de concentração de Se em
a
Tabela 19 – Concentração de Se em água de coco e resultados de
recuperação
Concentração
(μg L
-1
)
Recuperação
(%)
<6,8* 101
*limite de detecção
O método proposto não permitiu a quantificação nas amostras de
água de coco que se apresentaram abaixo do limite de detecção (6,8 µg L
-
1
). Uma alternativa para a determinação da concentração total de selênio
Resultados e discussão
72
em água de coco seria a utilização do método proposto por Nóbrega et
l
87
. Nesse trabalho amostras de água de coco foram diluídas em uma
istura de aminas terciárias solúveis em água. O limite de detecção
btido foi de 0,41 µg L
-1
e a concentração nas amostras variaram de 6,5 a
1 µg L
-1
.
O limite de detecção e a massa característica estão apresentados na
abela 20. O limite de detecção foi obtido como sendo a razão entre 3
ezes o desvio padrão do branco. E a massa característica corresponde à
assa do elemento de interesse responsável pelo sinal analítico de
,0044.
abela 20 – Limite de detecção e massa característica para Se
a
m
o
2
T
v
m
0
T
limite de detecção
(μg L
-1
)
massa característica
(pg)
Se 6,8 68
ara a geração do hidreto volátil de Se utilizou-se 1,0 mL de
g L
-1
de NaOH. As condições foram otimizadas de acordo
om trabalho proposto na literatura
68
. Para avaliar possíveis interferências
na determinação de Se por HG ETAAS, obtiveram-se as curvas analíticas
de calibração em me e em meio da stra de água de coco
(Figura 26).
Os coeficientes angulares de ambas as curvas foram muito
discrepantes, 0,02789 ± 0,00106 em meio aquoso e 0,00244 ± 0,00013
em m
4.4.2 Determinação de Se por HG ETAAS
P
amostra ou solução analítica de referência e 1,0 mL de 6,0 g L
-1
de
Na
2
BH
4
+ 5,0
c
io aquoso amo
eio de amostra, e os coeficientes de correlação foram 0,9959 e
0,9874 para a curva analítica de referência em solução analítica e em
meio de amostra, respectivamente.
Resultados e discussão
73
A baixa sensibilidade para Se em meio da amostra indica uma pobre
eficiência de geração do hidreto de selênio (SeH
2
). Esses resultados são
indicativos de que a matriz da água de coco provoca uma interferência na
geração do hidreto. Compostos orgânicos, bem como de elementos
químicos, podem promover interferências na geração do hidreto de
selêni
co natural em 0,1 % v/v de HNO
3
e 0,1 % m/v Triton X-100
Se
4+
foi necessária, uma vez que, a
0,2
0,3
0,4
0,5
0,7
o
88
. É também possível de ser levantada a hipótese de que o Se
adicionado interagiu com espécies presentes na água de coco, formando
compostos estáveis que não foram decompostos em presença do
borohidreto de sódio.
0,6
Figura 27 – Curvas analíticas de calibração de Se: () soluções analíticas
de referência em 0,1% v/v HNO
3
e 0,1% m/v Triton X-100; (y) amostra
de água de co
0 5 10 15 20 25
0,1
0,0
Absorbância integrada
concentração (μg L )
-1
4.4.3 Otimização da etapa de pré-redução do Se
6+
Para a determinação das espécies inorgânicas de Se por HG ETAAS,
etapa prévia de redução do Se
6+
a
Resultados e discussão
74
forma
via a redução de cerca de 50 % do Se
6+
.
aquecimento foi realizado por microondas focalizadas, utilizando
istemas de microfrascos de polipropileno de 2,0 mL, proposto para a
ecomposição de amostras biológicas
77
. A maior vantagem em se utilizar
icrofrascos deve-se ao princípio do frasco único, onde há a minimização
a manipulação da amostra e de contaminações, pois a amostra é
ubmetida ao pré-tratamento e o elemento de interesse é determinado
m um único recipiente. No método proposto neste projeto, a redução do
e
6+
é realizada em 1,0 mL, justamente o volume utilizado para a geração
e hidreto. Em um microfrasco de 2,0 mL, utiliza-se 600 μL de amostra ou
olução analítica de referência e 400 μL de mistura redutora de HCl e KBr.
ara a completa redução do Se
6+
fez-se à otimização do programa de
quecimento, para tanto, potência de 30 W foi aplicada por 1 minuto e
ara tempos superiores houve a necessidade de intercalar etapas sem a
cidência de radiação por 5 minutos. Estudou-se tempos de 1 a 4 minutos
diação ocorre a completa redução de 1 μg L
-1
de Se
6+
, logo o programa
de aq
ção do hidreto volátil ocorre a partir de Se
4+
. O uso de HCl, HBr ou
mistura HCl + KBr, como misturas redutoras, associado ao aquecimento
por microondas focalizadas, vem sendo explorado a fim de promover a
redução. A mistura redutora, HCl + KBr, foi utilizada nesse trabalho com
base em sua eficiência de redução
65
. A utilização de 2,0 mol L
-1
de HCl + 1
mol L
-1
de KBr para a redução de 1,0 μg L
-1
de Se
6+
foi necessária, pois
comparando os sinais de absorbância de 1,0 μg L
-1
de Se
4+
por HG ETAAS,
com o sinal analítico do Se
6+
reduzido a Se
4+
, concentrações inferiores do
redutor apenas promo
O
s
d
m
d
s
e
S
d
s
P
a
p
in
de incidência de radiação e os resultados estão apresentados na Figura
27.
Na Figura 27, observa-se que a partir de 3 minutos de incidência de
ra
uecimento utilizado está mostrado na Tabela 21.
Resultados e discussão
75
-1 6+ -1 4+
6+ 4+
0,030
0,035
0,040
0,045
0,050
0,055
0,060
0,065
0,070
Absorbância int gradae
Figura 28 – Otimização do tempo de incidência de radiação. Sinais de
absorbância de 1 μg L de Se reduzido (⎯) e de 1 μg L de Se (--).
Tabela 21 – Programa de aquecimento para redução do Se a Se
Etapa Potência (W)
Tempo (s)
1 30 1
2 0 5
3 30 1
4 0 5
5 30 1
0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0
tempo de incidência de radiação (minutos)
Com a otimização do programa de aquecimento, submeteram-se
soluções analíticas de referência de 1 μg L de Se , 1 μg L de Se e 1
μg L de Se + 1 μg L de Se , na presença e na au
-1 6+ -1 1+
-1 6+ -1 4+
sência de amostra
e água de coco, em triplicata. Os sinais analíticos obtidos estão
presentados na Tabela 22.
d
a
Resultados e discussão
76
Tabela 22 – Sinais de absorbância obtidos para Se
4+
, Se
6+
e Se
4+
+ Se
6+
pós etapa de pré-redução.
Sinal de absorbância ± desvio padrão (n=3)
a
Solução aquosa* Amostra**
1 μg L
-1
de Se
6+
0,056 ± 0,009 0,018 ± 0,007
1 μg L
-1
de Se
4+
0,059 ± 0,009 0,019 ± 0,008
1 μg L
-1
de Se
6+
+
1 μg L
-1
de Se
4+
0,118 ± 0,009 0,014 ± 0,008
*descontado o valor do branco (solução contendo 2,0 mol L
-1
HCl + 1,0 mol L
-1
KBr)
**descontado o valor do branco (amostra + 2,0 mol L
-1
HCl + 1,0 mol L
-1
KBr)
Os resultados obtidos (Tabela 23) mostram que, na ausência da
amostra, soluções de Se
4+
não sofrem alterações quando submetidas a
por HG ETAAS sem a etapa de redução do Se (0,063 ± 0,004),
. Entretanto, na presença de amostra, observa-se à supressão do
sinal analítico. Tal qual ocorreu na tentativa de se determinar o Se total
por geração de hidretos, o efeito da matriz na geração do hidreto volátil já
foi verificado com os resultados obtidos de curvas de calibração analítica
em meio aquoso e em meio de amostra para o Se por HG ETAAS.
procedimentos de pré-redução, pois comparando o sinal analítico obtido
4+ 6+
do Se
tem-se recuperação de 94 %. Além disso, obteve-se 95 % de redução do
6+
Se
Conclusão
77
5. CONCLUSÕES
A determinação da concentração total de Ca, K, Mg, Mn, Na e Zn por
ICP OES em água de co a
amostra (3 ) para 0,1 %
3
libração do to pode
ser aquos
ç o de C g, Mn, Na as de
coco com laram nas conce , K e
Zn não são significativas. No entanto, as concentrações de Cu, Fe, Mg, Mn
a o
dos valores encontrados estejam associados a
e Triton
X-100 é necessária para minimizar erros durante a amostragem e
possibilitar a homogeneização da água de coco. A utilização da mistura
oxidante de 15 % v/v de H
2
O
2
e 1 % v/v HNO
3
também é necessária para
minimizar a formação de resíduos carbonáceos no interior do tubo de
grafite, melhorando a precisão, exatidão e aumentando a vida útil do tubo
de grafite.
A determinação da concentração total de Fe por ETAAS também
pode ser realizada com um mínimo de tratamento da amostra, apenas
diluição (15 x) para 0,1% v/v de HNO
3
. A calibração do espectrômetro
pode ser feita com solução aquosa.
co pode ser realizada diretamente após diluição d
x v/v de HNO . A ca equipamen
feita com solução a.
A determina ã a, Cu, Fe, K, M e Zn em águ
erciais reve que a variação ntrações de Ca
e Na apresentaram uma grande variabilidade entre as amostras. Par
Na acredita-se que os eleva
introdução de conservantes a base do íons sódio, como o bissulfito de
sódio. Já para os demais, a hipótese que pode ser levantada é que as
variações nas concentrações estejam relacionadas com a origem, uma vez
que, no rótulo das embalagens tinham indicado diferentes estados
brasileiros (Amazonas, Alagoas e Ceará).
A determinação da concentração total de Al e Cu por ETAAS pode
ser realizada com um mínimo de tratamento da amostra, apenas diluição
para 0,1 % v/v HNO
3
e 0,1% m/v Triton X-100. Para Al recomenda-se o
uso de curva analítica de calibração em meio de água de coco e para Cu a
calibração pode ser feita em meio de solução aquosa. A adição d
Conclusão
78
O processo de ultrafiltração pode alterar a composição química
lementar da água de coco natural, pois dependendo da porosidade do
filtro de membrana é possí
s de 0,025 μm de porosidade reteve cerca
de 30
valiando a influência desse
ão. Evidentemente essa é uma conclusão focalizada apenas na
determ
e
vel reter elementos associados a macro e
micromoléculas. Como esperado, a diminuição da porosidade leva ao
aumento da concentração dos elementos de interesse no resíduo retido,
sendo que a utilização de filtro
e 50 % de Fe e Zn, respectivamente, possivelmente associados a
compostos de massa molecular entre 50 a 200 kDa. Os demais elementos
de interesse não apresentaram alterações significativas das concentrações
totais. Portanto, os resultados obtidos são indicativos de que esse
procedimento pode não ser uma boa alternativa para a conservação de
água de coco.
O processo de pasteurização a 90 ºC, nos diferentes tempos de
retenção não promoveu mudanças significativas nas concentrações totais
dos elementos analisados. Apenas o Cu apresentou elevada concentração
nas amostras pasteurizadas. Porém, a
procedimento na distribuição dos elementos de interesse, notou-se um
aumento sistemático da concentração de Cu, Fe e Zn e uma diminuição da
concentração de Mn nas amostras pasteurizadas.
O congelamento também não alterou a concentração total dos
elementos de interesse, no entanto a distribuição de todos os elementos
foi alterada. Essas variações nas distribuições podem estar relacionadas
aos processos físicos e químicos que ocorrem durante a etapa de
congelamento e a estocagem.
Podemos concluir que entre os processos de conservação de água de
coco o que menos afetou a distribuição dos elementos de interesse foi a
pasteurizaç
inação de alguns elementos. Para uma avaliação mais completa da
influência desses processos na composição química da água de coco
outros tipos de análises são necessários.
Conclusão
79
A determinação total de Se pode ser realizada como procedimento
similar ao adotado para Al e Cu, porém o uso de 20 μg de Pd + 10 μg de
Mg(NO
3
)
2
é necessário para a estabilização térmica do Se. A calibração do
instrumento pode ser realizada em meio aquoso. As concentrações
encontradas nas amostras de água de coco ficaram abaixo do limite de
quantificação do método.
Os estudos preliminares para especiação de Se
6+
e Se
4+
mostrou
que é possível a redução do Se
6+
a Se
4+
, utilizando HCl e KBr como
mistura redutora e aquecimento assistido por microondas focalizadas em
microfrascos. Porém, os estudos indicaram que essa especiação não é
possível na presença de água de coco devido à provável interferência da
matriz ou a presença de compostos estáveis de Se, comprometendo a
reação de formação do hidreto.
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Apêndice
89
7. APÊNDICE
7.1 A
Conce diferentes
frações (resíduo e filtrado) obtidos
memb
paste
pêndice 1
ntração de Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn total e nas
após ultrafiltração com filtro de
rana de 0,10 μm de porosidade de água de coco natural e
urizada a 90 ºC por 180 s.
concentração (mg L
-1
) ± desvio padrão (n = 3)
Natural Pasteurizada
duo
1,2 ± 0,1 1,5 ± 0,1
Ca Resí
F
F+R*
K Resíduo
iltrado
153 ± 2 151 ± 1
154 ± 2 153 ± 1
Total
150 ± 1 152 ± 1
10,4 ± 2,7 16,4 ± 0,4
F
F+R*
1194 ± 15 1168 ± 9
T
1166 ± 7 1187 ± 8
Mg Resíduo
0,55 ± 0,03 0,54 ± 0,02
iltrado
1184 ± 14 1152 ± 9
otal
F+R*
51,2 ± 0,4 50,1 ± 0,2
T
Mn Resí
0,026 ± 0,01
Filtrado
50,6 ± 0,4 49,6 ± 0,2
otal
53,8 ± 0,5 55,3 ± 0,4
duo
0,027 ± 0,005
F
2,62 ± 0,04
Na R
iltrado
2,70 ± 0,02
F+R*
2,73 ± 0,02 2,65 ± 0,04
Total
2,87 ± 0,04 2,95 ± 0,03
esíduo
4,12 ± 0,32 0,54 ± 0,02
F
F
63,7 ± 0,5
T
64,3 ± 0,4
Zn
iltrado
67,5 ± 1,2 63,2 ± 0,5
+R*
71,6 ± 1,2
otal
65,6 ± 0,4
Resíduo <LD <LD
F
T
Filtrado
0,144 ± 0,013 0,149 ± 0,015
+R*
0,144 ± 0,013 0,149 ± 0,015
otal
0,162 ± 0,015 0,160 ± 0,015
concentração (μg L
-1
) ± desvio padrão (n = 3)
Al Residuo <LD <LD
F
F
T
23 ± 4 27 ± 1
Cu Resí
29 ± 1
iltrado
26 ± 1 26 ± 2
+R*
26 ± 1 26 ± 2
otal
duo <LD
T
Fe Resí
Filtrado
3 ± 1 164 ± 2
F+R*
3 ± 1 193 ± 2
otal
5 ± 1 198 ± 11
duo
49 ± 15 35 ± 13
F
90 ± 12
F+R*
125 ± 18
Total
138 ± 11 125 ± 7
iltrado
104 ± 6
153 ± 16
*F+R - filtrado + resíduo
Apêndice
90
7.2 Apêndice 2
Concentração de Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn total e nas diferentes
após ultrafiltração com filtro de
-1
) ± desvio padrão (n = 3)
frações (resíduo e filtrado) obtidos
membrana de 0,025 μm de porosidade de água de coco natural e
pasteurizada a 90 ºC por 180 s.
concentração (mg L
Natural Pasteurizada
Resíduo
0,81 ± 0,06 1,3 ± 0,1
Ca
Filtrado
143 ± 2 153 ± 2
+R*
otal
F
T
144 ± 2 154 ± 2
150 ± 1 152 ± 1
K Resíduo
17 ± 1 14 ± 1
Filtrado
1104 ± 8 1178 ± 16
F+R*
1121 ± 8 1
Mg
0, 0,
192 ± 16
Total
1166 ± 7 1187 ± 8
Resíduo
61 ± 0,02 44 ± 0,03
Filtrado
47 ± 1 51 ± 1
F+R*
48 1 ± 51 1 ±
Total
54 ± 1 55 ± 1
Mn Resíduo
0 0 ,033 ± 0,003 ,022 ± 0,006
Filtrado
2,5 ± 0,1 2,7 ± 0,1
F+R*
2,5 ± 0,1 2,7 ± 0,1
Total
2,9 ± 0,1 2,95 ± 0,03
Na Resíduo
4,1 ± 0,3 1,0 ± 0,5
Filtrado
68 ± 1 65 ± 1
F+R*
72 ± 1 66 ± 1
Total
66 ± 1 64 ± 1
Zn Resíduo <LD <LD
Filtrado
0 ,15 ± 0,02 0,14 ± 0,01
F+R*
0,15 ± 0,02 0,14 ± 0,01
Total
0,16 ± 0,02
concentração (
0,16 ± 0,02
μg L
-1
) ± desvio padrão (n = 3)
Al Residuo <LD <LD
Filtrado
30 ± 5 35 ± 2
F+R*
otal
30 ± 5 35 ± 2
T
23 ± 4 27 ± 1
Cu Resíduo <LD
6 ± 1
Filtrado
4 ± 1 171 ± 3
F+R*
4 ± 1 177 ± 3
Total
5 ± 1
3
1 98 ± 11
Fe Resíduo
0 ± 7 28 ± 1
Filtrado
9
1
1
0 ± 12
20 14
97 ± 12
125 ± 12
F+R*
±
Total
38 ± 11 125 ± 7
*F+R - filtrado + resíduo
Apêndice
91
7.3 Apêndice 3
Concentração de Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn total e nas diferentes
frações (resíduo e filtrado) obtidos após ultrafiltração com filtro de
membrana de 0,10 μm de porosidade de água de coco natural e
pasteurizada a 90 ºC por 190 s.
concentração (mg L
-1
) ± desvio padrão (n = 3)
Natural Pasteurizada
Ca Resíduo
0,65 ± 0,03 0 ,43 ± 0,07
Filtrado
217 ± 2 211 ± 2
F+R*
218 ± 2 211 ± 2
Total
199 ± 6 201 ± 3
K Resíduo
1 11,7 ± 0,4 2,9 ± 0,4
Filtrado
1181 ± 14 1084 ± 9
F+R*
1193 ± 14 1097 ± 9
Total
1076 ± 21 1084 ± 14
Mg Resíduo <LD <LD
Filtrado
5 5
5 5
4,8 ± 0,1 6,2 ± 0,3
F+R
4,8 ± 0,1 6,2 ± 0,3
Total
53 ± 2 54 ± 1
Mn Resíduo
0,15 ± 0,02 0,35 ± 0,03
Filtrado
2,76 ± 0,1 2
0 0
,52 ± 0,06
F+R*
3,0 ± 0,1 2,9 ± 0,1
Total
2,5 ± 0,1 2,6 ± 0,1
Na Resíduo
,41 ± 0,01 ,37 ± 0,02
Filtrado
98 ± 2 94 ± 4
F+R*
98 ± 2 94 ± 4
Total
97 ± 2 96 ± 2
Zn Resíduo
0,02 001 0,01 001 0 ± 0, 0 ± 0,
Filtrado
0,31 ± 0,01 0,38 ± 0,01
F+R*
0,33 ± 0,01 0,39 ± 0,01
Total
0,34 ± 0,01 0,39 ± 0,01
concentração (μg L
-1
) ± desvio padrão (n = 3)
Cu Resíduo
0,01 ,01 0,0 01 0 ± 0 8 ± 0,
Filtrado
21 ± 3 25 ± 3
F+R*
21 ± 3 25 ± 3
Total
25 ± 1 25 ± 1
Fe Resíduo
11 9 1 4 ± 1 03 ± 18
Filtrado
1
2
2
40 ± 20 180 ± 20
F+R*
54 ± 24 273 ± 23
Total
50 ± 30 250 ± 30
*F+R - filtrado + resíduo
Apêndice
92
7.4 Apêndice 4
Concentração de Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn total e nas diferentes
frações (resíduo e filtrado) obtidos após ultrafiltração com filtro de
membrana de 0,10 μm de porosidade de água de coco natural e
pasteurizada a 90 ºC por 300 s.
-1
concentração (mg L ) ± desvio padrão (n = 3)
Natural Pasteurizada
Ca Resíduo
0, 35 ± 0,02 0,51 ± 0,03
Filtrado
170 ± 1 173 ± 2
F+R
170 ± 1 174 ± 2
Total
192 ± 2 193 ± 1
K Resíduo
8 ± 1 12 ± 1
Filtrado
701 ± 1 709 ± 2
F+R*
709 ± 1 721 ± 4
Total
953 ± 3 925 ± 3
Mg Resíduo <LD <LD
Filtrado
7
75 ± 1
5 ± 1 7
76 ± 1
6 ± 1
F+R*
Total
77 ± 1 76 ± 1
Mn Resíduo
0, 1 06 ± 0,0 0, 1 10 ± 0,0
Filtrado
3,1 ± 0,2 2,8 ± 0,2
F+R*
3,2 ± 0,2 2,9 ± 0,2
Total
3,2 ± 0,1 2,9 ± 0,1
Na Resíduo
1,1 ± 0,2 1,2 ± 0,1
Filtrado
106 ± 1 95 ± 1
F+R*
107 ± 1 96 ± 1
Total
108 ± 1 96 ± 3
Zn Resíduo
0,0 03 13 ± 0,0 0,0 03 12 ± 0,0
Filtrado
0,110 ± 0,010 0,120 ± 0,020
F+R*
0 0
0 0
-1
,123 ± 0,010 ,132 ± 0,020
Total
,150 ± 0,020 ,110 ± 0,010
o (n = 3)
concentração (μg L ) ± desvio padrã
Cu Resíduo
3,5 ± 0,1 3,3 ± 0,1
Filtrado
19 ± 2 20 ± 2
F+R*
23 ± 2 23 ±2
Total
20 ± 1 24 ± 4
Fe Resíduo
5 ,6 ± 0,1 5 ,8 ± 0,4
Filtrado
290 ± 20 305 ± 16
F+R*
296 ± 20 311 ± 16
Total
323 ± 23 296 ± 24
*F+R - filtrado + resíduo
Apêndice
93
7.5 Apêndice 5
Concentração de Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn total e nas diferentes
frações (resíduo e filtrado) obtidos após ultrafiltração com filtro de
membrana de 0,10 μm de porosidade de água de coco natural e congelada
a –30 ºC por 30 e 120 dias.
Concentração (mg L
-1
) ± desvio padrão (n=3)
Cong elada
Natu 30 dias dias
Ca
1,46 ± 0, 1,6 ± 0,1 ,6 ± 0,1
uo
ral 120
Resíd
04 2
o
274 ± 230 ± 2 ± 2
275 ±4 232 ± 2 240 ± 2
259 ± 240 ± 1 ± 2
K
10,8 ± 0 11,2 ± 0,5 20 ± 1
Filtrad
4
237
F+R*
Total
o
4 239
Resídu
,4
o
1558 ± 1308 ± 13 62 ± 10
1568 ± 1 1319 ± 13 ± 10
1374 ± 1350 ± 1 385 ± 12
Mg
0,52 ±0, 54 ± 0,04 0 ± 0,1
Filtrad
17
7
13
1382
F+R*
Total
o
2 1
Resídu
03 0, 1,
103 ± 2 81 ± 2 92 ± 1
103 82 ± 2 ± 1
91 ± 83 ± 1 ± 1
Mn
0,029 ± 0 0,030 ± 0,004 0 ± 0,006
Filtrad
F+R*
o
± 2
2
93
99
Total
o Resídu
,003 0,05
4,9 ± 0 3,99 ± 0,03 4 ± 0,1
4,9 ± 0 4,02 ± 0,03 5 ± 0,1
4,6 ± 0 4,16 ± 0,01 8 ± 0,1
Na
0,80 ± 0, 1,0 ± 0,1 0 ± 0,3
Filtrad
F+R*
o
,1
,1
4,
4,
Total
,1 4,
Resíduo
03 3,
308 ±3 241 ± 3 243 ± 2
309 242 ± 3 ± 2
257 256 ± 1 ± 3
Zn
0,003 0,008 ± 0,001
D
Filtrad
F+R*
o
3 ±
± 1
246
247
Total
Resíduo
± 0,001
<L
0,21 0,175 ± 0,003 0,01
0,21 0,01
otal
0,212 ± 0 ± 0,02
ação (μg L
-1
) ± desvio padrã
Filtrado
±0,02 0,16 ±
F+R*
± 0,02 0,183 ± 0,003
,002 0,192 ± 0,002 0,19
0,16 ±
T
Concentr o (n=3)
Al <LD <LD <LD Resíduo
24 ± 4 22 ± 5 32 ± 1
24 ± 4 22 ± 5 32 ± 1
25 ± 22 ±2 28 ± 5
Cu <LD <LD
5 ± 1
Filtrado
F+R*
Total
2
Resíduo
93 ± 1 112 ± 16 9 ± 4
112 ± 16 4 ± 4
T
3 116 ± 2 130 ± 6
e Resíduo
7 ± 3 11 ± 2 20 ± 4
Filtrado
7 11
12
F+R*
93 ± 1
otal
112 ± 1
7
F
Fi ado
84 ± 4 84 ± 15 90 ± 15
F+R*
91 ± 5 95 ± 15 110 ± 16
Total
103 ± 18 92 ± 13 114 ± 21
ltr
*F+R - filtrado + resíduo
Apêndice
94
7.6 Apêndice 6
Concentração de Al, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na e Zn total e nas diferentes
frações (resíduo e filtrado) obtidos após ultrafiltração com filtro de
membrana de 0,025 μm de porosidade de água de coco natural e
congelada a –30 ºC por 30 e 120 dias.
Concentração (mg L
-1
) ± desvio padrão (n=3)
Congelada
Natural 30 dias 120 dias
Ca Resíduo
5,3 ± 0,1 7,5 ± 0,4 2,4 ± 0,1
Filtrado
257 ± 4 231 ± 2 241 ± 5
F+R*
262 ±4 238 ± 3 243 ± 5
Total
259 ± 4 240 ± 1 239 ± 2
K Resíduo
46 ± 1 56 ± 3 21 ± 1
Filtrado
1876 ± 10 1299 ± 9 1386 ± 9
F+R*
1922 ± 10 1335 ± 9 1407 ± 9
Total
1374 ± 2 1350 ± 1 1385 ± 12
Mg Resíduo
1,1 ± 0,1 2,6 ± 0,2 1,1 ± 0,1
Filtrado
134 ± 1 77 ± 1 95 ± 1
F+R*
135 ± 1 80 ± 12 96 ± 1
Total
91 ± 2 83 ± 1 99 ± 1
Mn Resíduo
0,12 ± 0,01 0,13 ± 0,02 0,053 ± 0,008
Filtrado
3,4 ± 0,1 3,9 ± 0,1 4,6 ± 0,1
F+R*
3,5 ± 0,1 4,0 ± 0,1 4,7 ± 0,1
Total
4,6 ± 0,1 4,16 ± 0,01 4,8 ± 0,1
Na Resíduo
1,2 ± 0,2 6,3 ± 0,3 3,1 ± 0,5
Filtrado
226 ±3 241 ± 3 249 ± 4
F+R*
228 ± 3 247 ± 3 252 ± 4
Total
257 ± 1 256 ± 1 247 ± 3
Zn Resíduo
0,16 ± 0,01 0,031 ± 0,012
<LD
Filtrado
0,17 ± 0,01 0,201 ± 0,018 0,18 ± 0,01
F+R*
0,33 ± 0,01 0,232 ± 0,022 0,18 ± 0,01
Total
0,212 ± 0,002 0,192 ± 0,002 0,19 ± 0,02
Concentração (μg L
-1
) ± desvio padrão (n=3)
Al Resíduo <LD <LD <LD
Filtrado
25 ± 7 25 ± 4 35 ± 5
F+R*
25 ± 7 25 ± 4 35 ± 5
Total
25 ± 2 22 ±2 28 ± 5
Cu Resíduo <LD <LD
3 ± 1
Filtrado
129 ± 8 122 ± 8 111 ± 2
F+R*
129 ± 8 122 ± 8 114 ± 2
Total
112 ± 13 116 ± 2 130 ± 6
Fe Resíduo
30 ± 8 29 ± 9
<LD
Filtrado
88 ± 3 78 ± 8 98 ± 17
F+R*
110 ± 9 107 ± 12 98 ± 17
Total
103 ± 18 92 ± 13 114 ± 21
*F+R - filtrado + resíduo
Curriculum vitae
CURRICULUM VITAE
Filiação: Marcelo Haruo Naozuka e Júlia Shirasu Naozuka
Data de nascimento: 0
Idade: 25 anos
Estado civil: Soltei
Nacionalidade: Br /São Paulo (SP
2. mação acad
Fundamental: EEPG Domingos Mignoni, aulo (SP), 1993
M olégio Gu Dumont Vilar Paulo (SP), 1
Superior: Bachare Química, I e Química – ão
Paulo (SP), 2001.
Mestrado: Instituto de Química – USP/São Paulo (SP), 2004.
3. pação
Bolsista Fapesp (02/05091-0) desde agosto de 2002.
4. s publica
1. Naozuka, J., Pedrotti, J.J., Oliveira, P letrodeposição de Irídio
em tubo de gra o modificad mico perma m
espectrometria de absorção atômica”, Química Nova, n. 26, 2003,
p.934-937
1. Dados pessoais
Nome: Juliana Naozuka
4/08/1978
ra
asileira )
For êmica
São P .
édio: C ilherme es, São 996.
lado em nstituto d USP/S
Ocu
Artigo dos
.V.; “E
fite com or quí nente e
Curriculum vitae
2. Naozuka, J., Veiga, M. A. M. S., Oliveira, E., Oliveira, P. V.;
“Determination of Chlorine, Bromine and Iodine in Milk Samples by ICP
cal Atomic Spectrometry. n. 18, 2003, 917-921.
e em redação
Cu in coconut water by atomic
rometry”. Juliana Naozuka e Pedro V. Oliveira. Food
o)
. “Determination of cátions and anions in natural and commercial
zuka, Pedro V. Oliveira, Márcia A. M. S. da
Veiga, Elisabeth de Oliveira, Eduardo Mathias Richter. Food
iana Naozuka, Pedro V. Oliveira, Carmen C. Tadini
d Food
hemistry.
OES”, Journal Analyti
5. Artigos submetidos
1. “Determination direct of Al and
absorption spect
Chemistry. (submetid
2
coconut water” Juliana Nao
Chemistry.
3. “Effect of conservation processes in the elemental composition of
coconut water” Jul
and Nathalia C. Murasaki. Journal of Agricutural an
C
Livros Grátis
( http://www.livrosgratis.com.br )
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