Capítulo XXIII - Minerais e Contaminantes Inorgânicos XXIII CAPÍTULO MINERAIS E CONTAMINANTES INORGÂNICOS IAL - 739

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1 Capítulo XXIII - Minerais e Contaminantes Inorgânicos CAPÍTULO XXIII MINERAIS E CONTAMINANTES INORGÂNICOS IAL - 739

2 Métodos Físico-Químicos para Análise de Alimentos - 4ª Edição 1ª Edição Digital IAL

3 XXIII MINERAIS E CONTAMINANTES INORGÂNICOS A determinação de minerais e contaminantes inorgânicos em alimentos pode ser realizada por diferentes técnicas analíticas. Pode-se citar, entre elas, volumetria com indicadores visuais ou potenciométricos, voltametria de redissolução anódica e técnicas espectrométricas como: espectrofotometria ultravioleta-visível, espectrometria de absorção atômica com chama, com forno de grafite, com vapor frio e com gerador de hidretos e espectrometria de emissão atômica com plasma de argônio indutivamente acoplado com detecção óptica ou acoplado a espectrômetro de massa. A escolha da técnica analítica depende principalmente do elemento a ser analisado e do nível de sua concentração na amostra, além do número de amostras a serem analisadas, da quantidade de amostra disponível, do tipo de preparo da amostra, do custo envolvido, do tempo disponível para emissão do resultado e também, além da exatidão e precisão requeridas, da disponibilidade do equipamento e de pessoal treinado. Para a determinação de contaminantes e minerais em alimentos, é necessário tornar os analitos disponíveis em solução por meio da mineralização prévia da amostra e posterior dissolução dos resíduos com ácidos minerais. A destruição da matéria orgânica (mineralização e digestão) é geralmente considerada como a etapa crítica da análise, podendo levar a erros no resultado final, devido principalmente à contaminação da amostra ou à perda do analito por adsorção ou volatilização. Tratamento da amostra Capítulo XXIII - Minerais e Contaminantes Inorgânicos A digestão da amostra pode ser realizada por via seca (carbonização em bico de Bünsen), seguida de calcinação em mufla com temperatura variando de ( ) C (dependendo do elemento), ou por via úmida, utilizando-se misturas oxidantes como ácido nítrico, sulfúrico, perclórico, peridrol, entre outros. O tratamento da amostra por via úmida é geralmente realizado empregando-se como fonte de aquecimento uma chapa IAL - 741

4 Métodos Físico-Químicos para Análise de Alimentos - 4ª Edição 1ª Edição Digital aquecedora (método tradicional), mas pode-se também utilizar, entre outras, um sistema de microondas aberto ou fechado. A principal vantagem da via seca, em relação à úmida, é que permite digerir maior quantidade de amostra, o que possibilita a sua utilização na análise de contaminantes inorgânicos em alimentos por técnicas menos sensíveis como espectrometria de absorção atômica com chama - FAAS e espectrometria de emissão atômica com plasma de argônio indutivamente acoplado - ICP OES. Suas principais desvantagens devem-se ao fato de que o aquecimento excessivo pode levar à perda do analito por volatilização e/ou tornar certos compostos metálicos insolúveis. Já a via úmida não apresenta essas desvantagens, porém há limitação com relação à quantidade de amostra, por utilizar grandes quantidades de oxidantes, acarretando maior custo além do alto risco de contaminação da amostra pelos reagentes e de exigir maiores cuidados por parte do analista. Quanto à utilização de microondas, sua principal vantagem deve-se ao fato de ser um método rápido, porém permite somente o tratamento de pequenas quantidades de amostra sendo, por esse motivo, mais utilizado na análise de contaminantes inorgânicos em alimentos por técnicas mais sensíveis, como espectrometria de absorção atômica com forno de grafite ET-AAS ou espectrometria de emissão atômica com plasma de argônio indutivamente acoplado a espectrômetro de massa ICP-MS. Os critérios utilizados para a escolha do método de digestão da amostra são: tipo e quantidade de amostra, natureza e concentração do analito na amostra, volatilidade do analito e tipo de técnica analítica para detecção. 393/IV Digestão da amostra Via Seca Material Balança analítica, cápsula de porcelana, mufla, estufa, bico de Bünsen, tela de amianto, pipeta volumétrica, chapa aquecedora e balões volumétricos de 10 ou 25 ml. Reagentes Ácido nítrico para análise de traços de metais. Procedimento Em cápsula de porcelana, pese ou pipete uma quantidade adequada da amostra previamente homogeneizada, de tal maneira que a leitura do elemento na solução da amostra digerida esteja compreendida na faixa linear da curva-padrão. Caso o alimento seja líquido, coloque a cápsula em estufa a 105 C até secar completamente. Queime a amostra em bico de Bünsen com tela de amianto até cessar o desprendimento IAL

5 Capítulo XXIII - Minerais e Contaminantes Inorgânicos de fumaça, tomando cuidado para evitar respingos e que a amostra se incendeie. Coloque a cápsula na mufla e aqueça gradualmente até ( )ºC. Para as determinações de Fe, Ca, Mg, Na, K, Mn, Cr e Cu, a temperatura da mufla poderá ser até 550 º C, deixando nessa temperatura por um período de quatro horas. Retire da mufla e deixe esfriar. Umedeça as cinzas com água desmineralizada e adicione 1 ml de HNO 3. Aqueça até a secura em chapa aquecedora. Retorne para a mufla ( ) º C quantas vezes forem necessárias, repetindo a adição de ácido, até a completa mineralização da amostra, ou seja, até a obtenção de cinzas claras, isentas de carvão. Dissolva as cinzas utilizando o ácido indicado de acordo com a técnica analítica usada para a determinação, de tal maneira que a concentração final de ácido seja a mesma que a das soluções-padrão. Aqueça, se necessário, e transfira quantitativamente com água destilada e deionizada para balão volumétrico de 10 ou 25 ml ou um outro volume de acordo com a sensibilidade da técnica analítica a ser usada para a determinação dos elementos. Prepare as amostras em triplicata e um branco dos reagentes em paralelo. Via úmida (hidrólise com HCl) Esta técnica de digestão é aplicável em amostras de leite e produtos lácteos, arroz, feijão, pães e biscoitos, para a posterior determinação de analitos por espectrometria de emissão atômica com plasma de argônio indutivamente acoplado. Material Balança analítica, frasco Erlenmeyer de 125 ml, chapa aquecedora, pipeta volumétrica, funis, balão volumétrico de 25 ml, papel de filtro e vidro de relógio ou filme de PVC. Reagentes Ácido clorídrico para análise de traços e metais Água destilada e deionizada Procedimento - Em frasco de Erlenmeyer de 125 ml, pese ou pipete uma quantidade adequada de amostra previamente homogeneizada, de tal maneira que a leitura do elemento na solução de amostra digerida esteja compreendida na faixa linear da curva-padrão. Caso a amostra seja sólida, adicione um pouco de água para dissolver o pó. Adicione 5 ml de ácido clorídrico 1:1 (v/v). Coloque o frasco Erlenmeyer sobre chapa aquecedora a ( ) º C, cobrindo com vidro de relógio ou filme PVC, agitando ocasionalmente e mantendo o refluxo por 2 horas. Filtre a solução, ainda quente, diretamente para um balão volumétrico de 25 ml. Complete o volume com água após a solução ter atingido IAL - 743

6 Métodos Físico-Químicos para Análise de Alimentos - 4ª Edição 1ª Edição Digital a temperatura ambiente. Caso a solução não seja lida no dia, transfira-a para um frasco de polietileno. Prepare as amostras em triplicata e um branco dos reagentes em paralelo. Nota: para amostras de arroz e de feijão é recomendável que o contato da amostra com o ácido seja mantido em repouso durante a noite. Aqueça em chapa aquecedora por 3 horas. Referências bibliográficas KIRA, C.S. Estudo da composição mineral e dos elementos-traço essenciais em amostras de leite e produtos lácteos por espectrometria de emissão atômica com plasma induzido e análise por ativação com nêutrons. Dissertação (mestrado) Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, São Paulo, OKADA, I.A. Determinação simultânea de nutrientes inorgânicos em alimentos: desenvolvimento de metodologia analítica e avaliação de seus níveis em amostras de arroz e feijão in natura. Dissertação (mestrado) Coordenação dos Instituto de Pesquisa da Secretaria de Estado da Saúde de São Paulo, São Paulo, /IV Determinação de minerais por espectrometria de absorção atômica com chama O método apresentado refere-se à quantificação dos minerais: ferro, cobre, cálcio, magnésio, zinco, manganês, sódio e potássio em alimentos. Baseia-se na determinação por espectrometria de absorção atômica com chama dos referidos minerais em uma amostra representativa do alimento, previamente digerida. Material Espectrômetro de absorção atômica com chama equipado com corretor de background, lâmpada do elemento a ser determinado, mufla, chapa aquecedora, balança analítica, estufa, balões volumétricos, cápsulas de porcelana e pipetador automático com volume ajustável. Reagentes Ácido nítrico para análise de traços de metais Ácido clorídrico para análise de traços de metais Soluções-padrão estoque, de 1000 mg/l dos seguintes elementos: Fe, Ca, Mg, Zn, Cu, IAL

7 Capítulo XXIII - Minerais e Contaminantes Inorgânicos Mn, Na e K para absorção atômica, com certificado de análise e incerteza associada. Solução-padrão estoque intermediária de 100 mg/l do elemento a ser analisado Pipete 10 ml da solução-padrão de 1000 mg/l do elemento a ser analisado em balão volumétrico de 100 ml. Complete o volume com solução ácida. Mantenha as soluções-padrão em frascos de polietileno. Solução de lantânio 1% (m/v) Pese 11,7 g de La 2 O 3 e adicione água destilada e deionizada suficiente para umedecer o óxido. Acrescente lentamente, 50 ml de HCl (cuidado: reação exotérmica) para dissolver o óxido. Transfira para balão volumétrico de 1000 ml e complete o volume com água destilada e deionizada. Esta solução é estável por seis meses. Solução de césio 10% (m/v) Pese 12,7 g de CsCl e dissolva em água destilada e deionizada. Transfira, com água, para um balão volumétrico de 100 ml. Complete o volume e agite. Esta solução é estável por seis meses. Procedimentos Ajuste do equipamento Opere o equipamento de acordo com o manual de instruções do fabricante. Ajuste o queimador, a chama e a nebulização para obtenção de máxima absorbância, utilizando uma solução-padrão utilizada na curva-padrão. Curva-padrão Pipete, em balões volumétricos, alíquotas adequadas da solução-padrão estoque intermediária do elemento a ser analisado. As concentrações, para cada elemento, variam de acordo com a sensibilidade e a faixa linear de trabalho do equipamento. As soluções-padrão devem ser preparadas de tal forma que contenham os reagentes em concentrações similares às adicionadas nas amostras. Transfira as soluções para frascos de polietileno. Preparação da amostra O pré-tratamento e a digestão da amostra seguem os procedimentos de tratamento da amostra e do método 393/IV, respectivamente, e a temperatura da mufla deverá ser, no máximo, 550 o C. Dissolva as cinzas com uma alíquota adequada de ácido clorídrico concentrado, de modo que a concentração final do ácido no balão volumétrico seja 10%. Aqueça, se necessário, para melhor dissolução. Transfira com água destilada e deionizada para um balão volumétrico e complete o volume. No caso de digestão por via úmida, filtre, se necessário, recolhendo o filtrado no balão volumétrico e o volume completado com água destilada e deionizada. Prepare a amostra em triplicata e um branco dos reagentes, em paralelo. Determinação de Ca e Mg Pipete, em balões volumétricos, alíquotas da amostra, do branco dos reagentes e dos padrões e adicione solução de LaCl 3, de tal forma que a concentração final seja 0,1% em La m/v. Zere o equipamento com o branco e faça a leitura das absorbâncias das soluções-padrão. Construa a curva-padrão para cada elemento a ser determinado usando regressão linear e utilize o coeficiente angular da reta (absortividade) IAL - 745

8 Métodos Físico-Químicos para Análise de Alimentos - 4ª Edição 1ª Edição Digital para os cálculos. Alternativamente, o equipamento poderá ser programado para estabelecer a curva-padrão e fornecer leitura das amostras diretamente em concentração. Faça a leitura das amostras. Se necessário, dilua uma nova alíquota da amostra para que a leitura de absorbância fique compreendida na faixa linear da curva-padrão e adicione solução de cloreto de lantânio de tal forma que a concentração final seja 0,1% em lantânio m/v. Determinação de Na e K O sódio interfere na análise de potássio e vice-versa. Para evitar esse tipo de interferência, deve-se adicionar um supressor de ionização que, no caso da análise de sódio, é o potássio e vice-versa para o potássio. Para a determinação de Na e K na mesma solução, adicione em cada solução-padrão, branco e amostra, solução de césio a 10% m/v, como supressor de ionização, de tal forma que a concentração de Cs na amostra e nas soluções-padrão seja de 0,5% m/v. Zere o equipamento com o branco e faça a leitura das absorbâncias das soluções-padrão. Estabeleça a curva-padrão para cada elemento a ser determinado usando regressão linear e utilize o coeficiente angular da reta (absortividade) para os cálculos. Alternativamente, o equipamento poderá ser programado para estabelecer a curva-padrão e fornecer leituras das amostras diretamente em concentração. Em seguida, faça a leitura das amostras. Se necessário, dilua uma nova alíquota da solução da amostra com adição do supressor de ionização para que a leitura de absorbância fique compreendida na faixa linear da curvapadrão e calcule a concentração de acordo com a equação a seguir: Cálculo A a = absorbância da amostra A b = absorbância do branco da amostra a = absortividade, calculada a partir da curva de calibração V 1 = volume do balão no qual a amostra foi transferida após dissolução d = fator de diluição da amostra v = volume da amostra, em ml m = massa da amostra, em g Referência bibliográfica ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Official Methods of Analysis of the Association of Official Anaytical Chemists. 16 th ed., v. 2. Arlington: A.O.A.C., 1995, Chapter 50, p. 14. (method ) IAL

9 Capítulo XXIII - Minerais e Contaminantes Inorgânicos 395/IV Determinação de minerais por espectrometria de emissão atômica por plasma de argônio indutivamente acoplado Este método é aplicado para a determinação de cálcio, cromo, cobre, ferro, potássio, magnésio, manganês, sódio, fósforo e zinco em alimentos por espectrometria de emissão atômica por plasma de argônio acoplado indutivamente (ICP OES), nas amostras previamente mineralizadas por via úmida conforme 393/IV. Material Espectrômetro de emissão atômica por plasma de argônio acoplado indutivamente (ICP OES), mufla, balança analítica, estufa, chapa aquecedora, pipetadores automáticos com volumes ajustáveis, frascos de polietileno, cápsulas de porcelana e balões volumétricos. Reagentes Ácido nítrico para análise de traços de metais Ácido clorídrico para análise de traços de metais Solução-padrão estoque de 1000 mg/l ou mg/l dos elementos a serem analisados, com certificado análise e incerteza associada. Procedimentos Ajuste do equipamento Os parâmetros instrumentais devem ser otimizados segundo o manual de instruções do fabricante. Preparação da amostra A digestão da amostra segue o procedimento 393/IV. Dissolva as cinzas resultantes da digestão da amostra com ácido clorídrico concentrado, de tal modo que a concentração final de HCl seja 10% v/v. Aqueça, se necessário, para melhor dissolução. Transfira quantitativamente com água destilada e deionizada para balão volumétrico. Alternativamente para alguns alimentos pode-se proceder a digestão da amostra por via úmida. Curva-padrão Prepare as soluções-padrão de trabalho multi-elementar, a partir da solução-padrão estoque, com no mínimo seis pontos, levando em consideração a sensibilidade do equipamento e a faixa linear de trabalho para cada elemento. As soluções são preparadas em meio de ácido clorídrico a 10% v/v. Determinação Zere o equipamento com solução de HCl 10%. Estabeleça a curva- IAL - 747

10 Métodos Físico-Químicos para Análise de Alimentos - 4ª Edição 1ª Edição Digital padrão para cada elemento a ser determinado usando regressão linear. Faça a leitura das amostras e verifique a calibração após analisar 20 amostras, utilizando uma das soluções da curva-padrão. Caso a leitura apresente uma variação maior que a estabelecida pelo laboratório, recalibre. Se necessário, dilua a solução da amostra para que a leitura fique compreendida na faixa linear da curva-padrão. Cálculo L x b x d = concentração do elemento na amostra, em mg/kg ou mg/l m (ou v) L = leitura da amostra, em mg/l b = volume do balão para o qual a cinza da amostra foi transferida, em ml d = fator de diluição da amostra (caso necessário) m = massa da amostra, em g v = volume da amostra, em ml Referência bibliográfica ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists, 16 th ed., v. 1, Arlington: A.O.A.C., 1995, chapter 3. p. 4. (method ). 396/IV Determinação de cálcio por volumetria com EDTA O método refere-se à determinação de cálcio em presença de magnésio. Baseia-se na mineralização da amostra e determinação de cálcio por titulação complexométrica com EDTA (sal dissódico do ácido etilenodiamino tetracético), usando uma mistura de ácido calconcarboxílico, alaranjado de metila e cloreto de sódio, como indicador. Material Mufla, estufa, balança analítica, chapa aquecedora, cápsula de porcelana, balões volumétrios, frascos Erlenmeyer de 125 ml, bureta e almofariz com pistilo. Reagentes Solução-padrão de EDTA 0,01 M Pese exatamente 3,722 g de EDTA (C 10 H 14 N 2 Na 2 O 8.2H 2 O). Dissolva e transfira quantitativamente para balão volumétrico IAL

11 Capítulo XXIII - Minerais e Contaminantes Inorgânicos de 1000 ml, com água destilada e deionizada. Complete o volume com água e agite. Transfira para um frasco de polietileno. Determine a molaridade da solução seguindo a técnica descrita no apêndice I. Indicador Pese 0,5 g de indicador ácido calcon carboxílico, 0,25 g de alaranjado de metila e 49,25 g de cloreto de sódio. Triture os três reagentes em almofariz e guarde em frasco âmbar. Hidróxido de sódio ou de potássio Ácido clorídrico para análise de traços de metais Ácido nítrico para análise de traços de metais Procedimento Preparação da amostra O pré-tratamento e a digestão da amostra seguem os procedimentos de tratamento da amostra e do método 393/IV, respectivamente. Dissolva as cinzas com uma alíquota adequada de ácido clorídrico concentrado, de modo que a concentração final de ácido no balão seja 10% v/v. Aqueça, se necessário, para melhor dissolução. Transfira com água destilada e deionizada para balão volumétrico e complete o volume. Determinação - Pipete, em um frasco Erlenmeyer de 125 ml, uma alíquota da solução da amostra previamente mineralizada que contenha cerca de 5 mg de cálcio e adicione 50 ml de água. Ajuste o ph da solução para a faixa de ph de (12-14), adicionando pastilhas de hidróxido de sódio ou de potássio. Adicione a mistura do indicador até que a solução adquira a coloração vinho. Titule com a solução de EDTA 0,01 M, agitando vigorosamente ou utilizando agitador magnético, até que a coloração da solução da amostra mude para cor verde persistente. Titule um branco preparado da mesma forma, com todos os reagentes utilizados na amostra. Calcule a concentração de cálcio, usando a fórmula a seguir. Cálculo V A = volume de EDTA gasto na tilulação da amostra, em ml V B = volume de EDTA gasto na titulação do branco, em ml V b = volume do balão volumétrico para o qual a amostra foi transferida, em ml V a = alíquota da amostra usada na titulação, em ml IAL - 749

12 Métodos Físico-Químicos para Análise de Alimentos - 4ª Edição 1ª Edição Digital m = massa da amostra, em g M = molaridade do EDTA Referência bibliográfica E. MERCK AG. Métodos complexométricos de valoración con Titriplex. 3 ed. Darmstadt, Alemanha. p /IV Determinação espectrofotométrica de ferro com α-α -dipiridila O método é aplicável a alimentos naturais e enriquecidos, e baseia-se na complexação do ferro (II) com α-α -dipiridila e determinação por espectrofotometria na região do visível. Material Espectrofotômetro UV/VIS, balança analítica, mufla, estufa, chapa aquecedora, balões volumétricos, cápsulas de porcelana, pipetas volumétricas e béqueres. Reagentes Ácido clorídrico para análise de traços de metais Ácido nítrico para análise de traços de metais Solução de α-α -dipiridila 0,1% Dissolva 0,1 g de α-α -dipiridila em água destilada e deionizada e dilua a 100 ml. Este reagente é estável por várias semanas, se for mantido em local fresco e escuro. Solução-tampão acetato/ácido acético Dissolva em água destilada e deionizada 8,3 g de acetato de sódio com baixo teor de ferro, previamente seco a 100ºC em estufa. Adicione 12 ml de ácido acético e dilua a 100 ml. Solução-padrão estoque de ferro (1000 mg/l) Dissolva 3,512 g de sulfato de ferro II e amônio hexahidratado [Fe(NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2.6H 2 O] em água destilada e deionizada. Adicione 2 gotas de HCl concentrado. Transfira para um balão volumétrico de 500 ml e complete o volume. Nota: alternativamente, poderá ser utilizada solução-padrão de 1000 mg/l de Fe para espectrofotometria de absorção atômica. Solução-padrão intermediária de ferro (0,01 mg/ml) Pipete 1 ml da solução- estoque IAL

13 Capítulo XXIII - Minerais e Contaminantes Inorgânicos de ferro para um balão volumétrico de 100 ml. Adicione 2 ml de HCl e complete o volume com água destilada e deionizada. Solução de cloridrato de hidroxilamina a 10% (m/v) Dissolva 10 g de H 2 NOH.HCl em água destilada e deionizada e dilua a 100 ml. Procedimentos Ajuste do equipamento Ajuste o espectrofotômetro UV/VIS conforme as instruções do fabricante, para leitura em 510 nm. Preparação da amostra A quantidade de amostra a ser digerida deve ser proporcional à quantidade de ferro presente no alimento. O pré-tratamento e digestão da amostra seguem os procedimentos de tratamento da amostra e do método 393/IV, respectivamente. Dissolva as cinzas em 0,5 ml de ácido clorídrico. Aqueça, se necessário, para melhor dissolução. Transfira com água destilada e deionizada para balão volumétrico de 25 ml e complete o volume. Prepare um branco da amostra. Curva-padrão Em uma série de béqueres de 150 ml, pipete alíquotas de 1, 2, 5 e 10 ml da solução-padrão intermediária de Fe de 0,01 mg/ml, correspondentes às concentrações de 0,01, 0,02, 0,05 e 0,1 mg de ferro. Adicione 1 ml de solução de cloridrato de hidroxilamina a 10% m/v. Aqueça até a ebulição, durante 10 minutos. Esfrie e transfira esta solução para um balão volumétrico de 50 ml. Adicione 5 ml de solução-tampão de acetato/ácido acético e 2 ml de α-α -dipiridila, a 0,1%. Complete o volume com água destilada e deionizada. Homogeneíze a solução. Prepare um branco da mesma forma, usando uma alíquota da solução de ácido clorídrico a 2% (essa alíquota deve ser igual à maior alíquota do padrão usado). Zere o equipamento com o branco e faça a leitura de absorbância das soluções-padrão em espectrofotômetro a 510 nm. Construa a curvapadrão, usando a regressão linear e calcule o coeficiente angular. Determinação Pipete volume adequado da solução de amostra (de acordo com a quantidade de ferro na amostra ) para um béquer de 150 ml. Continue como em curva-padrão a partir de...1 ml de solução de cloridrato de hidroxilamina a 10 %.... Prepare um branco da mesma forma com todos os reagentes usados na amostra. Espere 10 minutos para completar o desenvolvimento da cor vermelha. Leia a absorbância do branco e da amostra. Determine a quantidade de ferro, usando a fórmula a seguir. Cálculo IAL - 751

14 Métodos Físico-Químicos para Análise de Alimentos - 4ª Edição 1ª Edição Digital A = absorbância da amostra A 0 = absorbância do branco da amostra V = volume do balão onde foram transferidas as cinzas, em ml m = massa da amostra, em g a = coeficiente angular da curva-padrão V 1 = volume da alíquota da amostra usada na reação, em ml Referência bibliográfica ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists. 16 th ed., v. 2. Arlington: A.O.A.C., 1995, Chapter 32. p (method ). 398/IV Determinação de fósforo por espectrofotometria na região do visível O método é aplicável à determinação de fósforo em alimentos. Baseia-se na complexação do fósforo com vanado-molibdato de amônio e determinação por espectrofotometria na região do visível. Material Espectrofotômetro UV/VIS, balança analítica, mufla, estufa, chapa aquecedora, balões volumétricos, cápsulas de porcelana, pipetas volumétricas, provetas e béqueres. Reagentes Ácido clorídrico para análise de traços de metais Ácido nítrico para análise de traços de metais Solução-padrão estoque de fósforo (2,0 mg de P por ml) Pese exatamente 4,3937 g de fosfato ácido de potássio (KH 2 PO 4 ), seco a 105ºC em estufa por aproximadamente 2 horas. Transfira quantitativamente para um balão volumétrico de 500 ml e complete o volume com água destilada e deionizada. Estoque sob refrigeração. Solução-padrão de trabalho de fósforo (0,1 mg de P por ml) Pipete 5 ml da solução IAL

15 Capítulo XXIII - Minerais e Contaminantes Inorgânicos padrão estoque de fósforo em um balão volumétrico de 100 ml e complete o volume com água destilada e deionizada. Prepare esta solução no dia do ensaio. Solução de vanado-molibdato de amônio Pese, separadamente, 20 g de molibdato de amônio [(NH 4 ) 6 Mo 7 O 24.4H 2 O] e 1 g de vanadato de amônio (NH 4 VO 3 ). Dissolva cada sal em cerca de 300 ml de água quente e filtre, se necessário. Misture as duas soluções. Adicione 140 ml de HNO 3 concentrado e complete o volume a 1000 ml com água destilada e deionizada. Nota: o reagente é estável, se acondiconado em frasco de polietileno. Quando estocado em frasco de vidro pode formar precipitado; neste caso, descarte o reagente. Procedimento Ajuste do equipamento O espectrofotômetro UV/VIS deve ser ajustado conforme o manual de instruções do fabricante para leitura em 420 nm. Preparação da amostra - A quantidade de amostra a ser digerida deve ser proporcional à quantidade de fosfato presente no alimento. O pré-tratamento e a digestão da amostra seguem os procedimentos de tratamento da amostra e do método 393/IV, respectivamente. Dissolva as cinzas em 10 ml de ácido clorídrico e 1 a 2 ml de HNO 3 concentrado. Leve à ebulição, por cerca de cinco minutos, em chapa quente para hidrolisar os polifosfatos. Resfrie e transfira com água destilada e deionizada para balão volumétrico de 100 ml e complete o volume. Prepare um branco da amostra. Curva-padrão Em uma série de balões volumétricos de 50 ml, pipete volumes da soluçãopadrão de trabalho contendo de 0,2 a 1,5 mg de fósforo (essas alíquotas podem variar de acordo com a sensibilidade e a faixa linear de trabalho do equipamento). Adicione 10 ml do reagente vanado-molibdato de amônio em cada balão. Complete o volume com água destilada e deionizada. Homogeneíze e espere 10 minutos para fazer a leitura. Prepare um branco dos reagentes da mesma forma. Zere o equipamento com o branco dos reagentes e leia a absorbância dos padrões. Faça a regressão linear e calcule coeficiente angular da curva. Determinação Em um balão volumétrico de 50 ml, pipete uma alíquota adequada da amostra, de tal forma que a leitura da absorbância esteja compreendida na faixa linear da curva-padrão. Adicione 10 ml do reagente vanado-molibdato de amônio e complete o volume com água destilada e deionizada. Homogeneíze e espere 10 minutos para fazer a leitura. Calcule a quantidade de fósforo usando a fórmula a seguir. Cálculo IAL - 753

16 Métodos Físico-Químicos para Análise de Alimentos - 4ª Edição 1ª Edição Digital A = absorbância da amostra A 0 = absorbância do branco da amostra V = volume do balão onde foram transferidas as cinzas, em ml m = massa da amostra, em g v = volume da amostra em ml a = coeficiente angular da curva-padrão V 1 = volume da alíquota da amostra usada na reação em ml Referências bibliográficas ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists. 16 th ed., v. 2. Arlington: A.O.A.C., 1995, chapter 39. p. 4. (method ). ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists. 16 th ed., v. 2. Arlington: A.O.A.C., 1995, chapter 50. p. 12. (method ). 399/IV Determinação de chumbo por espectrometria de absorção atômica com chama Após a mineralização da amostra por via seca, o chumbo é concentrado por complexação com pirrolidina ditiocarbamato de amônio (APDC), extraído com metilisobutilcetona e quantificado por espectrometria de absorção atômica com chama. Material Espectrômetro de absorção atômica com chama equipado com corretor de background, utilizando nebulizador de pérola de impacto e lâmpada de chumbo, mufla, chapa aquecedora, balança analítica, estufa, balões volumétricos de 10, 50 e 100 ml, cápsulas de porcelana, pipetas automáticas com volume ajustável de 0,5 a 5 ml e pipetas automáticas com volume ajustável de 100 a 1000 μl. Reagentes Ácido nítrico para análise de traços de metais Ácido clorídrico para análise de traços de metais MIBC (metilisobutilcetona) saturada com água Abra o frasco contendo 1000 ml do solvente, adicione água destilada e deionizada até preencher o seu volume total. Agite IAL

17 Capítulo XXIII - Minerais e Contaminantes Inorgânicos Solução aquosa de APDC (pirrolidina ditiocarbamato de amônio) a 2% m/v Dissolva 2 g de APDC em 100 ml de água destilada e deionizada. Esta solução deve ser preparada no dia do ensaio. Solução aquosa de ácido cítrico a 10% m/v Dissolva 10 g de ácido cítrico em 100 ml de água destilada e deionizada. Esta solução deve ser preparada no dia do ensaio. Solução alcoólica de verde de bromocresol a 0,1% m/v Dissolva 0,1 g de verde de bromocresol em 100 ml de álcool. Solução de hidróxido de amônio (1:1) v/v Solução de ácido nitríco 10% v/v Solução-padrão estoque de chumbo de 1000 mg/l Solução-padrão estoque intermediária de chumbo de 40 mg/l Pipete 4 ml da soluçãopadrão de 1000 mg/l em balão volumétrico de 100 ml. Complete o volume com solução de HNO 3 a 2% v/v. Solução-padrão de trabalho de chumbo de 0,8 mg/l Pipete 2 ml da solução intermediária de chumbo, em balão volumétrico de 100 ml. Complete o volume com água destilada e deionizada. Esta solução deve ser preparada no dia do ensaio. Procedimento Preparação da amostra O pré-tratamento e a digestão da amostra seguem os procedimentos de tratamento da amostra e do método 393/IV, respectivamente. Dissolva as cinzas com alíquota adequada de ácido clorídrico concentrado de modo que a concentração final de ácido no balão seja 10%. Aqueça, se necessário, para melhor dissolução. Transfira com água destilada e deionizada para balão volumétrico e complete o volume. Complexação e extração do chumbo Em um balão volumétrico de 50 ml, pipete 5 ml da amostra dissolvida. Se necessário, utilize outra alíquota de modo que a leitura da absorbância fique dentro da faixa linear da curva-padrão. Adicione 1 ml da solução de ácido cítrico a 10% m/v e 3 gotas da solução do indicador verde de bromocresol. Neutralize com solução aquosa de NH 4 OH (1:1), até que a coloração da solução mude para azul (ph=5,4). Se ocorrer a formação de um precipitado devido ao excesso de NH 4 OH, dissolva com a adição de algumas gotas de HNO 3 a 10% v/v. Adicione 2 ml de solução de APDC a 2% m/v e agite. Acrescente 2 ml de MIBC, agite o balão por cerca de 2 min e 30 s e adicione água destilada e deionizada até que a fase orgânica atinja a parte superior do gargalo do balão. Prepare o branco com todos os reagentes usados. Curva-padrão Pipete em balões volumétricos de 50 ml, em triplicata, 0,25, 0,5, 1,0; IAL - 755

18 Métodos Físico-Químicos para Análise de Alimentos - 4ª Edição 1ª Edição Digital 1,5; 2,0 e 2,5 ml da solução-padrão de trabalho de chumbo de 0,8 mg/l, correspondentes às concentrações finais de 0,1; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 e 1 mg/l. Ajuste do equipamento Ajuste o espectrômetro de absorção atômica de acordo com o manual de instruções do fabricante, usando o comprimento de onda 283,3 nm e chama oxidante de ar/acetileno. Ajuste a chama e a nebulização para obtenção de máxima absorbância, utilizando a solução-padrão de chumbo de 0,8 mg/l. Complexação e extração dos padrões (curva-padrão) Complexe e extraia as soluçõespadrão seguindo o procedimento da amostra. Prepare e extraia também um padrão de 0,8 mg/l, pipetando em balão de 50 ml, 400 µl do padrão de chumbo de 40 mg/l e extraia em 20 ml de MIBC. Esse padrão servirá para o ajuste do equipamento. Determinação Zere o equipamento com o MIBC e faça a leitura das absorbâncias do branco e dos padrões. Estabeleça a curva-padrão usando regressão linear e calcule o coeficiente angular. Faça a leitura das amostras e calcule a concentração de chumbo usando a fórmula a seguir. Cálculo A a = absorbância da amostra A b = absorbância do branco da calibração a = absortividade, obtida a partir da curva-padrão V = volume do solvente orgânico, em ml V 1 = volume do balão para o qual foi transferida a amostra, em ml V 2 = volume da alíquota da amostra utilizada para a extração, em ml m = massa da amostra, em g Referência bibliográfica ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists. 16 th ed., v. 1: Arlington: A.O.A.C., 1995, chapter 9. p. 16. (method ). 400/IV Determinação de cádmio por espectrometria de absorção atômica com chama O método é aplicável na determinação de cádmio em alimentos. A matéria orgânica é destruída por via seca, a cinza obtida é dissolvida em ácido clorídrico e o cádmio é determinado utilizando a técnica da espectrometria de absorção atômica com chama. Material IAL

19 Capítulo XXIII - Minerais e Contaminantes Inorgânicos Espectrômetro de absorção atômica com chama equipado com corretor de background e lâmpada de catodo oco de cádmio, mufla, chapa aquecedora, balança analítica, balões volumétricos de 10 e 100 ml, cápsulas de porcelana, pipeta automática com volume ajustável de 0,5 a 5,0 ml e pipeta automática com volume ajustável de 100 a 1000 μl. Reagentes Ácido nítrico para análise de traços de metais Ácido clorídrico para análise de traços de metais Solução-padrão estoque de cádmio de 1000 mg/l Solução-padrão estoque intermediária de cádmio de 100 mg/l - Pipete 10 ml da solução-padrão de 1000 mg/l em um balão volumétrico de 100 ml. Complete o volume com solução de HNO 3 a 2%. Procedimento Preparação da amostra O pré-tratamento e digestão da amostra seguem os procedimentos de tratamento da amostra e do método 393/IV, respectivamente. Dissolva as cinzas em ácido clorídrico, de modo que, no volume final do balão, a concentração final de ácido seja 10 %. Aqueça se necessário e transfira com água destilada e deionizada para balão volumétrico. Complete o volume. Curva-padrão Em balões volumétricos de 100 ml, pipete (0,2; 0,5; 1 e 2) ml da solução-padrão intermediária de cádmio (que correspondem às concentrações finais de (0,2; 0,5; 1 e 2) mg/l e complete o balão com HCl 10%. Ajuste do equipamento Ajuste o equipamento de acordo com o manual de instruções do fabricante usando como comprimento de onda 228,8 nm e chama oxidante de ar/ acetlileno. Ajuste a nebulização para obtenção de máxima absorbância, utilizando um dos padrões da curva-padrão. Determinação Zere o equipamento com o branco, faça as leituras dos padrões, construa a curva-padrão e calcule o coeficiente angular. Faça a leitura das amostra e calcule a concentração usando a fórmula a seguir: Cálculo A a = absorbância da amostra IAL - 757

20 Métodos Físico-Químicos para Análise de Alimentos - 4ª Edição 1ª Edição Digital A b = absorbância do branco da amostra a = absortividade V = volume do balão no qual foi transferida a amostra, em ml m = massa da amostra, em g Referência bibliográfica ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists. 16 th ed., v. 1: Arlington: A.O.A.C., 1995, chapter 9. p. 16. (method ). Colaboradores Alice Momoyo Sakuma, Carmen Silvia Kira, Franca Durante de Maio, Isaura Akemi Okada, Márcia Liane Buzzo, Maria Cristina Duran e Maria de Fátima Henriques Carvalho IAL