Adolf Lutz cap5, Notas de estudo de Química

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ADITIVOS

V

CAPÍTULO

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

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

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A seguir, são comentadas algumas classes de aditivos, cujas definições foram extraídas da Portaria n° 540/97.

Acidulantes/Reguladores de acidez

Substâncias que aumentam a acidez ou conferem um sabor ácido aos alimentos, dentre estas são de maior emprego os ácidos orgânicos, tais como: o ácido cítrico, tartárico, láctico, fumárico e málico; além do ácido fosfórico, que é inorgânico. Estes ácidos também podem ser utilizados como reguladores de acidez, substâncias que alteram ou controlam a acidez ou a alcalinidade dos alimentos.

Antioxidantes

Substâncias que retardam o aparecimento de alterações oxidativas nos alimentos. Geralmente são utilizados os galatos (propila, octila ou duodecila), ácido ascórbico e seus isômeros, butil-hidroxianisol (BHA) e butil-hidroxitolueno (BHT), isoladamente ou em mistura, pois apresentam melhores resultados quando juntos (efeito sinérgico).

Aromatizantes

Substâncias o u mistura de substâncias com propriedades aromáticas e/ou sápidas, capazes de conferir ou reforçar o aroma e/ou sabor dos alimentos. Segundo a Resolução RDC n° 2 da ANVISA, de 15 de janeiro de 2007, os aromatizantes apresentam duas clas- sificações: aromas naturais e sintéticos. As misturas de aromas, os aromas de reação ou de transformação e os de fumaça poderão ser considerados naturais ou sintéticos, de acordo com a natureza de suas matérias-primas ou processos de elaboração. Eles podem ser comer- cializados na forma sólida (pós, granulados ou tabletes), líquida (soluções ou emulsões) ou pastosa. No caso dos aromas em pó, além dos ensaios descritos neste capítulo, determinam- se os resíduos mineral fixo e o insolúvel em HCl (1+9), para se verificar a presença do dió- xido de silício (anti-umectante).

Conservadores

Antigamente, os alimentos eram conservados com ácidos, sal, açúcar e fumaça de madeira. Nos dias de hoje, é grande o número de conservadores químicos empregados em alimentos. Tais aditivos impedem ou retardam as alterações dos alimentos provocadas por microorganismos ou enzimas. Entre os de maior emprego estão: dióxido de enxofre, ácido benzóico, ácido sórbico, ácido propiônico, na forma livre, ou de sais de sódio ou potássio e nitritos e nitratos de sódio e de potássio.

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Corantes

Substâncias que conferem, intensificam ou restauram a cor de um alimento. Os co- rantes artificiais são substâncias orgânicas de síntese cuja estrutura molecular difere dos corantes encontrados na natureza. São produtos cuja capacidade de conferir grande intensi- dade de cor e estabilidade supera a dos corantes naturais. Em 1999, foram introduzidos na legislação brasileira os seguintes corantes artificiais: azul patente, verde sólido e azorrubina, que passam a fazer parte deste capítulo. Apesar das dificuldades encontradas na aplicação dos corantes naturais nos alimentos, devido ao seu baixo poder tintorial, alto custo e instabi- lidade, atualmente seu emprego vem crescendo de forma significativa no ramo alimentício, pela preocupação dos consumidores com o uso de substâncias artificiais em alimentos.

Edulcorantes

Substâncias diferentes dos açúcares que conferem sabor doce aos alimentos. Seu emprego justifica-se nos produtos destinados a consumidores que necessitam de restrição calórica em suas dietas, bem como para aqueles portadores de diabetes. Atualmente, a técni- ca mais utilizada para separação, identificação e quantificação dos edulcorantes é a cromato- grafia líquida de alta eficiência. Os edulcorantes mais empregados hoje em dia são: sacarina, ciclamato, aspartame, acesulfame-K e esteviosídio.

Gomas: são polissacarídios de alto peso molecular e, desde que atendam aos pa- drões de identidade e pureza exigidos para uso em alimentos, são consideradas GRAS pelo FDA. Devido à sua afinidade pela água, desempenham papel importante na maioria dos alimentos, sendo de amplo uso na indústria, como espessantes, geleificantes, estabilizantes e emulsificantes.

Espessantes

Substâncias que aumentam a viscosidade dos alimentos. Eles são usados para contro- lar a consistência de alimentos líquidos e semilíquidos.

Geleificantes

Substâncias que conferem textura pela formação de um gel.

Capítulo V - Aditivos

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Reagentes

Hidróxido de amônio Álcool Azul de timol Ácido clorídrico

Soluções-padrão – Pese 1 g de ácido cítrico, transfira para um balão volumétrico de 100 mL e complete o volume com água. Repita o mesmo procedimento para os ácidos tartárico e láctico.

Solvente para a fase móvel com revelador – Misture 35 mL de álcool, 13 mL de água e 2 mL de hidróxido de amônio e adicione 50 mg de azul de timol. Se necessário, prepare um volume maior mantendo as mesmas proporções. Guarde em frasco de vidro com tampa.

Procedimento – Em um béquer de 100 mL, dissolva a amostra com pouca água. Aplique, em pontos eqüidistantes e a 2 cm da borda inferior no papel de cromatografia, 5 μL da solução-teste e 5 μL de cada uma das soluções-padrão. Desenvolva o cromatograma, em cuba saturada com a fase móvel contendo revelador, até a frente do solvente atingir dois centímetros antes da borda superior do papel. As manchas amarelas sob o fundo azul do papel indicam a presença dos ácidos. Colocando o papel em atmosfera de vapores de ácido clorídrico, o fundo azul do papel torna-se vermelho. Marque, imediatamente, o contorno das manchas com lápis. A identificação deve ser feita por comparação dos Rf das manchas obtidas com os das soluções-padrão.

Referência bibliográfica

INSTITUTO ADOLFO LUTZ Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. v. 1: Métodos químicos e físicos para análise de alimentos , 3. ed. São Paulo: IMESP, 1985. p. 78-79.

059/IV Acidulantes – Identificação de ácido cítrico

Este ensaio permite a identificação do ácido cítrico puro e baseia-se numa reação colorida com piridina e anidrido acético.

Material

Béqueres de 5 e 25 mL, pipetas graduadas de 1, 5 e 20 mL e bastão de vidro.

Capítulo V - Aditivos

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Reagentes

Piridina Anidrido acético

Procedimento – Dissolva alguns mg de ácido cítrico em 1 mL de água, transfira para um béquer contendo 15 mL de piridina e agite. Acrescente 5 mL de anidrido acético e agite novamente. A solução deve ficar avermelhada.

Referência bibliográfica

COMMITTEE ON FOOD CHEMICALS CODEX. Food Chemicals Codex. 4. ed. Washington D. C.: National Academic Press, 1996. p. 753.

060/IV Acidulantes – Quantificação de ácido cítrico

Material

Balança analítica, frascos Erlenmeyer de 125 mL, proveta graduada de 50 mL e bureta de 50 mL.

Reagentes

Solução aquosa de hidróxido de sódio 1 M

Solução de fenolftaleína 1% m/v – Pese 1 g de fenolftaleína, transfira para um balão volumétrico de 100 mL e complete o volume com álcool.

Procedimento – Pese, com precisão, cerca de 3 g da amostra e dissolva em 40 mL de água. Adicione algumas gotas de solução de fenolftaleína e titule com NaOH 1 M.

Cálculo

Cada mL de NaOH 1M é equivalente a 64,04 mg de C 6 H 8 O 7.

Referência bibliográfica

COMMITTEE ON FOOD CHEMICALS CODEX. Food Chemicals Codex. 4. ed. Washington D. C.: National Academic Press, 1996. p. 102 e 753.

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Cálculo

V = volume de I 2 0,1 M gasto na titulação f = fator da solução de I 2 0,1 M P = massa da amostra em g

Nota: cada mL de iodo 0,1 M é equivalente a 8,806 mg de ácido ascórbico ou ácido eritórbico (C 6 H 8 O 6 ), 9,905 mg de ascorbato de sódio (C 6 H 7 NaO 6 ) e 10,81 mg de eritorbato de sódio monohidratado (C 6 H 7 NaO 6 .H 2 O).

Referência bibliográfica

COMMITTEE ON FOOD CHEMICALS CODEX. Food Chemicals Codex. 4. ed. Washington, D.C.: National Academy Press, 1996. p. 33,34,134,354 e 362.

062/IV Antioxidantes – Determinação de ácido ascórbico e isômeros pelo método de Tillman’s

Este método, aplicado para misturas de aditivos que apresentem baixa concentração de ácido ascórbico e não contenham nitrito em sua formulação, fundamenta-se na redução de 2,6-diclorofenol indofenol por uma solução de ácido ascórbico.

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Procedimento – Siga a determinação conforme método 365/IV.

063/IV Antioxidantes – Titulação de ácido ascórbico e isômeros com solução de iodo na presença de polisorbato 80

O polisorbato 80, componente comum nos produtos para panificação, interfere na determinação do teor de ácido ascórbico pelo método de iodimetria. Assim, quando ambos estiverem presentes, é necessário fazer a extração do polisorbato antes da determinação do ácido ascórbico. Pode-se também dosá-lo diretamente por técnica polarográfica, sem neces- sidade de extração.

Material

Balança analítica, balança semi-analítica, béquer de 100 mL, provetas de 25 e 50 mL, funil de separação tipo pêra de 250 mL, funil e papel de filtro, bureta de 10 mL e frasco Erlenmeyer de 250 mL.

Reagentes

Solução aquosa de iodo 0,05 M Cloreto de sódio Butanol

Solução aquosa de HCl 3 M saturada com NaCl – Adicione NaCl sólido à solução HCl 3 M até haver precipitação, ou, alternativamente, dilua 1:1 uma solução de HCl 6 M com solu- ção aquosa saturada de NaCl.

Procedimento – Pese, com precisão, uma quantidade de amostra que contenha aproxima- damente 50 mg de ácido ascórbico. Adicione 2 g de cloreto de sódio e dissolva a mistura em 50 mL de água com agitação. Filtre, se necessário. Transfira o filtrado para um funil de separação. Adicione ao funil 25 mL de HCl 3 M, saturado com NaCl, e 25 mL de butanol. Agite a mistura por 2 minutos, deixe separar as fases, e recolha a camada aquosa inferior, filtrando-a para o frasco Erlenmeyer. Titule com iodo usando amido a 1% como indicador. Cada mL de iodo 0,05 M equivale a 8,806 mg de ácido ascórbico ou de ácido eritórbico, 9,905 mg de ascorbato de sódio e 10,81 mg de eritorbato de sódio monohidratado.

Capítulo V - Aditivos

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Na presença de ácido ascórbico, o tartarato cúprico alcalino é reduzido lentamente a 25°C, porém mais rapidamente sob aquecimento.

Referências bibliográficas

COMMITTEE ON FOOD CHEMICALS CODEX Food Chemicals Codex. 4. ed. Washington D. C.: National Academic Press. 1996. p. 34.

FARMACOPÉIA BRASILEIRA, 3. ed. São Paulo: Organização Andrei Editora S.A., 1977. p. 83.

065/IV Antioxidantes – Identificação de ácido ascórbico por redução da solução de Tillmans

Material

Balança analítica, balão volumétrico de 100 mL, tubo de ensaio, béquer de 10 mL e pipetas de 1 e 2 mL.

Reagente

Solução de Tillmans descrita no método 365/IV.

Procedimento – Pese uma quantidade de amostra de maneira que a concentração final de ácido ascórbico esteja em torno de 1%. Transfira para um balão volumétrico de 100 mL e complete o volume com água. Filtre se necessário. Pipete 2 mL desta solução no tubo de ensaio e adicione 1 mL da solução de Tillmans, que deverá descorar-se imediatamente.

Referências bibliográficas

INSTITUTO ADOLFO LUTZ Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. v. 1: Métodos Químicos e Físicos para Análises de Alimentos. 3.^ ed. São Paulo: IMESP, 1985. p. 394-395.

ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists. 15 th, Arlington: A.O.A.C., 1990, chapter 45, p. 1058-1059.

Capítulo V - Aditivos

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066/IV Antioxidantes – Identificação de ácido ascórbico pela reação com bicarbonato de sódio e sulfato ferroso

Material

Balança analítica, balões volumétricos de 100 e 1000 mL, proveta de 100 mL, tubo de ensaio, béqueres de 10 mL e pipetas graduadas de 5 mL.

Reagentes

Ácido sulfúrico Bicarbonato de sódio Sulfato ferroso Solução aquosa de ácido sulfúrico a 10% v/v

Procedimento – Pese uma quantidade de amostra de maneira que a concentração final de ácido ascórbico esteja em torno de 1%. Transfira para um balão volumétrico de 100 mL e complete o volume com água. Filtre se necessário. Pipete 4 mL desta solução em um tubo de ensaio. Adicione 0,1 g de bicarbonato de sódio e cerca de 0,02 g de sulfato ferroso. Agite e deixe repousar. A solução deverá produzir coloração violeta-escura que desaparece após a adição de 5 mL de ácido sulfúrico a 10%.

Referências bibliográficas

FARMACOPÉIA DOS ESTADOS UNIDOS DO BRASIL. 2. ed. São Paulo: Indústria Gráfica Siqueira S.A., 1959. p. 45-46.

FARMACOPÉIA BRASILEIRA. 3. ed. São Paulo: Organização Andrei Editora S.A., 1977. p. 82-83.

067/IV Antioxidantes – Determinação de butil-hidroxianisol (BHA)

A solubilidade em álcool a 72% de quase todos os antioxidantes mais comu- mente utilizados, favorece a análise dos mesmos. Após a extração dos antioxidan- tes, podem ser feitas provas qualitativas envolvendo reações para a identificação ou cromatografia em camada delgada. O butil-hidroxianisol pode ser identificado em amostras de gorduras ou aditivos formulados contendo este antioxidante após a ex- tração com álcool a 72% e posterior confirmação por meio de reação colorimétrica com 2,6-dicloroquinona cloroimida (reagente de Gibbs) e bórax. A reação do BHA,

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alíquota de 12 mL desta solução, 2 mL de uma solução de 2,6-dicloroquinonacloroimida a 0,01% e 2 mL de uma solução de bórax a 2% e agite. Meça a coloração desenvolvida em espectrofotômetro a 620 nm e determine a quantidade de BHA correspondente usando a curva-padrão previamente estabelecida.

Curva-padrão – Pese, com precisão, 0,1 g de BHA e dissolva em álcool a 72%. Transfira quantitativamente para um balão volumétrico de 100 mL, completando o volume. Retire 1 mL desta solução, transfira para outro balão volumétrico de 100 mL e complete o volume com o mesmo solvente. Tome alíquotas de 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7 mL desta última solução em béqueres de 25 mL e adicione, respectivamente, 11, 10, 9, 8, 7, 6 e 5 mL de álcool a 72%, totalizando 12 mL em todos eles. Adicione 2 mL de solução de 2,6-dicloroquinonacloroimida a 0,01% em álcool absoluto e 2 mL de solução de bórax a 2%. Homogeneíze. Meça a coloração desenvolvida em espectrofotômetro a 620 nm usando como branco uma mistura constituída de 12 mL de álcool a 72% e os dois reagentes acima mencionados. Construa a curva-padrão.

Referências bibliográficas

INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. v. 1: Métodos Químicos e Físicos para Análises de Alimentos. 3.^ ed. São Paulo: IMESP, 1985. p. 85.

JOSEPHY, P.D.; VAN DAMME, A. Reaction of Gibbs reagent with para-substituted phenols. Anal. Chem. v. 56, p. 813-814.,1984.

MAHON, J.H.; CHAPMAN, R.Q. Butylated Hydroxianisole in lard and shortening. Anal. Chem. v. 23, n.8, p. 1120-1123, 1951.

068/IV Antioxidantes – Identificação de butil-hidroxianisol (BHA)

Basea-se na reação do BHA com 2,6-dicloroquinonacloroimida em presença de bó- rax, após extração com álcool a 72%, para formar um composto azul.

Material

Balança semi-analítica, béqueres de 25 e 100 mL, balão volumétrico de 100 mL, provetas graduadas de 50 e 100 mL, funil de separação tipo pêra de 250 mL e pipetas graduadas de 1 e 5 mL.

Reagentes

Éter de petróleo (60-100)°C Álcool Bórax

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2,6-Dicloroquinonacloroimida Álcool a 72% v/v Solução de bórax a 2% m/v

Procedimento – Dissolva 20 g da amostra em 50 mL de éter de petróleo. Extraia em funil de separação com três porções de 30 mL de álcool a 72%. Reúna os extratos alcoólicos em balão volumétrico de 100 mL e complete com álcool a 72%. Adicione 1 mL de solução de bórax a 2% e alguns cristais de 2,6-dicloroquinonacloroimida a 5 mL de extrato alcoólico obtido no item anterior. Uma coloração azul indicará a presença de BHA.

Referência bibliográfica

JOSEPHY, P.D.; VAN DAMME, A. Reaction of Gibbs reagent with para-substituted phenols. Anal. Chem. v. 56, p. 813-814, 1984.

069/IV Antioxidantes – Determinação de butil hidroxitolueno (BHT)

O princípio deste método baseia-se na reação do BHT, após extração da amostra, com o-dianisidina e nitrito de sódio e na medida espectrofotométrica do composto verme- lho-alaranjado formado. O BHT é melhor extraído por destilação com arraste de vapor e o destilado é utilizado na reação colorimétrica.

Material

Balança analítica, balança semi-analítica, espectrofotômetro UV/VIS, manta aquecedora elétrica, regulador de temperatura, suporte, garra, mufa, tubo de látex para condensador, bastão de vidro, funil de separação tipo pêra de 250 mL, provetas graduadas de 50 e 100 mL, condensador tipo reto, com junta esmerilhada 24/40, balões volumétricos de 100 e 250 mL, béqueres de 50, 100 e 250 mL, pipetas graduadas de 2 e 5 mL e pipeta volumétrica de 25 mL.

Reagentes

Clorofórmio Nitrito de sódio o-Dianisidina (C 14 H 16 N 2 O 2 ) Metanol Carvão Ácido clorídrico 1 M Cloreto de magnésio (MgCl 2 .6H 2 O) Padrão analítico de BHT

Capítulo V - Aditivos

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Reagentes

Clorofórmio Nitrito de sódio o-Dianisidina (C 14 H 16 N 2 O 2 ) Metanol Carvão Ácido clorídrico Cloreto de magnésio (MgCl 2 .6H 2 O) Padrão analítico de BHT Solução de nitrito de sódio a 0,3% m/v, conforme 069/IV Solução de o-dianisidina, conforme 069/IV Solução de cloreto de magnésio, conforme 069/IV

Procedimento – Monte o aparelho para destilação por arraste de vapor. Pese 5 g da amostra, transfira para o frasco Erlenmeyer junto com 15 mL da solução de cloreto de magnésio. Adapte as juntas conectoras e destile com arraste de vapor à razão de 4 mL por minuto. Recolha de 100 a 125 mL do destilado em um béquer de 250 mL. Concentre, em banho- maria, o destilado até 50 mL. A uma alíquota de 25 mL, adicione 5 mL de solução de o-dianisidina e 2 mL de solução de nitrito de sódio. Na presença de BHT, deverá formar uma coloração vermelho-alaranjada em até 10 minutos.

Referência bibliográfica

INSTITUTO ADOLFO LUTZ Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. v. 1: Métodos químicos e físicos para análise de alimentos , 3. ed. São Paulo: IMESP, 1985. p. 85-86.

071/IV Antioxidantes – Identificação de galatos

Este ensaio permite a identificação dos galatos em misturas de aditivos e baseia-se na extração dos galatos (propila, octila ou duodecila) com álcool a 72% e reação com hidróxido de amônio.

Material

Balança semi-analítica, béqueres de 10 e 100 mL, proveta graduada de 50 mL, funil de separação de 125 mL, balões volumétricos de 100 e 500 mL e pipetas graduadas de 1 e 5 mL.

Reagentes

Éter de petróleo

Capítulo V - Aditivos

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Álcool Hidróxido de amônio

Solução de álcool a 72% v/v – Misture 360 mL de álcool e 140 mL de água.

Procedimento – Dissolva 20 g de amostra em 50 mL de éter de petróleo. Extraia em funil de separação com álcool a 72% (30 mL por três vezes). Reúna os extratos em balão volumétrico de 100 mL e complete o volume com álcool a 72%. Adicione 0,5 mL de hidróxido de amônio a 5 mL do extrato alcoólico. Uma coloração rósea indicará a presença de galatos.

Referência bibliográfica

INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. v. 1: Métodos químicos e físicos para análise de alimentos , 3. ed. São Paulo: IMESP, 1985. p. 82.

072/IV Aromatizantes – Identificação e quantificação

A identificação e a quantificação dos componentes do aroma (aldeídos, ésteres, ceto- nas, etc.) são efetuadas por cromatografia em fase gasosa, usando detector de ionização de chama (FID).

Material

Balança analítica, cromatógrafo a gás, coluna Carbowax 20 M ou equivalente, detector de ionização de chama (FID), balões volumétricos de 10 mL, pipetas graduadas de 2 mL e microsseringa de 10 μL.

Reagentes

Álcool Padrões analíticos de aldeídos, ésteres, cetonas, etc.

Solução-padrão – Com auxílio de uma pipeta, pese cerca de 100 mg dos padrões diretamente em balões volumétricos de 10 mL e complete o volume com álcool.

Condições cromatográficas – Temperatura do injetor: 230°C, temperatura do detector: 250°C, programação de aquecimento da coluna: de (70 - 210)°C, 8°C/min, razão de splitter 1:100.

Procedimento – Para aromas líquidos, pese diretamente em balão volumétrico de 10 mL, com auxílio de uma pipeta, uma quantidade da amostra de modo que a concentração do