Imagens digitais de spot-test como método analítico para a determinação colorimétrica de ácido ascórbico em frutas típicas da região amazônica

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Química Analítica

Autores

da Silva, E.K.N. (UFPA) ; dos Santos, V.B. (UFPA) ; de Oliveira, L.M.A. (UFPA)

Resumo

Neste trabalho foi utilizado um novo método analítico, simples, portátil e acessível para quantificação de ácido ascórbico em Platonia insignis, Theobroma grandiflorum e Spondias mombin. Esse método é baseado em análise de imagens digitais (DIB) de spot-test. No procedimento utilizou-se um smartphone para a captura das imagens dos spot-tests e um dispositivo construído para este fim. A quantificação foi feita usando uma curva analítica com dados numéricos obtidos empregando o software ImageJ, que aborda o modelo RGB, usando valores de cor como sinal analítico para relacionar com a concentração. Utilizou-se como método comparativo a titulação iodométrica. Os dados obtidos mostraram boa precisão e exatidão entre as formas de análise, apresentando erros relativos de 3,3% a 7,0%.

Palavras chaves

Imagens digitais; spot test; ácido ascórbico

Introdução

O ácido ascórbico (AA), popularmente conhecido como vitamina C, é uma molécula antioxidante que combate radicais livres e auxilia na prevenção de uma série de doenças. Porém, o organismo humano é incapaz de sintetizar essa vitamina, sendo necessários sua ingestão diária a partir de frutas, legumes e outros alimentos (VANNUCCHI et al, p. 4, 2012). Devido a sua importância, o presente trabalho propõe uma nova abordagem para quantificação de AA em frutas típicas da região amazônica usando imagens digitais de Spot test. As imagens digitais por serem obtidas por dispositivos de câmera acoplada (CCD) aliada aos Spot tests, uso de pequenas quantidades de reagentes para conduzir reações químicas colorimétricas, tornam o método simples, prático, atraente para os pequenos produtores e ambientalmente amigável (FRANCO et al, 2016).

Material e métodos

Foram utilizados ortofenantrolina 20 mM, tampão de ácido acético 0,2 mol/L /acetato de sódio 0,2 mol/L pH 4,76, nitrato férrico 5 mM preparado em ácido sulfúrico 0,5 M, solução de AA 0,1 mM e 100 g de cada fruta triturada (apenas o mesocarpo) e diluída em água pura. Os íons Fe3+ são reduzidos a íons Fe2+ pela ação do ácido ascórbico, os quais complexam com ortofenantrolina e gera um complexo colorido que absorve principalmente em 525 nm. Por envolver a liberação de H+, a reação deve ser conduzida sob controle do pH, por meio de uma solução tampão. Para a captura das imagens, a reação foi conduzida em uma placa de porcelana com 12 cavidades (poços com capacidade de até 800 µL) condicionada numa caixa com LEDs. Após isso, selecionou-se uma área em cada poço, que em seguida foi tratada no ImageJ, obtendo-se os valores médios das cores primárias vermelho(R), verde(G) e azul(B). Estes valores foram colocados em planilha utilizadas para construir uma curva analítica a fim de quantificar o AA presente nas frutas.

Resultado e discussão

Para o controle da iluminação no interior do sistema, utilizou-se LEDs, o seu emprego dispensa o uso de flash permitindo o uso de qualquer câmera. No tratamento das imagens, selecionou-se áreas sem reflexão ou sombra, a fim de evitar erros de precisão nos dados de RGB. Na calibração do equipamento optou-se em usar uma solução de um corante de cor primária, pois ela apresenta um canal mais sensível em relação aos outros. A curva analítica foi dada pela equação - log(I/Iₒ)x[AA], (onde I é o valor de RGB do padrão/amostra e o Iₒ é o valor do branco), e apresentou-se linear em uma faixa de 0,58 a 5,8 mg/L de AA, R² de 0,99, com limites de detecção e quantificação de 0,15 e 0,53 mg/L, respectivamente. A quantidade de AA no bacuri, cupuaçu e taperebá foram de 69,79; 49,75; 48,61 mg/100g de fruta, respectivamente. Os resultados concordaram com a titulação como apresentados na tab. 1.1, com erros relativos entre 3,3% a 7,0%. Alguns potenciais interferentes para a análise do ácido ascórbico foram avaliados nas proporções analito/interferente: 1:0,1; 1:1; 1:10. O ácido cítrico, ácido málico e a glicose não apresentaram interferência apreciável. Porém, como apresentado na tab. 1.2, o sulfito apresentou interferência significativa nas concentrações 1:1 e 1:10, como esperado, visto que este tem elevado potencial redutor. Para verificar os efeitos da matriz na determinação do analito, adicionou-se concentrações de 0,53, 1,60 e 2,66 mg/L de ácido ascórbico nas amostras. A tab. 1.3 mostra que o percentual de recuperação para as amostras foi de 87,6% a 114%. Os resultados indicam a insignificância da matriz sobre a quantificação do AA. O valor de T(exp) variou de 0,76 a 1,41, que são menores do que o valor tabelado 2,57 em um nível de confiança de 95%.

1.1: Valores de AA encontrados pela titulação e o DIB. 1.2: Valores encontrados pela adição de interferentes. 1.3: Teste de recuperação das amostras.

Conclusões

O método DIB foi capaz de quantificar AA com boa exatidão e precisão comparado à titulação. Além da simplicidade, baixo custo e portabilidade, o método gera poucos resíduos por gerar um volume 100 vezes menor do que o método clássico. Outra vantagem é o tempo curto de análise (20 min para 12 análises simultâneas resultando em 1,7 min/análise). Sendo o AA instável, o método DIB é mais adequado. O método é economicamente atraente para controle de qualidade, em virtude dos recursos financeiros limitados, e sem uma estrutura laboratorial sofisticada, situação comum na região amazônica.

Agradecimentos

Os autores agradecem ao grupo GEAAp(Grupo de espectrometria analítica aplicada) pela infraestrutura laboratorial e reagentes concedidos e à PROEX (UFPA) pelo subsidio

Referências

FRANCO, M. O.; SUAREZ, W. T.; DOS SANTOS, V. B.; Digital Image Method Smartphone-Based for Furfural, 2016.
VANNUCCHI; ROCHA, M. “Funções Plenamente Reconhecidas de Nutrientes- Ácido Ascórbico(Vitamina C)”. Série de Publicações ILSI Brasil (21): 2012.