Autores
Miranda Amazonas, V. (UESB) ; Galvão Novaes, C. (UESB) ; Caroso Rocha, P. (UESB) ; Bastos Santos, L. (UESB) ; de Jesus Coutinho, J. (UESB) ; Azevedo Lemos, V. (UESB) ; Almeida Silva, R. (UESB)
Resumo
Neste trabalho o foco foi avaliar a disponibilidade de cobre e zinco em mel de
abelha. Antes da análise no espectrômetro de absorção atômica com chamas o FAAS,
as amostras precisaram passar por um procedimento de digestão ácida buscando
diminuir a interferência causada pela matriz orgânica presente na amostra. Para
a digestão foi adotado um planejamento de mistura com três restrições sendo
elas, água deionizada, peroxido de hidrogênio e ácido nítrico diluído buscando
otimizar a digestão das amostras. As amostras foram em frascos de PTFE e
colocados em um cilindro de aço (bombas de digestão) e levadas à estufa, onde
foi mantida por 4 horas a uma temperatura de 120 ± 10 °C. Após a otimização,
três amostras de mel de abelhas, adquiridos com produtores cidades do sudoeste
baiano.
Palavras chaves
Orimização multivariada; Metais; Mel de Abelha
Introdução
Segundo Pedroso (2018), a apicultura é umas das criações de animais mais antigas
e importantes para o mundo, prestando grande contribuição ao homem através da
produção do mel, da geleia real, da própolis, da apitoxina, da cera e do pólen
apícola, além dos recursos de polinização que melhoram a produtividade na
agricultura e a manutenção da biodiversidade.
De acordo com Mendes e colaboradores (2006), o mel não pode ser considerado um
alimento completo pelos padrões nutricionais humanos, mas oferece potencial como
suplemento dietético, sendo recomendado para bebês, idosos e pessoas com
deficiência por ser um alimento de fácil digestão, podendo ser ingerido
diretamente ou utilizado como adoçante em uma variedade de produtos.
Sendo assim, o mel de abelha vem sendo objeto de pesquisa com o passar dos anos
devido às suas aplicações, valores nutricionais e avaliação ambiental. Dentre
esses estudos, diversas pesquisas buscam determinar espécies inorgânicas
presentes nas amostras de méis.
Para este trabalho foi desenvolvido um estudo com mel de abelha europa (Apis
Melífera). Este estudo tem como objetivo determinar os teores dos
micronutrientes cobre e zinco. Devido à complexidade da matriz orgânica
encontrada nas amostras de méis, há a necessidade de submeter previamente as
amostras a uma digestão ácida, neste caso utilizando ácido nítrico diluído na
presença de peróxido de hidrogênio. Um planejamento de mistura foi aplicado como
recurso para otimizar as proporções dos reagentes utilizados na digestão. As
absorvâncias para o cobre e zinco, bem como a resposta múltipla (RM) foram
avaliadas como respostas no tratamento de dados.
Material e métodos
Visando a determinação dos metais cobre e zinco utilizando um espectrômetro de
absorção atômica utilizando ar/acetileno como composição da chama, fez-se
necessário o preparo da curva de calibração utilizando soluções padrões
multielementares preparadas a partir de soluções estoque de Cu e Zn. A fonte de
radiação utilizada foi uma lâmpada de cátodo oco para cada metal são 324,8 e
213,9 nm, respectivamente.
Para otimizar de forma multivariada as quantidades ideais desses três
componentes presentes na mistura reacional, as proporções dos mesmos foram
definidas com base na aplicação de um planejamento de mistura com restrição
(Figura 1).
Para o procedimento de digestão foi pesada uma massa aproximada de 0,5000 g da
amostra de mel, diretamente em frascos de PTFE (KHAMMAS et al. 2012). Aos
frascos foram adicionados solução de ácido nítrico 4,0 mol/L, água ultrapura e
de peróxido de hidrogênio 30%. Os frascos de PTFE foram colocados em um cilindro
de aço (bombas de digestão) e levadas à estufa, onde foi mantida por 4 horas a
uma temperatura de 120 ± 10 °C.
Resultado e discussão
A otimização multivariada foi realizada através do planejamento de mistura com
restrição. A restrição neste caso está relacionada ao fato do procedimento
exigir obrigatoriamente uma mínima quantidade de ácido para ocorrer uma digestão
ácida. Para o estabelecimento do planejamento foram avaliados os volumes de três
componentes que estão presentes no meio reacional (ácido nítrico 4,0 mol/L, água
ultrapura e peróxido de hidrogênio 30%), conforme apresentado na Figura 1 e
Tabela 1.
No planejamento, foram utilizadas como respostas as absorvâncias dos elementos
cobre e zinco bem como a resposta múltipla obtida a partir do somatório das
absorvâncias individuais após normalização dos dados (BEZERRA et al. 2019).
Visualmente, a digestão realizada aplicando o planejamento experimental mostrou-
se eficiente para todos os experimentos, exceto para o ensaio 7.
O modelo quadrático obtido para ambas as respostas (Absorvâncias e RM)
apresentou superfícies muito semelhantes em relação ao aspecto visual e às
condições ideais. Isso demonstra que a digestão acontece numa mesma tendência
para ambos os elementos estudados. Neste caso, a RM mostrou-se muito útil para
uma avaliação global do sistema, visto que o comportamento individual dos
elementos é mantido mesmo quando se usa a resposta global.
O ponto máximo é identificado na cor vermelha nas figuras. Os pontos críticos
são obtidos pela aplicação do critério de Lagrange, que é baseado no
determinante Hessiano (CAMPAÑA et al. 1997).
Foi possível a quantificação de cobre para a amostra de mel coletada em Jitaúna.
Isso ocorre devido à baixa concentração de cobre presente nas amostras, e nesses
casos a quantidade é menor do que o limite de quantificação da técnica para o
elemento cobre.
Condições aplicadas experimentalmente.
A imagem é o resultado da resposta múltipla para Cu e Zn.
Conclusões
Pode-se concluir que a digestão utilizando ácido nítrico diluído com a presença de
peróxido de hidrogênio mostrou ser uma alternativa eficaz para a preparação de uma
amostra complexa como o mel. Adicionalmente, o uso de ácido diluído é uma
alternativa que contribui para a Química Verde, com o uso de substâncias menos
agressivas ao meio ambiente.
O planejamento de mistura aplicado apresentou características favoráveis como
rapidez e eficiência visando a otimização do método de digestão. A aplicação da
função de resposta múltipla mostrou-se eficiente para otimizar as proporções dos
reagentes.
Agradecimentos
Ao Laboratório de Química Analítica III - (LQA III), pela cessão do laboratório
permitindo a realização da pesquisa.
Referências
1. BEZERRA, Marcos Almeida et al. Otimização simultânea de respostas múltiplas e sua aplicação em química analítica – uma revisão. Talanta , v. 194, p. 941-959, 2019.
2. CAMPAÑA, A.M.G.; RODRIGUEZ, L.C.; GONZÁLEZ, A.L.; BARRERO, F.A.; CEBA, M.R. Sequential response surface methodology for multioptimization in analytical chemistry with three-variable Doehlert designs. Analytica Chimica Acta 348, 237-246, 1997.
3. INMETRO DOQ-CGCRE-008: Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial. Orientações sobre Validação de Métodos de Ensaios Químicos, 2003.
4. KHAMMAS, ZUHAIR AA; GHALI, AZHAR A.; KADHIM, KASIM H. Combined point cloud extraction and spectrophotometric detection of lead and cadmium in honey samples using a new ligand. Int J Chem Sei , v. 10, n. 3, pág. 1185-1204, 2012.
5. MENDES, Teresa MFF; BACCAN, S. Nivaldo; CADORE, Solange. Procedimentos de tratamento de amostras para a determinação de constituintes minerais em mel por espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado. Jornal da Sociedade Brasileira de Química, v. 17, p. 168-176, 2006.
6. PEDROSO, C.G.S.J. A apicultura como prática educacional de conservação, sustentabilidade e fonte de renda no campo. APACAME – Assossiação Paulista de Apicultores Criadores de Abelhas Melíficas Européias, 2018.
7. SANTOS, José Soares dos et al. Classificação do mel nas zonas semi-árida, Mata Atlântica e Floresta de Transição na Bahia, Brasil. Revista da Sociedade Brasileira de Química, v. 19, n. 3, pág. 502-508, 2008.
8. Krug, F.J.; Rocha, F.R.P. Métodos de Preparo de Amostras Para Análise Elementar. São Paulo: EditSBQ – Sociedade Brasileira de Química, 2016.
