Química Analítica

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

Instituto de Química

EXPERIMENTO 4: DETERMINAÇÃO DE COMPOSTOS VOLÁTEIS DE INGREDIENTES CULINÁRIOS POR MICROEXTRAÇÃO EM FASE SÓLIDA (SPME) ACOPLADA A GC-MS / DETERMINAÇÃO DE ETANOL EM BEBIDAS POR GC-FID (IONIZAÇÃO EM CHAMA)

QA416 – QUÍMICA ANALÍTICA IV

MÓDULO 1 – SEPARAÇÕES

Prof. Dr. José Alberto Fracassi da Silva

PED B Richard Piffer Soares de Campos

26 de novembro

Campinas – SP

2013

1. PARTE EXPERIMENTAL

- Ingredientes culinários:

Cravo da Índia MARCY - Produtos Alimentícios - Sapore di Roma Com. De Prod. Alimentícios LTDA. Embalagem 10g Validade dezembro/2011

Alecrim desidratado KITANO - Yoki Alimentos SA. Embalagem 6g Validade 01/06/2013 LOTE: F5L-B2B1

- Bebidas alcoólicas:

Montilla 1L - Carta Ouro 38% v álcool LOTE: L8338R2163L0903

Balalaika 965 mL 37,5% v álcool LOTE: 003C/2009

2 - RESULTADOS E DISCUSSÃO

2.1 - Parte 1 - Determinação de compostos voláteis de ingredientes culinários por microextração em fase sólida (SPME) acoplada a GC-MS

2.1.1 - Cravo da Índia

543-49-7 2-Heptanol

78-70-6 Linalool

628-99-9 2-Nonanol

119-36-8 Methyl salicylate

2.1.2 - Alecrim desidratado

79-92-5 Camphene

18172-67-3 (−)-β-Pinene

123-35-3 Myrcene

99-87-6 p-Cymene

470-82-6 1,8 - Cineole

76-22-2 (±)-Camphor

124-76-5 Isoborneol

562-74-3 Terpinen-4-ol

98-55-5 alpha-Terpineol

2.1.3 - Estruturas dos compostos voláteis nas amostras

Alecrim:

Camphene (−)-β-Pinene Myrcene

p-Cymene 1,8 – Cineole (±)-Camphor

Isoborneol Terpinen-4-ol alpha-Terpineol

Cravo da Índia

2-Heptanol Linalool

2-Nonanol Methyl salicylate

2.2 - Parte 2 - Determinação de etanol em bebidas por GC-FID

As condições no cromatógrafo, como: a temperatura do injetor, do forno e do detector, foram acertadas de acordo com o procedimento proposto.

Balões volumétricos de 10 mL foram preparados com padrão de etanol 2, 4, 6, 8 e 10% v/v em água e adicionados 4% v/v de n-butanol (padrão-interno) em cada solução para a construção da curva analítica.

Os volumes de etanol adicionados foram de 200, 400, 600, 800 e 1000 µL, enquanto o volume adicionado de n-butanol foi de 400 µL em todos os balões.

Exemplo de cálculo:

Para o preparo da solução de 2% etanol v/v no balão de 10 mL:

100%. Vetanol = 2% . 10mL

Vetanol = 0,1 mL = 200 µL

O volume de padrão interno adicionado em todos os balões:

100% . Vn-butanol = 4% . 10mL

Vn-butanol = 0,4 mL = 400 µL

2.2.1 - Detecção

As amostras foram analisadas por cromatografia gasosa com detector de ionização em chama (FID).

A cromatografia gasosa aplica-se à substâncias voláteis. Após sua injeção, os analitos são vaporizados, portanto é imprescindível que os analitos sejam termicamente estáveis, caso contrário, uma decomposição pode ser observada.

A coluna utilzada era polar, logo analitos com maior polaridade tiveram uma interação mais forte com a mesma, resultando em um maior tempo de retenção. No entanto, o etanol, apesar de sua cadeia menor, eluiu antes que o n-butanol, devido a sua maior volatilidade.

Segue-se da coluna a amostra direcionada para uma chama de ar/hidrogênio, com um detector por ionização de chama. Compostos orgânicos produzem íons e elétrons e a detecção envolve o monitoramento da corrente produzida pela coleta desses portadores de carga.

2.2.2 - Amostras

Para o preparo das amostras, o cálculo foi feito para que a amostra apresentasse 6% de teor de etanol, logo deve estar na metade da curva de calibração. Assim, para as amostras de Moltilla e de Balalaika, temos:

38% . VMontilla = 6% 10mL

VMontilla =1,58 mL

37,5% . VBalalaika = 6% 10mL

VBalalaika =1,60 mL

2.2.3 - Construção da curva de calibração com o uso do método do padrão interno

Para a construção da curva de calibração, utilizou-se o método do padrão interno, o qual consiste em adicionar um volume fixo do mesmo nas diferentes soluções de padrão. Assim, o cromatograma obtido conterá esse dois picos, ou seja, um relacionado ao padrão do analito (etanol) e o outro ao padrão interno (n-butanol).

A construção da curva foi realizada a partir da normalização dessas áreas, isto é, (área do pico referente ao etanol / área referente ao n-butanol), tal processo certifica que uma melhor confiabilidade dos dados, uma vez que qualquer interferência relacionada a isto é minimizada. [1]

A curva resultante do processo está apresentada na Figura .

Figura - Curva de calibração do etanol

Equação da curva de calibração

Área do pico = 9,75 106[Conc etanol] – 8,16 106

Amostra Montilla: 4,55% - Balão 10 mL porcentagem de álcool na garrafa – 28,8%

Amostra Balalaika: 4,43% - Balão 10 mL porcentagem de álcool na garrafa – 27,7%

Uma diferença significativa entre os valores obtidos e os descritos no rótulo pelo fabricante foi observada, entretanto, de magnitude pequena, o que caracteriza um resultado aceitável. Os possíveis erros relacionados à análise como um todo podem ser pontuados como: preparação das soluções, volatilidade dos álcoois utilizados como padrão interno e também o álcool da amostra, problemas de injeção da amostra/padrões, visto que foi realizada por analistas diferentes; mínimas bolhas na seringa, implicando na diferença de volumes de amostra que foram injetados no cromatógrafo.

Os resultados obtidos com a curva de calibração sem o método da adição padrão apresentam resultados abaixo do descrito nos rótulos.