Tese de Mestrado - Ana Machado

Implementao de um Mtodo para a Determinao de

Hidrocarbonetos Alifticos Saturados em leo de Girassol

por Cromatografia Gasosa

Ana Catarina do Carmo Correia Rodrigues Machado

Dissertao para a obteno do Grau de Mestre em

Engenharia Alimentar

Orientador: Professor Doutor Miguel Mourato

Co-orientador: Engenheira Paula Vasconcelos

Jri:

Presidente: Doutora Maria Suzana Leito Ferreira Dias Vicente, Professora Auxiliar do Instituto Superior de Agronomia da Universidade Tcnica de Lisboa.

Vogais: Doutora Maria Lusa Louro Martins, Professora Auxiliar do Instituto Superior de

Agronomia da Universidade Tcnica de Lisboa;

Doutor Miguel Pedro de Freitas Barbosa Mourato, Professor Auxiliar do Instituto

Superior de Agronomia da Universidade Tcnica de Lisboa;

Licenciada Paula Maria Machado George de Vasconcelos de Azevedo e Castro,

Tcnica Superior do Instituto Superior de Agronomia da Universidade Tcnica

de Lisboa, na qualidade de especialista.

Lisboa, 2011

Implementao de um Mtodo para a Determinao de Hidrocarbonetos Alifticos Saturados em leo de Girassol por Cromatografia Gasosa

i

Agradecimentos

Gostaria de agradecer a todos aqueles que directa ou indirectamente contriburam para a

realizao deste trabalho.

Ao meu orientador, Professor Doutor Miguel Mourato e Professora Doutora Lusa Louro

Martins pela oportunidade que me deram de realizar este trabalho, pela disponibilidade e

apoio constantes ao longo do desenvolvimento do mesmo, pelas sugestes e tambm pela

forma muito simptica como sempre me acolheram.

Engenheira Paula Vasconcelos, co-orientadora deste trabalho, pela maneira como me

acolheu no Laboratrio de Estudos Tcnicos e pela disponibilidade e abertura com que me

cedeu todas as informaes necessrias para o desenvolvimento deste trabalho,

contribuindo com valorosas crticas.

A todas as pessoas que trabalham no Laboratrio de Estudos Tcnicos, mais conhecido

como Laboratrio de Azeites do Instituto Superior de Agronomia, nomeadamente

Engenheira Helena Alegre pelo auxlio prestado durante a execuo do trabalho prtico e

pela disponibilidade para me ajudar nas mais variadas situaes.

A todos aqueles, famlia, amigos e colegas, que directa ou indirectamente, deram o seu

contributo, encorajando-me para que este trabalho tivesse sido possvel. Agradeo

especialmente e carinhosamente Mainha e NN, que muito me apoiaram, dando-me

nimo nos momentos mais difceis da realizao deste trabalho.

Aos meus pais e NN um agradecimento muito especial, pois a eles devo tudo o que sou

e tudo o que tenho, incluindo este curso.

A todos, o meu muito obrigada.


ii

Resumo

O leo mineral um subproduto derivado da destilao do petrleo, aplicvel a nvel

cosmtico, farmacutico e alimentar, usado como aditivo alimentar, quando de grau prprio

para tal. No entanto, pode tambm ser considerado uma contaminao, especialmente

importante no leo de girassol devido ao episdio das 100.000 toneladas de leo de girassol

Ucraniano altamente contaminado. Este trabalho tem como objectivo a implementao de

um mtodo para a determinao de hidrocarbonetos alifticos saturados em leo de girassol

por cromatografia gasosa em coluna capilar, com injeco on column e detector FID. Para

tal foram avaliados parmetros como linearidade, gama de trabalho, limiares analticos,

preciso, exactido e robustez do mtodo. Os resultados mostram que o mtodo linear

para uma gama de trabalho entre 15 e 60 mg.kg-1, com um limite de repetibilidade de 6,11

mg.kg-1 e uma variabilidade de resultados associados ao mtodo de 0,48 mg.kg-1. O mtodo

permite detectar e quantificar o analito a partir de 21 mg.kg-1 e 24 mg.kg-1, respectivamente.

Face aos resultados obtidos em ensaios de recuperao e aos Z-score de 0,5 e 0,04 obtidos

em ensaios interlaboratoriais, o mtodo exacto. Verifica-se tambm a robustez do mesmo,

sendo um mtodo sensvel ao modo de integrao dos resultados.

Palavras-chave: hidrocarbonetos alifticos saturados, leo mineral, leo de girassol,

cromatografia gasosa.


iii

Abstract

Mineral oil is a by-product derived from petroleum distillation, applicable in the areas of

cosmetics, pharmaceuticals and food, used as food additive when in the proper grade of

purity for this propose. However, it can also be considered a contaminant, especially

important in sunflower oil, due to the episode of the 100.000 tons of highly contaminated

Ukrainian sunflower oil. This experimental work aims at implementing a method for the

determination of saturated aliphatic hydrocarbons in sunflower oil by capillary gas

chromatography with on column injection and FID detector. For such purpose parameters

like linearity, working range, thresholds, precision, accuracy and robustness of the method

were evaluated. The results show that the method is linear in the range between 15 and 60

mg.kg-1, with a repeatability limit of 6,11 mg.kg-1 and a variability of results obtained by this

method of 0,48 mg.kg-1. The method allows to detect and quantify the analyte from 21 mg.kg-

1 and 24 mg.kg-1, respectively. Considering the results obtained in recovery tests and Z-score

of 0,5 and 0,04 obtained in inter-laboratory tests, the method is accurate. The robustness of

this method is also verified, although it is sensible to the way the integration is performed.

Key - words: saturated aliphatic hydrocarbons, mineral oil, sunflower oil, gas

chromatography.


iv

Extended Abstract

Mineral oil is a by-product derived from the distillation of petroleum, chemically inert and

composed essentially by alkanes with between 15 and 40 carbons and cyclic paraffins, that

can be found in a great variety of food, like nuts, grains of coffee, rice, bread and bakery

products. The origin of this contamination is extremely diversified, highlighting the fact that

mineral oil can be used as lubricant of fibers that make up food packaging, in pesticide

formulation and as release agent in the area of bakery and pastry. This mixture of

compounds can also be used as food additives as long as it is a white mineral oil, that is, a

highly refined mineral oil from which aromatic hydrocarbons, harmful to human health, have

been removed. Even so, the contact of mineral oil with human body can be accomplished not

only by food products, but also through cosmetics, pharmaceuticals and due to pollution.

However, the interaction of this set of compounds with human body has never been

considered a health hazard, until the incident of the 100,000 tons of Ukrainian sunflower oil,

crude and refined, contaminated with high concentrations of mineral oil. From this moment, it

was established in the European Union that there was a need to control the quality of

vegetable oils, especially sunflower oil imported from Ukraine, instituting that a control of the

amount of saturated aliphatic hydrocarbons especially of mineral origin would have to be

made, which may not exceed a maximum level of 50 mg.kg-1, both for refined and crude

sunflower oil.

This experimental work aims at implementing an internal method for the determination of

saturated aliphatic hydrocarbons in sunflower oil by capillary gas chromatography with on

column injection and FID detector. In this method, a pre-treatment of the sample in column

chromatography is performed, using silica gel treated with silver nitrate and as eluent

chromatography-grade n-hexane. For validation purposes some parameters were evaluated,

including working range and linearity, analytical thresholds limits of detection and

quantification precision through repeatability and intermediate precision, accuracy through

recovery experiments and inter-laboratory tests as there are no certified reference materials

for the analysis of mineral oil and the robustness of the method. The results obtained in

these experiments show that the method is linear in the range between 15 and 60 mg.kg-1

and has a sensitivity of 0,0309 kg.mg-1. The repeatability limit, calculated on the basis of an

assay in repeatability conditions is 6,11 mg.kg-1 and the variability of results associated to the

method, calculated in the basis of an assay in condition of intermediate precision with

variation of the day of analysis, is 0,48 mg.kg-1. The method allows detection of the analyte

from 21 mg.kg-1, but quantification can only be accomplished from 24 mg.kg-1. Given the

results obtained in recovery experiments with recovery rates from 90 % to 110 % in an


v

assessment carried out with samples of sunflower and soybean oils, both crude and refined,

and the Z-score of 0.5 for a sample of sunflower oil and 0.04 for a soybean oil, obtained in

inter-laboratory assays, the method is considered accurate. The robustness of the method is

also verified, however being sensible to the way the integration is performed, it is important

to define objective criteria to successfully complete this stage of the process. To minimize the

possibility of introducing errors in the results, originating from the integration mode, there is a

need for standardization of methods used to perform this determination, which can be

achieved with the implementation of ISO guidelines that are still awaiting approval. In

addition, it was confirmed the need to use chromatography-grade n-hexane instead just

analytical purity, as it introduces a contamination with mineral oil in the sample that distorts

the results upwards. In comparing the method used in this experimental work with ISO

guidelines, which will be the basis for this determination in the future, it was found that there

are no significant differences in the results obtained. It was verified, thus, through validation

that this method allows the attainment of trustworthy results for the determination of

saturated aliphatic hydrocarbons of mineral origin in sunflower oil, taking into account the

results of the assessment of objective criteria that include the validation of a test method.

That is, it was verified that this method allows determining whether a specific sample is within

the legal limits in terms of food quality, thus allowing its commercialization. Although the

method is specific to sunflower oil, there is also the possibility of applying it to other

vegetable oils such as soybean oil, which was tested in this work in inter-laboratory trials and

recovery tests, or even applicable to another types of food.

As mineral oil, besides being a major contamination of human body accounting for the

accumulation of approximately 1 g of this mixture of compounds in human body fat and in

extreme cases of 10 g is also one of the most common contaminants found in food and

usually with unknown origin, its control is essential, especially in food, in order to control the

quality of ingested food. The inspection of this type of contamination becomes especially

important since this can happen with white mineral oil, also called food grade mineral oil or

technical grade oil, which is a mineral oil containing high amounts of aromatic hydrocarbons,

used for technical work as lubrication and equipment maintenance and therefore not fitted for

human consumption, what could adversely affect health of consumers, depending on the

degree of contamination.

Key - words: saturated aliphatic hydrocarbons, mineral oil, sunflower oil, gas

chromatography.


vi

ndice

ndice de Figuras viii

ndice de Quadros ix

Lista de Abreviaturas x

I. Enquadramento do tema 1

II. Introduo 2

II.1. leos e gorduras na indstria alimentar 2

II.2. Importncia nutricional dos leos vegetais 3

II.3. reas de aplicao dos leos vegetais 6

II.4. O girassol 8

II.4.1. A cultura do girassol 8

II.4.2. leo de girassol 9

II.5. A soja 12

II.5.1. A cultura da soja 12

II.5.2. leo de soja 14

II.6. Modo de produo de um leo vegetal 17

II.7. leo mineral 19

II.7.1. Aplicaes do leo mineral 20

II.7.2. leo mineral em alimentos 20

II.7.3. Toxicidade do leo mineral 22

II.8. Cromatografia gasosa 25

II.9. Validao de um mtodo analtico 29

III. Parte experimental 39

III.1. Materiais e reagentes 39

III.1.1. Materiais 39

III.1.2. Reagentes 39

III.2. Procedimento experimental 40

III.2.1. Preparao de gel de slica prateado 40

III.2.2. Preparao da coluna cromatogrfica de pr-tratamento 40

III.2.3. Fraccionamento do leo 41

III.2.4. Separao cromatogrfica 41

III.2.5. Determinaes quantitativas 42

III.3. Anlises efectuadas 43


vii

III.3.1. Limiares analticos 43

III.3.2. Curva de calibrao 44

III.3.3. Repetibilidade 44

III.3.4. Exactido 44

III.3.5. Robustez 44

IV. Resultados e discusso 46

IV.1. Curva de calibrao e sensibilidade 47

IV.2. Limiares analticos 51

IV.3. Preciso 56

IV.3.1. Repetibilidade 57

IV.3.2. Reprodutibilidade 60

IV.3.3. Preciso Intermdia 61

IV.4. Exactido 63

IV.4.1. Materiais de Referncia Certificados (MRC) 63

IV.4.2. Comparaes interlaboratoriais 63

IV.4.3. Ensaios de recuperao 67

IV.5. Robustez 68

V. Propostas para trabalho futuro 77

VI. Concluses 78

VII. Referncias bibliogrficas 81

VIII. Anexos 87


viii

ndice de Figuras

Figura 1: Variao da produo mundial de leos vegetais (em milhes de toneladas)

ao longo de seis anos. 3

Figura 2: Esquema representativo da estrutura de um triglicrido. 4

Figura 3: Evoluo da produo mundial dos principais leos vegetais, ao longo de

35 anos. 7

Figura 4: Produo mundial de girassol em kg/ha. 8

Figura 5: Produo nacional de girassol. 9

Figura 6: Principais pases de produo e consumo de leo de girassol. 10

Figura 7: Principais pases produtores de soja (dados de 2009/2010). 13

Figura 8: Principais produtores e consumidores de leo de soja (dados de 2009/2010). 15

Figura 9: Esquematizao da estrutura de um cromatgrafo gasoso. 26

Figura 10: Esquematizao da estrutura de um detector de ionizao por chama. 28

Figura 11: Rampa de temperatura do forno, na anlise cromatogrfica de leo

mineral. 42

Figura 12: Correlao entre concentrao de padres de parafina e sinal obtido em

termos de rea correspondente a leo mineral. 48

Figura 13: Correlao entre concentrao de padres de parafina e rea

normalizada correspondente a leo mineral. 48

Figura 14:Exemplificao da integrao da banda larga correspondente a leo mineral

num cromatograma referente a leo de girassol refinado. 73

Figura 15: Exemplificao da integrao pico a pico dos hidrocarbonetos alifticos

normais num leo para o mesmo leo de girassol refinado apresentado na Figura 13. 74


ix

ndice de Quadros

Quadro I: Composio genrica de leos alimentares. 4

Quadro II: Teor de cidos gordos de diversos leos vegetais. 5

Quadro III: Composio nutricional mdia do leo de girassol (valores por 100 g). 11

Quadro IV: Comparao da composio em cidos gordos de leo de girassol

tradicional e leo de girassol com elevado teor em cido oleico. 12

Quadro V: Composio nutricional mdia do leo de soja (valores por 100 g). 16

Quadro VI: Composio tpica em cidos gordos do leo de soja. 16

Quadro VII: Parmetros de validao a avaliar conforme o tipo de ensaio. 30

Quadro VIII: Compilao dos resultados de avaliao de qualidade do mtodo usado. 51

Quadro IX: Resultados obtidos (em mg.kg-1) nos dez replicados para determinao

dos limiares analticos. 52

Quadro X: Smula dos valores obtidos para os limites de deteco e de quantificao

pelos dois mtodos de clculo. 54

Quadro XI: Resultados obtidos (mg.kg-1) na determinao da repetibilidade. 57

Quadro XII: Resultados obtidos nos dez ensaios para a avaliao da preciso

intermdia. 61

Quadro XIII: Resultados obtidos (mg.kg-1) nos ensaios interlaboratoriais, para as

amostras de leo de girassol refinado e leo de soja bruto. 64

Quadro XIV: Resultados obtidos (mg.kg-1) pelo LET, na anlise de amostras de leo

de girassol refinado e leo de soja bruto, englobadas no ensaio interlaboratorial. 66

Quadro XV: Resultados obtidos nos ensaios de recuperao, para o estudo da

exactido do mtodo. 68

Quadro XVI: Resultados dos ensaios para testar a necessidade de filtrao de

amostras com impurezas. 70

Quadro XVII: Comparao de sistemas de integrao atravs da inspeco de

resultados obtidos para a anlise dos limiares analticos. 72

Quadro XVIII: Resultados da comparao entre mtodos. 75


x

Lista de Abreviaturas

ADI Admissible Dialy Intake Dose Diria de Ingesto Aceitvel

AVC Acidente Vascular Cerebral

EFSA European Food Safety Authority

FDA Food and Drug Administration

FID - Flame Ionization Detector - Detector de Ionizao por Chama

GC - Gas Chromatography - Cromatografia Gasosa

HPLC High Performance Liquid Chromatography Cromatografia Lquida de Alta

Eficincia

IRMM Institute for Reference Materials and Measurements

JECFA Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives

LC Liquid Chromatography Cromatografia Lquida

LD Limite de Deteco

LDL Low Density Lipoprotein

LET Laboratrio de Estudos Tcnicos

LQ Limite de Quantificao

MRC Materiais de Referncia Certificados

NIST National Institute of Standards and Technology

NOAEL No Observed Adverse Effect Level

SE Solvente Evaporation Evaporao de solvente

VLDL Very Low Density Lipoprotein


1

I. Enquadramento do tema

Os hidrocarbonetos de origem mineral - comummente designados por leo mineral - podem

ser encontrados numa grande variedade de alimentos, desde nozes, gros de caf, arroz,

po e produtos de padaria e ainda nos vegetais, sendo a provenincia desta contaminao

extremamente diversificada, destacando-se o facto de o leo mineral ser usado como

lubrificante de fibras que compem embalagens para alimentos, em formulaes de

pesticidas e ainda como agente antiaderente no ramo da padaria e pastelaria. Ainda assim,

o contacto do leo mineral com o organismo humano pode ser feito no s por via de

produtos alimentares, mas tambm atravs da cosmtica ou produtos farmacuticos ou

ainda devido poluio. No entanto este tipo de contaminao nunca havia sido

considerado perigoso para a sade, at ao incidente das toneladas de leo de girassol,

proveniente da Ucrnia, contaminado com elevadas concentraes de leo mineral (em

2008), existindo mesmo, leo de girassol bruto contaminado com 7000 mg.kg-1 e leo de

girassol refinado com 2000 mg.kg-1 de contaminao com esta mistura de compostos. A

partir deste momento, estabeleceu-se na Unio Europeia que havia necessidade de controlo

da qualidade dos leos vegetais, especialmente do leo de girassol importando da Ucrnia,

instituindo-se que deveria ser feito um controlo quantidade de hidrocarbonetos alifticos

saturados no leo de girassol, no devendo estes exceder um nvel mximo de 50 mg.kg-1,

tanto para leo de girassol refinado como bruto.

Assim se justifica o aparecimento de mtodos de ensaio para a determinao de

hidrocarbonetos alifticos saturados em leos vegetais, com o intuito de controlar a

qualidade dos leos que a Europa importa, visto que o consumo de leos vegetais tem

aumentado entre a populao, que procura uma alimentao mais saudvel.


2

II. Introduo

II.1. leos e gorduras na indstria alimentar

Os leos e gorduras so parte significativa dum vasto grupo de compostos designados

genericamente lpidos - cuja caracterstica comum o facto de serem geralmente solveis

em solventes orgnicos e insolveis, ou fracamente solveis, em gua - podendo ser

encontrados em clulas de origem animal, vegetal e microbiana. A distino entre leos ou

gorduras lquidas e gorduras faz-se pelo facto de serem lquidos ou slidos temperatura

ambiente, respectivamente. Estes compostos so conjuntamente com as protenas e

glcidos, os principais componentes estruturais de todas as clulas vivas, sendo a mais

concentrada fonte de energia (da sua oxidao resultam 9 kcal/g, enquanto da oxidao das

protenas e dos glcidos resultam apenas 4 kcal/g), fonte de cidos gordos essenciais (cido

linoleico - mega 6 - e cido linolnico - mega 3) e vitaminas lipossolveis (vitamina A, D,

E, K), o que lhes confere grande importncia nutricional (Lopes, 2000). So ingeridas como

gorduras visveis - manteiga, banha, leos de tempero, entre outros - ou como constituintes

dos alimentos, por exemplo, no leite, queijo ou carne. Contribuem para o sabor e

palatabilidade, flavour (como precursores de aroma) e textura dos alimentos e aumentam a

sensao de saciedade, aps a sua ingesto (Lopes, 2000).

Os pases ocidentais utilizaram durante muitos sculos essencialmente gorduras animais

para suprir as suas necessidades em termos de gordura, existindo, no entanto, algumas

excepes, em que eram utilizados leos produzidos localmente, podendo citar-se o

exemplo do azeite nos pases mediterrnicos e da colza em Frana e na Polnia, sendo

que, a manteiga e o sebo se mantiveram como as gorduras mais importantes na Europa at

meados do sculo XIX. Com a introduo, no final desse sculo, da prensagem hidrulica e

a extraco por solventes, os leos vegetais comearam a ganhar vantagem. Para alm

disto, aquando das conquistas coloniais, as oleaginosas tropicais, nomeadamente, o

amendoim, comearam a chegar Europa a preos muito baixos, fazendo concorrncias

aos produtos nacionais. No entanto, no final da Segunda Guerra Mundial, como

consequncia do aumento do preo do amendoim no mercado internacional, o Ocidente

comeou a desenvolver algumas culturas oleaginosas: o girassol em Frana e no leste da

Europa; a colza no Canad, Frana, Polnia, Alemanha e Sucia; e paralelamente, nos EUA

comeou a desenvolver-se a cultura da soja (Lopes, 2000).

Actualmente existe no mercado uma grande variedade de leos vegetais, tendo-se

verificado um aumento da produo dos mesmos ao longo dos ltimos anos - de

aproximadamente 119 milhes de toneladas em 2005/06 para aproximadamente 147


3

milhes de toneladas em 2010/11 (Carvalho, 2010). Ao nvel dos leos vegetais destacam-

se os de Palma, Soja, Colza e Girassol, como os de maior produo mundial (Figura 1).

Figura 1: Variao da produo mundial de leos vegetais (em milhes de toneladas) ao longo de seis anos.

Adaptado de Carvalho (2010).

II.2. Importncia nutricional dos leos vegetais

Quimicamente um leo composto por duas fraces (Quadro I):

Fraco saponificvel (representa cerca de 99 % de um leo): insolvel em gua,

constituda essencialmente por triglicridos, mas tambm por mono e diglicridos

resultantes da hidrlise dos primeiros. Contm ainda cidos gordos livres, fosfatdeos,

glucsidos e pigmentos verdes que contm clorofila e produtos resultantes da sua

decomposio. Muitas das caractersticas fsicas, qumicas e metablicas de um leo

dependem da composio desta fraco (Lopes, 2000; Silva, 2001);

Fraco insaponificvel (representa entre 0,5 e 1,5 % de um leo): solvel em gua,

constituda por componentes menores, os quais compreendem hidrocarbonetos,

esteris, ceras, lcoois, substncias corantes e aromticas, vitaminas, tocoferis e

polifenis. Esta a fraco responsvel pelo valor biolgico, nutricional e pela

resistncia oxidao de um leo. A sua concentrao depende do tipo de leo, no

entanto, esta fraco sempre maior no leo bruto do que no refinado,

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

2005/06 2006/07 2007/08 2008/09 2009/10 2010/11

Pro

du

o

Mu

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Ano

Coco

Algodo

Azeite

Palma

Palmiste

Amendoim

Colza

Soja

Girassol


4

independentemente do tipo de leo e, portanto, diminui com o processamento (Lopes,

2000; Silva, 2001).

Quadro I: Composio genrica de leos alimentares.

Componente % Componente ppm

Tocoferis 150 2000

Triglicridos 90 99 Tocotrienis 0,0 1500

Diglicridos 0,0 0,2 Fenis 0,0 50

Monoglicridos 0,0 0,2 Clorofilas e derivados 0,0 20

cidos Gordos Livres 0,2 9,5 Carotenides 0,0 500

Fosfolpidos 0,01 0,1 Metais 0,01 2,5

Esteris 0,4 2,0 Materiais oxidados 0,01 2,5

Humidade 0,0 0,1 Protenas 0,0 0,01

Gomas 0,0 2,0

Fonte: Lopes, 2000.

Os triglicridos compostos em que cada grupo hidroxilo do glicerol esterificado com uma

molcula de um cido gordo (Figura 2), num processo que controlado pelo metabolismo

da planta - so compostos especialmente importantes no que respeita s propriedades

fsicas, qumicas e biolgicas dos leos, no s porque so os componentes maioritrios

dos mesmos, mas tambm porque a posio e o tipo de cidos gordos num triglicrido vo

influenciar essas mesmas propriedades.

Figura 2: Esquema representativo da estrutura de um triglicrido.

Fonte: http://www.medicinapreventiva.com.ve/laboratorio/trigliceridos.htm

cido Gordo Livre

Triglicrido

Glicerol


5

Os cidos gordos que constituem os triglicridos dos leos so predominantemente cidos

alifticos monocarboxlicos de cadeia linear e nmero par de tomos de carbono, de C4 a

C24, podendo estes ser saturados quando possuem apenas ligaes simples entre os

tomos de carbono da cadeia carbonada - monoinsaturados ou polinsaturados quando

possuem uma ou mais ligaes duplas na cadeia carbonada, respectivamente. Dentre os

cidos gordos presentes em leos vegetais destacam-se o cido oleico (C18:1) como cido

gordo monoinsaturado, o cido linoleico (C18:2) como polinsaturado e o cido palmtico

(C16:0), na categoria dos cidos gordos saturados. O Quadro II apresenta a composio

mdia em cidos gordos de alguns leos vegetais.

Quadro II: Teor de cidos gordos de diversos leos vegetais.

leos cidos gordos

saturados

cidos Gordos

Monoinsaturados

cidos Gordos Polinsaturados

cido Linoleico cido Linolnico

Colza 6 % 58 % 26 % 10 %

Girassol 11 % 2 % 69 % -

Palma 48 % 40 % 10 % -

Azeite 14 % 77 % 8 % < 1 %

Soja 15 % 24 % 54 % 7 %

Adaptado de Reda & Carneiro (2007).

Os cidos gordos desempenham diversas funes ao nvel da nutrio humana, podendo

ocasionar, consoante o tipo de cido gordo em questo, efeitos benficos ou prejudiciais

para a sade. O aumento de cidos gordos saturados na dieta induz a hipercolesterolemia,

ou seja, um aumento do colesterol total e da fraco aterognica (colesterol LDL),

enquanto os cidos gordos polinsaturados possuem o efeito contrrio reduo da

hipercolesterolemia. H vrias explicaes sobre os mecanismos pelos quais os cidos

gordos afectam as concentraes de colesterol plasmtico, podendo referir-se a mudana

na composio das lipoprotenas, alteraes na produo de LDL (Low Density Lipoprotein)

e VLDL (Very Low Density Lipoprotein) pelo fgado e ainda alterao da actividade dos

receptores da LDL (Moraes & Colla, 2006).

De entre os cidos gordos convm salientar o papel de dois cidos gordos essenciais - o

cido linoleico e o cido linolnico. Relativamente ao cido linoleico, o principal cido gordo

mega 6, possui um papel importante no organismo humano, visto que, num ser humano

saudvel ser convertido em cido gama-linolnico, sendo este posteriormente convertido


6

em cido araquidnico, que atravs da via metablica da cascata do mesmo cido, produz

eicosanides, importantes compostos hormonais que desempenham um papel de extrema

importncia em muitas funes corporais, tais como reaco anti-inflamatria e participao

na estrutura das membranas celulares - influenciando a viscosidade sangunea,

permeabilidade dos vasos, aco antiagregadora e presso arterial (Guin & Henriques,

2011). Convm ainda salientar o papel do cido linolnico, a partir do qual so sintetizados,

no organismo humano, os cidos gordos de cadeia longa da famlia mega 3, sendo este

cido um precursor primordial das prostaglandinas, leucotrienos e tromboxanos, substncias

que possuem actividade anti-inflamatria, anti-coagulante, vasodilatadora e anti-agregante

(Moraes & Colla, 2006). Alm do papel nutricional na dieta, os cidos gordos mega 3

podem ajudar a prevenir uma variedade de doenas, incluindo doenas do corao, cancro,

artrite, depresso e Alzheimer. As deficincias de mega 3 esto relacionadas com a

diminuio da memria e capacidades mentais, baixa viso, maior tendncia para a

formao de cogulos sanguneos, diminuio da imunidade, entre outros (Guin &

Henriques, 2011). importante salientar que necessrio um equilbrio apropriado entre os

dois tipos de cidos gordos essenciais mega 3 e mega 6 visto que estes trabalham

em conjunto com o objectivo da promoo da sade. A deficincia ou o desequilbrio no

fornecimento destes dois cidos gordos ao organismo est relacionado com graves

condies de sade, de que so exemplo, ataque cardaco, cancro, asma, lpus, depresso,

envelhecimento acelerado, acidente vascular cerebral (AVC), hiperactividade e sndrome de

dfice de ateno (Guin & Henriques, 2011).

Relativamente aos cidos gordos monoinsaturados, para alm de serem eficazes redutores

de colesterol, estes possuem tambm outros efeitos benficos, tais como a diminuio da

oxidao do colesterol LDL e melhoria da palatabilidade dos alimentos (Moraes & Colla,

2006).

Assim, as recomendaes dietticas avanam no sentido de diminuir as gorduras saturadas

numa dieta, em favor das mono e polinsaturadas, sem que estas ltimas ultrapassem 10 %

das calorias totais (Moraes & Colla, 2006).

II.3. reas de aplicao dos leos vegetais

Um leo possui diversas aplicaes ao nvel alimentar, das quais se podem destacar o uso

para fins culinrios, fritura - quer domstica, quer industrial - panificao, produo de

margarinas, leo de tempero, entre outros. Os critrios de escolha de um leo alimentar


7

para determinada aplicao esto intimamente relacionados com a mesma: aroma e textura

do produto onde o leo seleccionado vai ser utilizado, gosto residual que deixa aps a sua

ingesto, estabilidade aromtica, disponibilidade no mercado, custo, necessidades

nutricionais especficas e ainda requisitos explcitos do consumidor alvo. De entre os

factores mencionados tem-se verificado uma predominncia da preocupao em termos

nutricionais - optando-se sempre que possvel, em termos das caractersticas desejadas

para o produto final, por leos com baixo teor em gordura saturada - e ainda em termos de

custos e disponibilidade no mercado (Lopes, 2000).

Convm ainda salientar que as especificaes para leos alimentares tm sofrido alteraes

ao longo do tempo, especialmente devido ao desenvolvimento de tcnicas analticas que

permitem conhecimentos mais detalhados ao nvel da qualidade nutricional e funcional dos

mesmos. Verifica-se que os factores que actualmente mais importncia possuem ao nvel

das caractersticas de um leo alimentar so o facto de ser totalmente de origem vegetal,

rico em cidos gordos polinsaturados e pobre em saturados, virtualmente livre de cidos

gordos trans, sem adio de leos hidrogenados e de corantes (Lopes, 2000).

Neste trabalho pretende-se implementar um mtodo para avaliar um dos parmetros de

qualidade associados ao leo de girassol determinao de hidrocarbonetos alifticos

saturados, mais comummente designada por contaminao com leo mineral - e ainda

extrapolar algumas concluses para o leo vegetal que se manteve durante muitos anos

como o de maior produo e consumo a nvel mundial leo de soja (Figura 3).

Figura 3: Evoluo da produo mundial dos principais leos vegetais, ao longo de 35 anos.

Fonte: Rosillo-Calle et al, 2009.

leo de Soja

leo de Colza

leo de Palma

leo de Girassol Pro

du

o

Mu

nd

ial d

e

leo

s V

ege

tais

(m

ilh

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to

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lad

as p

or

ano

)

Ano


8

II.4. O girassol

II.4.1. A cultura do girassol

O girassol (Helianthus annuus L.) uma planta anual, da famlia das Asteraceae, originria

da Amrica do Norte. As flores desta planta so caracterizadas por possurem grandes

inflorescncias do tipo captulo (flores inseridas num receptculo discide ou arredondado

protegido por brcteas), que podem variar dos 7 aos 30,5 cm na diagonal, com disco floral

escuro e lgulas radiais de cor amarela, nos casos mais comuns, mas que tambm podem

ter cor vermelho mogno, laranja ou branco e um caule, que pode atingir at trs metros de

altura. Uma caracterstica peculiar do girassol o heliotropismo - movimento da planta em

direco ao sol - da qual deriva o seu nome comum. A flor do girassol contm no seu interior

vrias centenas de sementes, com um comprimento entre 0,8 e 1,7 centmetros e largura

entre 0,4 e 0,9 centmetros, sendo que a cor das mesmas varia de acordo com a variedade

de girassol, podendo ir do preto, ao branco, passando por preto com listas verticais brancas

(Grompone, 2005; RaB et al, 2008).

Os girassis tiveram a sua origem em 3000 a.C. nos povos indgenas da Amrica do Norte

que os cultivavam para alimentao, no entanto, apenas no sculo XVI as sementes desta

planta foram levadas para a Europa (Grompone, 2005). Actualmente cultivada em todo o

mundo (Figura 4), sendo uma oleaginosa que apresenta caractersticas agronmicas muito

importantes, como o rpido crescimento, elevada resistncia seca, s temperaturas baixas

e ao calor, o que lhe confere grande adaptabilidade a diferentes condies climatricas. Em

Portugal, devido capacidade de adaptao da cultura do girassol ao clima seco e quente,

a quase totalidade da produo nacional ocorre no Alentejo (Figura 5).

Figura 4: Produo mundial de girassol em kg/ha.

Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Sunflower.

Produo de girassol em kg/ha


9

Esta grande versatilidade ainda reforada pelas vrias aplicaes relativas ao girassol,

das quais se podem destacar:

dos frutos, mais comummente chamados de sementes, extrado o leo de girassol,

utilizado na alimentao humana - para cozinhar, em cru ou em margarinas - na rea

dos cosmticos e na produo de biodisel;

tambm as sementes desta planta podem ser utilizadas na alimentao humana;

das flores do girassol pode ser produzido

mel;

em substituio de outros gros, a

semente de girassol muitas vezes

utilizada na alimentao animal, assim

como as suas folhas;

a flor comercializada como ornamento,

sendo algumas variedades especialmente

produzidas para este fim;

o girassol pode ser usado em adubao

verde, devido ao seu desenvolvimento inicial rpido, eficincia desta planta na

reciclagem de nutrientes e como agente protector dos solos contra a eroso e infestao

de invasoras, atravs do fenmeno da alelopatia - capacidade que as plantas possuem

de produzirem substncias qumicas que, libertadas no ambiente de outras, influenciam

de forma favorvel ou desfavorvel o seu desenvolvimento;

os caules desta planta possuem uma fibra que pode ser utilizada na produo de papel.

II.4.2. leo de girassol

A grande importncia econmica do cultivo de girassol a nvel mundial deve-se excelente

qualidade do leo comestvel que se extrai da semente desta planta, que considerado

dentro dos leos vegetais, um dos que possui melhor qualidade a nvel nutricional e

organolptico (aroma e sabor). Alm disso, a massa resultante da extraco do leo -

altamente proteca - pode ser utilizada para produo de alimentao animal (Grompone,

2005).

Os maiores produtores de leo de girassol a nvel mundial so a Ucrnia, Rssia, Europa e

Argentina, no entanto, os maiores consumidores so a Europa, a Rssia e a Turquia

(Carvalho, 2010). A importncia de um leo em termos de consumo reflecte, em parte, a

Figura 5: Produo nacional de girassol.

Fonte: INE, 2011.


10

distribuio geogrfica da produo de sementes ou frutos associados a esse leo, bem

como dos usos e costumes do povo em questo. Assim, se justifica a elevada produo de

leo de girassol em regies de grande abundncia de sementes, onde o seu consumo

muito reduzido e pases com baixa produo de leo face s necessidades de consumo.

Figura 6: Principais pases de produo e consumo de leo de girassol.

Adaptado de Carvalho, 2010.

O leo de girassol essencialmente constitudo por triacilgliceris (98 - 99 %) e uma

pequena fraco de fosfolpidos, tocoferis, esteris e ceras (fraco insaponificvel).

Possui um elevado teor em cidos gordos insaturados (cerca de 83 %), mas um teor

reduzido em cido linolnico ( 0,2 %), sendo rico essencialmente em cido linoleico, um

dos cidos gordos essenciais. As variaes no teor deste cido gordo so consequncia

no s da variedade, como de diferenas climticas durante o seu cultivo. Dois factores que

favorecem este leo em termos de qualidade nutricional so o facto de proporcionar um

cido gordo essencial (cido linoleico) e possuir, simultaneamente, baixa quantidade de

cido palmtico que se pensa aumentar o colesterol LDL no sangue (Grompone, 2005).

Para alm disto, o cido linoleico presente no leo de girassol, pertencente ao grupo dos

cidos gordos mega 6, transformado pelo organismo humano em cido araquidnico e

em outros cidos gordos polinsaturados. Os mega 6 derivados do cido linoleico exercem

um importante papel fisiolgico ao participarem na estrutura das membranas celulares,

influenciando a viscosidade sangunea, permeabilidade dos vasos, aco anti-agregadora,

presso arterial, reaco inflamatria e funes plaquetrias (Moraes & Colla, 2006).

0

1000

2000

3000

4000

5000

Pro

du

o

e C

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sum

o

(em

milh

are

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ela

das

)

Pas

Consumo

Produo


11

Este leo possui como constituinte maioritrio da sua fraco tocoferlica a forma -

tocoferol, ao contrrio da maioria dos leos vegetais que tm a forma - tocoferol. O -

tocoferol presente no leo de girassol apresenta, a temperaturas elevadas, menor actividade

antioxidante do que o - tocoferol dos leos em que mais abundante, mas, por outro lado,

o leo de girassol apresenta maior actividade em vitamina E do que os leos onde

predomina a forma tocoferol (Grompone, 2005).

Quadro III: Composio nutricional mdia do leo de girassol (valores por 100 g).

Valores nutricionais por 100 g

Energia 884 kcal

Hidratos de carbono 0 g

Gordura 100 g

Saturada 10,3 g

Monoinsaturada 19,5 g

Polinsaturada 65,7 g

Protena 0 g

Vitamina E 41,08 mg

Vitamina K 5,4 g

Adaptado de Grosvenor & Smolin, 2002; Karleskind, 1996.

Para alm do leo de girassol rico em cido linoleico, existem hoje disponveis no mercado

outros tipos de leo de girassol (Karleskind, 1996):

leo de girassol com alto teor de cido linoleico (leo de girassol tradicional);

leo de girassol com elevado teor de cido oleico (aproximadamente 82 % de cido

oleico);

leo de girassol com teor mdio de cido oleico (aproximadamente 69 % de cido

linoleico).

As variaes nos perfis de cidos gordos so fortemente influenciadas tanto por factores

genticos da cultura, como pelo clima, sendo que se justifica o aparecimento deste tipo de

leos de girassol modificados de forma a aumentar a estabilidade oxidativa do mesmo -

diminuindo o contedo em cidos gordos polinsaturados e aumentando os monoinsaturados

- mantendo o baixo nvel de gordura saturada (Quadro IV) e a riqueza em vitamina E.


12

Quadro IV: Comparao da composio em cidos gordos de leo de girassol tradicional e leo de

girassol com elevado teor em cido oleico.

cido gordo

Composio (%)

leo de girassol

tradicional

leo de girassol com elevado teor em

cido oleico

cido Palmtico (C16:0) 7 3

cido Esterico (C18:0) 4 5

cido Linoleico (C18:2) 70 9

cido Oleico (C18:1) 16 83

cido Linolnico (C18:3) Pequenas quantidades Pequenas quantidades

Adaptado de Karleskind, 1996.

O leo de girassol , assim, uma fonte importante de cidos gordos essenciais e de vitamina

E, que pode ser utilizado a frio directamente sobre os alimentos, em molhos para saladas,

maionese, entre outros. Entra ainda na composio de numerosas margarinas e cremes

vegetais de barrar, em combinao com outros componentes de ponto de fuso mais

elevado e na produo de produtos de panificao e de conservas, tendo em conta que o

seu teor de gordura saturada mais baixo do que o de leos de milho ou soja, por exemplo.

Tambm pode ser utilizado como leo de fritura, em especial as variedades ricas em cido

oleico, cuja estabilidade s alteraes pelo aquecimento superior das variedades com

teores elevados de cido linoleico.

II.5. A soja

II.5.1. A cultura da soja

A soja (Glycine max), originria do leste Asitico, pertencente famlia Fabaceae, uma

leguminosa rica em protena, que cultivada para alimentao humana e animal e ainda

para a produo de biodiesel. Esta leguminosa foi durante muito tempo um alimento

desconhecido, excepto para segmentos muito especficos da populao - por exemplo, os

vegetarianos - no entanto, hoje amplamente usada na alimentao humana, quer na forma

de bebida (mais conhecida como leite de soja), quer na forma de tofu ou como ingrediente

de sumos de fruta e iogurtes.

A soja uma planta anual, cultivada nos meses mais quentes - com temperaturas entre os

20 e 40 C - sendo uma cultivar muito rentvel, visto que uma planta muito resistente a


13

parasitas. A altura desta leguminosa pode variar entre os 20 centmetros e os 2 metros; as

vagens, caules e folhas esto cobertos de pequenos plos castanhos ou cinzentos e as

folhas so trifoliadas, com trs a quatro folhetos por cada folha. As flores frteis nascem na

axila da folha e podem possuir cor branca, rosa ou roxa, sendo que, antes das sementes

atingirem a maturidade, caem as folhas. O fruto, que cresce em aglomerados de trs ou

quatro, uma vagem peluda de 3 a 8 centmetros e contm cerca de duas a quatro

sementes no seu interior. A semente da soja possui um invlucro duro, resistente gua e

com funo de proteco da mesma, podendo este possuir vrias cores, incluindo preto,

castanho, azul, amarelo e verde. A semente constituda por aproximadamente 40 % de

protena, 21 % de leo, 34 % de hidratos de carbono e 5 % de cinzas (Wolf & Cowan, 1975).

A cultura da soja teve a sua origem no leste Asitico, onde possuiu um importante papel

como parte da dieta das populaes durante sculos. No inicio do sculo XVIII esta cultura

foi introduzida na Europa e em 1765 nas colnias britnicas da Amrica do Norte, onde foi

inicialmente cultivada para forragem. No entanto, apenas em 1910 a cultura da soja ganhou

a devida importncia alimentar fora do continente Asitico, sendo que na Amrica foi

considerada apenas um produto industrial, at 1920, altura em que comeou a ser

considerada mais importante a nvel alimentar (Wolf & Cowan, 1975). Actualmente os

maiores produtores de soja a nvel mundial so os Estados Unidos da Amrica, Brasil e

Argentina (Figura 7), tendo, entre 1970 e 2007, os dois ltimos vindo a aumentar a produo

desta leguminosa, relativamente aos Estados Unidos da Amrica. A produo mundial desta

semente em 2009/2010 foi de aproximadamente 260 milhes de toneladas (The AOCS Lipid

Library, 2011).

Figura 7: Principais pases produtores de soja (dados de 2009/2010).

Adaptado de The AOCS Lipid Library, 2011.

35%

27%

21%

6% 3% 3% 1%

4% EUA

Brasil

Argentina

China

ndia

Paraguai

Canad

Outros


14

A soja considerada uma fonte completa de protena, pois contem quantidades

significativas de todos os aminocidos essenciais, que tm necessariamente de ser

fornecidos ao organismo humano, visto que este no possui capacidade de os sintetizar.

Para alm disto, esta leguminosa e os seus derivados, ricos em isoflavonas, desempenham

um papel importante na atenuao ou tratamento dos sintomas associados menopausa

(calores, afrontamentos, dores articulares, aumento de peso, etc.). O seu elevado teor de

fibra de extrema importncia para o trnsito intestinal e para evitar picos de glucose no

sangue, visto que retarda a absoro de acares, sendo extremamente benfico para

diabticos. Para indivduos com estmago sensvel, a soja pode no ser tolerada, devendo-

se, neste caso, optar pelos derivados fermentados, sendo que a fermentao leva a um

aumento do teor de vitamina B12, que quase exclusiva de alimentos animais, pelo que,

este tipo de alimento essencial para uma dieta vegetariana (Silva, 2001; Wolf & Cowan,

1975).

II.5.2. leo de soja

As sementes da soja podem ser processadas de variadas maneiras, originando refeies de

soja, farinha, leite de soja, tofu, protena vegetal texturizada usada na preparao de vrios

alimentos vegetarianos, lecitina de soja e leo de soja. No entanto, a maioria da cultura

desta leguminosa destina-se produo do correspondente leo vegetal, resultando da

extraco do mesmo uma pasta com elevado teor proteico, que utilizada para alimentao

animal. Apenas uma pequena quantidade do cultivo da soja destinado ao consumo

humano directo (Silva, 2001).

A produo de leo de soja altamente dependente do mercado existente para o respectivo

bagao e/ou produtos base de gro integral, comparativamente com os outros leos

vegetais. A importncia da protena de soja tem conduzido a elevadas produes de leo de

soja, apesar deste ter um elevado nvel de cidos gordos polinsaturados, que o tornam

susceptvel oxidao e consequentemente promove o desenvolvimento de odores e

sabores estranhos, bem como um elevado contedo em fosfatdeos, que necessitam de ser

removidos, mas que constituem uma importante fonte comercial de lecitina. Uma

possibilidade em questo para a resoluo deste obstculo passa pelo melhoramento

gentico da cultura da soja, com a finalidade de obter sojas do tipo oleico, que representam

uma gordura mais estvel em termos de oxidao (Silva, 2001).


15

Os maiores produtores e consumidores de leo de soja, a nvel mundial, so os Estados

Unidos da Amrica, China, Brasil e Argentina, sendo que a Europa consome pouco mais do

que aquilo que produz (Figura 8). Segundo dados de 2009/2010, tanto a produo como o

consumo mundial deste leo aproxima-se das 38 milhes de toneladas (The AOCS Lipid

Library, 2011).

Figura 8: Principais produtores e consumidores de leo de soja (dados de 2009/2010).

Adaptado de The AOCS Lipid Library, 2011.

A semente da soja possui aproximadamente 20 % de leo, que um dos mais consumidos

a nvel mundial, exceptuando apenas o leo de palma (Carvalho, 2010). O leo de soja

bruto constitudo tipicamente por 96 % de triglicridos, 2 % de fosfolpidos, 1,6 % de

matria insaponificvel (maioritariamente esteris e tocoferis), 0,5 % de cidos gordos

livres, bem como, pequenas quantidades de pigmentos carotenides, sendo que, aps

refinao do leo, a fraco no triglicerdica fica reduzida a menos de 1 % (Silva, 2001). A

composio em cidos gordos do leo de soja depende da variedade e das condies de

cultura, mas uma composio tpica ser de 10 - 18 g de gordura saturada, 17 - 26 g de

monoinsaturada e 54 - 72 g de polinsaturada, por cada 100 g de leo de soja. Os cidos

gordos insaturados maioritrios no leo de soja (Quadro VI) compreendem 4 a 10% de cido

-linolnico (C18:3), 50 a 62 % de cido linoleico (C18:2) e 17 a 26 % de cido oleico

(C18:1). Contm ainda cidos gordos saturados aproximadamente 2 a 5 % de cido

esterico (C18:0) e 8 a 13 % de cido palmtico (C16:0) que so cidos gordos saturados

de cadeia longa (Karleskind, 1996).

0

2

4

6

8

10

12

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ja

(milh

e

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on

ela

das

)

Pas

Produo

Consumo


16

Quadro V: Composio nutricional mdia do leo de soja (valores por 100 g).

Valores nutricionais por 100 g

Energia 886 kcal

Hidratos de carbono 0 g

Gordura 98,5 g

Saturada 15,5 g

Monoinsaturada 22,1 g

Polinsaturada 55,6 g

Protena 0 g

Vitamina E 16 mg

Adaptado de Grosvenor & Smolin, 2002; Karleskind, 1996.

O leo de soja possui aplicaes alimentcias diversificadas tais como leo de cozinha,

tempero de saladas, produo de margarinas, gordura vegetal, maionese, entre outras. Uma

vantagem do leo de soja relativamente aos outros leos vegetais o seu baixo preo

aliado excelente qualidade. Para alm disto, os bagaos resultantes da extraco do leo

de soja so ricos em protena e por isso so procurados como suplemento proteico, no s

para raes animais, mas tambm como suplemento proteico vegetal na alimentao

humana, que , a nvel mundial, muito pobre em protenas de origem vegetal (Silva, 2001).

Quadro VI: Composio tpica em cidos gordos do leo de soja.

cido gordo Composio (%)

cido Palmtico (C16:0) 8 13

cido Esterico (C18:0) 2 5

cido Linoleico (C18:2) 50 62

cido Oleico (C18:1) 17 26

cido Linolnico (C18:3) 4 - 10

Adaptado de Karleskind, 1996.

O facto do leo de soja ser rico em gorduras polinsaturadas, torna-o importante como fonte

de cidos godos essenciais cido linoleico e linolnico que possuem como funo a

proteco das artrias da deposio do colesterol, facilitam ainda o processo digestivo e

promovem a absoro de vitaminas lipossolveis (A, D, E, K) (Guin & Henriques, 2011).


17

II.6. Modo de produo de um leo vegetal

Os leos vegetais podem ter origem na polpa dos frutos ou em sementes oleaginosas,

sendo que, os mtodos de extraco de um leo variam consoante a matria-prima de

partida, tendo em conta que as sementes podem ser armazenadas, enquanto a polpa de

frutos necessita de ser imediatamente processada, para evitar decomposio lipdica, que

se inicia imediatamente aps a colheita.

No entanto, a maioria dos leos vegetais obtido a partir de sementes oleaginosas por

processos de extraco, que originam um leo bruto, o qual sofre posteriormente refinao.

Este processo pode dividir-se em trs blocos com vrias etapas (Freire, 2002):

Pr-tratamentos: seleco e limpeza das sementes, secagem, descasque, triturao

e cozedura;

Obteno do leo: extraco, eliminao de solventes;

Refinao: desgomagem, neutralizao, branqueamento e desodorizao.

Relativamente etapa de pr-tratamento h a salientar que antes de se proceder

extraco do leo necessrio averiguar a qualidade das sementes e a rentabilidade do

processo. Os aspectos da colheita, armazenamento e manuseamento de oleaginosas so

factores importantes a ponderar na avaliao do seu valor comercial. Material estranho, tal

como folhas verdes, sementes imaturas, insectos, pigmentos, humidade e temperatura

podem provocar oxidao e deteriorao da matria-prima.

Aps a colheita, as sementes oleaginosas so sujeitas a um processo de secagem, o que

permitir um armazenamento prolongado, com o mnimo de deteriorao. Procede-se em

seguida remoo de impurezas recorrendo para tal a aspiradores, peneiras e ims. Este

um passo de extrema importncia para a obteno de um leo de elevada qualidade e

tambm para prevenir que ocorram danos nos equipamentos. Aps a eliminao de

impurezas, muitas sementes necessitam de ser descascadas, de que exemplo, as

sementes de girassol, sendo que, este passo serve para aumentar a capacidade de

extraco. Em seguida procede-se cozedura, um passo importante na inactivao de

enzimas lipolticas ou outras indesejveis e para promover o rompimento da estrutura da

clula (Freire, 2002).

O passo seguinte aps o pr-tratamento das sementes a obteno propriamente dita

do leo, sendo que, a extraco, na maioria dos casos, se realiza mediante presso,


18

seguida de extraco com um solvente orgnico. Nesta segunda extraco tritura-se o

resduo, seca-se e submete-se a uma extraco por percolao, habitualmente em

contracorrente. A mistura solvente/leo separa-se por destilao com recuperao de

solvente. Um dos solventes permitidos e dos mais usados o hexano, que, apesar de ser

inflamvel, menos txico do que os outros possveis solventes. O bagao resultante do

processo de remoo de solvente destinado alimentao animal (Freire, 2002).

O produto obtido por presso e extraco das sementes oleaginosas um leo bruto, que

contm 10 a 15 % de impurezas, principalmente cidos gordos livres e fosfolpidos, que so

posteriormente eliminados atravs de um processo de refinao. necessria a eliminao

destes compostos, pois podem conferir sabor, cheiro e aparncia desagradveis e diminuir a

estabilidade do produto final. A refinao engloba quatro processos (Freire, 2002):

a) Desgomagem: uma etapa que visa remover fosfatdios que, devido ao seu poder

emulsionante, conduziriam a perdas de leo durante o processo de refinao. Na

desgomagem procede-se hidratao dos fosfatdios usando solues aquosas de

cido fosfrico ou ctrico a 60 80 C. Os fosfatdios tornam-se insolveis no leo, sendo

removidos por centrifugao ou filtrao.

b) Neutralizao: a segunda etapa do processo de refinao, sendo necessria pelo facto

de os leos brutos possurem teores elevados de cidos gordos livres, que um risco

acrescido de deteriorao oxidativa do leo em questo. Uma colheita cuidada e um

armazenamento adequado das sementes so muito importantes para a obteno de um

leo bruto com um teor em cidos gordos livres reduzido. Estes compostos provocam

odores desagradveis, irritao na lngua e garganta, pelo que, tm de ser removidos

para que leo se torne edvel. Para a remoo dos cidos gordos livres, os leos so

tratados com hidrxido de sdio (NaOH) ou potssio (KOH) a quente. Os cidos gordos

precipitam na forma de sabo e podem ser eliminados por adio de gua e

decantao/centrifugao. Na soluo alcalina tambm podem ser eliminadas outras

impurezas como protenas, fosfolpidos e sais minerais.

c) Branqueamento: o seu principal objectivo a remoo dos compostos corados

indesejveis presentes nos leos brutos ou parcialmente refinados. O mtodo baseia-se

na oxidao/absoro de pigmentos, recorrendo-se para tal a terras ou carbono

activados, o que origina um produto sem cor. Nesta fase podem ainda ser eliminados

perxidos, ies de metais pesados, aflotoxinas e alguns pesticidas.

d) Desodorizao: normalmente o ltimo passo na refinao de leos. Consiste

basicamente em eliminar algumas substncias, no eliminadas nas fases anteriores e/ou

resultantes de degradaes ocorridas ao longo do processo de refinao, que produzem


19

odores desagradveis, como aldedos, cetonas ou resduos de cidos gordos livres.

Recorre-se para tal a destilao a presso reduzida e temperaturas prximas de 200 C,

devendo evitar-se aquecimentos prolongados que podem originar polimerizao. A

remoo destas substncias assegura a estabilidade do produto, garantindo-lhe um

perodo de vida aceitvel.

Em geral no se quantificam com rigor as caractersticas do leo aps cada etapa de

refinao, no entanto, imprescindvel um controlo eficaz de todas as operaes unitrias,

de modo a satisfazer as especificaes impostas por lei, para cada tipo de leo. As

caractersticas finais do leo refinado so avaliadas com base em anlises fsico-qumicas e

organolpticas, recorrendo-se, para tal a um painel de provadores.

A extraco recorrendo a hexano continua a ser uma questo problemtica no

desenvolvimento da indstria dos leos. O hexano usado comercialmente no n-hexano

puro, mas uma fraco do petrleo, que consiste numa mistura de hidrocarbonetos

saturados com seis tomos de carbono, da qual o n-hexano pode estar na percentagem de

50 a 90 % em volume (iso-hexano e metilciclopentano costumam estar presentes em

quantidades apreciveis). No controlo de qualidade do solvente deve ter-se em ateno que

o ponto de ebulio no pode ser inferior a 65 C, no deve conter enxofre (produz odores

indesejveis e cria problemas na refinao e hidrogenao) e os teores em benzeno e

outros compostos aromticos devem ser baixos, dada a sua toxicidade. As principais

desvantagens do hexano relacionam-se com a alta inflamabilidade e dependncia do

petrleo como matria-prima (Freire, 2002).

Para o objectivo deste trabalho a implementao de um mtodo para a determinao de

contaminao por leo mineral, em leo de girassol importante saber o modo de

produo de um leo, visto que, nesta etapa que, mais provavelmente, o leo de girassol

pode ser contaminado atravs do contacto com hexano impuro.

II.7. leo mineral

O leo mineral, tambm chamado de parafina lquida, vaselina lquida ou leo branco, um

produto secundrio derivado da destilao do petrleo no processo de produo de

gasolina, sendo, consequentemente, produzido em grandes quantidades e logo, um produto

de baixo custo. Caracteriza-se por ser um leo transparente, incolor e quimicamente quase


20

inerte, composto essencialmente por alcanos - tipicamente entre 15 e 40 carbonos - e

parafinas cclicas (Karasek et al, 2010).

II.7.1. Aplicaes do leo mineral

As possibilidades de utilizao deste leo so diversas:

como leo de refrigerao e isolamento de transformadores elctricos;

para transporte e armazenamento de metais alcalinos (evitando a reaco destes com a

humidade atmosfrica);

na rea medicinal, como laxante;

como hidratante em cremes e loes;

como auxiliar tecnolgico (por exemplo, como lubrificante);

na forma de emulso (numa mistura de gua, sabo e leo mineral) no combate a

pulges e colchonilhas em plantas, ou seja, como produto fitossanitrio, sendo este

classificado ao nvel ecotoxicolgico como isento, ou seja, no apresenta problemas ao

nvel ambiental e para a sade humana, podendo mesmo ser usado em agricultura

biolgica;

como aditivo alimentar (por exemplo, como agente de revestimento).

Devido a esta diversidade de aplicaes, este leo produzido em dois graus de pureza:

em grau tcnico e em grau medicinal ou grau alimentar, sendo este ltimo uma fraco do

leo mineral ao qual foram extrados, com recurso a solventes, os hidrocarbonetos

aromticos e subsequentemente sujeito a hidrogenao para converter o resduo de

hidrocarbonetos aromticos em hidrocarbonetos saturados.

II.7.2. leo mineral em alimentos

A presena de hidrocarbonetos de origem mineral em vrios alimentos conhecida desde o

incio de 1990. So exemplos disso, as nozes, gros de caf, arroz e outros alimentos que

so vulgarmente transportados e armazenados em embalagens de sisal e juta, que

possuem frequentemente contaminao por leo mineral, libertado das fibras lubrificadas.

Este lubrificante das fibras no de grau alimentar, pelo que, possui elevadas quantidades

de hidrocarbonetos aromticos e poliaromticos. Outro exemplo, compreende salame,

bombons, mel e outros produtos que entram em contacto com materiais de embalagem


21

contendo leo mineral, como o caso de papel encerado, caixas revestidas com papel

encerado ou latas revestidas de parafina. Tambm o po, biscoitos e outros produtos de

padaria podem aparecer contaminados com hidrocarbonetos de origem mineral

provenientes da utilizao de leo mineral como agente antiaderente, ou seja, para facilitar o

desenformar dos produtos de padaria (Fiorini et al, 2008; Karasek et al, 2010; Moret et al,

1997). Alimentos secos para bebs e cereais podem apresentar este tipo de contaminao

resultante da migrao dos componentes mais volteis, da mistura que se designa leo

mineral, do papel reciclado de que feita a cartonagem ou das impresses feitas na mesma

- uma vez que, as tintas usadas para ilustrar as cartonagens que embalam os alimentos so

uma mistura de componentes que compreendem, entre outros, produtos derivados do leo

mineral de elevado ponto de ebulio (Droz & Grob, 1997; Vollmer et al, 2011). Os vegetais

tambm podem apresentar este tipo de contaminao proveniente de poluio ambiental ou

de resduos de formulaes de pesticidas (Fiorini et al, 2008).

No entanto, a contaminao com hidrocarbonetos de origem mineral nunca havia sido

considerada perigosa para a sade at ao incidente, em 2008, das 100 000 toneladas de

leo de girassol proveniente da Ucrnia contaminado com elevadas concentraes de leo

mineral, tendo em conta que dentre as vrias toneladas contaminadas, existia leo de

girassol bruto contaminado com at 7000 mg/kg e leo de girassol refinado com 2000

mg/kg. A provenincia desta contaminao elevadssima nunca chegou a ser confirmada,

mas as autoridades suspeitam de fraude, com a adio intencional de leo mineral ao leo

de girassol (Biedermann & Grob, 2009).

A contaminao de leo de girassol por leo mineral pode ocorrer em trs situaes

distintas, sendo, na maioria dos casos, difcil rastrear a origem de tal contaminao:

Contaminao com resduos de produtos fitossanitrios, o que uma situao rara, visto

que, o pesticida que contm na sua formulao leo mineral (chamado leo de vero)

considerado isento em termos toxicolgicos, pelo que, no persiste por perodos longos

nos produtos onde aplicado e, assim, considera-se que no perigoso para a sade;

Contaminao durante a etapa de extraco do leo, o que pode ocorrer por utilizao de

n-hexano (solvente de extraco) contaminado ou por fugas de leo dos equipamentos

ou ainda por contacto do leo vegetal com leo utilizado para efeitos de limpeza e

manuteno desses mesmos equipamentos, sendo esta a justificao mais comum para

o aparecimento deste tipo de contaminao;

Deposio de leo mineral nas sementes de girassol a partir do ar, ou seja, resultante de

poluio, que pode ter um contributo extremamente elevado e importante para a


22

contaminao de produtos alimentcios com leo mineral, resultante de gases expelidos

do tubo de exausto de motores a diesel, poeiras de estradas pavimentadas, gases

libertados de motores a gasolina, fumos da operao de transformar industrialmente

carnes e fumaa da queima de madeira - listados por ordem de importncia (Neukom et

al, 2002).

II.7.3. Toxicidade do leo mineral

Os hidrocarbonetos de origem mineral podem entrar em contacto com o corpo humano, no

s pela via alimentar, mas tambm atravs de cosmticos, produtos farmacuticos e pelo

ambiente.

A nvel toxicolgico, o leo mineral de grau alimentar ou medicinal geralmente seguro para

o contacto e consumo por parte do ser humano e foi aprovado pela Food and Drug

Administration - FDA o seu uso ao nvel de cuidados pessoais e produtos cosmticos, assim

como aditivo alimentar, possuindo uma dose de ingesto diria aceitvel (ADI) de 10 mg/kg

de peso vivo (Fiorini, 2010). Assim, o leo mineral de grau alimentar tambm conhecido

como leo mineral branco no constitui um perigo toxicolgico, podendo mesmo ser usado

como aditivo alimentar (que declarado no rtulo dos alimentos em que utilizado como

tal), no entanto, uma presena inesperada de leo mineral num dado alimento deve ser

sempre considerado um alerta, visto no existir informao acerca da provenincia e

composio desse leo mineral.

Ainda relativamente investigao da toxicidade do leo mineral, foi efectuado um estudo

pela Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA) para avaliao

toxicolgica do mesmo, sendo, para tal, os derivados do leo mineral agrupados em classes

(Grundbck et al, 2010):

O leo mineral considerado de baixa toxicidade desde que seja altamente refinado ou

um leo branco (leo de grau alimentar), ou seja, constitudo exclusivamente por

hidrocarbonetos saturados e com massa molecular suficientemente elevada para que a

absoro por parte do organismo seja o mais baixa possvel (massa relativa de pelo

menos 480 Da e menos de 5 % de componentes abaixo dos C25), possuindo neste caso,

um nvel dirio de ingesto aceitvel de 10 mg/kg de peso vivo;

leos minerais com baixas massas moleculares e mais de 5 % de componentes abaixo

dos C25, possuem um ADI 1000 vezes mais baixo, ou seja 0,01 mg/kg de peso vivo.


23

Neste estudo (Grundbck et al, 2010) verificou-se que a maior parte das contaminaes

contabilizadas pertence segunda classe considerada, logo, assumindo um peso de 60 kg e

o consumo dirio de 1 kg de alimentos contaminados com leo mineral deste tipo, o limite

legal ser de 0,6 mg por kg de alimento. No entanto, estes clculos no tm em conta que,

segundo este mesmo estudo, a maior parte dos leos minerais que contaminam os

alimentos no so de grau alimentar e, portanto, contm compostos aromticos. Assim,

tendo em conta os dados dos estudos toxicolgicos efectuados pela JECFA neste mbito,

verifica-se que nem um valor de 0,6 mg/kg para o limite de contaminao por leo mineral

no prprio para fins alimentares, pode no ser considerado seguro.

O que se verifica ao nvel de estudos toxicolgicos (Grundbck et al, 2010; EFSA, 2009)

que se tem negligenciado o facto de o leo mineral ser extremamente importante em termos

de toxicidade para o organismo humano, visto que um dos contaminantes alimentares

mais encontrados nos diversos alimentos, normalmente com origem desconhecida, e um

dos maiores contaminantes no organismo humano, tendo uma pessoa em mdia 1 g de

parafinas minerais acumulada na gordura, atingindo em casos extremos as 10 g (Concin et

al, 2008; Fiorini et al, 2008; Grundbck et al, 2010).

Estimativas conservadoras indicam que o consumo dirio de parafinas minerais, a nvel

Europeu, oscila entre 0,39 e 0,91 mg por kg de peso vivo, por dia, para um adulto e na

ordem de 0,75 a 1,77 mg por kg de peso vivo, por dia, para uma criana (Tennant, 2004),

sendo as fontes de tal exposio o mais variadas possvel, dadas as aplicaes do leo

mineral a nvel alimentar. Estes valores correspondem a uma concentrao mdia de leo

mineral nos alimentos de 25 a 60 mg/kg, tendo como referncia o consumo de um

quilograma de alimento por dia. O organismo humano tem ainda contacto com

hidrocarbonetos minerais atravs de cosmticos e medicamentos, no entanto, para este tipo

de produtos no existem estudos sobre exposio.

Tendo em conta a informao disponvel em termos de estudos toxicolgicos, efectuados

com animais (EFSA, 2009; Nash et al, 1996) no existem evidncias que sugiram que a

exposio tpica crnica ou sub-crnica a leo mineral branco, ou seja, altamente refinado,

produza mudanas significativas ou alteraes histopatolgicas ao nvel dos rgos internos

ou nos locais de aplicao. Analogamente, no existe evidncia de que exposio tpica

crnica a leos minerais brancos produza qualquer efeito adverso ou diminua o tempo de

vida dos animais onde tais estudos foram efectuados. A preocupao relativamente

exposio a leos minerais est amplamente relacionada com os resultados obtidos num

estudo com ratos, onde a ingesto durante noventa dias de leo mineral produziu


24

granulomas ao nvel do fgado e histiocitose nos linfonodos mesentricos, sem qualquer

toxicidade clnica evidente, sendo que se verificou posteriormente, por reproduo do estudo

com outras espcies, que estes sintomas s acontecem especificamente nesta espcie.

Para alm disso, a importncia das alteraes histopatolgicas, verificadas nessa espcie

isoladamente, so questionveis, dada a ausncia de toxicidade clnica ou impacto

mensurvel no bem-estar ou esperana mdia de vida do animal (EFSA, 2009; Nash et al,

1996).

Em estudos de toxicidade a curto prazo do leo mineral toxicidade aguda (EFSA, 2009),

foram efectuados testes em ratos utilizando uma grande diversidade de tipos de leos

minerais, desde leos de baixa viscosidade, at elevada viscosidade. Verificou-se que os

leos de maior viscosidade no induziram qualquer efeito histopatolgico; os leos de mdia

viscosidade no produziram efeitos adversos, apesar de existirem evidncias da presena

de hidrocarbonetos minerais no fgado; relativamente ao leo de mais baixa viscosidade

verificaram-se efeitos ao nvel do fgado e dos nodos linfticos, consistindo as alteraes

num aumento do peso dos rgos, presena de hidrocarbonetos minerais no fgado e

alteraes granulomtricas no mesmo, assim como aparecimento de histiocitose. Assim, o

grau de toxicidade aguda do leo mineral est inversamente relacionado com viscosidade

do mesmo. Estes estudos permitiram calcular um NOAEL (No Observed Adverse Effect

Level) de 2000 mg/kg de peso vivo/dia para leos de alta e mdia viscosidade.

Algumas consideraes farmacodinmicas importantes aps exposio oral ou tpica a leo

mineral possuem impacto na deposio e potencial de alteraes patolgicas atribudas a

essa administrao de leo. razovel assumir que, aps administrao oral, os

hidrocarbonetos minerais absorvidos pelo tracto gastrointestinal so transportados para o

fgado pela circulao normal, sendo assim o fgado exposto a concentraes relativamente

elevadas de hidrocarbonetos minerais, podendo resultar em alguma acumulao, como uma

resposta fisiolgica natural. Similarmente, os linfonodos mesentricos estaro expostos

inicialmente a quantidades relativamente elevadas de hidrocarbonetos minerais aps uma

dose de ingesto oral, comparativamente com outros tecidos mais distantes. Tambm, dada

a absoro limitada de leos minerais por parte da pele, torna-se pouco provvel, mesmo

que sob condies extremas, que uma quantidade significativa de material esteja disponvel

para distribuio por outros tecidos, como por exemplo, os linfonodos mesentricos.

Ao nvel do leo de girassol ficou estabelecido, pelo Standing Committee on The Food Chain

and Animal Health e pela Comisso Europeia, em 2008, aquando do episdio de leo de

girassol Ucraniano contaminado, um limite mximo de 50 mg/kg de leo de mineral, tanto


25

em leo de girassol bruto, como em leo de girassol refinado (Fiselier & Grob, 2009;

Karasek et al, 2010).

II.8. Cromatografia gasosa

Para a determinao de hidrocarbonetos alifticos saturados com origem em leo mineral, o

mtodo especificado neste trabalho, assim como a norma ISO relativa a esta determinao,

utilizam cromatografia gasosa em coluna capilar com injeco on column e detector FID.

A cromatografia a designao dada a uma tcnica de separao, que permite separar e

detectar analitos especficos em misturas complexas e diversificadas. Esta tcnica baseia-se

na interaco diferenciada dos analitos a separar entre uma fase mvel e uma fase

estacionria, podendo definir-se diferentes tipos de cromatografia consoante o tipo destas

duas fases. Quando a fase mvel um gs, esta chama-se cromatografia gasosa, podendo

ainda ser classificada de cromatografia gs-slido, quando a fase estacionria um slido e

cromatografia gs-lquido quando a fase estacionria um lquido.

Na cromatografia gs-lquido a separao tem lugar numa coluna empacotada com um

material poroso, inerte sobre o qual o lquido, constituindo a fase estacionria se encontra

depositado sob a forma de um fino filme lquido. A amostra injectada no bloco de injeco

aquecido onde se evapora ou mais especificamente, neste caso, directamente na coluna

cromatogrfica (injeco on column) arrastada ao longo da coluna pelo gs, que

constitui a fase mvel. Durante este perodo, as molculas dos componentes, passam parte

do tempo na fase estacionria e outra parte na fase mvel, sendo assim, arrastadas atravs

do percurso cromatogrfico. O atraso relativo sofrido no percurso por cada componente,

leva a que surjam no final da coluna, a tempos diferentes. O tempo total de reteno vai ser

a soma do tempo que as molculas passam exclusivamente na fase mvel, com o tempo de

interaco com a fase estacionria (Dias, 2009).

A estrutura tpica de um cromatgrafo gasoso encontra-se esquematizada na Figura 9.


26

Figura 9: Esquematizao da estrutura de um cromatgrafo gasoso.

Adaptado de Kvasnicov & Balinov, 2006.

Os componentes de um cromatgrafo gasoso (Dias, 2009; Skoog et al, 1998)

compreendem:

Reservatrio de Gs

O gs de arraste deve ser inerte de modo que no interaja nem com a amostra, nem com a

fase estacionria. Os gases mais comummente usados so hlio, azoto e hidrognio, tendo

este ltimo o inconveniente de ser explosivo. Os caudais so regulados atravs de vlvulas

redutoras de alta presso.

Injector

As amostras a analisar podem ser gasosas, lquidas ou slidas, sendo o mtodo de injeco

diferente para cada caso. Neste trabalho especificamente as amostras a analisar encontrar-

se-o no estado lquido e a injeco efectuada on column. Numa injeco on column os

compostos a analisar so introduzidos directamente dentro da coluna. A injeco

efectuada a frio e a seringa, apropriada para o efeito, entra dentro da coluna. Este modo de

injeco utilizado para compostos de peso molecular elevado, termicamente instveis.

Coluna

A coluna chamada o corao do cromatgrafo, visto que aqui que se d a separao

dos compostos de interesse. As colunas podem ser classificadas em colunas de enchimento

e colunas capilares, tendo no entanto, as primeiras, entrado em desuso. As colunas

capilares so tubos capilares normalmente com dimetros internos de 0,05 a 0,50 mm e

Azo

to

Ar

com

pri

mid

o

Hid

rog

nio

Seri

nga

Forno

Coluna

De

tect

or

FID

Electrnica do

detector,

amplificador e

interface

Injector


27

com comprimentos que podem ir de 10 a 100 metros, revestidas interiormente por uma

camada muito fina de fase lquida. Estas colunas so mais eficientes que as colunas

empacotadas, obtendo-se melhores separaes a baixa temperatura e para menores

intervalos de tempo.

Detector

Existem vrios tipos de detectores, como detectores de ionizao por chama (FID), de

condutividade trmica, captura electrnica ou fotmetro de chama, no entanto, porque este

mtodo usa um detector FID, ser o detector de ionizao por chama o abordado nesta

anlise.

O design de um detector varia de fabricante para fabricante, no entanto, os princpios em

que se baseia a construo de um detector deste tipo so sempre os mesmos (Figura 10). O

eluente que sai da coluna cromatogrfica entra no forno do detector, sendo este forno

necessrio para assegurar que logo que o eluente deixa a coluna no abandona a fase

gasosa, o que levaria deposio do mesmo na interface entre a coluna e o detector,

resultando em perda de eluente e erros ao nvel da deteco. medida que o eluente viaja

ao longo do detector, primeiramente misturado com hidrognio e depois com o oxidante. A

mistura eluente/combustvel/oxidante continua a viajar ao longo do detector at fonte da

chama onde existe uma tenso positiva, que serve para afastar os ies de carbono

reduzidos, criados na chama num processo de pirlise. Os ies criados so ento repelidos

em direco aos pratos colectores, que esto conectados a um ampermetro extremamente

sensvel que vai detectar o choque dos ies com esses pratos, passando esse sinal depois

para o amplificador, em seguida para o integrador e depois ainda para o sistema de exibio

de resultados. Os produtos da chama so no final do processo expelidos para fora do

detector pela porta de escape (Skoog et al, 1998).


28

Figura 10: Esquematizao da estrutura de um detector de ionizao por chama.

Adaptado de http://www.chromatography-online.org/Chrial-GC/The-Flame-Ionization-Detector-FID.html.

Assim, o funcionamento de um sistema de cromatografia gasosa com injeco on column e

detector FID pode resumir-se da seguinte forma: as amostras so introduzidas no incio da

coluna cromatogrfica por intermdio de uma seringa apropriada para injeco directa na

coluna. A amostra arrastada pela fase mvel (gs de arraste) ao longo da coluna

cromatogrfica. Pela aplicao de um programa de rampas de temperaturas, os diferentes

compostos da mistura so separados. Estes compostos saem da coluna dissolvidos no gs

de arraste e passam pelo detector FID, onde iro sofrer pirlise temperatura da chama de

ar, pela aco de hidrognio, produzindo ies e electres que conduzem electricidade e

podem ser detectados (Dias, 2009).

Um aspecto a salientar o facto de nesta determinao de hidrocarbonetos alifticos

saturados em leo de girassol ser necessrio um pr tratamento da amostra por

cromatografia em coluna, com gel de slica prateada, antes da anlise por cromatografia

gasosa. Tal etapa importante, visto que, a maioria dos leos vegetais contm uma elevada

quantidade de alcanos lineares, que dificultam a quantificao de parafinas minerais - que

se apresentam numa bossa por baixo dos picos correspondentes aos n-alcanos -

especialmente quando a concentrao de leo mineral presente na amostra pequena. A

Ar ou Oxignio para suportar a combusto

Isolamento

Isolamento

Conexo com o pulverizador

Hidrognio

Pulverizador electricamente isolado

Elctrodos Cilndricos Isolados

Chama

Conexo com o elctrodo

Gases de Combusto

Fase mvel da coluna capilar


29

utilizao de gel de slica prateado permite ultrapassar esta limitao, uma vez que, retm n-

alcanos de cadeia longa (Fiorini et al, 2010; Fiselier & Grob, 2009).

A tcnica de cromatografia gasosa com deteco por FID foi a tcnica eleita para este tipo

de determinao, visto assumir-se que a resposta do detector FID constante para todos os

hidrocarbonetos alifticos e este um equipamento disponvel na maioria dos laboratrios

de anlise de alimentos. Existem, no entanto, outros tipos de tcnicas que podem ser

usadas para efectuar esta determinao permitindo diminuir o tempo de anlise,

minimizando o consumo de solvente e a manipulao da amostra, mas que, no entanto,

exigem equipamentos que no esto acessveis maioria dos laboratrios de anlises

alimentares e so extremamente caros. Exemplos de tcnicas alternativas cromatografia

gasosa com deteco por FID so sistemas que acoplam cromatografia lquida a

cromatografia gasosa (LC-GC) (Fiorini et al, 2010) ou sistemas que executam cromatografia

gasosa a duas dimenses (GC GC) (Ventura et al, 2008) ou a utilizao de cromatografia

gasosa a duas dimenses aps pr separao em cromatografia lquida de alta eficincia

(HPLC - GC GC) (Biedermann & Grob, 2009) ou ainda um sistema que acopla HPLC

evaporao de solvente HPLC GC FID (Moret et al, 1996). Claro que, sistemas mais

complexos permitem uma melhor caracterizao da mistura de compostos que se denomina

leo m

Tese de Mestrado - Ana Machado

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