isaura akemi okada determinação simultânea de nutrientes

ISAURA AKEMI OKADA
DETERMINAÇÃO SIMULTÂNEA DE NUTRIENTES INORGÂNICOS
EM ALIMENTOS: DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIA
ANALÍTICA E AVALIAÇÃO DE SEUS NÍVEIS EM AMOSTRAS DE
ARROZ E FEIJÃO “IN NATURA”
Dissertação
graduação
apresentada
em
Infecções
ao
e
Programa
Saúde
de
Pública
Pósda
Coordenação dos Institutos de Pesquisa da Secretaria
de Estado da Saúde de São Paulo para obtenção do
título de Mestre em Ciências.
SÃO PAULO
2003
ISAURA AKEMI OKADA
DETERMINAÇÃO SIMULTÂNEA DE NUTRIENTES INORGÂNICOS
EM ALIMENTOS: DESENVOLVIMENTO DE METODOLOGIA
ANALÍTICA E AVALIAÇÃO DE SEUS NÍVEIS EM AMOSTRAS DE
ARROZ E FEIJÃO “IN NATURA”
Dissertação
graduação
apresentada
em
ao
Infecções
e
Programa
Saúde
de
Pública
Pósda
Coordenação dos Institutos de Pesquisa da Secretaria
de Estado da Saúde de São Paulo para obtenção do
título de Mestre em Ciências.
Área de concentração: Pesquisas Laboratoriais em
Saúde Pública
Orientador: Dr. Odair Zenebon
SÃO PAULO
2003
Aos meus pais Tadao e Halu,
Aos meus irmãos Ricardo, Aparecida, Catarina, Irene e Rosa,
Ao meu Sérgio,
A todos vocês eu dedico este trabalho.
AGRADECIMENTOS
Ao Dr. Odair Zenebon, pela orientação.
À Alice pelo incentivo, apoio, compreensão e sugestões.
À Cristina, Márcia, Fátima, Carmen, Franca e Alan pelo inestimável apoio e
incentivo.
Aos demais membros da Seção de Equipamentos Especializados, Sonia, Lucy,
Mirian e Eliana, pelo apoio
À Dra. Myrna, à Dra. Vera e ao Dr. Jorge, pelas contribuições no exame de
qualificação.
Ao Paulo, pelo incentivo.
À Marina, Sandra, Lígia e Maria Helena, pela amizade.
Ao Instituto Adolfo Lutz, pela oportunidade de desenvolver este trabalho.
SUMÁRIO
Lista de figuras
Lista de tabelas
Resumo
Summary
1 – INTRODUÇÃO
1.1 Nutrientes inorgânicos...........................................................................2
1.1.1 Aspectos gerais......................................................................2
1.1.2 Tabelas de composição de alimentos
e rotulagem nutricional..........................................................18
1.2 O arroz e o feijão..................................................................................23
1.3 Quantificação de nutrientes inorgânicos em alimentos........................30
1.3.1 Preparação das amostras.....................................................30
1.3.1.1
Generalidades.......................................................30
1.3.1.2
Método de mineralização por via seca..................34
1.3.1.3
Método de mineralização por via úmida................36
1.3.1.4
Via seca versus via úmida.....................................38
1.3.2 Quantificação.........................................................................39
2 – OBJETIVOS.....................................................................................................46
3 – MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 Material..................................................................................................48
3.1.1 Reagentes............................................................................. .48
3.1.2 Materiais diversos....................................................................48
3.1.3 Material de referência certificado (MRC).................................49
3.1.4 Equipamentos..........................................................................49
3.2 Tratamento das amostras......................................................................49
3.2.1 Amostragem.............................................................................49
3.2.2 Pré-tratamento.........................................................................49
3.2.3 Metodologia analítica...............................................................50
3.2.3.1 Método por via seca...................................................50
3.2.3.2 Método proposto por via úmida..................................51
3.2.4 Quantificação...........................................................................51
4 – RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Teste de homogeneidade das amostras...............................................54
4.2 Validação da metodologia analítica desenvolvida.................................55
4.2.1 Linearidade..............................................................................55
4.2.2 Sensibilidade............................................................................57
4.2.3 Limite de Detecção..................................................................57
4.2.4 Limite de Quantificação...........................................................58
4.2.5 Exatidão...................................................................................59
4.2.5.1 Arroz...........................................................................59
4.2.5.2 Feijão..........................................................................62
4.2.6 Precisão...................................................................................63
4.2.7 Comparação da precisão entre métodos.................................65
4.2.8 Seletividade.............................................................................66
4.3 Estudo de interferentes.........................................................................67
4.3.1 Determinação de sódio............................................................67
4.3.2 Determinação de potássio.......................................................68
4.4 Avaliação dos resultados obtidos de nutrientes inorgânicos para
amostras de arroz e de feijão................................................................70
4.4.1 Comparação dos teores obtidos de Ca, Fe e Na em
amostras de arroz e de feijão com os valores declarados em
rotulagens nutricionais......................................................................71
4.4.2 Comparação dos teores obtidos de nutrientes inorgânicos
em amostras de arroz e de feijão com os valores das tabelas
de composição de alimentos...........................................................76
4.4.2.1 Arroz..........................................................................77
4.4.2.2 Feijão.........................................................................80
5 – CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS...............................................................84
ANEXOS...............................................................................................................86
Anexo 1: Alguns valores de RDA para nutrientes inorgânicos (USA)...................87
Anexo 2: Valores de IDR para nutrientes inorgânicos (Brasil)..............................88
Anexo 3: Tabela das concentrações obtidas dos elementos analisados por
ICP OES na amostra de arroz liofilizado e em grão, pelo método
de via seca.............................................................................................89
Anexo 4: Tabela das concentrações obtidas dos elementos analisados por
ICP OES na amostra de feijão triturado e em grão, pelo método
de via seca..............................................................................................90
Anexo 5: Tabela das concentrações dos elementos analisados por ICP OES
para o NIES (material de referência certificado – arroz), pelo método
de via seca.............................................................................................91
Anexo 6: Tabela das concentrações dos elementos analisados por ICP OES
para o NIES (material de referência certificado – arroz), pelo método
de via úmida..........................................................................................91
Anexo 7: Tabela das concentrações dos elementos analisados por ICP OES
para amostra de arroz (liofilizado), pelo método de via seca................92
Anexo 8: Tabela das concentrações dos elementos analisados por ICP OES
para amostra de arroz (liofilizado), pelo método de via úmida..............92
Anexo 9: Tabela das concentrações dos elementos analisados por ICP OES
para amostra de feijão (triturado), pelo método de via úmida................93
Anexo 10: Tabela das concentrações dos elementos analisados por ICP OES
para amostra de feijão (triturado), pelo método de via seca................93
Anexo 11.1: Espectro de emissão de cálcio em amostra de arroz, obtido por
ICP OES...........................................................................................94
Anexo 11.2: Espectro de emissão de cálcio em amostra de feijão, obtido por
ICP OES...........................................................................................95
Anexo 11.3: Espectro de emissão de cromo em amostra de arroz, obtido por
ICP OES...........................................................................................96
Anexo 11.4: Espectro de emissão de cromo em amostra de feijão, obtido por
ICP OES...........................................................................................97
Anexo 11.5: Espectro de emissão de cobre em amostra de arroz, obtido por
ICP OES...........................................................................................98
Anexo 11.6: Espectro de emissão de cobre em amostra de feijão, obtido por
ICP OES...........................................................................................99
Anexo 11.7: Espectro de emissão de ferro em amostra de arroz, obtido por
ICP OES.........................................................................................100
Anexo 11.8: Espectro de emissão de ferro em amostra de feijão, obtido por
ICP OES.........................................................................................101
Anexo 11.9: Espectro de emissão de potássio em amostra de arroz, obtido
por ICP OES...................................................................................102
Anexo 11.10: Espectro de emissão de potássio em amostra de feijão, obtido
por ICP OES..................................................................................103
Anexo 11.11: Espectro de emissão de magnésio em amostra de arroz, obtido
por ICP OES..................................................................................104
Anexo 11.12: Espectro de emissão de magnésio em amostra de feijão, obtido
por ICP OES...................................................................................105
Anexo 11.13: Espectro de emissão manganês em amostra de arroz, obtido
por ICP OES..................................................................................106
Anexo 11.14: Espectro de emissão de manganês em amostra de feijão, obtido
por ICP OES..................................................................................107
Anexo 11.15: Espectro de emissão de sódio em amostra de arroz, obtido
por ICP OES..................................................................................108
Anexo 11.16: Espectro de emissão de sódio em amostra de feijão, obtido
por ICP OES..................................................................................109
Anexo 11.17: Espectro de emissão de fósforo em amostra de arroz, obtido
por ICP OES..................................................................................110
Anexo 11.18: Espectro de emissão de fósforo em amostra de feijão, obtido
por ICP OES ...................................................................................111
Anexo 11.19: Espectro de emissão de zinco em amostra de arroz, obtido
por ICP OES..................................................................................112
Anexo 11.20: Espectro de emissão de zinco em amostra de feijão, obtido
por ICP OES..................................................................................113
Anexo 12: Concentrações de nutrientes inorgânicos obtidos em 40 amostras
de feijão comercializadas no Estado de São Paulo..........................114
Anexo 13: Concentrações de nutrientes inorgânicos obtidos em 40 amostras
de arroz comercializadas no Estado de São Paulo...........................115
Anexo 14.1: Histograma dos resultados obtidos para cálcio (amostras de
arroz e de feijão), com curva normal..............................................116
Anexo 14.2: Histograma dos resultados obtidos para cromo (amostras de
arroz e de feijão), com curva normal..............................................117
Anexo 14.3: Histograma dos resultados obtidos para cobre (amostras de
arroz e de feijão), com curva normal..............................................118
Anexo 14.4: Histograma dos resultados obtidos para ferro (amostras de
arroz e de feijão), com curva normal..............................................119
Anexo 14.5: Histograma dos resultados obtidos para potássio (amostras de
arroz e de feijão), com curva normal..............................................120
Anexo 14.6: Histograma dos resultados obtidos para magnésio (amostras de
arroz e de feijão), com curva normal..............................................121
Anexo 14.7: Histograma dos resultados obtidos para manganês (amostras de
arroz e de feijão), com curva normal..............................................122
Anexo 14.8: Histograma dos resultados obtidos para sódio (amostras de
arroz e de feijão), com curva normal..............................................123
Anexo 14.9: Histograma dos resultados obtidos para fósforo (amostras de
arroz e de feijão), com curva normal................................................124
Anexo 14.10: Histograma dos resultados obtidos para zinco (amostras de
arroz e de feijão), com curva normal..............................................125
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.....................................................................126
LISTA DE FIGURAS
Figura 1.1 – Pirâmide alimentar.............................................................................22
Figura 1.2 – Principais componentes de um instrumento ICP OES......................42
Figura 1.3 – Fonte de plasma para ICP OES........................................................43
Figura 4.1 – Curva-padrão do elemento cálcio obtida por ICP OES .....................56
Figura 4.2 – Distribuição em termos de porcentagem dos teores declarados
nos rótulos dos nutrientes cálcio, ferro e sódio nas amostras de
arroz analisadas................................................................................73
Figura 4.3 – Distribuição em termos de porcentagem dos teores declarados
nos rótulos dos nutrientes cálcio, ferro e sódio nas amostras de
feijão analisadas...............................................................................75
Figura 4.4 – Comparação entre teores declarados em tabelas de composição
e valores obtidos neste trabalho para amostras de arroz................78
Figura 4.5 – Comparação entre teores declarados em tabelas de composição
e valores obtidos neste trabalho para amostras de feijão...............81
LISTA DE TABELAS
Tabela 1.1 – Modelo de informação nutricional para fins de rotulagem de
mandioca congelada........................................................................20
Tabela 1.2 – Níveis de nutrientes inorgânicos em arroz polido, declarados
em tabelas de composição de alimentos..........................................26
Tabela 1.3 – Níveis de nutrientes inorgânicos em feijão, declarados em
tabelas de composição de alimentos................................................29
Tabela 3.1 – Parâmetros de operação...................................................................51
Tabela 3.2 – Concentrações das curvas-padrão...................................................52
Tabela 4.1 – Valores de p para amostras de arroz e de feijão.............................54
Tabela 4.2 – Faixas de trabalho das curvas-padrão dos elementos analisados
e respectivos valores dos coeficientes de correlação e dos
coeficientes angulares......................................................................56
Tabela 4.3 – Valores dos limites de detecção e quantificação para amostras
de arroz e de feijão.........................................................................58
Tabela 4.4 – Valores certificados, resultados obtidos experimentalmente pelos
dois métodos de preparação (via seca e via úmida), e valores
calculados de z-score......................................................................60
Tabela 4.5 – Valores certificados, média dos resultados obtidos por via seca
e via úmida, valores de | x - m | e valores de 2s..............................61
Tabela 4.6 – Porcentagens de recuperação obtidas para amostra de feijão com
adição de três concentrações diferentes de padrão (método de via
seca e via úmida)..............................................................................63
Tabela 4.7 – Valores de Sr e r dos elementos analisados em amostras de
arroz e de feijão................................................................................64
Tabela 4.8 – Valores das variâncias e de Fcalculado para as amostras de
arroz e de feijão, para comparação dos métodos (via seca e
via úmida).........................................................................................66
Tabela 4.9 – Comparação da concentração média de sódio em amostras
de arroz (NIES) e de feijão preparadas em cápsulas de platina
e de porcelana, por via seca.............................................................67
Tabela 4.10 – Comparação da concentração média de potássio em amostras
de arroz (NIES) e de feijão preparadas em cápsulas de platina
e de porcelana, por via seca...........................................................69
Tabela 4.11 – Análise estatística descritiva dos teores de nutrientes
inorgânicos obtidos em 40 amostras de feijão comercializadas
no Estado de São Paulo..................................................................70
Tabela 4.12 – Análise estatística descritiva dos teores de nutrientes
inorgânicos obtidos em 40 amostras de arroz comercializadas
no Estado de São Paulo.................................................................71
Tabela 4.13 – Valores da IDR para adultos, de 5% da IDR e
concentrações médias por porção para amostras de arroz
e de feijão......................................................................................76
Resumo
Um novo método de digestão por via úmida para mineralização de
amostras de arroz e de feijão, baseado na hidrólise com ácido clorídrico, foi
desenvolvido e validado, com os nutrientes inorgânicos (Ca, Cr, Cu, Fe, K, Mg,
Mn, Na, P e Zn) sendo determinados simultaneamente por espectrometria de
emissão atômica com plasma de argônio indutivamente acoplado (ICP OES). Os
parâmetros validados (linearidade, precisão, exatidão, limite de detecção, limite
de quantificação, sensibilidade e seletividade) apresentaram características
satisfatórias de desempenho, demonstrando o método ser eficente, rápido,
simples e de baixo custo. A partir desse novo método, foram analisadas 40
amostras de arroz branco cru e 40 amostras de feijão cru, comercializados no
Estado de São Paulo. Os resultados obtidos demonstraram que o feijão é uma
boa fonte de K, Mg, Fe, Cu, Zn e P. Por outro lado, o arroz apresentou
concentrações relativamente baixas dos nutrientes estudados. Adicionalmente, os
teores obtidos dos nutrientes inorgânicos das amostras de arroz e de feijão foram
comparados com a informação nutricional obrigatória nas rotulagens e com a
tabela de composição de alimentos. Com relação a este último aspecto,
observou-se a necessidade do uso da tabela de composição com algumas
restrições, uma vez que a composição de nutrientes inorgânicos nos alimentos
apresentam variações de acordo com o tipo e formas corretivas do solo e da
adubação, do clima, etc.
Palavras-chave: nutrientes, hidrólise, ácido clorídrico, Oryza sativa, Phaseolus nanus.
Summary
A new wet digestion method for the mineralization of rice and beans
samples based on HCl hydrolisis was developed and validated, and the inorganic
nutrients (Ca, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P e Zn) were simultaneously determined
using inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP OES). The
validation parameters (linearity, precision, accuracy, limit of detection, limit of
quantificaton, sensitivity, and selectivity) showed satisfactory performance
characteristics, while the method displayed a simple, rapid, inexpensive, and
efficient procedure. Using this new method 40 samples of crude rice and bean
commercialized in São Paulo State were analysed. The results showed that bean
is a good source of K, Mg, Fe, Cu, Zn, Ca and P. On the other hand rice
demonstratred a low level of these minerals. Additionally the rice and bean
inorganic nutrient contents were compared with the obrigatory nutritional
information labelling and food composition tables data. In this sense the results
revealed that the use of these tables must be carefully carried out since food
composition depends on a large number of factors: climate, soil, variety and so on.
Keywords: nutrient, hydrolysis, hydrochloric acid, Oryza sativa, Phaseolus nanus.
1 – INTRODUÇÃO
1.1 Nutrientes inorgânicos
1.1.1 Aspectos gerais
O organismo humano é composto por uma série de elementos químicos
específicos. Apenas quatro destes elementos (oxigênio, carbono, hidrogênio e
nitrogênio) constituem cerca de 96% do peso corpóreo, apresentando-se
principalmente ou na forma de biomoléculas orgânicas como, por exemplo,
proteínas, lipídios e glicídios, ou na forma de água. Todos os outros elementos
constituintes que, quando somados, compoem os 4% restantes, são comumente
denominados de “elementos minerais” ou apenas “minerais”, em contraposição
aos quatro elementos anteriores, característicos de compostos orgânicos
(MORRISON e BOYD, 1994; TOWNSEND, 1994).
Apesar de sua pequena porcentagem em massa, os minerais não deixam
de serem essenciais para uma boa saúde. Por definição, elemento essencial é
aquele necessário para a manutenção da vida, o que implica que sua carência
resulta ou em um prejuízo consistente das funções fisiológicas ou mesmo na
morte do organismo (FENNEMA, 1996; MERTZ, 1981). Este grupo de elementos
inorgânicos participa em diversas funções no organismo, que incluem desde a
regulação do balanço ácido-base, a manutenção da atividade muscular e da
atividade enzimática, até a atuação como elemento estrutural. Uma vez que não
podem ser sintetizados pelo organismo, devem, portanto, ser obtidos a partir de
fontes exógenas, como por exemplo, a água e os alimentos; assim, a dieta
constitui-se em uma das principais vias de ingestão, fato que conduz os minerais
a serem denominados também de “nutrientes inorgânicos” (FENNEMA, 1996;
MERTZ, 1981; TIRAPEGUI, 2002; TOWNSEND, 1994).
Em uma dieta, cada mineral é requerido em quantidades específicas, numa
faixa que varia desde microgramas/dia a gramas/dia. Assim, é comum classificar
os minerais essenciais (ou nutrientes inorgânicos) em duas categorias: os
macrominerais (Ca, P, Mg, Na, K, Cl e S), necessários em uma dieta em
quantidades diárias maiores do que 100 miligramas, e os microminerais (também
chamados de elementos-traço), que apresentam uma necessidade diária
nutricional menor do que 100 mg (Fe, Cu, Zn, Mn, Cr, Co, I, Mo, Se e F).
Ressalte-se que a importância dos minerais como ingredientes nos alimentos não
se revela somente no seu papel nutricional / fisiológico; eles contribuem também
para ativar ou inibir catálises enzimáticas e outras reações no alimento, além de
influenciar em sua textura (BELITZ e GROSCH, 1999; FENNEMA, 1996; MERTZ,
1981; TIRAPEGUI, 2002; TOWNSEND, 1994; WARDLAW e KESSEL, 2002).
Algum cuidado deve ser tomado no que se refere a “necessidades diárias
nutricionais” ou “quantidades específicas requeridas”, tendo-se em vista que o
suprimento de minerais depende não somente da ingestão do alimento, mas
principalmente de sua biodisponibilidade (BELITZ e GROSCH, 1999; FENNEMA,
1996; TAIT, 1999; VAN CAMPEN e GLAHN, 1999), uma vez que a concentração
de um determinado nutriente em um dado alimento não é necessariamente um
indicador confiável do valor do alimento como fonte daquele nutriente. Podem ser
encontradas várias definições para o termo “biodisponibilidade”, porém a que tem
sido adotada mais freqüentemente é a que descreve biodisponibilidade como “a
quantidade de um nutriente que está disponível para a absorção em uma forma
que é fisiologicamente útil” (VAN CAMPEN e GLAHN, 1999). No caso de um
mineral, sua biodisponibilidade é determinada primeiramente pela eficiência em
que é absorvido do lúmen intestinal para o sangue. Contudo, em alguns casos os
nutrientes absorvidos podem estar em uma forma em que sua utilização pelo
organismo não será possível. Por exemplo, o ferro é ligado tão fortemente a
alguns quelatos que, mesmo que sejam absorvidos, o ferro não será liberado para
as células para a sua incorporação em ferro-proteínas; ao invés disso, o ferroquelato estável (e intacto) será excretado na urina (FENNEMA, 1996). A absorção
e/ou retenção de nutrientes inorgânicos são freqüentemente utilizados como
indicadores de suas biodisponibilidades (VAN CAMPEN e GLAHN, 1999).
O processo de absorção dos minerais e os fatores que afetam as suas
biodisponibilidades são extremamente complexos, tendo-se em vista não somente
a forma em que os minerais ocorrem nos alimentos, mas também todas as
transformações sofridas pelos alimentos desde o evento “ingestão” até a
“absorção” que, de forma resumida, podem ser assim descritas (FENNEMA,
1996):
·
Ainda na boca, enquanto o alimento é mastigado, a enzima amilase
(presente na saliva) inicia o processo de digestão do amido. Nesta
etapa, as espécies minerais sofrem apenas pequenas transformações.
·
No estômago, o pH é gradativamente abaixado pelo suco gástrico até
um valor próximo a 2. Nesta etapa, as transformações sofridas pelas
espécies minerais são muito grandes: estabilidades de complexos são
alteradas pelo abaixamento do pH e pela denaturação e hidrólise das
proteínas, o que conduz à liberação de minerais para a solução, os
quais
podem
formar
novos
complexos
com
outros
ligantes.
Adicionalmente, metais de transição podem sofrer mudanças de seus
números de oxidação enquanto o pH é reduzido. O ferro, por exemplo,
tem um comportamento redox que é fortemente dependente do pH: em
pH = 7, mesmo na presença de agentes redutores em excesso (como o
ácido ascórbico), o íon Fe3+ não será reduzido; no entanto, se o pH é
abaixado, o ácido ascórbico rapidamente reduz Fe3+ a Fe2+, com uma
conseqüência importante: uma vez que Fe2+ forma complexos menos
estáveis do que o íon Fe3+ com a maioria dos ligantes, esta redução
promoverá a liberação do ferro de seus complexos no alimento.
·
O alimento, parcialmente digerido no estômago, alcança o intestino
delgado, onde secreções pancreáticas contendo bicarbonato de sódio e
enzimas digestivas elevam o pH, dando continuidade à digestão.
Simultaneamente, lipases começam a agir sobre as gorduras. À medida
que o processo evolui, novos ligantes são formados enquanto os que já
existiam são transformados, de modo que suas afinidades pelos íons
metálicos são alteradas. Em resumo, um rearranjo das espécies
minerais ocorre no lúmen do intestino delgado, resultando em uma
mistura complexa de espécies solúveis e insolúveis, com pesos
moleculares variando desde valores baixos até altos. As espécies
solúveis podem difundir-se até as microvilosidades da superfície da
mucosa intestinal onde podem ser absorvidas pelas células ou passar
entre elas através de transportadores. Na atualidade, ainda muito pouco
se sabe a respeito dos mecanismos que regem esta absorção dos
nutrientes inorgânicos nesta etapa (TAIT, 1999).
Frente a isto, a biodisponibilidade dos nutrientes inorgânicos é muito
variável: algumas formas do ferro apresentam valores menores que 1%, enquanto
sódio e potássio podem apresentar biodisponibilidades maiores que 90%. Não
obstante, um grande número de estudos permite a identificação de alguns fatores
que podem afetar a biodisponilidade dos minerais nos alimentos (FENNEMA,
1996):
·
Forma química do mineral no alimento: formas altamente insolúveis são
pobremente absorvidas, ferro heme é mais eficientemente absorvido do
que ferro não heme, e complexos de alta estabilidade podem ter baixa
absorção, por exemplo.
·
Ligantes no alimento: ligantes que formam quelatos solúveis com
metais podem aumentar a absorção (EDTA aumenta a absorção de
ferro); ligantes com alto peso molecular que são pouco digeridos (fibras
e algumas proteínas) podem reduzir a absorção assim como ligantes
que formam quelatos insolúveis com minerais (oxalatos inibem a
absorção de cálcio,
ácido fítico inibe a absorção do ferro, zinco e
cálcio).
·
Atividade redox de componentes dos alimentos: redutores (por
exemplo, ácido ascórbico) aumentam a absorção do ferro mas tem
pouco efeito sobre outros minerais; oxidantes, consequentemente,
inibem a absorção do ferro.
·
Interações entre os minerais: altas concentrações de um mineral em
uma dieta inibem a absorção de outros (por exemplo, cálcio inibe a
absorção de ferro, ferro inibe a absorção de zinco, chumbo inibe a
absorção de ferro).
·
Estado fisiológico de quem ingere o alimento (exemplo: em idade
avançada, pode haver um declínio na eficiência da absorção).
Em geral, o consumo de uma dieta balanceada, com uma contribuição
adequada de alimentos tanto de origem animal como vegetal, deveria ser
suficiente para suprir as necessidades nutricionais de minerais, sem ser
necessário o consumo de suplementos. No entanto, deve-se ter em mente que
cada mineral é requerido pelo organismo humano em quantidades específicas, e
que estas quantidades são difíceis de serem avaliadas a partir da variedade dos
alimentos e da variabilidade de suas respectivas biodisponibilidades de minerais.
Em conseqüência, se a ingestão/absorção de um dado mineral for baixa durante
um determinado intervalo de tempo, sinais aparecerão: pacientes com deficiência
em micronutrientes, por exemplo, geralmente apresentam sintomas como malestar, perda de apetite, anemia, infecções, lesões cutâneas e neuropatia em grau
leve. Por outro lado, excessiva ingestão/absorção pode resultar em toxicidade: os
sintomas de intoxicação mais comuns com relação a micronutrientes, por
exemplo, são febre, tosse, náusea, vômito, diarréia, anemia e neuropatia
(TIRAPEGUI, 2002). Felizmente, as faixas adequadas de ingestão para a maioria
dos
minerais
(quantidades
mínimas/quantidades
máximas)
são
consideravelmente extensas, de modo que sinais de deficiência ou toxicidade são
relativamente raros se uma dieta balanceada é consumida (FENNEMA, 1996).
Contudo, este complexo panorama, onde, por exemplo, um determinado
conteúdo de um nutriente em um alimento não significa necessariamente que este
seja uma boa fonte do nutriente, não impede que medidas de orientação da
população quanto à dieta sejam tomadas. Assim, por exemplo, nos Estados
Unidos existem as “RDA” (Recommended Dietary Allowances), definidas como os
níveis de ingestão de nutrientes essenciais (incluindo os nutrientes inorgânicos)
considerados pela “Food and Nutrition Board” como adequados para satisfazer as
necessidades nutricionais de pessoas saudáveis (TOWNSEND, 1994). Valores de
RDA para alguns minerais podem ser encontrados no ANEXO 1. As RDA’s são
estabelecidas estimando-se as necessidades dos nutrientes efetivamente
absorvidos (levando-se em conta a incompleta utilização do nutriente ingerido, ou
seja, a sua biodisponibilidade), e incorporando um fator de segurança
(considerando a variabilidade entre os indivíduos). Assim, os valores de RDA
procuram ser maiores do que os efetivamente necessários, o que significa que
indivíduos com ingestão de um determinado nutriente abaixo do estabelecido pela
respectiva RDA não necessariamente implica em ingestão inadequada. Contudo,
quando uma considerável parcela da população tem uma ingestão que é
significativamente menor que a estabelecida pela RDA, por um longo período de
tempo, aumenta a probabilidade da deficiência ocorrer em alguns indivíduos
(FENNEMA, 1996).
No Brasil, a Agência Nacional de Vigilância Sanitária do Ministério da
Saúde (ANVISA), através da Portaria no 33 de 13 de janeiro de 1998, adota a IDR
(Ingestão Diária Recomendada) como parâmetro de ingestão de nutrientes por
indivíduos e diferentes grupos populacionais. A Portaria define a IDR como “a
quantidade de vitaminas, minerais e proteínas que deve ser consumida
diariamente para atender as necessidades nutricionais da maior parte dos
indivíduos e grupos de pessoas de uma população sadia”, citando como
referências a Resolução Mercosul GMC no 18/94 e as RDA’s dos Estados Unidos.
Valores de IDR para alguns minerais podem ser encontrados no ANEXO 2.
Seguem-se algumas breves considerações mais específicas sobre alguns
nutrientes inorgânicos, objetos de estudo do presente trabalho.
Cálcio
É o mineral mais abundante no organismo humano (cerca de 1 a 2% em
peso). Ocorre basicamente em duas formas, que apresentam funções distintas:
como fosfato de cálcio (elemento estrutural de ossos e dentes) e como íon Ca2+
(atuando em processos como a coagulação do sangue e a contração muscular).
Portanto, sua deficiência pode causar sérias doenças como, por exemplo, a
osteoporose. As principais fontes de cálcio em alimentos são o leite e seus
derivados. Alimentos como frutas, vegetais, cereais, carne e ovos apresentam
cálcio em quantidades muito menores (BELITZ e GROSCH, 1999; NORDIN,
1997; TIRAPEGUI, 2002; TOWNSEND, 1994).
Fósforo
É o segundo elemento mais abundante no organismo humano (cerca de
0,6 a 1,2% em peso). Além de sua contribuição na formação dos ossos e dentes,
o fósforo é constituinte essencial de toda célula, participando ativamente do
metabolismo de carboidratos, gorduras e proteínas, principalmente como formas
de armazenamento de energia: adenosina difosfato (ADP) e adenosina trifosfato
(ATP). Além disso, participa no tamponamento do pH do sangue e é essencial
para a efetiva ação de diversas vitaminas (BELITZ e GROSCH, 1999;
TIRAPEGUI, 2002; TOWNSEND, 1994).
As melhores fontes de fósforo nos alimentos são as ricas em proteínas:
leite, queijo, carne, peixes e aves; cereais, legumes e nozes são, também, ótimas
fontes. As formas orgânicas do fósforo presentes nos alimentos são clivadas por
fosfatases intestinais; assim, a sua absorção ocorre principalmente na forma de
fosfato inorgânico. Polifosfatos, utilizados como aditivos em alimentos, são
absorvidos somente após hidrólise (BELITZ e GROSCH, 1999; TIRAPEGUI,
2002; TOWNSEND, 1994).
Por ser facilmente encontrado nos alimentos, a sua deficiência é rara.
Sintomas desta deficiência incluem a desmineralização dos ossos, fadiga e
anorexia (TOWNSEND, 1994).
Sódio
Ocorre principalmente como constituinte extracelular na forma de íon Na+,
um eletrólito cuja função principal é controlar o balanço de água no organismo,
mantendo a pressão osmótica do fluido extracelular; adicionalmente, participa na
transmissão de impulsos nervosos e ativa algumas enzimas, como a amilase
(BELITZ e GROSCH, 1999; TOWNSEND, 1994).
A fonte principal de sódio é o sal comum (cloreto de sódio). É também
disponível em alimentos de origem animal, mas frutas e vegetais contêm pouco
ou nenhum sódio (TOWNSEND, 1994).
A baixa ou alta ingestão de sódio pode causar sérios distúrbios no
equilíbrio de fluidos do organismo. Embora rara, a deficiência de sódio pode
ocorrer após crise de vômitos, diarréia severa, por transpiração excessiva ou por
uma dieta pobre em sal. O excesso de sódio é um problema mais comum,
podendo causar edema (excesso de fluido). Este excesso de fluido causa um
aumento de pressão nas paredes das artérias (hipertensão), o que faz o sódio ser
freqüentemente associado à doenças cardiovasculares (BELITZ e GROSCH,
1999; TOWNSEND, 1994).
Potássio
Ocorrendo na forma de íon K+, é um eletrólito intracelular também
envolvido no balanço de água e em osmoses no organismo. Normalmente, existe
mais potássio do que sódio no interior das células e mais sódio do que potássio
fora das células. Este equilíbrio é perturbado se, por exemplo, a concentração de
sódio intracelular aumenta; neste caso, a quantidade de água dentro da célula
também aumenta (por osmose), inchando-a e causando edema. Se, por outro
lado, o nível de sódio extracelular decresce (o organismo perdeu sódio), água
entra na célula para diluir o potássio intracelular, o que conseqüentemente causa
uma diminuição na quantidade de água extracelular, podendo conduzir à queda
da pressão sangüínea (TOWNSEND, 1994).
É encontrado em muitos alimentos, mas as frutas (como melão, banana,
laranja e pêssego) e os vegetais (como batata, feijão, cenoura e cogumelo) são
ricos em potássio (TOWNSEND, 1994).
A deficiência de potássio pode ser causada por diarréia, vômitos acidose
diabética, má nutrição ou uso excessivo de laxativos ou diuréticos; alguns
sintomas comuns são náusea, anorexia, fadiga, fraqueza muscular e taquicardia.
Altas concentrações de potássio no sangue podem ser causadas por
desidratação, insuficiência renal ou mesmo ingestão excessiva, podendo resultar
em insuficiência cardíaca (TOWNSEND, 1994).
Magnésio
Atua no organismo como constituinte e ativador de muitas enzimas,
particularmente aquelas associadas com a conversão de compostos de fosfatos
ricos em energia, e como estabilizador de membranas plasmáticas, membranas
intracelulares e ácidos nucleicos; depois do potássio, é o cátion intracelular em
maior quantidade (BELITZ e GROSCH, 1999; TIRAPEGUI, 2002).
Como o fósforo, é largamente distribuído nos alimentos; ótimas fontes são
vegetais verdes, legumes, todos os grãos e algumas frutas (abacate e banana,
por exemplo). Contudo, magnésio pode ser perdido durante o processamento
industrial dos alimentos ou mesmo na água de cozimento; assim, tendo-se em
vista somente este aspecto, é preferível usar frutas e vegetais “in natura” ao invés
de cozidos (TOWNSEND, 1994).
Como é amplamente distribuído nos alimentos, os efeitos de sua
deficiência em pessoas com dietas normais são desconhecidos. Quando a
deficiência foi experimentalmente induzida, os sintomas incluiram náusea e
desordens mental, emocional e muscular (TOWNSEND, 1994). Por outro lado,
excesso de magnésio inibe a calcificação óssea, podendo ainda causar
depressão no sistema nervoso central, anestesia e até paralisia, em pacientes
com insuficiência renal (TIRAPEGUI, 2002).
Ferro
O ferro é principalmente utilizado na síntese de hemoglobina (pigmento
vermelho do sangue, responsável pelo transporte de oxigênio dos pulmões a
todas as células do organismo), participando também da formação da mioglobina
(composto presente nos músculos, armazenador de oxigênio). Está, ainda,
relacionado a processos enzimáticos: o heme (ferro-protoporfirina IX) é o grupo
prostético de enzimas como a catalase, que decompõe H2O2, e as citocromos P
450, que realizam hidroxilações, epoxidações e outras reações (BELITZ e
GROSCH, 1999; TAIT, 1999; TIRAPEGUI, 2002; TOWNSEND, 1994; VOET e
VOET, 1995; WARDLAW e KESSEL, 2002).
Carnes vermelhas (especialmente fígado), gema de ovo, carne de frango e
de peru, além de batata, vegetais verde-escuros e frutas secas, estão entre as
melhores fontes de ferro (TOWNSEND, 1994).
A deficiência nutricional de ferro é a mais amplamente distribuída no
mundo, afetando tanto as populações dos países desenvolvidos como aquelas
dos países em desenvolvimento (TIRAPEGUI, 2002). Esta deficiência causa uma
redução na taxa de síntese de hemoglobina, podendo resultar em anemia, além
de alterações na capacidade cognitiva; pode ser a conseqüência de uma dieta
pobre em ferro ou de uma absorção intestinal deficiente. Vários fatores dietéticos
e também do próprio indivíduo têm sido identificados como importantes na
absorção e utilização do ferro pelo organismo: por exemplo, ferro-heme (presente
nos alimentos cárneos) é mais eficientemente absorvido do que ferro não-heme.
Normalmente, a deficiência é tratada pela administração de sais de ferro, como
sulfato ferroso, gluconato ferroso e fumarato ferroso, por exemplo (BELITZ e
GROSCH, 1999; TAIT, 1999; TIRAPEGUI, 2002; TOWNSEND, 1994; WARDLAW
e KESSEL, 2002). Embora menos comum, ferro em excesso pode causar séria
intoxicação, principalmente em crianças, podendo ocorrer morte por colapso
respiratório (WARDLAW e KESSEL, 2002).
Zinco
Uma vez que este elemento está presente em todas as células do
organismo humano, ele possui diversas funções biológicas atuando como
componente de várias enzimas (aproximadamente 100 enzimas exigem zinco
como cofator para suas atividades ótimas). Assim, uma adequada ingestão de
zinco é necessária para a reallzação de muitas funções pelo organismo como, por
exemplo: síntese de ácidos nucleicos, metabolismo de proteínas, cicatrização,
crescimento
e
desenvolvimento
dos
órgãos
sexuais,
entre
outras.
Aproximadamente 1/3 do zinco absorvido é dirigido para o fígado; o restante é
distribuído pelo corpo, principalmente músculos e ossos (BELITZ e GROSCH,
1999; ONIANWA et al. , 2001; TOWNSEND, 1994; WARDLAW e KESSEL, 2002).
As melhores fontes de zinco são alimentos ricos em proteínas,
especialmente carnes, peixes, ostras, ovos, feijão, cereais e derivados do leite
(TOWNSEND, 1994; WARDLAW e KESSEL, 2002).
Uma vez que zinco e ferro estão presentes nos mesmos alimentos (ricos
em proteínas), indivíduos com deficiência de ferro são também altamente
propensos a apresentar deficiência em zinco. Carências severas são raras, mas
muitas pessoas apresentam insuficiências brandas, reconhecidas tanto em países
industrializados como em desenvolvimento, que são difíceis de diagnosticar, uma
vez que os sintomas não são específicos, podendo incluir inadequado
crescimento, diarréia, perda de apetite e de peso, queda de cabelo, diminuição do
paladar, confusão mental, etc (ONIANWA et al. , 2001; TOWNSEND, 1994;
WARDLAW e KESSEL, 2002). Esta variedade de sintomas não surpreende se
considerarmos as diversas funções biológicas nas quais o zinco participa. Por
outro lado, excesso de ingestão de zinco pode resultar em diarréia, cãimbras,
náuseas, vômitos e depressão do sistema imunológico (WARDLAW e KESSEL,
2002).
Cobre
É encontrado em todos os tecidos, mas em maior concentração no fígado,
sangue, nos ossos (incluindo medula óssea), músculos e cérebro, sendo um
componente essencial em muitas enzimas; sua atuação fisiológica dentro do
organismo inclui, por exemplo, participação em funções do sistema imunológico,
contribuição para a resistência dos ossos, atuação no desenvolvimento cerebral
e no metabolismo do colesterol e da glicose; adicionalmente, atua no transporte
do ferro até a medula óssea, auxiliando na formação da hemoglobina (BELITZ e
GROSCH, 1999; ONIANWA et al. , 2001; TIRAPEGUI, 2002; TOWNSEND, 1994;
WARDLAW e KESSEL, 2002).
O cobre está disponível em muitos tipos de alimentos, mas as melhores
fontes são carnes, mariscos, legumes, nozes e cereais integrais. O leite humano
também constitui-se em uma boa fonte, ao contrário do leite de vaca que é pobre
em cobre (TOWNSEND, 1994).
A deficiência de cobre é extremamente rara em adultos, ocorrendo apenas
em pessoas com condições de má absorção ou em casos de severa deficiência
proteica. No entanto, pode se manifestar em crianças prematuras alimentadas
apenas com leite de vaca ou que receberam nutrição parenteral isenta de cobre
durante
um
considerável
desmineralização
dos
intervalo
ossos,
de
distúrbios
tempo.
Nestes
gastrointestinais
casos,
e
anemia,
crescimento
insatisfatório podem ocorrer (ONIANWA et al. , 2001; TOWNSEND, 1994;
WARDLAW e KESSEL, 2002). Normalmente, intoxições por cobre não são muito
comuns, uma vez que a ingestão deste mineral é usualmente baixa e, além disso,
o próprio organismo pode regular o nível de cobre através de sua excreção pela
bile (WARDLAW e KESSEL, 2002).
Cromo
A importância do cromo nas dietas tem sido reconhecida apenas nos
últimos 40 anos. Embora não se tenha acumulado muito conhecimento a respeito
deste nutriente, muitos estudos sugerem importante participação no metabolismo
de carboidratos e lipídios, intensificando a atuação da insulina e aumentando a
conversão de glicose a gordura, por exemplo. O mineral é acumulado nos ossos,
baço, fígado e rins (BELITZ e GROSCH, 1999; WARDLAW e KESSEL, 2002).
Cromo está amplamente distribuído nos alimentos, mas em pequenas
quantidades. Dados específicos de seu conteúdo nos alimentos são escassos;
não obstante, carnes processadas, fígado, grãos integrais, gema de ovo, brócolis,
nozes e cogumelos são alguns dos alimentos considerados como fontes deste
nutriente (TOWNSEND, 1994; WARDLAW e KESSEL, 2002).
A deficiência de cromo é caracterizada pela diminuição de tolerância à
glicose e por elevados níveis de colesterol e triglicérides no sangue. O
mecanismo pelo qual o mineral influencia o metabolismo do colesterol não é
conhecido, mas pode envolver enzimas que controlam a síntese deste composto.
Esta deficiência ocorre em indivíduos mantidos em nutrição parenteral não
suplementada com cromo, assim como em crianças desnutridas (TIRAPEGUI,
2002; WARDLAW e KESSEL, 2002). Intoxicações por cromo provocadas pela
ingestão de alimentos não tem sido observadas; contudo, o consumo de grande
quantidade de suplementos de cromo pode causar distúrbios estomacais, úlceras,
convulsões, danos nos rins e fígado, algumas formas de câncer e até mesmo a
morte (WARDLAW e KESSEL, 2002).
Manganês
É cofator de muitas enzimas, incluindo a piruvato carboxilase (utilizada no
metabolismo de carboidratos) e a superóxido dismutase (uma enzima
antioxidante), sendo também importante na formação dos ossos e como ativador
de enzimas, como a amino peptidase, a lecitinase e a enolase, entre outras
(BELITZ e GROSCH, 1999; TIRAPEGUI, 2002; WARDLAW e KESSEL, 2002).
A necessidade do organismo humano por este mineral é muito baixa,
sendo facilmente suprida por dietas que incluam nozes, aveia e outros grãos
integrais, feijão, chá e vegetais em folhas (WARDLAW e KESSEL, 2002).
Não têm sido observados sintomas de deficiência deste nutriente em seres
humanos. Por outro lado, enquanto intoxicações por ingestão via oral são
extremamente raras, intoxicações por inalação de pó em minas de manganês
têm sido observadas; os sintomas incluem, neste caso, anormalidades
psiquiátricas severas, alta irritabilidade, violência, alucinações e descontrole
muscular (TOWNSEND, 1994; WARDLAW e KESSEL, 2002).
1.1.2 Tabelas de composição de alimentos e rotulagem nutricional
Para uma dieta nutricional balanceada, é inicialmente necessário conhecer
a composição química dos alimentos. Uma “tabela de composição” pode ser
estabelecida por análise direta dos alimentos consumidos e/ou por dados
compilados da literatura dos conteúdos de nutrientes dos diferentes alimentos.
Assim, uma informação precisa da ingestão de um determinado nutriente não
depende somente da medida correta da quantidade de alimento consumido, mas
também de uma adequada tabela de composição, que deve incluir a exata
descrição dos alimentos, método analítico utilizado, unidade de medida
apropriada e informações sobre variações na composição do alimento (DWYER,
1994).
Este cuidado na preparação de uma tabela de composição deve ser
observado tendo-se em vista que os níveis de nutrientes em alimentos variam
conforme fatores inerentes (idade, maturidade, espécies, variedades e cultivo),
ambientais (clima, tipo de solo, quantidade de chuva e estação do ano) e de
processamento
(tempo
de
armazenagem,
métodos
de
preparação
e
preservação). Além disso, o conteúdo nutriente de alguns alimentos processados
é também afetado por reformulações, pelo uso de aditivos e de fortificações (a
preparação e o cozimento também possuem considerável influência no conteúdo
nutricional do alimento). Por outro lado, os valores reportados pelos laboratórios
químicos são afetados pela amostragem, pela preparação da amostra, pelos
métodos analíticos empregados e pelo tratamento estatístico dos dados
experimentais obtidos (MAKHLOUF et al. , 1995; PALMERO et al. , 1998; SIKA et
al. , 1995). Desta forma, embora a análise de alimentos envolva tempo e custos, é
desejável estabelecer tabelas de composição em níveis nacionais ou regionais.
É preciso salientar que, além das informações nutricionais básicas para
uma dieta balanceada, tabelas de composição de alimentos são importantes em
estudos epidemiológicos que investigam a relação entre dieta e saúde; em
alimentos industrializados, são igualmente importantes seja no controle de
qualidade dos alimentos, seja no desenvolvimento de novos produtos ou, ainda,
no fornecimento de informações ao consumidor na forma de “rotulagens
nutricionais” (MILLER-IHLI, 1996; PALMERO et al. , 1998).
Com relação a este último aspecto, o Ministério da Saúde no Brasil, através
da Resolução-RDC no 40 de 21 de março de 2001 (BRASIL, 2001b), tornou
obrigatória a declaração de nutrientes na rotulagem dos alimentos e bebidas
produzidos, comercializados e embalados (na ausência do cliente) prontos para
venda ao consumidor visando: a saúde da população ao considerar a
necessidade de constante aperfeiçoamento das ações de controle sanitário na
área de alimentos; a prevalência de doenças nutricionais na população brasileira;
as diretrizes estabelecidas na Política Nacional de Alimentação e Nutrição; a
necessidade de estabelecer ações para orientar o consumo de alimentos em
vistas a uma alimentação saudável; e a necessidade de padronizar a declaração
de nutrientes para a “Rotulagem Nutricional Obrigatória de Alimentos e Bebidas
Embalados”. As informações nutricionais devem ser apresentadas em porções
usuais de consumo e conter ainda a porcentagem de valores diários para cada
nutriente declarado (BRASIL, 1998a). Na tabela 1.1 encontra-se um exemplo de
informação nutricional.
Observa-se que os nutrientes devem ser apresentados na rotulagem
conforme as porções estabelecidas na Resolução RDC no 39, de 21 de março de
2001 (BRASIL, 2001b), que levam em consideração o hábito de consumo da
população brasileira e também uma alimentação saudável. Para a descrição da
porção no rótulo é usado o Valor de Referência para Porções, que é a quantidade
média do alimento que seria usualmente consumida por pessoas sadias, maiores
de 5 anos, em bom estado nutricional, em cada ocasião de consumo, para compor
uma dieta saudável.
Tabela 1.1 – Modelo de informação nutricional para fins de rotulagem de mandioca congelada.
INFORMAÇÃO NUTRICIONAL
Porção de 100g ( 6 pedaços)
Quantidade por porção
% VD (*)
Valor calórico
150 kcal
6
Carboidratos
36 g
10
Proteínas
1g
2
Gorduras totais
0g
0
Gorduras saturadas
0
0
Colesterol
0
0
Fibra alimentar
1g
3
Cálcio
35 mg
4
Ferro
1,1 mg
8
Sódio
0
0
(*) Valores diários de referência com base numa dieta de 2500 kcal.
Fonte: (BRASIL, 2001a).
Os valores constantes na informação nutricional são de responsabilidade
do fabricante, podendo ser obtidos por meio de valores médios de dados
especificamente obtidos de análises físico-químicas de amostras representativas
do produto a ser rotulado ou por tabelas de composição de alimentos e bancos de
dados de alimentos nacionais. Na ausência destes últimos, podem ser utilizadas
as tabelas e bancos de dados internacionais. É permitida uma tolerância de até
20% (para mais ou para menos) nos valores constantes da informação nutricional
declarada no rótulo. Para os nutrientes cujo porcentual de variabilidade seja
superior a 20% (em função da espécie ou do tipo de manejo agrícola), é permitido
à empresa informar o porcentual de variação (BRASIL, 1998a). De maneira a
facilitar o acesso das empresas às informações sobre os alimentos, o Ministério
da Saúde disponibilizou no endereço eletrônico da ANVISA (Agência Nacional de
Vigilância Sanitária) várias tabelas de composição de alimentos (BRASIL, 2003).
Um outro instrumento de modo a orientar a população para uma
alimentação mais saudável é o uso da “pirâmide alimentar”, um gráfico constituído
de 4 níveis com 8 grandes grupos de alimentos (Figura 1.1). Por exemplo: de
acordo com a classificação desta pirâmide, a base (nível 1, grupo 1) caracterizase por conter um alto teor de carboidratos complexos que devem contribuir com
55% das calorias totais de uma dieta saudável. Este grupo é constituído por
produtos de panificação, cereais e derivados, grãos, raízes e tubérculos sendo
recomendadas de 5 a 9 porções diárias com aproximadamente 150 kcal cada
uma. Já no nível 3 (grupo 6), constituído pelas leguminosas, é recomendado uma
porção de 55 kcal. Foram estabelecidas as participações calóricas de cada
grande categoria de alimentos em uma dieta fixada em 2500 kcal (BRASIL,
2001a).
Figura 1.1 – Pirâmide alimentar.
1.2 O arroz e o feijão
Tanto o arroz quanto o feijão estão entre os alimentos mais antigos,
remontando aos primeiros registros da história da humanidade. Enquanto
evidências apontam para a domesticação do arroz ocorrendo no sudeste da Ásia
(Índia, Indonésia e China), hipóteses para a domesticação do feijão indicam o
México, América Central e o norte da América do Sul como prováveis locais onde
os primeiros cultivos foram realizados; centros secundários de domesticação do
feijão são ainda citados pelos historiadores em regiões da Europa, Ásia e África.
As mais antigas referências ao arroz são encontradas na literatura chinesa, há
cerca de 5000 anos; por outro lado foram encontradas referências ao feijão entre
os hebraicos, há cerca de 3000 anos (ADSULE et al. , 1998; EMBRAPA, 2002a;
SHARP, 1991).
O arroz comum (Oryza sativa) é um cereal que pode ser cultivado em
condições extremamente diversas, seja em áreas secas, seja em áreas alagadas
de até 6 metros de profundidade - as áreas mais produtivas são as alagadas onde
a profundidade da água é controlada. O arroz é colhido como um grão revestido
por uma casca; este arroz “integral” pode ser dividido em três partes: farelo ou
fibra (casca), germe e o grão propriamente dito. A casca é quebrada e removida,
assim como o germe, durante o processo de descascamento e polimento do
arroz, o que resulta no chamado “arroz branco polido”. Este processo tem como
conseqüência a diminuição no conteúdo nutricional do arroz: com o polimento,
ocorrem principalmente perdas em nutrientes inorgânicos (Ca, P, Mg, K, Fe, Zn,
Cu e Mn) e vitaminas (tiamina, piridoxina, niacina e riboflavina). Uma alternativa
ao arroz branco polido é o arroz parboilizado – em resumo, o processo de
parboilização consiste em deixar o arroz integral em água quente (700C
aproximadamente) durante algumas horas, seguindo-se gelatinização em
autoclave e secagem, para posteriormente sofrer o descascamento e o polimento.
A parboilização faz com que vitaminas e minerais penetrem no grão (o que
conduz a um aumento do conteúdo nutricional do arroz polido), além de melhorar
a resistência à deterioração causada por insetos e fungos (ELBER et al. , 2001;
OLIVEIRA, 1997; SHARP, 1991).
No Brasil, o arroz é cultivado em dois ecossistemas, várzeas e terras altas.
Em várzeas, predomina o sistema de cultivo com irrigação controlada, que ocupa
cerca de 1 milhão de hectares na região subtropical (Rio Grande do Sul e Santa
Catarina). Na região tropical, e especialmente nas regiões norte (vale do
Araguaia) e nordeste (perímetro irrigado do São Francisco), são cultivados cerca
de 150.000 hectares sob irrigação controlada. No Tocantins, predominam grandes
lavouras de alto nível tecnológico, sob o sistema de cultivo mecanizado
convencional, enquanto no NE o cultivo é tipicamente de pequenas áreas, usando
mão de obra familiar, no sistema de transplantio. O restante da área sob o
ecossistema de várzeas, é cultivado sob o sistema de várzea úmida, sem controle
de irrigação, por pequenos produtores em pequenas áreas, sendo mais
expressivo nos Estados do Rio de Janeiro, Espírito Santo e Minas Gerais
(EMBRAPA, 2002a).
O ecossistema de terras altas desempenhou um papel de grande
relevância na produção de arroz sob o sistema de cultivo de sequeiro (falta de
água), nas décadas de 60 e 80. Devido à sua rusticidade e adaptação a solos
ácidos, foi uma alternativa altamente satisfatória para o desbravamento dos
cerrados. Na região nordeste, e de forma pulverizada nas regiões centro-oeste,
sudeste e nordeste o arroz sob o ecossistema de terras altas também é cultivado
usando baixo nível de tecnologia, por pequenos produtores, que cultivam para o
próprio consumo. Para a comercialização, o arroz é classificado em tipo 1
(tamanho e porcentagem de grãos fragmentados de até 10%) e tipo 2
(porcentagem de grãos fragmentados de até 30%).
Do ponto de vista nutricional, o arroz branco polido caracteriza-se por uma
alta porcentagem de amido (cerca de 80% em peso) e um baixo teor de lipídeos
(0,6% em peso). Proteínas são o segundo maior constituinte (7% em peso),
ocorrendo grande quantidade de glutelina e pequenas porções de prolamina,
enquanto fibras somam aproximadamente 1% (ENDEF, 1985; FRANCO, 1987;
McCANCE e WIDDOWSON'S, 1993; OLIVEIRA, 1997; PHILIPPI, 2001; SHARP,
1991; SOUCI et al. , 1994). Com relação aos nutrientes inorgânicos, a tabela 1.2
indica os respectivos teores, declarados em várias tabelas de composição de
alimentos. Observando a tabela, constatamos que, à exceção do manganês e do
selênio, os valores declarados para os outros nutrientes apresentam-se bastante
discordantes, o que evidencia os cuidados que devem ser tomados ao se
reportarem tais informações à comunidade, como discutido no item 1.1.2 deste
trabalho. Por exemplo: a composição mineral do arroz depende da disponibilidade
dos nutrientes no solo; além disso, os níveis para vários elementos podem variar
dependendo do tipo de método analítico empregado (LAFITTE, 1998; MARR et
al., 1995; NEUE et al. , 1998).
Tabela 1.2 – Níveis de nutrientes inorgânicos em arroz polido, declarados em tabelas de
composição de alimentos.
Nutriente inorgânico (mg / 100g de arroz)
Referência /
Tabela
Ca
Cu
Fe
K
Mg
Mn
Na
P
Zn
Se(*)
A
9
nd
1,3
nd
nd
nd
nd
104
nd
nd
B
28
0,22
4,32
115
25
1,09
5
115
1,10
15,1
C
9
0,58
1,3
62,2
38
nd
16,6
104
0,50
nd
D
28
0
1,0
115
25
1
5,0
115
1,0
15
E
51
0,37
0,5
150
32
1,2
4
150
1,8
10
F
6
0,13
0,6
103
64
2
6
120
0,50
nd
G
60
0,19
3,56
119,9
30,78
0,85
4,86
136,1
0,96
15,1
(*) mg/100g ; nd = valores não declarados.
Referências / Tabelas: A = (ENDEF, 1985); B = (PHILIPPI, 2001); C = (FRANCO,
1987); D = (UNIFESP, 2001); E = (McCANCE e WIDDOWSON'S, 1993); F =
(SOUCI et al. , 1994); G = (USDA, 2003).
O feijão comum (Phaseolus nanus ou Phaseolus vulgaris) é um legume
com uma ampla adaptação edafoclimática, embora o solo e o clima possam
influenciar sua produção. Dois tipos gerais são cultivados: o que ocorre em
arbustos cerrados e o que cresce como trepadeira; enquanto o primeiro apresenta
uma inflorescência generalizada, o segundo apresenta flores ocorrendo uma após
outra, durante um longo período de tempo. Esta flores podem ser brancas,
amarelas ou rosa-pálido / púrpura. As vagens, longas e achatadas ou
arredondadas, possuem 13 centímetros ou mais. As sementes maduras podem
apresentar diversas cores: brancas, pretas, marrons, etc (ADSULE et al. , 1998;
EMBRAPA, 2002b).
A possibilidade de sua produção em diversos ecossistemas tropicais e
temperados, em monocultivo e/ou consorciado nos mais variados arranjos de
plantas, favorece a diversificação da produção de feijão no Brasil. Considerando a
diversidade fisiográfica do país e a adaptação do feijoeiro a diversas condições de
clima e solo, é possível explorar a cultura em três épocas diferentes, no mesmo
ano. A safra “das águas”, cujo plantio é feito de agosto a novembro, com
predominância na região sul; o plantio “da seca” realizado de janeiro a março,
abrangendo a maioria dos estados produtores e “de inverno” de abril a julho
realizada nas regiões centro-oeste e sudeste (EMBRAPA, 2002b). Para a
comercialização, o feijão é classificado em classe (branco, preto e cores) e tipos
(1, 2 e 3, dependendo da porcentagem de grãos fragmentados).
O feijão é uma boa fonte de proteínas (cerca de 20% em peso), glicídios
(60% em peso) e fibras (19% em peso), apresentando baixo teor de lipídios (1%
em peso) (ANDERSON et al. , 1999; CHARLEY e WEAVER, 1998; OLIVEIRA,
1997; PHILIPPI, 2001; SGARBIERI et al. , 1979; UNIFESP, 2001). O feijão cozido
é considerado uma das melhores fontes vegetais de tiamina, piridoxina, niacina e
ácido fólico. A tabela 1.3 indica os teores dos nutrientes inorgânicos, coletados
em diversas tabelas de composição de alimentos. Observe-se, neste caso, que o
relativamente pequeno número de dados disponíveis nas tabelas consultadas
reflete o conhecimento ainda insipiente que se possui a respeito da real
contribuição do feijão para a necessidade de minerais na dieta. Apesar disso, o
feijão é considerado uma boa fonte de ferro, potássio, zinco, magnésio, cobre e
cálcio (ANDERSON et al. , 1999; BARAMPAMA e SIMARD, 1993; MEINERS et
al. , 1976; OLIVEIRA, 1997; SATHE et al. , 1984).
Devido à sua composição, o feijão proporciona vários benefícios à saúde,
sendo indicado na prevenção e tratamento de várias doenças como distúrbios
cardíacos, diabetes mellitus, obesidade e câncer. É um alimento que preenche as
principais recomendações dietéticas: aumento do consumo de fibras, amido e
outros carboidratos complexos, e diminuição no consumo de lipídios e sódio
(ANDERSON et al. , 1999; OLIVEIRA, 1997). Contudo, deve-se ter em mente que
a composição e a qualidade do feijão são influenciadas pela fertilidade do solo
onde foi cultivado, espaçamento entre plantas, irrigação, maturidade e variedade
(ADSULE et al. , 1998); adicionalmente, o conteúdo de fitato (hexafosfato inositol,
a principal forma de armazenamento de fósforo e magnésio para a síntese de
ácidos nucleicos durante a germinação das sementes) pode afetar a
biodisponibilidade dos minerais (ANDERSON et al. , 1999).
A ingestão simultânea de arroz e feijão é, reconhecidamente, a
alimentação básica mais importante consumida pela população brasileira. Esta
feliz combinação de alimentos possui um valor nutritivo complementar: enquanto
o arroz contribui com os aminoácidos sulfurados metionina e cisteína (que são
limitantes no feijão), o feijão contribui com lisina, aminoácido limitante no arroz
(OLIVEIRA, 1997; SGARBIERI et al. , 1979); adicionalmente, as limitações do
arroz frente aos teores de nutrientes inorgânicos é compensada pela
relativamente alta concentração de minerais no feijão (tabelas 1.2 e 1.3).
Tabela 1.3 – Níveis de nutrientes inorgânicos em feijão, declarados em tabelas de composição de
alimentos.
Nutriente inorgânico (mg / 100g de feijão)
Referência/
Tabela
Ca
Cu
Fe
K
Mg
Mn
Na
P
Zn
Se(*)
A
86
nd
7,6
nd
nd
nd
nd
247
nd
nd
B
83
0,7
6,7
1359
138
1,11
12
406
2,8
7,28
C
nd
nd
5,31
1263,6
nd
nd
162,9
nd
nd
nd
D
143
1
8
1406
140
1
24
407
3
3
E
nd
nd
nd
nd
nd
nd
nd
nd
nd
nd
F
197
nd
7
1770
nd
nd
570
419
nd
nd
G
nd
nd
nd
nd
nd
nd
nd
nd
nd
nd
(*) mg/100g ; nd = valores não declarados.
Referências / Tabelas: A = (ENDEF, 1985); B = (PHILIPPI, 2001); C = (FRANCO,
1987); D = (UNIFESP, 2001); E = (McCANCE e WIDDOWSON'S, 1993); F =
(SOUCI et al. , 1994); G = (USDA, 2003).
1.3 Quantificação de nutrientes inorgânicos em alimentos
1.3.1 Preparação das amostras
1.3.1.1 Generalidades
Embora um químico, para elucidar a composição de uma determinada
amostra, tenha à sua disposição várias técnicas analíticas (gravimetria,
espectrometria, cromatografia, etc.) e instrumentos em constante evolução
tecnológica
(termobalanças,
espectrofotômetros
de
absorção
atômica,
espectrofotômetros de emissão atômica, cromatógrafos, etc), antes de qualquer
medida, duas etapas são fundamentalmente importantes no processo de análise:
a amostragem e a preparação da amostra (HOENIG, 2001; HOENIG et al. , 1998;
OLIVEIRA, 2003).
No passado, erros nas determinações eram freqüentemente relacionados
às limitações dos instrumentos, à falta de conhecimento químico do analista ou a
dificuldades em controlar a qualidade dos resultados pela indisponibilidade de
materiais certificados. Apesar do progresso observado no campo instrumental, a
qualidade dos resultados não seguia a mesma tendência. Gradualmente surgiu a
necessidade de procurar respostas corretas fora do campo instrumental,
tornando-se óbvio, então, que os erros eram mais adequadamente associados às
duas primeiras etapas da análise (HOENIG, 2001).
Em contrapartida, a exatidão dos resultados é freqüentemente difícil de
garantir devido ao grande número de etapas analíticas que se inicia com a
amostragem, seguida de preparação e por final a sua determinação. Podem
ocorrer
perdas
do
analito,
evidenciadas
por
baixas
recuperações,
ou
contaminações, mostradas por altas recuperações (HOENIG, 2001).
Perdas do analito podem ser provocadas por volatilização, absorção,
adsorção,
transformação,
precipitação
ou
coprecipitação,
resultantes
de
tratamentos utilizados durante a etapa de preparação da amostra. Contudo há
casos onde perdas são apenas aparentes: em outras palavras, mesmo nos casos
sem qualquer perda devido à etapa de preparação, possíveis interferentes que
ocorrem durante a medição são freqüentemente responsáveis pela supressão do
sinal do analito. Isto é atribuído ao efeito de matriz resultante da diferença entre a
composição dos padrões de calibração e das amostras. Neste caso, a técnica de
medição é responsável por este erro; na prática, é importante distinguir este tipo
de erro dos oriundos da preparação de amostra (HOENIG, 2001).
Contaminações são devidas a introduções, sistemáticas ou ao acaso, de
quantidades não desprezíveis do analito durante as diferentes etapas da análise.
Elas resultam de reagentes e materiais utilizados ou do ar, tornando mais difíceis
as determinações de baixas concentrações. Considerando o reagente, o valor de
contaminação é geralmente reprodutível de uma amostra para outra (erro
sistemático). Assim, é necessário avaliar as possíveis contaminações com o
branco e considerá-lo no cálculo do resultado.
Por outro lado, é também
necessário distinguir claramente contaminações devido à amostragem e
estocagem da amostra daquelas associadas ao preparo e medição (HOENIG,
2001).
A amostragem, que deve garantir a representatividade da amostra, se não
for realizada adequadamente e com o uso de ferramentas apropriadas, pode
conduzir a erros, sejam eles sistemáticos ou aleatórios. Dependendo das
amostras a serem analisadas e das substâncias a serem investigadas, as
ferramentas, dispositivos de filtração e recipientes para armazenamento devem
ser cuidadosamente escolhidos e limpos, de modo a minimizar possíveis riscos de
contaminação (HOENIG, 2001; HOENIG e KERSABIEC, 1996).
Em uma análise química usual, o objetivo da preparação da amostra é
utilizar todos os meios disponiveis de modo a determinar tão prontamente quanto
possível as substâncias a serem investigadas. Estes meios são (HOENIG, 2001;
HOENIG e KERSABIEC, 1996; OLIVEIRA, 2003):
·
Conversão da amostra em uma forma compatível com técnica de
medida a ser utilizada.
·
Destruição e simplificação da matriz (mineralização: via seca, via
úmida).
·
Separação ou pré-concentração do analito.
As amostras sólidas são geralmente convertidas em solução por um
método apropriado. Em muitos casos, a preparação destas amostras incluem
várias etapas: amostragem e homogeneização inicial, trituração, mineralização e
solubilização (HOENIG, 2001; HOENIG e KERSABIEC, 1996; OLIVEIRA, 2003).
Algumas destas etapas podem representar fonte de contaminação devido ao tipo
de vidraria, reagentes utilizados ou diretamente do ar ambiental: por exemplo, a
prévia trituração pode contaminar a amostra por abrasão das lâminas.
Muitos tipos de amostras sólidas são convertidos em solução aquosa e a
dissolução prévia da matriz para a determinação é uma etapa vital da análise
(dissolução da matriz é um método de converter os componentes da amostra em
uma forma química simples). O tipo de tratamento depende primeiramente da
homogeneidade da amostra e da sensibilidade da técnica analítica que será
usada para a detecção do analito. Em alguns casos, o analito pode estar
incorporado na molécula orgânica e então ser mascarado na determinação
analítica; em tais casos, onde espécies iônicas são necessárias para o método de
detecção, ou se a matéria orgânica interfere, a decomposição deve ser completa.
Neste caso, a mineralização pode ser conduzida ou por via úmida ou por via seca
(HOENIG, 2001; HOENIG et al. , 1998; HOENIG e KERSABIEC, 1996; JORHEM,
2000; OLIVEIRA, 2003; SUBRAMANIAN, 1996; SUN et al. , 2000), que serão
discutidas nos próximos itens.
Assim, torna-se evidente que as etapas de preparação da amostra são de
extrema importância para garantir a qualidade do resultado analítico. Alguns
princípios devem ser respeitados como: usar material apropriado para evitar
contaminação da amostra durante a trituração ou moagem e homogeneização;
usar água e reagentes de alta pureza, não utilizar materiais velhos para evitar o
fenomeno da adsorção dos elementos traços nas parades gastas; garantir a
limpeza de todos materiais que entrará em contato com a amostra (detergente
neutro, banho ácido e enxagüe com água deionizada); evitar, quando necessário,
etapas intermediárias como filtração; correr branco em paralelo para avaliar
possíveis contaminações; checar a recuperação em todo procedimento utilizando
material de referência de composição similar ao da amostra; etc (HOENIG, 2001;
HOENIG e KERSABIEC, 1996; OLIVEIRA, 2003).
Atualmente, uma drástica melhora na detecção das técnicas utilizadas
levou o analista compreender que não seria necessário recorrer a trabalhosas,
demoradas e questionáveis etapas de separação ou pré-concentração na
preparação de amostra. Assim, desde que o analito seja solúvel, a preparação
pode ser apenas uma diluição ou um brando aquecimento para a dissolução total
ou parcial, sem que seja necessária uma completa decomposição da matéria
orgânica, seguida de separação/pré-concentração do analito; esta preparação
mais drástica, por exemplo, não é requisito necessário para a espectrometria de
emissão atômica com plasma de argônio indutivamente acoplado (ICP OES),
desde que as interferências químicas possam ser eliminadas pela alta
temperatura
(HOENIG,
2001;
MADER
et
al.,
1996;
OLIVEIRA,
2003;
SUBRAMANIAN, 1996).
1.3.1.2 Método de mineralização por via seca
Geralmente este método é usado para remover a matéria orgânica da
amostra, sendo o mais freqüentemente aplicado. A amostra é pesada e mantida
aquecida por várias horas a 400 – 5500C em forno mufla; a cinza é obtida à uma
adequada temperatura, garantindo a decomposição quantitativa e a destruição da
matéria orgânica. Parte do mineral associado à matriz é transformado em
carbonatos ou óxidos, que são então dissolvidos em ácidos apropriados
(HOENIG, 2001; HOENIG et al. , 1998; HOENIG e KERSABIEC, 1996;
OLIVEIRA, 2003).
O método por via seca é simples e várias amostras podem ser tratadas
simultaneamente. Comparando com o método de digestão por via úmida, que
será discutido no próximo ítem, a grande vantagem é a possibilidade de utilizar
grandes quantidades de amostra e dissolver as cinzas em um pequeno volume de
ácido. Este procedimento permite a pré-concentração de elementos-traço na
solução final, o que é utilizado quando a concentração a ser determinada é muito
baixa. Além disso, a cinza está também completamente livre da matéria orgânica,
o que é um pré requisito de algumas técnicas analíticas na análise de elementostraço (HOENIG, 2001; HOENIG e KERSABIEC, 1996; JORHEM, 2000; MADER et
al. , 1996).
O método por via seca é fácil em princípio, mas com algumas ressalvas;
por exemplo, problemas de volatilização estão associados com a temperatura da
cinza onde o grau de perda do analito dependerá da temperatura aplicada, da
forma na qual o analito está presente na amostra e do meio químico existente
durante a queima. Em qualquer caso, o método por via seca não é indicado para
elementos altamente voláteis (As, Se, Hg); outros elementos voláteis (Cd, Pb, etc)
podem tolerar as temperaturas comumente utilizadas (400-5500C) desde que o
programa de aquecimento garanta um lento gradiente de temperatura, evitando
super aquecimento local ou ignição da amostra com conseqüente perda do
analito. Para esses tipos de elementos, oxidantes podem ser algumas vezes
utilizados como aceleradores de cinzas (ashing aid) para prevenir a volatilização
do analito e também acelerar o processo de cinza. Comumente os aceleradores
mais utilizados são o óxido de magnésio e o nitrato de magnésio, ambos de alta
pureza (HOENIG, 1995; HOENIG, 2001; HOENIG et al. , 1998; HOENIG e
KERSABIEC, 1996; JORHEM, 2000; MADER et al. , 1996; OLIVEIRA, 2003).
Assim, o método é bastante adequado para substâncias refratárias devido
ao pequeno risco de perda por volatilização, podendo ser aplicado em vários tipos
de matriz: tecidos biológicos, plantas, alimentos, sedimentos, etc; no entanto, um
problema associado é a exposição das cinzas à contaminação do ar –
dependendo do tipo de amostra a digestão pode exigir um tempo relativamente
longo: podem ser necessários até vários dias para a sua finalização (HOENIG,
2001; HOENIG e KERSABIEC, 1996; JORHEM, 2000; OLIVEIRA, 2003).
1.3.1.3 Método de mineralização por via úmida
Na dissolução da amostra por mineralização via úmida (também
denominada “digestão por via úmida”, uma vez que freqüentemente a destruição
total da matriz não é totalmente alcançada), normalmente utilizam-se seis
reagentes: quatro contribuem principalmente para a destruição da matéria
orgânica (ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido perclórico e peróxido de hidrogênio),
enquanto dois
garantem a dissolução dos compostos inorgânicos (o ácido
clorídrico e o ácido fluorídrico). Neste tipo de preparação, pode-se utilizar um
único ácido (geralmente ácido nítrico) ou uma mistura de ácido e outros oxidantes
(por exemplo, ácido nítrico e peróxido de hidrogênio). Para reforçar a ação destes
reagentes quando a amostra for mais resistente, adiciona-se ácido sulfúrico ou
perclórico. Esta mineralização pode ser efetuada em sistema aberto ou fechado
(HOENIG, 1995; HOENIG, 2001; OLIVEIRA, 2003; SUBRAMANIAN, 1996).
Classicamente, no sistema aberto (digestão à pressão atmosférica)
utilizam-se frascos (como béqueres, frascos de Erlenmeyer, etc) de vidro ou de
politetrafluoroetileno (PTFE), com ou sem condensador de refluxo; o aquecimento
é efetuado usando-se uma fonte convencional (bico de Bunsen, chapa
aquecedora, bloco digestor, etc). A amostra é pesada no frasco e o reagente é
adicionado. A mistura é, então, aquecida, e o aquecimento é mantido o tempo
necessário para a decomposição e a dissolução ocorrerem; a solução obtida é
transferida quantitativamente para balão volumétrico e o volume é completado; se
houver resíduo após este procedimento, torna-se necessário filtrar ou centrifugar
(HOENIG, 2001; OLIVEIRA, 2003).
Durante os últimos anos, o sistema aberto tem progredido: uma usual
mineralização é composta de vários frascos equipados por condensadores de
refluxo para reduzir possíveis perda por volatilização de alguns analitos e também
para evitar a evaporação do reagente ou da mistura. Paralelamente, sistemas
abertos aquecidos por microondas (que atravessam as paredes dos frascos,
atingindo as amostras, sem perdas significativas de energia) também surgiram no
mercado e estão disponíveis em versões manuais ou totalmente automatizadas. A
digestão em sistema aberto permite utilizar quantidades acima de 2g de matéria
orgânica (GRANADILLO et al. , 1995; HOENIG, 2001).
Sistemas fechados (digestão ácida pressurizada) são geralmente mais
eficientes do que os sistema abertos convencionais pois a perda de elementos
voláteis é evitada e a decomposição das amostras torna-se mais fácil, devido à
combinação da ação da temperatura com a ação da pressão. O fator limitante é a
pequena quantidade de matéria orgânica que pode ser tratada: entre 0,1 e 0,2g
(HOENIG, 2001; HOENIG e KERSABIEC, 1996).
Utilizando microondas, a velocidade e a eficiência da decomposição,
mesmo para alguns tipos de amostras consideradas difíceis de solubilizar,
passaram a ser melhores. A distinção entre o sistema fechado e o sistema aberto
(também chamado “focalizado’) é que o sistema fechado utiliza forno microondas
com bombas politetrafluoroetileno (PTFE) e no sistema aberto o microondas é
focalizado em frasco aberto de vidro borosilicato, quartzo ou PTFE com refluxo
(HOENIG e KERSABIEC, 1996).
Deste modo, algumas vantagens da digestão por microondas sobre a
técnica convencional são menos tempo na preparação, pequena quantidade de
ácido para digestão, controle pressão/temperatura, automação, e flexibilidade na
preparação da amostra. Sistema de microondas fechado oferece controle das
condições de digestão em relação pressão e temperatura, monitorando um frasco
durante o processo de digestão. O sistema de microondas aberto opera a pressão
ambiente e oferece flexibilidade nas condições de digestão, com frascos e
colunas de refluxo em vidro borosilicato ou quartzo e os reagentes são
adicionados automaticamente com programa de volume e velocidade de adição
(GAWALKO et al. , 1997).
Em geral, a temperatura envolvida na oxidação por via úmida é mais baixa
do que por via seca. As perdas por volatilização ou retenção (causada por reação
entre o analito e o frasco) são muito menos freqüentes. Por outro lado, a
solubilização da amostra é incompleta e existe a possibilidade de coprecipitação
do analito com um precipitado formado na mistura de digestão. O melhor exemplo
é a coprecipitação de chumbo no precipitado de sulfato de cálcio formado quando
uma amostra com alto teor de cálcio é digerida com uma mistura contendo ácido
sulfúrico (HOENIG e KERSABIEC, 1996).
1.3.1.4 Via seca versus via úmida
A escolha do método de mineralização não é fácil. Esta escolha não é
determinada somente pela natureza e concentração do analito, pela natureza
(sólida ou líquida) e tipo de matriz, ou pelo tamanho (quantidade) da amostra,
mas também pelo tipo de técnica instrumental a ser utilizada; neste aspecto, a
preparação da amostra define basicamente o desempenho analítico, isto é, o seu
limite de detecção, sua exatidão, precisão, rapidez e custo (SUBRAMANIAN,
1996).
Existem várias literaturas que descrevem alternativas e problemas
associados com a mineralização ou solubilização de vários tipos de amostras. Isto
mostra que não há um consenso geral pois, se houvesse, seria definido um
procedimento adequado para cada tipo de amostra. No caso do método por via
seca, o produto do processo de oxidação é uma mistura de sais inorgânicos como
carbonatos, sulfatos, fosfatos e cloretos, os quais são os principais componentes
inorgânicos em matrizes ambientais. A digestão por via úmida geralmente resulta
em uma solução apresentando um resíduo inorgânico insolúvel nos ácidos mais
freqüentemente usados. O analista deve estar atento a estas duas situações
(HOENIG e KERSABIEC, 1996).
Seja qual for a preparação escolhida pelo analista, este deve inicialmente
avaliar a sua eficiência para, se possível, modificar alguns parâmetros e, então,
validar o seu próprio procedimento. Esta validação deve ser realizada de uma
maneira a mais completa possível, utilizando materiais de referência certificados.
As duas técnicas de decomposição têm suas vantagens e desvantagens. A
seleção depende da necessidade e das condições de cada laboratório (HOENIG,
2001; JORHEM, 2000).
1.3.2 Quantificação
Os métodos mais adequados para uma determinação rápida dos minerais
em
alimentos
são
os
métodos
espectroscópicos
atômicos,
tais
como
espectrometria de absorção atômica em chama (FAAS), espectrometria de
absorção atômica eletrotérmica com forno de grafite (ETAAS), espectrometria de
emissão atômica com plasma de argônio indutivamente acoplado (ICP OES) e a
espectrometria de emissão atômica com plasma de argônio indutivamente
acoplado e incorporada à espectrometria de massa (ICP-MS) (BOSS
e
FREDEEN, 1997; MILLER-IHLI, 1996).
A escolha da técnica depende da concentração do elemento a ser
analisado e da sensibilidade analítica, uma vez que cada técnica possui o seu
limite de detecção. Por exemplo: enquanto FAAS oferece um limite de detecção
que varia de mg/L a mg/L, ETAAS é capaz de determinar frações de mg/L; já a
técnica ICP OES apresenta um limite de detecção intermediário entre os
oferecidos por FAAS e ETAAs, mas se for acoplado a um espectrômetro de
massa (ICP MS), o limite de detecção pode ser da ordem de ng/L ou menor
(HOENIG, 2001; SUBRAMANIAN, 1996).
Das técnicas citadas, FAAS e ICP OES são as mais largamente utilizadas
nas determinações de nutrientes inorgânicos em alimentos, após oxidação das
amostras por via úmida ou por via seca (MILLER-IHLI, 1996; SUBRAMANIAN,
1996). Ambas possuem limites de detecção similares para muitos elementos;
porém, enquanto ICP OES adapta-se bem à determinação de elementos
refratários e alguns não metais, FAAS é a melhor técnica para elementos voláteis
e metais alcalinos (MILLER-IHLI, 1996). As interferências que aparecem tanto na
emissão atômica como na absorção atômica são bem documentadas, podendo-se
utilizar bons métodos de correção do ruído de fundo (VOGEL, 2002; WELZ e
SPERLING, 1999; WINGE et al. , 1985).
A técnica de ICP OES apresenta algumas vantagens com relação à FAAS
(VOGEL, 2002):
·
A faixa linear de trabalho dos equipamentos de ICP OES é usualmente
de 0,1 a 1000 mg/ml, enquanto a dos instrumentos de FAAS é de 1 a 10
mg/ml.
·
Enquanto equipamentos de ICP OES podem realizar análises
simultâneas de vários elementos ou análises seqüenciais rápidas, os
instrumentos de FAAS são normalmente seqüenciais.
·
Pode-se, no caso de um instrumento ICP OES de análise simultânea,
aumentar a precisão com padrões internos, com um típico desviopadrão relativo de 0,1 a 1,0%; a precisão, no caso dos equipamentos
FAAS, é normalmente de 1 a 2%.
·
Enquanto FAAS é uma técnica restrita à determinação de elementos
metálicos, ICP OES pode realizar também a análise de alguns
elementos não-metálicos, como fósforo e enxofre, por exemplo (BOSS
e FREDEEN, 1997).
No presente trabalho utilizou-se ICP OES para a determinação dos
nutrientes inorgânicos cálcio, fósforo, magnésio, sódio, potássio, ferro, cobre,
zinco, cromo e manganês. Portanto, parece ser aqui adequado fazer algumas
breves considerações a respeito dos princípios em que se baseia tal técnica e de
algumas particularidades a respeito da instrumentação. Detalhes poderão ser
facilmente encontrados em literatura especializada (BEAUCHEMIN et al. , 1994;
BOSS e FREDEEN, 1997; CARRÉ et al. , 1995; EVANS et al. , 2001; FASSEL e
KNISELEY, 1974; LEVY et al. , 1987; MERMET, 1998; SESI e HIEFTJE, 1996;
TODOLÍ e MERMET, 1999; VOGEL, 2002; WINGE et al. , 1985).
Uma representação de um equipamento típico de ICP OES é mostrada na
figura 1.2.
Figura 1.2 – Principais componentes de um instrumento ICP OES.
Em ICP OES, a energia de excitação dos átomos é suprida por um plasma
de um gás, normalmente argônio, formado com o auxílio de uma bobina de
indução conectada a um circuito gerador de radiofreqüência. Um plasma pode ser
definido como uma nuvem de gás altamente ionizado, formado por íons, elétrons
e partículas neutras (em um plasma, mais de 1% do total de átomos está
ionizado).
A fonte de plasma (figura 1.3) inclui três tubos concêntricos de
sílica/quartzo abertos na parte superior. A corrente de argônio que carrega a
amostra na forma de aerossol flui pelo tubo central; a excitação é fornecida por
dois ou três passos de um tubo metálico de indução em espiral, por onde passa
uma corrente de radiofreqüência (aproximadamente 27 MHz). Um segundo fluxo
de argônio (argônio auxiliar) estabiliza o plasma; é esta corrente gasosa que é
excitada pela fonte de radiofreqüência. O gás de plasma flui em trajetória
helicoidal, que estabiliza e ajuda a isolar termicamente o tubo de quartzo mais
externo. O plasma é iniciado por uma centelha provocada por um transformador e
depois se auto-sustenta; a amostra passa pelo centro relativamente frio: as fontes
de plasma operam em temperaturas entre 7000 e 15000 K.
Figura 1.3 – Fonte de plasma para ICP OES.
A amostra é introduzida no plasma como um fino aerossol, oriundo de uma
solução aquosa ou de solventes orgânicos que atravessa um nebulizador
pneumático ou ultrassônico. Os nebulizadores pneumáticos são os mais usados
devido à sua maior simplicidade de construção, robustez, boa reprodutibilidade e
baixo custo; embora possam funcionar como aspiradores da solução da amostra
pelo efeito Venturi, normalmente emprega-se uma bomba peristáltica para a
introdução da amostra no nebulizador, o que favorece a manutenção de uma
mesma taxa de aspiração para uma mesma matriz.
A amostra, após passar pelo nebulizador, atinge a câmara de nebulização,
cuja finalidade é fazer com que somente gotículas menores que 10 mm de
diâmetro alcancem o plasma; o diâmetro médio é de 2 mm, o que permite uma
eficiente vaporização e excitação dos átomos da amostra durante o tempo de
residência no plasma (3 a 5 milisegundos). Gotas de maior tamanho são
direcionadas para o dreno.
Uma vez excitados, as espécies emitem radiações características; a
radiação total proveniente do plasma passa por um sistema óptico que isola as
emissões de cada uma das espécies, direcionando-as aos dispositivos
fotomultiplicadores (detectores) de um espectrômetro; o sinal de cada
fotomultiplicador é integrado, sendo proporcional à concentração da respectiva
espécie que o originou.
2 – OBJETIVOS
Objetivo geral
Avaliar a composição de nutrientes inorgânicos (cálcio, fósforo, sódio,
potássio, magnésio, ferro, zinco, cobre, cromo e manganês) em amostras de
arroz branco cru e de feijão cru comercializadas no Estado de São Paulo,
utilizando-se método rápido de preparação de amostra por hidrólise e
quantificação por espectrometria de emissão atômica com plasma de argônio
indutivamente acoplado.
Objetivos específicos
·
Estabelecer um método analítico rápido, simples, eficiente e de baixo custo
para a preparação de amostras de arroz e de feijão, uma vez que o método
normalmente utilizado (tratamento por via seca) é relativamente demorado,
exigindo aproximadamente dez dias para uma análise completa.
·
Comparar os teores obtidos de Ca, Fe e Na com valores declarados na
informação nutricional constante nas rotulagens.
·
Comparar os teores obtidos dos nutrientes inorgânicos das amostras de arroz
e de feijão comercializadas no Estado de São Paulo, com os valores das
tabelas de composição de alimentos disponíveis, uma vez que a composição
de nutrientes inorgânicos nos alimentos apresentam variações de acordo com
o tipo e formas corretivas do solo e da adubação, do clima, etc.
3 – MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 MATERIAL
3.1.1 Reagentes
§
Ácido nítrico 65% p.a. – Merck (procedência alemã)
§
Ácido clorídrico 37% p.a. – Merck (procedência alemã)
§
Soluções-padrão estoque (Spex):
10.000 mg/L de Ca, Fe, K, Na, Mg, P e Zn
1.000 mg/L de Cr, Cu e Mn
§
Água destilada e deionizada – Milli-Q com resistividade 18,2 MWcm
Obs.: a água destilada e deonizada utilizada nos procedimentos analíticos será
doravante denominada apenas como água.
3.1.2 Materiais diversos
§
Vidrarias de laboratório
§
Pipetadores automáticos com volumes ajustáveis
§
Cápsulas de porcelana
§
Tubos de polietileno de 15 mL
§
Papéis de filtro – Whatman 40 (isento de cinzas)
§
Amostras de arroz branco cru e feijão cru
Obs.: todas as vidrarias foram previamente descontaminadas com solução de
ácido nítrico a 50% por 24 horas e enxagüadas com água.
3.1.3 Material de referência certificado (MRC)
§
National Institute for Environmental Studies – NIES no10-a Rice Flour –
Unpolished (low level Cd)
3.1.4 Equipamentos
§
Forno mufla
§
Chapa aquecedora
§
Estufa
§
Balança analítica (Scientech)
§
Espectrômetro de Emissão Atômica com Plasma de Argônio Indutivamente
Acoplado – Optima 3000 DV – Perkin Elmer
3.2 TRATAMENTO DAS AMOSTRAS
3.2.1 Amostragem
Foram analisadas 40 amostras de arroz cru, branco, tipo 1 e 2, e 40
amostras de feijão cru da classe cores, do tipo 1 e 3, de várias marcas e lotes,
adquiridas no comércio de várias cidades do Estado de São Paulo. Todas as
amostras foram homogeneizadas na própria embalagem.
3.2.2 Pré tratamento
Para obter maior homogeneidade da amostra de arroz foi realizado o
processo de liofilização. No caso de amostra de feijão, por apresentar grãos
maiores, um processo de trituração foi suficiente para garantir a homogeneidade.
Para a liofilização do arroz, uma amostra de aproximadamente 200 g foi
deixada em contato com água por 24 horas; após trituração em liqüidificador,
foram transferidas para placas de Petri e congeladas em freezer para a posterior
liofilização. Após liofilizada, a amostra foi homogeneizada em almofariz. Obtevese um pó branco, fino e homogêneo, que foi armazenado em saco de polietileno
(para evitar a umidade) e mantido em geladeira.
Para o feijão, triturou-se cerca de 200 g de amostra em multi-processador,
o que resultou em um pó marrom claro, fino e homogêneo, que foi armazenado
em saco de polietileno (para evitar a umidade) e mantido em geladeira.
3.2.3 Metodologia analítica
Para a validação do método proposto (hidrólise com ácido clorídrico), a
abertura das amostras foi também realizada utilizando-se o método oficial da
AOAC (AOAC, 1995), que se baseia na destruição da matéria orgânica por
aquecimento à seco.
3.2.3.1 Método por via seca (AOAC, 1995)
Pesou-se aproximadamente 2,0 g das amostras de arroz e de feijão, em
cápsula de porcelana e em triplicata; incinerou-se inicialmente em bico de Bunsen
e em seguida em forno mufla com uma rampa de aquecimento de 1500C até
atingir 4500C, mantendo-se esta temperatura por 4 horas. Após resfriamento,
adicionou-se 1 mL de ácido nítrico concentrado (“ashing aid”) e deixou-se até à
secura sobre chapa aquecedora. Retornou-se à mufla à 4500C por 2 horas.
Repetiu-se, em média, dez vezes este procedimento de adição de ácido nítrico e
mufla até a obtenção de cinzas de cor branca ou sem pontos pretos, isto é, até
toda a matéria orgânica ser destruída. As cinzas foram dissolvidas em 2,5 mL de
ácido
clorídrico
concentrado
e
a
solução
resultante
foi
transferida
quantitativamente para balão volumétrico de 25 mL com auxílio de água,
completando-se o volume. Em seguida, a solução foi transferida para tubo de
polietileno para posterior determinação dos elementos.
3.2.3.2 Método proposto por via úmida
Pesou-se aproximadamente 2,0 g das amostras de arroz e de feijão em
frasco Erlenmeyer (125 mL) e adicionou-se 5 mL de HCl 1/1 (v/v); tampou-se o
frasco com filme de PVC (cloreto de polivinila) transparente, deixando-se em
repouso durante a noite. Aqueceu-se em chapa aquecedora por 3 horas a 750C
(temperatura da solução), com ocasional agitação. Filtrou-se a solução,
diretamente para balão volumétrico de 25 mL. Completou-se o volume com água,
transferindo a solução resultante para tubo de polietileno.
3.2.4 Quantificação
As quantificações foram realizadas por espectrometria de emissão atômica
com plasma de argônio indutivamente acoplado (ICP OES) cujas condições de
operação encontram-se na tabela 3.1.
Tabela 3.1 : Parâmetros de operação
Potência de RF
1350 W
Fluxo de amostra
1,0 mL/min
Fluxo de plasma
15 L/min
Fluxo do nebulizador
0,85 L/min
Gás auxiliar (Ar)
0,5 L/min
Vista
Radial e axial
As soluções-padrão para a obtenção das curvas-padrão foram preparadas
a partir da diluição em HCl 1/10 (v/v) de alíquotas de uma solução-padrão
intermediária multielementar constituída de 1000 mg/L de Ca, P, Na e K; 250
mg/L de Mg; 100 mg/L de Fe e Zn; 50 mg/L de Cu; 10 mg/L de Cr e 5 mg/L de
Mn, em HCl 1/10 (v/v), preparadas a partir das soluções-padrão estoque de cada
elemento. As concentrações dos padrões encontram-se na tabela 3.2.
Tabela 3.2: Concentrações das soluções-padrão
Padrão 1
Padrão 2
Padrão 3
Padrão 4
Padrão 5
Elemento
(mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
(mg/L)
Ca
2,50
10,00
25,00
50,00
100,00
Cr
0,025
0,10
0,25
0,50
1,00
Cu
0,125
0,50
1,25
2,50
5,00
Fe
0,25
1,00
2,50
5,00
10,00
K
2,50
10,00
25,00
50,00
100,00
Mg
0,625
2,50
6,25
12,50
25,00
Mn
0,0125
0,050
0,125
0,250
0,500
Na
2,50
10,00
25,00
50,00
100,00
P
2,50
10,00
25,00
50,00
100,00
Zn
0,25
1,00
2,50
5,00
10,00
4 – RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Teste de homogeneidade das amostras
Para avaliar a homogeneidade das amostras de arroz (liofilizado e em
grãos) e de feijão (triturado e em grãos) foi utilizada a análise de variância com o
auxílio do programa estatístico SPSS 10.0, a partir das concentrações dos
nutrientes inorgânicos obtidas após tratamento por via seca (anexos 3 e 4). Pela
tabela 4.1 podemos observar que tanto as amostras de arroz como as de feijão
são homogêneas para os elementos determinados por ICP OES neste estudo,
pois os valores de p são maiores que 0,05 para um nível de confiança de 95%.
Tabela 4.1: Valores de p para amostras de arroz e de feijão
Elemento
Arroz
Feijão
Ca
Valor de p
0,336
Valor de p
0,917
Cr
0,213
0,679
Cu
0,962
0,094
Fe
0,882
0,146
K
0,147
0,962
Mg
0,216
0,370
Mn
0,668
0,146
Na
0,219
0,056
P
0,303
0,257
Zn
0,550
0,100
Assim, há indicação de que as análises dos elementos estudados podem
ser realizadas nas amostras “in natura”, sem a necessidade de trituração prévia.
4.2 Validação da metodologia analítica desenvolvida
Para garantir a confiabilidade dos resultados gerados na avaliação da
composição de minerais de arroz e de feijão, o método analítico desenvolvido
(digestão com ácido clorídrico) foi validado seguindo as orientações do
documento sobre validação de métodos de ensaios químicos DOQ-CGCRE-008
do Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial
(INMETRO, 2003). Através da técnica ICP OES, os seguintes parâmetros de
validação foram avaliados: linearidade, sensibilidade, limite de detecção, limite de
quantificação, exatidão, precisão e seletividade. A análise estatística também foi
efetuada com o auxílio do programa estatístico SPSS 10.0.
4.2.1 Linearidade
Linearidade é a habilidade das respostas analíticas serem diretamente
proporcionais às concentrações do analito em estudo, em uma dada faixa de
concentração. A linearidade pode ser observada pelo gráfico da curva-padrão dos
resultados dos ensaios em função da concentração do analito ou calculado a
partir da equação da regressão linear, determinada pelo método dos mínimos
quadrados. O coeficiente de correlação linear (r) é usado para avaliar se a reta é
adequada ou não para o ensaio. O valor geralmente aceito é de r>0,99
(INMETRO, 2003). Por exemplo, a figura 4.1 apresenta uma curva-padrão do
elemento cálcio, obtida neste estudo.
5
6x10
5
5x10
padrão do elemento
cálcio obtida por
5
intensidade
Figura 4.1 – Curva-
4x10
5
3x10
5
2x10
5
slope = 5312
r = 0,9999
sd = 1266
1x10
ICP OES.
0
0
20
40
60
80
100
concentração (mg/L)
Na tabela 4.2 encontram-se as faixas lineares de trabalho usadas para a
construção das curvas-padrão para cada elemento e os respectivos valores dos
coeficientes de correlação. Pode-se observar que todos os valores obtidos para r
estão muito próximos de 1 o que significa que as curvas-padrão para todos os
elementos estudados são lineares para as faixas de concentrações investigadas.
Tabela 4.2: Faixas de trabalho das curvas-padrão dos elementos analisados e respectivos valores
dos coeficientes de correlação e dos coeficientes angulares.
Concentração a
Coef. de
Coef. angular
(mg/L)
correlação(r)
(slope, L/mg)
Cálcio
2,50-100,00
0,9999
5312
Cromo
0,025-1,00
0,9999
35160
Cobre
0,125-5,00
0,9999
131945
Ferro
0,25-10,00
0,9999
47108
Potássio
2,5-100,00
0,9999
1443
Magnésio
0,625-25,00
0,9999
115884
Manganês
0,0125-0,500
0,9999
317104
Sódio
2,50-100,00
0,9999
2695
Fósforo
2,50-100,00
0,9999
129
Zinco
0,25-10,00
0,9999
5761
Elemento
(a) Todas as concentrações das soluções-padrão encontram-se na tabela 3.2.
4.2.2 Sensibilidade (S) (INMETRO, 2003)
É um parâmetro que demonstra a capacidade do método em diferenciar
concentrações próximas, isto é, descreve a variação da resposta em função da
concentração do analito. É expressa pela inclinação da curva de regressão linear
da calibração (coeficiente angular). A sensibilidade depende da natureza do
analito e da técnica analítica usada, sendo expressa pela equação:
S = dx/dc
onde: S = sensibilidade
dx = variação da resposta
dc = variação da concentração
Os valores obtidos para a sensibilidade dos elementos estudados
encontram-se na tabela 4.2. Pelos valores obtidos podemos observar que a
técnica de ICP OES apresenta maior sensibilidade para
manganês, cobre e
magnésio. Observe-se que o fósforo, apesar de apresentar a menor sensibilidade
(coeficiente angular de 129), exibe uma boa linearidade (coeficiente de correlação
de 0,9999) assim como os demais elementos, podendo ser adequadamente
determinado nas análises das amostras.
4.2.3 Limite de detecção (LD) (INMETRO, 2003)
O limite de detecção do método é definido como a concentração mínima de
um analito que pode ser detectada com 95% de confiança. O limite de detecção
foi determinado analisando-se 10 vezes a menor concentração da curva-padrão, e
o desvio padrão obtido foi multiplicado por 3. Os valores resultantes encontram-se
na tabela 4.3.
4.2.4 Limite de quantificação (LQ)
É a menor concentração do analito que pode ser determinada com um
nível aceitável de exatidão e precisão. Neste estudo, os limites de quantificação
do método foram calculados usando o valor do desvio padrão de 10 medidas da
concentração correspondente ao menor ponto da curva-padrão, multiplicado por
10 (EURACHEM, 2003; INMETRO, 2003). Os valores obtidos encontram-se na
tabela 4.3.
Tabela 4.3: Valores dos limites de detecção e quantificação para amostras de arroz e de feijão.
Comprimento
Limite de
Limite de
de onda
detecção
quantificação
Elemento
(nm)
(mg/kg)
(mg/kg)
Ca
422
210
690
Cr
267
6
21
Cu
324
8
25
Fe
238
17
56
K
766
220
730
Mg
280
110
365
Mn
257
0,6
2
Na
589
210
700
P
214
360
1200
Zn
213
42
140
Observe-se que, pelos valores obtidos para LD e LQ, a técnica é adequada
para a determinação dos elementos Ca, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P e Zn nas
amostras de arroz e de feijão, nas concentrações esperadas.
4.2.5 Exatidão
Exatidão é o grau de concordância entre o valor médio obtido de um
conjunto de resultados de ensaio e o valor de referência aceito como verdadeiro.
Para a determinação da exatidão das análises dos minerais estudados nas
amostras de arroz e de feijão foram utilizados, respectivamente, material de
referência certificado e método de adição de padrão. Para fins de comparação,
também foi utilizado o método de preparação de amostra por via seca
(recomendado pela AOAC).
4.2.5.1
Arroz
Para a avaliação da exatidão do método para a amostra de arroz foram
utilizados dois critérios: índice z-score e ISO Guia 33. Foram realizadas 7 análises
independentes do material de referência certificado (NIES no10-a Rice Flour); os
valores obtidos encontram-se nas tabelas 4.4 e 4.5.
a) Índice z-score
Z=
( X lab - X v )
s
onde: Xlab = média dos valores obtidos experimentalmente
Xv = valor certificado do MRC
s
= unidade de desvio (incerteza do MRC)
A avaliação foi feita seguindo a escala de pontuação da ISO Guia 43
(ABNT, 1999):
|Z| < 2 : satisfatório
2 < |Z| < 3 : questionável
|Z| > 3 : insatisfatório
Tabela 4.4: Valores certificados, resultados obtidos experimentalmente pelos dois métodos de
preparação (via seca e via úmida), e valores calculados de z-score
Xv
Xlab
Via seca a
Via úmida b
Elemento
(mg/kg)
(mg/kg)
z-score
(mg/kg)
z-score
Ca
93 ± 3
92,5 ± 1,5
0,17
91,4 ± 1,4
0,53
Cu
3,5 ± 0,3
4,0 ± 0,6
1,67
3,4 ± 0,1
0,33
Fe
12,7 ± 0,7
12,7 ± 0,4
0
11,8 ± 1
1,29
K
2800 ± 80
918 ± 66
23,5
2663 ± 135
1,71
Mg
1340 ± 80
1331 ± 55
0,11
1276 ± 51
0,80
Mn
34,7 ± 1,8
33,8 ± 0,5
0,50
33,3 ± 1,3
0,78
Na
10,2 ± 0,3
956 ± 79
3153
10,5 ± 0,8
1,00
P
3400 ± 70
3361 ± 54
0,56
3290 ± 124
1,57
Zn
25,2 ± 0,8
24,1 ± 0,8
1,38
24,5 ± 0,6
0,88
Cr c
§
Resultados individuais encontram-se no anexo 5.
§
Resultados individuais encontram-se no anexo 6.
§
Não consta valor certificado para o elemento cromo.
Podemos observar na tabela 4.4 valores satisfatórios de z para todos os
elementos pesquisados exceto para sódio e potássio, fato que será discutido mais
adiante no item 4.3.
b) ISO Guia 33
Outra forma de avaliar a exatidão é através do preconizado pela ISO Guia
33 (ABNT, 2002a), onde a exatidão do processo de medição é verificada
comparando-se a média dos valores obtidos experimentalmente com o valor
certificado, sendo empregado o seguinte critério para aceitação:
|x - m| < 2s
onde s = desvio padrão.
x = média dos valores obtidos experimentalmente
m = valor certificado do MRC
Caso seja obedecido, o método é tão exato quanto requerido. Os valores
obtidos encontram-se na tabela 4.5. Observou-se que os métodos utilizados são
exatos pois o critério de aceitação |x - m| < 2s foi obedecido em relação aos
minerais estudados, exceto para sódio e potássio (discussão no item 4.3).
Tabela 4.5: Valores certificados, média dos resultados obtidos por via seca e via úmida,
valores de |x - m| e valores de 2s
m
x
via seca
via úmida
Elemento
(mg/kg)
(mg/kg)
|x - m|
2s
(mg/kg)
|x - m|
2s
Ca
93 ± 3
92,5 ± 1,5
0,5
3
91,4 ± 1,4
1,6
2,8
Cr
*
Cu
3,5 ± 0,3
4,0 ± 0,6
0,5
1,2
3,4 ± 0,1
0,1
0,2
Fe
12,7 ± 0,7 12,7 ± 0,4
0
0,8
11,8 ± 1
0,9
2,0
K
2800 ± 80
1882
132
2663 ± 135
137
270
918 ± 66
Mg
1340 ± 80 1331 ± 55
9
110
1276 ± 51
64
102
Mn
34,7 ± 1,8 33,8 ± 0,5
0,9
1
33,3 ± 1,3
1,4
2,6
Na
10,2 ± 0,3
956 ± 79
946
158
10,5 ± 0,8
0,3
1,6
P
3400 ± 70 3361 ± 54
39
108
3290 ± 124
110
248
Zn
25,2 ± 0,8 24,1 ± 0,8
1,1
1,6
24,5 ± 0,6
0,7
1,24
(*) Não consta valor certificado para o elemento cromo.
Desta forma, verifica-se que tanto pelo índice z-score (tabela 4.4), como
pela ISO Guia 33 (tabela 4.5), ambos os métodos (via seca ou via úmida)
atendem aos requisitos de exatidão.
4.2.5.2
Feijão
No caso do feijão, devido ao fato de não ter sido encontrado no comércio
nacional ou internacional material de referência certificado para a determinação
da exatidão, foi utilizado o método de adição de padrão tanto para a via seca
como para a via úmida, usando-se a amostra de feijão triturado. Foram feitas
adições de padrão em 3 concentrações diferentes (baixa, média e alta) de cada
um dos elementos estudados (tabela 4.6) e realizadas 7 análises independentes
de cada adição; adicionalmente, 7 amostras sem adição de padrão foram também
analisadas.
Para avaliar a exatidão do método foi calculada a porcentagem de
recuperação dos analitos, usando-se a fórmula:
%rec =
(C
- C2 )
x100
C3
1
onde %rec = porcentagem de recuperação
C1 = concentração determinada na amostra adicionada
C2 = concentração determinada na amostra não adicionada
C3 = concentração adicionada
As porcentagens de recuperação obtidas encontram-se nas tabelas 4.6.
Tabela 4.6: Porcentagens de recuperação obtidas para amostra de feijão com adição de três
concentrações diferentes de padrão (método de via seca e via úmida)
Adição 1
Adição 2
Adição 3
Conc.
%rec
%rec
Conc.
%rec
%rec
Conc.
%rec
%rec
(mg/L)
seca
úmida (mg/L)
seca
úmida (mg/L)
seca
úmida
Ca
4
101
89
40
98
87
80
99
95
Cr
0,04
96
84
0,4
88
84
0,8
88
89
Cu
0,2
102
91
2
97
87
4
89
94
Fe
0,4
100
95
4
100
90
8
95
95
K
4
88
100
40
105
97
80
105
99
Mg
1
88
98
10
109
95
20
103
97
Mn
0,02
80
100
0,2
103
94
0,4
97
95
Na
4
108
107
40
110
85
80
98
93
P
4
86
100
40
109
96
80
103
97
Zn
0,4
98
97
4
96
85
8
97
91
Pela tabela 4.6 observa-se que as porcentagens de recuperação obtidas
variaram de 80 a 110%. Assim, os resultados obtidos de recuperação dos analitos
estudados tanto por via seca como por via úmida estão dentro da faixa aceitável
de 70 a 110% (SANCO, 2000) evidenciando que o método desenvolvido
apresenta boa exatidão para amostra de feijão.
4.2.6 Precisão (Repetitividade)
A precisão, é uma forma de avaliar a dispersão dos resultados entre
ensaios independentes de uma mesma amostra, repetidos sob as mesmas
condições, chamadas de condições de repetitividade, comumente denominada de
“repê” (VIM-INMETRO, 2000); estas condições são: mesmo procedimento de
medição, mesmo analista, mesmo equipamento, mesmo laboratório e repetições
em curto espaço de tempo.
A repê foi determinada usando amostras de arroz e feijão, para os dois
métodos de preparação (via seca e via úmida). Foram realizadas 7 repetições
independentes e a partir da estimativa do desvio padrão dos resultados obtidos
calculou-se o limite de repetitividade(r). Este parâmetro capacita o analista a
decidir se a diferença entre as análises em duplicatas de uma amostra é
significativa quando determinadas sob condições de repê. Caso a diferença entre
as réplicas seja menor que r, não há diferença significativa entre os resultados.
Para um nível de confiança de 95%, o limite de repetitividade (r)
foi
calculado usando a seguinte fórmula:
r = 2,8.Sr
onde Sr = estimativa de desvio padrão da repetitividade associada aos resultados
considerados. Na tabela 4.7 encontram-se os valores de Sr e os valores de r
calculados para cada elemento e matriz (resultados individuais encontram-se nos
anexos 7 a 10).
Tabela 4.7: Valores de Sr e r dos elementos analisados em amostras de arroz e de feijão
Arroz
via seca
Feijão
via úmida
via seca
via úmida
Elemento
Sr
r
Sr
r
Sr
r
Sr
r
Ca
2,2
6,2
2
5,6
50
140
70
196
Cr
0,005
0,014
0,02
0,053
0,02
0,06
0,01
0,03
Cu
0,83
2,32
0,05
0,14
0,25
0,70
0,13
0,36
Fe
0,26
0,73
0,20
0,56
3
8,4
1,2
3,4
K
22
62
28
76
320
896
314
879
Mg
12
34
9
25
22
62
39
109
Mn
0,59
1,65
0,6
1,7
0,2
0,6
0,4
1,1
Na
23
64
3
8,4
109
305
5,4
15,1
P
46
129
45
126
81
227
55
154
Zn
0,56
1,7
0,4
1,1
1,6
4,5
0,9
2,5
Pelos valores de r obtidos observou-se que não ocorreu diferença
significativa entre os resultados obtidos de sete análises de uma mesma amostra,
isto é, a diferença entre as réplicas foi menor que r, não havendo portanto
diferença significativa entre os resultados.
4.2.7 Comparação da precisão entre métodos
Para avaliar se os métodos da via seca e via úmida apresentam diferenças
significativas entre si, em termos de precisão, foi utilizado o teste F. Este
procedimento estatístico baseia-se no cálculo da razão entre as variâncias dos
dois métodos estudados:
Fcalculado =
SA 2
SB 2
onde SA2 = maior valor de variância e SB2 = menor valor de variância
Se Fcalculado for menor ou igual ao Ftabelado (Ftabelado = 4,28, para n = 7 e a =
0,05) (ANDERSON, 1987), os dois métodos não apresentam diferenças
significativas entre si, em relação à precisão. Os resultados obtidos encontram-se
na tabela 4.8.
Todos os elementos pesquisados tanto no arroz como no feijão, analisados
pelos dois métodos (via seca e via úmida), não apresentaram diferenças
estatisticamente significantes, exceto nos casos do cromo e cobre na amostra de
arroz, e nos casos do sódio e ferro (arroz e feijão). Nos casos do cobre e do ferro,
esta discrepância pode ser atribuída à contaminação das vidrarias e muflas, ou
contaminação ambiental. Com relação ao cromo, ressalte-se que os níveis
determinados situam-se próximos ao limite de quantificação, o que torna mais
críticas as condições de repetibilidade. Em particular, os resultados para o sódio
serão discutidos mais detalhadamente no item 4.3.1.
Tabela 4.8: Valores das variâncias e de Fcalculado para as amostras de arroz e feijão, para
comparação dos métodos (via seca e via úmida)
Arroz
Feijão
Variância
Elemento
Variância
via seca via úmida
Fcalculado
via seca
via úmida
Fcalculado
Ca
4,84
4
1,21
2500
4900
1,96
Cr
0,00003
0,0004
13,3
0,0004
0,0001
4
Cu
0,69
0,003
230
0,06
0,02
3
Fe
0,70
0,04
17,5
9
1,44
6,25
K
484
784
1,62
102400
98596
1,04
Mg
144
81
1,78
484
1521
3,14
Mn
0,35
0,36
1,03
0,04
0,16
4
Na
529
9
58,8
11881
29,2
407
P
2116
2025
1,04
6561
3025
2,17
Zn
0,31
0,16
1,94
2,56
0,81
3,16
4.2.8 Seletividade
Um método analítico é seletivo quando produz respostas para vários
analitos, porém é capaz de distingüir a resposta de um determinado analito das
respostas dos demais. De acordo com a IUPAC (IUPAC, 1995),
seletividade
mede quanto o método pode determinar o analito com exatidão e precisão na
presença de interferentes.
Para
comprovar
que
nenhum
outro
componente,
conhecido
ou
desconhecido, esteja sendo determinado junto com os analitos estudados, foram
traçados os espectros dos picos de emissão dos padrões
e das amostras
(anexos 11.1 a 11.20). Podemos observar que os picos de emissão dos analitos
nas amostras de arroz e de feijão são semelhantes aos dos analitos da solução
padrão, indicando que não há interferências espectrais e de matriz na
determinação dos elementos estudados.
4.3 Estudo de interferentes
4.3.1
Determinação de sódio
Para avaliar a interferência na determinação de sódio no preparo das
amostras de arroz e de feijão por via seca, foram realizados testes com cápsula
de platina e com cápsula de porcelana. No caso do arroz foi utilizado material de
referência certificado (NIES).
Os resultados obtidos encontram-se na tabela 4.9. Observa-se que, na
cápsula de porcelana, há um aumento de mais de 100 vezes na concentração de
sódio tanto na amostra de feijão como na de arroz. A concentração de sódio na
amostra de arroz certificado, preparada na cápsula de platina, apresentou uma
recuperação média de 94,8%, um resultado satisfatório para esse nível de
concentração.
Tabela 4.9: Comparação da concentração média de sódio em amostras de arroz (NIES) e de feijão
preparadas em cápsulas de platina e de porcelana, por via seca.
Concentração de Na
cápsula
feijão (mg/kg)
arroz (mg/kg)
Platina
8,2
9,67
Porcelana
976
971
Valor de referência certificado para sódio no arroz (NIES) = 10,2 + 0,3 mg/kg
Neste estudo foram utilizadas cápsulas de porcelana de procedência
nacional, constituídas basicamente de silicato de alumínio e potássio hidratado,
com a possível presença de sódio como contaminante da matéria prima.
Teoricamente, a cápsula não deveria liberar sódio tendo em vista que a parede é
vitrificada dificultando a sua solubilização.
Pelos espectros dos picos de emissão de sódio para amostras de arroz e
de feijão (anexos 11.15 e 11.16) podemos observar que não há problemas de
interferências espectrais ou de matriz. Em função das várias repetições realizadas
com resultados sistematicamente elevados, podemos descartar a possível
contaminação dos materiais. Desta forma, podemos inferir que existe a
possibilidade de algum constituinte da amostra estar reagindo com a cápsula de
porcelana. Por exemplo, o aumento dos teores de sódio nas amostras de arroz e
de feijão poderia ser devido a presença de enxofre na amostra, o que, na
presença de ácidos, possibilitaria a formação de pirossulfato, reconhecidamente
um agente causador de danos à cápsulas de porcelana (VOGEL, 2002).
4.3.2 Determinação de potássio
De forma similar ao estudo de interferência na determinação do sódio,
foram realizados testes em cápsulas de platina e de porcelana. Os resultados
obtidos encontram-se na tabela 4.10. Podemos observar que, na cápsula de
porcelana, há uma diminuição na concentração de potássio tanto na amostra de
feijão como na amostra de arroz. A concentração de potássio na amostra de arroz
certificado preparada na cápsula de platina apresentou uma recuperação média
de 86%, que é uma recuperação satisfatória para esse nível de concentração,
enquanto que na cápsula de porcelana ocorreu uma redução de 75% na
concentração de potássio em relação ao valor certificado. No caso do feijão
preparado na cápsula de porcelana foi observado uma redução de 30% do teor
de potássio, em relação a cápsula de platina.
Tabela 4.10: Comparação da concentração média de potássio em amostras de arroz (NIES) e de
feijão preparadas em cápsulas de platina e de porcelana, por via seca.
Concentração de K
cápsula
feijão (mg/kg)
arroz (mg/kg)
Platina
15.300
2400
Porcelana
10.800
700
Valor de referência certificado para potássio no arroz (NIES) = 2800+80 mg/kg
Pelos espectros dos picos de emissão do potássio para amostras de arroz
e de feijão (anexos 11.9 e 11.10) podemos observar que não há problemas de
interferências espectrais ou de matriz. Em função das várias repetições realizadas
com resultados sistematicamente menores, podemos concluir que existe a
possibilidade de algum constituinte da amostra estar reagindo com a cápsula de
porcelana, tornando os compostos de potássio insolúveis, ou devido ao fenômeno
de adsorção do potássio.
4.4 Avaliação dos resultados obtidos de nutrientes inorgânicos para
amostras de arroz e de feijão.
Utilizando-se o método de preparação de amostras por hidrólise com HCl,
foram analisadas quarenta amostras de arroz branco cru e quarenta amostras de
feijão cru, todas comercializadas no Estado de São Paulo. Ressalte-se que as
amostras não sofreram pré-tratamento, isto é, não foram liofilizadas ou trituradas.
Um resumo dos resultados obtidos para o feijão é apresentado na tabela 4.11,
enquanto a tabela 4.12 resume os dados obtidos para o arroz (valores para cada
amostra podem ser encontrados nos anexos 12 e 13, respectivamente). Como os
resultados para todos os elementos analisados apresentaram uma distribuição
normal, tanto para o feijão como para o arroz (anexos 14.1 a 14.10), utilizaremos
em nossa discussão os valores médios obtidos.
Tabela 4.11 – Análise estatística descritiva dos teores de nutrientes inorgânicos obtidos em 40
amostras de feijão comercializadas no Estado de São Paulo.
Concentração (mg / 30g)
Ca
Cr
Cu
Fe
K
Mg
Mn
Na
P
Zn
média
35,0 0,003 0,24
1,81
410
51,6
0,45
0,43
105
0,79
mediana
34,0 0,003 0,24
1,75
411
52,3
0,42
0,42
104
0,78
mínimo
17,8 0,002 0,19
1,35
353
45,5
0,26
0,23
39
0,65
máximo
55,3 0,007 0,32
2,36
467
58,0
0,81
0,74
143
1,08
7,1
0,26
25
3,5
0,13
0,12
16
0,10
desvio padrão
0,001 0,03
Tabela 4.12 – Análise estatística descritiva dos teores de nutrientes inorgânicos obtidos em 40
amostras de arroz comercializadas no Estado de São Paulo.
Concentração (mg / 50g)
Ca
Cr
Cu
Fe
K
Mg
Mn
Na
P
Zn
média
2,15 0,006 0,11
0,16
29,0
13,1
0,53
0,89
46,0
0,62
mediana
2,15 0,004 0,11
0,16
29,9
13,2
0,54
0,83
45,1
0,61
mínimo
1,50 0,002 0,05
0,09
5,3
6,91
0,30
0,43
28,2
0,39
máximo
2,50 0,035 0,29
0,26
42,7
17,8
0,96
1,87
70,2
0,90
desvio padrão 0,22 0,006 0,05
0,04
7,5
2,9
0,13
0,28
7,6
0,09
Podemos observar pelas tabelas 4.11 e 4.12 que, de modo geral, o feijão
analisado é uma boa fonte de cálcio, ferro, potássio, magnésio, cobre, zinco e
fósforo quando comparado com o arroz, que é deficiente em minerais, fatos
previsíveis pelo que foi discutido no item 1.2 deste trabalho. Contudo, algumas
considerações mais específicas sobre os teores determinados para cada
elemento e suas relações com informações nutricionais constantes em rotulagens
e tabelas de composição de alimentos parecem ser aqui adequadas. Destas
considerações, os teores determinados para o cromo não serão discutidos uma
vez que os resultados obtidos apresentam um alto desvio padrão, conseqüência
de seus baixos valores, próximos ao limite de quantificação do método.
4.4.1 Comparação dos teores obtidos de Ca, Fe e Na em amostras de arroz
e de feijão com os valores declarados em rotulagens nutricionais.
Inicialmente é preciso salientar que, em termos de rotulagem nutricional, de
acordo com a Resolução – RDC no 39 de 21 de março de 2001, os Valores de
Referência para Porções para o arroz e o feijão são, respectivamente, 50g e 30g
(observe-se que as tabelas 4.11 e 4.12, assim como todos os dados relacionados
às considerações que se seguem, estão convertidos para estas quantidades). Por
outro lado, a Resolução – RDC no 40 de 21 de março de 2001 estabelece como
obrigatória, com relação aos nutrientes inorgânicos, a declaração na rotulagem
dos teores de cálcio, ferro e sódio. Caso o teor a ser declarado seja inferior do
que 8 mg/porção para o cálcio ou 0,14 mg/porção para o ferro, deve ser declarado
“quantidade não significativa”; no caso do sódio, se a concentração for menor do
que 25 mg/porção, expressa-se como 0 (zero). É permitida uma tolerância de até
20% (para mais ou para menos) nos valores constantes na informação nutricional
declarada no rótulo; para os nutrientes cujo porcentual de variabilidade seja
superior a 20% em função da espécie e do tipo de manejo agrícola, é permitida à
empresa informar o porcentual de variação abaixo da tabela de informação
nutricional, além de manter à disposição os estudos que justifiquem o porcentual
desta variabilidade. Adicionalmente, além desta declaração obrigatória, deverão
também ser declarados: os teores dos nutrientes que forem adicionados, os
teores dos suplementos, os teores dos nutrientes em que for feita alguma
alegação de propriedade e os teores dos nutrientes que estiverem presentes em
quantidades maiores que 5% da IDR por porção.
Das 40 amostras de arroz analisadas, 3 não apresentavam qualquer
informação nutricional, o mesmo fato sendo observado em 4 das 40 amostras de
feijão. Das 37 amostras de arroz com informação nutricional, 3 não apresentavam
teor de cálcio declarado. No entanto, tanto as informações nutricionais contidas
nas embalagens de arroz como nas de feijão variaram dentro de uma faixa
relativamente grande de concentrações. A figura 4.2 apresenta a distribuição em
termos de porcentagem dos teores declarados dos nutrientes cálcio, ferro e sódio
nas amostras analisadas de arroz.
Tendo-se em mente os valores médios obtidos neste estudo para as
amostras de arroz (Ca: 2,15 mg/50g; Fe: 0,16 mg/50g; Na: 0,89 mg/50g ), e
considerando ainda a tolerância de 20% no teor declarado no rótulo, verificou-se
no caso do cálcio (figura 4.2a) que nenhuma amostra está de acordo com a
legislação vigente, uma vez que não foi obtido um teor superior a 8 mg/50g –
mesmo para aquelas cujo teor declarado foi inferior a 8mg/50g (11% das
amostras), a forma correta de informação seria “quantidade não significativa”; por
outro lado, 81% das amostras apresentaram teores muito acima do valor obtido.
Ca/informação rotulagem/arroz
% amostra
40%
20%
Fe/informação rotulagem/arroz
49%
27%
3%
5%
5%
3%
8%
0%
0
5
7
10
12
24
nd
75%
80%
60%
40%
20%
3%
3%
8%
8%
0
0,4
0,6
0,7
3%
0%
valor declarado (mg/50g)
1,0
valor declarado (mg/50g)
(a)
(b)
Na/informação rotulagem/arroz
% amostra
% amostra
60%
100%
80%
60%
40%
20%
0%
94%
0
3%
3%
2,5
8,3
valor declarado (mg/50g)
(c)
Figura 4.2 – Distribuição em termos de porcentagem dos teores declarados nos
rótulos dos nutrientes cálcio, ferro e sódio nas amostras de arroz analisadas.
2,0
Dos valores declarados para o ferro (figura 4.2b), 97% das amostras
apresentaram valores maiores que o valor médio encontrado, sendo que 75%
destas amostras declararam valores aproximadamente 6 vezes maiores que o
obtido; observe-se que uma pequena porcentagem (3%) de amostras informou 0
(zero) de concentração de ferro – na realidade, segundo a legislação, deveria ter
sido relatada como “quantidade não significativa”.
No caso do sódio (figura 4.2c), 94% das amostras forneceu a informação
correta e os 6% restantes deveriam ter considerado como zero, uma vez que o
nível mínimo para declaração de valores diferentes de zero é 25mg/50g.
Devido à possibilidade de variabilidade dos teores de nutrientes
inorgânicos em função do solo e do tipo de manejo agrícola, as empresas
também deveriam ter informado a porcentagem de variação, o que não ocorreu
em nenhuma amostra.
Com relação às informações nutricionais contidas nas embalagens das
amostras de feijão (figura 4.3), no caso do cálcio o teor médio obtido das
amostras analisadas foi de 35,0 mg/30g, com intervalo tolerado de 28,0 a 42,0
mg/30g (resolução RDC no 40). Observou-se pela figura 4.3a que 47% das
amostras apresentaram informações dentro do intervalo tolerado, enquanto que
36% declararam valores em torno de 1% menores que o limite inferior da faixa, e
os 17% restantes declararam valores acima do limite superior.
Em relação ao ferro, o valor médio obtido foi de 1,81 mg/30g, com intervalo
de tolerância de 1,45 a 2,17 mg/30g. Pela figura 4.3b observa-se que 60% dos
valores declarados na informação nutricional encontram-se dentro do intervalo
determinado. Contudo 34% apresentam valores muito próximo do limite superior.
Os 6% restantes declararam cerca de 4 vezes acima do valor obtido.
Fe/informação rotulagem/feijão
40%
36%
30%
22%
% amostra
% amostra
Ca/informação rotulagem/feijão
25%
20%
8%
10%
6%
3%
30,0
40,0
50,0
80,0
34%
40%
20%
0%
25,8
51%
60%
9%
6%
0%
1,52
130,0
2,00
2,28
7,00
valor declarado (mg/30g)
valor declarado
(mg/30g)
(
(a)
(b)
% amostra
Na/informação rotulagem/feijão
100%
80%
60%
40%
20%
0%
88%
0
3%
3%
6%
2,4
8,0
50,0
valor declarado (mg/30g)
(c)
Figura 4.3 – Distribuição em termos de porcentagem dos teores declarados nos
rótulos dos nutrientes cálcio, ferro e sódio nas amostras de feijão analisadas.
No caso do sódio (figura 4.3c), 88% das amostras apresentaram 0 (zero)
na informação nutricional estando de acordo com a legislação vigente; 6% das
amostras deveriam ter declarado zero e os outros 6% declararam um valor cerca
de 116 vezes maior do que o obtido neste estudo.
Com relação aos demais nutrientes, tendo-se em mente que devem ser
declarados aqueles que estejam presentes em quantidades maiores que 5% da
IDR por porção, observou-se que o manganês nas amostras de arroz, e os
elementos fósforo, magnésio, cobre e manganês no feijão, deveriam ter sido
incluídos nas infomações nutricionais das embalagens (tabela 4.13).
Tabela 4.13 – Valores da IDR para adultos, de 5% da IDR e concentrações médias por porção
para amostras de arroz e de feijão analisadas.
Elemento
IDR
(mg)
5% IDR
(mg)
40
Arroz
Conc. média
(mg/50g)
46,0
Feijão
Conc. média
(mg/30g)
105
P
800
Mg
300
15
13,1
51,6
Zn
15
0,75
0,62
0,79
Cu
3
0,15
0,11
0,24
Mn
5
0,25
0,53
0,45
4.4.2 Comparação dos teores obtidos de nutrientes inorgânicos
em
amostras de arroz e de feijão com os valores das tabelas de
composição de alimentos.
As concentrações de nutrientes inorgânicos obtidas neste estudo foram
também comparadas com os valores publicados em tabelas de composição de
alimentos. Para esta comparação, foram utilizadas tabelas e bancos de dados
disponíveis na página eletrônica da ANVISA (BRASIL, 2003), identificados neste
estudo como USDA, ENDEF e UNIFESP. Também foram usadas outras tabelas,
geralmente utilizadas pelos nutricionistas para formulação de dietas, que foram
identificadas como McCANCE, FRANCO, PHILIPPI e SOUCI. Das sete tabelas
e/ou bancos de dados de composição de alimento utilizados, quatro são nacionais
(ENDEF, FRANCO, PHILIPPI e UNIFESP) e três são internacionais (McCANCE,
SOUCI e USDA). Os valores publicados foram transformados de mg/100g para
mg/porção (50g para o arroz e 30g para o feijão) e plotados nas figuras 4.4 e 4.5.
4.4.2.1 – Arroz
De modo geral, podemos observar pela figura 4.4 que os teores obtidos
para magnésio, cobre, manganês, fósforo e zinco são comparáveis aos
declarados pela maioria das tabelas. No entanto, nenhuma das tabelas
apresentam valores para cálcio, ferro e sódio que estejam pelo menos dentro da
faixa de tolerância aceitável de 20% dos valores obtidos: os valores apresentados
são maiores. É interessante notar que estes três últimos elementos devem ser,
pela legislação vigente, obrigatoriamente declarados na rotulagem nutricional, e
que esta pode ser baseada em tabelas de composição, como discutido no item
1.1.2 deste estudo. Assim, por exemplo, os valores superestimados observados
na rotulagem nutricional para cálcio e ferro poderiam serem atribuídos, pelo
menos em parte, a valores oriundos de tabelas como as utilizadas neste estudo.
Especificamente, na figura 4.4a observa-se que para o cálcio, entre as
quatros tabelas nacionais, ENDEF e FRANCO apresentaram o mesmo valor (4.5
mg/50g), que é o dobro do valor obtido (2,15 mg/50g), enquanto PHILIPPI e
UNIFESP apresentaram 14,0 mg/50g (cerca de 6,5 vezes maior que o obtido). Já
os dados das tabelas de McCANCE e USDA são cerca de quatorze vezes
maiores do que os encontrados neste estudo. Constata-se, assim, uma variação
de 3 a 30 mg/50g nos valores tabelados pelos diversos autores, sugerindo que a
concentração de cálcio pode sofrer influência de fatores como o solo, pH, uso de
corretivo a base de calcáreo, etc.
Na figura 4.4b
também podemos observar
uma variação nos valores
tabelados para ferro (0,25 a 2,16 mg/50g), sendo muito menor o valor encontrado
(0,16 mg/50g).
(b)
Fe/tabela de composição/arroz
30,0
25,5
4,5
14,0
4,5
3,0
2,15
0,0
1
2,50
2
2,50
2,43
0,89
nd
0,10
0,07
nd
12,5
0,11
0
0
nd
75,0
80
57,5
60
29,0
nd
0
EN
DE
FR F
AN
Mc CO
CA
PH NCE
IL
IP
PI
SO
U
UN CI
IF
ES
P
EN
0,00
75,0
80,0
60,0
52,0
57,5
52,0
60,0
68,1
57,5
46,0
40,0
20,0
0,0
EN
DE
FR F
AN
Mc CO
CA
PH NCE
IL
IP
PI
SO
U
UN CI
IF
ES
P
US
D
OB A
TI
DO
nd
conc. (mg/50g)
nd
0,53
EN
DE
FR F
AN
Mc CO
CA
PH NCE
IL
IP
PI
SO
U
UN CI
IF
ES
P
US
D
OB A
TI
DO
conc. (mg/50g)
0,50
60,0
(h)
P/tabela de composição/arroz
1,00
0,43
57,5
20
1,00
0,50
51,5
31,1
40
1,50
0,55
13,1
0
(g)
Mn/tabela de composição/arroz
0,60
15,4
12,5
EN
DE
FR F
AN
Mc CO
CA
PH NCE
IL
IP
PI
SO
U
UN CI
IF
ES
P
US
D
OB A
TI
DO
0,19
0,11
16,0
10
US
D
OB A
TI
DO
Mc
O
CA
N
PH
C
IL E
IP
PI
SO
U
UN CI
IF
ES
P
AN
C
0,29
0,3
0,1
19,0
20
(f)
K/tabela de composição/arroz
(e)
Cu/tabela de composição/arroz
0,2
32,0
30
DE
FR F
AN
Mc CO
CA
PH NCE
IL
IP
PI
SO
U
UN CI
IF
ES
P
US
D
OB A
TI
DO
conc. (mg/50g)
FR
EN
DE
F
0
0,4
0,16
EN
DE
FR F
AN
Mc CO
CA
PH NCE
IL
IP
PI
SO
U
UN CI
IF
ES
P
6
2,00
0,50
0,30
0,25
40
conc. (mg/50g)
8
3,00
0,65
0
conc. (mg/50g)
conc. (mg/50g)
8,30
4
0,65
0,5
(d)
Mg/tabela de composição/arroz
(c)
Na/tabela de composição/arroz
10
1,78
1,5
US
D
OB A
TI
DO
14,0
10,0
2,16
2
US
D
OB A
TI
DO
20,0
2,5
conc. (mg/50g)
30,0
EN
DE
FR F
AN
Mc CO
CA
PH NCE
IL
IP
PI
SO
U
UN CI
IF
ES
P
US
D
OB A
TI
DO
conc. (mg/50g)
(a)
Ca/tabela de composição/arroz
Figura 4.4 – Comparação entre teores
(i)
Zn/tabela de composição/arroz
amostras de arroz.
0,90
1
0,8
0,4
0,2
0,62
0,55
0,6
0,25
0,50
0,48
0,25
nd
0
EN
DE
FR F
AN
Mc CO
CA
PH NCE
IL
IP
PI
SO
U
UN CI
IF
ES
P
US
D
OB A
TI
DO
e valores obtidos neste trabalho para
conc. (mg/50g)
declarados em tabelas de composição
No caso do sódio (figura 4.4c), todas as tabelas apresentaram valores
semelhantes entre si, com exceção de FRANCO cujo valor é cerca de 3 vezes
maior que os outros autores. Contudo, todos os valores apresentados estão
acima do valor obtido.
Para o magnésio (figura 4.4d), cuja faixa de aceitação do resultado obtido é
de 10,5 a 15,7 mg/50g, podemos observar que PHILIPPI, UNIFESP e USDA
apresentam valores dentro desta faixa. Enquanto SOUCI apresenta um valor
aproximadamente 2,5 vezes maior que o obtido, o dado de FRANCO é cerca de
45% maior.
Pela figura 4.4e, observamos que o valor obtido para cobre é semelhante
aos tabelados em PHILIPPI e USDA; enquanto os dados apresentados por
McCANCE e FRANCO são respectivamente 2 e 3 vezes maiores que o
determinado neste estudo, SOUCI apresenta um valor cerca de 40% menor.
Para o elemento potássio (figura 4.4f), cuja faixa de tolerância é de 23,2 a
34,8 mg/50g, somente FRANCO apresenta um valor comparável – dados de
outros autores são aproximadamente 80% maiores.
Observa-se pela figura 4.4g que enquanto os valores de McCANCE,
PHILIPPI, UNIFESP e USDA estão dentro da faixa aceitável do resultado obtido
para manganês (0,42 a 0,64 mg/50g), SOUCI apresenta um valor cerca de 50%
maior.
No caso do fósforo (figura 4.4h) os valores apresentados por FRANCO e
ENDEF se aproximam do valor obtido; porém, as outras tabelas variaram de 57,5
a 75,0 mg/50g (faixa aceitável: 36,8 a 55.2 mg/50g).
Finalmente, podemos observar pela figura 4.4i que o valor obtido para o
elemento zinco aproxima-se dos apresentados por PHILIPPI e UNIFESP (faixa
aceitável: 0,50 a 0,74 mg/50g).
4.4.2.2 – Feijão
No caso do feijão (figura 4.5), observou-se de modo geral que os teores
dos nutrientes inorgânicos obtidos são comparáveis aos declarados na maioria
das tabelas, com exceção do sódio cujo valor obtido é menor; observe-se que das
sete tabelas e/ou banco de dados de composição de alimentos, McCANCE e
USDA não incluem em sua relação de alimentos o tipo de feijão analisado neste
estudo.
Especificamente com relação ao cálcio (figura 4.5a), cujo intervalo de
tolerância para o valor obtido é de 28,0 a 42,0 mg/30g, pode-se observar que
UNIFESP apresenta um valor próximo ao limite superior obtido, enquanto os
demais apresentam dados cerca de 27% abaixo ou 69% acima, demonstrando
uma elevada variação nos valores tabelados.
No caso do ferro (figura 4.5b) os valores publicados por FRANCO,
PHILIPPI e SOUCI encontram-se dentro do intervalo de tolerância do valor médio
obtido neste estudo (1,45 a 2,17 mg/30g), enquanto ENDEF e UNIFESP estão,
respectivamente, 25% e 33% acima.
Podemos observar pela figura 4.5c que a variação dos valores de sódio
apresentados pelos diferentes autores é grande. Nota-se que o valor obtido neste
estudo foi cerca de 8 vezes menor que o valor mínimo tabelado.
(a)
Ca/tabela de composição/feijão
(b)
Fe/tabela de composição/feijão
3,00
59,1
60
42,9
35,0
40
25,8
24,9
20
nd
nd
nd
conc. (mg/30g)
conc. (mg/30g)
80
2,40
2,28
2,01
2,00
2,10
1,81
1,59
1,00
nd
0
nd
EN
DE
FR F
AN
Mc CO
CA
PH NCE
IL
IP
PI
SO
U
UN CI
IF
ES
P
US
D
OB A
TI
DO
US
D
OB A
TI
DO
EN
DE
FR F
AN
Mc CO
CA
PH NC
IL E
IP
PI
SO
U
UN CI
IF
ES
P
0,00
(d)
Mg/tabela de composição/feijão
(c)
Na/tabela de composição/feijão
100,0
48,9
50,0
nd
7,2
3,6
nd
0,43
nd
20
nd
0,20
0,10
nd
nd
nd
nd
nd
conc. (mg/30g)
0,24
0,21
nd
nd
600
531
379
400
422
408
410
200
nd
nd
nd
0
US
D
OB A
TI
DO
EN
DE
FR F
AN
Mc CO
CA
PH NCE
IL
IP
PI
SO
U
UN CI
IF
ES
P
US
D
OB A
TI
DO
0,00
(h)
P/tabela de composição/feijão
0,45
0,50
0,33
0,40
0,30
0,30
0,20
0,10
nd
nd
nd
nd
nd
150
122
74
50
nd
nd
DE
FR F
AN
Mc CO
CA
PH NCE
IL
IP
PI
SO
U
UN CI
IF
ES
P
US
D
OB A
TI
DO
1,00
0,90
0,84
0,79
0,80
0,60
0,40
0,20
nd
nd
nd
nd
nd
FR
DE
F
AN
Mc CO
CA
PH NC
IL E
IP
PI
SO
U
UN CI
IF
ES
P
US
D
OB A
TI
DO
0,00
EN
amostras de feijão.
nd
0
(i)
Zn/tabela de composiçao/feijão
conc. (mg/30g)
e valores obtidos neste trabalho para
122
105
100
Figura 4.5 – Comparação entre teores
declarados em tabelas de composição
126
EN
EN
DE
F
FR
AN
Mc CO
CA
PH NCE
IL
IP
PI
SO
U
UN CI
IF
ES
P
US
D
OB A
TI
DO
0,00
conc. (mg/30g)
(g)
Mn/tabela de composição/feijão
conc. (mg/30g)
nd
EN
DE
FR F
AN
Mc CO
CA
PH NCE
IL
IP
PI
SO
U
UN CI
IF
ES
P
EN
D
0,30
0,30
nd
0
(f)
K/tabela de composição/feijão
(e)
Cu/tabela de composição/feijão
EN
DE
FR F
AN
Mc CO
CA
PH NC
IL E
IP
PI
SO
U
UN CI
IF
ES
P
conc. (mg/30g)
40
0,0
0,40
52
42
41
US
D
OB A
TI
DO
150,0
conc. (mg/30g)
171,0
E
FR F
AN
Mc CO
CA
PH NCE
IL
IP
PI
SO
U
UN CI
IF
ES
P
US
D
OB A
TI
DO
conc. (mg/30g)
60
200,0
No caso de magnésio e zinco (figuras 4.5d e 4.5i, respectivamente)
podemos observar que, enquanto os valores tabelados para magnésio por
PHILIPPI e UNIFESP são próximos ao limite inferior da faixa de tolerância do
valor obtido (41,6 a 62,4 mg/30g), para o zinco os dados estão próximos do limite
superior (0,63 a 0,95 mg/30g). Os demais autores não apresentam resultados
para estes dois elementos.
Com relação ao cobre (figura 4.5e), os valores, apresentados apenas por
PHILIPPI e UNIFESP, são comparáveis ao valor obtido.
Os dados apresentados para o potássio (figura 4.5f) por FRANCO,
PHILIPPI e UNIFESP estão dentro do intervalo de tolerância obtido (328 a 492
mg/30g). SOUCI informa um valor 30% acima do valor obtido.
As tabelas de PHILIPPI, SOUCI e UNIFESP apresentam valores muito
semelhantes para o fósforo (figura 4.5h) e próximos ao limite superior obtido (84,0
a 126 mg/30g). ENDEF, por sua vez, relata um valor 30% menor que o obtido.
Duas tabelas (PHILIPPI e UNIFESP) apresentam dados semelhantes para
manganês, porém o resultado obtido foi aproximadamente 30% maior (figura
4.5g).
5 – CONCLUSÕES E PERSPECTIVAS
Baseando-se no que foi previamente exposto e discutido, pode-se concluir
que:
·
Para a análise dos nutrientes inorgânicos, o estudo realizado evidenciou ser
desnecessário o pré-tratamento (trituração ou liofilização) das amostras de
arroz e de feijão “in natura”, eliminando uma possível fonte de contaminação e
erro nos procedimentos analíticos.
·
A não necessidade de trituração ou liofilização prévia dos alimentos estudados
evita o investimento em liofilizadores e trituradores especiais, pois os
trituradores normalmente utilizados no laboratório não resistem ao uso
contínuo para estes tipos de amostras (devido à dureza).
·
O método de preparação de amostra proposto (digestão com ácido clorídrico)
demonstrou ser eficiente, relativamente rápido (aproximadamente dois dias
para uma análise completa), simples e de baixo custo, isto é, não é necessário
grandes quantidades de ácido, equipamentos sofisticados para a digestão, etc.
·
A validação do método proposto apresentou características de desempenho
satisfatórias para os elementos analisados.
·
Com relação à rotulagem nutricional, tornou-se evidente que, ao lado das
discrepâncias observadas quanto aos teores declarados e os efetivamente
presentes nos produtos, as normas definidas pela legislação vigente não são
de total domínio por parte das empresas responsáveis pela embalagem.
·
As tabelas de composição de alimentos, tanto nacionais como internacionais,
devem ser utilizadas com restrição, pois os nutrientes minerais em arroz e
feijão são muito dependentes das condições de cultivo (clima, solo,
fertilizantes, etc). Além disso, como discutido na introdução do presente
trabalho, os valores reportados pelos laboratórios podem ser afetados pela
amostragem, preparação da amostra, etc. Deve ser ressaltado que as maiores
discrepâncias entre teores de nutrientes inorgânicos deste estudo e aqueles
declarados nas tabelas de composição incluem os elementos cuja declaração
na rotulagem é obrigatória pela legislação vigente.
Desta forma, dando prosseguimento aos trabalhos descritos neste estudo,
poder-se-á:
·
Adaptar o método proposto de digestão em outros tipos de matriz, tais como
arroz integral, soja, farinha, fubá, etc.
·
Contribuir, com os dados obtidos, para a elaboração de uma nova tabela de
composição de alimentos junto ao Ministério da Saúde.
ANEXOS
ANEXO 1 – Alguns valores de RDA para nutrientes inorgânicos (TOWNSEND,
1994).
Minerais
Categoria
Crianças
Homens
Mulheres
Idade
Ca
P
Mg
Fe
Zn
I
Se
(anos)
(mg)
(mg)
(mg)
(mg)
(mg)
(mg)
(mg)
0,0-0,5
400
300
40
6
5
40
10
0,5-1,0
600
500
60
10
5
50
15
1-3
800
800
80
10
10
70
20
4-6
800
800
120
10
10
90
20
7-10
800
800
170
10
10
120
30
11-14
1200
1200
270
12
15
150
40
15-18
1200
1200
400
12
15
150
50
19-24
1200
1200
350
10
15
150
70
25-50
800
800
350
10
15
150
70
>51
800
800
350
10
15
150
70
11-14
1200
1200
280
15
12
150
45
15-18
1200
1200
300
15
12
150
50
19-24
1200
1200
280
15
12
150
55
25-50
800
800
280
15
12
150
55
>51
800
800
280
10
12
150
55
1200
1200
320
30
15
175
65
1200
1200
355
15
19
200
75
7o – 12o mês 1200
1200
340
15
16
200
75
Gestantes
Lactantes
1o – 6o mês
ANEXO 2 – Valores de IDR para nutrientes inorgânicos (BRASIL, 1998b).
Categoria
Adultos Lactentes
Minerais
Crianças
Gestantes
Lactantes
0-0,5
0,5-1,0
1-3
4-6
7-10
1o – 6o
7o – 12o
anos
anos
anos
anos
anos
mês
mês
Ca (mg)
800
400
600
800
800
800
1200
1200
1200
P (mg)
800
300
500
800
800
800
1200
1200
1200
Mg (mg)
300
40
60
80
120
170
300
355
340
Fe (mg)
14
6
10
10
10
10
30
15
15
F (mg)
4
0,1-0,5
1,5-4,0
1,5-4,0
1,5-4,0
Zn (mg)
15
5
10
15
19
16
Cu (mg)
3
0,4-0,6
1-2
1,5-3,0
1,5-3,0
1,5-3,0
I (mg)
150
40
50
70
90
120
175
200
200
Se (mg)
70
10
15
20
20
30
65
75
75
Mo (mg)
250
15-30
20-40
25-50
30-75
50-150
75-250
75-250
75-250
Cr (mg)
200
10-40
20-60
20-80
30-120 50-200
50-200
50-200
50-200
Mn (mg)
5
0,3-0,6
0,6-1,0 1,0-1,5 1,5-2,0
2-5
2-5
2-5
0,2-1,0 0,5-1,5 1,0-2,5 1,5-2,5
5
10
10
0,6-0,7 0,7-1,0 1,0-1,5
2-3
ANEXO 3 – Tabela das concentrações obtidas dos elementos analisados por ICP
OES na amostra de arroz liofilizado e em grãos, pelo método de via seca.
Concentrações (mg/kg)
Amostra
Ca
Cr
Cu
Fe
K
Mg
Mn
Na
P
Zn
1
46,6
0,11
5,96
7,27
113
357
9,16
226
757
10,3
1
46,9
0,15
5,13
6,93
100
395
9,68
262
804
10,5
1
43,5
0,08
4,30
8,09
65,6
349
8,65
192
708
10,0
1
46,7
0,08
5,50
8,19
92,1
365
8,96
254
752
9,74
1
33,7
0,06
4,69
6,18
47,4
233
5,61
161
471
6,62
1
62,0
0,07
5,36
7,84
175
394
9,97
256
825
14,2
1
45,0
0,08
4,69
7,24
162
332
8,65
218
741
9,46
1
45,9
0,08
3,46
8,60
208
325
8,05
286
658
8,32
1
50,9
0,07
4,21
6,39
73,0
324
8,32
262
699
10,5
2
40,9
0,06
5,17
4,88
129
335
8,33
246
731
10,9
2
36,7
0,06
5,27
6,46
132
333
7,39
198
676
8,87
2
42,5
0,09
3,12
5,09
166
347
8,80
239
745
10,5
2
44,6
0,08
4,45
6,21
209
349
8,73
265
776
9,60
2
43,5
0,09
5,39
5,21
142
379
9,16
248
788
9,60
2
49,2
0,11
5,74
4,92
169
395
10,3
303
858
12,9
2
39,4
0,07
5,10
4,73
102
309
7,14
207
659
8,29
2
41,0
0,09
6,45
5,66
96,7
324
7,84
248
699
9,04
2
42,3
0,09
5,84
4,89
106
364
8,66
258
756
9,14
2
40,3
0,09
4,80
7,42
156
346
8,77
237
752
9,91
média
44,3
0,09
4,98
6,43
129
345
8,54
240
729
9,91
mediana
43,5
0,08
5,13
6,39
129
347
8,66
248
745
9,74
desvio
6,0
0,02
0,83
1,27
46
37
1,06
34
82
1,63
mínimo
33,7
0,06
3,12
4,73
47,4
233
5,61
161
471
6,62
máximo
62,0
0,15
6,45
8,60
209
395
10,3
303
858
14,2
Amostra 1: arroz liofilizado
Amostra 2: arroz em grãos
ANEXO 4 – Tabela das concentrações dos elementos analisados por ICP OES na
amostra de feijão triturado e em grãos pelo método de via seca.
Concentração(mg/kg)
Amostra
Ca
Cr
Cu
Fe
K
Mg
Mn
Na
P
Zn
1
1187
0,170
8,78
59,2
13169
2000
12,8
165
3542
26,5
1
1158
0,168
8,43
55,9
12822
1930
12,3
132
3411
24,5
1
1188
0,160
8,63
60,1
12732
1969
12,9
303
3482
24,6
1
1156
0,146
8,65
60,4
13459
2006
13,1
165
3583
25,6
1
1128
0,148
8,15
56,7
13640
2037
12,4
86,6
3632
26,3
1
1241
0,160
8,66
68,7
13533
2087
13,1
151
3681
26,2
1
1074
0,223
8,51
57,2
12015
1827
12,5
137
3312
25,8
1
1124
0,154
8,54
57,0
12547
1914
12,3
156
3446
25,4
1
1084
0,185
8,86
58,3
12047
1827
12,9
258
3349
25,3
1
1048
0,154
8,67
58,0
12252
1876
12,7
356
3362
25,1
2
944,6
0,102
8,37
53,6
11575
1816
10,6
322
3137
22,4
2
1041
0,123
9,27
70,4
11458
2164
12,6
288
3280
24,0
2
1006
0,099
8,54
60,5
12254
1853
12,1
255
3357
24,5
2
1054
0,127
8,75
61,2
13116
2072
13,7
224
3097
23,8
2
1014
0,113
8,96
55,1
11163
1780
11,1
551
3298
24,3
2
1052
0,109
8,11
59,0
11437
1855
12,3
424
3483
22,3
2
1099
0,130
8,44
54,7
10898
1665
11,9
493
3092
26,8
2
1087
0,154
8,43
59,0
11764
1808
11,9
433
3496
25,4
2
935,5
0,135
7,74
52,4
11171
1706
12,2
252
3176
23,3
2
975,3
0,131
8,25
49,3
10537
1821
11,8
641
2991
22,3
média
1080
0,144
8,54
58,3
12179
1900
12,4
290
3360
24,7
mediana
1079
0,147
8,54
58,2
12149
1865
12,3
256
3359
24,8
desvio
83
0,030
0,33
4,9
928
131
0,7
153
191
1,4
mínimo
935,5
0,099
7,74
49,3
10537
1665
10,6
86,6
2991
22,3
máximo
1241
0,223
9,27
70,4
13640
2164
13,7
641
3681
26,8
Amostra 1: Feijão triturado
Amostra 2: Feijão em grãos
ANEXO 5 – Tabela das concentrações dos elementos analisados por ICP OES
para o NIES (material de referência certificado - arroz) pelo método de via seca.
Concentração (mg/kg)
Réplica
Ca
Cu
Fe
K
Mg
Mn
Na
P
Zn
1
94,4
4,8
12,5
983
1425
34,0
961
3339
23,9
2
89,4
4,7
12,5
884
1341
33,0
915
3313
23,5
3
92,3
3,5
13,3
985
1329
34,5
884
3465
22,8
4
93,0
4,1
12,5
924
1237
33,5
1030
3340
25,0
5
93,0
3,7
12,9
830
1321
33,7
1093
3316
24,6
6
92,6
3,2
13,0
976
1329
34,1
888
3396
24,0
7
92,8
4,1
12,1
846
1336
34,1
921
3359
24,9
média
92,5
4,0
12,7
918
1331
33,8
956
3361
24,1
mediana
92,8
4,1
12,5
924
1329
34,0
921
3340
24,0
desvio
1,5
0,6
0,4
66
55
0,5
79
54
0,8
ANEXO 6 – Tabela das concentrações dos elementos analisados por ICP OES
para o NIES (material de referência certificado - arroz) pelo método de via úmida.
Concentração (mg/kg)
Réplica
Ca
Cu
Fe
K
Mg
Mn
Na
P
Zn
1
89,9
3,4
10,7
2422
1229
31,8
9,9
3033
23,6
2
89,5
3,2
10,7
2545
1221
32,1
10,6
3298
24,9
3
90,4
3,3
10,9
2699
1218
32,0
11,2
3387
23,8
4
92,5
3,5
12,5
2770
1308
34,2
10,6
3365
25,0
5
92,0
3,4
12,0
2754
1319
34,7
11,5
3259
24,9
6
92,7
3,4
12,7
2791
1330
34,0
10,6
3300
25,0
7
92,8
3,5
12,9
2663
1308
34,4
9,1
3389
24,3
média
91,4
3,4
11,8
2663
1276
33,3
10,5
3290
24,5
mediana
92,0
3,4
12,0
2699
1308
34,0
10,6
3300
24,9
desvio
1,4
0,1
1,0
135
51
1,3
0,8
124
0,6
ANEXO 7 – Tabela das concentrações dos elementos analisados por ICP OES
para amostra de arroz (liofilizada) pelo método de via seca.
Concentração (mg/kg)
Réplica
Ca
Cr
Cu
Fe
K
Mg
Mn
Na
P
Zn
1
46,6
0,087
5,13
8,76
129
357
9,16
226
758
10,3
2
45,0
0,094
3,04
8,54
132
349
9,68
262
804
10,5
3
47,0
0,079
4,69
8,57
166
330
8,65
254
708
10,1
4
46,7
0,091
3,46
7,98
142
332
8,96
256
752
9,7
5
50,0
0,085
4,21
8,64
106
325
9,97
218
825
9,5
6
45,9
0,088
5,04
8,52
156
324
8,65
286
741
10,5
7
51,0
0,086
5,02
8,73
169
335
8,32
262
699
9,0
Média
47,5
0,087
4,37
8,53
143
336
9,06
252
755
9,9
Desvio
2,2
0,005
0,83
0,26
22
12
0,59
23
46
0,6
ANEXO 8 – Tabela das concentrações dos elementos analisados por ICP OES
para amostra de arroz (liofilizada) pelo método de via úmida.
Concentração (mg/kg)
Réplica
Ca
Cr
Cu
Fe
K
Mg
Mn
Na
P
Zn
1
50,2
0,100
1,92
3,54
676
305
11,5
22,1
1053
11,7
2
47,3
0,090
1,92
3,62
648
287
10,9
26,7
1026
11,3
3
50,7
0,070
1,92
3,65
691
303
11,6
20,2
1094
12,1
4
50,6
0,050
1,87
3,96
700
304
11,6
18,5
1091
11,6
5
53,7
0,070
1,97
3,88
730
313
11,9
17,6
1144
12,2
6
48,5
0,060
1,80
3,41
658
288
10,6
19,5
1027
11,2
7
50,2
0,050
1,89
3,54
690
300
10,4
20,3
1028
11,5
Média
50,2
0,070
1,90
3,66
685
300
11,2
20,7
1066
11,7
Desvio
2,0
0,019
0,05
0,20
27
9
0,6
3,0
45
0,4
ANEXO 9 – Tabela das concentrações dos elementos analisados por ICP OES
para amostra de feijão (triturado) pelo método de via úmida.
Concentração (mg/kg)
Réplica
Ca
Cr
Cu
Fe
K
Mg
Mn
Na
P
Zn
1
952
0,18
7,15
49,1
10125
1610
10,3
32,4
2996
21,1
2
1027
0,15
7,33
51,8
10929
1680
11,4
25,3
3037
23,0
3
959
0,17
6,99
49,1
10490
1620
11,1
15,5
3150
21,9
4
965
0,14
6,95
48,7
10309
1571
10,9
18,2
3010
21,1
5
1048
0,15
7,14
50,8
10819
1688
11,4
17,7
3021
23,7
6
811
0,17
7,29
48,4
10863
1650
11,0
19,4
2970
22,4
7
946
0,17
7,17
50,5
11000
1659
11,3
24,4
2990
22,8
Média
958
0,16
7,15
49,8
10648
1640
11,1
21,9
3025
22,3
Desvio
70
0,01
0,13
1,2
314
39
0,4
5,4
55
0,9
ANEXO 10 – Tabela das concentrações dos elementos analisados por ICP OES
para amostra de feijão (triturado) pelo método de via seca.
Concentração (mg/kg)
Réplica
Ca
Cr
Cu
Fe
K
Mg
Mn
Na
P
Zn
1
945
0,17
8,37
53,6
11575
1669
11,7
322
2950
22,4
2
1041
0,17
8,54
61,2
11458
1713
11,8
288
3139
24,5
3
1006
0,22
8,11
55,1
11104
1732
11,7
255
3154
22,3
4
936
0,15
8,44
59,0
11057
1678
11,9
224
2978
26,8
5
1014
0,16
8,43
54,7
11163
1693
11,6
551
3124
25,4
6
1087
0,15
7,74
59,0
10898
1726
12,2
424
3157
23,3
7
975
0,19
8,25
52,4
10537
1711
12,2
252
3131
22,3
Média
1001
0,17
8,27
56,4
11113
1703
11,9
331
3090
23,9
Desvio
50
0,02
0,25
3,0
320
22
0,2
109
81
1,6
ANEXO 11.1 – Espectro de emissão de cálcio em amostra de arroz, obtido por
ICP OES.
Via seca
Via úmida
ANEXO 11.2 – Espectro de emissão de cálcio em amostra de feijão, obtido por
ICP OES.
Via seca
Via úmida