Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10451/20367
Título: Validação e controlo da qualidade da quantificação de corantes em alimentos por HPLC-UV/Vis
Autor: Rocha, Ana Cecília Cruz da
Orientador: Silva, Ricardo Jorge Neves Bettencourt da,1971-
Tavares, Maria Jesus Caetano
Palavras-chave: Corantes alimentares
Aditivos
Validação de métodos
Incerteza
Regressão linear
Teses de mestrado - 2015
Data de Defesa: 2015
Resumo: Desde sempre se observou a tendência do ser humano em modificar os alimentos para torná-los mais apelativos. Os primeiros corantes alimentares utilizados foram sais inorgânicos, sendo posteriormente registada a utilização de extratos de animais e plantas para corantes de origem natural e compostos orgânicos sintéticos. Os corantes sintéticos estão bastante disseminados devido ao seu menor custo e maior estabilidade quando comparados com os corantes de origem natural. Os corantes alimentares são classificados no Regulamento nº 1333/2008 da União Europeia como aditivos alimentares e “Substâncias que conferem ou restituem cor a um género alimentício …“. Este documento regula também os limites legais da sua utilização devido à toxicidade apresentada por alguns e à indução em erro do consumidor acerca da qualidade do produto. É importante o controlo do cumprimento destas regras, sendo que em Portugal compete à ASAE, entidade responsável pela monitorização da qualidade e segurança dos alimentos, visando essencialmente a defesa do consumidor e a justa concorrência. A fiscalização da utilização de corantes alimentares incide sobre a quantificação do teor destes nos alimentos comparando com os limites legais. A decisão sobre a conformidade dos alimentos é função da qualidade das medições quantificada pela incerteza dos resultados. Neste trabalho foi desenvolvido, validado e definido o controlo de qualidade da quantificação de três corantes alimentares por HPLC-UV/Vis. A validação culminou na avaliação detalhada da incerteza da medição pela abordagem “bottom-up” ou subanalítica. Os corantes estudados foram o amarelo sol, azul brilhante, curcumina, o ponceau 4R e preto brilhante. O desenvolvimento do método envolveu a definição de uma estratégia de preparação dos calibradores capaz de assegurar o cumprimento dos pressupostos do modelo de regressão utilizado. A validação do método incidiu sobre a avaliação da homogeneidade da variância da resposta instrumental, o estudo do ajuste do modelo de regressão para descrever os sinais instrumentais, o cálculo dos Limites de Deteção e Quantificação em condições de repetibilidade e a avaliação da incerteza da medição. A adequação da estimativa da incerteza da medição foi avaliada através da análise de padrões de controlo equivalentes aos calibradores, bem como através de ensaios de recuperação de analito adicionado a amostras de sumo. Os fatores de ponderação das regressões ponderadas realizadas foram definidos considerando uma avaliação detalhada prévia da variação da precisão com a concentração. No caso da determinação de curcumina, o modelo de regressão linear não ponderado descreve adequadamente a variação do sinal na gama de concentrações estudada (3 - 12 mg L-1). Para os restantes corantes o modelo de regressão linear ponderado foi o considerado adequado na gama de calibração estudada (1,5 – 7,5 mg L-1). Os limites de quantificação estimados em condições de repetibilidade são sempre menores que o ponto mais baixo da gama de calibração. A incerteza expandida relativa estimada é menor que um valor alvo de 20 %, provando a adequação da medição para o fim em vista. Foi determinada a precisão intermediária das medições apesar dos ensaios serem controlados em condições de repetibilidade. Os teores estimados e esperados dos padrões de controlo são na generalidade compatíveis, indicando a adequação do modelo desenvolvido de avaliação da incerteza. A recuperação estimada não é compatível com o valor ideal de 100 % sugerindo que as medições em amostras reais são afetadas por uma fonte de incerteza adicional. Tendo em conta a seletividade das determinações por HPLC-UV/Vis, suspeita-se da ocorrência de adsorção de analito às partículas de sumo em suspensão, que será avaliada em trabalho futuro. Foi desenvolvida e validada uma folha de cálculo que poderá ser usada em rotina para a determinação da concentração de amostras com a respetiva incerteza e o controlo da qualidade dos ensaios.
Human beings have been changing foods since their earliest times in order to make them more appealing. The first food dyes were inorganic salts, being after noticed the use of animal and plant extracts as natural dyes, and synthetic organic compounds. Synthetic dyes are quite widespread due to its lower cost and higher stability compared to natural dyes. Food dyes are classified in Regulation No 1333/2008 of the European Union as food additives and "substances which add or restore color in a foodstuff ...". This document also regulates the legal limits for their use due to toxicity presented by some and possible consumer error induction on the quality of the product. It is important to ensure compliance with these regulations, in Portugal ensured by ASAE responsible for monitoring the quality and safety of foodstuffs, for consumer protection and fair competition between producers. The monitoring of food dyes use is based on their quantification in foodstuffs and comparison with legal limits. The decision on the compliance of food depends on measurements quality quantified by measurements uncertainty. In this work it was developed, validated and defined the internal quality control of the quantification of three food dyes by HPLC-UV/Vis. The validation culminated in the detailed evaluation of the measurement uncertainty by the "bottom-up" or subanalytical approach The studied dyes were sunset yellow, brilliant blue, curcumin, Ponceau 4R and brilliant black. The method development involved the definition of a strategy for calibrators preparation that ensures the validity of regression model assumptions. The method validation was focused on assessing instrumental response variance homogeneity, the assessment of regression model fitness to describe instrumental signals, the determination of detection and quantification limits under repeatability conditions and the evaluation of measurement uncertainty. The adequacy of measurement uncertainty estimation was evaluated by analyzing control standards equivalent to the calibrators as well as by assessing recovery of analyte added to juice samples. The weighting factors of the performed weighted regressions were set from a prior detailed evaluation of precision variation with analyte concentration. For curcumin determination, the unweighted linear regression model adequately describes signal variation in the studied concentration range (3 - 12 mg L-1). For the remaining dyes the weighted linear regression model was determined as appropriate to describe the studied calibration range (1.5 to 7.5 mg L-1). The limits of quantification estimated under repeatability conditions are always lower than the lowest level of the calibration range. The estimated relative expanded uncertainty is smaller than a target value of 20 %, proving measurements are fit for their intended use. The measurement intermediate precision was determined despite the tests being controlled under repeatability conditions. The estimated and known concentrations of control standards are generally compatible, indicating the adequacy of the developed measurement uncertainty models. The estimated analyte recovery in juice is not compatible with the ideal value of 100 %, suggesting that measurements of juice samples are affected by an additional source of uncertainty. Having in mind the selectivity of HPLC-UV/Vis determinations, it is suspected to occur analyte adsorption in juice suspended particles, which will be evaluated in future work. It was developed and validated a MS-Excel spreadsheet which can be used for routine determination of samples concentration with the respective uncertainty and to perform tests quality control.
Descrição: Tese de mestrado em Química, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2015
URI: http://hdl.handle.net/10451/20367
Designação: Mestrado em Química
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