Cap10

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Capítulo IX - Bebidas Alcoólicas

BEBIDAS NÃO ALCOÓLICAS

XCAPÍTULO

Métodos Físico-Químicos para Análise de Alimentos - 4ª Edição1ª Edição Digital

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XBEBIDAS NÃO ALCOÓLICAS

Este capítulo descreve os métodos para análise de refrigerantes, refrescos, bebidas dietéticas e de baixa caloria, preparados sólidos para refrescos, xaropes, repositores hidroeletrolíticos e energéticos.

As determinações realizadas para refrigerantes, refrescos e bebidas dietéticas e de baixa caloria são: dióxido de carbono (em refrigerantes), acidez total, pH, densidade (011/IV), re-síduo seco, glicídios totais em sacarose, cinzas (018/IV), corantes orgânicos artificiais, cafeína, tanino, quinina, sacarina, ciclamato e outros edulcorantes, ácido benzóico e outros aditivos. No caso de refrigerantes, dose primeiramente o teor de CO2 conforme 252//IV e descarbo-nate a amostra com agitador magnético ou ultra-som, antes de qualquer determinação.

Os preparados sólidos para refrescos incluem as seguintes determinações: substâncias voláteis a 105ºC (012/IV), acidez total, glicídios totais em sacarose, cinzas (018/IV), coran-tes orgânicos artificiais, cafeína, sacarina, ciclamato e outros aditivos.

No caso dos xaropes, devem ser realizadas as seguintes determinações: graus Brix, acidez total, pH, glicídios redutores em glicose, glicídios não redutores em sacarose, cinzas (018/IV) e corantes orgânicos artificiais.

Os repositores hidroeletrolíticos e energéticos incluem as seguintes determinações: resíduo seco a 105ºC, acidez titulável, pH, glicídios redutores em glicose, glicídios não redutores em sacarose, cinzas (018/IV), corantes orgânicos artificiais e outros aditivos, mi-nerais (cap. XXIII) e vitaminas (cap. XIX).

Capítulo X - Bebidas Não Alcoólicas


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252/IV Determinação de dióxido de carbono em refrigerantes

Este método é aplicável à amostras de bebidas gaseificadas e baseia-se na medida da pressão gasosa versus a temperatura.

Material

Termômetro, aparelho dosador de volume de CO2 com adaptador, manômetro com agulha de aço inoxidável ou equipamento dosador de gás carbônico de leitura digital direta.

Procedimento – Calibre o manômetro conforme as instruções do fabricante. Coloque o adaptador na garrafa ajustando-o devidamente sobre a tampa metálica, a fim de evitar va-zamento. Regule o anel perfurado pelo qual passará a agulha de aço inoxidável, de modo a permitir sua passagem sem muita resistência ou folga. Golpeie o manômetro fazendo com que a agulha de aço inoxidável perfure e atravesse a tampa metálica. Abra a válvula de fuga ou escape, localizada na parte inferior do manômetro, até que a agulha retorne ao zero, fe-chando-a imediatamente. Agite vigorosamente com movimentos verticais até que não haja mais variação do valor indicado no manômetro. Normalmente, cerca de 6 a 10 movimentos são suficientes para essa operação. Faça a leitura da pressão. Retire a tampa metálica e deter-mine a temperatura da bebida. Com os valores de pressão e temperatura determinados, use a tabela fornecida pelo fabricante do manômetro e determine o volume do gás na bebida testada. Com o equipamento dosador de gás carbônico, leia diretamente a porcentagem em volume de gás carbônico.

Referência bibliográfica

BRASIL, Leis, Decretos, etc. Portaria no 76 de 27-11-86, do Ministério da Agricultura. Diário Oficial, Brasília, 3-12-86. Seção I, p. 18152-18173. Métodos analíticos.

253/IV Determinação da acidez total

Material

pHmetro, agitador magnético, barra magnética, balança analítica, béquer de 250 mL, pipeta volumétrica de 10 mL, bureta de 10 ou 25 mL, proveta de 100 mL.

Reagentes

Soluções-tampão pH = 4,0 e 7,0Solução de hidróxido de sódio 0,1 M

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Procedimento – Calibre o pHmetro usando as duas soluções-tampão, conforme as instru-ções do fabricante. Para refrigerantes e refrescos, pipete 10 mL da amostra em um béquer e adicione 100 mL de água. Mergulhe o eletrodo na solução e titule com hidróxido de sódio 0,1 M até pH 8,2-8,4. Para amostras sólidas, pese aproximadamente 1 g e para xaropes, cerca de 5 g.

Cálculo

V = volume gasto de hidróxido de sódio 0,1 Mf = fator de correção do hidróxido de sódio 0,1 MM = molaridade da solução de hidróxido de sódio 0,1 MA = volume da amostra em mL ou massa em g

Nota: para expressar o resultado em % do ácido orgânico correspondente, proceda como descrito no método de determinação de ácidos orgânicos (312IV).

Referências Bibliográficas

BRASIL, Leis, Decretos, etc. Portaria no 76 de 27-11-86, do Ministério da Agricultura. Diário Oficial, Brasília, 3-12-86. Seção I, p. 18152-18173. Métodos analíticos.

INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. v.1: Métodos químicos e físicos para análise de alimentos. 3. ed. São Paulo: IMESP, p. 332. 1985.

254/IV Determinação de cafeína por método espectrofotométrico

Este método é aplicável a refrigerantes e refrescos que contenham cafeína (trimetilxantina), natural ou adicionada, e baseia-se na extração com clorofórmio em meio alcalino e determinação por espectrofotometria na região do ultravioleta.

Material

Espectrofotômetro UV/VIS, cubeta de quartzo de 10 mm, balança analítica, algodão hidró-filo, funil de separação de 250 mL, béquer de 100 mL, pipetas volumétricas de 1, 2, 3, 4, 5, 10 e 20 mL, proveta de 50 mL e balões volumétricos de 50 e 100 mL.



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Reagentes

Cafeína com pureza mínima de 99%Clorofórmio, grau espectrofotométrico

Solução redutora – Pese 5 g de sulfito de sódio e 5 g de tiocianato de potássio, dissolva em água e dilua a 10 mL em balão volumétrico.

Solução de hidróxido de sódio a 25% m/vSolução de permanganato de potássio a 1,5% m/v

Solução de ácido fosfórico -- Dilua 15 mL de ácido fosfórico (d=1,69g/cm3) em 85 mL de água

Sulfato de sódio anidro

Solução-padrão de cafeína – Pese 100 mg de cafeína, dissolva e dilua em clorofórmio num balão volumétrico de 100 mL. Pipete 10 mL da solução-estoque de cafeína e dilua a 100 mL com clorofórmio. Esta solução contém 0,1 mg de cafeína por mL de clorofórmio.

Procedimento – Pipete de 20 a 50 mL da amostra descarbonatada para um funil de separa-ção. Junte 10 mL da solução de permanganato de potássio a 1,5 % e agite. Após 5 minutos, junte 20 mL da solução redutora com agitação contínua. Adicione 2 mL da solução de ácido fosfórico e agite. Adicione 2 mL da solução de hidróxido de sódio a 25 % e agite. Ex-traia a cafeína com três porções de 30 mL de clorofórmio. Após a separação, retire a camada inferior e filtre-a em sulfato de sódio anidro e algodão e recolha os filtrados em um mesmo balão volumétrico de 100 mL. Lave a haste do funil de separação e o filtro com porções de 2 mL de clorofórmio, após cada extração. Complete o volume com clorofórmio. Determine a absorbância a 276 nm, usando clorofórmio como branco. Para amostras com alto teor de cafeína, faça uma diluição pipetando uma alíquota de 10 mL para balão volumétrico de 50 mL, complete o volume com clorofórmio e faça a leitura da absorbância a 276 nm.

Curva-padrão – Pipete 1, 2, 3, 4, 5 e 6 mL da solução-padrão de cafeína para balões volu-métricos de 50 mL e complete o volume com clorofórmio. Estas soluções contêm, respecti-vamente, 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1 e 1,2 mg de cafeína por 100 mL de clorofórmio. Determine a absorbância dessas soluções a 276 nm, usando clorofórmio como branco. Trace a curva-padrão, registrando os valores de absorbância nas ordenadas e as concentrações de cafeína em mg/100 mL de clorofórmio nas abcissas.

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Cálculo

Calcule a concentração de cafeína na amostra usando a curva-padrão.

C = concentração de cafeína na amostra correspondente à leitura da curva-padrãoA = volume da amostra, em mLf = fator de diluição para o caso de amostra com alto teor de cafeína.

Referência Bibliográfica

ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Official methods of analysis of the Association of Official Analytical Chemists (method 962.13) Arlington: A.O.A.C., 1995. chapter 29. p. 3.

255/IV Determinação de tanino

Este método é aplicável a refrigerantes e refrescos e envolve a redução do reagente Folin-Dennis, em meio básico, pelo tanino presente na amostra, produzindo uma coloração azul intensa que é medida na região do visível. O resultado é expresso em ácido tânico.

Material

Espectrofotômetro UV/VIS, cubeta de 10 mm, balança analítica, lã de vidro, chapa de aquecimento, balões volumétricos de 100, 500 e 1000 mL, balão de 1000 mL com junta esmerilhada, condensador de refluxo, pipetas volumétricas de 1, 2, 3, 4, 5 e 10 mL e proveta de 50 mL.

Reagentes

Reagente Folin-Dennis – Adicione 100 g de tungstato de sódio hidratado, 20 g de ácido fosfomolíbdico e 50 mL de ácido fosfórico em 750 mL de água. Refluxe por 2 horas, esfrie e dilua para 1000 mL em um balão volumétrico.

Solução saturada de carbonato de sódio – Pese 35 g de carbonato de sódio anidro e dissolva em 100 mL de água a (70-80)ºC, resfrie por uma noite e semeie a solução super-saturada com cristal de carbonato de sódio decahidratado (Na2CO3.10H2O). Após a cristalização, filtre através de lã de vidro.



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Solução-padrão recém-preparada de ácido tânico – Dissolva 100 mg de ácido tânico em um balão volumétrico de 1000 mL com água. Esta solução tem uma concentração de 0,1 mg de ácido tânico por mL.

Procedimento – Pipete 5 mL da amostra para um balão volumétrico de 100 mL contendo 75 mL de água. Adicione 5 mL do reagente Folin-Dennis,10 mL da solução saturada de carbonato de sódio e complete com água. A solução deve ser filtrada no caso de turvação. Agite bem e faça a leitura a 760 nm após 30 minutos, usando um branco preparado da mesma forma com água em lugar da amostra.

Preparação da curva-padrão – Pipete alíquotas de 1 a 10 mL de solução-padrão de ácido tânico em balões volumétricos de 100 mL, contendo 75 mL de água. Adicione 5 mL do reagente Folin-Dennis, 10 mL da solução saturada de carbonato de sódio e complete com água. Agite bem e faça a leitura após 30 minutos a 760 nm, contra o branco. Trace a curva-padrão, registrando os valores de absorbância nas ordenadas e as concentrações de ácido tânico em mg/100 mL, nas abcissas. Cálculo

C = concentração de ácido tânico na amostra correspondente à leitura da curva-padrão.A = volume da amostra em mL.

Referências Bibliográficas

ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Official methods of analysis of the Association of Official Analytical Chemists (method 952.03) Arlington: A.O.A.C., 1995. chapter 29. p. 16-17.

BRASIL, Leis, Decretos, etc. Portaria n° 76 de 27-11-1986, do Ministério da Agricultura. Diário Oficial, Brasília, 03-12-1986. Seção I, p.18152-18173. Métodos Analíticos.

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256/IV Determinação de quinina pelo método espetrofotométrico

Baeia-se na determinação espectrofotométrica da quinina, em meio ácido, na região do ultravioleta e é aplicável à análise de água tônica

Material

Espectrofotômetro UV/VIS, cubeta de quartzo de 10 mm, banho-maria, balão volumétrico de 100 mL, pipetas volumétricas de 1, 2, 3, 4, 5 e 25 mL.

Reagentes

Solução de ácido clorídrico 0,1 M Solução de hidróxido de sódio 0,5 M

Solução-padrão de cloridrato de quinina – Dissolva 100 mg de cloridrato de quinina anidro em 10 mL de HCl 0,1 M ou 100 mg de cloridrato de quinina em 20 mL de NaOH a 0,5 M e complete o volume com água a 100 mL (1 mg de cloridrato de quinina equivale a 0,817 mg de quinina anidra).

Procedimento – Pipete 25 mL da amostra descarbonatada em balão volumétrico de 100 mL e complete o volume com solução de HCI 0,1 M. Determine a absorbância da amostra a 347,5 nm, usando a solução de HCI 0,1 M como branco.

Preparação da curva-padrão – Pipete alíquotas de 1, 2, 3, 4 e 5 mL da solução-padrão em balões volumétricos de 100 mL. Complete os volumes com solução de HCl 0,1 M. Leia as absorbâncias dos padrões a 347,5 nm, usando solução de HCl 0,1 M como branco. Construa um gráfico da absorbância versus concentração de cloridrato de quinina em mg/100 mL.

Cálculo

C = concentração de cloridrato de quinina na amostra correspondente à leitura na curva-padrãoA = volume da amostra em mL.



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BRASIL, Leis, Decretos, etc. Portaria n° 76 de 27-11-1986, do Ministério da Agricultura. Diário Oficial, Brasília, 03-12-1986.Seção I, p.18152-18173. Métodos Analíticos.

257/IV Determinação de acessulfame-K, sacarina e aspartame, ácidos benzóico e sór-bico e cafeína por cromatografia líquida de alta eficiência

Aplicável às amostras de refrigerante dietético ou de baixa caloria.

Material

Cromatógrafo a líquido de alta eficiência (CLAE) equipado com detector UV/VIS, coluna ODS em fase reversa (tamanho de 15 x 4,5 cm com 5 μ de partículas), injetor manual com capacidade de 20 μL (ou automático), software para controlar o equipamento e efetuar a análise dos dados, equipamento para obtenção de água ultra-pura (tipo Milli-Q), banho de ultra-som, membrana de filtração Hv com diâmetro de 47 cm com porosidade de 0,45 μ, unidade filtrante do tipo Millex com poro de 0,45 μ, potenciômetro com escala graduada em ≤ 0,1 unidades de pH, agitador magnético, barra magnética, balança analítica, balões volumétricos de 10, 25, 50 e 100 mL, funil, bastão de vidro, conjunto de filtração de sol-ventes, seringa de 50 μL, vials de 1 e 2 mL, pipetas volumétricas de 5 e 10 mL, frascos de 1000 mL para armazenamento e descarte de fase móvel e béqueres de 100, 500 mL e 1000 mL.

Reagentes

Sacarina com pureza miníma de 95%Acessulfame-K com pureza miníma de 95%Cafeína com pureza miníma de 95%Ácido benzóico com pureza miníma de 95%Ácido sórbico com pureza miníma de 95%Aspartame com pureza miníma de 95%Ácido fosfóricoFosfato dibásico de potássioAcetonitrila grau cromatográfico Metanol grau cromatográfico

Soluções-padrão estoque a 0,1 g/100 mL – Para os padrões de sacarina, acessulfame-K, cafeína e ácido sórbico, pese 0,1 g , dissolva com água ultra-pura e complete o volume de 100 mL com o mesmo solvente. Para o aspartame e o ácido benzóico, pese 0,1 g, dissolva em 40 mL de metanol e complete o volume de 100 mL com água ultra-pura.

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Solução-padrão de trabalho – Pipete 5 mL de cada uma das soluções-padrão estoque para um balão volumétrico de 100 mL e complete o volume com água ultra-pura. Filtre em unidade filtrante (tipo Millex com poros 0,45 μ) em vials de 2 mL. Desgaseifique no ultra-som.

Solução-tampão – Dissolva fosfato dibásico de potássio em 1 litro de água ultra-pura (Milli-Q) na concentração de 0,03 M e acerte o pH para 5 com uma solução a 10% de ácido fosfórico. Quando o refrigerante contiver cafeína e ácido benzóico, acerte o pH desta solução para 4,8, para uma melhor separação na coluna cromatográfica.

Fase móvel – Misture 900 mL de solução-tampão de fosfato 0,03 M com 100 mL de acetonitrila. Utilize o agitador magnético para uma melhor homogeinização. Filtre a fase móvel em membrana Hv.

Procedimento – Ajuste o cromatógrafo às condições do método conforme as instruções do fabricante, passando a fase móvel primeiramente. Vazão de fluxo de 1,0 mL/min; tem-peratura ambiente, volume de injeção 20 μL, comprimento de onda: λ 230 nm (para o aspartame utilize λ 214 nm). Injete a solução-padrão e as soluções diluídas da amostra, no mínimo, em triplicata. Quantifique as áreas dos picos dos analitos.

Notas: Alternativamente à quantificação por padronização externa, pode-se usar também a curva-padrão.

Os padrões podem ser injetados numa única solução, ou separadamente, conforme a me-lhor conveniência.

Cálculo

Aa = área do pico do analito da amostraCp = concentração do analito na solução dos padrõesAp = área do pico do analito na solução dos padrões Fd = fator de diluição da amostra

Referências bibliográficas

TYLER, T. A. Liquid chromatographic determination of sodium saccharin, caffeine, as-partame and sodium benzoate in cola beverages. J. Assoc. Off. Anal. Chem., v. 67, n. 4, p. 745-747, 1984.



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LAWRENCE, J. F.; CHARBONNEAU, C. F. Determination of seven artificial sweeteners in diet food preparations by reverse-phase liquid chromatography with absorbance detection. J. Assoc. Off. Anal. Chem., v. 71, n. 5, p. 934-937, 1988.

NAGATO, L. A. F.; CANO, C. B.; BARSOTTI, R. C. F. Efeito do pH na análise simul-tânea de edulcorantes, conservadores e cafeína por cromatografia líquida em refrigerantes dietéticos e de baixa caloria. Anais do IV Brazilian Meeting on Chemistry of Food and Beverages, Campinas, p. 56, 2002.

258/IV Determinação de ciclohexilsulfamato (sais de ciclamato) em bebidas dietéticas e de baixa caloria pelo método gravimétrico

O método é aplicável às soluções aquosas e bebidas carbonatadas límpidas e baseia-se na formação de precipitado de sulfato de bário, que é separado, incinerado e quantificado por gravimetria.

Material

Estufa, mufla, bomba de vácuo, banho-maria, cadinho de Gooch, balança analítica, desse-cador, fibra de óxido de alumínio ou papel de fibra de vidro, alonga de vidro para conexão do cadinho de Gooch, béquer de 250 mL, kitassato de 500 mL, pipeta volumétrica de 100 mL, vidro de relógio e pipeta graduada de 10 mL e bastão de vidro.

Reagentes

Ácido clorídrico Solução de cloreto de bário a 10% m/vSolução de nitrito de sódio a 10% m/v

Procedimento – Pipete 100 mL ou um volume de amostra que contenha de 10 a 300 mg de ciclamato de sódio ou de cálcio. Adicione 10 mL de HCl e 10 mL de solução de BaCl2 a 10%. Agite e deixe em repouso por 30 minutos. Se houver formação de precipitado, filtre e lave com água. Ao filtrado ou à solução límpida, adicione 10 mL de solução de NaNO2 a 10%. Agite, cubra com um vidro de relógio e aqueça em banho-maria por pelo menos duas horas. Agite em intervalos de meia hora. Remova do banho-maria e deixe em repouso por uma noite. Filtre o precipitado em cadinho de Gooch, contendo fibra de óxido de alumínio ou papel de fibra de vidro, previamente tarado em mufla, lave e seque em estufa a 100ºC. Incinere em mufla a 550ºC. Resfrie em dessecador, pese o precipitado de sulfato de bário e determine a quantidade de ci-clamato presente na amostra.

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Cálculo

N = massa de sulfato de bário, em gA = volume da amostra em mL

Calcule o teor de ciclamato conforme os valores a seguir:

Massa do sulfato de bário (%) x 0,8621 = ciclamato de sódio por cento m/vMassa do sulfato de bário (%) x 0,9266 = ciclamato de cálcio.2 H2O por cento m/vMassa do sulfato de bário (%) x 0,7679 = ácido ciclâmico por cento m/v


ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Official methods of analysis of the Association of Official Analytical Chemists (method 957.10) Arlington: A.O.A.C., 1995. chapter 29. p. 44.

259/IV Determinação do resíduo seco pelo método gravimétrico

Procedimento – Pipete 10 mL da amostra homogeneizada e descarbonatada, em cápsula tarada. Leve a cápsula ao banho-maria fervente e evapore até a secura. Coloque em estufa a 105 ºC, por meia hora aproximadamente, e proceda como descrito no método 015/IV.

Referências bibliográficas

BRASIL, Leis, Decretos, etc. Portaria n° 76 de 27-11-1986, do Ministério da Agricultura. Diário Oficial, Brasília, 03-12-1986.Seção I, p.18152-18173. Métodos Analíticos.

INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. v. 1:Métodos químicos e físicos para análise de alimentos. 3. ed. São Paulo: IMESP, 1985. p. 333.

260/IV Determinação de glicídios redutores em glicose

Procedimento – Pipete 10 mL da amostra homogeneizada num balão volumétrico de 100 mL e complete o volume com água e proceda conforme 038/IV.



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Referência bibliográfica


261/IV Determinação de glicídios não redutores em sacarose

Procedimento – Pipete 10 mL da amostra homogeneizada e descarbonatada em um balão volumétrico de 100 mL. Para amostras de pós para refrescos e xaropes artificiais, pese de 1 a 3 g, conforme a concentração de açúcares na amostra. Coloque o balão com a amostra em banho-maria por 1 hora e proceda conforme 039/IV.



262/IV Corantes orgânicos artificiais – Análise qualitativa

Material

Banho-maria, capela de segurança para solventes, lã branca pura (20 cm), régua de 20 cm, papel Whatman nº 1 (20 x 20) cm, béqueres de 25 e 100 mL, bastão de vidro, capilar de vidro e cuba de vidro (21 x 21 x 10) cm.

Reagentes

Ácido clorídrico Hidróxido de amônio Padrões de corantes orgânicos artificiais a 0,1 % m/v

Procedimento – Pipete 10 mL ou pese 10 g da amostra homogeneizada em um béquer de 100 mL; no caso de amostras em pó, dissolva 10 g em 20 mL de água, adicione o pedaço de lã pura e misture bem. Acrescente 0,5 mL de ácido clorídrico e coloque o béquer em banho-maria fervente. Quando o corante artificial da amostra ficar impregnado na lã, retire e lave-a com água corrente. Coloque-a em um béquer de 25 mL e adicione 0,5 mL de hidróxido de

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amônio. Em seguida, adicione 10 mL de água e coloque em banho-maria até que a solução adquira uma coloração igual à da lã. Retire a lã e reduza o líquido à metade por evaporação. Aplique, com capilar, as soluções dos padrões de corantes e a solução da amostra assim ob-tida, no papel de cromatografia, e coloque-o na cuba com o solvente mais adequado para a separação dos corantes, seguindo o procedimento descrito no método 086/IV. Compare o aparecimento das manchas da amostra quanto à cor e aos fatores de resolução (Rf) com os respectivos padrões de corantes orgânicos artificiais.




ColaboradoresCristiane Bonaldi Cano, Leticia Araujo Farah Nagato, Miriam Solange Fernandes Caruso e Maria Cristina Duran