LISTA DE ABREVIATURAS, SIGLAS E SÍMBOLOS Símbolos latinos
4.7 CROMATOGRAFIA EM FASE GASOSA
A cromatografia em fase gasosa com detector de ionização por chama foi utilizada na quantificação dos compostos-alvo nas amostras de 100 µL de gás coletadas na seringa gastight.
Os compostos-alvo foram os seguintes compostos orgânicos voláteis (COV): furfural, α- pineno, β-pineno, 3-careno, para-cimeno e d-limoneno.
O furfural foi selecionado com o objetivo de avaliar a formação de compostos de Maillard. Os demais compostos foram selecionados por serem alguns dos principais compostos voláteis (terpenos) presentes na casca da laranja.
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A TAB. 4 apresenta as características dos padrões analíticos dos COV selecionados.
TABELA 4
Padrões analíticos dos COV utilizados
COV FÓRMULA MOLECULAR TEMPERATURA DE EBULIÇÃO (°C) PUREZA (%) MARCA Furfural C5H4O2 162 99 Sigma-Aldrich α-pineno C10H16 155 98,5 Sigma-Aldrich β-pineno C10H16 164 98,5 Sigma-Aldrich 3-careno C10H16 170 98,5 Sigma-Aldrich Para-cimeno C10H14 176-178 99 Acros D-limoneno C10H16 176 99 Sigma-Aldrich
As quantificações dos COV coletados nos experimentos foram feitas a partir de curvas analíticas determinadas para cada composto.
As curvas analíticas foram obtidas da seguinte maneira:
• Preparo de três soluções analíticas contendo furfural, α-pineno, β-pineno, 3-careno, para-cimeno e d-limoneno diluídos em metanol com concentrações de 0,1, 0,01 e 0,001 µL de terpeno por 1 mL de metanol;
• Injeção direta da solução no injetor do cromatógrafo;
• Análise da amostra injetada;
• Obtenção do tempo de retenção de cada COV, relacionado diretamente ao ponto de ebulição do COV (quanto menor o ponto de ebulição, menor o tempo de retenção do composto);
• Obtenção da relação entre a massa de COV e área de pico correspondente. A concentração de cada COV nas soluções analíticas foi calculada pela equação 4.6:
J r · yz{|} · ~r
4d•
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Onde: Ccov: concentração do COV na solução de calibração, em mg/mL; Vcov: volume do COV adicionado à solução de calibração, em µL; Pureza: pureza do padrão analítico do COV; ρcov: massa específica do COV à temperatura de preparo da solução de calibração (25°C), em g/mL; Vsol: volume da solução de calibração, em mL.
Para α-pineno, β-pineno, 3-careno, para-cimeno e d-limoneno foram injetados: 0,2 e 0,5 µ L da solução 0,1 µ L/ml; 0,2 e 0,5 µL da solução 0,01 µL/ml e; 0,5 e 1 µ L da solução 0,001 µ L/ml. Dessa forma, obtendo-se seis pontos, onde cada ponto foi a média de 3 injeções.
Para furfural injetou-se 0,2 e 0,5 µL da solução 0,1 µL/ml e; 0,2 e 0,5 µL da solução 0,01 µ L/ml. Dessa forma, obtendo-se quatro pontos, onde cada ponto foi a média de 3 injeções.
A massa de COV injetada para detecção na análise foi calculada pela equação 4.7:
,a€• J 1000· r4d• a€• (4.7)
Onde: mcov,inj: massa de COV injetada, em ng; Ccov: concentração do COV na solução de calibração, em mg/mL; Vsol inj : volume da solução de calibração injetada no cromatógrafo, em µ L.
A massa de COV injetada pode ser relacionada à área do pico correspondente ao COV detectado na análise por cromatografia em fase gasosa, onde se obteve uma equação do tipo da equação 4.8:
5 } · " ‚ (4.8)
Onde: A: área do pico correspondente ao COV, em µV.s; a: coeficiente angular, em µV.s/ng; b: coeficiente linear, em µV.s e; mCOV: massa relacionada à área do pico, em ng.
A concentração do COV na amostra de gás (a 25°C) foi calculada pela equação 4.9:
J ,ƒá4 „ · r ƒá4
(4.9)
Onde: CCOV,gás: concentração do COV no gás amostrado, em µg.m-3 e; Vgás: volume de gás amostrado, 100 µL, α = 106 µ g.µL.m-3.ng-1.
69 … ·J ,ƒá4· e d
ca4td4
(4.10)
Onde: : taxa de emissão por massa de albedo ou flavedo, em mg.h-1/g; CCOV,gás: concentração do COV no gás amostrado, em µg.m-3; QRot: vazão calculada pela equação 4.3, em L.min-1 e; mdiscos: massa de discos in natura de albedo ou flavedo no suporte (em g) utilizada no experimento, β = 6.10-5 mg.min.m3/(µg.g.h.L).
O método de análise por CG-DIC utilizado na obtenção das curvas analíticas e nos ensaios experimentais é apresentado na TAB. 5. As curvas analíticas para os COV selecionado são apresentadas no Apêndice A.
TABELA 5
Método de análise por cromatografia em fase gasosa TAXA DE AQUECIMENTO (°C.min-1) TEMPERATURA (°C) TEMPO DE ESPERA (Minutos) Inicial 0 45 5 Passo 1 2,5 70 2,5 Passo 2 2,0 100 2,5
Na análise de CG, as condições de operação do DIC foram: temperatura de 250°C, vazão de ar sintético (20% O2 + 80% N2, 5.0, White Martins) de 420 mL.min-1 e vazão de hidrogênio
(H2, 5.0, White Martins) de 45 mL.min-1. As condições de injeção foram: injetor na temperatura
de 230°C, modo split na proporção de 1:9 e 100 µ L de volume de amostra gasosa.
As análises para obtenção das curvas analíticas e dos dados nas corridas experimentais foram realizadas em cromatógrafo gasoso (AutoSystem XL Gas Chromatograph, Perkin Elmer) com injeção direta das amostras através do injetor. A coluna capilar utilizada foi NST-05 com fase estacionária de metil-fenil polisiloxano entrecruzado e imobilizado com 60 m de comprimento, 0,25 mm de diâmetro interno e 0,25 µm de espessura de filme (Nano Separation Technologies – NST). A presença de grupos fenil na fase estacionária aumenta sua seletividadade
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sendo possível detectar compostos polares. A fase móvel utilizada foi hélio (He, 5.0, White Martins) com vazão de 1,0 mL/min.
A confirmação dos compostos selecionados foi realizada por análise de cromatografia em fase gasosa acoplada à espectrometria de massa (CG-EM). Nessa análise, utilizou-se o método de análise cromatográfico apresentado na TAB. 5 e as condições de injeção foram as mesmas utilizadas nas análises CG-DIC, salientando que 1 µ L de uma solução padrão de terpenos diluída em metanol na concentração de 0,1 µ L/mL foi injetada nas análises de CG-EM. As condições do espectrômetro de massa (TurboMass da Perkin Elmer) foram: fonte de íons de impacto elétrico a 70 eV a temperatura de 200°C; temperatura da interface CG-EM a 280°C; modo de contagem de íons totais na faixa de 35 a 350 m/z. As análises de CG-EM foi feita em triplicata. Essa mesma metodologia foi utilizada para identificar os compostos desconhecidos detectados durante as análises de CG-DIC.
Os limites de quantificação (LQ) e de detecção (LQ) para cada um dos COV foram calculados a partir das equações 4.11 e 4.12, respectivamente.
;e ‚} (4.11)
;@ 0,1 · ;e (4.12)
Onde: a: coeficiente angular da curva analítica, em µV.s/ng; b: coeficiente linear da curva analítica, em µV.s e; mCOV: massa relacionada à área do pico, em ng.
O limite de quantificação calculado pela Eq. (4.11) é a massa mCOV (em ng) calculada a partir da extrapolação da curva analítica quando a área do pico (A) for igual a 0 mV.s. O limite de detecção é 10% do limite de quantificação, sendo dado em ng.