É do conhecimento geral que a água é indispensável à vida sendo um fator primordial na qualidade de vida e imprescindível a todos os aspetos da existência humana. A água representa cerca de 60 a 70 % do peso corporal e é responsável pelo controlo da temperatura corporal, pela manutenção do volume vascular, por possibilitar as reações enzimáticas envolvidas na digestão, e pela absorção e metabolismo. Além de transportar substâncias como nutrientes e oxigénio para as células, promove a excreção de toxinas através dos rins. Uma hidratação correta contribui para o bem-estar e para a manutenção da saúde.
A ingestão diária de água deve compensar as perdas de fluidos que ocorrem através da excreção urinária, transpiração e respiração (1,2). Dependendo do género e da idade do indivíduo, as quantidades diárias recomendadas para a ingestão de água podem variar entre 0,7 L (bebés entre os 0-6 meses) 2,7 L (mulheres com idade superior a 19 anos) e 3,7 L (homens com idade superior a 19 anos). As quantidades de água recomendadas incluem a água presente nos alimentos sólidos e líquidos (como por exemplo a sopa) e bebidas. De acordo com Ershow and Cantor (1989), 28 % da água ingerida pelos adultos corresponde à água dos alimentos, 28 % à água potável, enquanto 44 % corresponde a outro tipo de bebidas (3,4).
A qualidade e quantidade de água disponível para consumo humano tem sido uma preocupação ao longo da história. As principais fontes deste bem essencial são as massas de água superficial e subterrânea. A população atual, preocupada com a qualidade da água, tem aumentado o consumo de água engarrafada (5).
Estão disponíveis no mercado vários tipos de água engarrafada: água mineral natural, água mineral gasosa, água mineral natural gaseificada e água de nascente. A água mineral natural é uma água de circulação subterrânea, considerada bacteriologicamente própria, com caraterísticas físico-químicas estáveis na origem, caraterizada por um teor de substâncias minerais, oligoelementos ou outros constituintes, de que podem eventualmente resultar efeitos favoráveis à saúde e que se distingue da água de consumo. Este tipo de água pode conter gás natural (água mineral natural gasosa), ser reforçada com gás (água mineral natural reforçada com gás carbónico) ou conter somente gás adicionado (água mineral natural gaseificada). Por outro lado, a água de nascente é uma água subterrânea, considerada bacteriologicamente própria, com caraterísticas físico-químicas que a tornam adequada para consumo humano no seu estado natural (5,6). Estas águas encontram-se regulamentas pelo Decreto-Lei nº 156/98 que define e carateriza as águas minerais naturais e as águas de nascente e estabelece as regras relativas à exploração, acondicionamento e comercialização (6).
No entanto, em determinadas águas minerais naturais, devido à sua origem hidrogeológica, podem estar presentes, no estado natural, elementos químicos que, a partir de uma certa concentração, podem representar um risco para a saúde pública (7). Assim, o decreto-Lei nº 72/2004 estabelece uma lista com os limites máximos de constituintes que se encontram, naturalmente, nas águas minerais naturais. Os constituintes presentes nessa lista são o antimónio, arsénio, bário, boro, cádmio, cromo, cobre, cianeto, fluoretos, chumbo, manganês, mercúrio, níquel, nitratos, nitritos e o selénio (7).
Embora a água seja muito importante para o ser humano, muitos indivíduos não consomem água, preferindo ingerir outro tipo de bebidas (sumos, refrigerantes ou chás/infusões). Em resposta às necessidades atuais do consumidor e conhecedores das suas preferências, os industriais de bebidas desenvolvem com frequência novos tipos de bebidas. É o caso das águas com sabores, baseadas na adição de um ou mais aromas (naturais ou sintéticos) à água natural. Estas águas podem conter, para além do aroma, sumos de fruta, conservantes, reguladores de acidez e edulcorantes. De acordo com a Portaria nº 703/96, as águas com sabores podem, legalmente, ter diferentes designações. No caso de estas águas conterem entre 6 % e 16 % (m/m) de sumo de fruta, a designação será “refrigerante de sumo de frutos”; e refrigerante aromatizado no caso desta bebida resultar da diluição de aromatizantes. Se estas bebidas não contiveram açúcares nem edulcorantes a designação será “água aromatizada” (8). Neste trabalho optou-se pela designação de águas com sabores.
O consumo de água com sabores é um mercado em ascensão, tendo sido vendidos em Portugal e no 1º semestre de 2010 cerca de 6,07 milhões de litros (9). No mercado português existe uma grande oferta destas bebidas. As mais usuais e frequentes são as águas com aroma de limão, mas também podem ser encontradas bebidas com aroma de laranja, ananás, pêssego, melão, morango, maçã e goiaba. Há marcas comerciais que apostaram no desenvolvimento de águas com dois aromas em simultâneo (laranja/framboesa, pêssego/ananás, maçã/chá, framboesa/ginseng, pêssego/chá, manga/biloba, melão/hortelã). Sendo estas bebidas relativamente recentes, não havia publicações científicas abordando o estudo deste tipo de águas quando se iniciou este trabalho.
Analisando os rótulos das garrafas de águas com sabores das diferentes marcas comerciais disponíveis no mercado português, verifica-se uma grande diversidade nos ingredientes adicionados à água. Para além dos aromas (naturais ou sintéticos) algumas marcas referem a adição de fibras alimentares (ex, dextrina de trigo), sumos de fruta (concentração máxima de 2,3 %) compostos bioativos (ginseng, L-carnitina, chá verde e branco, ginkgo biloba), vitaminas (vitamina C e complexos da vitamina B) e ingredientes
que, não tendo uma relação positiva com o bem-estar e saúde do consumidor, são necessários para garantir a qualidade desejada, tais como, agentes acidificantes (ácido cítrico e citrato de sódio), edulcorantes (acessulfame-K, aspartamo e sucralose) e conservantes (sorbato de potássio e benzoato de sódio).
Em termos energéticos, as águas com sabores que contêm edulcorantes apresentam um valor energético inferior (0,4 a 1,3 kcal/ 100 mL) ao de águas com sabores que não contêm edulcorantes (9 a 13 kcal/ 100 mL). Comparativamente com os refrigerantes, néctares e sumos de fruta, as águas com sabores um baixo valor calórico, apresentando os primeiros um valor calórico que oscila entre os 21 kcal/ 100 mL e os 46 kcal/ 100 mL.
Naturalmente que as águas com sabores não devem substituir a água potável, mas podem ser uma alternativa interessante aos refrigerantes. Estes possuem na sua composição ingredientes com efeito negativo na saúde dos consumidores, especialmente crianças. O consumo moderado de águas com sabores pode ser feito com prazer e sem grandes preocupações de saúde. No entanto, será importante referir que são mais caras (20-40 %) do que as águas naturais engarrafadas (2, 10-13).
Considerando que as águas com sabores podem conter, além da sua composição normal, sumos de fruta e aromas naturais, extraídos de frutas ou vegetais (exemplo do chá), é esperado que estas águas possam apresentar valores de capacidade antioxidante superiores.
De acordo com Laguerre e colaboradores (2010), os antioxidantes são substâncias que, mesmo quando presentes em baixas concentrações, comparativamente com um substrato oxidante, protegem (por si mesmo ou através dos seus produtos de oxidação) o substrato dos danos provocados pela oxidação (14). Os alimentos (fruta, vegetais, legumes e cereais) e bebidas (sumos, chá, café e vinho) são boas fontes externas de antioxidantes (15-20). Os compostos que vulgarmente conferem capacidade antioxidante aos alimentos são o ácido ascórbico, os ácidos fenólicos, os tocoferóis, os terpenos, entre outros (21). Por isso, aumentar a ingestão de antioxidantes na dieta alimentar (incluindo as águas com sabores) pode ajudar a fortalecer os mecanismos de defesa antioxidante do organismo humano (21). Conscientes da importância que estes alimentos e bebidas têm na defesa do organismo, contra os radicais livres produzidos durante o metabolismo celular, têm sido efetuados muitos estudos para caraterizar o perfil antioxidante de uma diversidade de alimentos e bebidas, bem como no desenvolvimento de novos produtos alimentares fortificados com antioxidantes.
Embora não existam estudos (nacionais ou internacionais) publicados sobre a capacidade antioxidante de águas com sabores (somente existem os trabalhos realizadas nesta dissertação) alguns grupos portugueses têm-se dedicado ao estudo e valorização, quer de recursos naturais quer de produtos locais, a fim de desenvolver sistemas
económicos, social e ambientalmente sustentáveis. Uma das formas de valorizar esses produtos é conhecer o seu perfil antioxidante.
Há vários grupos de investigação portugueses que têm contribuído para o conhecimento do perfil antioxidante destes produtos. Das diversas matrizes estudadas salienta-se o estudo da capacidade antioxidante de cogumelos (20,22,23), ervas aromaticas (15), verduras (24), castanha e amêndoa (25), plantas aromáticas (26), frutos e sumos de fruta (18) e vinho (27). Sendo o vinho um produto muito produzido em Portugal e valorizado nacional e internacionalmente, alguns grupos de investigação traçaram o perfil antioxidante de vários tipos de vinhos produzidos no nosso país (17, 28- 31). O café é uma das bebidas mais consumidas em Portugal e nesta área o Laboratório de Bromatologia da Faculdade de Farmácia da Universidade do Porto tem desenvolvido um amplo trabalho de investigação incluindo a avaliação da capacidade antioxidante desta bebida (32,33).
Outro tipo de matrizes, como por exemplo chá, frutos vermelhos (romã, mirtilos e morangos) e óleos têm sido avaliados por grupos de investigação da Universidade do Minho (34) e da Universidade do Porto (35,36).
A nível internacional há um grande número de publicações visando a avaliação da capacidade antioxidante de diferentes tipos de alimentos e produtos processados. Dada a extensão da bibliografia serão apenas citados alguns artigos mais recentes (37-39).
A metodologia analítica mais vulgarmente usada para quantificar a capacidade antioxidante de produtos é a espetrofotometria de UV-Vis (40). Estes métodos convencionais têm a desvantagem de ter tempos de reação e análise longos; as amostras com cor precisarem de um pré-tratamento; e, sendo o alimento uma matriz complexa, conter muitos interferentes (40). Considerando ser importante encontrar alternativas aos métodos convencionais, foram desenvolvidos e construídos, ao longo deste projeto, biossensores para a quantificação da capacidade antioxidante total de águas com sabores. A nível da literatura, encontram-se algumas publicações envolvendo a utilização de biossensores de ADN para a avaliação da capacidade antioxidante de extratos vegetais e chás (41,42).
Esta dissertação surge no seguimento da investigação científica desenvolvida sobre sensores e biossensores eletroquímicos no Grupo de Reacção e Análise Química (GRAQ) do Instituto Superior de Engenharia do Instituto Politécnico do Porto e sobre antioxidantes realizada no Laboratório de Bromatologia da Faculdade de Farmácia da Universidade do Porto. Pretende-se assim dar mais um passo num processo cumulativo em relação ao estado da arte.
Alguns dos trabalhos apresentados foram também desenvolvidos no Laboratório de Cromatografia da Linha de Química Orgânica Física/Química Radicalar do Departamento
de Química da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade Nova de Lisboa sob supervisão do Professor Doutor João Paulo Noranha e no Laboratório de Electroanálisis do Departamemto de Química Física e Analítica da Faculdade de Química da Universidade de Oviedo, sob orientação da Professora Doutora Noemí de los Santos Álvarez.
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