Métodos de determinação da capacidade de encapsulação de odores

No processo de encapsulação de odores é necessário ter em consideração o facto de que os complexos de inclusão adquirem características diferentes daquelas que possuem na sua fase isolada, ou seja, antes da ocorrência da sua complexação com agentes encapsulantes. Do ponto de

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vista teórico, qualquer técnica que possua aptidão para detetar tais diferenças é passível de auxiliar na perceção dos mecanismos de encapsulação, deteção e quantificação decorrentes do processo formação de complexos de inclusão (Neto, 2012).

Outro aspeto importante a ter em conta relaciona-se com o estado físico da amostra devido ao fato de que amostras em solução serem caracterizadas por técnicas distintas das amostras no estado sólido.

As técnicas atualmente desenvolvidas para o estudo da complexação de agentes encapsulantes com complexos de inclusão em solução têm obtido resultados positivos, contudo quando os agentes encapsulantes se encontram em estado cristalino estas técnicas apresentam bastantes limitações (Neto, 2012; Sansukcharearnpon et al., 2010).

Os métodos frequentemente empregues na caracterização e determinação da encapsulação ou complexação do composto de inclusão em estado sólido incluem os métodos de análise térmica, nomeadamente a análise termogravimétrica (TGA), a cromatografia gasosa acoplada a um detetor de ionização de chama (FID) e a calorimetria diferencial de varrimento (DSC); as técnicas espetrofotométricas, fundamentalmente a espetroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), sendo que embora estas sejam técnicas bastante rápidas e precisas, possuem muitas limitações maioritariamente devido ao facto de que as alterações envolvidas no processo de complexação serem muito reduzidas e induzirem assim a formação de desvios pequenos nas bandas. Existem outras técnicas descritas na literatura que auxiliam na caracterização morfológica dos agentes encapsulantes tais como SEM e o método de B.E.T., sendo que a aplicação dessas técnicas possibilitam um estudo mais pormenorizado dos mesmos (Cao et al., 2005; Cunha-Filho et al., 2006; Iliescu et al., 2004; Neto, 2012; Singh et al., 2010).

Em todos os processos de fixação de agentes encapsulantes em fibras têxteis e outros polímeros é importante ter em consideração o facto de que a maior parte das moléculas imobilizadas devem estar acessíveis para complexar com as potenciais moléculas hóspedes. Posto isto, é relevante que se proceda à caracterização e quantificação dos agentes encapsulantes fixos a uma superfície/substrato sólido ou o estudo da sua capacidade para formar complexos de inclusão. Os métodos anteriormente citados apresentam muitas limitações quando aplicadas neste contexto sendo que por isso surge a necessidade de se desenvolverem outros métodos. A informação disponível na literatura sobre os métodos aplicados neste contexto é ainda muito reduzida sendo que após um levantamento das técnicas de caracterização existentes, aquelas que reuniram um maior consenso de aplicação foram a técnica de cromatografia gasosa com headspace estático (citado no

ponto II.1.3.2.1.) e o uso da fenolftaleína conjuntamente com a técnica de UV-VIS (Denter et al., 1997; Neto, 2012).

Outras metodologias cuja aplicabilidade também parece ser muito eficaz baseiam-se na formação de complexos de agentes encapsulantes com reagentes facilmente analisáveis. No caso particular das ciclodextrinas, substâncias fluorescentes como o ácido 8-anilino-naftaleno-1-sulfónico (ANS), corantes como o vermelho de fenol ou o iodo indicam as cavidades das CDs ligadas ao substrato que se encontram disponíveis para a complexação. A utilização destes compostos obedece fundamentalmente a um processo que implica que uma quantidade definida de substrato, particularmente substratos têxteis, seja imersa numa solução da molécula hóspede até que seja atingido o equilíbrio entre a solução e o substrato. A solução é posteriormente sujeita a análise por métodos espetrofotométricos antes e depois da imersão e a quantidade de ciclodextrinas acessível para a complexação pode assim ser determinada. (Denter et al., 1997; Knittel et al., 2005; Voncina et al., 2005).

II.2.2.1. Métodos de deteção de agentes encapsulantes em superfícies

As técnicas de GC enunciadas no ponto II.1.3.2. podem fornecer uma medida indireta para a quantificação de agentes encapsulantes após a criação de um complexo de inclusão com um aroma ou outra molécula facilmente detetável no detetor do cromatográfico. Uma solução para contornar esta situação compreende a utilização de um agente que ao complexar com os agentes encapsulantes altere facilmente uma propriedade de verificação fácil, como por exemplo a mudança de cor (Neto, 2012).

A fenolftaleína é um agente amplamente utilizado para esta finalidade. Normalmente possui a funcionalidade de ser indicador de pH, mudando de um rosa forte (pH básico) para incolor (pH ácido). Este indicador de pH integra ainda a particularidade de complexar com as CDs e de formar um complexo de inclusão que ao ser formado torna a solução incolor caso esta esteja num meio ligeiramente alcalino.

Para que seja comprovada a presença ou ausência de ciclodextrinas na superfície de um substrato é necessário que seja efetuado um teste experimental que passa pela colocação de uma gota de solução de fenolftaleína ligeiramente alcalina no substrato e verificar se a solução de fenolftaleína fica incolor. É importante referir que para assegurar que o pH não sofre variação é necessário que a preparação da solução de fenolftaleína ocorra num meio tamponado. Salienta-se

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também que este teste fornece apenas informações relativas à presença de ciclodextrinas e não contempla a análise quantitativa das ciclodextrinas presentes no substrato. Para tal, é necessário o desenvolvimento e otimização de um método utilizando a capacidade de formação de complexos de inclusão das ciclodextrinas. Em alternativa a este, pode-se aplicar um método de espetroscopia com radiação ultravioleta-visível (UV-VIS) para que desta forma, se possa proceder à quantificação, embora que indireta, das ciclodextrinas presentes na superfície do substrato. Este método possui algumas vantagens relativamente a outros métodos de quantificação indireta de ciclodextrinas, tais como a cromatografia gasosa, devido ao facto de ser simples, eficiente e económico (Cadena et al., 2009; Uyar et al., 2009).

Na figura 6 encontra-se representada a estrutura resultante decorrente do processo de encapsulação da fenolftaleína por parte das ciclodextrinas e de um derivado das mesmas, nomeadamente das ciclodextrinas metiladas.

Figura 6-Ilustração do encapsulamento da fenolftaleína por parte das ciclodextrinas (-CD) e das ciclodextrinas metiladas (M--CD) (adaptado de Oliveira, 2012).

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-CD