Relatório de estágio supervisionado desenvolvido no Laboratório Federal de Defesa Agropecuária - Seção Laboratorial Avançada (São José/SC)

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO DE CIÊNCIAS FÍSICAS E MATEMÁTICAS

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA QMC5515 – Estágio Supervisionado

RELATÓRIO DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO DESENVOLVIDO NO LABORATÓRIO FEDERAL DE DEFESA AGROPECUÁRIA – SEÇÃO

LABORATORIAL AVANÇADA (SÃO JOSÉ/SC)

Bernardo Otavio Germer

Supervisor: Rodrigo Hoff Orientador: Eduardo S. Chaves

Florianópolis Dezembro, 2020

Bernardo Otavio Germer

RELATÓRIO DE ESTÁGIO SUPERVISIONADO DESENVOLVIDO NO LABORATÓRIO FEDERAL DE DEFESA AGROPECUÁRIA – SEÇÃO

LABORATORIAL AVANÇADA (SÃO JOSÉ/SC)

Relatório de Estágio Supervisionado (QMC 5515) apresentado ao Departamento de Química da

Universidade Federal de Santa Catarina desenvolvido no Laboratório Federal de Defesa Agropecuária

(LFDA) – Seção Laboratorial Avançada (SLAV) – São José. Supervisionado por Dr. Rodrigo Hoff.

Florianópolis Dezembro, 2020

AGRADECIMENTOS

Primeiramente gostaria de agradecer ao meu Deus por tudo.

Depois os meus agradecimentos vão aos meus pais Claudinéia e Edson, por não medirem esforços, por estarem comigo e por sempre me apoiarem. Sem eles nada disso seria possível, e eu vou ser eternamente grato. Mãe e pai, amo vocês.

Gostaria de agradecer a minha namorada Fabiana, essa mulher que sempre me apoiou em todos os meus desafios e esteve junto comigo desde o início desse estágio. Certamente tudo foi mais fácil ao teu lado, obrigado.

Ao quadro de funcionários da SLAV, muito obrigado por todo acolhimento. Mas gostaria de deixar um agradecimento especial ao Heitor por possibilitar o meu estágio, e ao Rodrigo, por todo auxílio e ensinamentos transmitidos. Agradeço especialmente também a Sol e a Mi, pelas conversas e por tornarem o ambiente de trabalho mais leve. Ao seu Maurício, muito obrigado também, foi uma honra poder trabalhar com o senhor.

Não posso deixar de agradecer também a Ana, a Thais, a Joana e ao Marcelo. Foi um prazer enorme poder trabalhar e aprender ao lado de vocês. E não somente vou levar o aprendizado como também a amizade de vocês para além do laboratório. Muito obrigado por tudo.

Agradeço também a todos os meus amigos que a graduação e o LEMA me deram. Os almoços no RU deixam saudade, por conta de todas as conversas que nós já tivemos nele. Em especial o meu agradecimento a Evelyn, Eduarda, Marcos, Gilberto, Richard, Victor, Douglas e Klaiani.

Um agradecimento também a todos os professores que contribuíram para a minha formação, mas em especial ao Professor Eduardo. Muito obrigado pela orientação nesses anos, pela amizade, pelas portas abertas, mas acima de tudo, muito obrigado pelo exemplo que sempre desse. O meio acadêmico precisa de mais professores como você.

Por fim gostaria de agradecer a UFSC por possibilitar que eu estudasse em uma instituição de referência, e ao Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento pela oportunidade de realizar esse estágio.

LISTA DE ABREVIATURAS E ACRÔNIMOS ABNT – Associação Brasileira de Normas Técnicas

BVT – Bases voláteis totais

EPI – Equipamento de proteção individual

HPAs – Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos

INMETRO – Instituto Nacional de Metrologia, Normatização e Qualidade Industrial ISO – Organização Internacional para Padronização (do inglês _{​International}

Organization for Standardization_​)

LFDA– Laboratório Federal de Defesa Agropecuária

MAPA– Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento NBR – Norma Brasileira

SLAV/SC – Seção Laboratorial Avançada de Santa Catarina – Unidade São José UV-Vis – Ultravioleta e visível

RESUMO

A fiscalização de alimentos é de suma importância, ainda mais quando esses são perecíveis. Parâmetros estabelecidos por lei, determinam as condições nas quais os alimentos devem se encontrar próprios para consumo, e tomando como exemplo dessa situação, podemos citar o pescado. Sendo um alimento cada vez mais consumido e muito perecível, este possui como um dos parâmetros de qualidade para consumo, a concentração de Bases Voláteis Totais (BVT), que indica o seu frescor. O Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento (MAPA), por meio de laboratórios pertencentes a ele, exerce essa fiscalização e controle não só de pescado, como também de outros alimentos, insumos e produtos, tais como produtos de origem animal em geral, rações e outros produtos destinados à alimentação animal, bem como insumos agropecuários e produtos relacionados à cadeia produtiva do agronegócio. O MAPA exerce variadas atividades relacionadas ao agronegócio e, através dos Laboratórios Federais de Defesa Agropecuária e as Seções Laboratoriais Avançadas, atuam no controle e fiscalização de alimentos e insumos comercializados em território nacional. Atividades laboratoriais voltadas para tal controle e fiscalização, bem como demais atividades rotineiras que envolvem a gestão do laboratório, foram acompanhadas e realizadas no presente trabalho, tais como calibração de instrumentos analíticos, determinação de bases voláteis totais em pescado, determinação de carboidrato em hambúrguer e ainda determinação de Na_​+ _{e K​}+ _{em pescado. A partir dos procedimentos realizados,} nenhuma amostra analisada excedeu os limites permitidos por lei. Pode-se observar a credibilidade das análises realizadas, refletindo coerência à certificação e confiabilidade de todos os procedimentos realizados na Seção Laboratorial Avançada de Santa Catarina – Unidade São José (SLAV/SC) que é uma referência nos quesitos de gestão de qualidade e pesquisa científica. Sendo assim a realização deste estágio contribuiu para a formação pessoal e profissional, possibilitando a aplicação dos conhecimentos adquiridos no decorrer da graduação.

Palavras-chave: Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento, Seção Laboratorial Avançada de Santa Catarina, bases voláteis totais, pescado.

SUMÁRIO

1 JUSTIFICATIVA 7

2 APRESENTAÇÃO DO LOCAL DE ESTÁGIO 8

3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 9

3.1 ABNT NBR ISO/IEC 17025 9

3.2 BASES VOLÁTEIS EM PESCADO 10

4 ATIVIDADES DESENVOLVIDAS 13

4.1 TREINAMENTOS E CAPACITAÇÕES 13

4.2 VERIFICAÇÃO DA CALIBRAÇÃO DAS MICROPIPETAS 14

4.3 BVT EM PESCADO 15

4.3.1 Preparo de soluções 15

4.3.1.1 Preparo da solução de ácido bórico 3% (m/v) 16

4.3.1.2 Preparo da solução de hidróxido de sódio 20% (m/v) 16

4.3.1.3 Preparo das soluções de ácido perclórico e ácido clorídrico 16

4.3.2 Análise das amostras 17

4.3.2.1 Extração 17

4.3.2.2 Destilação 17

4.3.2.3 Destilação e titulação 18

4.4 OUTRAS ATIVIDADES 19

4.4.1 Determinação de carboidratos em hambúrguer 19

4.4.2 Determinação de Na_​+​ _{e K​}+ ​_{em pescado 20}

5 CONCLUSÃO 22

6 REFERÊNCIAS 23

1 JUSTIFICATIVA

O papel do químico abrange muitas áreas, não só pela importância como também pela presença da química em nosso cotidiano. Seja no desenvolvimento e pesquisa ou até mesmo no ensino básico, o químico exerce atividades que são essenciais para a sociedade.

Devido às diversas áreas de atuação, muitas são as atribuições de um químico, sendo que algumas dessas são comuns a diferentes especializações, e outras são específicas para certas formações, que é o caso da formação em bacharelado em química tecnológica. O bacharel em química tecnológica pode desenvolver estudos e planejar operações industriais, conduzir e controlar processos de operações, tratar resíduos, desenvolver pesquisa, além de poder desempenhar cargos técnicos e realizar análises químicas, físico-químicas e de padronização. As atividades analíticas exercidas pelos químicos, por sua vez, excedem qualquer campo de atuação, já que elas são necessárias em diversos aspectos que estão presentes rotineiramente na vida das pessoas, indo desde análises de água, ar e solo, até a análises de sangue, petróleo e alimentos. Mesmo que cada uma tenha a sua devida importância, às análises de alimentos merecem destaque, pois esses estão presentes indispensavelmente no cotidiano das pessoas.

Por conta da importância atribuída às análises de alimentos, foi escolhida a Seção Laboratorial Avançada de Santa Catarina – Unidade São José (SLAV/SC) para a realização do presente estágio, com o objetivo de aprender e poder vivenciar não só a parte experimental, como também toda a rotina e gestão de um laboratório. A SLAV-SC é um dos laboratórios oficiais do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), e por conta disso, possui um amplo escopo de procedimentos e análises, assim como um rigoroso controle de qualidade e gestão laboratorial. Durante o período de estágio, foi possível acompanhar diversos experimentos e atividades de rotina, que visavam a análise de carne, pescado e embutidos, além de atividades de pesquisa, desenvolvimento, controle e gestão de qualidade e treinamentos de capacitação.

2 APRESENTAÇÃO DO LOCAL DE ESTÁGIO

O Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA) é um órgão da administração pública direta responsável por estimular, coordenar e regulamentar todos os serviços atrelados à agropecuária e consequentemente ao agronegócio no Brasil _​1​_{. Dentre as atribuições dadas ao MAPA, estão embutidas responsabilidades} como o controle e fiscalização de todos os alimentos e insumos que são produzidos, comercializados, importados ou exportados, no território nacional.

Devido às amplas frentes de atuações, dentro do MAPA existe um complexo organograma de secretarias, departamentos e serviços responsáveis por setores específicos. Uma dessas estruturas é constituída pela rede de Laboratórios Federais de Defesa Agropecuária (LFDA), que desempenham atividades nas áreas de diagnóstico animal, vegetal e biotecnológico, identificação e qualidade de alimentos, sementes e rações, assim também como de fertilizantes, corretivos, medicamentos veterinários e defensivos agrícolas. Logo os LFDAs são incumbidos de fornecer dados que guiem as decisões relacionadas à agropecuária brasileira _​2​_.

Entre os seis LFDAs distribuídos em todo território nacional, o LFDA-RS situado em Porto Alegre, é responsável pela região sul do Brasil, e vinculado a ele existe a Seção Laboratorial Avançada situada em Santa Catarina no município de São José (SLAV/SC) na qual o presente trabalho foi realizado. Ambos são laboratórios altamente referenciados, e por conta disso realizam análises oficiais, participam de ensaios para certificação de amostras, executam auditorias em laboratórios credenciados, criam e validar novos métodos analíticos, além de servirem como referência em aspectos que englobam desde a administração e gestão, até a execução das análises e experimentos.

Para constituir um ambiente com tamanha responsabilidade e renome, a equipe técnica que compõe o MAPA é composta por doutores, mestres, graduados e funcionários que possuem conhecimento necessário sobre todas as atividades realizadas no MAPA, aumentando mais ainda a credibilidade desses laboratórios. Treinamentos e especializações também são recorrentes, dando a estes laboratórios, certificados de excelência emitidos por órgãos reguladores. A SLAV/SC de São José, a exemplo disso, é certificada pelo INMETRO com a ABNT NBR 8

ISO/IEC 17025, que é uma norma técnica publicada e seguida por laboratórios de análises e calibração.

3 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

O escopo da SLAV/SC é composto por diversos métodos, que possibilitam a realização e elevada gama de análises em diversas amostras. Essas análises vão desde a determinação de biotoxinas em frutos do mar, de carboidratos em produtos alimentares, como hambúrgueres, e de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs) em pescado, até a análise de medicamentos veterinários e aditivos em rações, como a virginiamicina.

Frente às múltiplas atividades que são rotineiramente executadas na SLAV-SC, o presente estágio se concentrou na realização de atividades voltadas à gestão de qualidade, preparo de amostra, soluções e reagentes comumente usadas no laboratório, calibração de micropipetas e determinação de bases voláteis totais (BVT) em amostras de pescado. Devido ao maior contato e tempo destinado a essas atividades citadas, a revisão bibliografia se deteve nas duas principais, que foram a determinação de BVT em pescado e ao treinamento de gestão de qualidade, relacionado a norma técnica ABNT NBR ISO/IEC 17025, que rege os sistemas de gestão da qualidade em laboratórios.

3.1 ABNT NBR ISO/IEC 17025

Um laboratório de análises responsável por emitir laudos, fazer perícias, desenvolver novos métodos analíticos e outras atividades, precisa ter uma gestão de qualidade em todos os seus procedimentos, que incluem desde o recebimento das amostras até as suas análises. Essa gestão de qualidade é o que dá confiabilidade às análises e consequentemente aos resultados publicados pelo laboratório.

Uma das maneiras de testificar a gestão de qualidade assim como a confiabilidade das análises, é por meio de certificados emitidos por órgãos reguladores que são responsáveis por fiscalizar todos os processos realizados em um laboratório. Esses certificados por sua vez são dados por meio do cumprimento de normas técnicas que especificam em detalhes como deve ser o funcionamento 9

em geral de todo o processo que envolve a análise, indo desde a amostragem e recebimento das amostras, até a realização das análises, tratamento, e divulgação do dados obtidos.

Para laboratórios de análises, uma das normas técnicas mais conhecidas e respeitadas, é a ABNT NBR ISO/IEC 17025, que tem como base uma norma desenvolvida pela Organização Internacional de Normalização (ISO – _{​International}

Organization for Standardization_{​), que segue padrões internacionais. Inclusive, por}

conta disso, os laboratórios brasileiros acreditados nessa norma pelo INMETRO (Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia), além de possuírem enorme reconhecimento, são convidados a participar de ensaios nacionais e internacionais de verificação de padrões _​3​_.

A importância dessas normas se dá por diversos motivos, mas vale destacar o fato de que elas tentam prever e minimizar os erros em todos os processos executados no laboratório, pois os somatórios desses podem prejudicar a análise, entregando um resultado não condizente. A minimização dos erros tal como a sua rastreabilidade, exige um rigoroso controle de variados fatores como checagem das temperaturas nos equipamentos e nos ambientes, a verificação e calibração diária de balanças e semestral de micropipetas, buretas automáticas e dispensadores. A lista de procedimentos que necessitam de controle é enorme, e por conta disso necessitam de um processo rigoroso para a sua implementação.

3.2 BASES VOLÁTEIS EM PESCADO

O consumo de pescado vem aumentando no decorrer dos anos, e isso é uma consequência de alguns fatores, como a melhoria dos hábitos alimentares da sociedade e a difusão cada vez maior da culinária envolvendo alimentos vindos do mar. Juntamente com essa elevação no consumo, o controle da qualidade do pescado também cresceu, e um dos pontos de maior controle está relacionado ao frescor do pescado _​4, 5​_{. O frescor é uma característica que está atrelada a} perecibilidade do peixe ou fruto do mar, isso porque esses, depois que são pescados, começam a passar por uma série de reações químicas provocadas por enzimas e bactérias, que degradam e hidrolisam moléculas estruturais destes

alimentos, alterando as mais diversas propriedades do produto_​5, 6​_{. Na Figura 1 está} representado de forma simplificada os principais processos de degradação que resultam na geração das BVT e produtos da oxidação de gorduras.

Figura 1 _{​- Ilustração da degradação do pescado e geração das bases voláteis totais e} produtos da oxidação de gorduras. Adaptado de TOLDRÁ; REIG (2016).

Devido à presença de compostos como amônia, dimetilamina e trimetilamina, gerados pela degradação e que conferem ao pescado o seu odor característico, o frescor deles pode ser medido por técnicas de análise como eletroforese capilar, cromatografia a gás e até mesmo um sistema de nariz eletrônico _​4 -7​_{. No entanto, a} principal das técnicas utilizadas para indicar o frescor, é a determinação de Nitrogênio das Bases Voláteis Totais (N-BVT), que utilizam esses compostos como parâmetros para medir a deterioração do pescado. A União Europeia que usa essa técnica para a quantificação de bases voláteis totais, estabelece como limite máximo 35 mg a cada 100 g carne _​8​_{. Já a legislação brasileira estabelece 30 mg para cada} 100 g de carne, salve exceções de pescados das famílias _{​Salmonidae​, ​Gadidae​,}

Merluccidaeque_{​, e da subclasse dos ​Elasmobranchii​ ​}9​_.

Para garantir que o pescado chegue em condições de consumo até o consumidor, o MAPA realiza a fiscalização dos níveis dos compostos nitrogenados nesses e, para isso, possui um procedimento operacional padrão que descreve 11

passo a passo toda a metodologia experimental a ser realizada, indo desde a preparação das soluções usadas, até a demonstração dos cálculos a serem feitos a partir dos resultados obtidos. A análise de compostos nitrogenados, por sua vez, é baseada no método Kjeldahl, que é muito utilizado na determinação de compostos nitrogenados em diversos tipos de amostras, como cereais, carnes e bebidas. Esse método foi desenvolvido a mais de cem anos pelo químico dinamarquês Johan Kjeldahl, o método já passou por diversos aperfeiçoamentos, no entanto ele consiste em quebrar as ligações de nitrogênio em meio ácido, para que esse forme um sal de amônio. A Equação 1, é um exemplo generalizado para essa reação, onde

HA_{​ é um ácido forte e R um grupo orgânico substituinte ​}10–12​_.

_{​Equação 1}

A →

R − N + H (NH )₄ A + R

Depois de formado o sal, é adicionado à solução uma base forte (BOH), para que se forme amônia, como mostra a Equação 2 que exemplifica essa reação. Depois de formada a amônia, ela é destilada e coletada em uma solução ácida, posteriormente, por meio de uma titulação, a concentração de nitrogênio total pode ser obtida _​10, 11​_.

_{​Equação 2}

OH →NH O A

(NH )₄ A + B ₃+ H₂ + B

Tendo como referência esse método, a determinação da amônia e das aminas, é dada pela destilação por arraste a vapor, em meio alcalino, sendo quantificada posteriormente pela titulação ácida. O cálculo realizado para tal é feito por meio da Equação 3, onde V é o volume da solução ácida utilizada para titulação da amostra, B é o volume de titulante gasto para a titulação do branco, m é a massa da amostra, e f é o fator de correção da solução ácida utilizada. Esse fator de correção é calculado juntamente com o preparo da solução ácida, pois a concentração dessa nunca será igual à estipulada para o procedimento, e para que não haja um erro relacioando a ela, esse necessário definir esse fator. Já o número 140 presente na fórmula, é um fator de conversão para que o resultado seja expresso em mg de N-BVT por 100 g de amostra _​13​_.

_{​Equação 3}

BV T

N

(

)

Por conseguinte, a destilação de nitrogênio por arraste a vapor, em meio alcalino, é considerado um método analítico consolidado, por conta da sua utilização no decorrer dos anos, que está atrelada a entrega de resultados precisos e exatos. Ressalta-se também, que as primeiras condições usadas por Kjeldahl eram muito agressivas, e por conta disso, alternativas já foram propostas e consolidadas. Para que fossem quebradas as ligações de nitrogênio e o sal de amônio pudesse se formar, era adicionado à amostra ácido sulfúrico e, em seguida, aquecia-se a solução. Atualmente, utiliza-se uma solução de ácido perclórico, e ao invés de aquecer, mistura-se a solução com o auxílio de disruptor mecânico de alto desempenho (modelo Ultra Turrax, marca IKA).

4 ATIVIDADES DESENVOLVIDAS 4.1 TREINAMENTOS E CAPACITAÇÕES

Todas as certificações que o MAPA possui garantem a qualidade, a confiabilidade e a rastreabilidade dos resultados. Como já descrito, alguns processos são exigidos não só para os procedimentos experimentais, como também em toda a rotina do laboratório. Toda a equipe técnica tem conhecimento e compreensão dos documentos de procedimentos operacionais padrão, manual de qualidade, e outros que dizem respeito ao funcionamento geral de toda a instituição.

Periodicamente, treinamentos de nivelamento são executados, e a exemplo disso, durante o período de estágio, foi possível participar de um treinamento relacionado a norma técnica ABNT NBR ISO/IEC 17025. Este foi executado por servidores do LFDA do Rio Grande do Sul, agregando mais conhecimento para todas as atividades exercidas na rotina do laboratório.

Independente do cargo ocupado, é exigido que todos que prestam qualquer tipo de serviço ou façam alguma atividade, seja ela relacionada à pesquisa ou até mesmo estágio, leiam os documentos que abordam todos os direitos e os deveres relacionados à SLAV. A leitura desses é indispensável, já que tratam sobre como devem ser registrados os dados, como deve ser a segurança dentro do 13

laboratório, os equipamentos de proteção individual (EPI’s) necessários e que devem estar disponíveis, assim como o registro de soluções e reagentes em relação às suas validades e quantidades. A leitura de outros documentos é necessária, mas todos eles apontam para a gestão de qualidade do laboratório, demonstrando a seriedade com a qual é tratada todas as atividades exercidas.

E para a execução dos procedimentos experimentais, não só a leitura dos procedimentos se faz necessária, mas também treinamentos para capacitação do analista. De maneira breve, o treinamento começa acompanhando-se a realização da análise por uma analista já capacitado, e depois segue com a realização do procedimento experimental sobre supervisão. Para a execução de qualquer experimento realizado, é necessária a aprovação de algum analista capacitado. 4.2 VERIFICAÇÃO DA CALIBRAÇÃO DAS MICROPIPETAS

A verificação da calibração de instrumentos analíticos está diretamente relacionada à entrega de resultados exatos e precisos, e por conta disso, as pipetas volumétricas, assim como dispensadores e buretas automáticas, são calibradas semestralmente. Essa calibração é realizada por empresas certificadas pelo INMETRO, no entanto isso não garante que tais instrumentos estejam devidamente calibrados e por conta disso, é necessário a verificação da calibração desses.

A verificação da calibração é dada de forma simples, onde alíquotas de água são retiradas por meio desses instrumentos, e pesadas. Por meio da Equação 4, que é a equação da densidade, é possível saber o volume que contém aquela massa de água em uma determinada temperatura, de forma a construir médias que demonstrem se o instrumento está calibrado ou não.

_​

Além disso, os instrumentos são utilizados em três intervalos de volume, pois desta forma, pode-se estimar em quais intervalos ele possui confiança. Alguns podem apresentar uma calibração adequada, por exemplo, em intervalos menores, e que não abrangem o total da sua capacidade, podendo ser utilizados somente nesses intervalos.

Durante o processo de verificação da calibração, algumas características atreladas às variáveis necessitam ser conhecidas para que os resultados obtidos sejam mais aprimorados. Uma dessas é a temperatura da água, pois por meio dela é possível saber a densidade da água, que já é conhecida por meio de padrões, e consequentemente através da pesagem desta, sabe-se o volume que foi retirado por meio do instrumento. A variável mais importante, no entanto, é a precisão do analista, pois sem ela não é possível estimar um valor que esteja de acordo com a realidade _​14​_.

Para saber se esse instrumento está devidamente calibrado ou não para aquele intervalo de volume, a SLAV possui uma planilha em um _{​software que ao} inserir as massas das alíquotas pesadas e outros dados como a temperatura da água, fornece essa resposta, na qual a aceitação para esses instrumentos é de um erro sistemático de até 5%. Por meio dessa planilha, também é possível avaliar a precisão do analista, pois ela indica o desvio padrão de todas as alíquotas pesadas. 4.3 BVT EM PESCADO

Para a execução das análises de BVT, o MAPA dispõe de um procedimento operacional padrão que descreve desde o preparo das soluções a serem utilizadas, até o preparo e análise das amostras. Em todos os laboratórios, uma cópia deste está disponível, porém é de suma importância que previamente a execução dos experimentos, ele seja estudado, e o analista esteja capacitado para a execução. Ressalta-se também que devido a norma técnica ABNT NBR ISO/IEC 17025, os resultados obtidos para as análises de BVT em pescado não serão divulgados neste trabalho, pois uma das exigências dessa norma, é a confidencialidade.

4.3.1 Preparo de soluções

A análise começa pela separação de todos os materiais utilizados, e pela preparação das soluções que são usadas. As soluções usadas para as análises são: ácido perclórico 0,6 mol L_​-1​_{, hidróxido de sódio 20% (m/v), ácido bórico 3% (m/v) e} ácido clorídrico 0,1 mol L_​-1​_{. Devido ao alto número de análises, as soluções são} preparadas em grandes volumes para que atendam essas demandas durante certos 15

períodos, e também armazenadas de maneira a garantir as suas integridades. No decorrer do período do estágio, foi possível acompanhar o preparo delas, que será descrito nos itens a seguir.

4.3.1.1 Preparo da solução de ácido bórico 3% (m/v)

A começar pela solução de ácido bórico 3% (m/v), essa foi preparada

pesando-se em um béquer de 1000 mL, 30 g de ácido bórico. Posteriormente, 600 mL de água ultrapura foram adicionadas ao béquer para que esse fosse colocado sob aquecimento, sendo agitado até a dissolução do ácido. Depois de dissolvido o precipitado, a solução foi transferida para um balão volumétrico de 1000 mL, adicionando a ela uma solução indicadora de Tashiro (indicador misto de vermelho de metila e azul de metileno), e completando o balão até o seu volume total. Essa solução é então devidamente rotulada e armazenada em um frasco de âmbar.

4.3.1.2 Preparo da solução de hidróxido de sódio 20% (m/v)

Para se preparar a solução de NaOH 20% (m/v), o procedimento é similar. Pesa-se 200 g de NaOH em um béquer, e dissolve-se esse precipitado para que na sequência, a solução seja transferida a um balão volumétrico de 1000 mL e avolumada. A solução é devidamente rotulada, identificada e armazenada.

4.3.1.3 Preparo das soluções de ácido perclórico e ácido clorídrico

Por fim, a preparação das soluções ácidas, ácido perclórico 0,6 mol L _​-1 _e ácido clorídrico 0,1 mol L_​-1​_{, também exigem cuidado. Utiliza-se balões de 1000 mL} para ambas, onde neles coloca-se uma pequena quantidade de água antes que os ácidos sejam adicionados. Vagarosamente, pelas paredes dos balões os ácidos devem ser adicionados com a utilização de pipetas. Para a solução de HClO _​4​, é adicionado 60 mL desse ao balão, e para a solução de HCl, é adicionado 8,35 mL de uma solução estoque. Depois de adicionado os ácidos, as soluções são avolumadas para os seus volumes finais com água ultrapura, devidamente rotuladas, identificadas e armazenadas.

4.3.2 Análise das amostras

Previamente a análise da amostra, é necessário determinar o valor de pH do ácido bórico usado, e estipular o valor do branco, seguindo o mesmo procedimento que será descrito, porém sem a utilização de amostra. Essas etapas são cruciais pois ambos os resultados são utilizados como base para as análises depois.

Com os dados obtidos dos processos anteriores, o experimento prossegue com a análise das amostras. Todas as análises são feitas em duplicatas, pesando-se 10 g de amostra, que passaram previamente pelo processo de homogeneização. Esse processo depende do pescado a ser analisado, mas de maneira geral a amostragem é feita retirando do pescado, partes que o caracterizam como um todo. Após isso, tudo é triturado de forma a obter-se uma amostra homogênea.

4.3.2.1 Extração

O processo de extração consiste na conversão de todo o nitrogênio presente na amostra, em sal de amônio, sendo que o reagente responsável pela reação descrita na Equação 5, é o ácido perclórico _​10, 12​_.

_{​Equação 5}

ClO R → lO

H ₄+ − N (NH )₄ C ₄+ R

As amostras que foram anteriormente homogeneizadas são pesadas em béqueres de 250 mL, para que depois seja adicionado a eles 90 mL de ácido perclórico 0,6 mol L_​-1​_{. Essa mistura é homogeneizada pelo Ultra Turrax, para que} depois possa ser filtrada, tendo a sua solução final em um Erlenmeyer, uma alíquota de 50 mL dessa solução é transferida para um tubo para posterior destilação.

4.3.2.2 Destilação

Convertido o todo nitrogênio em sal de amônio, esse precisa ser transformado em amônia para dar-se continuidade a análise. Essa reação é descrita pela Equação 6, na qual hidróxido de sódio é adicionado à solução em excesso, para que todo o sal de amônio seja transformado em amônia _​13​_.

_{​Equação 6}

lO aOH →NH aClO O aOH

(NH )₄ C ₄+ N _3(g) + N ₄+ H₂ + N

Ao tubo contendo a solução do processo de extração, é acrescentado algumas gotas de fenolftaleína, para que essa sirva como indicadora no ponto de viragem quando ao mesmo tubo for adicionado à solução de NaOH 20% (m/v). Essa é adicionada em excesso para que não se torne o reagente limitante da reação, e o volume para isso é em torno de 6,5 mL de NaOH 20% (m/v). Depois de adicionado ao tubo todas essas soluções, ele é destinado enfim a destilação por arraste a vapor, pois o nitrogênio vai se encontrar na forma de amônia.

4.3.2.3 Destilação e titulação

A destilação da solução obtida pelo procedimento anterior, é dada por meio do destilador Gerhardt Vapodest 45s (Bonn, Alemanha), representado na Imagem 1.

Imagem 1 - Foto do destilador Gerhardt Vapodest 45s, utilizado nas análises de BVT em pescado. Fonte: O autor.

Toda solução destilada por esse, é recolhida em um Erlenmeyer contendo 100 mL de ácido bórico 3% (m/v), no qual a amônia destilada é convertida 18

novamente em amônio. A reação química dessa etapa é dada pela Equação 7, e por meio dela, é possível prever uma alteração no pH da solução de ácido bórico, já que esse é desprotonado pela amônia _​13​_.

_{​Equação 7}

H BO →(NH )H BO BO

N ₃+ H_{3 3 4 2 3}+ H_{3 3}

A desprotonação do ácido bórico permite que uma titulação ácida seja feita, com a intenção de saber quantos mols dele foram consumidos pela amônia, pois sabendo-se isso, pode-se estimar a concentração de amônia, e consequentemente a concentração de nitrogênio total. Por isso é importante medir o pH da solução de ácido bórico antes do procedimento experimental, pois a titulação ácida só é encerrada quando a solução alcança o pH inicial. A solução contendo destilado e ácido bórico, é titulada com uma solução de HCl 0,1 mol L _​-1​_{, como demonstra a} Equação 8 _​10, 12​_.

_{​Equação 8}

BO Cl → l BO

(NH )₄ H_{2 3}+ H (NH )₄ C + H_{3 3}

Obtendo-se o valor da titulação, esse é aplicado à Equação 3, para que se encontre a concentração de bases voláteis a cada 100 g de pescado. Durante todo o período do estágio, nenhuma análise que foi acompanhada apresentou resultados que a classificassem como inapropriadas para consumo.

4.4OUTRAS ATIVIDADES

Muitas outras atividades que contemplam a rotina da SLAV-SC, foram acompanhadas durante o estágio, como a determinação de carboidratos em hambúrgueres, de Na_​+ _{e K​}+ _{em pescado congelados, determinação de HPA’s, além} do preparo de curvas de calibração, assim como diluições de amostras, exercitando bastante fundamentos analíticos e artifícios matemáticos que são encontram-se no dia a dia do analista em um laboratório.

4.4.1 Determinação de carboidratos em hambúrguer

A determinação de carboidratos se dá pela hidrólise destes, até que sejam transformados em açúcares e posteriormente em furfurais ou em hidroximetilfurfural. 19

Quando transformados nesses, a concentração de carboidratos pode ser dada pela técnica de espectrometria de absorção molecular na região do UV-VIS, a qual só fornece resultados condizentes quando as soluções das amostras recebem um complexante cromóforo. A figura abaixo apresenta um esquema ilustrativo dessa reação, onde em 1, utiliza-se a decomposição da glicose pelo ácido sulfúrico como exemplo para formação desse complexo cromóforo.

Figura 2_{​- (1) Esquema representativo da decomposição da glicose em}

hidroximetilfurfural; (2) Esqueme representativo da complexação do hidroximetilfurfural com a antrona formando um complexo cromóforo verde _​15​ _.

O complexante utilizado é a antrona, na qual essa forma um complexo que absorve comprimentos de onda na faixa dos 620 – 630 nm, proporcional à concentração de carboidratos, sendo assim possível determinar a concentração desses em diferentes tipos de matriz, como mostra a parte dois da figura acima. _​15​_.

O espectrômetro de absorção molecular Shimadzu UV-1800 (Japão, Kyoto), foi utilizado para a leitura das amostras, que devido a confidencialidade exigida pelo norma técnica ABNT NBR ISO/IEC 17025 , não tiveram seus resultados expressos neste relatório.

4.4.2 Determinação de Na_​+​ _{e K​}+ ​_{em pescado}

Um dos marcadores de adulteração em pescados é a concentração de Na _​+ _e K_​+​_{, isso porque aditivos adicionados aos pescados no intuito de conservá-los por} mais tempo, possuem esses elementos nas suas composições. A legislação brasileira, estabelece limites para o processamento desses pescados, como o peso máximo de gelo, assim como a concentração máxima de sódio que é de 134 mg/ 100 g de tecido muscular, e a concentração máxima potássio, que é de 502 mg / 100 g de tecido muscular também. Como as concentrações máximas estipuladas pela legislação não são tão baixas, a utilização de instrumentos menos sensíveis como um fotômetro de chama, são alternativas mais viáveis para a realização dessas amostras, já que outros instrumentos com limites de detecção menores, possuem um custo maior atrelado a sua utilização _​9​_.

O fotômetro de chama Digimed DM-63 (São Paulo, Brasil) foi utilizado para a análise de Na_​+ _{e K​}+ _{nas amostras de pescado. Ele permite uma calibração} automática de até cinco pontos, e por conta disso, as curvas de calibração são feitas no intervalo de 2 mg L _​-1 _{até 20 mg L​}-1​_{, que é o mesmo intervalo estabelecido pelo} procedimento operacional padrão para a análise.

Não foi possível acompanhar o preparo das amostras de pescado, mas todo o trabalho de diluição e leitura dessas foi realizado, onde durante o período de estágio, não se teve amostras irregulares, e devido a confidencialidade das análises, os resultados obtidos para essas não puderam ser inseridos nesse relatório. Destaca-se também a alta frequência analítica que o fotômetro de chama possui, devido a sua simplicidade de manuseio e rapidez para as quantificações.

5 CONCLUSÃO

A realização do estágio é a oportunidade de se aplicar os conceitos que foram estudados no decorrer da graduação. Por muitas vezes não é possível visualizar de maneira clara, diversos fundamentos e conhecimentos adquiridos no decorrer do curso, no entanto, realizar o estágio torna tudo mais lúcido, pois é possível acompanhar a rotina de um laboratório, assim como as atribuições dadas a um químico no dia a dia.

Por isso a realização do presente trabalho na SLAV/SC, foi dada para que além de empregar os conhecimentos ganhos durante a graduação, fosse possível trabalhar com a química analítica em um laboratório altamente reconhecido e consolidado. Toda experiência certamente contribuiu para o aperfeiçoamento profissional e pessoal, demonstrando a importância da realização do estágio na fase final da graduação. A realização desse também ganha enorme destaque na formação do aluno do curso de Bacharelado em Química Tecnológica, quando o mesmo pode ser realizado em um ambiente de alta excelência e acolhimento profissional, como foi o caso deste.

Por fim, o estágio proporcionou o primeiro contato com a química fora do ambiente acadêmico, demonstrando e evidenciando ainda mais o quão importante é essa profissão para a sociedade, e abrindo portas para o futuro profissional.

6 REFERÊNCIAS

1. MINISTÉRIO DA AGRICULTURA PECUÁRIA E ABASTECIMENTO. MAPA. Disponível em: <https://www.gov.br/agricultura/pt-br>. Acesso em: 12/8/2020a. 2. O que faz a Rede LFDA? — Português (Brasil). Disponível em: <https://www.gov.br/agricultura/pt-br/assuntos/laboratorios/o-que-faz-a-rede-lfda>. Acesso em: 31/10/2020b.

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