Suco de uva orgânico pode ser diferenciado do não orgânico por análise cromatográfica
É possível identificar se um suco de uva é orgânico utilizando sua composição química?
Este conteúdo foi elaborado com base no artigo científico “An Eco-Friendly Proposal by Integrating Chromatographic Fingerprinting and Multivariate Control Chart in a Non-Target Analysis to Evaluate Grape Juices from Different Farming Practices”, publicado na revista Journal of the Brazilian Chemical Society em 18/03/2022.
O suco de uva orgânico foi corretamente diferenciado do não orgânico por um método que combinou o perfil cromatográfico obtido por HPLC com ferramentas quimiométricas. Foram analisadas 33 amostras comerciais de 11 marcas do Rio Grande do Sul. O modelo, construído com três componentes principais que explicaram 96,61% da variância, distinguiu corretamente as amostras orgânicas e não orgânicas utilizadas na validação externa.
Principais resultados e informações do estudo em resumo
- Foram analisadas 33 amostras comerciais de suco de uva
- 15 amostras eram orgânicas e 18 não orgânicas
- foram avaliadas 11 marcas, sendo cinco orgânicas e seis não orgânicas
- a preparação das amostras utilizou apenas diluição em água
- a fase móvel foi água acidificada com ácido sulfúrico
- três componentes principais explicaram 96,61% da variância
- todas as amostras da validação externa foram corretamente diferenciadas
- o perfil cromatográfico sugere participação de compostos da classe das antocianinas na diferenciação
A pesquisa desenvolveu uma forma de diferenciar sucos orgânicos sem procurar um composto específico
A pesquisa avaliou se o suco de uva orgânico poderia ser diferenciado do produto não orgânico utilizando o perfil químico global das amostras, em vez de procurar previamente uma substância específica que funcionasse como marcador.
Para isso, os pesquisadores combinaram cromatografia líquida de alta eficiência, conhecida pela sigla HPLC, com ferramentas quimiométricas. A estratégia utiliza o conjunto de sinais presentes no cromatograma como uma espécie de impressão digital química do produto.
Esse tipo de abordagem é denominado análise não direcionada. Em vez de determinar inicialmente quais compostos devem ser procurados, o método compara os perfis completos das amostras e identifica padrões capazes de diferenciá-las.
O objetivo foi desenvolver uma alternativa simples para avaliar sucos provenientes de diferentes sistemas de produção e, ao mesmo tempo, reduzir o impacto ambiental da análise química.
Foram analisadas 33 amostras de 11 marcas comerciais do Rio Grande do Sul
A pesquisa utilizou 33 amostras comerciais de suco de uva produzidas no Rio Grande do Sul. Elas representavam 11 marcas diferentes, sendo cinco classificadas como orgânicas e seis como não orgânicas.
Para cada marca foram adquiridas três garrafas pertencentes a lotes diferentes. Dessa forma, o conjunto total foi formado por 15 amostras orgânicas e 18 não orgânicas.
O preparo foi simples: uma alíquota de 500 µL de suco de uva foi diluída em 1,0 mL de água ultrapura. Posteriormente, 10 µL dessa solução foram injetados no equipamento cromatográfico.
A separação foi realizada durante 17 minutos, com fluxo de 0,5 mL por minuto e temperatura da coluna de 70 °C. A detecção ocorreu no comprimento de onda de 240 nm.
O método dispensou solventes orgânicos durante a análise cromatográfica
Um dos diferenciais da metodologia foi a redução do uso de substâncias com maior impacto ambiental. O preparo das amostras exigiu somente diluição em água ultrapura, sem etapas complexas de extração.
A fase móvel utilizada no equipamento também não continha solventes orgânicos. Os pesquisadores empregaram uma solução de ácido sulfúrico a 4,0 mmol/L em água ultrapura.
Segundo os autores, essa fase móvel pode ser neutralizada antes do descarte. A proposta foi desenvolvida dentro dos princípios da química analítica verde, que busca reduzir o consumo de solventes e a geração de resíduos potencialmente poluentes.
Assim, além de diferenciar os produtos, o método procurou simplificar o preparo das amostras e tornar a análise cromatográfica ambientalmente mais favorável.
O perfil cromatográfico já revelou uma diferença próxima de 15,7 minutos
Antes da aplicação das ferramentas estatísticas, os cromatogramas passaram por um processo de alinhamento para corrigir pequenas variações no tempo de retenção dos sinais. Para isso, foi utilizado o algoritmo icoshift.
Depois do alinhamento, os pesquisadores observaram uma diferença visível próxima ao tempo de retenção de 15,7 minutos. Nessa região, as amostras não orgânicas apresentaram um pico de menor intensidade, enquanto as orgânicas apresentaram um pico mais intenso.
Entretanto, até aproximadamente 14 minutos, a inspeção visual dos cromatogramas não permitia estabelecer claramente se uma amostra era orgânica ou não orgânica.
Por essa razão, os pesquisadores combinaram o perfil cromatográfico completo com análise multivariada, permitindo utilizar simultaneamente a informação existente em diferentes regiões do cromatograma.
Três componentes principais explicaram 96,61% da variabilidade dos dados
Para construir o modelo, os pesquisadores utilizaram inicialmente somente amostras orgânicas. Parte delas foi destinada ao treinamento, enquanto outra parte foi reservada para a validação externa.
A análise de componentes principais, ou PCA, foi aplicada aos cromatogramas centralizados na média. Três componentes principais foram suficientes para representar 96,61% da variância acumulada dos dados.
A partir desse modelo foram calculados os resíduos Q. Essa medida indica o quanto uma determinada amostra se ajusta ao padrão representado pelo modelo.
Como o modelo de treinamento foi construído com sucos orgânicos, amostras com comportamento diferente desse padrão poderiam ser identificadas pelos valores dos resíduos, permitindo avaliar posteriormente produtos orgânicos e não orgânicos.
As amostras da validação externa foram corretamente classificadas pelo método
Depois da construção do modelo, os pesquisadores realizaram uma validação externa utilizando amostras que não haviam participado da etapa de treinamento.
O gráfico de controle multivariado baseado nos resíduos Q apresentou separação clara das amostras não orgânicas, utilizando limite de confiança de 99%.
Todas as marcas de sucos não orgânicos presentes no conjunto de validação externa foram diferenciadas. As amostras orgânicas reservadas para essa etapa também foram corretamente avaliadas pelo modelo.
Dessa forma, a combinação entre impressão digital cromatográfica e gráfico de controle multivariado conseguiu distinguir corretamente os sucos orgânicos e não orgânicos incluídos na validação realizada pelo estudo.
Antocianinas podem estar envolvidas na diferença observada entre os sucos
Embora o objetivo principal tenha sido realizar uma análise não direcionada, os pesquisadores também investigaram quais classes de compostos poderiam contribuir para as diferenças observadas nos cromatogramas.
Com base no perfil obtido e em resultados disponíveis na literatura científica, os autores sugerem que um dos compostos responsáveis pela distinção pode pertencer à classe das antocianinas.
Entretanto, o método utilizado não identificou individualmente qual antocianina seria responsável pela diferença. Essa interpretação foi apresentada como uma possibilidade química compatível com o comportamento observado, e não como identificação definitiva de um marcador.
Os autores também discutiram o resveratrol, mas, considerando resultados anteriores disponíveis na literatura, sugeriram que ele provavelmente não seria o composto responsável pela separação observada entre os grupos.
A técnica pode contribuir para o controle da autenticidade de produtos orgânicos
A diferenciação entre produtos provenientes de diferentes sistemas de produção é relevante porque alimentos comercializados como orgânicos possuem requisitos específicos e podem alcançar preços superiores aos produtos convencionais.
O método desenvolvido mostrou que o suco de uva orgânico pode ser avaliado a partir de seu perfil cromatográfico completo, sem necessidade de selecionar previamente um marcador químico específico.
Além disso, a preparação baseada apenas em diluição com água e a ausência de solventes orgânicos na fase móvel simplificaram o procedimento e reduziram a geração de resíduos associados à análise.
Os resultados demonstram o potencial da combinação entre cromatografia e quimiometria como ferramenta de triagem para diferenciar sucos de uva orgânicos e não orgânicos. A aplicação mais ampla do método, entretanto, precisaria considerar o conjunto de produtos e condições efetivamente avaliados no estudo.
Perguntas que este estudo ajuda a responder
É possível diferenciar suco de uva orgânico do não orgânico em laboratório?
Nas condições do estudo, sim. A combinação entre o perfil cromatográfico obtido por HPLC e um gráfico de controle multivariado baseado nos resíduos Q diferenciou corretamente as amostras orgânicas e não orgânicas utilizadas na validação externa. O método utiliza o perfil químico global do suco, sem depender da determinação prévia de um único marcador.
Quantos sucos de uva foram analisados?
Foram analisadas 33 amostras comerciais provenientes do Rio Grande do Sul. Elas representavam 11 marcas diferentes, sendo cinco marcas orgânicas e seis não orgânicas. Foram adquiridas três garrafas de lotes diferentes de cada marca, resultando em 15 amostras orgânicas e 18 não orgânicas.
O método utiliza solventes orgânicos?
Não. O preparo da amostra foi realizado somente pela diluição de 500 µL de suco em 1,0 mL de água ultrapura. A fase móvel utilizada na cromatografia foi uma solução de ácido sulfúrico a 4,0 mmol/L em água ultrapura. Segundo os autores, essa solução pode ser neutralizada antes do descarte, característica que contribuiu para classificar a proposta como ambientalmente mais favorável.
Qual composto diferencia o suco orgânico do não orgânico?
O estudo não identificou definitivamente um composto específico responsável pela diferenciação. A análise foi não direcionada e utilizou o perfil cromatográfico completo. Com base nos resultados e na literatura científica discutida no artigo, os autores sugerem que um dos compostos envolvidos pode pertencer à classe das antocianinas, mas essa hipótese não corresponde à identificação definitiva de um marcador químico.
O método pode ser usado para verificar a autenticidade de sucos orgânicos?
O estudo demonstra potencial para essa aplicação. Todas as amostras orgânicas e não orgânicas utilizadas na validação externa foram corretamente avaliadas pelo modelo, mostrando que a combinação de HPLC e quimiometria pode funcionar como ferramenta de triagem para produtos provenientes de diferentes sistemas agrícolas. Entretanto, o resultado foi obtido com 33 amostras de 11 marcas do Rio Grande do Sul e não demonstra, por si só, desempenho universal para qualquer suco disponível no mercado.
Sobre o estudo original
- Título científico
- An Eco-Friendly Proposal by Integrating Chromatographic Fingerprinting and Multivariate Control Chart in a Non-Target Analysis to Evaluate Grape Juices from Different Farming Practices
- Autores
- Leonardo Valderrama (Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)); Bogdan Demczuk Jr. (Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)); Patrícia Valderrama (Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)); Eduardo Carasek (Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC))
- Revista
- Journal of the Brazilian Chemical Society
- Publicado em
- 18/03/2022
- DOI
- 10.21577/0103-5053.20210153
Fonte e atribuição
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