• 19 mar, 2023
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Análise de Alimentos e Espectroscopia Raman

Nossa cientista de aplicações, Angela Flack, foi recentemente entrevistada pela Chemical and Engineering News para apresentar um artigo sobre como a química analítica pode ajudar na batalha contra a adulteração de alimentos e bebidas. A espectroscopia Raman foi destacada por suas poderosas habilidades de identificação e discriminação, além de oferecer uma técnica não destrutiva que mantém as amostras intactas. Nesta postagem do blog, destacamos a habilidade da espectroscopia Raman em manter sua cesta de compras segura, desde a identificação de metanol no consumo de álcool até a identificação de óleos comestíveis fraudulentos durante a análise de alimentos.

Exemplos de Análise de Alimentos

Análise de uísque

Um dos principais problemas vistos na indústria do álcool é a produção e venda de álcool perigoso. Os fornecedores podem tentar cortar custos diluindo seus produtos alcoólicos com água ou, pior ainda, adicionando metanol. O metanol é um produto químico molecularmente semelhante ao etanol, diferindo apenas por 1 átomo de carbono e 2 átomos de hidrogênio. No entanto, as duas moléculas se comportam de maneira significativamente diferente no corpo humano.

Embora o etanol seja encontrado em todas as bebidas alcoólicas, o metanol é altamente perigoso para a saúde humana. O etanol é metabolizado no fígado pelas enzimas álcool desidrogenase, sendo eventualmente decomposto em dióxido de carbono inofensivo e água. Enquanto isso, o metanol é tóxico para os humanos; é comumente encontrado em anticongelante. Depois de consumir metanol, a enzima álcool desidrogenase converte o metanol em formaldeído, que é rapidamente metabolizado em ácido fórmico. Os efeitos potenciais do envenenamento por metanol variam, mas não estão limitados a, depressão do sistema nervoso central, náusea, cegueira, coma e morte.

É de vital importância identificar fácil e rapidamente a presença de metanol no consumo de álcool. A espectroscopia Raman é uma técnica ideal para isso. A amostra pode ser verificada sem qualquer risco de danos e produz um pico adicional óbvio quando o metanol está presente, Figura 2.

Duas bandas são geralmente usadas para identificar a presença de metanol, uma a aprox. 1035 cm ^-1 e outro a aprox. 2845 cm ^-1 . Esses espectros são medidos em menos de um segundo, fornecendo uma identificação simples e rápida do metanol.

Adulteração de óleo

Embora possa parecer menos sinistro do que o envenenamento por metanol, outra fraude alimentar frequentemente vista é com óleos comestíveis. No supermercado, estamos acostumados a ver a seleção de azeites rotulados como óleo de semente de uva, azeite, azeite extra virgem (EVOO) etc, e o preço deve representar a qualidade. No entanto, um problema encontrado são os óleos mais baratos sendo vendidos a um preço mais alto do que sua verdadeira qualidade. Um exemplo é o EVOO sendo misturado com óleos mais baratos, mas ainda sendo vendido como um produto de maior qualidade, com o preço correspondente.

Neste caso, diferenças sutis nos espectros Raman de diferentes óleos podem ser usadas para identificação de adulteração, utilizando a técnica de análise multivariada de análise de cluster hierárquico (HCA). Espectros de azeite, óleo de semente de uva, EVOO e misturas dos óleos mais baratos em EVOO foram medidos e HCA realizado. O HCA funciona determinando as amostras que são as mais semelhantes espectralmente e trabalhando no dendrograma até que haja apenas uma classe.

O HCA produz agrupamentos distintos entre as amostras de óleo, identificando facilmente as amostras adulteradas e, ao mesmo tempo, distinguindo entre as duas amostras adulteradas. Começando no topo do dendrograma (lado direito da Figura 3), os dois primeiros grupos separam as amostras nas amostras contendo óleo de semente de uva e nas amostras contendo EVOO e azeite. A adição de óleo de semente de uva ao EVOO altera o espectro de forma que a amostra resultante é de natureza mais semelhante ao óleo de semente de uva do que ao EVOO, o que significa que obtemos um cluster contendo óleo de semente de uva e óleo de semente de uva + EVOO. O HCA então separa ainda mais esse cluster em dois, permitindo a identificação da amostra EVOO adulterada. Usando esta abordagem, amostras que são ainda mais semelhantes, por exemplo, azeite e EVOO também podem ser separadas umas das outras,

Conclusão

A espectroscopia Raman é um método robusto, confiável e rápido para identificação química durante a análise de alimentos. Além disso, quando se trata do mercado de alimentos e bebidas, a técnica possui análises rápidas e não destrutivas. Abordamos brevemente algumas de nossas notas de aplicação sobre adulteração de alimentos e bebidas. Se você quiser saber mais sobre os tópicos abordados nesta postagem do blog, poderá encontrar os links para as notas de aplicação completas abaixo (notas de aplicação em inglês).

Análise de uísque por espectroscopia Raman

Discriminação de óleos de cozinha usando espectroscopia Raman