Determinação voltamétrica de ácidos orgânicos em sucos utilizando um eletrodo de pasta de carbono modificado com ftalocianina de cobalto (II) associado à calibração de segunda ordem

Low molecular weight organic acids such as citric, lactic, malic and tartaric are often used in the food and beverage industry because of their antioxidant and acidulant properties. For this reason, they are generally used to maintain the flavor of the beverages, regulate the pH, mask the unpleasant taste of some compounds, neutralize the sweet taste and/or acidify the taste. Therefore, the development of robust analytical methodologies, fast and with minimal waste generation for the monitoring of these acids in beverages is of great importance because they influence drastically the organoleptic properties, stability and microbiological characteristics of these products. This work demonstrates the electrocatalytic oxidation of citric, lactic, malic, succinic and tartaric acids in the cobalt (II)-phthalocyanine modified carbon paste electrode - CoPC-CPE for the development of a sensitive and direct method employing square wave voltammetry associated with multivias calibration techniques to circumvent interference problems found in the samples. Calibration models were constructed for each analyte by using partial least squares unfolded with residual bilinearization (U-PLS/RBL) and resolution of multivariate curves with alternating least squares (MCR-ALS). The models were evaluated by using the validation set (25 mixtures) obtained with the Taguchi design. A linear response range between 10 and 100 μmol L-1 was used to U-PLS/RBL and MCRALS models which presented REP range varying from 2.58% to 5.46% and 4.47% to 5.78%, respectively. Finally, the calibration models U-PLS/RBL and MCR-ALS were applied to nine samples of fruit juices. The results obtained in both models reached the second order advantage and demonstrated an excellent analytical performance. In addition, paired t-test was applying between the proposed and the reference methods (AOAC method 974.18) where it was possible to observe that there was no statistically significant difference at a confidence level of 95%. Therefore, the proposed method is an unprecedented alternative, simple, fast and with little residue generation for determination of organic acids in fruit juices.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESOs ácidos orgânicos de baixo peso molecular, como o cítrico, lático, málico e tartárico são frequentemente utilizados na indústria alimentícia e de bebidas devido as suas propriedades antioxidantes e acidulantes. Por esta razão, geralmente são usados para manter o sabor das bebidas, regular o pH, mascarar o gosto desagradável de alguns compostos, neutralizar o paladar doce e/ou acidificar o sabor. Portanto, o desenvolvimento de metodologias analíticas robustas, rápidas e com a mínima geração de resíduos para o monitoramento desses ácidos em bebidas é de grande importância, pois eles influenciam drasticamente nas propriedades organolépticas, estabilidade e características microbiológicas desses produtos. Este trabalho demonstra a oxidação eletrocatalítica dos ácidos cítrico, lático, málico e tartárico no eletrodo de pasta de carbono modificado com ftalocianina de cobalto (II) - CoPC-CPE para o desenvolvimento de um método sensível e direto empregando voltametria de onda quadrada associado a técnicas de calibração multivias para contornar problemas de interferência encontrados nas amostras. Modelos de calibração foram construídos para cada analito usando mínimos quadrados parciais desdobrados com bilinearização residual (U-PLS/RBL) e resolução de curvas multivariadas com mínimos quadrados alternados (MCR-ALS). Os modelos foram avaliados usando um conjunto de validação (25 misturas) obtido a partir de um planejamento Taguchi. Um intervalo de resposta linear entre 10 e 100 μmol L-1 foi utilizado para os modelos U-PLS/RBL e MCR-ALS, que apresentaram uma faixa de REP variando de 2,58% a 5,46% e 4,47% a 5,78% respectivamente. Finalmente, os modelos de calibração U-PLS/RBL e MCR-ALS foram aplicados em nove amostras de sucos de frutas. Os resultados obtidos, em ambos os modelos, alcançaram a vantagem de segunda ordem e demonstraram um ótimo desempenho analítico. Além disso, o teste t pareado foi realizado entre o método proposto e o método de referência (método 974.18 da AOAC), onde foi possível observar que não houve diferença estatisticamente significativa, a um nível de confiança de 95%. Portanto, o método proposto é uma alternativa inédita, simples, rápida e com pouca geração de resíduo para determinação de ácidos orgânicos em sucos de frutas