Fosfatos

Toda forma de fósforo presente em águas naturais, encontra-se sob a forma de fosfato, o qual está presente sob diversas formas, segundo Esteves (1998):

1.    Fosfato particulado

2.    Fosfato orgânico dissolvido

3.    Fosfato inorgânico dissolvido ou ortofosfato ou fosfato reativo

4.    Fosfato total dissolvido

5.    Fosfato total

Princípio do método para determinação do teor de fosfato orgânico dissolvido:

O ortofosfato é normalmente medido através do método colorimétrico do azul de molibdênio.

Existem diversos métodos colorimétricos, com diferentes acurácias, o método que se utiliza do ácido ascórbico é ideal para medir concentrações de 0.01 a 6 mg P/L.

Reagentes para determinação do teor de ortofosfato, de acordo com Strickland & Parsons (1960):

1) solução padrão estoque de fosfato monobásico de potássio (KH₂PO₄ - 40 mg de P-PO4-3/ml)

Dissolver 0,1757 g de fosfato monobásico de potássio (seco a 110⁰C e esfriado em dessecador) a 1l de água destilada, armazenar em frasco de vidro âmbar na geladeira.

2) molibdato de amônio ((NH₄)₆Mo₇O₂₄.4H₂0)

Dissolver 15 g de molibdato de amônio em 500 ml de água destilada, estocar em frasco de plástico e no escuro. Essa solução poderá ser utilizada enquanto permanecer clara.

3) ácido sulfúrico (H₂SO₄)

Dissolver 140 ml de ácido sulfúrico P.A. (36 N, 96~97%, densidade de 1,18 g/cm3) em 900 ml de água destilada. Guardar em frasco âmbar fora da geladeira.

4) ácido ascórbico (C₆H₈O₆)

Diariamente, dissolver 1,35 g de ácido ascórbico P.A. em 25 ml de água destilada.

5) tartarato de antimônio e potássio (K(SbO)C₆HO₆)

Dissolver 0,34 g de tartarato de antimônio e potássio P.A. em 250 ml de água destilada e estocar em frasco de vidro. Essa solução poderá ser utilizada enquanto permanecer clara.

6) Confecção do reagente misto

Adicionar, nos volumes sugeridos, os reagentes listados na tabela 2.

Tabela 1- Reagentes e volumes sugeridos na confecção de reagente misto para determinação do teor de ortofosfato.

Reagente	Quantidade 1	Quantidade 2	Quantidade 3	Quantidade 4
Molibdato de amônio	25 ml	20 ml	10 ml	5 ml
H2SO4 (diluído, guardado em geladeira)	62,5 ml	50 ml	25 ml	12,5 ml
Ác. Ascórbico(*)	25 ml	20 ml	10 ml	5 ml
Tartarato	12,5 ml	10 ml	5 ml	2,5 ml
Volume final (ml)	125	100	50	25
Quantidade de tubos	75	55	25	12

(*) Preparação do ácido ascórbico (C₆H₈O₆): diariamente dissolver 1,35 g de ácido ascórbico em 25 ml de água destilada.

Caso o reagente misto não seja utilizado imediatamente, guarde-o no escuro.

Procedimento com as amostras para determinação do teor de ortofosfato, de acordo com Strickland & Parsons (1960):

• Colocar 10 ml da amostra de água filtrada em tubos de ensaio;
• Adicionar 1,0 ml do reagente misto, agitar;

• Após 20 minutos ler a absorbância contra o menor branco a 882 nm.

Determinação do teor de fosfato inorgânico dissolvido. Disponível em: <http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:cwcarib20fsj:ecologia.ib.usp.br/portal/index.php%3foption%3dcom_docman%26task%3ddoc_download%26gid%3d31%26itemid%3d425+&cd=2&hl=pt-br&ct=clnk&gl=br> acesso em: 14/07/2013.

PROTOCOLO – DETERMINAÇÃO DE FOSFATO P2O5

1. APLICAÇÃO

Produtos ou subprodutos de origem animal, vegetal e mineral, rações e concentrados com teores de fósforo < 2%. Importante ver anexo, limpeza de vidraria antes de iniciar a análise.

2. PRINCÍPIO

Fundamenta-se na reação de Misson. A partir de uma reação em meio ácido do ortofosfato com solução de vanadato mais molibdato de amônio, forma-se um complexo de coloração amarela, que é medida colorimetricamente.

3. REAGENTES E SOLUÇÕES

§  Ácido nítrico (HNO₃) P.A.;

§  Solução de ácido clorídrico (1:3): 100 mL HCl + 300 mL água destilada;

§  Solução estoque de fosfato: 0,9587g de fosfato ácido de potássio (seco a 105°C) diluído em água destilada em balão volumétrico de 500 ml;

§  Solução padrão de fosfato: 50 ml de solução estoque de fosfato, água até completar 250 ml em balão volumétrico (1 ml SP = 0,2 mg de P₂O₅);

§  Solução de vanado-molibdato de amônio: 20 g de molibdato de amônio ((NH₄)6Mo₇O₂₇.4H₂O), 1 g de vanadato de amônio (NH₄VO₃), 140 mL de ácido nítrico concentrado. Procedimento: dissolver o molibdato e o vanadato separadamente em cerca de 150 ml de água quente. Filtrar para dentro de um balão volumétrico de 1000 mL, adicionar ácido nítrico e depois aferir o volume com água destilada (validade de até 3 meses).

4. PROCEDIMENTOS

4.1 Fluxograma

Pesar os cadinhos de porcelana devidamente numerados (com grafite forte)

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Incinerar em forno mufla a 550°C -30 min

Esfriar em dissecador e pesar

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Pesar exatamente 5 g de amostra no cadinho

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Incinerar em forno mufla a 550°C por 3 horas (ou até obter cinzas brancas)

Esfriar em dissecador

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Dissolver as cinzas em béquer de 500 ml

com 40 ml de HCl (1:3) e 12 gotas de HNO₃

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Lavar o cadinho com água destilada

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Levar a ebulição, deixar esfriar, transferir para balão volumétrico de 250 ml, completar o volume com água destilada

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Retirar uma alíquota de 10 ml (pipeta volumétrica)

verter para balão volumétrico de 100 ml - espere 10 min

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Faça a leitura a 420 nm

4.2 Etapas

§  Pesar os cadinhos de porcelana devidamente numerados (com grafite forte);

§  Incinerar em forno mufla a 550°C por 30 min;

§  Esfriar em dissecador e pesar;

§  Pesar exatamente 5 g de amostra no cadinho;

§  Incinerar em forno mufla a 550°C por 3 horas (ou até obter cinzas brancas);

§  Esfriar em dissecador;

§  Dissolver as cinzas em béquer de 500 ml com 40 ml de HCl (1:3) e 12 gotas de HNO₃;

§  Lavar o cadinho com água destilada;

§  Levar a ebulição, deixar esfriar, transferir para balão volumétrico de 250 ml, completar o volume com água destilada;

§  Retirar uma alíquota de 10 ml (pipeta volumétrica) e verter para balão volumétrico de 100 ml - espere 10 min

§  Faça a leitura a 420 nm

5. CÁLCULOS

§  Curva Padrão: em uma série de balões de 100 ml, meça volumes de solução padrão de P₂O₅ contendo 25 ml do reagente vanado-molibdato de amônio a cada balão.

§  Completar o volume com água desmineralizada.

§  A temperatura da água mais reagente deve ser de 20°C.

§  Homogeneize e espere 10 min.

§  Faça a leitura a 420 nm.

§  Faça um branco com 25 ml de vanadato-mobilidato de amônio em balão de 100 ml e ajustar o espectrofotômetro.

Tabela 1. Procedimento para obtenção da curva padrão de fosfato

Balão	Volume Solução Padrão P2O5	[P2O5]	ABS1	ABS2	ABS3	ABSmédio
00	0	0
01	1	0,2 mg
02	2	0,4 mg
03	3	0,6 mg
04	4	0,8 mg
05	5	1,0 mg
06	6	1,2 mg
07	7	1,4 mg
08	8	1,6 mg
09	9	1,8 mg
10	10	2,0 mg

Após a leitura no espectrofotômetro, monta-se o gráfico de dispersão, onde os pontos em cada concentração correspondem a média de cada componente. Aplica-se, então, regressão linear, sendo que a fórmula y = ax + b serve para determinar a concentração de P₂O₅, onde y é o valor da absorbância e x é a concentração a ser determinada. O R² avalia a variação dos resultados obtidos na curva. Quanto menor a variação, o resultado de R² estará mais próximo de 1 (resultado ideal), que pode ser alcançado se a variação for uniforme. Sendo assim, quanto mais próximo de 1, mais precisas serão as determinações do teor de fosfato (P₂O₅).

§  Exemplo:

Com 2,0128 g de amostra Absorbância = 0,64 0,64 = 2,2 mg P2O5 (curva padrão)	2,0128 g à 250 ml                                na curva padrão          X g à   10 ml                               à X = 0,0805 g 0,0805 g  à2,2 mg P2O5     100 g  à  Y mg P2O5
Y = 2732,9 mg ou 2,73 g % P2O5

O resultado é dado em fósforo:

P₂O₅                           -------- 2 P

141,96 g                     --------  61,96 g

2,73 g%                      --------  Q è Q = 1,19 g% em P

6. LIMPEZA DE VIDRARIA

Esta instrução tem por objetivo orientar a limpeza de vidraria para análise de Ca e P quando em baixa concentração (< 1%). Para evitar contaminação proveniente de soluções de limpeza tipo sulfocrômica, detergentes (mesmo especiais para laboratório) e sabão, apenas ácido nítrico é utilizado na limpeza de material.

Procedimento:

§  O material destinado a análise por via úmida deve ficar em contato com solução de ácido nítrico 2% v/v por um período mínimo de 6 h.

§  Esta solução deve ser preparada com água deionizada ou bidestilada e ácido nítrico comercial.

§  A solução assim preparada pode ser reutilizada apenas por mais uma vez, sendo depois descartada segundo as normas da empresa;

§  Após o contato com o ácido nítrico, os materiais devem ser enxaguados com água em abundância, em seguida no mínimo 3 vezes com água deionizada ou bidestilada;

§  As pipetas devem ser enxaguadas com água de torneira antes de serem colocadas no lavador de pipetas, onde devem ficar imersas em solução 5% v/v de ácido nítrico em água deionizada ou bidestilada por um período de 16 h (durante a noite).

§  Após esse período, o tubo interno do lavador que contém as pipetas é transferido para dispositivo de enxágue, onde deverá ficar por um período mínimo de 2 h.

§  Finalmente, as pipetas devem ser enxaguadas com água deionizada ou bidestilada e colocada para escorrer, o tempo mínimo para secar (cobrir com plástico, se necessário, para evitar deposição de poeira).

Obs.: Para retirar a marcação do material (identificação da amostra, via, número, etc.) usar álcool, e não abrasivos tipo esponja metálica ou saponáceo.

7. BIBLIOGRAFIA

BRASIL. Ministério da Agricultura. Secretaria Nacional de Defesa Agropecuária. Laboratório Nacional de Referência Animal (LANARA). Métodos analíticos oficiais para controle de produtos de origem animal e seus ingredientes. II. Métodos Físico Químicos. Brasília. 1981.

INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do Instituto Adolfo Lutz. Métodos químicos e físicos para análise de alimentos, 1ª Versão Digital. São Paulo: IAL, 2008.

TERRA, N.N.; BRUM, M.A.R. Carnes e seus derivados. Técnicas de controle de qualidade. São Paulo: Nobel, 120 p., 1998.

- Laboratório de Tecnologia e Controle de Qualidade do Pescado - LAPESC - (Disponibilizado pelo professor Alex Augusto)-

Uma das funções do fosfato como aditivo alimentar

Aditivos alimentares são todas as substâncias que não sejam consumioda como produto alimentício, tenha ou não valor nutritivo e cuja adição intencional ao produto alimentício, com uma finalidade tecnológica ou sensorial, em qualquer etapa de fabricação, de transformação, do preparo, do tratamento, do transporte ou do acondicionamento, da embalagem, do transporte ou do armazenamento de tal alimento, possa provocar sua incorporação ou dos derivados ao alimento ou possa afetar de qualquer modo as características do citado alimento. Quando adicionados em um alimento, os aditivos alteram características físicas, sensoriais, vida de prateleira, e condição nutritiva. Existem vários tipos de aditivos usados no mercado hoje, dentre eles, substâncias a base de fosfato são utilizados em alimentos. No pescado o fosfato atua de diversas formas, uma delas é na CRA (Capacidade de Retenção de Água), as cadeias protéicas no pescado são mantidas unidas pela presença de íons 𝐶𝑎2+, e considerando que a quelação do 𝐶𝑎2+, o polifosfato sequestra o cálcio, a estrutura torna-se aberta e a água pode ser fixada, influenciando na capacidade de retenção de água.

Aplicações específicas

Os fosfatos alimentícios são de fundamental importância para o processamento de determinados produtos. As maiores aplicações estão no setor de panificação, no processamento de carnes, aves e frutos do mar, e na produção de laticínios.

A indústria de pães e massas usa basicamente quatro tipos de fosfatos, o MCP (Fosfato Monocálcico Monohidratado), o SAPP (Pirofosfato de Sódio), o SALP (Fosfato de Sódio e Alumínio) e o DCPD (Fosfato Dicálcico Dihidratado).

Os polifosfatos são usados há muitos anos, em produtos de carne, frangos, peixes e frutos do mar, para prevenir a perda de mistura durante o seu processamento. Em geral, os processadores utilizam polifosfatos, como o STP (Tripolifosfatos de Sódio) e o TSPP (Pirofosfato Tetrassódico), isolados ou em misturas com SHMP (Hexametafosfato de Sódio). Os polifosfatos alcalinos, como o STP e o TSPP, aumentam o pH local e a força iônica ao redor da proteína.

São estas mudanças que permitirão à proteína desenrolar-se, expondo as áreas que aumentam sua capacidade de absorção de água. Durante o cozimento ou descongelamento, as proteínas vão perder significativamente menores quantidades de mistura. O aumento da capacidade de absorção de água resulta em redução da perda de umidade durante o cozimento; melhora no rendimento após o cozimento; redução da perda de umidade durante o descongelamento; melhoria na maciez e textura; melhor retenção de sabor e aroma, devido a menor perda de sucos e sabores originais durante o processamento; redução nas queimaduras de congelamento; e melhora na liga entre peças de músculos.

Outras funções dos polifosfatos incluem ajuste de pH e tamponamento do meio; quelação de cátions multivalentes, inibindo a rancificação oxidativa; estabilização da cor em produtos curados; estabilização da emulsão e/ou redução da viscosidade; e emulsificação da gordura com a proteína.

Em produtos congelados, carnes, frangos, peixes e outros frutos do mar são beneficiados pelo tratamento com soluções de fosfatos antes do congelamento. Os fosfatos diminuem a perda de sucos contendo proteínas durante o descongelamento e reduzem a retração da carne durante o cozimento. O resultado é um produto mais suculento, mais macio e com melhor sabor.

Nos camarões, os fosfatos podem auxiliar o processador de frutos do mar, fazendo com que a casca dos mesmos possa ser mais facilmente removida, aumentando o rendimento final da operação de descascamento.

No processo inicial, com a adição de STP ou de uma mistura de STP e SHMP à água fervendo, as cascas poderão ser removidas com jatos d’água de alta pressão.

Nos peixes enlatados, a adição de SAPP ao atum e na sardinha, durante o processo de enlatamento, diminui e evita a formação de cristais de estruvite.

Nos produtos reestruturados ou reconstituídos, ou seja, na produção de congelados, como filés, camarões moldados, partes de frango, bolos de carne, assados fatiados, fiambres de frango ou peru e postas de peixe, os fosfatos solubilizam as proteínas que ligam as peças e ajudam na retenção da mistura.

A regulamentação do Ministério da Saúde permite uma adição de fosfatos de até 0,5 % do peso de produto acabado. 

Dossiê fosfatos: Os fosfatos nos alimentos. FOOD INGREDIENTS BRASIL, n. 21, p. 36-53, 2012. www.revista-fi.com