Determinação de compostos voláteis em leite uht utilizando microextração em fase sólida e cromatografia a gás acoplada a espectrômetro de massas (HS-SPME-GC-MS)

Abstract

Os compostos orgânicos voláteis (COVs) são classificados de acordo com sua polaridade e ponto de ebulição, desta forma recebem esta denominação todos os compostos apolares com ponto de ebulição entre 50 e 240 °C e todos os compostos polares com ponto de ebulição entre 100 e 260 °C. A determinação desta classe de compostos em amostras de leite submetidos ao processo de ultra alta temperatura (UHT) é muito útil na determinação da qualidade deste tipo de leite, que atualmente é um dos mais consumidos pela população. Diferentes metodologias descritas na literatura realizam a identificação destes compostos através da cromatografia a gás, utilizando processos de preparo de amostras e detectores distintos. A grande maioria apresenta métodos de preparo de amostras e de separação cromatográfica com alto dispêndio de tempo, gerando uma diminuição de capacidade produtiva e um aumento dos custos com gases utilizados como fase móvel. O presente trabalho visa o desenvolvimento exploratório de uma metodologia utilizando a microextração em fase sólida e cromatografia a gás acoplada a um espectrômetro de massas (HS-SPME-GC-MS), com o intuito de reduzir custos com gases de fase móvel, bem como aumento de capacidade produtiva para determinação de compostos orgânicos voláteis em leite UHT. As principais etapas desta metodologia consistem em utilização de delineamento de experimentos para determinação de condições ótimas de HS-SPME, seguido de avaliação de viabilidade técnica da metodologia cromatográfica proposta. O desenvolvimento de uma metodologia analítica requer alto investimento, já que é necessária aquisição de padrões analíticos para confirmação e quantificação dos compostos presentes nas amostras. Por se tratar de uma metodologia exploratória, não foram utilizados padrões analíticos para confirmação dos analitos identificados, porém, a confirmação dos analitos foi realizada através do espectro de massas reportado pela biblioteca do National Institute of Standards and Technology (NIST) e pelo Índice de Kovats, que foi calculado com base nas condições cromatográficas definidas.

The volatile organic compounds (VOCs) are classified according to their polarity and boiling point, in this way all non polar compounds with a boiling point between 50 and 240 °C and all polar compounds with boiling point between 100 and 260 °C receive this denomination. The determination of this class of compounds in milk samples treated by ultra high temperature process (UHT) is very useful to determine the quality of the milk, which is the most consumed food around the world. Gas chromatography, using different sample preparation process and detectors is the methodology used to identify and qualify these compounds. The sample preparation methodologies uses long analysis times, - that result in reduction of analysis capacity and increase the costs mainly due to the gas used as mobile phase. The present work aims at the evaluation of a methodology using solid phase microextraction and gas chromatography coupled to a mass spectrometer (HS-SPME-GC-MS), to reduce costs and increase the analysis capacity for determination of volatile organic compounds in UHT milk. The main steps of this methodology are the use of experimental design for the determination of HS-SPME optimized conditions, followed by evaluation of the technical feasibility of the proposed chromatographic methodology. Development of an analytical methodology requires high investment, mainly for the acquisition of analytical standards for confirmation and quantification of the compounds present in the samples. An exploratory methodology has the advantage of not needing the analytical standards to evaluate the performance, however, the confirmation of the analites were done by comparing with the mass spectrum reported by the National Institute of Standards and Technology (NIST) library and by the Kovats Index, which was calculated based on the defined chromatographic conditions.