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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/38433
Tipo: Tese
Título: Desenvolvimento de métodos voltamétricos para a determinação simultânea de aminas biogênicas em vinhos e cafés solúveis
Autor(es): Nóbrega, Rossana Oliveira da
Orientador: Araújo, Mário César Ugulino de
Coorientador: Silva, Amanda Cecília da
Membro da Banca: Lemos, Sherlan Guimarães
Membro da Banca: Almeida, Luciano Farias de
Membro da Banca: Salazar Banda, Giancarlo Richard
Membro da Banca: Oliveira, Severino Carlos Bezerra de
Resumo: O monitoramento de aminas biogênicas em produtos alimentícios e bebidas é fundamental para garantir a conformidade dos padrões de qualidade e segurança alimentar dos consumidores. Neste trabalho, foram desenvolvidos dois métodos analíticos baseados em voltametria de onda quadrada (SWV), empregando diferentes eletrodos e estratégias para a obtenção de dados multivariados de primeira e segunda ordem. No primeiro estudo, utilizou-se um eletrodo de pasta de carbono modificado com ftalocianina de zinco (CPE-ZnPC) para a geração de dados de primeira ordem. A modificação do eletrodo foi otimizada e confirmada por microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de dispersão de energia de raios X. Sob condições otimizadas (tampão borato, pH 9,2; f = 50 Hz, a= 30 mV e ΔEs = 6 mV), o método proposto permitiu a determinação simultânea de tiramina e espermidina em amostras de vinho e café solúvel, com baixos limites de detecção de 48,6 nmol L⁻¹ para tiramina e 76,9 nmol L⁻¹ para espermidina. A acurácia foi satisfatória, com recuperações entre 86,1% e 107,5%, além de boa reprodutibilidade (RSD de 2,6%). Além disso, o método apresentou alta seletividade, uma vez que não houve interferência na quantificação eletroquímica destes analitos tanto nas amostras de vinho quanto nas de café solúvel e, consequentemente, não houve a necessidade de pré-tratamento de amostras, contribuindo para a química analítica verde. No segundo trabalho, foi utilizado um eletrodo de BDD para obtenção dos dados voltamétricos de segunda ordem, através da variação da amplitude de pulso. Sob condições otimizadas da SWV (tampão BR, pH = 9,0; f = 70 Hz, a = 20 a 70 mV e ΔEs = 8 mV), foi desenvolvido um método para quantificação simultânea de putrescina, cadaverina e histamina, para resolver os sinais voltamétricos altamente sobrepostos. Para isso, foram construídos modelos de calibração baseados em mínimos quadrados parciais desdobrados com bilinearização residual (U-PLS/RBL) e resolução de curvas multivariadas com mínimos quadrados alternados (MCR-ALS), utilizando soluções padrão individuais na faixa linear de 0,92 a 7,46 μmol L⁻¹, com LD 50 a 100 nmol L-1. Dessa forma, a combinação de um eletrodo convencional com métodos de calibração multiway mostrou-se uma estratégia promissora para a análise de misturas de ABs. Embora a aplicação em amostras reais permaneça como perspectiva para estudos futuros, os resultados alcançados indicam forte potencial para o desenvolvimento de metodologias voltadas à análise simultânea de ABs em matrizes alimentícias, sem etapas prévias de preparo das amostras.
Abstract: Monitoring biogenic amines in food and beverage products is essential to ensure compliance with quality standards and consumer food safety. In this work, two analytical methods based on square-wave voltammetry (SWV) were developed, employing different electrodes and strategies to obtain first- and second-order multivariate data. In the first study, a zinc phthalocyanine–modified carbon paste electrode (CPE–ZnPc) was employed to generate first-order data. The successful modification of the optimized electrode was confirmed by scanning electron microscopy and energy-dispersive X-ray spectroscopy. Under optimized conditions (borate buffer, pH 9.2; f = 50 Hz, a = 30 mV, and ΔEs = 6 mV), the proposed method enabled the simultaneous determination of tyramine and spermidine in wine and instant coffee samples, achieving low limits of detection of 48.6 nmol L⁻¹ for tyramine and 76.9 nmol L⁻¹ for spermidine. The method exhibited satisfactory accuracy, with recoveries ranging from 86.1% to 107.5%, and good reproducibility (RSD of 2.6%). Moreover, high selectivity was observed, as no significant interference affected the electrochemical quantification of the target analytes in either matrix. Consequently, no sample pretreatment was required, which contributes to the principles of green analytical chemistry. In the second study, a boron-doped diamond (BDD) electrode was used to acquire second-order voltammetric data through pulse amplitude variation. Under optimized SWV conditions (Britton–Robinson buffer, pH 9.0; f = 70 Hz, a = 20–70 mV, and ΔEs = 8 mV), a method was developed for the simultaneous quantification of putrescine, cadaverine, and histamine, allowing the resolution of highly overlapping voltammetric signals. For this purpose, calibration models based on Partial Least Squares Unfolded with Residual Bilinearization (U-PLS/RBL) and Resolution of Multivariate Curves with Alternating Least Squares (MCR-ALS) were constructed using individual standard solutions in the linear concentration range of 0.92 to 7.46 μmol L⁻¹, with limits of detection between 50 and 100 nmol L⁻¹. Overall, the combination of conventional electrodes with multiway calibration methods proved to be a promising strategy for the analysis of biogenic amine mixtures. Although application to real samples remains a subject for future investigation, the results demonstrate strong potential for the development of methodologies aimed at the simultaneous determination of biogenic amines in food matrices without prior sample preparation.
Palavras-chave: Aminas biogênicas
Segurança alimentar
Vinho
Café solúvel
Química analítica verde
Biogenic amines
Food safety
Wine
Instant coffee
Green analytical chemistry
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/38433
Data do documento: 10-Dez-2025
Aparece nas coleções:Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Química

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