Análise direta de grãos de café torrados e moídos por fluorescência de raios X portátil

Abstract

O agronegócio é um setor econômico que tem se fortalecido no país com reflexos diretos no aumento de produtividade e na exportação de alimentos. O café é um dos alimentos mais consumidos diariamente, podendo ser cultivado em diversas regiões agrícolas e possuir características peculiares derivadas dos locais onde são produzidos os grãos. Portanto, a determinação de nutrientes inorgânicos em grãos de café torrados e moídos e prontos para o consumo humano apresenta importância nutricional, assim como para o estabelecimento de protocolos analíticos que permitam a determinação da origem dos grãos a partir da composição química dos mesmos. Os métodos analíticos comumente utilizados em laboratórios de rotina para a determinação do teor de nutrientes inorgânicos em amostras de alimentos baseiam-se em etapas de preparo de amostras morosas que envolvem a digestão ácida seguida pela quantificação elementar. Neste estudo, foram avaliadas estratégias analíticas para a determinação de macronutrientes inorgânicos (P, K, Ca e Mg) em amostras comerciais de café torrado e moído por Espectrometria de Fluorescência de raios X (XRF) portátil usando dois equipamentos comerciais. Foram testadas duas estratégias de calibração: i) construção de modelos de calibração com o uso de materiais de referência certificados (CRMs) de material vegetal; ii) obtenção de curvas de calibração com compatibilização de matriz, em que as amostras de grãos de café torrados e moídos foram submetidas à infusão e os teores dos analitos nas amostras integrais e no resíduo da infusão (“borra”) foram determinados pelo método de referência (decomposição ácida em bloco digestor com o uso de HNO3 e H2O2 seguida pela quantificação por ICP OES). Nesse método, foram construídos os modelos de calibração usando os valores de referência e os sinais analíticos obtidos com o uso dos instrumentos portáteis. Pastilhas prensadas das amostras (CRMs, grãos de café torrados e moídos e “borra” de café) foram preparadas. As amostras foram irradiadas por 50 s com o uso dos equipamentos em duas condições experimentais: tensão do tubo de raios X de 15 kV e de 50 kV. Modelos de calibração com excelente linearidade foram obtidos (r ≥ 0,90) para todos os analitos investigados. O método proposto apresentou exatidão apropriada e atendeu aos princípios da Química Analítica Verde, pois não prevê a geração de resíduos tóxicos e pode ser utilizado em laboratórios de rotina para a determinação de macronutrientes inorgânicos (especialmente P e K) em amostras de grãos de café torrados e moídos e nos resíduos gerados pela infusão do café (“borra”), um insumo que pode ser aproveitado como fertilizante agrícola.