Contributo para a determinação simultânea, por cromatografia líquida de alta resolução, de carotenoides, vitamina A e vitamina E em amostras compostas por diferentes matrizes alimentares

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica

Com este trabalho pretendeu-se otimizar um método analítico que se encontra acreditado no laboratório no INSA para a determinação de carotenoides (α-caroteno, β-caroteno, β-criptoxantina, licopeno, luteína e zeaxantina) em frutos e produtos hortícolas de forma a melhorar o seu controlo e estender o âmbito da sua aplicação à determinação simultânea das vitaminas A e E. O processo analítico incluiu passos de extração dos analitos das respetivas matrizes e uma etapa de saponificação. A separação e quantificação dos analitos foram feitas através de um método de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) de fase inversa, com deteção por UV/Vis para a vitamina A e carotenoides e por fluorescência para a vitamina E. O método analítico foi ainda otimizado na perspetiva da redução de custos, através do desenvolvimento de um material de referência interno à base de cenoura, brócolos, pêssego e tomate. A homogeneidade do material foi comprovada para os carotenoides em estudo recorrendo a testes estatísticos, nomeadamente ao teste de Cochran e ao teste de “homogeneidade suficiente”. Para alargar a gama de aplicação do método à determinação das vitaminas A e E foram determinados parâmetros de validação, nomeadamente limites de deteção e quantificação, sensibilidade, precisão (repetibilidade e precisão intermédia) e exatidão. Os resultados obtidos permitiram concluir que o método validado é adequado para aanálise das vitaminas A e E em diversas matrizes alimentares. O método foi aplicado à análise de várias matrizes alimentares recolhidas no âmbito do projeto TDSExposure, sendo os resultados obtidos nesta tese um contributo para concretizar o objetivo final de avaliar a ingestão de carotenoides, vitamina A e vitamina E pela população portuguesa. Tendo em consideração os conhecimentos adquiridos, no âmbito do projeto Ibercarot foram analisados diferentes artigos científicos sobre análise de carot enoides por HPLC de alimentos produzidos em países Ibero-Americanos, contribuindo para a elaboração de uma tabela da composição, em carotenoides, destes alimentos.

Abstract: This work aims to optimize an analytical method that was previously accredited in the INSA laboratory for the determination of carotenoids ( α-carotene, β-carotene, β-cryptoxanthin, lycopene, lutein and zeaxanthin) in fruit and vegetables in order to improve their control and extend the scope of its application to the simultaneous determination of vitamins A and E. The analytical process included extraction steps of the analytes of the respective matrices and a saponification step. The separation and quantification of the analytes have been made using a reverse phase high-performance liquid chromatography (HPLC) with detection by UV / Vis for vitamin A and carotenoids and fluorescence for vitamin E. The analytical method has been optimized from the perspective of cost reduction through the development of an internal reference material based on carrots, broccoli, peaches and tomatoes. The homogeneity of the material was proven to carotenoids studied using statistical tests such as the Cochran test and the test of "sufficient homogeneity". To extend the range of application of the method to the determination of vitamins A and E validation parameters were evaluated, including detection and quantification limits, sensitivity, precision (repeatability and intermediate precision) and accuracy. The results showed that the validated method is suitable for the analysis of vitamins A and E in different food matrices. The method was applied to the analysis of various food matrices gathered under TDSExposure project and the results obtained in this thesis contribute to achieve the ultimate goal of evaluating carotenoids, vitamin A and vitamin E intake by Portuguese population. Taking into account the acquired knowledge, in the scope of Ibercarot project, scientific literature about carotenoids analysis by HPLC of food produced in IberoAmerican countries was analysed, contributing to acarotenoid composition table of these foods.