Metais pesados_enlatados

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Eunice Marques Almeida Santos nº 72426 
Gislanda Santiago de Souza nº 72425 
Sandra Raquel da Costa Silva nº 70391 
 
 
 
 
 
AVALIAÇÃO DA PRESENÇA DE METAIS EM 
ENLATADOS: TOMATE PELADO E ANANÁS 
 
 
 
COMPLEMENTOS DE ANÁLISE DOS ALIMENTOS 
Mestrado em Engenharia Alimentar 
 
 
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Vila Real, 2020 
Complementos de Análise dos Alimentos 
2 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Eunice Marques Almeida Santos nº 72426 
Gislanda Santiago de Souza nº 72425 
Sandra Raquel da Costa Silva nº 70391 
 
 
 
Avaliação da presença de metais em enlatados: 
Tomate pelado e Ananás 
 
Disciplina de Complementos de Análise dos Alimentos 
1º Ano - Mestrado em Engenharia Alimentar 
 
 
 
 
 
 
Trabalho efetuado sob orientação: 
 Professora Maria Cristina Guiomar Antunes 
 
Vila Real, 2020 
 
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Complementos de Análise dos Alimentos 
3 
 
Índice 
 
1. Introdução .................................................................................................. 5 
2. Materiais e Métodos................................................................................... 7 
2.1. Reagentes e Instrumentalização ........................................................... 7 
2.2. Amostragem e Condições Experimentais............................................ 7 
2.3. Tratamento da Amostra ......................................................................... 8 
2.4. Determinação da Concentração de Metais .......................................... 9 
2.4.1. Preparação dos Padrões ................................................................ 9 
2.4.2. Quantificação de Ferro nas Amostras e nos Padrões .................... 9 
3. Resultados ................................................................................................. 9 
3.1. Performance Analítica ........................................................................... 9 
3.2. Quantificação de Ferro nas Amostras ............................................... 10 
3.2.1. Curva de Calibração ..................................................................... 10 
3.2.2. Concentração de Ferro nas Amostras .......................................... 10 
4. Discussão ................................................................................................. 12 
5. Conclusão ................................................................................................ 14 
6. Referências Bibliográficas ...................................................................... 15 
Anexo I ............................................................................................................ 16 
Cálculo do Limite de Deteção e Quantificação para o Ferro ......................... 16 
Anexo 2 ........................................................................................................... 17 
Rótulo da Lata de Ananás ............................................................................. 17 
Rótulo da Lata de Tomate ............................................................................. 17 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Complementos de Análise dos Alimentos 
4 
 
Índice de Figuras 
 
Figura 1: Espetrofotómetro de absorção atómica iCE 3000 series. .................. 7 
Figura 2 Lata de ananás e de tomate utilizadas neste estudo. ......................... 7 
Figura 3: Pré-digestão "overnight" ..................................................................... 8 
Figura 4: Amostras límpidas e incolores ............................................................ 8 
Figura 5: Curva de calibração para o ferro. ..................................................... 10 
Figura 6: Concentração de ferro nas amostras das latas de ananás e tomate ao 
longo dos vários tempos de amostragem ......................................................... 11 
Figura 7: Média da concentração de ferro nas amostras das latas de ananás e 
de tomate ao longo dos vários tempos de amostragem. .................................. 11 
 
 
Índice de Tabelas 
 
Tabela 1: Valores de absorvância obtidos para as concentrações padrão de 
ferro. ................................................................................................................. 10 
Tabela 2: Concentração de ferro nas amostras das latas de ananás e de tomate 
ao longo dos vários tempos de amostragem. ................................................... 11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
file:///C:/Users/Utilizador/Desktop/Mestrado%20Engenharia%20Alimentar/2º%20Semestre/Complementos%20de%20Análise%20de%20Alimentos/Relatório.docx%23_Toc45491357
file:///C:/Users/Utilizador/Desktop/Mestrado%20Engenharia%20Alimentar/2º%20Semestre/Complementos%20de%20Análise%20de%20Alimentos/Relatório.docx%23_Toc45491358
file:///C:/Users/Utilizador/Desktop/Mestrado%20Engenharia%20Alimentar/2º%20Semestre/Complementos%20de%20Análise%20de%20Alimentos/Relatório.docx%23_Toc45491359
file:///C:/Users/Utilizador/Desktop/Mestrado%20Engenharia%20Alimentar/2º%20Semestre/Complementos%20de%20Análise%20de%20Alimentos/Relatório.docx%23_Toc45491362
file:///C:/Users/Utilizador/Desktop/Mestrado%20Engenharia%20Alimentar/2º%20Semestre/Complementos%20de%20Análise%20de%20Alimentos/Relatório.docx%23_Toc45491362
Complementos de Análise dos Alimentos 
5 
 
1. Introdução 
A indústria das embalagens é um setor económico muito importante, sendo 
os materiais mais comuns o plástico, papel e cartão, metal e vidro. 
Fundamentalmente, as embalagens têm como função a proteção do produto que 
está no seu interior. A embalagem deve assegurar que o produto não só mantém 
as suas propriedades durante o transporte entre as instalações de fabrico e o 
revendedor, bem como prevenir danos quando o produto estiver na estante para 
venda. Consequentemente, o embalamento dos produtos deve ser robusto e 
fiável, garantindo que se cumprem as condições de higiene, segurança e 
qualidade. 
Embalagens metálicas são comuns e geralmente revestidas por camadas de 
folha estanho, crómio, ferro e alumínio. Quando a camada interior protetora da 
embalagem metálica não é compacta e contínua, o metal fica exposto a 
compostos agressivos presentes nos alimentos e a aditivos alimentares, 
acelerando a corrosão1. A espessura e o revestimento das camadas dependem 
do tipo de produto a embalar. 
A contaminação de alimentos enlatados com metais depende de vários 
fatores, entre os quais a presença de agentes oxidantes como nitratos, nitritos, 
oxigénio e outros grupos químicos, o pH e acidez do produto alimentar e as 
condições de armazenamento (particularmente a duração e a temperatura)2. 
Para evitar a contaminação dos alimentos com os metais, são adicionados 
inibidores de corrosão para proteger o substrato metálico. 
A folha de estanho (uma liga metálica de estanho e ferro – FeSn2) é muito 
utilizada em embalagens de alimentos e de bebidas e a dissolução destes metais 
pode ocorrer, contaminando o produto. Em alimentos enlatados, os níveis 
máximos recomendados de estanho são 250 mg kg-1 para alimentos sólidos e 
15 mg kg -1 para bebidas, enquanto que os níveis máximos recomendados de 
ferro são 15 mg kg-1 para alimentos sólidos e bebidas3. Quando em excesso, o 
estanho e o ferro são elementos tóxicos. 
Relativamente ao ferro, uma exposição excessiva a este metal resulta em 
consequências patológicas, nomeadamente patologias nos rins, no coração, 
diabetes mellitus, disfunções hormonais, disfunções no sistema imunitário entre 
outros4. 
Complementos de Análise dos Alimentos 
6 
 
Na maioria dos casos, a análise de amostras alimentares requer
procedimentos simples e rápidos com elevada precisão. Inicialmente, a amostra 
precisa de ser digerida de forma a decompor a matriz e libertar o analito. Existem 
diversos métodos de digestão de amostras, sendo que a digestão química com 
recurso a misturas de ácido nítrico e peróxido de hidrogénio é um método muito 
utilizado na análise de metais. 
Posteriormente, a quantificação dos metais em estudo pode ser feita por 
espectroscopia de absorção atómica por chama. Esta técnica quantitativa 
baseia-se no princípio do que os metais no estado fundamental absorvem luz a 
um comprimento de onda específico. Os iões metálicos numa solução são 
convertidos ao seu estado atómico através da chama. Quando o comprimento 
de onda correto é fornecido, a quantidade de luz absorvida é medida e a 
concentração pode ser obtida através de curvas de calibração realizadas com 
concentrações conhecidas dos metais em estudo5. 
O objetivo deste trabalho experimental é avaliar a presença de ferro como 
contaminante em embalagens metálicas de produtos alimentares, resultando do 
processo de oxidação da lata metálica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Complementos de Análise dos Alimentos 
7 
 
Figura 2 Lata de ananás e de tomate utilizadas neste estudo. 
2. Materiais e Métodos 
2.1. Reagentes e Instrumentalização 
Os reagentes utilizados foram HNO3 concentrado, H2O2 a 30%, H20 destilada 
e solução concentrada de 1000 mg L-1. 
No decorrer da experiência foi utilizado material corrente de laboratório 
(balões volumétricos, pipetas automáticas, balança de precisão, tubos de vidro, 
etc). Para a determinação de ferro, um espetrómetro de absorção atómica (figura 
1) Ice 3000 Series (Thermo Scientific) foi utilizado, sendo os dados recolhidos 
através do software SOLAAR. 
 
Figura 1: Espetrofotómetro de absorção atómica iCE 3000 series. 
 
2.2. Amostragem e Condições Experimentais 
Uma lata de ananás em calda (marca Continente) e uma lata de sumo de 
tomate natural (marca Guloso) foram escolhidas para a análise (figura 2). 
Amostras foram retiradas das latas no instante zero e de 7 em 7 dias, até ao 14º 
dia. Posteriormente as amostras foram armazenadas no frigorífico e a análise foi 
efetuada após o 14º dia. Este ensaio foi realizado em triplicado com três latas de 
ananás e três latas de tomate independentes. 
 
 
 
 
 
Complementos de Análise dos Alimentos 
8 
 
2.3. Tratamento da Amostra 
Amostras foram pesadas numa margem entre 0,2-0,25 g de cada um dos 
tempos de amostragem – 0, 7 e 14 dias – foram submetidas a um processo de 
digestão. Foi adicionado 1mL de HNO3 concentrado e 1 mL de H2O2 a 30% às 
amostras. As amostras ficaram em pré-digestão “overnight” à temperatura 
ambiente durante 24h (figura 3). Após as 24h num reator (Techne) foram 
colocadas esferas de vidro em cada um dos tubos para evitar a evaporação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Em seguida, os tubos foram colocados a 60°C. Posterior e gradualmente, a 
temperatura foi subindo para os 80°C, 100°C, 120°C até atingir os 150°C. 
Quando a temperatura atingiu os 150°C, as amostras foram deixadas a digerir 
até à libertação de toda a matéria orgânica. Após o final da digestão, o sedimento 
e a mistura tornam-se límpida e incolor (figura 4), retirando-se as esferas de vidro 
de modo a permitir a evaporação total do ácido nítrico. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Por fim, após o arrefecimento dos tubos, são adicionados 10mL da solução 
matriz ácida (1,5 mL de HNO3 p.a. concentrado em 1000 mL de H20 
Figura 3: Pré-digestão "overnight" 
Figura 4: Amostras límpidas e incolores 
Complementos de Análise dos Alimentos 
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destilada/desionizada) e homogeneizou-se no vórtex. Ao branco foram 
adicionados os mesmos reagentes com exceção da amostra. 
 
2.4. Determinação da Concentração de Metais 
2.4.1. Preparação dos Padrões 
Foram preparadas cinco solução-padrão de ferro numa gama de 
concentrações entre 0,25 e 3,0 mg L-1, a partir de uma solução concentrada de 
ferro 1000 mg L-1. Os padrões foram submetidos ao mesmo tratamento das 
amostras a analisar, para manter as mesmas condições e minimizar o efeito das 
interferências. 
2.4.2. Quantificação de Ferro nas Amostras e nos Padrões 
Foi efetuada a leitura da absorção atómica de cada amostra e padrão, por 
espetrometria de absorção atómica por chama utilizando chama de ar e acetileno 
e um comprimento de onda de 248,2 nm. 
 
3. Resultados 
3.1. Performance Analítica 
Num método analítico, os limites de deteção e quantificação são parâmetros 
importantes para garantir a fiabilidade durante a quantificação de analitos em 
matrizes biológicas. O limite de deteção (LD) corresponde à concentração 
mínima de analito que é possível detetar com um determinado nível através do 
método escolhido. O limite de quantificação (LQ) corresponde à concentração a 
partir da qual é possível a quantificação do analito com exatidão e precisão. 
O limite de deteção e quantificação para o ferro foram calculados (Anexo I). O 
limite de deteção obtido é de 17,5 mg L-1 e o limite de quantificação é de 58,3 
mg L-1. 
 
 
 
 
 
Complementos de Análise dos Alimentos 
10 
 
3.2. Quantificação de Ferro nas Amostras 
3.2.1. Curva de Calibração 
A curva de calibração representada na figura 5 foi construída com base nos 
valores presentes na tabela 1. 
Tabela 1: Valores de absorvância obtidos para as concentrações padrão de ferro. 
Concentração (mg/L-1) Absorvância 248,2 nm 
3 0,048 
2 0,034 
1 0,02 
0,5 0,011 
0,25 0,006 
 
Através de um ajuste linear, a curva de calibração obtida deu origem à 
equação y = 0,0156x + 0,0022 para valores de concentração entre 0,25 e 3 mg 
L-1. O coeficiente de correlação – R2 – obtido para a reta foi de 0,9928. A reta 
interseta o gráfico na origem (0,0). 
 
Figura 5: Curva de calibração para o ferro. 
 
3.2.2. Concentração de Ferro nas Amostras 
As concentrações de ferro nas amostras de ananás e de tomate foram 
calculadas através da curva de calibração presente na figura 5 e com os dados 
experimentais de absorvância a 248,2 nm (tabela 2). O branco foi subtraído ao 
valor de absorvância das amostras. 
y = 0,0156x + 0,0022
R² = 0,9928
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3
A
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rv
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c
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 2
4
8
,2
 n
m
Concentração de Ferro (mg L-1)
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Tabela 2: Concentração de ferro nas amostras das latas de ananás e de tomate ao longo dos 
vários tempos de amostragem. 
 Concentração de Ferro (mg L-1) 
 Lata de Ananás Lata de Tomate 
Dias I II III I II III 
0 -0,001 -0,005 0,013 0,003 0,011 0,007 
7 0,01 0,032 0,016 0,004 0,013 0,01 
14 0,05 0,004 0,049 0,004 0,018 0,015 
 
Na figura 6 estão representados os dados presentes na tabela 2. Na figura 7 
estão representados a médias das concentrações de cada lata ao longo do 
tempo. 
 
Figura 6: Concentração de ferro nas amostras das latas de ananás e tomate ao longo dos 
vários tempos de amostragem 
 
 
 
 
 
 
-1,00
-0,50
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
3,00
3,50
I II III I II III
Ananás Tomate
C
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 d
e 
Fe
rr
o
 (
m
g 
L-
1 )
0 dias 7 dias 14 dias
0,000
0,500
1,000
1,500
2,000
2,500
0 dias 7 dias 14 dias
C
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n
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n
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 d
e 
Fe
rr
o
 (
m
g 
L-
1
) 
Ananás Tomate
Figura 7: Média da concentração de ferro nas amostras das latas de 
ananás e de tomate ao longo dos vários tempos de amostragem. 
Complementos de Análise dos Alimentos 
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4. Discussão 
Para quantificar o ferro nas amostras das latas de ananás e tomate, em 
primeiro lugar foi necessário digerir a amostra. Em seguida, desenhou-se uma 
curva de calibração com recurso a soluções padrão de concentração conhecida 
de ferro - o analito em estudo. A curva de calibração apresentava um coeficiente 
de correlação R2 = 0,9928, o que significa que o modelo linear ajustado explica 
98,28% da variável dependente (absorvância a 248,2 nm) a partir da
variável 
independente (concentração conhecida de ferro). Pode então assumir-se que a 
curva de calibração tem qualidade e será utilizada na quantificação das 
amostras. 
Quanto às concentrações de ferro obtidas através da reta de calibração, 
podemos observar uma maior flutuação nos valores dos triplicados da lata de 
ananás, comparativamente à lata de tomate. As amostras I e II da lata de ananás 
indicam concentrações negativas no tempo 0 dias, algo que não tem um 
significado físico possível, portanto trata-se de um problema no modelo utilizado 
para explicar os dados. Isto deve-se essencialmente ao facto de nesses casos, 
as concentrações de ferro sejam tão baixas ou nulas que o modelo cuja 
calibração varia de entre 0,25 e 3,0 mg L-1 não tem sensibilidade para calcular o 
valor correto com precisão e exatidão. 
No que diz respeito à performance do método analítico – espetrofotometria de 
absorção atómica por chama - pode observar-se que não é a mais adequada 
para a deteção e quantificação de ferro. Isto porque as concentrações calculadas 
ficam abaixo do limite de deteção e quantificação. Uma possível alternativa pode 
ser a espetrometria de absorção atómica por câmara de grafite pois apresenta 
uma maior sensibilidade. 
Na lata de ananás, as amostras II apresentam um valor superior de 
concentração de ferro no dia 7 do que no dia 14. Se o processo de oxidação da 
lata metálica ocorrer ao longo do tempo, a tendência do valor concentração de 
ferro será para aumentar. Tal não se verificou e isso pode ser explicado por 
alguma interferência da amostra resultante por exemplo, de um incompleto 
processo de digestão da matéria orgânica. Também é de realçar que as 
amostras dos vários dias embora sejam todas retiradas da mesma lata 
previamente homogeneizada, a colheita é aleatória e certas zonas podem 
Complementos de Análise dos Alimentos 
13 
 
apresentar uma maior concentração de ferro - zona de oxidação mais intensa da 
lata. 
Em média, embora a lata de ananás apresentasse uma menor concentração 
de ferro inicial, o seu declive ao longo do tempo é superior à lata de tomate. 
Aparentemente, o processo de oxidação é mais rápido ou abundante na lata de 
ananás e isso é coincidente com o facto de apenas no rótulo de ananás estar 
presente a indicação de após abertura, colocar o interior num recipiente não 
metálico (Anexo II). Esse resultado pode ser explicado pela presença de 
elementos que provocam a oxidação da lata na calda do ananás ou ainda de 
espécies reativas presentes no próprio ananás (por exemplo, a sua acidez). 
Na lata de tomate, todas as amostras apresentaram um aumento da 
concentração de ferro ao longo dos 14 dias, destacando-se que na amostra I 
esses valores eram muito inferiores aos das amostras II e III. Essas diferenças 
podem estar relacionadas com o facto de a colheita das amostras ter sido feita 
por 3 indivíduos diferentes e o armazenamento das latas metálicas ter sido feito 
em 3 ambientes diferentes. É sabido que as condições de armazenamento 
(temperatura) influenciam os processos de oxidação das latas. Não se pode 
ainda descartar o efeito do armazenamento das amostras no frigorífico após 
colheita. No entanto, como as reações químicas tendem a ser mais lentas quanto 
menor a temperatura, as baixas temperaturas do frigorífico desaceleram as 
possíveis reações de oxidação e permitem obter um valor de concentração de 
ferro à data da colheita da amostra. 
Apesar de se observar um aumento na concentração de ferro ao longo dos 14 
dias tanto na lata de ananás (2,06 mg kg-1) e na lata de tomate (0,650 mg kg-1), 
ambos os valores são abaixo do limite máximo recomendado pelas entidades 
reguladoras para ferro em alimentos (650 mg kg-1) e não apresentam um perigo 
imediato para a saúde do consumidor. 
 
 
 
 
 
Complementos de Análise dos Alimentos 
14 
 
5. Conclusão 
A avaliação da contaminação de ferro em alimentos enlatados – ananás e 
tomate - foi realizada com sucesso. 
Apesar do método analítico - espetrometria de absorção atómica por chama - 
escolhido não ser o mais adequado para a deteção e quantificação de ferro, 
poderia ser feita uma otimização em termos de otimização do fluxo de gás e 
altura do atomizador. De qualquer forma, os valores de concentração obtidos 
foram no geral os esperados e a concentração de ferro aumenta ao longo do 
tempo em alimentos enlatados após abertura da embalagem. 
Embora os valores obtidos neste trabalho experimental sejam de um caso em 
que uma lata foi aberta e permaneceu aberta 14 dias, contrariando as indicações 
do fabricante, e dos valores obtidos serem inferiores aos limites máximos é 
importante reconhecer que este fenómeno ocorre. Quando a lata está fechada, 
o processo de oxidação não ocorre na mesma intensidade pois existe uma 
câmara orgânica no interior das latas que protege o metal de contactar com o 
alimento. No entanto, os alimentos deixam de estar no seu estado estéril e são 
expostos ao ar sofrendo oxidação pelo ar atmosférico e também pela 
contaminação com microrganismos e geram um ambiente reativo que aumenta 
a corrosão da lata. 
Atualmente, alguns alimentos são comercializados em embalagens metálicas 
que podem contaminá-los com metais leva à necessidade de repensar aspetos 
essa indústria. Por exemplo, pode desenvolver-se um material mais resistente 
ou enriquecer as polpas com compostos que inibidores da corrosão natural das 
latas visto que é essencial garantir a saúde do consumidor. É ainda importante 
mencionar também que é preciso ter atenção à reutilização de embalagens 
metálicas pois podem ser uma fonte de contaminação de metais. 
 
 
 
 
Complementos de Análise dos Alimentos 
15 
 
6. Referências Bibliográficas 
1. A. Kassouf, H. Chebib, N. Lebbos & R. Ouaini (2013) Migration of iron, 
lead, cadmium and tin from tinplate-coated cans into chickpeas, Food 
Additives & Contaminants: Part A, 30:11, 1987-1992 
2. A. Grassino, Z. Grabarić, A. Pezzani, G. Squitieri, G. Fasanaro & M. 
Impembo (2009) Corrosion behaviour of tinplate cans in contact with 
tomato purée and protective (inhibiting) substances, Food Additives & 
Contaminants: Parte A, Volume 26:11,1488-1494 
3. http://www.fao.org/fileadmin/user_upload/gmfp/resources/al03_34e.pdf 
consultado a 11/07/2020 
4. J. Kang (2001) Chronic iron overload and toxicity: Clinical chemistry 
perspective, Clinical Laboratory Science, 14(3):209 
5. B. Welz, M. Sperling (1999), Atomic Absorption Spectrometry, Wiley-VCH, 
Weinheim, Alemanha, ISBN 3-527-28571-7. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
http://www.fao.org/fileadmin/user_upload/gmfp/resources/al03_34e.pdf
https://en.wikipedia.org/wiki/ISBN_(identifier)
https://en.wikipedia.org/wiki/Special:BookSources/3-527-28571-7
Complementos de Análise dos Alimentos 
16 
 
Anexo I 
Cálculo do Limite de Deteção e Quantificação para o Ferro 
 
Desvio Padrão Residual 
 
x y Y estimado (y-y^)2 
3 0,048 0,049 0,000001 
2 0,034 0,033 0,000001 
1 0,02 0,178 0,024964 
0,5 0,011 0,01 1E-06 
0,25 0,006 0,006 0 
 
Desvio padrão residual = 0,091 
Limite de Deteção 
 
b = 0,0156 
LD = 17,5 
 
Limite de Quantificação 
 
b = 0,0156 
LD = 58,3 
 
 
Complementos de Análise dos Alimentos 
17 
 
Anexo 2 
Rótulo da Lata de Ananás 
 
 
Rótulo da Lata de Tomate