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Previous issue date: 2011-04-29 / Universidade Federal de Sao Carlos / The following topics were investigated in this thesis: a) the electrochemical response of a boron-doped diamond electrode, after different electrochemical pretreatments, for two antioxidants (butylated hydroxyanisole BHA and butylated hydroxytoluene BHT) and three food colorants (tartrazine TT, sunset yellow SY, and brilliant blue BB); b) the development of electroanalytical methods for the simultaneous determination of these antioxidants and colorants, using pulse voltammetric techniques (SWV and DPV) and the multiple pulse amperometric technique coupled to a FIA system (MPA-FIA). In general, for the antioxidants as well as the food colorants, lower redox potentials and higher intensities of peak current were obtained after the BDD electrode underwent cathodic pretreatment on its surface. Better analytical conditions for the determination of both antioxidants in 0.01 mol L-1 KNO3 (30% v/v ethanol; pHcond. = 1.5) were obtained using SWV, which was selected for the simultaneous determination of BHA and BHT, when a 300 mV separation between their oxidation peak potentials was attained. The corresponding analytical curves were linear in the concentration range 5.99 × 10-7 to 1.01 × 10-5 mol L-1, with detection limits of 1.45 10-7 mol L-1, for BHA, and 2.47 10-7 mol L-1, for BHT. The simultaneous determination of these antioxidants was also carried out using MPA-FIA, applying a dualpotential waveform: Edet.1 = 850 mV / 200 ms and Edet.2 = 1150 mV / 200 ms vs. Ag/AgCl (3.0 mol L-1 KCl). Only BHA is oxidized at Edet.1, while both BHA and BHT are oxidized at Edet.2; thus, IBHA = IEdet.1 and IBHT = IEdet.2 - IEdet.1. The respective analytical curves presented a good linearity in the investigated concentration ranges (4.80 10-8 - 3.00 10-6 mol L-1, for BHA, and 6.80 10-7 6.80 10-5 mol L-1, for BHT), with detection limits of 3.00 10-8 mol L-1, for BHA, and 4.00 10-7 mol L-1, for BHT. DPV was used for the simultaneous voltammetric determination of the colorant pairs TT and SY or BB and SY; in the 0.10 mol L-1 H2SO4 supporting electrolyte, the separation between the reduction peak potentials was 150 mV, for TT and SY, and 189 mV, for BB and SY. The corresponding analytical curves were obtained in the concentration ranges 9.99 × 10-8 - 5.66 × 10-6 mol L-1, for TT, and 2.00 × 10-8 - 4.76 × 10-6 mol L-1, for SY, 5.96 × 10-7 - 9.90 × 10-6 mol L-1, for BB, and 9.99 × 10-8 - 4.76 × 10-6 mol L-1, for SY. The obtained detection limits were 6.27 × 10-8 mol L-1 and 1.31 × 10-8 mol L-1 for the pair TT and SY, respectively, and 1.43 × 10-7 mol L-1 and 2.56 × 10-8 mol L-1, for the pair BB and SY, respectively. An MPA-FIA procedure for the simultaneous determination of these pairs of colorants was also developed. The dual-potential waveform was the following: Edet.1 = -150 mV / 400 ms, when only SY is reduced, and Edet.2 = -450 mV / 100 ms vs. Ag/AgCl (3.0 mol L-1 KCl), when both TT and SY or BB and SY are reduced. Detection limits of 2.55 10-6 mol L-1 and 8.10 10-7 mol L-1 were obtained for colorant pair TT and SY, respectively, and 3.52 10-6 mol L-1 and 8.54 10-7 mol L-1, for the pair BB and SY, respectively. Finally, the proposed methods were successfully applied in the simultaneous determination of those antioxidants and colorants in food products; the obtained results were satisfactory and similar to those obtained using high-performance liquid chromatography methods adopted as comparative methods. / Nesta tese investigou-se: a) a resposta eletroquímica de um eletrodo de diamante dopado com boro, após diferentes pré-tratamentos eletroquímicos, para dois antioxidantes (butilhidroxianisol - BHA e butilhidroxitolueno - BHT) e para três corantes (tartrazina - TT, amarelo crepúsculo - AC e azul brilhante - AB); b) o desenvolvimento de métodos eletroanalíticos para a determinação simultânea destes antioxidantes e corantes, empregando as técnicas voltamétricas de pulso (SWV e DPV) e a técnica amperométrica de múltiplos pulsos acoplada a um sistema FIA (MPA-FIA). Em geral, tanto para os antioxidantes quanto para os corantes, menores potenciais redox e maiores intensidades de correntes de pico foram obtidos após o eletrodo de BDD passar por um pré-tratamento catódico em sua superfície. Melhores condições analíticas para a determinação de ambos os antioxidantes em eletrólito suporte de KNO3 0,01 mol L-1 (30% v/v de etanol; pHcond. = 1,5) foram obtidas usando SWV, que foi selecionada para a análise simultânea do BHA e BHT, quando apresentaram uma separação de 300 mV entre seus potenciais de pico de oxidação. As correspondentes curvas analíticas apresentaram boa linearidade na faixa de concentração de 5,99 × 10-7 a 1,01 × 10-5 mol L-1, com limites de detecção iguais a 1,45 × 10-7 mol L-1, para BHA, e 2,47 × 10-7 mol L-1, para BHT. A determinação simultânea desses antioxidantes também foi realizada utilizando a MPA-FIA, aplicando-se a seguinte sequência de pulsos de potencial: Edet.1 = 850 mV / 200 ms e Edet.2 = 1150 mV / 200 ms vs. Ag/AgCl (KCl 3,0 mol L 1). Em Edet.1 ocorre a oxidação apenas do BHA e em Edet.2 ocorre a oxidação de BHA e BHT; portanto, IBHA = IEdet.1 e IBHT = IEdet.2 - IEdet.1. As XVIII respectivas curvas analíticas apresentaram boas linearidades nas faixas de concentrações estudadas (4,80 10-8 - 3,00 10-6 mol L-1, para BHA, e 6,80 10-7 - 6,80 10-5 mol L-1, para BHT), com limites de detecção de 3,00 10-8 mol L-1, para BHA, e 4,00 10-7 mol L-1, para BHT. Para a determinação voltamétrica simultânea dos pares de corantes TT e AC ou AB e AC foi utilizada a DPV; em eletrólito suporte de H2SO4 0,10 mol L-1, as separações entre os potenciais de redução foram de 150 mV, para TT e AC, e 189 mV, para AB e AC. As correspondentes curvas analíticas foram obtidas nas faixas de concentração de 9,99 × 10-8 - 5,66 × 10-6 mol L-1, para TT, 2,00 × 10-8 - 4,76 × 10-6 mol L-1, para AC, 5,96 × 10-7 - 9,90 × 10-6 mol L-1, para AB e 9,99 × 10-8 - 4,76 × 10-6 mol L-1, para AC. Os limites de detecção obtidos foram 6,27 × 10-8 mol L-1 e 1,31 × 10-8 mol L-1 para o par de corantes TT e AC, respectivamente, e 1,43 10-7 mol L-1 e 2,56 10-8 mol L-1 para o par AB e AC, respectivamente. Também foi desenvolvido um procedimento para a determinação simultânea desses pares de corantes utilizando-se MPA-FIA. A sequência de aplicação dos pulsos de potencial foi a seguinte: Edet.1 = -150 mV / 400 ms, quando ocorre a redução apenas de AC, e Edet.2 = -450 mV / 100 ms, quando ocorre a redução de ambos os corantes (TT e AC ou AB e AC). Os limites de detecção obtidos foram 2,55 10-6 mol L-1 e 8,10 10-7 mol L-1, para o par de corantes TT e AC, respectivamente, e 3,52 10-6 mol L-1 e 8,54 10-7 mol L-1, para o par de corantes AB e AC, respectivamente. Finalmente, foi realizada a determinação simultânea desses antioxidantes e corantes em amostras de produtos alimentícios; os resultados obtidos foram satisfatórios e concordantes com os resultados obtidos empregando-se os métodos cromatográficos, adotados como métodos comparativos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/6192 |
| Date | 29 April 2011 |
| Creators | Medeiros, Roberta Antigo |
| Contributors | Fatibello Filho, Orlando |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Química, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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