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Análise de metais pesados na cadeia de alimentos e na nutrição animal via técnicas ICP-OES, ICP-MS e fluorescência de raio X (ED-XRF)

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Mais de 25 anos se passaram desde que os computadores pessoais se popularizaram e a internet começou a fazer parte do nosso dia a dia. Contudo, hoje vivemos uma transformação digital significativa, em que todos os processos produtivos dos mais variados setores são automatizados, tornando-se mais eficientes.

O setor da produção de alimentos também se beneficia com a tecnologia e as inovações empregadas, conferindo mais agilidade, precisão e confiabilidade nos resultados. Nas análises de metais pesados, por exemplo, isso é de extrema importância, já que devido à sua toxicidade, o seu consumo pode causar sérios problemas de saúde tanto em humanos quanto em animais.

Pensando nisso tudo, elaboramos este artigo para falarmos sobre as vantagens da tecnologia na produção de alimentos e como os métodos ICP-OES, ICP-MS e fluorescência de raio-X (ED-XRF) auxiliam as análises de metais pesados. Confira!

A importância da tecnologia na indústria alimentícia

A quantidade de informações e a velocidade com que elas chegam até as pessoas nos faz ter a sensação de que o tempo tem transcorrido de forma diferente do que sempre foi. Hoje, o tempo é um dos atributos de maior valor que as pessoas ou empresas têm.

Indústrias querem se destacar em meio ao mercado altamente competitivo, e clientes querem agilidade e rapidez nos resultados. Nesse cenário, a chave para a tão exigida eficiência é a automação dos processos com o uso de máquinas e sistemas operacionais especialmente desenvolvidos para o setor em que se atua.

Com isso, é possível eliminar etapas manuais ou antigas metodologias de trabalho que causam gargalos e atrasos na produção, já que as etapas são previstas e conectadas entre si. Porém, a alta produtividade perde o seu valor à medida que a qualidade das informações ou dos produtos diminui, ou seja, não se deve permitir que a otimização na execução afete o resultado, seja das informações ou dos produtos.

Novamente, a tecnologia se torna uma ferramenta-chave para eliminar o paradoxo existente entre pressa e perfeição. Com equipamentos e softwares inovadores, o controle de qualidade se torna mais rígido e mais preciso, e, como você bem sabe, na indústria da produção de alimentos e da nutrição animal isso é imprescindível.

É possível fornecer rações e alimentos variados, com a certeza de entregar segurança e confiabilidade para os clientes. O uso de ferramentas tecnológicas é o que une o dinamismo à excelência.

Os benefícios da tecnologia na cadeia de produção de alimentos

Como você pôde ver até aqui, entre os principais benefícios que a aplicação da tecnologia traz à produção de alimentos é a produtividade e a segurança, tanto na execução do processo fabril quanto nos resultados obtidos.

Em meio à crescente demanda mundial por alimentos, as empresas precisam se adequar aos avanços da Tecnologia da Informação e melhorar a sua produção como um todo. Entretanto, não é só a população que cresce: a conscientização por alimentos de qualidade é cada vez mais perceptível nas pessoas.

Com isso queremos dizer que as empresas de produção de alimentos e as do ramo da nutrição animal não devem adotar a tecnologia apenas quando não podem mais fugir dela. O retorno que o investimento em instrumentos de ponta traz geralmente supera o seu custo, evidenciando vantagens como:

  • mais eficiência;
  • redução de custos;
  • otimização da gestão;
  • atualização constante das inovações do mercado;
  • mais confiabilidade nos processos e análises;
  • mais precisão nos resultados;
  • mais competitividade.

As análises de metais pesados na cadeia de alimentos e na nutrição animal

Em meio à necessidade de produzirmos alimentos de qualidade à população, as análises de metais pesados são fundamentais, visto que a contaminação química está associada a sérios problemas de saúde. Câncer, diabetes, problemas cardiovasculares, neurotoxicidade e distúrbios no desenvolvimento cognitivo infantil são alguns exemplos do de doenças que o excesso de chumbo e arsênio inorgânico podem ocasionar.

Vale lembrar que os metais pesados passam pelo fenômeno da bioacumulação, em que a concentração dos elementos aumenta à medida que se sobe na cadeia trófica. Dessa forma, é crucial que o setor de nutrição animal esteja livre de contaminantes para que os produtos de origem animal também estejam inócuos.

Para evitar a exposição das de pessoas e de animais a metais tóxicos, a instrumentalização analítica das amostras deve ser de alta qualidade e confiança. As técnicas a seguir são as mais utilizadas no mercado. Com alta sensibilidade, detectam níveis muito baixos de concentração de metais pesados. Veja só.

Espectrometria de emissão óptica em plasma com acoplamento indutivo (ICP-OES)

Esse método analítico quantifica metais, semimetais e terras raras em variados tipos de amostras. Seu princípio é a detecção da radiação eletromagnética emitida por íons excitados ou átomos neutros nas regiões do espectro eletromagnético visível e ultravioleta.

Nessa técnica, a ionização das substâncias que serão analisadas é feita pelo plasma indutivo de argônio. Diferentemente do que ocorre no método de absorção atômica, a ICP-OES tem energia suficiente para excitar a maioria dos elementos químicos que existem, o que lhe confere uma ampla faixa de analitos.

A ICP-OES ocorre por propagação de radiação, então, analisa-se a população de átomos e íons excitados. Os componentes típicos dos equipamentos são:

  • sistema de introdução da amostra;
  • fonte de plasma com acoplamento indutivo;
  • gerador de radiofrequência;
  • espectrômetro. 

Espectrometria de massa com plasma acoplado indutivamente (ICP-MS)

Nesse método, os íons gasosos que foram gerados no plasma indutivo são introduzidos no espectrômetro de massas e são, então, separados de acordo com a razão massa e carga por meio do transporte sob a ação de campos elétricos e magnéticos que alteram as suas trajetórias.

O ICP-MS é amplamente conhecido e utilizado devido à sua capacidade de detectar metais e não metais em amostras líquidas, mesmo em concentrações muito baixas (nanogramas por litro). Além disso, tem capacidade de detectar diferentes isótopos do mesmo elemento químico, sendo uma ferramenta muito útil para a marcação isotópica.

Fluorescência de raio-X por dispersão de energia (ED-XRF)

A técnica de análise por ED-XRF se baseia em mensurar a intensidade dos raios-X fluorescentes característicos de cada elemento químico. Dessa forma, a amostra recebe diretamente os raios-X da fonte, e a fluorescência oriunda da amostra é medida por meio de um detector de energia dispersiva.

Esse detector tem a capacidade de discriminar a radiação característica da amostra de outras energias (de diferentes elementos presentes na amostra). Essa separação se chama dispersão, daí o nome da técnica.

A ED-XRF permite a análisesimultânea de vários elementos, além de não ser destrutiva e não exigir o pré-tratamento da amostra sólida. Amostras líquidas podem passar por uma pré-concentração por precipitação, quelação, troca iônica etc.

Como você viu, a tecnologia tem sido empregada em praticamente todos os setores industriais, devido aos inúmeros benefícios que traz para as empresas e para os clientes. Na produção de alimento e na nutrição animal, a análise de metais pesados pode ser automatizada, sem perder a acurácia precisão e a confiabilidade dos resultados.

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