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Tipo do documento: Dissertação
Título: Sistema em fluxo multicomutado explorando a imobilização de enzima e reagente sólido na determinação espectrofotométrica de ureia em leite
Autor: RODRIGUES, Julyana Cosme 
Primeiro orientador: LAVORANTE, André Fernando
Primeiro coorientador: SILVA, Wagner Eduardo da
Primeiro membro da banca: GOMES, Maria José de Filgueiras
Segundo membro da banca: SANTOS, Jandyson Machado dos
Resumo: A detecção de ureia em concentrações acima de 14 mg dL-1 admite-se a possibilidade de ocorrência de fraudes no leite, o que não é possível de ser verificado através do método oficial, pois detecta apenas nitrogênio total. Neste trabalho, é proposto um sistema de análise em fluxo multicomutado para a determinação espectrofotométrica de ureia em leite de vaca empregando a enzima urease imobilizada em celulose bacteriana e o reagente sólido, MOF (metal-organic framework) como reagente colorimétrico. Na caracterização da MOF, os resultados de FTIR evidenciaram a presença dos grupos característicos da MOF-Cu2+ contendo íons carboxilatos como ligante. O procedimento analítico proposto foi baseado na reação de hidrólise da ureia catalisada pela enzima urease, produzindo NH4+,que reage com o MOF-Cu2+ formando do tetraminocobre (II), monitorado em 450nm. O sistema proposto é composto de duas minibombas solenoides, uma válvula solenoide de três vias, uma coluna confeccionada em polimetil-metacrilato (PMMA) composta por duas partes iguais, separadas por discos de sílica, onde ocorre a reação enzimática e, posteriormente, a reação colorimétrica e um espectrofotômetro. O controle do sistema foi desenvolvido empregando a programação de linguagem C, por meio de uma placa de arduino® UNO. Após a otimização do sistema, obteve-se respostas lineares entre 1,0 e 50,0 mg dL-1 de ureia (R = 0,997, n = 11) com limites de detecção e quantificação estimados em 0,082 mg dL-1 e 0,272 mg dL-1 respectivamente, frequência analítica de 7 determinações por hora, consumo de solução de amostra de 0,8 mL, totalizando 1,4 mL de resíduo final, respectivamente. Estudos de potenciais interferentes demonstraram a seletividade do método proposto. Posteriormente, amostras de leite UHT, leite em pó e composto lácteo foram adquiridas nos mercados locais da região metropolitana do Recife e analisadas empregando o sistema proposto. Testes de adição e recuperação foram realizados para validação do procedimento, obtendo-se variação entre 90 e 103 %, demonstrando a eficiência do método proposto na detecção de ureia em amostras de leite. Comparado os resultados obtidos pelo método proposto e pelo método de referência (KIT Ureia CE) e, aplicando o teste F (precisão) e o teste t(exatidão), os resultados não apresentaram diferença significativa ao nível 95% de confiança. O sistema proposto apresentou-se robusto com uma estrutura de fácil implementação e operação viabilizando sua aplicação em análises de rotina.
Abstract: Detection of urea in excess of the permitted concentrations is possible with the possibility of milk fraud, which is not possible through the official method. In this work, we propose a multicommuted flow analysis system for the spectrophotometric determination of urea in milk using the urease enzyme immobilized in bacterial cellulose and the solid reagent, MOF (metal-organic framework) as colorimetric reagent. In the characterization of the MOF, the FTIR results showed the presence of the characteristic groups of MOF-Cu+2 containing carboxylate ions as ligand. The proposed analytical procedure was based on the urea hydrolysis reaction catalyzed by urease, producing NH4+, which reacts with MOF-Cu+2 forming tetramino copper (II), monitored at 450nm. The proposed system consists of two solenoid mini-pumps, a three-way solenoid valve, a column made of polymethyl methacrylate (PMMA) composed of two equal parts, separated by silica discs, where the enzymatic reaction occurs and, later, the colorimetric reaction and a multichannel (UV / VIS) spectrophotometer, model USB 4000 (Ocean Optics®). System control was developed using C language programming through an arduino® UNO board. After system optimization, linear responses were obtained between 1.0 and 50.0 mg dL-1 urea (R = 0.997, n = 11) with estimated detection and quantitation limits of 0.082 mg dL-1 and 0.272 mg dL-1 respectively, analytical frequency of 7 determinations per hour, 0.8 mL sample solution consumption, totaling 1.4 mL of residue, respectively. Potential interfering studies have shown the selectivity of the proposed method. Subsequently, samples of UHT milk, milk powder and milk compost were purchased from local markets in the metropolitan region of Recife and analyzed using the proposed system. Addition and recovery tests were performed to validate the procedure, obtaining variation between 90 and 103%, demonstrating the efficiency of the proposed method in detecting urea in milk samples. Comparing the results obtained by the proposed method and the reference method (KIT Urea CE) and applying the F test (precision) and the t test (accuracy), the results showed no significant difference at the 95% confidence level. The proposed system was robust with a structure of easy implementation and operation enabling its application in routine analysis.
Palavras-chave: Análise em fluxo multicomutado
Espectrofotometria
Leite
Ureia
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal Rural de Pernambuco
Sigla da instituição: UFRPE
Departamento: Departamento de Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Citação: RODRIGUES, Julyana Cosme. Sistema em fluxo multicomutado explorando a imobilização de enzima e reagente sólido na determinação espectrofotométrica de ureia em leite. 2019. 59 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Química) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/8406
Data de defesa: 13-Ago-2019
Aparece nas coleções:Mestrado em Química

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