Otimização de um método analítico eficiente e de baixo impacto ambiental para determinação de teobromina e cafeína em cacau e chocolates

O tema da sustentabilidade ambiental tem permeado o debate público, contudo, diversos métodos analíticos amplamente utilizados na indústria alimentícia ainda não incorporaram conceitos de química verde. Este trabalho apresenta um método otimizado utilizando princípios da química verde combinados com uma abordagem de planejamento experimental, e validado de acordo com as diretrizes da EURACHEM. Resumidamente, 0,08 g de nibs de cacau ou amêndoas (ou 0,18 g de chocolate) são extraídos por maceração bifásica com 4 mL de EtOH–H₂O (45:55, v/v) e 12 mL de n-heptano, pré-saturados, a 45 °C e 800 rpm por 35 min. A fase hidroetanólica é filtrada e 1,5 μL são analisados por UHPLC-UV a 272 nm, usando uma coluna C18 (100 × 2,1 mm, 1,6 μm) e 10% de EtOH em água a 0,3 mL/min, a 30 °C. O método apresentou eficiência de extração dos metabólitos de interesse superior, tempo de análise mais curto e menor impacto ambiental em comparação com o método de referência AOAC 980.14. Além disso, apresentou linearidade em toda a faixa investigada, precisão adequada para análises de matrizes complexas, baixos limites de detecção e quantificação, efeito de matriz e viés desprezíveis, boa exatidão e seletividade.

Resumo (inglês)

The topic of environmental sustainability has permeated public debate, however, several analytical methods widely used in the food industry have not yet incorporated green chemistry concepts. This work presents an optimized method utilizing green chemistry principles combined with an experimental design approach, validated according to EURACHEM guidelines. Briefly, 0.08 g of cocoa nibs or beans (or 0.18 g of chocolate) are extracted via biphasic maceration with 4 mL of EtOH–H₂O (45:55, v/v) and 12 mL of n-heptane, pre-saturated, at 45 °C and 800 rpm for 35 min. The hydroethanolic phase is filtered, and 1.5 μL is analyzed by UHPLC-UV at 272 nm, using a C18 column (100 × 2.1 mm, 1.6 μm) and 10% EtOH in water at 0.3 mL/min and 30 °C. The method demonstrated superior extraction efficiency of the metabolites of interest, shorter analysis time, and lower environmental impact compared to the AOAC 980.14 reference method. Furthermore, it showed linearity across the entire investigated range, adequate precision for complex matrix analysis, low limits of detection and quantification, negligible matrix effect and bias, and good accuracy and selectivity.

Palavras-chave

Theobroma cacao , Cromatografia líquida , Química verde , Preparo de amostras (Química) , Planejamento experimental , Cacueiro

Idioma

Português

Citação

SANTIAGO, Maria Gabriela de Albuquerque. Otimização de um método analítico eficiente e de baixo impacto ambiental para determinação de teobromina e cafeína em cacau e chocolates. 2026. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Botucatu, 2026.