O Guia Completo para Sal em Alimentos

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Existem várias maneiras de medir e analisar o sal nos alimentos. Neste boletim explicamos os diferentes métodos usados para medir sal em alimentos, por que precisamos dele e o efeito em nossa saúde.

Sal nos Alimentos

O sódio ocorre naturalmente ou pode ser adicionado como aditivo em produtos alimentícios. O sódio é normalmente adicionado a produtos alimentícios na forma de cloreto de sódio (NaCl), mas também pode ser adicionado em outras formas, incluindo nitrito de sódio, bicarbonato de sódio, benzoato de sódio e glutamato monossódico (MSG). Esses compostos são adicionados aos alimentos para melhorar o sabor, agir como um aglutinante e/ou inibir o crescimento microbiano para prolongar a validade de um produto.

Estima-se que até 75% de nossa ingestão alimentar de sódio provenha de alimentos embalados ou de restaurantes.

Os outros principais contribuintes de sódio são sal de mesa, condimentos e outros temperos, como sal temperado. É importante notar que nem todos os sais contêm cloreto de sódio. Existem outros sais, incluindo cloreto de potássio (KCl) e cloreto de cálcio (CaCl2). Mas de um modo geral, o cloreto de sódio é um dos sais mais comuns adicionados aos alimentos.

Efeito do Sódio na Saúde

O sódio é um mineral necessário para todos nós. Por exemplo, ele é necessário para que os sistemas nervoso e muscular funcionem. É encontrado principalmente no sangue e fluidos extracelulares.

A quantidade de sódio no sangue afeta a pressão sanguínea. Por exemplo, um aumento nos níveis de sódio no sangue aumentará o volume sanguíneo, que por sua vez aumentará a pressão sanguínea.

Existem muitos efeitos prejudiciais da pressão sanguínea alta, incluindo um risco aumentado de doença cardiovascular, insuficiência cardíaca congestiva e doença renal.

A principal fonte de nossa ingestão de sódio é o cloreto de sódio. A OMS indica o consumo diário de até 2 gramas de sódio (cerca de 5 gramas de sal).

Existem muitos exemplos em que é necessária uma maior ingestão de sódio. Por exemplo, um atleta perderá maiores quantidades de sódio à medida que transpira em comparação com uma pessoa com um estilo de vida sedentário.

A quantidade de sódio nos alimentos processados ​​e manufaturados deve ser medida e indicada na parte de Informações Nutricionais do rótulo. O sódio é listado junto com o valor percentual diário associado (% VD) de sódio em uma porção de um alimento. Um VD de 100% é inferior a 2.4 gramas/dia. Os alimentos também podem ser rotulados de acordo com a quantidade de sódio por porção, para identificação rápida.

Métodos de Análise de Sódio

Existem muitos métodos diferentes disponíveis para determinar o teor de sódio (sal) dos alimentos, com cada método tendo suas próprias vantagens e limitações. A seleção do método é uma decisão importante a ser tomada ao elaborar um plano de garantia da qualidade.

As considerações na determinação dos métodos apropriados incluem o custo do equipamento, a precisão desejada e o nível de experiência da pessoa que realiza o teste. Os métodos de medição mais comuns para determinar o teor de sódio (sal) são:

  • Refratometria
  • Condutividade
  • Eletrodos de Íons Seletivos (ISEs)
  • Titulação

Método 1: Refratômetro

Este método determina o teor de sal de uma substância com base no índice de refração. O índice de refração é determinado passando uma luz através de um prisma para uma amostra e medindo como a luz se curva. Os refratômetros determinam o ângulo crítico de uma amostra. O ângulo crítico é o ângulo no qual nenhuma luz é refratada e toda a luz é refletida internamente.

A refratometria pode ser usada para determinar uma ampla variedade de parâmetros, incluindo açúcar, propileno glicol, gelatina e sal.

Cada refratômetro é baseado no efeito da densidade e da temperatura no índice de refração para um parâmetro específico. O índice de refração é convertido em uma unidade de medida como % Brix (sólidos solúveis como sacarose) ou % de sal.

Existem dois tipos de refratômetros: digital e mecânico.

Refratômetros Mecânicos

Nos refratômetros mecânicos, a amostra é colocada em um prisma e o usuário olha através de uma lente para observar a “linha de sombra” para determinar esse ângulo crítico. Como a temperatura afeta muito o índice de refração, a compensação de temperatura é obtida usando tiras bimetálicas que movem a lente ou a escala à medida que se expandem ou contraem devido a mudanças na temperatura.

Os refratômetros manuais são um investimento de baixo custo, mas com precisão limitada devido à subjetividade da determinação da “linha de sombra”, variações na luz ambiente e compensação limitada de temperatura.

Refratômetros Digitais

Os refratômetros digitais utilizam uma fonte de luz interna em um comprimento de onda fixo. Essa luz interna passa através de um prisma e entra na amostra, e um detector de luz interno identifica o ângulo crítico.

Os refratômetros digitais removem a subjetividade da determinação manual da linha de sombra e melhoram a compensação de temperatura devido ao uso de algoritmos pré-programados; eles também podem realizar medições em faixas de temperatura mais amplas.

Os refratômetros são atraentes devido ao baixo custo inicial e por não usar reagentes químicos. Uma pequena amostra é tudo o que é necessário. Isso os torna ideais para uso quantitativo em soluções simples, como uma solução de salmoura. No entanto, este método não é específico para o sal. Outras substâncias presentes na amostra alterarão o índice de refração. Essas substâncias incluem gorduras, açúcares e minerais.

Refratômetro para Cloreto de Sódio


Método 2: Condutividade Elétrica (EC)

O sal de mesa se dissocia como dois íons em solução: sódio e cloreto. Como os íons são partículas carregadas, a eletricidade é conduzida com mais facilidade. Como resultado, um medidor de condutividade elétrica (EC) pode ser usado para estimar a quantidade de sal dissolvido em solução. Uma vez obtida a medida da EC, um fator de conversão específico para o sal deve ser aplicado para obter a quantidade de sal em uma solução. Muitos medidores possuem esse cálculo integrado.

Existem dois tipos principais de sondas usadas na medição da condutividade em alimentos: sondas com dois eletrodos e sondas de quatro anéis.

Dica da Hanna: Lembre-se, a EC é capaz de dizer a concentração de íons em solução, mas não o que são esses íons. Se você tiver uma amostra mais complexa, outra forma de medição, como a titulação, seria mais adequada para sua aplicação.

Sondas com dois eletrodos

Sondas com dois eletrodos são feitas a partir de dois eletrodos espaçados a uma distância conhecida um do outro. Essa distância é chamada constante de célula. Uma tensão é então aplicada aos dois eletrodos e a corrente é medida entre eles. Por fim, é possível determinar a resistência, que pode ser usada para calcular a condutividade.

Sondas com dois eletrodos têm a vantagem de exigir um tamanho pequeno de amostra e geralmente são mais baratas que outras tecnologias de condutividade. No entanto, diferentes faixas de sal requerem constantes celulares diferentes usando sondas de dois eletrodos. Isso significa que vários sensores são necessários para diferentes faixas.

Sondas de Quatro Anéis

Esses sensores usam eletrodos de quatro anéis. Dois desses anéis são eletrodos sensores; os outros dois são eletrodos de acionamento. Os eletrodos de acionamento aplicam uma tensão alternada que induz corrente na solução. Os eletrodos sensores medem a queda de tensão e a medição é convertida em condutividade elétrica.

Os sensores de condutividade de quatro anéis têm ampla faixa de medição e podem cobrir praticamente todas as amostras de alimentos. No entanto, essas sondas geralmente exigem mais amostra para que os eletrodos sejam totalmente submersos devido ao espaço necessário para todas as sondas. Essas sondas também tendem a ser mais caras, em parte devido à platina necessária para sua fabricação.

A condutividade representa uma opção atraente para uma configuração de CQ por sua facilidade de uso e acessibilidade. No entanto, sondas de condutividade medem a condutividade, não sais específicos. Isso significa que quaisquer íons (por exemplo, cálcio, magnésio, etc.) interferirão nas medições. Assim, as medições de condutividade apenas estimam o teor de sal em vez de fornecer um valor exato.

Medidor Portátil de Salinidade e ISE - Linha Foodcare

Método 3: Eletrodo de Íons Seletivos (ISE)

O terceiro método para determinar o teor de sal nos alimentos é com o uso de um eletrodo de íon seletivo, também conhecido como ISE.

Um ISE é um sensor químico usado para determinar a concentração de um íon específico em uma solução. Nos ISEs de sódio, a ponta é um bulbo de vidro sensível ao sódio. Como um eletrodo de pH, os ISEs obedecem à resposta nernstiana, o que nos permite correlacionar uma leitura de milivolt (mV) a um valor de concentração.

Dica da Hanna: Os ISEs requerem cuidados para garantir medições precisas.

O bulbo de vidro do ISE de sódio deve ser sempre hidratado em uma solução eletrolítica. Além disso, o eletrodo precisa de decapagem periódica para garantir que uma nova camada de vidro sensor seja exposta antes da medição.

O ISE deve ser calibrado diariamente para garantir medições precisas. Os padrões de calibração devem conter a concentração esperada do teor de sódio dos alimentos. Por exemplo, um padrão de calibração deve ter uma concentração mais alta que o valor esperado e o outro uma concentração mais baixa.

O ajustador de força iônica (ISA) também deve ser adicionado em uma proporção fixa aos padrões de calibração e às amostras para obter leituras precisas. A resposta do eletrodo é afetada pela concentração e atividade dos íons. O ISA padroniza a atividade de íons entre os padrões de calibração e as amostras, garantindo que as mudanças na resposta do eletrodo sejam baseadas nas mudanças na concentração de íons. Após a calibração, é possível realizar medições de amostras líquidas ou sólidas. As amostras sólidas requerem pré-tratamento para produzir uma pasta que pode ser medida com a sonda.

Os ISEs de sódio são específicos para a medição de sódio e são propensos a pouca interferência. O custo inicial para medir o sódio com um ISE é moderado. É necessário um medidor de pH com uma leitura da concentração ISE ou um medidor específico para ISE de sódio, juntamente com os padrões de ISE, ISA e de calibração.

Método 4: Titulação

A titulação é o método mais comum de análise de sal utilizado por fabricantes de alimentos com um laboratório próprio.

Um método de titulação é referenciado por organizações, incluindo a AOAC, para uma variedade de produtos alimentícios, incluindo queijos, carnes e vegetais. A titulação é um procedimento em que uma solução de uma concentração conhecida (titulante) é usada para determinar a concentração de uma solução desconhecida (analito).

Os resultados são calculados com base na quantidade de titulante usada para atingir um ponto final. Um ponto final pode corresponder a uma mudança de cor com o uso de um indicador químico ou a detecção com um sensor potenciométrico, como um ISE de cloreto ou de prata.

Titulação Manual: Método Mohr

Uma forma de determinar o teor de sal por titulação é pelo método de Mohr. Historicamente, o método Mohr é um método de titulação manual usando nitrato de prata como titulante e cromato de potássio como indicador de cor. Nesta titulação, uma bureta volumétrica é usada para adicionar manualmente titulante de nitrato de prata a uma amostra que possui o analito de cloreto como indicador.

A reação entre os íons prata e cloreto produz um precipitado insolúvel de cloreto de prata (AgCl). O nitrato de prata é adicionado até que todos os íons de cloreto tenham reagido com o nitrato de prata. Neste ponto, qualquer nitrato de prata adicional estará em excesso, resultando na presença de íons de prata.

manual titration burette

Os íons de prata se ligam ao indicador de cor do cromato de potássio para produzir uma cor vermelha na solução. Isso sinaliza o ponto final da titulação. A concentração de cloreto é então calculada a partir do volume de nitrato de prata que foi adicionado e depois usado para inferir o teor de sódio ou cloreto de sódio.

Dica da Hanna: A titulação manual depende da interpretação subjetiva da alteração do indicador de cores.

Por esse motivo, esse método é propenso a superestimar o teor de sal. Um desafio adicional com uma titulação manual é a medição precisa do titulante usado.

O investimento para realizar uma titulação manual com titulante de nitrato de prata, indicador de cor, bureta volumétrica e outros artigos de vidro necessários é muito baixo.

Titulação Automática: Método Potenciométrico
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A titulação com nitrato de prata pode ser automatizada com um sistema de titulação potenciométrica. Um sistema de titulação para análise de sal é equipado com um eletrodo ISE ou com ligote de prata. Os ISEs são sensíveis à concentração de íons de cloreto ou de prata. Os eletrodos de prata oferecem uma opção de manutenção mais baixa que atende aos padrões da indústria. Ambos os eletrodos são usados para monitorar a solução quanto a uma mudança no potencial de mV como resultado do fato dos íons pertinentes serem consumidos ou excedidos.

Os sistemas de titulação potenciométricos controlam automaticamente a dosagem de titulantes e a detecção de pontos finais. A detecção automática de endpoint aumenta a precisão da titulação, eliminando a subjetividade humana associada a uma titulação usando um indicador visual. Em vez de monitorar uma cor, o titulador determina o ponto final medindo alterações no potencial de mV. É importante notar que não há calibração de um ISE ou de um eletrodo de prata com titulação potenciométrica, uma vez que é importante uma mudança abrupta de mV.

O sistema de dosagem automatizado de um titulador potenciométrico também aumenta a precisão devido à capacidade de dispensar e medir quantidades finitas de titulante.

Muitos sistemas de titulação apresentam a capacidade de dosar dinamicamente um titulante. A dosagem dinâmica permite que o medidor controle a quantidade de titulante que é dosada com base no progresso da titulação. Doses maiores são dispensadas no início da titulação, com doses progressivamente menores à medida que o ponto final se aproxima. Isso economiza tempo e reduz a probabilidade de ultrapassar o ponto final.

Os tituladores automáticos também executam todos os cálculos necessários e exibem os resultados nas unidades de concentração desejadas. Os outros benefícios de um sistema de titulação automática incluem a capacidade de gerar relatórios de rastreabilidade e a opção de realizar outras titulações, incluindo acidez.

Conclusões

A seleção do método de medição é uma das etapas mais importantes no estabelecimento de um protocolo para monitorar o sal nos alimentos.

Aqui estão as opções em resumo:

Refratômetro

Os refratômetros são os mais fáceis de usar, com baixo custo de equipamentos e sem necessidade de produtos químicos. Eles não são seletivos ao cloreto de sódio e, portanto, só podem ser utilizados para medições quantitativas em uma solução que apenas altera a concentração de cloreto de sódio.

Condutividade

A condutividade é um método fácil de usar e é acessível. No entanto, as sondas de condutividade não medem sais específicos; portanto, quaisquer íons (por exemplo, cálcio, magnésio etc.) interferem nos resultados. A condutividade é melhor para verificação pontual com base em um teor estimado de sal, em vez de em um valor exato.

Eletrodos de íons seletivos

O ISE de sódio é altamente benéfico devido à sua alta precisão e porque mede diretamente o sódio. Os outros métodos discutidos apenas inferem sódio a partir de outra medida. No entanto, o tempo de preparação diário necessário para a calibração e o cuidado com os eletrodos é alto e requer uma excelente técnica de laboratório para obter medições precisas.

Titulação

Nas titulações manuais e potenciométricas, o teor de sódio é inferido a partir da concentração de cloreto. Isso pode ser problemático para amostras que também contêm outros sais de cloreto e não apenas cloreto de sódio. Por exemplo, se cloreto de magnésio e/ou cloreto de cálcio foram adicionados além do cloreto de sódio, uma titulação de cloreto superestima o conteúdo de sódio.

As titulações manuais carecem de precisão e repetitividade devido à subjetividade da determinação do ponto final da titulação a partir de uma mudança de cor e da resolução de dosagem grossa de buretas manuais.

Os tituladores automáticos removem essas limitações e fornecem uma medição altamente precisa. No entanto, o investimento é mais alto quando comparado aos outros métodos mencionados. 

O método ideal pode mudar de acordo com o produto específico, mas, em todos os casos, todos os métodos disponíveis devem ser revisados quanto à facilidade de uso, precisão e custos. O método de medição selecionado antes da análise é tão crucial quanto o teste do próprio produto.

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