Determinação de colágeno em produtos cárneos por espectrometria de absorção molecular

Abstract

Em 2022, o Ministério da Agricultura e Pecuária (MAPA) definiu em seus Regulamentos Técnicos de Identidade e Qualidade (RTIQs) para apresuntado, fiambre, hambúrguer e presunto, pela primeira vez, limites regulatórios máximos permitidos para colágeno. O colágeno, a principal proteína estrutural do tecido conjuntivo, desempenha um papel fundamental na textura, capacidade de retenção de água e vida útil de produtos cárneos. Este estudo teve como objetivo verificar e adaptar o método normalizado AOAC-NMKL n° 990.26/127 para a determinação de colágeno, baseado na determinação de hidroxiprolina (Hyp), incorporando a digestão assistida por micro-ondas (DAM) como uma alternativa mais rápida e sustentável. Após a hidrólise, a Hyp foi oxidada com cloramina-T e reagiu com 4-dimetilaminobenzaldeído para quantificação espectrofotométrica em 558 nm. O desempenho do método normalizado foi avaliado utilizando diversas matrizes cárneas (presuntos, salsichas e hambúrgueres), com resultados de linearidade (R² = 0,9990), repetibilidade e precisão intermediária (CV = 8,8%), exatidão (recuperações de 103?104%), limite de quantificação (LQ = 0,60 µg 2 mL?¹) e incerteza de medição (U = 4,6%) adequados. Um método de hidrólise alternativo por meio de digestão ácida assistida por micro-ondas foi otimizado e comparado ao protocolo AOAC-NMKL. O protocolo DAM utilizando HCl 6 mol L-1 reduziu o volume utilizado de ácido em 67% e o tempo de digestão em mais de 96% em comparação com o método AOAC-NMKL. Essas melhorias, combinadas com o uso de reagentes menos perigosos e a redução no volume de resíduos gerados, estão alinhadas com os princípios da Química Analítica Verde. De modo geral, o método proposto mostrou-se eficiente e ambientalmente favorável, representando uma alternativa rápida e valiosa para a determinação de colágeno em análises de rotina de produtos cárneos.

Abstract: In 2022, the Brazilian Ministry of Agriculture and Livestock (MAPA) defined new regulations (RTIQs) for cooked ham, hamburger, and luncheon, setting for the first time, regulatory limits for the addition of collagen. Collagen, the primary structural protein in connective tissue, plays a key role in the texture, water-holding capacity, and shelf life of meat products. This study aimed to verify and adapt the AOAC-NMKL 990.26/127 reference method for collagen determination, based on hydroxyproline (Hyp) determination, by incorporating microwave-assisted digestion (MAD) as a faster and more sustainable alternative. Following hydrolysis, Hyp was oxidized with chloramine-T and reacted with 4-dimethylaminobenzaldehyde for spectrophotometric detection at 558 nm. Method verification was conducted using various meat matrices (cooked hams, cooked sausages, and hamburgers), achieving proper linearity (R² = 0.9990), repeatability and intermediate precision (CV = 8.8%), accuracy (recoveries of 103?104%), limit of quantification (LOQ = 0.60 µg 2 mL-1), and measurement uncertainty (U = 4,6%). An alternative hydrolysis method via microwave-assisted acid digestion was suggested, which was optimized and compared with the AOAC-NMKL protocol. The MAD protocol using HCl reduced acid volume by 67% and digestion time by more than 96% compared to the AOAC-NMKL method. These improvements, combined with the use of less hazardous reagents and the reduction in the volume of waste generated, align with the principles of Green Analytical Chemistry. Overall, the proposed method proved to be efficient and environmentally favorable, representing a valuable alternative for the determination of collagen in routine analysis of meat products.