O teor de cinzas representa o resíduo mineral total remanescente após a oxidação completa da matéria orgânica em uma amostra de alimento. A determinação de cinzas é uma análise aproximada de rotina que fornece uma estimativa do conteúdo mineral total e serve como um indicador da qualidade, autenticidade e histórico de processamento dos alimentos.
Cinza Seca
A cinza seca é o método mais comum para determinação de cinzas. Uma amostra pesada é colocada em um cadinho adequado, normalmente feito de platina, porcelana ou sílica, e aquecida em uma mufla a 500–600 °C até que toda a matéria orgânica esteja completamente oxidada e uma cinza branca ou cinza clara permaneça. O tempo de incineração varia de 4 a 24 horas dependendo do tipo de amostra e da carga do forno. Após resfriamento em dessecador, o cadinho e as cinzas são pesados, e o teor de cinzas é calculado como uma porcentagem do peso original da amostra.
A seleção do cadinho é importante. Os cadinhos de platina são inertes, suportam altas temperaturas e são adequados para a maioria das aplicações, mas são caros. Cadinhos de porcelana são econômicos e adequados para análises de rotina, mas podem ser atacados por componentes de cinzas ácidas. Os cadinhos de sílica são resistentes a altas temperaturas e ácidos, mas são frágeis.
Cinza úmida
A cinza úmida utiliza ácidos oxidantes fortes, como ácido nítrico, ácido sulfúrico e peróxido de hidrogênio, para digerir a matriz orgânica em temperaturas moderadas (150–350 °C). A digestão resultante é uma solução límpida adequada para análise mineral subsequente por espectroscopia atômica ou técnicas de ICP. A incineração úmida é mais rápida do que a incineração seca e reduz as perdas de elementos voláteis, como arsênico, selênio e mercúrio. A escolha da mistura ácida depende dos minerais alvo e da matriz da amostra.
Cinza seca para minerais específicos
Para certas aplicações, a cinza seca é seguida pela dissolução das cinzas em ácido e pela análise de minerais individuais. No entanto, alguns elementos podem ser perdidos durante a incineração a seco: o selênio e o arsênico volatilizam em temperaturas acima de 500 °C, e o potássio, o sódio e o fósforo podem formar compostos refratários que resistem à dissolução. Auxiliares de incineração, como nitrato de magnésio ou ácido sulfúrico, podem ser adicionados para evitar perdas e facilitar a oxidação completa.
Cinza Sulfatada
A cinza sulfatada é determinada tratando a amostra com ácido sulfúrico antes da incineração, convertendo todos os metais em seus sulfatos. Este método é especificado na análise farmacopeica e é utilizado para controle de qualidade de aditivos alimentares e gelatina. A cinza resultante tem uma composição mais consistente do que a cinza seca direta, pois os sais de sulfato são menos voláteis e mais estáveis que os óxidos.
Cinzas Solúveis em Água e Insolúveis em Ácido
Uma distinção adicional pode ser feita separando as frações de cinzas. Cinza solúvel em água representa a fração que se dissolve em água, principalmente sais de metais alcalinos. Cinzas insolúveis em ácido, obtidas pelo tratamento da cinza total com ácido clorídrico e medição do resíduo, indicam a presença de contaminantes siliciosos, como areia ou solo. Estas distinções são particularmente relevantes para testes de autenticidade de especiarias, ervas e produtos de frutas.
Aplicações em Controle de Qualidade
O conteúdo de cinzas é um indicador de qualidade útil. Altos valores de cinzas na farinha podem indicar contaminação com farelo ou solo, enquanto baixos valores de cinzas no açúcar indicam bom refino. As especificações de cinzas estão incluídas em padrões regulatórios para muitos ingredientes alimentícios e produtos acabados. O conteúdo de cinzas fornece uma estimativa do total de minerais, complementando a análise mineral específica por espectroscopia atômica para elementos individuais como cálcio, ferro e zinco encontrados em vitaminas e minerais.
