Gerenciamento de temperatura de amostras ambientais

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Pontos de Avaliação

O mundo moderno nos possibilitou a utilização de refrigeradores. Dificilmente temos problemas em manter itens que necessitam de refrigeração em nosso cotidiano. Mas como podemos proceder quando o acesso a um equipamento de refrigeração é restrito as condições locais ou a refrigeração é afetada em transportes entre locais de difícil acesso?

Nesse cenário, a etapa principal é o planejamento. Imagine que você passou em um supermercado para comprar sorvete e frutos do mar. No meio do caminho seu carro quebrou. Além da infelicidade da necessidade de conserto do carro, a consistência do sorvete e odor dos frutos do mar (agora impróprios para consumo), vão se somar a esse prejuízo.

Tratando-se de amostras ambientais, assim como o sorvete ou frutos do mar, cada item tem seu tempo e condições para manutenção da validade. Diferente do cenário anterior, um processo de amostragem e transporte permite um planejamento prévio para garantir a preservação das amostras. Apesar do planejamento, nada impede de imprevistos ocorrerem. Mesmo com imprevistos, algumas informações podem nos auxiliam a contornar problemáticas possíveis.

Considerações sobre Temperatura e Preservação

O conceito por de trás do processo de manutenção de temperatura está relacionada a área de contato entre os corpos que transferem calor. Quanto maior a área de contato, mais eficiente será o resfriamento. A área de contato está relacionada a superfície de contato de um corpo.

Pegue uma quantidade de massa de modelar e faça uma única esfera ou 10 esferas menores. Podemos avaliar a área da superfície das esferas e vamos verificar que a soma das 10 áreas superficiais das esferas menores nos fornece uma maior área superficial total em relação a área superficial de uma única esfera. O mesmo cenário pode ser utilizado para diversos materiais, como o gelo. A área superficial total para 1 kg de cubos de gelo é maior que a área superficial de um bloco de 1 kg de gelo. Mas na prática, qual é a relação de área superficial na taxa e manutenção de resfriamento? Como podemos conservar desde amostras ambientais á frutos do mar enquanto resolvemos a questão da manutenção do carro?

Rapidez no Resfriamento das Amostras

Algumas situações envolvem a necessidade de amostragem próximas ao laboratório e/ou em dias quentes. Neste caso, qual é a melhor prática para o resfriamento de uma amostra? Os dados dos testes experimentais obtidos pela ALS auxiliam nas respostas de perguntas associadas a esse tema. Experimentos controlados em sete cenários diferentes, incluindo amostras a 20°C (ambiente) e 40°C (quente), tanto embaladas quanto não embaladas (Imagem 2), possibilitou as seguintes observações:
• O uso de blocos de gelo permite manter as amostras ambientais a <6°C por 20 horas, enquanto o gelo comum manteve a temperatura por 30 horas, mesmo quando as temperaturas chegam a 40°C;
• Foram necessárias 1,15 horas para resfriar amostras a <6°C com gelo ou blocos de gelo, mas foi 35% mais rápido resfriar amostras a <3°C com uso gelo comum;
• Amostras quentes podem ser resfriadas a <6°C em 2 horas com uso de gelo comum;
• Com o uso de plástico bolha, o resfriamento das amostras (através do isolamento), necessitou de duas a quatro horas para superar o isolamento;
• O resfriamento inicial com gelo por quatro horas, com substituição por blocos de gelo, foi mais eficaz do que o uso apenas de blocos de gelo, estendendo o tempo de armazenamento a <6°C para 30 horas.

Avaliação para Envio de Amostras

Um grande projeto internacional realizado pela ALS na Ásia, envolvendo matrizes para águas e solos, permitiu avaliar a questão de transporte/temperatura de amostras. Neste projeto, foi necessário o translado aéreo das amostras por um período de 12 horas, além de retenção pela alfândega/quarentena. As limitações incluíam a incapacidade de enviar as amostras com gelo.

Discussões de planejamento otimizaram o plano de amostragem no uso de gelo para resfriamento das amostras em campo. Em seguida, como etapa adicional, as amostras foram colocadas em um freezer, pelo tempo de 15 a 30 minutos, até atingirem <2°C. As amostras foram então embaladas e levadas ao despachante (com controle da temperatura) para envio imediato, chegando ao laboratório de Sydney (local de análise) em pouco menos de 36 horas.

Verificou-se que as temperaturas das amostras ficaram bem abaixo de 4°C, com algumas chegando a 2,1°C.

Avaliação da Quantidade de Gelo para Resfriamento

A ALS Europa avaliou o impacto no uso da quantidade de gelo para resfriamento de amostras (Imagem 3). Podemos verificar que a quantidade de gelo utilizada impacta no resfriamento inicial e na conservação da temperatura. Em qualquer caso, é importante considerar a massa de amostras que serão resfriadas e a duração do transporte.

Integridade da Amostra

Entre os diferentes motivos para a necessidade de preservação de amostras, temos:

• Microrganismos: Amostras ambientais, como água, solo e ar, podem conter microrganismos que se proliferam rapidamente em temperaturas elevadas. O resfriamento retarda o crescimento microbiano, preservando a composição da amostra e impedindo a degradação de compostos bioquímicos e a formação de toxinas.

• Compostos voláteis: Temperaturas elevadas podem levar à evaporação de compostos voláteis presentes nas amostras, alterando sua composição química e dificultando análises posteriores. O resfriamento minimiza a perda desses compostos, garantindo a confiabilidade dos resultados.