Prof. Rafael Gomes Dionello Departamento de Fitossanidade Faculdade de Agronomia - UFRGS. Panambi, RS, de agosto de 2017.

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1 Prof. Rafael Gomes Dionello Departamento de Fitossanidade Faculdade de Agronomia - UFRGS Panambi, RS, de agosto de 2017.

2 O que são HPAs? Constituem uma família de compostos caracterizada por possuírem 2 ou mais anéis aromáticos condensados. São capazes de reagir, com o DNA, tornandose carcinogênicos e mutagênicos.

3 Principais características - Tóxicos; - Persistentes; - Bioacumuláveis; - São transportados pelo ar, longas distâncias; - Lipossolúveis; - Nocivos a saúde e ao meio ambiente. 3

4 Tabela 1. Massas moleculares e estruturas químicas dos HPAs de baixa e alta massa molecular. 4

5 Quais as principais fontes de contaminação em Grãos? Queima incompleta de material orgânico (Secagem com uso de lenha, casca de arroz, biomassa...) Deposição destes compostos do ar ou da água (queima de combustíveis fósseis, queimadas, água e solo contaminados) 5

6 Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) 6

7 Queima incompleta de material orgânico C e H (matéria orgânica) reagem com o O 2 e produzem, CO 2 e H 2 O, senão tiver O 2, a queima é incompleta e gera CO e HPAs (PIRÓLISE). 7

8 Formas de contaminação em humanos Podem ser absorvidos pela pele, por ingestão ou por inalação, sendo rapidamente distribuídos pelo organismo. Os alimentos são a principal fonte de exposição humana, tanto devido à formação de HPAs durante o cozimento, secagem, quanto devido à deposição atmosférica sobre grãos, vegetais e frutas. 8

9 Quais são os HPAs importantes em grãos? Estrutura química dos 16 HPAs prioritários conforme a United 9 States Environmental Protection Agency (USEPA, 2010).

10 Classificação dos HPAs WHO/IARC (World Health Organization/International Agency for Research on Cancer) Grupo 3 Grupo 3 Grupo 3 Grupo 3 Grupo 3 Grupo 3 Grupo 2A Grupo 2B Grupo 3 Grupo 1 Grupo 2B Grupo 3 Grupo 3 Grupo 2B Grupo 2B Grupo 2A o Grupo 1 o Grupo 2A o Grupo 2B o Grupo 3 Carcinogênico para humanos Prováveis carcinogênicos para humanos Possíveis carcinogênicos para humanos Não classificados como carcinogênicos para humanos 10

11 - HPAs - Legislação Brasil Alimentos defumados Benzo(a)Pireno, LMT 0,03 µg kg -1 ) (RDC 2/2007). Apenas o Benzo (a) Pireno tem limite definido para água (0,7 µg kg -1 ) (BRASIL, 2004). União Europeia REGULAMENTO (UE) N.º 835/2011 da comissão de 19 de Agosto de Define valores máximos para: benzo (a) pireno, benzo(a)antraceno, benzo(b)fluoranteno e criseno. 11

12 Tabela 2. Teores máximos de HPAs conforme o Anexo 1 do Regulamento n.º1881/ Jornal Oficial da União Européia. 20/08/2011. Alimentos Óleos e gorduras (com exceção da manteiga de cacau e do óleo de coco) destinados ao consumo humano, direto ou indireto Benzo(a)pireno Teores Máximos (µg/kg) Soma de: Benzo(a) pireno, benzo(a)antraceno, benzo(b) fluoranteno e Criseno 2,0 10,0 Alimentos transformados à base de cereais e alimentos para bebês e destinados a lactantes 1,0 1,0 12

13 13 - HPAs - Legislação CHINA Regulamento nº 2762/2012 limites de Benzo[a]pireno em diversos alimentos. Tabela 3. Teores máximos de HPAs, Regulamento nº 2762/2012, China Categoria Grãos e Produtos de grãos: Arroz em casca, arroz integral, arroz, trigo, farinha de trigo, milho, farinha de milho Limite (µg/kg ¹) Benzo[a]pireno 5,0 Óleos, gorduras e derivados 10,0

14 Primeiro estudo HANGEBRAUCK et al em 1964 relataram que: Benzo (a) pyreno Dibenzo(a,h) anthracene Benzo (a) anthracene Benzo (e) pyrene Alta atividade carcinogênica em testes com animais Média atividade carcinogênica em testes com animais 14

15 Brasil 1998 Toledo e Camargo Estudo em óleos de milho 2008 ITAL Detecta HPAs em óleos de soja 42 amostras avaliadas e todas contaminadas 2015 UFSC - Detecta HPAs em 35 de 39 amostras de soja avaliadas, sendo 50% com 2 HPAs e 30% com 3 a 6 HPAs 15

16 Tabela 4. Teor de benzo(a) pireno (µg.kg -1 ) em 7 marcas de óleo de milho. (Fonte: Toledo e Camargo, 1998). 16

17 Fatores que influenciam a contaminação de grãos com HPAs através do processo de secagem Temperatura do ar de secagem e tempo de secagem; Tipo de grão (produto), processado ou não processado; Fonte de calor a ser usada na secagem; Umidade da fonte de calor usada na secagem; 17

18 Fatores Importantes na Contaminação de Grãos com HPAs através da Secagem 1. Temperatura do ar de secagem e tempo de secagem; 18

19 Tabela 5. Teores de HPAs determinados em amostras de milho submetidos a secagem, com uso de lenha e da amostras branco (µg kg -1 ). Composto Temperatura ( C) 60 ºC 60/80 C 80 C Amostra em branco Teores de HPAs (µg kg -1 ) * Fluoreno 10,93 a 7,61 b 7,44 b 0 c Fenantreno 51,28 a 35,52 b 37,12 b 0 c Antraceno 16,09 a 10,90 b 12,24 b 0 c Fluoranteno 17,99 a 16,86 a 17,08 a 2,65 b Pireno 17,96 a 17,42 a 17,59 a 3,28 b Benzo(a)Antraceno 6,89 a 7,13 a 7,25 a 0 b Criseno 6,18 c 6,79 ab 7,02 a 0 c Somatório 127,32 a 102,23 b 105,74 b 5,93 c Fonte: Friedrich et al.,

20 Tabela 6. Teores de dois HPAs determinados em amostras de milho submetidos a secagem, com uso de lenha (µg Kg -1 ). Composto Tratamento 60 C 60/80 C 80 C Teores de HPAs (µg Kg -1 ) * Benzo (a) Antraceno Criseno Σ 13,07 13,92 14,27 Alimentos transformados à base de cereais e alimentos para bebês e destinados a lactantes Teores Máximos (µg/kg) Soma de Benzo(a)pireno, benzo(a)antraceno, benzo(b)fluoranteno e Criseno REGULAMENTO (UE) N.º 835/2011 da comissão de 20 de Agosto de ,0 20

21 Fatores Importantes na Contaminação de Grãos com HPAs 2. Tipo de grão (produto), processado ou não processado; 21

22 Produtos Contaminados com HPAs Óleo vegetal, margarinas, maionese, produtos lácteos, frutas, vegetais, produtos defumados, chá, erva mate, café, cana de açúcar, açúcar, cereais; água, alimentos de origem marinha; alimentos grelhados, bebidas, produtos farináceos. 22

23 Tabela 7. Comparação dos níveis de HPAs (µg.kg - 1 ) em arroz não polido e polido. Fonte: Liu e Korenaga,

24 Tabela 8. Níveis de benzo(a)pireno (µg.kg -1 ) em diferentes marcas e lotes de óleo composto. Fonte: Padovani et al.,

25 Fatores Importantes na Contaminação de Grãos com HPAs 3. Umidade da fonte de calor a ser usada na secagem; 25

26 Tabela 9. Médias de HPAs, coletados na queima de casca de arroz em diferentes umidades. Fonte: Sanchis et al.,

27 Fatores Importantes na Contaminação de Grãos com HPAs 4. Fonte de calor a ser usada na secagem; 27

28 Tabela 10. Concentração (µg.kg -1 ) em diferentes amostras de arroz secas por GLP, Ar natural e lenha. Amostras de Arroz HPAs Conc. (µg Kg -1 ) Branco seco com GLP Naftaleno 7,0 Branco seco com Ar Fenantreno 2,0 Branco seco com Lenha Fenantreno 1,4 Parboilizado seco com GLP Naftaleno 6,0 Parboilizado seco com Ar Naftaleno 1,0 Parboilizado seco com Lenha Fonte: Escarrone et al., 2014 Fenantreno Naftaleno Fluoranteno 1,0 5,0 1,0 28

29 Manejo para Evitar a Contaminação de HPAs na Secagem de Grãos Uso de fornalhas que possibilitem a queima completa do combustível e evitem o contato da fumaça com o produto a ser seco 29

30 Tubulação com água quente Figura 1. Dois trocadores de calor em série, aquecidos por vapor de caldeira, com queima de casca de arroz. 30

31 Trocadores calor de Figura 2. Dois secadores, um com dois trocadores de 31 calor.

32 Figura 3. Linha de vapor e trocadores de calor ar/vapor empregados na secagem de café. 32

33 Figura 4. Silo secador com trocador de calor ar/vapor empregados na secagem de milho e soja. 33

34 Vantagens: POSSUI TECNOLOGIA PARA QUEIMAR QUALQUER TIPO DE COMBUSTÍVEL, COM CONTROLE DE EMISSÕES GASOSAS. O USO DE VAPOR NÃO CONTAMINA O GRÃO. 34

35 Sistema de Alimentação Câmara de Combustão Parede Defletora Câmara de Complemento da Combustão Ventilador de Insuflamento Saída de calor Figura 5. Queimador de cavaco (madeira), com moega alimentadora, utilizado para secagem de grãos. 35

36 Manejo para Evitar a Contaminação de HPAs na Secagem de Grãos Uso de Silo Secador para a Secagem com ar natural 36

37 A Silos Secadores

38 Consideração Final É imprescindível pesquisas nesta área e que o Brasil tenha uma legislação a fim de estabelecer valores máximos de HPAs em alimentos (grãos, óleos...). 38

39 Prof. Rafael Gomes Dionello Fone: (51) Faculdade de Agronomia / UFRGS Porto Alegre - RS 39