Prof. Rafael Gomes Dionello Departamento de Fitossanidade

Faculdade de Agronomia - UFRGS

Panambi, RS, 24-25 de agosto de 2017.

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, tornando-se carcinogênicos e mutagênicos.

Principais características

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- Tóxicos;

- Persistentes;

- Bioacumuláveis;

- São transportados pelo ar, longas distâncias;

- Lipossolúveis;

- Nocivos a saúde e ao meio ambiente.

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

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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)

Quais as principais fontes de contaminação em Grãos?

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Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs)

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Queima incompleta de material orgânico

C e H (matéria orgânica) reagem com o O2 e produzem, CO2 e H2O, senão tiver O2, a queima é incompleta e gera CO e HPAs (PIRÓLISE).

Podem ser absorvidos pela pele, por ingestão ou por inalação, sendo rapidamente distribuídos pelo organismo.

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Formas de contaminação em humanos

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.

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Estrutura química dos 16 HPAs prioritários conforme a United States Environmental Protection Agency (USEPA, 2010).

Quais são os HPAs importantes em grãos?

Classificação dos HPAs

o Grupo 1 Carcinogênico para humanos o Grupo 2A Prováveis carcinogênicos para humanos o Grupo 2B Possíveis carcinogênicos para humanos o Grupo 3 Não classificados como carcinogênicos para humanos

WHO/IARC (World Health Organization/International Agency for Research on Cancer)

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Grupo 1

Grupo 3 Grupo 3 Grupo 3 Grupo 3 Grupo 3 Grupo 2A Grupo 2B

Grupo 3 Grupo 2B Grupo 3 Grupo 3 Grupo 2B Grupo 2B Grupo 2A

Grupo 3

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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 2011. Define valores máximos para: benzo (a) pireno, benzo(a)antraceno, benzo(b)fluoranteno e criseno.

- HPAs - Legislação

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Tabela 2. Teores máximos de HPAs conforme o Anexo 1 do Regulamento n.º1881/2006 - Jornal Oficial da União Européia. 20/08/2011. Alimentos Teores Máximos (µg/kg)

Óleos e gorduras (com exceção da manteiga de cacau e do óleo de coco) destinados ao consumo humano, direto ou indireto

Benzo(a)pireno

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

CHINA Regulamento nº 2762/2012 – limites de Benzo[a]pireno em diversos alimentos.

Categoria Limite (µg/kg¯¹) Benzo[a]pireno

Grãos e Produtos de grãos: Arroz em casca, arroz integral, arroz,

trigo, farinha de trigo, milho, farinha de milho

5,0

Óleos, gorduras e derivados 10,0

Tabela 3. Teores máximos de HPAs, Regulamento nº 2762/2012, China

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- HPAs - Legislação

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HANGEBRAUCK et al em 1964 relataram que: Benzo (a) pyreno Dibenzo(a,h) anthracene

Alta atividade carcinogênica em testes com animais

Benzo (a) anthracene Benzo (e) pyrene

Média atividade carcinogênica em testes com animais

Primeiro estudo

Brasil

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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

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Tabela 4. Teor de benzo(a) pireno (µg.Kg-1) em 7 marcas de óleo de milho.

(Fonte: Toledo e Camargo, 1998).

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;

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Fatores Importantes na Contaminação de Grãos com HPAs através da

Secagem

1. Temperatura do ar de secagem e tempo de secagem;

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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) Amostra em branco

60 ºC 60/80 °C 80 °C 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., 2017

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Composto

Tratamento 60°C 60/80°C 80°C

Teores de HPAs (µg Kg-1)*

Benzo (a) Antraceno 6.89 7.13 7.25 Criseno 6.18 6.79 7.02 Σ 13,07 13,92 14,27

Tabela 6. Teores de dois HPAs determinados em amostras de milho submetidos a secagem, com uso de lenha (µg Kg-1).

Alimentos transformados à base de cereais e alimentos para bebês e destinados a lactantes

1,0

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 2011.

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2. Tipo de grão (produto), processado ou não processado;

Fatores Importantes na Contaminação de Grãos com HPAs

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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.

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Tabela 7. Comparação dos níveis de HPAs (µg.Kg-1) em arroz não polido e polido.

Fonte: Liu e Korenaga, 2001

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Tabela 8. Níveis de benzo(a)pireno (µg.Kg-1) em diferentes marcas e lotes de óleo composto.

Fonte: Padovani et al., 2012

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Fatores Importantes na Contaminação de Grãos com HPAs

3. Umidade da fonte de calor a ser usada na secagem;

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Tabela 9. Médias de HPAs, coletados na queima de casca de arroz em diferentes umidades.

Fonte: Sanchis et al., 2014

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Fatores Importantes na Contaminação de Grãos com HPAs

4. Fonte de calor a ser usada na secagem;

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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

Fenantreno Naftaleno

Fluoranteno

1,0 5,0 1,0

Tabela 10. Concentração (µg.Kg-1) em diferentes amostras de arroz secas por GLP, Ar natural e lenha.

Fonte: Escarrone et al., 2014

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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

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

Tubulação com água quente

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

Trocadores de calor

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

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

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Vantagens:

POSSUI TECNOLOGIA PARA QUEIMAR QUALQUER TIPO DE COMBUSTÍVEL, COM CONTROLE DE EMISSÕES GASOSAS.

O USO DE VAPOR NÃO CONTAMINA O GRÃO.

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Ventilador de Insuflamento

Sistema de Alimentação

Câmara de Combustão

Parede Defletora

Câmara de Complemento da Combustão

Saída de

calor

Figura 5. Queimador de cavaco (madeira), com moega alimentadora, utilizado para secagem de grãos.

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Manejo para Evitar a Contaminação de HPAs

na Secagem de Grãos

Uso de Silo Secador para a Secagem com ar natural

Silos Secadores A A

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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....).

Prof. Rafael Gomes Dionello

E-mail: rafdionello@hotmail.com

Fone: (51) 33087404

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Porto Alegre - RS

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