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Contaminação da soja por hidrocarbonetos policíclicos aromáticos: qual o risco para a saúde humana?  

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Após a colheita dos grãos de soja no campo, o beneficiamento e armazenamento se fazem necessários até o processamento e o destino final destes grãos. Os grãos de soja, após a colheita, são transportados em caminhões e chegam às unidades armazenadoras para o processo de secagem, que proporciona a redução do teor de água para assegurar sua qualidade nutricional e microbiológica.

Na secagem são utilizadas fornalhas de fogo direto que realizam a queima de madeira como fonte de calor. A queima pode ocorrer de forma incompleta e ocasionar a formação de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs), com mais de 115 compostos, que são contaminantes nocivos à saúde. Estudos realizados em alimentos já identificaram a presença destes compostos em níveis superiores ao estabelecido pela legislação europeia, que variam entre 1,0 e 10 µg/kg, dependendo do tipo de alimento.

Mesmo níveis mínimos de HPAs têm toxicidade elevada, visto que alguns destes compostos são considerados potencialmente carcinogênicos e genotóxicos, destacando-se o benzo(a)pireno, comprovadamente carcinogênico, segundo a IARC.

A legislação brasileira (ANVISA) estabelece um nível máximo apenas para o benzo(a)pireno em óleo de bagaço de oliva (2,0 mg/kg) e aromatizantes para defumação artificial (0,03 mg/kg). Há uma Portaria do Ministério da Saúde com limite para água potável (0,7 µg/L). Para grãos de soja não existe norma em vigor que determine a quantidade máxima de HPAs permitida, sendo um risco eminente que demanda atenção.

Diante do exposto, faz-se necessária a busca por fontes de calor que forneçam energia aos secadores e que apresentem menor risco de contaminação, bem como maior segurança durante a alimentação com alimentos derivados de grãos de soja e subprodutos comercializados. Nesse sentido, estudos avaliaram o desempenho da secagem e a qualidade dos grãos de soja utilizando uma fornalha de fogo direto alimentada automaticamente por cavacos de lenha. Os autores concluíram que os grãos de soja apresentaram contaminação por dois HPAs (benzo(a)antraceno e criseno) antes da secagem e ocorreu o acréscimo de outros três (benzo(b)fluoranteno, benzo(k)fluoranteno e benzo(a)pireno) após a secagem. As concentrações médias foram inferiores aos valores máximos permitidos pela legislação da União Europeia nº 835/2011.

A formação dos HPAs é particularmente favorecida pela biomassa carbonizada a temperaturas entre 400 e 800ºC, porém, tanto a quantidade como a composição variam em função do material a ser pirolisado, da temperatura de combustão, do tempo de permanência das moléculas no estado gasoso e da concentração de oxigênio. Assim, os pesquisadores justificam que a baixa concentração de HPAs formados está associada a temperatura de combustão interna da fornalha que atingiu o valor máximo de 457ºC e, também ao combustível utilizado na secagem, sendo cavacos de madeira de eucalipto, que devido a sua granulometria, possuem maior área de contato durante a queima no interior da fornalha. Outro fator é o auxílio da insuflação de ar forçado por meio de ventiladores por baixo da grelha, que contribui também para a combustão mais completa do cavaco e, consequentemente, menor formação de gases, gerando menor contaminação nos grãos.

A presença dos HPAs detectados nos grãos de soja secos utilizando fornalha a fogo direto pode levar à contaminação dos produtos derivados, produzidos a partir dessa matéria prima, como por exemplo o óleo de soja. Em estudo realizado em 2011, foram identificados níveis relativamente altos e variáveis de HPAs (10,4 a 112,0 µg/g) em 42 amostras de óleos de soja disponíveis comercialmente no mercado brasileiro. Estes compostos permanecem concentrados na superfície dos grãos e são transferidos para o óleo bruto durante o processamento de extração. Outros estudos também identificaram contaminação de HPAs em grãos de soja após a secagem.

Portanto, considerando o conhecimento científico atual, existe um alto risco à saúde humana referente à contaminação por HPAs em alimentos, sendo tema de fundamental atenção não apenas para os pesquisadores da área, mas também para a população de modo geral.

Autores: Osvaldo Resende, Wellytton Darci Quequeto, Adrielle Borges de Almeida e Rosana Maria Pereira Silva, do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Goiano – Campus Rio Verde

Referências

BRASIL. Resolução RDC nº 281, de 6 de outubro de 2003. Exige como procedimento de importação para “aceite de orujo de oliva” ou óleo de bagaço e ou caroço de oliva, a apresentação do laudo de análise do produto quanto à presença de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, especificamente o alfa-benzopireno, com identificação do lote e ou data de produção ou fabricação. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Brasília, DF, 8 out. 2003.

BRASIL. Resolução RDC nº 2, de 15 de janeiro de 2007. Diário Oficial [da] República Federativa do Brasil, Brasília, DF, 17 jan. 2007.

Camargo, M. C. R., Antoniolli, P. R., Vicente, E., Tfouni, S. A. V. Polycyclic aromatic hydrocarbons in Brazilian commercial soybean oils and dietary exposure. Food Additives and Contaminants: Part B, v.4, n.2, p.152-159, 2011.

European Food Safety Authority, EFSA. Polycyclic aromatic hydrocarbons in food, Scientific opinion of the panel on contaminants in the food chain. The EFSA Journal, v.724, p.1-114, 2008.

International Agency for Research on Cancer, IARC. A review of human carcinogens: Chemical agents and related occupations. Monographs on the evaluation of carcinogenic risk to humans, France: Lyon, 615p, 2012.

McGrath, T. E., Chan, W. G., Hajaligol, M. R. Low temperature mechanism for the formation of polycyclic aromatic hydrocarbons from the pyrolysis of cellulose. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, v.66, p.51–70, 2003.

Quequeto, W. D., Resende, O., Tfouni, S. A. V., Leme Gomes, F. M., Borges, A. X., Santos, M. R. B., Costa, E. R., Ferreira Junior, W. N., Glasenapp, M., Quirino, J. R., Rosa, E. S. Drying of soybean grains with direct-fired furnace using wood chips: Performance, quality and polycyclic aromatic hydrocarbons. Drying Technology, p.1-11, 2021.

Silva, R. M. P., Resende, O., Bessa, J. F. V., Gomes, F. M. L., Tfouni, S. A. V., Almeida, A. B. de. Polycyclic aromatic hydrocarbons in soybean grains. Heliyon, v.6, p.12, e05533, 2020.

Vieira, M. A., Maraschin, M., Rovaris, Â. A., Amboni, R. D. D. M. C., Pagliosa, C. M., Xavier, J. J. M., Amante, E. R. Occurrence of polycyclic aromatic hydrocarbons throughout the processing stages of erva-mate (Ilex paraguariensis). Food Additives and Contaminants, v.27, n.6, p.776-782, 2010.

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Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos no Processamento de Produtos lácteos (HPA)

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Henrique B. Rocha1, Simone L. Q. de Souza1,  Renata S. L. Raices1

 

1Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro (IFRJ), Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos

 

Segundo a Organização Mundial de Saúde (OMS) a característica lipofílica dos HPAs proporciona que estes sejam dissolvidos rapidamente e transportados por lipoproteínas das membranas celulares. Foi verificado através de estudos toxicológicos e epidemiológicos que certos HPAs são mutagênicos, potencialmente genotóxicos, teratogênicos, imunotóxicos, causadores de doenças cardiovasculares e neurológicas e carcinogênicos para os humanos (sabe-se que mais de  30 HPAs e seus derivados apresentam efeitos carcinogênicos) (WHO, 2005).

De acordo com a Agência de Proteção Ambiental Americana (EPA) 16 HPAs devem ser monitorados e regulados: Acenafteno (Ace), Acenaftileno (Aci), Antraceno (Ant), Benzo(a)antraceno (BaA), Benzo(a)pireno (BaP), Benzo(b) fluoranteno (BbF), Benzo(g,h,i)perileno (BPer), Benzo(k)fluoranteno (BkF), Criseno (Cri), Dibenzo(a,h)antraceno (DBA), Fenantreno (Fen), Fluoranteno (Fla), Fluoreno (Flu), Indeno (1, 2, 3 – cd) pireno (InP), Naftaleno (Naf), e Pireno (Pir). A International Agency for Research on Cancer (IARC) destaca o BaP como cancerígeno ao homem e também tem priorizado uma regulação e o monitoramento de 4HPAs (Criseno, Benzo(b)fluoranteno, Benzo(k)fluoranteno, Benzo(a)pireno) (IARC, 2012).

Sendo o leite e os produtos lácteos extremamente utilizados e importantes na alimentação do homem e em especial, de crianças e idosos em sua dieta, é salutar avaliar o nível de contaminação de tais produtos. E, essa ocorrência vai depender de qual é o tipo de produto, qual o método de processamento e também da forma de preparo para consumo. Sabe-se que o processamento térmico de alta intensidade pode propiciar a pirólise de compostos orgânicos formando HPAs (YEBRA-PIMENTEL et al., 2015).

Em trabalho realizado por Naccari et al. (2011) foi observado que o tratamento térmico utilizado pode propiciar a formação de HPAs. Foi verificada a presença de 16 HPAs em leite integral, pasteurizado, UHT, semidesnatado UHT. Dos 16 investigados nas diferentes amostras de leite, foram encontrados os seguintes HPAs: Fen, Ant, Pir, BaA, Cri, BkF, BaP e BPer. Ao comparar-se a concentração total dos 8 HPAs nas amostras de leite integral UHT (7,75 ng g-1) e leite semi-desnatado UHT (5,94 ng g-1 de leite), verificou-se que no leite integral UHT foram observadas as maiores concentrações de HPAs, provavelmente devido ao maior teor de gordura. Em função dos resultados obtidos, atribuiu-se a presença de Fen, Ant, Pir, BaA, BaP e BPer a diferentes fontes de contaminação, provavelmente relacionadas à poluição ambiental na região, entretanto, Cri e o BkF foram encontrados apenas em amostras de leite pasteurizado e leite UHT, que sofrem tratamento térmico.

No preparo de fórmula infantil, a utilização da técnica de secagem por pulverização com alta temperatura (a temperatura do ar de entrada é 137-204°C e a temperatura do ar de saída é de 104°C) pode levar a um aumento na concentração de HPAs segundo estudo de Cho e Shin (2012) que determinaram a concentração de 7 HPAs no mercado da Coreia. Encontraram BaA, Cri, BbF, BkF, BaP, DBA e BPer, numa faixa de 0,064 a 0,968 ?g kg-1.

Segundo Esposito et al. (2015), 6HPAs foram determinados em Mussarela defumada de Bufalo da Campana. Técnicas diferentes de defumações foram estudadas pelos autores. As técnicas de defumação revelaram alto nível de contaminação. Na casca do queijo mussarela, que foi diretamente exposta a fumaça (queima de madeira), a concentração de B(a)P variou de <0,8 mg kg-1 a 28,2 mg kg-1 e a soma de 4HPAs foi 26,2mg kg-1. Avaliaram também a defumação utilizando para tal papel liso e corrugado, onde observaram que usando o papel liso os resultados foram semelhantes ao do uso da madeira. Entretanto, altas concentrações foram obtidas com o uso de papel corrugado, a saber: 247,9 mg kg-1, 498,7 mg kg-1, 410,7 mg kg-1 e 177,8 mg kg-1 para B(a)P, B(a)A, B(b)F e Cris, respectivamente. Valores estes muito elevados.

Naccari et al. (2008) realizaram um estudo com queijo provolone defumado, onde as concentrações de HPAs no queijo defumado por meio de métodos naturais foi superior (B(a)P: 0,46-1,13 mg kg-1e B(a)A: 1,38-9,29 mg kg-1) aos encontrados em amostras aromatizadas Liquid-smoked (B(a)P: 0,085-0,32 mg kg-1; B(a)A: 1,20-2,98 mg kg-1).

Gul et al. (2015) encontraram B(a)P em 90% e 30% das amostras de queijo defumado e não defumado, respectivamente, em queijo Circassiano defumado e não defumado, de mercados turcos e destacaram que os HPAs de maior concentração e predominância foram Naf e Ace.

A fim de avaliar a interferência da altura em que os queijos permanecem nos defumadores, amostras de queijo Herreño defumado e não defumado foram comparadas. Em todas as amostras de queijos defumados foram detectados BaA, Cri + trifenileno, em especial naquelas onde os queijos foram colocados exatamente na pluma da fumaça (GUILLÉN et al., 2011).

Diante do exposto, é necessário que estudos experimentais com variedades de produtos lácteos em diferentes formas de processamento e de consumo sejam desenvolvidos. Assim como, mais pesquisas no campo da bioquímica (in vivo, in vitro) em conjunto com a química analítica, a fim de  nortear com mais certeza as rotas metabólicas, em que, HPAs de menor ou maior número de anéis aromáticos perfazem o organismo, e até que ponto causam os temidos efeitos carcinogênicos, genotóxicos e mutagênicos ocasionados pela contaminação durante ou após a ingestão de alimentos.

 

 

Referências

CHO H.S.; SHIN H.S. Evaluation of polycyclic aromatic hydrocarbon content and risk assessment for infant formulae in Korea. Food Science Biotechnology, v.2, p.1329-1334, 2012.

ESPOSITO, M. et al. Influence of different smoking techniques on contamination by polycyclic aromatic hydrocarbons in traditional smoked Mozzarella di Bufala Campana. International Journal of Dairy Technology, v. 68, n. 1, p. 97-104, 2015.

GUILLÉN, M. D. et al. Contamination of cheese by polycyclic aromatic hydrocarbons in traditional smoking. Influence of the position in the smokehouse on the contamination level of smoked cheese. Journal of Dairy Science, v. 94, n. 4, p. 1679-1690, 2011.

GUL, O.  et al. Evaluation of polycyclic aromatic hydrocarbons in Circassian cheese by high-performance liquid chromatography with fluorescence detection. Journal of Food Composition and Analysis, v. 37, p. 82-86, 2015.

INTERNATIONAL AGENCY FOR RESEARCH ON CANCER, IARC. Agents Classified by the International Agency for Research on Cancer. Monographs. v. 1-103. Last updated 22 February, 2012.

ISHIZAKI, A. et al. Determination of polycyclic aromatic hydrocarbons in food samples by automated on-line in-tube solid-phase microextraction coupled with high-performance liquid chromatography-fluorescence detection. Journal of Chromatography A, v.1217, p.5555–5563. 2010.

LAPOLE, D. et al. Milk and urine excretion of polycyclic aromatic hydrocarbons and their hydroxylated metabolites after a single oral administration in ruminants. Journal of dairy science, v. 90, n. 6, p. 2624-2629, 2007.

NACCARI, Clara et al. PAHs concentration in heat-treated milk samples. Food research international, v. 44, n. 3, p. 716-724, 2011.

NACCARI, Clara et al. Levels of benzo[a]pyrene and benzo[a]anthracene in smoked “Provola” cheese from Calabria (Italy). Food Additives & Contaminants: Part B, v.q, n.1, p. 78-84, 2008.

PURCARO, G. et al. Overview on polycyclic aromatic hydrocarbons: occurrence, legislation and innovative determination in foods. Talanta, v.105, p. 292-305. 2013.

ROSE, M. et al. Investigation into the formation of PAHs in foods prepared in the home to determine the effects of frying, grilling, barbecuing, toasting and roasting. Food and Chemical Toxicology, v. 78, p. 1-9, 2015.

WHO – WORLD HEATH ORGANIZATION. Summary and conclusions of the sixty-fourth meeting of the joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives. Rome: WHO, 47p., 2005.

YEBRA-PIMENTEL, I. et al. A critical review about the health risk assessment of PAHs and their metabolites in foods. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, v. 55, n. 10, p. 1383-1405, 2015.

 

 

Este texto foi enviado pelo professor Adriano Cruz, da IFRJ. Você também tem um trabalho para compartilhar? Escreve para o Food Safety Brazil: redacao@foodsafetybrazil.org.

5 min leituraHenrique B. Rocha1, Simone L. Q. de Souza1,  Renata S. L. Raices1   1Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio de Janeiro (IFRJ), Programa de Pós-Graduação em Ciência […]

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