Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos em margarina, creme vegetal e maionese¹

 

M. Sílvia F. O. CAMARGO², M. Cecília de F. TOLEDO^2,*

 

 

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RESUMO

Hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) são um grupo de compostos que têm sido objeto de muitas pesquisas devido ao seu potencial tóxico. Neste estudo, margarinas, cremes vegetais e maioneses disponíveis no mercado brasileiro foram analisadas quanto ao teor de pireno, fluoranteno, benzo(a)antraceno, criseno, benzo(b)fluoranteno, benzo(k)fluoranteno, benzo(a)pireno e dibenzo(a,h)antraceno. A metodologia analítica envolveu extração líquido-líquido, limpeza em coluna de sílica gel e determinação por cromatografia líquida de alta eficiência com detector de fluorescência. Níveis variáveis de contaminação foram encontrados em marcas diferentes do mesmo produto e em lotes diferentes da mesma marca. O teor médio de HAPs totais encontrados esteve na faixa de 4,1 a 7,1mg/kg em cremes vegetais, de 1,7 a 3,9mg/kg em margarinas e de 1,0 a 21,7mg/kg em maioneses. Em geral, os produtos que declaravam conter óleo de milho em sua formulação mostraram os maiores níveis de contaminação. Com base nestes resultados e na importância de gorduras, óleos e produtos derivados como fonte de ingestão de HAPs, recomenda-se aos produtores de margarinas, cremes vegetais e maioneses que iniciem o controle da contaminação dos óleos vegetais utilizados na elaboração destes produtos, de forma a reduzir a exposição do consumidor à quantidades excessivas de compostos potencialmente carcinogênicos.

Palavras-chave: benzo(a)pireno; margarina; óleo de milho; hidrocarboneto aromático policíclico.

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SUMMARY

Polycyclic aromatic hydrocarbons in margarine, vegetable cream and mayonnaise. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are a group of compounds that have been the subject of much concern due to their toxic potential. In this study, margarine’s, vegetable cream and mayonnaise available on the Brazilian market were analyzed for pyrene, chrysene, benzo(a)pyrene, benzo(b)fluoranthene and dibenzo(a,h)anthracene. The analytical methodology involved liquid-liquid extraction, clean-up on silica gel column and determination by high performance liquid chromatography using fluorescence detector. Variable levels of contamination were found within differents brands of the same product and within differents batches of the same brand. The total PAH content was in the range of 4.1 to 7.1mg/kg in vegetable cream, 1.7 to 3.9mg/kg in margarine and 1.0 to 21.7mg/kg in mayonnaise. In general the products which according to the label contain corn oil showed the highest levels of contamination. Based on these results and on the importance of fat, oils and derived products for the intake of PAHs, it is recommended that producers of margarine, vegetable creams and mayonnaise start to control the contamination of the vegetable oils used in the elaboration of these products, in order to reduce the exposure of consumers to excessive amounts of potentially carcinogenic compounds.

Keywords: benzo(a)pyrene; margarine; corn oil; polycyclic aromatic hydrocarbon.

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1 – INTRODUÇÃO

Os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAPs) são uma classe de substâncias amplamente distribuídas no ambiente, muitas das quais com potencial tóxico testado e comprovado em animais de laboratório [8]. Os HAPs são formados principalmente em processos de combustão incompleta de matérias orgânicas e encontram-se na natureza como contaminantes de solos, ar e alimentos [5, 11, 16, 19, 20].

O potencial carcinogênico apresentado por alguns HAPs, entre eles o benzo(a)pireno (B(a)P) [8], têm estimulado o desenvolvimento de pesquisas no sentido de identificar e quantificar as prováveis fontes de exposição humana a estes compostos [9].

Em estudo conduzido por HATTERMER- FREY & TRAVIS [6], estimou-se que a cadeia alimentar contribui com aproximadamente 97% do total da exposição diária ao B(a)P e, segundo LARSSON et al. [10], os óleos e gorduras são considerados a segunda fonte de importância para a ingestão de HAPs. Neste grupo de alimentos, verificou-se ainda que a maior contribuição vem das margarinas (70%), enquanto 11% provém dos óleos vegetais, 9% da banha, 3% da manteiga e 2% dos queijos [1, 2, 3]. As margarinas e cremes vegetais são considerados fontes importantes para a ingestão diária destes contaminantes devido a sua alta incidência na dieta, ainda que os níveis de HAPs presentes estejam bem abaixo daqueles que têm sido encontrados em óleos vegetais.

D’ARRIGO, citado por MARIANI & FEDELI [12], encontrou em margarinas italianas uma contaminação média elevada por B(a)P: 4,0mg/kg em margarinas vitaminadas, 8,2mg/kg em margarinas puras, 4,5mg/kg em margarinas para culinária e 3,3mg/kg em margarinas de mesa.

Posteriormente, HOPIA et al. [7], encontraram em margarinas e gorduras vegetais níveis de B(a)P na faixa de 0,02 a 2,2mg/kg, enquanto que DENNIS et al. [2] determinaram em 19 amostras de margarinas e cremes vegetais uma concentração média de B(a)P de 1,68 (0,19 - 6,0)mg/kg.

Considerando-se a não disponibilidade de dados nacionais sobre a contaminação de produtos à base de óleos vegetais por esta classe de substâncias de potencial comprovadamente tóxico, e os altos níveis de B(a)P em óleo vegetais brasileiros, reportados por PUPIN & TOLEDO [13] e TOLEDO & CAMARGO [17], o presente estudo foi dirigido à avaliação da contaminação de margarinas, cremes vegetais e maioneses por HAPs.

 

2 – MATERIAIS E MÉTODOS

2.1 – Amostras

Amostras de margarinas (6 marcas), cremes vegetais (5 marcas), halvarinas (2 marcas), gordura vegetal hidrogenada (1 marca) e maioneses (7 marcas) foram adquiridas no comércio da cidade de Campinas-SP em intervalo de tempo de 1 ano (julho de 1995 a julho de 1996), em 3 coletas distintas. Todas amostras, num total de 63, foram analisadas quanto à presença de pireno, fluoranteno, benzo(a)antraceno, criseno, benzo(b)fluoranteno, benzo(k)fluo-ranteno, benzo(a)pireno e dibenzo(a,h)antraceno. As análises foram conduzidas em duplicata.

2.2 – Reagentes

Todos reagentes foram da marca Merck. Os solventes acetonitrila e dimetilformamida foram de grau CLAE e o solvente ciclohexano, de grau PA, foi destilado em coluna de vidro antes do uso. A água utilizada foi destilada e purificada em sistema Milli Q (Millipore Ltd). Os padrões analíticos foram obtidos da Sigma e da Aldrich Chemical Co. Ltd.

2.3 – Extração

O método de extração seguido foi desenvolvido por GRIMMER & BOHNKE, [4] e adaptado por SPEER et al. [15], como descrito a seguir.

2.3.1 - Margarinas e cremes vegetais

Separar cerca de 100g do produto e submeter a banho-maria à 40-50° C até o total derretimento. Pesar 10,0g da fase oleosa à temperatura ambiente em um béquer de 50mL e transferir com 100mL de ciclohexano divididos em três porções para um funil de separação de 250mL (as fortificações são feitas neste ponto). Extrair os HAPs com 3 porções de 50, 25 e 25mL de dimetilformamida: água (9:1, v/v) e diluir o extrato com 100mL de sulfato de sódio a 1% em água. Re-extrair com porções de 50, 35 e 35mL de ciclohexano e duas vezes com 40mL de água. Secar com sulfato de sódio anidro (cerca de 5g) e concentrar para um volume final de 2mL em evaporador rotativo a vácuo, com banho à temperatura de 40° C.

2.3.2 - Maioneses

Colocar cerca de 200g de maionese em congelador por aproximadamente 24 horas e retirar, deixando à temperatura ambiente até separação das fases. Pesar 10,0g da fase oleosa em um béquer de 50mL e seguir o procedimento descrito para margarinas.

2.4 – Limpeza das Amostras

Limpar as amostras por passagem através de uma coluna cromatográfica de vidro (21 X 1,1cm d.i.) contendo 5g de sílica gel (Merck) desativada com água (12 %). Diluir o extrato com 2mL de ciclohexano, adicionar no topo da coluna e eluir com 85mL de ciclohexano. Des-cartar os primeiros 10mL e recolher o restante em um balão de 250mL. Concentrar a fração coletada até quase secura em evaporador rotativo à vácuo e completar a secagem com fluxo de nitrogênio. Diluir o resíduo com 2mL de acetonitrila em um frasco de vidro e armazenar em congelador até análise .

2.5 – Desenvolvimento Cromatográfico

As amostras foram analisadas por cromatografia líquida de alta eficiência com detector de fluorescência, utilizando-se pré-coluna e coluna Vydac C18 (ODS), 25cm X 4,6mm d.i., com partículas de 5mm.

O sistema cromatográfico utilizado foi da marca Waters, constituído de bomba quaternária Waters 600, injetor automático Waters 717 com loop de capacidade de 20mL e detector de fluorescência Waters 474, com excitação a 290l e emissão a 430l. O integrador foi o Spectraphisics, modelo SP4400 e a fase móvel uma mistura de acetonitrila : água (75:25), com fluxo de 1,0mL/min.

Após prévia estabilização do sistema, foram injetados 20mL dos 2mL do extrato final das amostras.

O pico correspondente a cada HAP foi identificado por comparação de seu tempo de retenção com o do respectivo padrão e quantificado por padronização externa. A confirmação do pico foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência, com detector de varredura de fotodiodos (Shimatzu). As condições de trabalho utilizadas foram as mesmas do sistema com detector de fluorescência. A faixa de varredura do espectro foi realizada entre 290 e 500nm.

2.6 – Estudos de Recuperação do Método

Durante os ensaios foram realizadas análises de controle sobre os reagentes (análise do branco) para verificar a ausência de HAPs e de picos interferentes. Para avaliação da metodologia foram conduzidos testes de fortificação para cada HAP em 3 níveis diferentes, adicionando-se às amostras quantidades conhecidas do padrão correspondente, extraído com as amostras durante o desenvolvimento das análises.

 

3 – RESULTADOS E DISCUSSÃO

A Tabela 1 lista os oito HAPs analisados, especificando as respectivas abreviações a serem utilizadas na apresentação dos resultados, o limite de detecção do método para cada HAP e informações sobre o potencial tóxico dos compostos. Estes hidrocarbonetos foram selecionados para análise com base em seu potencial carcinogênico, ocorrência e disponibilidade para aquisição dos padrões.

 

 

Os limites de detecção reportados na literatura para HAPs em óleos e gorduras, utilizando-se CLAE como técnica de análise, referem-se ao HAP mais estudado, B(a)P, e variam na faixa de 0,02 a 0,5mg/kg [7, 14, 15, 16]. Nas condições de análise, obteve-se para o B(a)P um limite relativamente inferior, igual a 0,01mg/kg, detectado na fase oleosa do produto.

Na Tabela 2 encontram-se os resultados dos ensaios de recuperação do método empregado. Estudos conduzidos por outros autores revelam diferentes valores de recuperação, que variam em função do método utilizado. DE VOS et al., [3] relataram os seguintes valores de recuperação: 97% para fluoranteno, 101% para criseno, 87% para benzo(a)antraceno, 86% para benzo(a)pireno, 101% para benzo(b)fluoranteno e 102% para benzo(k)fluoranteno. VAN HEDDEGHEM et al. [18], por sua vez, determinaram em produtos oleosos uma recuperação de 78% para o B(a)P. A recuperação média (± SD) do B(a)P em nosso estudo foi de 97,80 ± 5,43, o que indica a acuracidade da metodologia empregada.

 

 

A Tabela 3 apresenta a média de contaminação por HAPs calculada para os produtos analisados. Os níveis de HAPs, determinados na fase oleosa dos alimentos, foram corrigidos em função da porcentagem de óleos vegetais declarados na composição de cada um dos produtos analisados, o que pode resultar em valores abaixo do limite de detecção do HAP. A Figura 1 apresenta cromatogramas obtidos para amostras de margarina e maionese.

 

 

 

 

As margarinas, rotuladas como tal, apresentam em sua formulação de 80 a 83% de lipídeos, enquanto que os cremes vegetais contêm 60 - 62% e as halvarinas, aproximadamente 40%. Nos três produtos, o óleo mais utilizado é o de soja, provavelmente devido ao seu custo mais baixo em relação aos demais óleos vegetais. Mesmo nos produtos em cujo rótulo é mencionada a presença de outros óleos vegetais, como milho e girassol, a concentração destes óleos é de, no máximo, 15 a 20%, segundo informações do fabricante. A maionese, por sua vez, apresenta em sua composição um teor de lipídeos na faixa de 70 a 80%.

A maioria das amostras analisadas mostrou diferenças quanto à contaminação por HAPs. Amostras individuais da mesma marca de margarina, por exemplo, variaram em seu teor de B(a)P por um fator de até 10.

A variabilidade na extensão da contaminação por HAPs, observada no presente estudo e também documentada por outros autores [2, 7], está provavelmente associada à contaminação variável dos óleos vegetais usados como ingredientes na elaboração dos produtos.

Conforme já mencionado, o óleo vegetal mais utilizado na fabricação de margarinas no Brasil é o de soja que, conforme relatado por PUPIN e TOLEDO [13], apresentou contaminação por níveis de B(a)P na faixa de <0,5 a 6,1mg/kg, com média de 2,2mg/kg. Considerando-se a concentração média de B(a)P nas margarinas brasileiras analisadas (0,58 ± 0,32mg/kg) e expressando-se este valor em base à fase oleosa, que representa cerca de 82% do produto, pode-se estimar que o óleo de soja utilizado na elaboração das margarinas estava contaminado com níveis médios de 0,71mg/kg, dentro da faixa encontrada por PUPIN e TOLEDO[13]. O mesmo raciocínio, feito para os cremes vegetais, indica que o óleo utilizado na sua elaboração estava mais contaminado por B(a)P, com níveis médios de 1,2mg/kg. Considerando-se que três marcas de creme vegetal analisadas continham cerca de 15 a 20% de óleo de milho em sua composição, pode-se supor que a maior contaminação observada nestes produtos se deva à utilização do óleo de milho que, comparativamente ao óleo de soja, apresenta-se mais contaminado por HAPs, com teor médio de B(a)P de 10,8mg/kg [13, 17].

Na Tabela 4, onde está apresentada a somatória dos HAPs analisados nos diferentes produtos, pode ser observada a contaminação relativamente maior dos cremes vegetais que contêm óleo de milho (marcas H, I e J), embora a marca G, em cujo rótulo não consta a presença de óleo de milho, tenha sido o mais contaminado. De acordo com os resultados obtidos (Tabela 3), o HAP mais estudado e conhecido, o B(a)P, está presente nas maioneses em níveis relativamente maiores que nos demais produtos, indicando que os óleos utilizados em sua elaboração apresentavam-se com níveis médios de B(a)P na faixa de 0,12 a 6,99mg/kg.

 

 

A maionese de Marca T, em particular, apresentou níveis de HAPs bastante acima das demais marcas (Tabela 4). Este dado mais uma vez comprova a variabilidade de contaminação dos óleos utilizados na composição de produtos gordurosos.

A legislação brasileira vigente não estabelece tolerância para a presença de HAPs em alimentos. Países como a Alemanha, Áustria e Polônia limitam em 1mg/kg o teor máximo de B(a)P em carnes defumadas e este valor tem sido utilizado como limite referencial para avaliar a contaminação de outros alimentos [9]. Na Alemanha, embora também não exista uma legislação específica, as indústrias de alimentos recomendam limites para a presença de HAPs em óleos e gorduras refinados. O teor de HAPs leves (fenantreno, antraceno, pireno, benzo(a)antraceno, criseno, trifenileno e fluoranteno) não deve exceder 25mg/kg e a soma dos HAPs pesados (benzo(a)pireno, benzo(e)pireno, benzo(a)fluoranteno, perileno, indeno(1,2,3-cd)pireno, dibenzo(ah,ac)antraceno, benzo(bjk)fluoranteno, benzo(ghi)perileno) deve ser inferior a 5mg/kg [15].

No nosso estudo, o creme vegetal mais contaminado foi o de marca G, cuja teor de HPAs pesados (benzo(b)fluoranteno, benzo(k)fluoranteno, benzo-(a)pireno, dibenzo(a,h)antraceno) somou 2,70mg/kg, equivalentes a 4,5mg/kg no óleo vegetal refinado utilizado como ingrediente. Considerando-se que apenas metade dos HAPs de alto peso molecular especificados pela indústria alemã foram determinados nesta pesquisa, é provável que o limite de 5,0mg/kg tenha sido ultrapassado por esta e outras amostras analisadas. Para maioneses a situação é mais crítica, uma vez que a concentração média de HPAs pesados determinados no produto de marca T foi de 12,61mg/kg, equivalentes a 16,1mg/kg no óleo vegetal.

 

4 – CONCLUSÕES

Tendo em vista os resultados obtidos e a importância do grupo de óleos e produtos a base de óleos para a ingestão de HAPs, recomendamos aos produtores de margarinas e maioneses a necessidade de se implantar um mecanismo de controle da contaminação dos óleos vegetais empregados na elaboração de seus produtos, visando reduzir a exposição humana a estes contaminantes, muitos dos quais com potencial carcinogênico comprovado.

 

5 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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6 – AGRADECIMENTOS

À FAPESP, pela concessão de auxílio financeiro à pesquisa, Processo 94.3374-6.

 

 

¹ Recebido para publicação em 29/09/99. Aceito para publicação em 21/02/00.

² Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas, C.P. 6121, CEP 13083-970, Campinas-SP.

* A quem a correspondência deve ser enviada.