Determinação de HPAS em cafés torrados e moídos comercializados no Brasil

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Edilaine Alves da Silva, 1996-
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/16010
Resumo: Orientadores: Helena Teixeira Godoy, Lucas Caldeirão Rodrigues Miranda
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spelling Determinação de HPAS em cafés torrados e moídos comercializados no BrasilDetermination of PAHS in roasted coffee and land commercialized in BrazilContaminantesCaféCafé - ProcessamentoContaminantsCoffeeCoffee - ProcessingOrientadores: Helena Teixeira Godoy, Lucas Caldeirão Rodrigues MirandaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: O café é mundialmente reconhecido como commodity agrícola, sendo uma das bebidas mais consumida no mundo. Para obtenção do café comercializado, os grãos são submetidos a diversas operações, secagem, torrefação e moagem. Nesse processo destaca-se a torrefação, já que o tratamento térmico severo desencadeia inúmeras reações, algumas destas associadas ao desenvolvimento de aroma e sabor, mas também de contaminantes, a exemplo dos hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs). A incidência de HPAs no café vem sendo relacionada a etapa de torrefação, mas também a contaminação ambiental. Estudos tem evidenciado que alguns HPAs são mutagênicos, genotóxicos e carcinogênicos, portanto, existe a necessidade de analisar os HPAs em cafés. Diversas técnicas de preparo de amostra foram reportadas na literatura para essa finalidade, a exemplo da extração líquido-líquido (LLE), extração em fase solida (SPE), extração sólido líquido (SLE), microextração em fase sólida (SPME), QuEChERS (quick, effective, cheap, easy, rugged, and safe), e microextração líquido-líquido dispersiva (DLLME), e posterior análise utilizando, principalmente, a cromatografia a gás acoplada a espectrometria de massas (GC-MS). Nesse sentido o presente trabalho teve por objetivo, desenvolver e validar um método de análise para a determinação da ocorrência de 13 HPAs (acenafteno, fluoreno, antraceno, fenantreno, fluoranteno, pireno, criseno, benzo[a]antraceno, benzo[b]fluoranteno, benzo[a]pireno, indeno[123cd]pireno, dibenzo[ah]antraceno, benzo[g,h,i]perileno) em café. Realizou-se ensaios combinando as técnicas, QuEChERS-dSPE, QuEChERS-DLLME e QuEChERS-dSPE-DLLME bem como os solventes hexano e tolueno e combinação destes (50:50). Onde o QuEChERS-DLLME junto com os solventes hexano e tolueno (50:50), apresentou os melhores resultados, as variáveis de processo (massa de amostra (g), tempo de ultrassom no QuEChERS (min), volume do extrato (µL), volume de solvente de extração (µL), proporção dos solventes de extração (hexano/tolueno, µL), volume de solvente dispersivo (ml) e o tempo de ultrassom do DLLME (min) foram otimizadas por meio do planejamento de Plackett-Burmann, realizado com 12 ensaios e 3 repetições do ponto central. Seguido de uma otimização univariada, onde ficaram estabelecidos as seguintes condições para o método 1,5 g de amostra; 3 min no ultrason; 1,5 mL de extrato; 300 uL de solvente; 50% de tolueno; 7 mL de água e 3 min ultrassom no DLLME. Os HPAs foram analisados por cromatografia a gás com detector de espectrometria de massas (GC-MS). O método foi validado e apresentou parâmetros de validação eficientes de acordo com os guias de validação internacional, apresentando confiabilidade para aplicação em amostras e depois utilizado para análise amostras. Vinte e oito amostras comerciais de cafés moído e torrado comercializados no estado de São Paulo foram analisadas quanto à presença de HPAs. Destas cerca de 80% das amostras continham pelo menos a presença de um HPA. As concentrações encontradas variaram de 21 µg kg-1 benzo[a]pireno a 133 µg kg-1 dibenzo[ah]antraceno. Os HPAs indeno[123cd]pireno, criseno, benzo[g,h,i]perileno e benzo[a]pireno foram os que mais apareceram nas amostras avaliadas. A técnica QuEChERS-DLLME alcançou características atrativas para análises de rotina, incluindo pequena quantidade de amostra, baixo consumo de reagente e fácil operação. Os resultados obtidos em algumas amostras demonstraram a presença desses contaminantes, reforçando que há necessidade do estabelecimento de níveis legais para os cafésAbstract: Coffee is recognized worldwide as an agricultural commodity, being one of the most consumed beverages in the world. To obtain commercialized coffee, the beans are subjected to several operations, drying, roasting and grinding. In this process, roasting stands out, since the severe heat treatment triggers numerous reactions, some of which are associated with the development of aroma and flavor, but also contaminants, such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). The incidence of PAHs in coffee has been related to the roasting stage, but also to environmental contamination. Studies have shown that some PAHs are mutagenic, genotoxic and carcinogenic, therefore, there is a need to analyze PAHs in coffee. Several sample preparation techniques have been reported in the literature for this purpose, such as liquid-liquid extraction (LLE), solid-phase extraction (SPE), solid-liquid extraction (SLE), solid-phase microextraction (SPME), QuEChERS ( quick, effective, cheap, easy, rugged, and safe), and dispersive liquid-liquid microextraction (DLLME), and subsequent analysis using, mainly, gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS). In this sense, the present work aimed to develop and validate an analysis method for determining the occurrence of 13 PAHs (acenaphthene, fluorene, anthracene, phenanthrene, fluoranthene, pyrene, chrysene, benzo[a]anthracene, benzo[b]fluoranthene , benzo[a]pyrene, indeno[123cd]pyrene, dibenzo[ah]anthracene, benzo[g,h,i]perylene) in coffee. Assays were carried out combining the techniques, QuEChERS-dSPE, QuEChERS-DLLME and QuEChERS-dSPE-DLLME as well as the solvents hexane and toluene and their combination (50:50). Where QuEChERS-DLLME together with the solvents hexane and toluene (50:50), presented the best results, the process variables (sample mass (g), ultrasound time in QuEChERS (min), extract volume (µL) , extraction solvent volume (µL), extraction solvent ratio (hexane/toluene, µL), dispersive solvent volume (ml), and DLLME ultrasound time (min) were optimized using Plackett-Burmann planning , carried out with 12 tests and 3 repetitions of the central point. Followed by a univariate optimization, where the following conditions were established for the method 1.5 g of sample; 3 min in ultrasound; 1.5 mL of extract; 300 uL of solvent ; 50% toluene; 7 mL of water and 3 min ultrasound in DLLME. PAHs were analyzed by gas chromatography with mass spectrometry detector (GC-MS). The method was validated and presented efficient validation parameters according to the international validation guides, showing reliability for application in samples and then used for sample analysis. Twenty-eight commercial samples of ground and roasted coffee sold in the state of São Paulo were analyzed for the presence of PAHs. Of these about 80% of the samples contained at least the presence of a PAH. The concentrations found ranged from 21 µg kg-1 benzo[a]pyrene to 133 µg kg-1 dibenzo[ah]anthracene. The PAHs indeno[123cd]pyrene, chrysene, benzo[g,h,i]perilene and benzo[a]pyrene were the ones that most appeared in the evaluated samples. The QuEChERS-DLLME technique achieved attractive features for routine analysis, including small sample size, low reagent consumption and easy operation. The results obtained in some samples demonstrated the presence of these contaminants, reinforcing the need to establish legal levels for coffeesAbertoMestradoCiência de AlimentosMestra em Ciência de AlimentosCAPES88887.489286/2020-00[s.n.]Godoy, Helena Teixeira, 1957-Miranda, Lucas Caldeirão Rodrigues, 1991-Souza, Danilo SantosPrado, Marcelo AlexandreUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de AlimentosPrograma de Pós-Graduação em Ciência de AlimentosUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASSantos, Edilaine Alves da Silva, 1996-20222022-10-11T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf1 recurso online (87 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/16010SANTOS, Edilaine Alves da Silva. Determinação de HPAS em cafés torrados e moídos comercializados no Brasil. 2022. 1 recurso online (87 p.) Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/16010. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1376532Requisitos do sistema: Software para leitura de arquivo em PDFporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-03-15T19:31:59Zoai::1376532Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2024-03-15T19:31:59Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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