DETERMINAÇÃO DA MIGRAÇÃO DE METAIS DAS PANELAS DURANTE O COZIMENTO DE ALIMENTOS

Abstract

Resumo: Este projeto tem o propósito de analisar a migração dos metais Alumínio, Cobre e Ferro existentes em utensílios culinários durante a preparação do arroz, capaz de se tornar prejudiciais à saúde se ingeridos em excesso. O procedimento consistiu no preparo do arroz; diigestão das amostras (microondas) e quantificação para Alumínio, Cobre e Ferro por espectrofotometria com radiação visível. Pode-se verificar baixos valores do desvio padrão e coeficiente de variação que demonstra que não houve erros durante a execução dos ensaios. Para a digestão do arroz usou-se vidrarias bem descontaminadas para que apresentem um baixo teor dos metais de interesse analítico. Para a análise do teor de metal no arroz, pode-se afirmar que para cobre, tanto a concentração basal quanto o teor migrado superam a quantidade de absorção diária. As determinações para o ferro está abaixo do LQ (limite de quantificação). Não houve análise para o alumínio. Palavras-chaves:. Toxicidade de metais, arroz, espectrofotometria

Full text

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DETERMINAÇÃO DA MIGRAÇÃO DE METAIS DAS PANELAS
DURANTE O COZIMENTO DE ALIMENTOS
Carlos Gabriel de Almeida¹
Cinthia Marielly da Silva Vieira2
Elisangela Cardoso de Lima Borges3
Fernando Pereira de Sá4
1Instituto Federal de Goiás-IFG/Inhumas/Química – PIBIC-EM, cg93750965@gmail.com
2Instituto Federal de Goiás-IFG/Inhumas/Química - PIBIC-EM/Voluntária, mariellycinthia@gmail.com
3Instituto Federal de Goiás-IFG/Inhumas/Orientadora, elisangela.borges@ifg.edu.br
4Instituto Federal de Goiás-IFG/Inhumas/Co-orientador, fernando.fpsa@ifg.edu.br
Resumo:
Este projeto tem o propósito de analisar a migração dos metais Alumínio, Cobre e
Ferro existentes em utensílios culinários durante a preparação do arroz, capaz de se
tornar prejudiciais à saúde se ingeridos em excesso. O procedimento consistiu no
preparo do arroz; diigestão das amostras (microondas) e quantificação para Alumínio,
Cobre e Ferro por espectrofotometria com radiação visível. Pode-se verificar baixos
valores do desvio padrão e coeficiente de variação que demonstra que não houve
erros durante a execução dos ensaios. Para a digestão do arroz usou-se vidrarias
bem descontaminadas para que apresentem um baixo teor dos metais de interesse
analítico. Para a análise do teor de metal no arroz, pode-se afirmar que para cobre,
tanto a concentração basal quanto o teor migrado superam a quantidade de absorção
diária. As determinações para o ferro está abaixo do LQ (limite de quantificação). Não
houve análise para o alumínio.
Palavras-chaves:. Toxicidade de metais, arroz, espectrofotometria

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JUSTIFICATIVA/FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
No princípio, os utensílios para a caça e o cozimento de alimentos. eram
rudimentares, fabricados por meio de pedras e madeiras (DIEZ-GARCIA; CASTRO,
2011). Com o passar do tempo foi descoberto a cerâmica, e o indivíduo passou a
utilizá-la para guardar alimentos. A partir do barro queimado produziu-se panelas que
incrementou novos sabores aos alimentos (LUNA, 2003). Alguns anos posteriores a
esta descoberta surgiu a Idade dos metais, e juntamente com ela os seres humanos
aprenderam a fundir metais com o calor do fogo, melhorando assim os seus primeiros
utensílios com novas característica de condutibilidade térmica (FLANDRIN;
MONTANARI, 1988).
A ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) pela resolução RDC nº
20/2007 aprovou o “Regulamento técnico sobre disposições para embalagens,
revestimentos, utensílios, tampas e equipamentos metálicos em contato com
alimentos" (ANVISA, 2007) e, hoje, tem-se disponível ao consumidor uma grande
variedade de substâncias químicas empregadas na confecção de utensílios para os
alimentos: alumínio, cobre, ouro, prata, níquel, estanho, ferro, vidro, cerâmica, aço-
inox, barro, pedra-sabão, alumínio e outros que também contribuem para composição
mineral do próprio alimento cozido ou armazenado neste (QUINTAES, 2000).
Apesar deste avanço ser muito importante para nós nos dias de hoje, há
relatos de que estes metais podem migrar para os alimentos por meio de cocção e, se
a ingestão destes alimentos for em alta escala pode trazer danos aos seres humanos,
pois tornam-se potencialmente tóxicos.
Neste sentido de gerenciamento de risco, a ANVISA também estabeleceu
princípios gerais para os níveis máximos de contaminantes inorgânicos em alimentos
dentre eles o cobre, por meio da portaria nº 685 SVS/MS, de 27 de agosto de 1998
(ANVISA, 1998) e, numa versão atualizada para arsênio, chumbo, cádmio, mercúrio e
estanho pela RDC nº 42 SVS/MS, de 29 de agosto de 2013 (ANVISA, 2013).
No caso dos suplementos, a ANVISA publicará ainda neste ano de 2018 uma
nova resolução que trará os requisitos sanitários gerais destes produtos, incluindo
regras de composição, qualidade, segurança e rotulagem. Além disso, a Anvisa
também publicará uma Instrução Normativa (IN), que trará a lista dos ingredientes
permitidos e das alegações autorizadas. Essa IN, que será atualizada periodicamente,

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também estabelecerá limites mínimos e máximos para cada substância, de acordo com
grupo populacional, como crianças, gestantes e lactantes (ANVISA, 2018).
Mas, quanto de minerais devemos consumir diariamente? Segundo dados do
Instituto de Medicina dos Estados Unidos as Recomendações de Ingestão Dietética
(DRI, Dietary Reference Intakes) representam a mais recente revisão dos valores de
recomendação de nutrientes e energia adotados pelos Estados Unidos e Canadá e
vêm sendo publicadas desde 1997 (BORTOLINI, 2010). Listadas no Quadro 1.
Quadro 1. Recomendações de consumo diário
Fonte: PADOVANI (2006)
Nas recomendações de ingestão diária citadas pelo Instituto de Medicina (in
Bortolini, 2010) não há um valor recomendado para o elemento Alumínio mas, num
levantamento bibliográfico realizado por Santos (2016) o comitê JECFA (Joint

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FAO/WHO Expert Committee on Food Additives) constituído pela Food and Agriculture
Organization of the United Nations (FAO) e a World Health Organization (WHO) reduziu
o valor semanal tolerável da ingestão do alumínio de 7 mg/kg de peso corporal/semana
para 1 mg/kg de peso corporal/semana.
Segundo pesquisas, o alumínio está ligado a doenças neurológicas e outras
anomalias se for consumido em grandes quantidades, da mesma forma o cobre se
ingerido em grandes porções pode causar dano renal e até lesões cerebrais, entre
outros males (VERDI,2014). O mesmo ocorre com o ferro, que dependendo das
condições também pode migrar para os alimentos, causando fragilidade dos ossos e
hemorragia (FRAZAO, 2018).
Os minerais são essenciais ao organismo humano, cerca de 4 % do nosso
peso corporal corresponde à existência de minerais. Estes compostos desempenham
as mais diversas funções e podem encontrar-se nos órgãos, esqueleto ósseo, sangue
e outros fluidos corporais, combinados com enzimas, integrados em hormônios,
proteínas e em muitas outras moléculas (CANDEIAS; MORAIS, 2018).
Acentuando a quantidade basal de metal do alimento pela migração destes da
panela, alguns pesquisadores divergem quanto à potencialidade de risco e danos à
saúde pois argumentam que a quantidade destes metais é inferior à quantidade
descrita na legislação, outros, porém são contrários a este pensamento,
principalmente, quanto à bioacumulação de alumínio agravado pelo uso de panelas de
alumínio.
OBJETIVO GERAL
Este projeto tem a intenção de analisar a migração dos metais Alumínio, Cobre e
Ferro presentes em utensílios culinários durante a preparação do arroz, podendo se
tornar prejudiciais à saúde se ingeridos em excesso.

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METODOLOGIA
Adquiriu-se panelas pequenas (como de brinquedo ou lembrança) feito das
seguintes substâncias químicas: Alumínio, Cobre, Ferro e Vidro (FIGURA 1).
Figura 1- Panelas utilizadas no cozimento do arroz
Em cada utensílio colocou-se as seguintes proporções de arroz, sal, óleo de
soja e água (QUADRO 1).
Quadro 1- Proporção dos ingredientes no preparo do arroz
Utensílio
Arroz Tipo 1, g
Óleo de soja, g
Sal iodado, g
Água destilada, mL
Cobre
29,00
0,58
10,00
111,0
Ferro
29,00
0,74
0,20
63,0
Alumínio
29,00
0,49
0,22
32,5
Vidro*
29,06
0,31
10
43,5
*Utilizado como branco amostral
As amostras cozidas de arroz, arroz cru, mistura (óleo, sal e água) e reagentes
foram decompostas em forno de radiação micro-ondas segundo o método do
equipamento MARS 6 (CEM/Mars 6TM) para “RICE”, de acordo com o Quadro 2.
Quadro 2- Programa de aquecimento para arroz

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Todos os frascos de teflon e vidrarias foram descontaminados com solução
HNO3 10% v/v. Pesou-se cerca de 0,5 g de arroz cozido, cru e a mistura (óleo, sal e
água), adicionou-se 10 mL de HNO3 concentrado e seguiu-se o procedimento de
acordo com o Quadro 2. Após a primeira rodada do programa as amostras digeridas
não apresentaram descoloração, então, evaporou-se em sistema aberto o excesso de
ácido e, em seguida, adicionou-se 5 mL de H2O2 concentrado. Realizou-se, novamente
a programação de aquecimento do Quadro 2. As amostras foram diluídas para 25 mL
com água destilada. Todas as digestões foram realizadas em triplicata.
Vale a penas explicar sobre a necessidade e importância do branco.
Branco 1: Reagentes químicos de digestão HNO3 e H2O2. Pode ser que cada reagente
químico utilizado para a digestão tenha como impureza os metais de interesse
analítico, Al, Cu e Fe. Portanto, este deve ser subtraído de todas as amostras de arroz
cozido e cru.
Branco 2: mistura (óleo, sal e água). Como queremos saber se há migração de metal
para o arroz cozido “como em nossas casas” é preciso que se subtraia a quantidade de
cada metal presente nos ingredientes, pois eles não são foco do nosso estudo.
Branco 3: o arroz cru foi usado para sabermos o quanto de metal basal há no arroz,
sem qualquer adição de ingredientes e cozimento. A quantidade detectada deve ser
subtraída pela quantidade de metal encontrada no Branco 1 (EQUAÇÃO 1).
EQUAÇÃO 1 – Fórmula para determinação do teor de metal basal
Metal basal = metal Arroz cru - (metal Branco 1)
Assim, teremos, efetivamente, somente a quantidade de metal migrada da panela para
o arroz (EQUAÇAO 2).
EQUAÇÃO 2 – Fórmula para determinação do teor de metal migrado panela - arroz
Teor de metal migrado para o arroz = Arroz cozido – [Branco 1 + Branco 2+ Branco 3]
Branco 4: o béquer de vidro foi usado para verificamos se há transferência de metal da
panela para o arroz. Não requer que a quantidade encontrada neste Branco 4 seja
acrescida na Equação 2. A quantidade detectada neste Branco 4 deve ser subtraída
pela quantidade de metal encontrada nos Brancos 1, 2 e 3 (EQUAÇÃO 2).

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EQUAÇÃO 3 – Fórmula para determinação do teor de metal migrado utensílio vidro - arroz
Metal Vidro - Arroz = Metal Arroz cozido no vidro – [(Branco 1) + (Branco 2) + (Branco 3)]
As amostras digeridas apresentaram transparência, sem nenhum vestígio de
gordura ou sólido.
A próxima etapa foi a detecção dos metais Al, Cu e Fe na forma
organometálica pois utilizou-se o espectrofotômetro com radiação visível com correção
de fundo e cubetas de quartzo (QUADRO 3).
Quadro 2- Especificação do comprimento de onda e método químico para quantificação de metais
Metal
Comprimento de onda, nm
Método químico
Alumínio
535
Eriocromo Cianina R
Cobre
660
Redissolução com NH4OH
Ferro
510
Orto-fenantrolina
Alumínio:
Amostras digeridas
Em 5 mL de amostra adicionou-se 5 mL de H2O2 concentrado, mais 5 mL de solução
Eriocromo Cianina R 1,2 % m/v. Deveria ter ajustado o pH para 6,0 mas a adição de
HCl ou NaOH para correção deste pH, provocava super aquecimento, então desistiu-se
desta análise.
Curva de calibração
Preparou-se soluções de trabalho de Al3+ (a partir do AlCl3.8H2O) nas concentrações
de 1,76 mg/L à 200 mg/L. Adicionou-se 5 mL de H2O2 concentrado, mais 5 mL de
solução Eriocromo Cianina R 1,2 % m/v. Ajustou-se o pH para 6,0 e fez-se a leitura no
espectrofotômetro em triplicata.
Cobre
Amostras digeridas
Em 5 mL do digerido foi acrescido 5 mL de solução NH4OH 6,0 mol/L. Houve uma leve
turvação e redissolução. Ajustou-se o volume para 25 mL. Fez-se a leitura em triplicata
no espectrofotômetro.

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Curva de calibração
Preparou-se soluções de trabalho de Cu2+ (a partir do Cu(NO3)2.5H2O) nas
concentrações de 0,006 mg/L à 0,6 mg/L. Adicionou-se 5 mL de solução NH4OH 6,0
mol/L. Houve uma leve turvação e redissolução. Ajustou-se o volume para 25 mL. Fez-
se a leitura em triplicata no espectrofotômetro.
Ferro
Amostras digeridas
Em 5 mL de amostra, adicionou-se 2,5 mL de solução de ácido ascórbico 1% m/v,
ajustou-se o pH 3-4 e, acrescentou-se mais 10 mL de solução o-fenantrolina 0,1 % m/v.
Ajustou-se o volume para 25 mL. Aguardou-se 20 minutos para leitura, em triplicata, no
espectrofotômetro.
Curva de calibração
Preparou-se soluções de trabalho de Fe3+ (a partir do FeCl3) nas concentrações de
0,0005 mg/L à 0,05 mg/L. adicionou-se 2,5 mL de solução de ácido ascórbico 1% m/v,
ajustou-se o pH 3-4 e, acrescentou-se mais 10 mL de solução o-fenantrolina 0,1 % m/v.
Ajustou-se o volume para 25 mL. Aguardou-se 20 minutos para leitura, em triplicata, no
espectrofotômetro.

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RESULTADOS E DISCUSSÃO
Com as absorbâncias dos padrões de calibração, obteve-se os seguintes
gráficos para Alumínio (FIGURA 1); Cobre (FIGURA 1) e Ferro (FIGURA 1).
Gráfico 1- Regressão linear para as curvas de calibração
0 1 2 3 4 5
0
1
2
3
4
5
Y = 0,63082 + 0,41539 * [Al]
Absorbância Al (535 nm)
Alumínio, mg/L
Alumínio
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4
0,0000
0,0005
0,0010
0,0015
0,0020
Y = 0,00665 -1,08x10-4 * [Cu]
Absorbância Cu (660 nm)
Cu, mg/L
Cobre
0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
0,00
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
Y = 0,0018 + 0,07653 * [Ferro]
Absorbância Fe (510 nm)
Ferro, mg/L
Ferro
As figuras de mérito obtidas pela curva de calibração encontra-se na Tabela 1.
Tabela 1- Figuras de mérito da curva de calibração
Metal
LD, mg/g
LQ, mg/g
R
Alumínio
49
49
0,99969
Cobre
3,3
8,0
0,99009
Ferro
55
65
0,99750
LD=Limite de Detecção; LQ: Limite de Quantificação; R= Coeficiente de Regressão Linear
Para Alumínio, não houve determinações nas amostras devido à acidez
elevada e à reação exotérmica durante o ajuste de pH.

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Para Cobre, o teor de “metal basal no arroz” foi igual a 200±14 mg /100 g e
“migrado da panela para o arroz” foi de 140±5 mg/100 g. Ao comparar a soma destas
concentrações com a “Dosagem Diária Recomendada” nota-se que o teor de cobre
encontra-se 67% superior ao recomendado.
Para Ferro, todos os resultados do teor de “metal basal no arroz” e “migrado da
panela para o arroz” estão abaixo do LQ, sendo assim, não possuem confiabilidade.

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CONCLUSÃO
Nesta seção serão apresentadas as principais conclusões obtidas neste
trabalho e sugestões para a continuidade da pesquisa.
Quanto à execução dos ensaios, pode-se verificar:
 Baixos valores do desvio padrão e coeficiente de variação demonstram a não
ocorrência de erros durante a execução dos ensaios.
 A digestão do arroz por radiação micro-ondas requer o uso de vidrarias bem
descontaminadas, reagentes com baixo teor de impurezas, a redução da acidez pós-
digestão por evaporação e diluição com água.
 Cuidado especial com o ajuste do pH para a solução digerida para alumínio, devido
a acidez muito elevada vem a provocar uma reação exotérmica durante seu ajuste com
solução HCl ou NaOH.
Para análise do teor de metal no arroz, pode-se concluir:
 Para cobre, a % DDR está superior ao recomendado podendo ser um agravante à
saúde humana.
 As determinação para ferro estão abaixo do LQ. Não houve análise para alumínio.

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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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de 27 de agosto de 1998. Aprova o Regulamento Técnico: "Princípios Gerais para o
Estabelecimento de Níveis Máximos de Contaminantes Químicos em Alimentos" e seu
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emissor: SVS/MS - Ministério da Saúde. Secretaria de Vigilância Sanitária. 1998.
ANVISA AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA - Resolução RDC nº 2 de
22 de março de 2007. Aprova o “Regulamento técnico sobre disposições para
embalagens, revestimentos, utensílios, tampas e equipamentos metálicos em contato
com alimentos". Órgão emissor ANVISA. 2007.
ANVISA AGÊNCIA NACIONAL DE VIGILÂNCIA SANITÁRIA. Resolução RDC nº 42
de 29 de agosto de 2013. Dispõe sobre o Regulamento Técnico MERCOSUL sobre
Limites Máximos de Contaminantes Inorgânicos em Alimentos. Órgão emissor:
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