Ozônio como agente de degradação de resíduos de inseticidas em grãos de arroz

Abstract

Agrotóxicos são usados globalmente para a proteção de alimentos contra o ataque de pragas. Entre os compostos mais utilizados como inseticidas protetores, têm-se os pertencentes ao grupo químico dos piretroides. A utilização desses compostos teve uma crescente expansão, aumentando a quantidade de resíduos nos alimentos. Isso pode ser um risco à população e ao meio ambiente, devido aos efeitos adversos que podem causar em longo prazo. Nesse contexto, é necessário estudar a dissipação e translocação de resíduos de agrotóxicos em alimentos, bem como desenvolver estratégias para remoção ou redução desses resíduos de agrotóxicos que permanecem nos alimentos antes que estes cheguem ao consumidor. Os tratamentos utilizando ozônio vêm, nos últimos anos, sendo estudados como alternativa para descontaminação de alimentos por apresentarem uma série de vantagens, como, por exemplo, o alto potencial de oxidação do ozônio mesmo em baixas concentrações. O presente trabalho consta de duas partes. Na primeira foi avaliada a dissipação de resíduos de bifentrina e deltametrina em grãos de arroz com casca e a translocação desses resíduos da casca para os grãos de arroz descascados durante 35 dias de armazenamento. Para determinação dos resíduos dos inseticidas, dois métodos de extração sólido-líquido com partição em baixa temperatura (ESL/PBT) foram otimizados e validados, e a quantificação de bifentrina e deltametrina em amostras de arroz com e sem casca foi feita por cromatografia gasosa com detector por captura de elétrons (CG/DCE). O método para arroz com casca apresentou valores de recuperação entre 95 e 105% e repetitividade com coeficientes de variação ≤ 5%. Os limites de detecção e quantificação para bifentrina foram de 0,03 e 0,09 mg kg-1 e, para deltametrina, de 0,018 e 0,060 mg kg-1, respectivamente. O método para arroz sem casca mostrou valores de recuperação entre 98 e 101% e repetitividade com coeficientes de variação ≤ 7%. Os limites de detecção e quantificação para bifentrina foram de 0,01 e 0,03 mg kg-1 e, para deltametrina, de 0,023 e 0,070 mg kg-1, respectivamente. Observou-se dissipação de até 40% dos resíduos de deltametrina após 15 dias de armazenamento do arroz com casca. Para o inseticida bifentrina, não foi significativa a dissipação durante os 35 dias de armazenamento. Verificou-se, também, que os inseticidas não translocaram da casca para os grãos de arroz descascados destinados ao consumo final. No segundo capítulo, avaliou-se a degradação de resíduos de bifentrina e deltametrina de amostras de arroz utilizando-se o gás ozônio como agente de degradação. Essa estratégia permitiu a remoção de 91,9% de bifentrina e de 92,7% de deltametrina dos grãos de arroz expostos ao gás ozônio na concentração de 3 mg kg-1 e vazão de 1 L min-1 por 10 e 5 h, respectivamente. O tratamento com ozônio não alterou os padrões de comercialização avaliados. O gás ozônio se mostrou promissor no tratamento de grãos de arroz armazenados para remoção de resíduos de inseticidas piretroides.

Pesticides are globally used for food protection against pest attack. Among the compounds most commonly used as protective insecticides, there is the chemical group of pyrethroids. The use of these compounds has had an increased expansion, increasing the amount of residues in food, which can be a risk to people and to the environment due to the adverse effects which may cause in long term. In this context, there is a need to study pesticide residues dissipation and translocation in food as well as develop strategies for pesticide residues removal or reduction, that remain in food until they reach the consumer. The treatments using ozone have been studied as an alternative for food decontamination, in recent years for presenting a number of advantages such as the high oxidation potential of ozone even at low concentrations. The present work consists of two parts. In the first part it was evaluated the dissipation bifenthrin and deltamethrin residues in paddy rice and the translocation of these insecticides residues for husked rice, during 35 days of storage. For pesticides determination, two solid-liquid extraction methods with low-temperature partition (SLE/LTP) were optimized and validated and the quantification of bifenthrin and deltamethrin in rice samples with and without husk were made by gas chromatography with electron capture detector (GC/ECD). The method for paddy rice presented recovery values between 95 and 105%, repeatability with variation coefficients values ≤ 5%. The limits of detection and quantification for bifenthrin were 0.03 and 0.09 mg kg-1, respectively. For deltamethrin the limits were 0.018 and 0.06 mg kg-1, respectively. The method for husked rice presented recovery values between 98 and 101%, repeatability with variation coefficients values ≤ 7%. The limits of detection and quantification for bifenthrin were 0.01 and 0.03 mg kg-1, respectively and for deltamethrin were 0.023 and 0.07 mg kg-1, respectively. It was observed that there was a 40% dissipation of deltamethrin residues after 15 days of paddy rice storage. For the insecticide bifenthrin, it was not verified dissipation during the 35 days of storage. It was also verified that the insecticides residues did not translocate for the husked rice grains destined for final consumption. In the second part it was evaluated the degradation of bifenthrin and deltamethrin residues from rice samples using ozone as degradation agent. This strategy allowed the removal of 91.9% of bifenthrin and 92.7% of deltamethrin from rice grains, exposed to the ozone gas at a concentration of 3 mg L-1, and flow rate of 1 L min-1 for 10 and 5 h, respectively. Ozone treatment did not alter the evaluated marketing standards. Ozone gas has shown to be promising in the treatment of rice grains during the storage for residual pyrethroid insecticides removal.