Detecção de Micotoxinas nas Operações de
Separação por Tamanho e Massa Específica de
Grãos de Milho
52
Lélia Vanessa Milane1, Lucas Jandrey Camilo2, Rodrigo
Augusto Schultz2, Paulo Carteri Coradi3
RESUMO
O objetivo deste trabalho foi detectar níveis de contaminação por aflatoxinas e
fumonosinas frações de milho obtidos em separação por tamanho e massa específica.
Foram amostrados trinta e cinco quilos de milho naturalmente contaminado em um
silo armazenador, para análises de teor de água (%) (b.u.), massa específica (g cm3
), contagem de colônias (UFC g-1) de Aspergillus sp. e Fusarium sp., análise total
de aflatoxinas e fumonisinas. Os maiores níveis de concentrações de aflatoxinas
e fumonisinas foram obtidos nas menores frações de milho. Na massa específica
do milho entre 0,7 a 0,9 (g cm-3) ​​ foram observados os mais elevados níveis de
contaminação. Na separação por peneiras e sistema de aspiração observouse redução dos níveis de contaminação de aflatoxina e fumonisinas em 60%,
aproximadamente.
Palavras-chave: contaminação, indústria, micotoxinas, processamento, qualidade.
INTRODUÇÃO
As micotoxinas mais comumente conhecidas são as aflatoxinas, pois
representam um dos mais potenciais substâncias cancerígenas conhecidas
Estudante de Mestrado em Agronomia, UFMS/CPCS-MS, Ant. Estrada para Faz. Campo Bom – Caixa postal 112 –
Chapadão do Sul / MS – 79560-000, Fone: (0XX67) 3562-6320, [email protected]
1
Estudante de Graduação em Agronomia, UFMS/CPCS-MS
2
Eng° Agrícola, Professor Adjunto II, UFMS/CPCS, [email protected]
3
525
até agora em animais e humanos (Bhatnagar et al., 2004). Todos os países
com regulamentos de micotoxinas têm limites para a aflatoxina B1 ou a soma
das aflatoxinas B1, B2, G1, G2 em alimentos (FAO, 2004). Os suínos são
altamente susceptíveis a aflatoxina, enquanto que, os ruminantes são menos
(Weidenborner, 2001).
As fumonisinas são geralmente encontrados em subprodutos dos processos
que são usados ​​para a ração animal (Coradi et al., 2013). Brera et al. (2004)
investigou a distribuição dos níveis de aflatoxinas em várias frações de milho
(germes, farelos, partículas maiores e menores, rações), em milhos convencionais
e orgânicos. Para ambos os lotes, o germe, farelo e farinha mostrou-se um fator
de concentração acentuada. Por outro lado, observou-se um fator de redução,
de pelo menos quatro vezes a partir de matéria-prima, para produtos acabados.
O processamento não tem efeito direto sobre o conteúdo de micotoxinas em
grãos, mas altera a distribuição da toxina entre as diferentes frações, conforme
indicado pela Rede EMAN Européia (EMAN, Rede Européia consciência
micotoxinas). Assim, o objetivo deste trabalho foi detectar níveis de contaminação
por aflatoxinas e fumonosinas em frações de milho obtidos em separação por
tamanho e massa específica.
MATERIAL E MÉTODOS
O milho utilizado foi do tipo amarelo-duro, armazenado em condições
naturais. Amostrou-se 35 kg de grãos milho para avaliações, com teores de água
de 11,78%, massa específica de 1,2479 g.m-3, contaminação de 71,33 ppb e 4,2
ppm de aflatoxina e fumonisina total, respectivamente. Primeiramente, separouse o lote de 35 kg, em trinta e cinco amostras de 1 kg. Em seguida, fez-se a
separação do milho por tamanho (maior, médio e menor) em cilindros de 22’ e
15’ (Carter-Day Company), girando a uma velocidade controlada de 30 rotações
por minuto (rpm). Em seguida, as frações de milho foram separadas pela massa
específica (alta e baixa) usando uma mesa de gravidade (Sutton Steele Company).
A partir da obtenção das amostras de milho de baixa massa específica, fez-se a
separação das partículas de milho de maior granulometria das menores, utilizando
uma peneira manual de número 2540. Usando um sistema de aspiração (Kice
Multipass Aspirator), separaram-se as partículas “poeira” das partículas finas do
milho. Denominaram-se como “grãos maiores” todos os grãos de milho que não
passaram pelo cilindro de 22’, enquanto que, “grãos médios” todos os grãos de
milho que não passaram pelo cilindro de 15’ e para os “grãos menores” todos os
grãos de milho que passaram pelo cilindro 15’.
526
Determinaram-se também, que os grãos com “baixa massa específica”
foram os grãos de milho que passaram pelas bicas localizadas na posição inferior
da mesa densimétrica, e “alta massa específica” para os grãos de milho que
passaram pelas bicas da posição superior da mesa densimétrica. Consideraramse como grãos de “alta granulometria”, todos os grãos de milho retidos pela
peneira manual de 2540, enquanto que, “baixa granulometria” todos os grãos de
milho que passaram pela mesma peneira. Caracterizou-se, como fração “poeira”
o pó de milho separado da massa de grãos de “baixa granulometria”.
O teor de água dos grãos de milho foi determinado de acordo com as
recomendações da AOAC (n 0. 968.11, 2000). A massa específica das frações
de milho foi determinada com auxílio de um picnômetro (modelo SPY2,
Quantachrome Corp., Sysset, NY), a qual tem seu funcionamento baseado
nos princípios de Arquimedes. A contagem de colônias de Aspergillus sp. e
Fusarium sp. em (UFC g -1) foi realizada de acordo com a metodologia descrita
por Abarca et al. (1994). As análises de aflatoxinas totais (B1, B2, G1 e G2) e
fumonisinas totais (FM1 e FM2), em três repetições foram realizadas com uso
da metodologia Enzyme Linked Immunosorbent Assay (ELISA), utilizando o
kit comercial AgraQuant ® da Romers Lab. (USDA, 1998). A análise estatística
foi realizada com auxílio do programa SISVAR, versão 4.0 (Ferreira, 2000).
Os resultados médios foram comparados pelo teste de Tukey a 5% de
probabilidade.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Nas Tabelas 1 e 2, verificaram-se as separações da massa de grãos de
milho pela massa específica, determinação dos teores de água e os níveis de
contaminações microbiológicas e de micotoxinas.
A massa específica (g cm-3) das frações separadas foi significativamente
diferente. Os teores de água (%) determinados, entre as frações, não diferiram a 5%
de probabilidade pelo teste de Tukey, enquanto que, os resultados das análises de
fungos, e principalmente de micotoxinas tiveram diferenças significativas. Segundo
Scott (1993), isto pode ser explicado, quando há formação de colônias de fungos
e produção de micotoxinas no produto, em estágios anteriores a secagem, com
possíveis teores e atividade de água acima de 12% (b.u.) e 0,65, respectivamente.
Pode-se afirmar, que embora a secagem consiga reduzir os teores de água no produto,
as micotoxinas formadas anteriormente a pós-colheita continuariam presentes,
sendo esses os possíveis motivos pela identificação dos níveis de contaminação
observados na Tabela 2.
527
Tabela 1. Análises do teor de água e massa específica das frações de milho, obtidos
pela separação física (tamanho e massa específica) dos grãos
Análises Físicas
Separações
Massa específica (g
cm-3)
Teores de água
(%)
AmostraInicial de Milho
1,2479 C
11,78 A
Maior, Alta Massa Específica
14295 D
11,71 A
Maior, Baixa Massa Específica
1,5027 D
11,78 A
Médio, Alta Massa Específica
1,4193 D
11,91 A
Médio, Baixa Massa Específica
1,2740 C
11,36 A
Menor, Alta Massa Específica
1,2057 C
11,74 A
Menor, Baixa Massa Específica
0,8805 B
11,52 A
Alta Granulometria
0,8112 B
11,07 A
Baixa Granulometria
0,7449 B
10,52 A
Poeira,Baixa Granulometria
0,1158 A
10,46 A
Médias seguidas pela mesma letra maiúscula na coluna não tem diferença significativa a 5% de
probabilidade.
Tabela 2. Distribuição de Fusarium sp., Aspergillus sp., aflatoxinas e fumonisinas
nas diferentes frações de milho obtidos pela separação física (tamanho e massa
específica) dos grãos
Microbiológicas
Separações
Micotoxinas
Fusarium sp.
(UFC).g-1
Aspergillus sp.
(UFC).g-1
AFLAa
total
(ppb)
Fb
total
(ppm)
31,33 A
65,67 B
71,3 C
4,2 D
Maior, Alta Massa Específica
27,33A
25,33A
18,0A
0,5A
Maior, Baixa Massa Específica
31,67A
59,00B
29,8B
0,7A
Médio, Alta Massa Específica
46,67B
86,33C
96,3D
1,3 B
Médio, Baixa Massa Específica
59,00 B
120,00 D
78,8 C
2,6 C
Menor, Alta Massa Específica
57,33 B
236,33 F
85,0 C
2,9 C
Menor, Baixa Massa Específica
139,67 C
171,33 E
98,5 D
9,5 E
Alta Granulometria
131,45 C
177,35 E
160,3 E
9,4. E
Baixa Granulometria
135,00 C
163,33 E
159,3E
9,1E
Poeira,Baixa Granulometria
128,67 C
171,00 E
166,0 E
12,6 F
AmostraInicial de Milho
Médias seguidas pela mesma letra maiúscula na coluna não tem diferença significativa a 5% de
probabilidade. aAflatoxina, bFumonisina.
528
Observou-se nos resultados da Tabela 2, que a contagem de colônias da
espécie Aspergillus (UFC.g-1 de produto) foram significativamente diferentes,
entre os processos de separação, por tamanho e pela massa específica. Por outro
lado, os índices de contaminação pela espécie Fusarium, apenas apresentou
diferença significativa nos grãos de milho separados por tamanho (maior, médio
e menor). Resultados semelhantes foram obtidos por Bohra e Purohit (2003),
em um trabalho realizado em uma unidade de recebimento de milho. Os autores
verificaram que houve infecção de Fusarium sp. entre 10% a 28% nas amostras
avaliadas, sendo que, as frações finas do milho foram as mais infectadas, com
até 6,4x104 (UFC.g-1), enquanto que, as frações maiores, como os grãos de
milho inteiros, não foi observado infecção por fungos.
As partículas grossas, finas e poeira que compunha a massa de grãos de
milho representaram 54% da contaminação, em 1% do total do lote avaliado. Em
contrapartida, os grãos de milho separados por tamanho representaram 45% da
contaminação por aflatoxina em um total de 98% do lote. Não diferente foram
observados para os níveis de concentrações de fumonisinas, quando 63% de
contaminação foram oriundos das partículas grossas e finas do milho.
Por outro lado, constatou-se que 36% dos grãos de milho separados pelo
tamanho foram contaminados por fumonisinas. Comparando-se estes resultados
com dados citados em literatura, observaram-se níveis de concentrações de
fumonisinas variando de 0,1 µg g-1 em partículas grossas, para 1,1 µg g-1 em
partículas finas (Fandohan et al., 2005; Coradi et al., 2014). Os mesmos autores
em um novo estudo fizeram à separação dos grãos de milho de um lote, em cinco
diferentes tamanhos e observaram que os maiores índices de contaminação por
fungos da espécie Fusarium e concentrações de fumonisinas localizavam-se no
pericarpo dos grãos, em gérmen de milho, partículas finas e na poeira da massa
de grãos.
Na separação por cilindro (tamanho), aspiração e peneiras observaram-se
diferenças (Tabela 3) de contaminação, entre as frações do milho.
Tabela 3. Avaliação da eficiência dos métodos utilizados para a separação física do
milho na redução dos índices de contaminação
Tipos de
separações
Frações
(%)
Fusarium
sp. (%)
Aspergillus
sp. (%)
Aflatoxinas
(%)
Fumonisinas
(%)
Cilindros/gravidade
98,92 B
40,55 B
50,96 B
38,65 B
30,32 A
Peneiras
0,89 A
29,89 A
25,75 A
30,40 A
32,06 A
Aspiração
0,51A
29,56 A
23,70 A
30,95 A
37,62 B
Médias seguidas pela mesma letra maiúscula na coluna não tem diferença significativa a 5% de
probabilidade.
529
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
CORADI, P. C.; LACERDA FILHO, A. F.; CHAVES, J. B. P.; SANTOS, R. R. Reduction of the contamination in the processes of feed production using the system of
Hazard Analysis and Critical Control Points (HACCP). Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial, v. 8, p. 1188-1207, 2014.
CORADI, P. C.; LACERDA FILHO, A. F.; CHAVES, J. B. P.; MELO, E. C. Effects of
the feed processing in the reduction of the microbiological contamination on the final
product. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, v. 15, p. 81-92, 2013.
BHATNAGAR, D.; PAYNE, G. A.; CLEVELAND, T. E.; ROBENS, J. F. Mycotoxins:
current issues in USA. In: BARUG, D., EGMOND, H. V., LOPEZ-GARCIA, R., OSENBRUGGEN, T. V., VISCONTI, A. (Eds.), Meeting the Mycotoxin Menace. Wageningen Academic Publishers, v. 10, p. 17-47, 2004.
FAO. Food and Agriculture Organization. Worldwide regulations for mycotoxins in
food and feed, Rome, 2004.
WEIDENBORNER, M. Encyclopedia of Food Mycotoxins. Springer-Verlag, Berlin,
2001.
BRERA, C.; DEBEGNACH, F.; GROSSI, S.; MIRAGLIA, M. Effect of industrial processing on the distribution of fumonisin B1 in dry milling corn fractions. Journal Food
Protection, v. 67, p. 1261-1266, 2004.
AOAC. Association of Official Analytical Chemists. Official methods of analysis of
the Association of Official Analytical Chemists. 15 ed. Washington, 1990.
USDA. United States Department of Agriculture. Design criteria and test performace specifications for quantitative aflatoxin and fumonisin test kits. Federal
Grain Special Service Quality Assurance and Research Division, 1998.
FERREIRA, D. F. Análises estatísticas por meio do Sisvar para Windows versão 4.0.
In: Reunião Anual da Região Brasileira da Sociedade Internacional de Biometria,
Anais...São Carlos, 255-258, 2000.
SCOTT, P. M. Fumonisins. Int. J. Food Microbiol. v. 18, p. 257-270, 1993.
FANDOHAN, P.; ZOUMENOU, D.; HOUNHOUIGAN, D. J.; MARASAS, W. F. O.;
WINGFIELD, M. J.; HELL, K. Fate of aflatoxins and fumonisins during the processing
of maize into food products in Benin. Int. J. Food Microbiol. v. 98, p. 249-259, 2005.
BOHRA, N. K. and PUROHIT, D. K. Fungal toxicity with special reference to mycotoxins. J. Environ. Biol. v. 24, p. 213-221, 2003.
530