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08/11/2017
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COMPOSTOS TÓXICOS FORMADOS 
DURANTE O PROCESSAMENTO
Profa. Adriana Pavesi Arisseto Bragotto
Faculdade de Engenharia de Alimentos – UNICAMP
Departamento de Ciência de Alimentos
2017 TA-611
Definição
São substâncias indesejáveis, potencialmente tóxicas, que não 
ocorrem na matéria-prima, mas que estão presentes em alimentos 
e bebidas como resultado do seu processamento/preparação
Formados no alimento, 
por reações envolvendo 
precursores naturalmente 
presentes ou adicionados
Formados no processo, 
contaminando os alimentos 
nas condições em que são 
submetidos 
Presentes na dieta há várias gerações, 
provavelmente desde a descoberta das 
primeiras formas de conservação de 
alimentos (salga, defumação, fogo)
Começaram a ser identificados nos alimentos 
por volta de 1950-1960, com o avanço das 
técnicas analíticas instrumentais
O aumento do consumo de alimentos 
processados/industrializados tem exigido 
uma avaliação criteriosa das condições de 
processamento, de forma a minimizar a 
ocorrência dessas substâncias
Histórico Exemplos
Fermentação
Uso de aditivos
• Aminas biogênicas (histamina, tiramina, putrescina, 
cadaverina): descarboxilação enzimática de 
aminoácidos
• Nitrosaminas: uso de nitrato/nitrito em produtos
cárneos processados
• Benzeno: uso de sais de benzoato em refrigerantes
Hidrocarbonetos policíclicos 
aromáticos (HPAs)
• Contaminantes 
ambientais: fontes 
naturais e antropogênicas 
• Combustão incompleta 
de matéria orgânica
• Detectados em carne 
grelhada, defumada e 
churrasco em 1965
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Formação
Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos
Pirólise 
(400-1000 °C)
Pirossíntese
Matéria 
orgânica
Estrutura
Compostos que contêm dois ou mais anéis aromáticos 
condensados. Mais de 100 HPAs já foram identificados.
Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos
Fonte: Park & Penning (2009).
Toxicidade
Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos
Alta absorção: 
Lipossolubilidade
Ativação metabólica
� Roedores: câncer em 
diversos órgãos (via de 
administração)
� 13 HPAs considerados 
carcinogênicos e 
genotóxicos (JECFA, 2005)
� IARC: Grupo 1 (1), Grupo 
2A (2), Grupo 2B (9), 
Grupo 3 (1)
� Estudos epidemiológicos 
positivos
� Não existem níveis seguros 
de ingestão
HPAs em alimentos
Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos
Churrasco Defumação Secagem
HPAs em alimentos
Alimentos Benzo[a]pireno (µg/kg)
Óleo vegetal 0,41-1,4 (97,2)
Chá 3,9
Embutido defumado 0,8
Arenque defumado 1,0
Filé grelhado na brasa 0,8 (54,2)
Costela grelhada na brasa 10,5
Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos
Fonte: Shibamoto & Bjeldanes (2014).
• Quantidade de gordura
• Tempo e temperatura do processo
• Distância entre o alimento e a fonte de calor
• Tipo de churrasqueira
• Tipo de defumação/secagem (direto ↑)
• Tipo de madeira/material a ser queimado (madeiras moles ↑)
Fatores importantes:
HPAs em alimentos
Hidrocarbonetos policíclicos aromáticos
Outras fontes: frutas, vegetais, cereais, peixes e frutos do mar 
(contaminação ambiental), café (torrefação) 
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Aminas aromáticas 
heterocíclicas (AAHs)
• Descobertas por 
pesquisadores japoneses 
em 1977
• Peixes, carnes e frango 
grelhados/fritos
• Mais de 20 compostos já 
identificados
Aminas aromáticas heterocíclicas
Pirólise de 
aminoácidos 
(> 250 °C)
Reação de 
Maillard
(150 - 250 °C)
Formação
Aminas aromáticas heterocíclicas
Pirolíticas
Pirólise de aminoácidos individuais ou proteínas (triptofano, ácido
glutâmico, fenilalanina, ornitina, globulina, caseína) em T > 250 °C
Fonte: Turesky (2009).
Aminas aromáticas heterocíclicas
Aminoimidazoarenas
Reação de Maillard (creatina, aminoácidos livres, hexoses) em
T entre 150 - 250 °C
Fonte: Turesky (2009).
Aminas aromáticas heterocíclicas
Toxicidade
Fonte: Turesky (2009).
� Forte atividade mutagênica (genotoxicidade) in vitro e in vivo
� MeIQ, IQ e 8-MeIQx (aminoimidazoarenas) estão entre as 
mais potentes
� Carcinogenicidade: fígado, pulmão, cólon, mama, próstata 
� Elevado consumo de carnes bem-passadas x câncer
� IARC: Grupos 2A e 2B
� Não existem níveis seguros de ingestão
Aminas aromáticas heterocíclicas
AAHs em alimentos
Fonte: Turesky (2009).
Hambúrguer bovino frito
• Tempo
• Temperatura
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• Método de cozimento (ex: frigideira ↑, churrasco ↑, forno ↓)
• Pré-cozimento em micro-ondas (↓ precursores)
• “Fundo de frigideira” para molhos
• Inibidores: antioxidantes (sintéticos e naturais)
• Marinadas (resultados contraditórios)
Aminas aromáticas heterocíclicas
Outros fatores importantes:
AAHs em alimentos
Cloropropanóis
• Descobertos por pesquisadores 
tchecos em 1978
• Proteína vegetal hidrolisada (PVH), 
molho de soja, alimentos 
processados (cereais), óleos 
refinados
• Encontrados na forma livre ou 
esterificada com ácidos graxos 
(ésteres de cloropropanóis)
Cloropropanóis
Formação
Cloropropanóis
Formas livres
Derivados clorados do glicerol
Fonte: Hamlet & Sadd (2009).
Cloropropanóis
Toxicidade
• 3-MCPD
• 1,3-DCP: carcinógeno genotóxico
Cloropropanóis
3-MCPD em alimentos
Matéria-prima Hidrólise Neutralização Filtração DesidrataçãoClarificação
HCl
70-135ºC
NaOH
pH 5 - 9
PVH
• Concentrações de até 30 mg/kg já foram reportadas
• Tipo de hidrólise (ácida x enzimática)
• Tipo de ácido (clorídrico, sulfúrico)
• Tempo e temperatura
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Cloropropanóis
3-MCPD em alimentos
Molho de soja
Cloropropanóis
Formas esterificadas
Cloropropanóis
Formas esterificadas
Karsulínová, L.; Folprechtová, B.; Dolezal, M.; Dostálová, J.; Velísek, J.; Czech J. Food Sci. 2007, 25, 257.
Óleos vegetais refinados
Desodorização
Cloropropanóis
Formas esterificadas
https://www.youtube.com/watch?v=ElRzdLJ_XEc
Acrilamida
• Sólido branco altamente 
solúvel em água
• Descoberta em alimentos 
por pesquisadores suecos 
em 2002
• Alimentos fritos, torrados 
e assados
• Alimentos ricos em 
carboidratos e asparagina 
(batata, trigo, café, cacau)
Acrilamida
Formação
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Acrilamida
Toxicidade
� Carcinogênico
� Genotóxico
� Neurotóxico
� Tóxico na reprodução, 
mas não teratogênico
� IARC: Grupo 2A
� Não existem níveis 
seguros de ingestão 
Acrilamida
Acrilamida em alimentos
Batata frita
• Fritura
• Concentrações variadas
• % de açúcares redutores
• Temperatura de estocagem
• Pré-tratamentos: ”molho”, ácidos
• Tempo
• Temperatura
5 min = 146 µg/kg
8 min = 2528 µg/kg
Fonte: Arisseto (2007). 
Acrilamida
Acrilamida em alimentos
Produtos à base de cereais
• Forneamento/torradeira: 
<10 – 7834 µg/kg
• % de asparagina
• Uso de fertilizantes
• Formulação
• Tempo de fermentação
• Tempo/temperatura de 
aquecimento
• Asparaginase
Furano
• Éter cíclico altamente volátil (P.E. = 31 ºC)
• Primeiras suspeitas da presença de furano entre os 
compostos voláteis do café em 1938
• FDA reportou a presença de 
furano em diversos 
alimentos processados 
termicamente em 2004
• Papinhas, enlatados, cereais
Furano
Formação
Degradação térmica de:
Açúcares
Amino
ácidos
Ácido
ascórbico
PUFAs
Furano
Toxicidade
� Hepatotóxico
� Citotóxico
� Carcinogênico / possivelmente genotóxico
� IARC: Grupo 2B
� Não existem níveis seguros de ingestão
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Furano
Furano em alimentos
Café torrado
• Torrefação
• ~1000 – 6000 µg/kg
• Grau de torra
• Tipo de embalagem
Furano
Furano em alimentos
Café bebida
• ND – 157 µg/kg
• Concentração no pó
• Preparo da bebida
Mito ou verdade? Por fim...