UNIVERSIDADE DO OESTE DE SANTA CATARINA
NÚCLEO BIOTECNOLÓGICO MESTRADO ACADÊMICO EM CIÊNCIA E BIOTECNOLOGIA
HUDSON COUTO DO AMPARO
PATULINA COMO PONTO CRÍTICO DE CONTROLE NA QUALIDADE DE SUCO DE MAÇÃS COLETADAS DO SOLO EM POMARES DE SANTA CATARINA E DO
RIO GRANDE DO SUL
Videira/SC
2016
UNIVERSIDADE DO OESTE DE SANTA CATARINA
NÚCLEO BIOTECNOLÓGICO
MESTRADO ACADÊMICO EM CIÊNCIA E BIOTECNOLOGIA
PATULINA COMO PONTO CRÍTICO DE CONTROLE NA QUALIDADE DE SUCO DE MAÇÃS COLETADAS DO SOLO EM POMARES DE SANTA CATARINA E DO
RIO GRANDE DO SUL
Mestrando: Hudson Couto do Amparo
Orientador: Profa. Dra. Jane Mary Lafayette Neves Gelinski
Co-orientador: Prof. Dr. César Milton Baratto
Área: Biotecnologia Aplicada À Agroindústria E Saúde Linha de Pesquisa: Bioprospecção, Produção e Processamento de Matéria-Prima e Bioproduto
Videira/SC
2016
Ficha Catalográfica
Vanessa Pereira – CRB 14/1446
Vanessa Pereira – CRB 14/1446
A526p Amparo, Hudson Couto do
Patulina como ponto crítico de controle na qualidade de suco de maças coletadas do solo em pomares de Santa Catarina e do Rio Grande do Sul / Hudson Couto do Amparo – 2016. 59 f. : ils. ; figs. ; tabs. Orientadora: Profª. Drª. Jane Mary Lafayette Neves Gelinski. Dissertação (Mestrado em Ciência e Biotecnologia) – Programa de Pós-Graduação Mestrado Acadêmico em Ciência e Biotecnologia, Universidade do Oeste de Santa Catarina, Campus Videira – UNOESC, 2016.
1. Micotoxina. 2. Patulina. 3. Maça. 4. Suco concentrado. I.
Título. II. Autor. III Orientador.
CDD: 664.117
HUDSON COUTO DO AMPARO
PATULINA COMO PONTO CRÍTICO DE CONTROLE NA QUALIDADE DE SUCO DE MAÇÃS COLETADAS DO SOLO EM POMARES DE SANTA CATARINA E DO
RIO GRANDE DO SUL
Dissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação Mestrado Acadêmico em Ciência e Biotecnologia da Universidade do Oeste de Santa Catarina como requisito para obtenção do grau de Mestre.
APROVADO EM____/____/____
BANCA EXAMINADORA
Profª. Drª Jane Mary Lafayette Neves Gelinski Universidade do Oeste de Santa Catarina - UNOESC
Prof. Dr. César Milton Baratto Universidade do Oeste de Santa Catarina - UNOESC
Prof. Dr. Edson Luiz de Souza Universidade do Oeste de Santa Catarina – UNOESC __________________________________________ Prof. Dr. Endler Marcel Borges de Souza Universidade do Oeste de Santa Catarina – UNOESC/FURB
Dr. André Luiz Kulkamp de Souza Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão Rural de SC - EPAGRI
Dedicado à minha esposa e a minha filha pelo apoio e pela compreensão nos momentos de ausência mesmo quando estava próximo.
AGRADECIMENTOS
A Deus, pela sua grandeza, por ter permitido realizar mais esta etapa em minha
vida;
À Tatiana, minha esposa e minha filha Manuela, pelo apoio e compreensão nos
momentos de ausência;
À incansável, Profª. Drª. Jane Mary Lafayette Neves Gelinski pelas orientações,
ensinamentos e contribuições no projeto.
À empresa Fischer que ajudou na execução do projeto;
À UNOESC pela bolsa para realização do mestrado;
Aos professores do mestrado que colaboraram para meu desenvolvimento
acadêmico e profissional;
Aos colegas Alini Zarpelon Bernardi, Flávia Frozza Picinin e Elissa Cavichon que
ajudaram na execução do trabalho.
“Entrega o teu caminho ao Senhor; confia nele, e ele tudo fará” Salmos 37:5
PATULINA COMO PONTO CRÍTICO DE CONTROLE NA QUALIDADE DE SUCO DE MAÇÃS COLETADAS DO SOLO EM POMARES DE SANTA CATARINA E DO
RIO GRANDE DO SUL
RESUMO
O Brasil tem cenário recente no mercado mundial de suco concentrado de maçã,
formando um importante bloco com o Chile e a Argentina, tradicionais produtores
desse tipo de suco. A América do Norte (EUA) é o principal destino do produto
brasileiro, o qual está sujeito aos regulamentos estabelecidos pelo Food and Drug
Adminstration. Este, considera a patulina como um perigo químico em suco de maçã
e estabeleceu um PCC (Ponto Crítico de Controle): cargas de maçãs para
processamento do suco deve vir com declaração de que as frutas foram colhidas na
árvore. O objetivo foi avaliar a qualidade de maçãs quanto à presença de patulina a
partir de pomares dos Estados de Santa Catarina e do Rio Grande do Sul. Três
condições de estudo foram definidas para obtenção das amostras da fruta (maçã):
(A) exploratório, com amostras colhidas no solo e na árvore em 4 diferentes
fazendas (n=12); (B) pomar selecionado para coletas de amostras (n=12) semanais
de frutas do solo e da árvore por um período de 30 dias; e (C) com amostras (n=15)
diretamente do solo em fazendas do estado de SC e RS. Todas as amostras foram
processadas para suco e determinação de patulina por cromatografia liquida de alto
desempenho (limite min. 10 ppb) em laboratório certificado ISO 17025, assim como
realizadas as análises de SST e pH. Dados climatológicos também foram
considerados durante período de colheita. O plano amostral foi definido a partir de:
área total plantada em SC e RS: 35.000 ha; quantidade média de árvores (pomar
não adensados) por hectare: 2.500 árvores, média de fruta por árvore: 250 frutas;
quantidade estimada de fruta caída no solo: 20 frutas por árvore; quantidade de
estimada de grandes produtores (>85% produção SC/RS: 40 produtores). No estudo
(A) as temperaturas, pH, e a variedade de fruta, foram favoráveis ao
desenvolvimento do fungo Penicillium expansum e produção de patulina. A
pluviosidade do local permitiu condição de umidade e atividade de água adequados.
No estudo (B) com amostras de área isolada também deveria confirmar a
expectativa de ausência do contaminante. Na última coleta desse grupo houve
redução do SST e pH. O estudo (C) partiu diretamente para frutas caídas no solo em
várias regiões de SC e RS. Face aos parâmetros avaliados, principalmente,
temperatura e umidade, bem como de processamento das amostras, pode-se inferir
que apesar dessas condições favoráveis ao desenvolvimento do fungo, em nenhum
dos 3 estudos houve indícios de presença de patulina. Para o Brasil, o não uso das
frutas caídas no solo para processamento do suco e exportação, ainda é a regra.
Mas, se a patulina for um PCC, a ser atendido também para a maçã não industrial,
então mudanças nas regulamentações podem ocorrer. Assim, em face da
necessidade de minimização de desperdício de alimentos, frutas caídas no solo
deveriam ser utilizadas pela indústria na fabricação de suco concentrado. Em
relação à presença de patulina, a qualidade de maçãs caídas no solo, avaliadas no
presente estudo é adequada para a produção de suco concentrado de maçã.
Palavras Chaves: Risco. Micotoxina. Legislação. Suco concentrado. Pomar.
PATULIN AS CRITICAL CONTROL POINT IN APPLE JUICE QUALITY WITH SOIL APPLES PICKED FROM ORCHARDS OF SANTA CATARINA AND RIO GRANDE
DO SUL – BRAZIL
ABSTRACT
The global scenario shows Brazil as an important block at the market of concentrated
apple juice. This include Chile and Argentina, traditional producers of apple juice. For
the juice market is the America (USA) the main destination of the Brazilian product
which is subject to regulations set by the Food and Drug Administration. This
considers patulin as a chemical hazard in apple juice and established a CCP (Critical
Control Point): loads juice processing for apples should come with statement that the
fruits were harvested in the tree. In this research the quality of apples was evaluated
for the presence of patulin from orchards of Santa Catarina, SC and Rio Grande do
Sul, Brazil. Three study conditions were set to obtain samples of fruit (apple): (A)
exploratory with samples in soil and tree 4 different farms (n = 12); (B) a specific
orchard for sampling weekly ground and tree fruits (n = 12) for a period of 30 days;
and (C) with samples (n = 15) from the ground in state farms of SC and RS. All
samples were processed for determination of patulin juice and by high performance
liquid chromatography (min 10 ppb) in laboratory ISO 17025 certificate, and analyzes
performed toSST and pH. Climatological data were also analyzed during the harvest
period. The sampling plan was set from: the total area planted in SC and RS: 35,000
ha; average number of trees (orchard not dense) per hectare: 2,500 trees, fruit
average per tree: 250 fruit; estimated amount of fallen fruit on the ground: 20 fruits
per tree; estimated amount of large producers (> 85% production SC / RS: 40
producers in the study (A) temperatures, pH, and the variety of fruit, besides moisture
condition and adequate water activity that were favorable to the development of the
fungus Penicillium expansum and patulin; study (B) with isolated area samples it was
expected to confirm absence of the contaminant. There was decreased of brix and
pH at the last sampling of this group due to deterioration and accumulated rainfall in
the period. The study (C) was conducted with samples on the soil of various regions
of SC and RS. In view of the evaluated parameters, mainly temperature and
humidity, well as sample processing, it can be inferred that despite these favorable
conditions the development of the fungus, there was no patulin evidence. For Brazil,
the non-use of fallen fruit (soil) for processing and juice export is still the rule. But if
patulin is a PCC, to be attended also for non-industrial apple, then changes in
regulations may occur. Thus, given the need for waste minimization, fallen apple
should be used by industry in the manufacture of concentrated juice. In relation to
patulin, the quality of apples fallen in the ground evaluated in this study is proper for
the production of apple juice concentrate.
Keywords: Risk. Mycotoxin. Legislation. Concentrated juice. Orchard.
LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS
MGEX Minneapolis Grain Exchange FDA Food and Drug Administration APPCC Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle PCC Ponto Crítico de Controle SST Sólidos solúveis totais AJC Apple Juice Concentrate / Suco Concentrado de Maça DNA Deoxyribonucleic acid / Ácido desoxirribonucleico LD Letal Dose ou Dose Letal JECFA Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives ou Comitê conjunto
de especialistas da FAO e WHO em aditivos alimentares PTWI Dose máxima tolerável semanal PTDI Dose máxima tolerável diária RDC Resolução da Diretoria Colegiada ISO International Organization for Standardization / Organização
Internacional de Padronização NBR Norma Brasileira de Referência ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas NQA Nível de Qualidade Aceitável Na2CO3 Carbonato de sódio Na2SO4 Sulfato de sódio HPLC High Performance Liquid Chromatography / Cromatografia Líquida de Alto Desempenho AOAC Associaton of Analytical Communities INMET Instituto Nacional de Meteorologia UV Radiação ultravioleta USA United States of America
LISTA DE SÍMBOLOS
° graus ppb parte por bilhão µg micrograma kg quilograma L litro nm nanômetro US$ dólar americano mm milímetro RS Rio Grande do Sul SC Santa Catarina ND não detectado pH potencial de hidrogênio v/v volume por volume UV Ultra-violeta
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Produção Mundial de Suco Concentrado de Maça (ton.) ............ .........................22
Figura 2 - Consumo Mundial Suco Concentrado de Maça (ton.) .................... ......................23
Figura 3 - Estrutura Química de Patulina ........................................................ .....................27
Figura 4 - Biosíntese de Patulina ................................................................... ......................29
Figura 5 - Mapa Político do Brasil, Estados de Santa Catarina e Rio Grande do Sul........... 42
Figura 6 - Municípios de Santa Catarina e do Rio Grande do Sul onde estão localizadas
as fazendas produtoras de pomares .............................................................. .......................42
Figura 7 - Maças da Condição Experimental A – fruta caída no chão, ruim (com lesão)
e fruta boa (sem lesão) de fazenda em Fraiburgo, SC – Brasil ....................... ......................44
Figura 8 – Maças da Condição Experimental B – fruta no solo e fruta na árvore ... ........... 45
Figura 9 - Maças Variedades Gala e Pink Lady – condição experimental C .. .......................47
Figura 10 - Condição Experimental C – fruta (maça) caída no solo ............... .......................48
LISTA DE TABELAS E QUADROS
Tabela 1 - Mercado Global: Principais países importadores e exportadores (código HS
200979 suco de maçã) ................................................................................... ......................21
Tabela 2 - Codificação de amostragem e níveis gerais de inspeção para coleta de
amostras.................................................................................................................................36
Quadro 1 - Plano de Amostragem simples – normal para definição do delineamento
experimental ................................................................................................... ......................36
Tabela 3 - Estudo experimental A abrangendo duas fazendas dos estados de Santa
Catarina e Rio Grande do Sul – Condições climáticas e análises das amostras de suco
paraSST, pH e de detecção de patulina (HPLC) ............................................. ......................43
Tabela 4 - Estudo experimental B com amostras obtidas de fazenda em Fraiburgo, SC -
Brasil – condições climáticas e análises das amostras de suco paraSST, pH e de detecção
de patulina (HPLC) ......................................................................................... ......................45
Tabela 5 - Estudo experimental C com amostras obtidas de fazendas de 15 municípios dos
estados de Santa Catarina e do Rio Grande do Sul-Brasil – condições climáticas e análises
das amostras de suco para SST, pH e de detecção de patulina
(HPLC).................................................................................................................................... 46
LISTA DE GRÁFICOS
Gráfico 1 – Principais fornecedores para Estados Unidos (US $M). Código HS 200979 suco
de maçã, não fortificado com vitaminas, não fermentado ............................... ......................22
Gráfico 2 – (A) crescimento colônia x dias; (B) relação crescimento x temperatura; (C)
produção patulina x temperatura..................................................................... ......................31
Gráfico 3 – Relação temperatura x crescimento; relação dias x fase lag ....... ......................32
Gráfico 4 - Dados climatológicos das localidades durante amostragem em pomares de
Santa Catarina e do Rio Grande do Sul ......................................................... .......................47
LISTA DE FLUXOGRAMAS
Fluxograma 1. Plano Experimental – Experimento............................................................... 37
Fluxograma 2. Plano Experimental – Experimento .............................................................. 38
Fluxograma 3. Plano Experimental – Experimento............................................................... 39
Fluxograma 4. Sequência processamento amostras............................................................ 40
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................. 18
2 OBJETIVOS ..................................................................................................... 20
2.1 OBJETIVO GERAL ........................................................................................... 20
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................. 20
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ........................................................................ 21
2.3 FUNGOS E MICOTOXINAS ............................................................................. 23
3.1.1 Fungos ............................................................................................................. 23
3.1.2 Micotoxina ....................................................................................................... 25
3.1.3 Patulina ............................................................................................................ 26
3.2 LEGISLAÇÃO ................................................................................................... 33
4 METODOLOGIA .............................................................................................. 35
4.1 DESCRIÇÃO DOS GRUPOS (CONDIÇÕES DE OBTENÇÃO DAS AMOSTRAS) ............................................................................................................. 37
4.1.1 Fruta árvore/solo – experimental – Condição (A) ........................................ 37
4.1.2 Área isolada/fruta da árvore e solo - Avaliação climática (B) ..................... 38
4.1.3 Frutas caídas no solo – Experimento (C) .....................................................39 4.2 PROCESSAMENTO DAS AMOSTRAS ............................................................ 40
4.3 ANÁLISES FÍSICO-QUÍMICA E CROMATOGRÁFICAS .................................. 40
4.4 DADOS CLIMATOLÓGICOS E LOCAIS ABRANGENTES .............................. 41
5 RESULTADOS ................................................................................................. 43
6 DISCUSSÃO ..................................................................................................... 49
7 CONCLUSÕES ................................................................................................. 53
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 54
18
1 INTRODUÇÃO
O suco concentrado de maçã é produzido em diversos países de clima
temperado. É uma “commodity” e o seu preço é definido pela demanda (MGEX,
2016). A China é considerada a maior produtora mundial de maçãs e suco
concentrado, e é quem define o preço do suco concentrado na maioria das vezes. A
Europa também aparece como grande produtor e grande consumidor, destacando-se
a Polônia, como segundo maior produtor mundial (USA, 2008; USA, 2016;
CHARKOW, 2012). Questões geográficas e tarifárias são fundamentais neste
processo. Safras de hemisférios opostos contribuem para o equilíbrio. Por outro lado,
a logística e taxas impostas por alguns países tornam o mercado pouco atrativo para
alguns produtores.
O Brasil tem cenário recente no mercado mundial de suco concentrado de maçã,
mas ganhou discreta importância há pouco mais de 10 anos (USA, 2008). Junto
com Chile e Argentina, tradicionais produtores de suco concentrado de maçã,
formam um importante bloco neste mercado (BRASIL, 2013).
Os Estados Unidos são os maiores consumidores de suco concentrado de maçã
(USA, 2012; CHARKOW, 2012). O Brasil consegue colocar o seu produto nos
principais portos americanos da costa leste e não sofre taxação ao ingressar.
Assim, o mercado norte americano é o principal destino do produto brasileiro,
portanto, sujeito aos regulamentos por eles estabelecido.
O FDA (Food and Drug Adminstration) é o órgão regulamentador e
fiscalizador de alimentos nos EUA, possuindo diretrizes específicas para o suco de
maçã e seu processo produtivo, no caso um APPCC (Análise de Perigo e Pontos
Críticos de Controle) específico (USA, 2003).
Contaminante do suco de maçã, a neurotoxina patulina, é alvo de controle de
fabricantes e compradores do suco. Toxina produzida por fungos em frutas,
principalmente maçãs, pode chegar ao consumidor final mesmo passando por
processamento industrial (ex. suco pasteurizado). A patulina apesar de ser
neurotóxica, não há evidências de cancerígeno em humanos (WOROBO et al.,
2005; SALOMÃO et al., 2009).
No Brasil, há uma quantidade significativa de fruta caída no solo por
decorrência natural. Esta fruta tem se perdido ao longo da safra por questões
diversas, principalmente por custo e falta de mão de obra. Muitas destas não estão
19
sendo retiradas do solo após a colheita da fruta da árvore, nem mesmo para limpeza
do local. É importante viabilizar a colheita desta fruta no solo considerando custos
para indústria e remuneração ao produtor, sem, contudo, colocar em risco o
consumidor.
Ferramentas, como o APPCC tornaram-se peças importantes na prevenção
contra contaminantes tóxicos. O FDA (Food and Drug Administration) considera a
patulina como um perigo químico em suco de maçã e estabeleceu um PCC (Ponto
Crítico de Controle) considerando que em cada carga de maçãs enviadas para
processamento do suco devem estar acompanhadas de declaração informando que
as frutas foram colhidas da árvore, para excluir frutas caídas no solo (frutas caídas
naturalmente da árvore por questões naturais ou pelo vento) (USA, 2003). A
ausência da declaração implica no descarte da carga de maçãs, não levando em
consideração se o fruto apresenta danos ou não. A colheita mecânica não entra
nesta regra. Neste sentido, de acordo com Jackson et al. (2003) apenas frutas
colhidas das árvores devem ser usadas para a produção de suco de maçã. A fruta
tipo industrial é a que se utiliza para a produção de suco concentrado de maçã. A
concorrência das indústrias de alimentos pela maçã tipo industrial, aliada a fatores
como a falta de mão de obra na colheita e melhor qualidade da fruta in natura
(redução de descarte para indústria), levam as indústrias de sucos a ampliarem suas
fontes de captação de matéria prima com custo adequado.
Com base no exposto, neste estudo buscou-se avaliar qualidade de maçãs
quanto à presença de patulina a partir de pomares de Santa Catarina e do Rio
Grande do Sul. O diferencial do estudo é a condição em que foram obtidas as
frutas: caídas naturalmente no solo e de colheita direta na árvore. Dessa forma, a
avaliação de frutas de solo no que tange a presença de micotoxina, dá indicadores
do possível uso das mesmas para produção segura de suco concentrado.
20
2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GERAL
Avaliar qualidade de maçãs quanto a presença de patulina em duas condições de
colheita: maçãs na planta e maçãs caídas no solo em pomares de Santa Catarina e
Rio Grande do Sul, na busca de indicadores de uso de maçãs caídas no solo para a
produção segura de suco concentrado.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Realizar estudo exploratório em fazendas produtoras de maçãs para verificar os
níveis de patulina de maçãs caídas no solo e nas maçãs colhidas na árvore.
Verificar níveis de patulina em maçãs caídas no solo e maçãs colhidas na árvore,
em área isolada para verificar interferência climática, bem como tempo de exposição
das maçãs no solo, na produção da patulina.
Verificar níveis de patulina somente em maçãs caídas no solo em fazendas de
Santa Catarina e Rio Grande do Sul.
Realizar análises físico-químicas de SST e pH no suco obtido das maçãs
coletadas, quantificando-se os níveis de patulina de cada amostra.
Analisar viabilidade de uso de frutas caídas no solo como alternativa de uso pela
indústria na fabricação de suco concentrado de maças.
21
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
A indústria mundial de AJC (apple juice concentrate) movimenta
financeiramente cerca de US $ 3,2 bilhões anualmente, de acordo com estatísticas
apresentadas pelo World Markets and Trade, 2007-2008 Global Concentrated
Apple Juice (USA, 2008).
Alguns poucos países no mundo movimentam a maior parte do suco de
maçã (Tabela 1), destacando os Estados Unidos como principal consumidor e
China como principal exportador. O Brasil aparece timidamente como um dos
principais fornecedores do mercado americano neste seguimento (Gráfico 1). A
Europa entra em equilibrio, sendo um dos que mais produzem e ao mesmo tempo
um dos que mais produzem e importam (USA, 2012; CHARKOW, 2012).
A produção de suco concentrado de maçã é global, mas o principal destino
são os Estados Unidos e a Europa. Para o Brasil, o Japão e a costa oeste dos
Estados Unidos possuem caminho logístico mais complicado (Mapas 1 e 2) e a
Europa impõe taxas que podem chegar até 30% (EUROPEAN UNION, 2011).
Tabela 1 – Mercado Global: Principais países importadores (código HS 200979 suco de maçã)
Fonte: Adaptado e traduzido de U.S. Waterborne Import Trade (WIT) report, USA (2012)
Tabela 1 - Mercado Global:
Principais países importadores e exportadores (código HS 200979 suco de maçã)
Importador Valor movimentado (dólar $)
Estados Unidos 732.326.054
Alemanha 560.603.203
Japão 156.915.852
Rússia 148.061.640
Reino Unido 144.590.682
Outros 628.856.427
Total 2.371.353.858,00
22
Gráfico 1 – Principais fornecedores para Estados Unidos (US $M). Código HS 200979 suco de maçã, não fortificado com vitaminas, não fermentado
Fonte: Adaptado e traduzido de U.S. Waterborne Import Trade (WIT) report. (2012).
Figura 1 - Produção Mundial de Suco Concentrado de Maçã (ton.)
Fonte: Charkow. (2012).
23
Figura 2 - Consumo Mundial Suco Concentrado de Maçã (ton.)
Fonte: Charkow. (2012).
O Brasil é o 9° produtor mundial de maçãs. O mercado brasileiro demonstra
certa estabilidade no consumo e produção. Santa Catarina e o Rio Grande do Sul
respondem por 96% da produção (BRASIL, 2013). Neste cenário, a fruta para
indústria representa 25% da produção e vem sofrendo crescente concorrência
com outros tipos de produtos ligados a alimentos, tais como: sidras, vinagres,
doces, refrigerantes, bebidas alcoólicas, sucos (base), além do aumento da
demanda por produtos mais naturais e recente mudança da legislação brasileira
aumentando a quantidade de suco nos néctares (BRASIL, 2013). O aumento do
preço da fruta in natura (BRASIL, 2013) e a falta da mão de obra para colheita da
maçã completam o cenário de dificuldades para conseguir matéria prima com
baixos custos (FILHO, 2013; PERES, 2013).
3.1 FUNGOS E MICOTOXINAS
3.1.1 Fungos
Os fungos são organismos eucarióticos tem parede celular rígida e podem ser
uni ou multicelulares. Alguns podem ser microscópicos em tamanho, enquanto
outros são muito maiores, como os cogumelos e fungos que crescem em madeira
24
úmida ou solo. Os fungos são desprovidos de clorofila e, portanto, não realizam
fotossíntese. Absorvem os nutrientes dissolvidos no ambiente. Os fungos
multicelulares produzem estruturas filamentosas microscópicas e são
frequentemente chamados de bolores, enquanto as leveduras são fungos
unicelulares (PELCZAR et al. 1997).
Ao crescer nos alimentos causam mudanças indesejáveis, tanto na
composição química quanto na estrutura e aparência. Desta forma, o alimento passa
a ser rejeitado, o que representa perda econômica e/ou desperdício de matéria
prima (TANIWAKI; SILVA, 2001).
Desde a descoberta das aflatoxinas em 1960, muitos fungos de origem
alimentar foram reconhecidos como capazes de produzir micotoxinas. Essas toxinas
representam um sério risco para saúde humana e animal, pois podem provocar
doenças que levam à morte (TANIWAKI; SILVA, 2001).
Os fungos são micro-organismos largamente distribuídos no meio ambiente,
incluindo o ar, a água, o solo e o pó. Como consequência, os alimentos podem-se
contaminar com uma ampla variedade de espécies fúngicas. Apresentam uma
grande versatilidade para crescer em substratos e condições que outros
microrganismos não são capazes de utilizar, como por exemplo: atividade de água,
pH, temperatura, grande variedade de fontes de carbono, nitrogênio e energia, além
da capacidade de esporulação e disseminação. Ao crescerem nos alimentos
causam mudanças indesejáveis, tanto na composição química quanto na estrutura e
aparência. Desta forma, o alimento passa a ser rejeitado, o que representa perda
econômica e/ou desperdício de matéria prima (TANIWAKI; SILVA, 2001).
Os fungos precisam de vários nutrientes para encontrar a energia necessária
para formar macromoléculas como proteínas e DNA. Como os fungos não podem
sintetizar carboidratos, o substrato deve conter estes compostos. Embora, eles
possam crescer em um substrato rico em proteína sem carboidratos (queijo), usando
aminoácidos como fonte de carbono. Outro importante nutriente é o nitrogênio.
Dependendo das espécies, algumas podem sintetizar vitaminas (SAMSON; REENE-
HOEKSTRA, 1988).
Segundo Samson e Reene-Hoekstra (1988), um grande número de
metabólitos são formados durante a quebra de carboidratos, podendo ficar
acumulados sob certas condições. Os mais conhecidos são etanol, ácidos orgânicos
(fumárico, cítrico, oxálico,) e polióis (manitol, arabitol), chamados metabólitos
25
primários. Durante e especialmente no final do crescimento, certos metabólitos são
sintetizados que não são necessariamente para o crescimento e fornecimento de
energia do fungo. Há diferentes idéias sobre a possível função dos metabólitos
secundários. Uma hipótese é que estes mantêm o fungo ativo quando o substrato foi
exaurido. Outra hipótese está na prevenção do acumulo anormal, possivelmente
danoso, de compostos como o acetato. De fato, é duvidoso que o fungo precise
produzir micotoxina porque espécies tóxicas e não tóxicas podem ocorrer na
natureza em mesmo grau.
Nas condições naturais encontradas nos alimentos, sempre há interação
entre os fungos filamentosos, as leveduras e bactérias presentes. A produção de
toxinas pelos fungos filamentosos pode afetar os demais micro-organismos,
dificultando o seu crescimento, mas o contrário também é possível, pois certos
micro-organismos podem inibir a produção de toxinas, removê-las ou degradá-las.
Há evidências de que as toxinas são produzidas em menor quantidade quando os
fungos toxigênicos crescem em presença de outros microrganismos (TANIWAKI;
SILVA, 2001).
O Penicillium expansum é um fungo filamentoso amplamente distribuído no
ambiente. Seu habitat preferido são as pomáceas e também responsável pela
podridão azul das maçãs de pós-colheita em todo mundo. É conhecido como o
principal produtor da micotoxina patulina (BAERT et al., 2007).
O crescimento ótimo do P. expansum está perto de 25ºC e o máximo de
35ºC, mas nos primórdios do século passado, Brooks e Hansford (1923) registraram
temperaturas mínimas de crescimento entre -6ºC e -2ºC.
Em relação à atividade de água para germinação é de 0,82-0,83. O P.
expansum não é exigente para oxigênio, pois seu crescimento não é tão afetado
pela presença de baixos níveis de oxigênio (2,1%). O crescimento do P. expansum
foi estimulado pela presença de dióxido de carbono no ar em até 15%, diminuindo
com valores maiores (PITT; HOCKING, 1997).
3.1.2 Micotoxina
O termo micotoxina é derivado da palavra grega “mykes”, que significa fungo
e do latim “toxican”, que significa toxinas. O termo é usado para designar compostos
26
produzidos por algumas espécies de fungos capazes de provocar doenças ou morte
quando ingeridas pelo homem ou animais (TANIWAKI; SILVA, 2001).
Midio e Martins (2000) definem micotoxinas como agentes químicos
produzidos durante o metabolismo secundário de fungos filamentosos, que
contaminam alimentos e rações animais, produzindo efeitos agudos (micotoxicoses)
ou crônicos, via de regra, carcinogênicos. Patulina é um metabólito secundário
produzido por diferentes espécies de fungos dos gêneros Penicillium, Aspergillus,
Byssochlamys, Gymnoascus e Paecilomyces. A espécie mais importante e mais
citada é o Penicillium expansum.
Marin et al. (2006) realizaram estudo com maçãs contaminadas com P.
expansum à temperatura de 20°C por 5 dias em cultivar Golden e Fuji avaliando a
capacidade migratória da toxina no tecido sadio da fruta. A migração da toxina
pelo tecido sadio era maior quanto maior a lesão, variando de 2 a 4 cm conforme o
tamanho da lesão. A maior concentração neste caso estava a 1,5 cm do diâmetro
da lesão. Como prevenção da presença de patulina, os autores sugerem a
remoção do tecido afetado e do tecido sadio próximo da lesão.
3.1.3 Patulina
Patulina é avaliada, principalmente, em frutos danificados por fungos, apesar
de a presença do fungo não indica, necessariamente, que a patulina esteja
presente na fruta. Em alguns casos, o crescimento interno de bolores é resultante
da invasão de insetos ou por outros motivos, no qual há ocorrência de patulina em
fruto que externamente parece intacto. No entanto, também pode ocorrer em frutos
após armazenamento em atmosfera controlada e exposição a condições
ambientais com ou sem núcleo de podridão presente. A limpeza do fruto, ou a
remoção do tecido bolorento, imediatamente antes da prensagem, não eliminará
necessariamente toda a patulina presente no fruto, uma vez que alguns podem ter
migrado para tecido aparentemente saudável. O processo de lavagem de maçãs
com solução de ozônio contribui substancialmente para o controle de patulna
(CODEX ALIMENTARIUS, 2003).
A patulina, 4hidroxi-4furo[3,2-c]pirano(6H)-1(Figura 1), é uma micotoxina
termo resistente da classe hidroxifuropiranona e também chamada clavicina,
27
claviformina ou expansina, apresenta fórmula empírica C7H6O4 e seu peso
molecular é de 154,12 Da (GARCIA-CRUZ et al.; 2008).
Figura 3 - Estrutura química da patulina
Fonte: Moake et al. (2005).
A patulina, forma cristais incolores e tem ponto de fusão à 111ºC, solúvel em
água, etanol, acetona, acetato etílico, éter e clorofórmio, mas é insolúvel em benzina
e éter de petróleo. Não é destruída pelo calor e é estável em pH ácido, mas é
reduzida pela ação de sulfatos, altas temperaturas, ácido ascórbico, fermentação
alcoólica e pelo tratamento com carvão ativado. A patulina perde sua atividade
biológica em meio alcalino e na presença de moléculas com grupos sulfidrila
(FAO/WHO, 1998).
Taniwaki (1989) verificou a elevada resistência desta toxina em pH 3,5, 4,5 e
5,5 e a estabilidade térmica da patulina em vários sucos e detectaram uma redução
de 50% de patulina adicionada em suco de maçã após aquecimento a 80ºC durante
10 minutos e 65% após 20 minutos.
O efeito tóxico da patulina é caracterizado por distúrbios respiratórios e motor,
além de apresentar espasmos, asfixia, hemorragia no pulmão e cérebro, além de
ação teratogênica, segundo Scussel (1998) e Midio e Martins (2000) também
destacam edema pulmonar, danos capilares hepáticos do baço e rins e edema
cerebral.
28
Para camundongos a LD 50 (dose letal para 50% da população) é de 15 a 35
mg/kg peso corpóreo dependendo do modo de administração. A patulina tem um
efeito citotóxico que é mediada por um aumento da permeabilidade das
membranas. A patulina desorganiza os microfilamentos citoplasmáticos. In vitro,
inibe diversas enzimas incluindo as polimerases, também afeta a transcrição e a
tradução genética (FAO/WHO, 1998).
Estudos da FAO/WHO (1998) sobre o potencial carcinogênico da patulina tem
sido conduzidos em camundongos e ratos. Patulina causa rupturas no DNA, mas
não provoca sínteses não programadas do DNA, não existindo evidência de que a
patulina seja carcinogênica, mesmo que os toxicologistas acreditem na
necessidade de tais estudos em outras espécies além dos ratos.
Uma primeira avaliação toxicológica feita na 35ª reunião do JECFA em 1990,
determinou uma dose máxima semanal provisória tolerável (PTWI), de 7 μg/kg peso
corpóreo. Uma segunda avaliação na 44ª reunião do JECFA em 1995, levou em
consideração o fato que a maior parte da patulina ingerida pelos ratos é eliminada
em 48 horas e 98% em sete dias. Esta falta de acumulação levou o JECFA a
estabelecer uma dose máxima diária provisória tolerável (PTDI). Um estudo sobre
os efeitos combinados da patulina sobre a reprodução, toxicidade e
carcinogenicidade a longo prazo, aponta para uma dose inofensiva de 43 μg/kg
peso corpóreo por dia. Baseado neste trabalho, usando o fator de segurança
habitual de 100, o JECFA fixou a dose máxima diária tolerável (PTDI) de 0,4 μg/kg
peso corpóreo (FAO/WHO, 2010).
Conforme Puel et al. (2010), a patulina é um metabolito como outras grandes
micotoxinas (aflatoxina, fumonisina e ocratoxina). O caminho biossentético da
patulina consiste em dez passos como sugerido por vários estudos bioquímicos. As
principais etapas da biossíntese da patulina estão demonstradas na Figura 2.
29
Figura 4 - Biosíntese da Patulina
Fonte: Moake et al. (2005).
Na indústria as frutas são normalmente armazenadas à temperatura de
frigorífico (<4°C), não só para retardar a senescência, mas também para suprimir a
deterioração pós-colheita. Embora a deterioração prossiga lentamente em baixas
temperaturas de armazenamento, o rápido desenvolvimento ocorre quando a fruta
é transferida para um ambiente favorável. O armazenamento a 25ºC, após o
armazenamento a frio leva a um rápido desenvolvimento do tecido danificado e
acumulo de patulina. Estes resultados confirmam que o tempo em que as maçãs
são mantidas em armazenamento ambiente antes de serem processadas é crítico
a fim de evitar acumulo de patulina (WELKE et al., 2011). Em estudo semelhante,
frutas provenientes de armazenamento a frio, tiveram um incremento significativo
de patulina com ligeira elevação da temperatura normal de armazenamento
(AMPARO et al., 2012).
Patulina não foi detectada em “apple cider” (suco de maçã sem filtração para
remoção de sólidos e não pasteurizado, típido dos Estados Unidos) prensado a
partir de maçãs frescas colhidas de árvores, mas foi encontrada em níveis de
40,2-374 µg/L em “apple cider” prensados a partir de maçãs frescas colhidas do
30
solo. Patulina não foi detectada em sucos de maçãs selecionadas de árvores,
armazenados durante 4 a 6 semanas de 0 a 2°C, mas foi encontrada em níveis de
0,97-64,0 µg/L de “apple cider” prensados a partir de fruta não selecionadas
armazenadas sob as mesmas condições. “Apple cider” de maçãs armazenadas
em atmosfera controlada, que foram escolhidas antes da prensagem tiveram 0-
15,1 µg/L patulina, enquanto “apple cider” feito de fruta não escolhida
apresentaram 59,9-120,5 µg/L de patulina. A lavagem das maçãs colhidas do solo
antes de prensar apresentou redução dos níveis dessa micotoxina em “apple
cider” de 10 a 100%, dependendo dos níveis de patulina iniciais e do tipo de
solução de lavagem usada. Estes resultados indicam que a patulina é um bom
indicador da qualidade das maçãs utilizadas para a fabricação de cidra. A não
utilização de maçãs colhidas do solo e a escolha cuidadosa de maçãs antes de
prensar são bons métodos para reduzir os níveis de patulina em “apple cider”
(JACKSON et al., 2003).
Certos fatores como o tamanho das lesões, quando maçãs foram colhidas e
colocadas no armazenamento refrigerado, e os tempos em que as maçãs ficaram
a temperatura ambiente após o armazenamento refrigerado, demonstraram que
aumento do tamanho da lesão ao longo do tempo (20°C) depende do tamanho da
lesão inicial após armazenamento a frio. O tamanho da lesão inicial a 20°C
influencia significativamente o acúmulo de patulina, não havendo quantidades
significativas de patulina em maçãs com lesões de até 2 cm após o
armazenamento refrigerado. Patulina aumentou significativamente no 2º dia a
20°C dia e manteve-se constante até o 5º dia. O acumulo de patulina tende a ser
maior quando as lesões iniciais são maiores. A influência da qualidade da maçã
após armazenamento a frio sobre a acumulação de patulina durante o
armazenamento bem como o armazenamento no pátio, prévio ao processamento,
deve ser considerado como ferramenta de previsão de acumulo de patulina
(MORALES et al., 2007).
Tannous et al. (2015) criaram um modelo matemático para estimar o
crescimento do P. expansum de acordo com a temperatura, atividade de água e
pH, bem como a capacidade de produção de patulina nestas condições.
Ressaltam que as diversas condições que favorecem o crescimento do fungo pode
não ser a melhor condição para produção da micotoxina, no caso a patulina. A
temperatura ótima de crescimento foi de 25ºC e observou que a fase lag variou de
31
6 a 3 dias com as temperaturas de 4ºC e 8ºC respectivamente e 2 dias de latência
com temperatura mais alta 30ºC. A melhor temperatura de produção de patulina foi
a 16ºC e houve significativa redução quando passou de 25ºC para 30ºC (Gráfico
2). Esta situação é observada em outros fungos toxigênicos. Relativo à atividade
de água o melhor crescimento foi com valores entre 0,95 a 0,99. Valores mais
baixos apresentaram uma fase lag maior, 3 dias para 0,90 e 8 dias para 0,85. A
atividade de água mostrou impacto significativo na produção de patulina, onde
com valor de 0,95 houve detecção de traços de patulina e com 0,99 a produção da
patulina foi altamente estimulada. A produção de patulina mostrou um melhor nível
de produção com pH 4,0, com o mínimo de 2,5 e decrescendo quando passou de
pH 4 para pH 7.
Gráfico 2 – (A) crescimento colônia x dias; (B) relação crescimento x temperatura; (C) produção patulina x temperatura
Fonte: Tannous et al. (2015)
Garcia et al. (2011) pesquisaram o crescimento e a produção de patulina em
duas temperaturas de 79 linhagens isoladas de P. expansum. Uma temperatura
perto do ótimo de crescimento do fungo (20ºC) e outra perto de uma temperatura
limite de crescimento. A análise estatística apresentou significativa diferença na
relação de crescimento e na fase lag com 1ºC comparado com o teste à 20ºC.
Houve diferença significativa na produção de patulina nas diferentes condições. A
maior variabilidade de crescimento do fungo, fase lag e produção de patulina
foram com a temperatura baixa. A fase lag a 1ºC variou de 1 a 25 dias e a 20ºC de
2 a 5 dias intra-espécies (Gráfico 3). Pela análise de variância o tempo teve
significativo efeito no total de patulina produzida.
32
Gráfico 3 – Relação temperatura x crescimento; relação dias crescimento x fase lag de linhagens de Penicillium expansum
Fonte: Garcia et al. (2011)
Baert et al. (2007) avaliaram a influencia da estocagem de maçãs
(temperatura e nível de oxigênio) no crescimento de P. expansum e produção de
patulina. O crescimento foi influenciado pela temperatura (ótimo 25ºC), enquanto a
atmosfera (20%, 3%, 1% de O2; <1% CO2) não tiveram efeito. A produção de
patulina foi estimulada quando a temperatura foi reduzida (20ºC para 10ºC ou
4ºC), mas quando chegou a 1ºC a produção de patulina reduziu. Uma redução na
produção de patulina foi observada quando o nível de oxigênio foi reduzido de 3
para 1%. Os resultados indicam que quanto mais baixa a temperatura (1ºC) e mais
baixo o nível de oxigênio na atmosfera (1%) irá reduzir a formação da toxina,
porém temperaturas ligeiramente acima (4ºC) estimula a produção de patulina,
não previne somente atrasa. Uma indução do estresse limite para o fungo, tal
como redução da temperatura e baixo nível de oxigênio, estimula a produção da
patulina, por outro lado temperaturas muito baixas e nível de oxigênio baixo de ser
aplicado para suprimir a formação da patulina.
A quantidade de patulina em maçãs inteiras e em tecidos danificados foi
avaliada e utilizados para determinar a percentagem do total de patulina removida
33
pelo corte das partes danificadas. O conteúdo patulina removido foi de 93-99% do
total de patulina, independentemente da temperatura de incubação, espécie de
fungo, ou a variedade de maçã. Recorte de tecido defeituoso de maçãs
apodrecidas-fungo poderia reduzir substancialmente a concentração de patulina
(LOVETT; THOMPSON; BOUTIN, 1975).
3.2 LEGISLAÇÃO
A legislação brasileira estabeleceu através da resolução (RDC) nº 07 de 18
de fevereiro de 2011 o limite máximo tolerado de 50 µg/Kg de patulina em suco e
polpa de maçã (BRASIL, 2011).
A comissão de regulamentação da comunidade européia estabeleceu
(European Union, 2006) os seguintes limites máximos para patulina:
i. Suco de fruta ou néctar de fruta, em particular suco de maçã e suco de
fruta como ingrediente em outras bebidas e concentrado de suco de
fruta após reconstituição – 50 μg/kg ou ppb;
ii. Cidra e outras bebidas fermentadas derivadas de maçã ou contendo
suco de maçã - 50 μg/kg ou ppb;
iii. Produtos sólido de maçã, incluindo compota de maçã, purê de maçã
para consumo direto - 25 μg/kg ou ppb;
iv. Suco de maçã, produto sólido de maçã (compota e purê) para bebês e
crianças rotulado e vendido como produto infantil e outros baby food -
10 μg/kg ou ppb.
O FDA (Food and Drug Adminstration) estabeleceu através do seu guia para
indústria de suco (Guidance for Industry: Juice HACCP Hazards and Controls
Guidance, USA, 2003), o seguinte: o nível de patulina em suco pode ser afetado por
vários fatores, nem todos os processadores podem ser capazes de adquirir dados
ou outras informações para realizar uma análise de risco abrangente, considerando
todos os fatores mencionados neste guia. Nesses casos, pode ser prudente assumir
que a patulina seja um perigo razoavelmente provável de ocorrer e para controlá-la,
deve-se exigir uma garantia do fornecedor para cada embarque, especificando que
nenhuma fruta caída esteja incluída entre as maçãs fornecidas; e também, através
do estabelecimento de uma etapa de corte ou seleção no seu processo após a etapa
de armazenamento, em que as maçãs podres, mofadas, machucadas, e danificadas
34
sejam removidas do fluxo de produção. Assim, pode-se optar por ter dois PCC’s
para o controle da patulina, o recebimento de maçãs e o corte e seleção antes da
produção de suco.
É necessário que haja garantia do fornecedor especificando que são apenas
maçãs colhidas; isto para se excluir frutos caídos no fornecimento, sendo provável
que seja uma medida de controle eficaz para patulina, assim com base nesta
abordagem:
A existência de garantia do fornecedor para cada carregamento,
especificando que os frutos de entrada são apenas maçãs colhidas para excluir
frutos caídos foram fornecidos, seria o limite crítico;
O procedimento de ação corretiva seria rejeitar qualquer remessa de frutas
não acompanhada de uma garantia do fornecedor.
Se o corte ou seleção das maçãs depois de armazenamento é um PCC:
O corte ou seleção do fruto durante a etapa de triagem, após o
armazenamento para eliminar mofo, podridão, machucados, e danos (por exemplo,
a partir de aves ou insetos) da fruta é provável que seja uma medida eficaz de
controle;
O uso de apenas maçãs ou porções de maçã livre de mofo, podridão,
hematomas e outros danos, seria o limite crítico;
Um procedimento de monitoramento seria inspecionar as maçãs na etapa de
triagem para garantir que as maçãs estejam passando livres de podridão, mofo,
injúrias e outros danos;
A ação corretiva seria o corte ou seleção de quaisquer maçãs que mostrem
fungo, podridão, nódulos escuros, ou outros danos. Na prática, recomenda-se que
estabeleçam critérios visuais ou outros para definir uma maçã danificada que deve
ser eliminada. Recomenda-se, ainda, que os critérios sejam estabelecidos com base
em dados de validação que mostram que o suco feito de maçãs selecionadas a
partir destes os critérios não contenha níveis inaceitáveis de patulina.
O FDA estabelece um valor máximo de patulina de 50 ppb para suco de maçã
reconstituído.
35
4 METODOLOGIA
Para desenvolvimento do estudo foram definidas três condições para
obtenção das amostras da fruta (maçã): (A) um exploratório com amostras colhidas
no solo e na árvore em 4 diferentes fazendas (n=12); (B) outro de um pomar
selecionado para coletas de amostras (n=12) semanais de frutas do solo e da árvore
por um período de 30 dias; (C) e um com amostras (n=15) diretamente do solo em
fazendas do estado de Santa Catarina e Rio Grande do Sul.
As amostras de maçãs foram processadas para suco e posterior determinação de
patulina. Através de laboratório certificado ISO 17025, conforme metodologia oficial
(AOAC, 2000) para determinação de patulina, assim como, análises de SST (AOAC,
1990) e pH (INSTITUTO ADOLFO LUTZ, 2008).
O plano de amostragem para todos os estudos foi estabelecido pela NBR
5426 - Planos de amostragem e procedimentos na inspeção por atributos (ABNT),
onde o nível geral de inspeção (Tabela 2), baseado no tamanho do lote foi o II e o
plano de amostragem foi a simples normal, com NQA 15% (Quadro1).
O plano amostral foi definido com base nas seguintes informações:
I. Área total plantada em Santa Catarina e Rio Grande do Sul – 35.000 ha.
(BRASIL, 2013).
II. Quantidade média de árvores (pomar não adensados) por hectare – 2.500
árvores1.
III. Quantidade média de fruta por árvore – 250 frutas1.
IV. Quantidade estimada de fruta caída no solo – 20 frutas por árvore1.
V. Quantidade de estimada de grandes produtores (>85% produção SC/RS) – 40
produtores1.
1 Informações obtidas diretamente com empresa produtora de suco concentrado de maçã no Oeste de Santa
Catarina
36
Tabela 2 - Codificação de amostragem e níveis gerais de inspeção para coleta de amostras
Fonte: Adaptado ABNT (1985)
Quadro 1 Plano de Amostragem simples – normal para definição do delineamento experimental
Fonte: ABNT (1985)
S1 S2 S3 S4 I II III
2 a 8 A A A A A A B
9 a 15 A A A A A B C
16 a 25 A A B B B C D
26 a 50 A B B C C D E
51 a 90 B B C C C E F
91 a 150 B B C D D F G
151 a 280 B C D E E G H
281 a 500 B C D E F H J
501 a 1.200 C C E F G J K
1.201 a 3.200 C D E G H K L
3.201 a 10.000 C D F G J L M
10.001 a 35.000 C D F H K M N
35.001 a 150.000 D E G J L N P
150.001 a 500.000 D E G J M P Q
acima de 500.001 D E H K N Q R
Níveis especiais de inspeção Níveis gerais de inspeçãoTamanho do lote
37
4.1 DESCRIÇÃO DOS GRUPOS (CONDIÇÕES DE OBTENÇÃO DAS AMOSTRAS)
A avaliação consistiu de três condições experimentais:
4.1.1 Fruta árvore/solo – exploratório – Experimento (A)
Coletadas em 4 fazendas de diferentes regiões, escolhidas aleatoriamente.
Foram selecionadas 4 árvores de cada fazenda, carregadas com frutas maduras e
frutas caídas no solo, coletadas conforme número de frutas definidas no plano
experimental: 250 frutas por árvore x 4 árvores = 1.000 frutas. Este valor
corresponde a letra “J” na Tabela 2, com nível de inspeção II. A quantidade
amostrada foi a letra “J” conforme o Quadro 1 (Plano de amostragem simples
normal), correspondendo a 80 frutas por amostra, sendo 3 amostras por fazenda:
frutas da árvore, frutas caídas no solo sem lesão e frutas caídas no solo com lesão
(> 2 cm extensão), fluxograma 1.
Fluxograma 1. Plano Experimental – Experimento (A) - Exploratório
Área Cultivada
4 fazendas SC e RS
4 árvores por fazenda
250 frutas por árvore
1.000 frutas total
80 frutas por amostra
3 amostras: árvore; solo sem
lesão; solo com lesão
38
4.1.2 Área isolada/fruta da árvore e solo - Avaliação climática - Experimento (B)
Foi isolada uma área de fazenda da região de Fraiburgo/SC com 20 árvores x
250 frutas por árvore = 5.000 frutas. O tamanho do lote correspondeu à letra “L” da
Tabela 2, com nível geral de inspeção II. Na letra “L” no quadro 1 do plano de
amostragem o tamanho da amostra foi de 200 frutas, porém com o NQA de 15% o
valor correspondente passa a ser o da letra “J” com 80 frutas por amostra. Foram 3
amostras por coleta por semana, sendo uma amostra de frutas da árvore outra de
frutas caídas no solo sem lesão e outra de frutas caídas no solo com lesão ( > 2 cm
extensão). Portanto, foram 3 coletas por semana durante 4 semanas (30 dias) até o
momento em que as frutas estavam em condições adequadas de processamento.
Totalizando 12 amostras nesta área de estudo (Fluxograma 2). Dados climatológicos
foram levantados especificamente na área estudada.
Fluxograma 2. Plano Experimental – Experimento B – Área isolada
Área Cultivada
1 fazenda SC
20 árvores isoladas
250 frutas por árvore
5.000 frutas total
80 frutas por amostra
3 amostras: árvore; solo sem
lesão; solo com lesão
Coletas semanais em período de
30 dias
39
4.1.3 Frutas caídas no solo – Experimento (C)
O tamanho da área amostrada foi baseado na área plantada nos estados de
Santa Catarina e o Rio Grande do sul, 35.000 hectares, assim foi estabelecido
conforme ABNT, a letra M (Tabela 2), porém pelo NQA de 15% (Quadro 1) chegou-
se a 80 hectares amostrados.
Para definir a quantidade de produtores amostrados em 80 ha, foi
considerado que 40 produtores são responsáveis por mais de 85% da produção
destes dois estados. Considerando então a Tabela 2 e Quadro 1 da NBR 5426,
chegou-se a 8 produtores.
Decidiu-se trabalhar com 15 fornecedores para maior abrangência de área,
definindo assim o tamanho da área amostrada por produtor: 80 hectares / 15
produtores = 5,33 hectares por produtor.
Considerando que em cada hectare há 2.500 árvores e em média 20 frutas
caídas no solo por árvore. O total de fruta caída no solo é de 50.000 frutas/ha.
Seguindo o critério amostral definido no projeto, destas 50.000 frutas por ha. foram
coletadas 80 frutas/ha. Considerando que em cada produtor a área de coleta de
amostras foi de 5,33 ha. temos: 80 frutas/ha x 5,33 ha. = 426 frutas (42 kg) por
amostra por produtor (Fluxograma 3).
Fluxograma 3. Plano Experimental – Experimento C – Frutas caídas no solo
1 ha Área Cultivada40 produtores com 85%
produção nacional
2.500 plantas 33.000 ha SC/RS15 produtores
amostrados
20 frutas caídas/planta Área amostrada
50.000 frutas/ha 80 ha80 ha/15 produtor = 5,33
ha/produtor
amostra 80 frutas/ha80 frutas/ha x 5,33 ha =
426 frutas ou 42 kg
40
4.2 PROCESSAMENTO DAS AMOSTRAS
Considerando todos os grupos (A, B e C) foram analisadas o equivalente a
822 kg de frutas a partir de plano amostral englobando 81 ha de macieiras. Assim
foram geradas 39 amostras e correspondentes análises físico-químicas e
cromatográficas.
Todas as amostras foram encaminhadas para o laboratório de uma empresa
da região de Fraiburgo/SC, conforme cronograma estabelecido e no mesmo dia
foram processadas (centrífuga doméstica) para extração do suco. As mesmas foram
processadas sem corte, limpeza ou seleção específicas. O suco obtido de cada
amostra foi congelado e encaminhado para análise físico-química e cromatográfica,
fluxograma 4.
Fluxograma 4. Sequência processamento amostras
4.3 ANÁLISES FÍSICO-QUÍMICA E CROMATOGRÁFICAS
Foram realizadas análises físico-químicas do suco obtido, SST
(AOAC, 1990) e pH (INSTITUTO ADOLFO LUTZ, 2008), e em seguida congelado
até a análise cromatográfica para determinação dos níveis de patulina.
Coleta amostras
Recepção amostras
Extração suco Análise pH e SST
congelamento amostra suco
envio para análise patulina
Recebimento resultados
Processamento Amostras
41
A determinação dos níveis de patulina consiste no princípio da extração da
patulina da amostra usando acetado de etila. Após limpeza com Na2CO3 e secagem
com Na2SO4. O acetado de etila é evaporado e o resíduo remanescente é re-diluído
com água pH 4,0. Análise cromatográfica foi realizada por cromatografia líquida de
alta perfomance (HPLC) seguindo-se o AOAC Official Method 995.10 (2000).
Detector UV (276 nm) isocrático, coluna C-18. Limite de detecção 10 ppb. Fase
aquosa: solução acetonitrila 5% v/v. Range de 10 a 500 ppb. Desvio padrão do
método de 6,5% (AOAC, 2000). Equipamento HP serie 1100. Vazão de fluxo 1,5
mL/min.
4.4 DADOS CLIMATOLÓGICOS E LOCAIS ABRANGENTES
Dados climáticos das regiões amostradas foram avaliados para identificar a
influencia destes nos resultados obtidos. Nas condições A e C os dados foram
obtidos do Instituto Nacional de Meteorologia (INMET)2 e no estudo da área isolada
através da estação localizada na fazenda.
Os estudos abrangeram coletas de amostras nos seguintes municípios:
Urupema/SC (1 amostra), Bom Jesus/RS (1 amostra), Fraiburgo/SC (6 amostras),
Vacaria/RS (7 amostras), Campo Belo do Sul/SC (1 amostra), Bom Jardim da
Serra/SC (1 amostra), São Joaquim/SC (3 amostras), Bom Retiro/SC (1 amostra) e
Água Doce/SC (1 amostra) (Mapa 3, Imagem 1).
Foram consideradas as seguintes estações meteorológicas: estação São
Joaquim os municípios de Urupema/SC, Campo Belo do Sul/SC, Bom Jardim da
Serra/SC e São Joaquim/SC; estação Bom Jesus os municípios de Bom Jesus/RS e
Vacaria/SC; estação Lages o município de Bom Retiro e estação Campos Novos os
municípios de Fraiburgo/SC e Água Doce/SC.
2 Instituto Nacional de Meteorologia. Disponível em:
http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=tempo/graficos. Acesso em: 27 fev. 2016. Os dados são consultados de acordo com a data (dia/mês/ano) de interesse.
42
Figura 5 - Mapa Político do Brasil, Estados Santa Catarina e Rio Grande do Sul
Fonte: Adaptado DNIT (2016)
Figura 6 - Municípios de Santa Catarina e do Rio Grande do Sul onde estão localizadas as fazendas produtoras de pomares
Fonte: Google Earth (2016)3
3 US Dept of State Geographer 2016 Google
43
5 RESULTADOS
No estudo experimental (A), abrangendo 2 fazendas de Santa Catarina e 2
fazendas do Rio Grande do Sul, as frutas (gala e uji) tiveram maturação normal pelo
SST (média 12,88° ± 1,15°) e pH (média 4,09 ± 0,24). Patulina não foi detectada em
nenhuma amostra do grupo (limite de detecção 10 ppb) (Tabela 3), mesmo com
algumas amostras apresentando lesão conforme Fotografia 1. Dados climatológicos
(Gráfico 4) das regiões de coleta mostraram que na região de Fraiburgo/SC as
temperatura variaram entre 13ºC e 29ºC nos meses de fevereiro e março. Com
pluviosidade de 200 mm em fevereiro e 110 mm em março, com 10 e 6 dias de
chuva, respectivamente. Na região de Vacaria/RS, as temperaturas variaram entre
7ºC e 28ºC nos meses de março e abril, com pluviosidade de 110 mm em março e
130 mm em abril, com 13 e 12 dias de chuva, respectivamente.
Tabela 3 - Experimento (A) abrangendo duas fazendas dos estados de Santa Catarina e Rio Grande do Sul – Condições climáticas e análises das amostras de suco para SST, pH e de detecção de patulina (HPLC)
Local Data coletalocal/amostra
frutaSST pH Variedade
Patulina
ppb*
Fraiburgo/SC 17/02/2015 Árvore 12,98 4,41 gala ND
17/02/2015 Solo sem lesão 11,50 4,17 gala ND
17/02/2015 Solo com lesão 12,25 4,26 gala ND
Fraiburgo/SC 03/03/2015 Árvore 12,00 4,29 gala ND
03/03/2015 Solo sem lesão 12,20 4,36 gala ND
03/03/2015 Solo com lesão 11,50 4,40 gala ND
Vacaria/RS 26/03/2015 Árvore 13,25 3,87 Fuji ND
26/03/2015 Solo sem lesão 13,00 3,90 Fuji ND
26/03/2015 Solo com lesão 13,20 3,80 Fuji ND
Vacaria/RS 07/04/2015 Árvore 13,07 3,89 gala ND
07/04/2015 Solo sem lesão 13,90 3,86 gala ND
07/04/2015 Solo com lesão 15,68 3,87 gala ND
média 12,88 4,09
desvio 1,15 0,24
* Análise por cromatografia líquida alta performance (HPLC). Limite deteção 10 ppb.
ND - não detectado
44
Figura 7 - Maçãs da Condição Experimental A – fruta caída no chão, ruim (com lesão) e fruta boa (sem lesão) de fazenda em Fraiburgo,SC –Brasil
No experimento (B) com amostras tiradas de área isolada numa fazenda da
região de Fraiburgo/SC, com a variedade gala, o SST variou entre 10,9º a 13,0º
(média 12,02° ± 0,73°) e o pH de 3,7 a 4,4 (média 4,19 ± 0,29). Neste grupo foram
avaliadas frutas colhidas da árvore e 2 grupos de frutas caídas no solo (com e sem
lesão), conforme plano amostral descrito. Todas as amostras deste grupo resultaram
em ausência patulina, mesmo com algumas amostras apresentando lesão conforme
Fotografia 2. A temperatura do local de teste variou de 11°C a 28°C durante os 30
dias em que as frutas permaneceram no mesmo. Em relação à pluviosidade
acumulada, pode-se observar o quanto de chuva houve no período em que as
amostras estiveram na árvore ou no solo conforme Tabela 4. Observou-se uma
redução do SST e do pH paralelo ao aumento da pluviosidade.
45
Tabela 4 - Experimento (B) com amostras obtidas de fazenda em Fraiburgo, SC -Brasil – condições climáticas e análises das amostras de suco para SST, pH e de detecção de patulina (HPLC)
Figura 8 - Maçãs da condição experimental B – fruta no solo e fruta na árvore
No experimento (C) trabalhou-se com frutas caídas no solo em 15 fazendas
de diversas propriedades e localidades dos estados de Santa Catarina e Rio Grande
do Sul, variedades gala, fuji e pink lady nos meses de abril e maio. O brix variou
entre 12,5º a 14,4º (média 13,73° ± 0,58°) e o pH de 3,5 a 4,1 (média 3,75 ± 0,17).
Em todas as amostras deste grupo de estudo não houve detecção de patulina
(tabela 5). Embora algumas frutas tivessem características de deterioração, não se
observou macroscopicamente a presença de fungos (Fotografia 3 e 4). Os dados
climáticos das regiões foram muito semelhantes, no mês de abril com temperatura
Local Data coletalocal amostra
frutaSST pH Variedade
Patulina
ppb*
T °C
máx
T °C
mín
T °C
med
Pluv.
méd dia
mm
Interv.
dias
pluv.
Acum
mm
Faz. Fbgo 17/02/2015 Árvore 12,98 4,41 gala ND
Faz. Fbgo 17/02/2015 Solo sem lesão 11,50 4,17 gala ND 28 11 20 4 1 4
Faz. Fbgo 17/02/2015 Solo com lesão 12,25 4,26 gala ND
Faz. Fbgo 04/03/2015 Árvore 13,03 4,27 gala ND
Faz. Fbgo 04/03/2015 Solo sem lesão 12,84 4,38 gala ND 27 13 20 9 15 139
Faz. Fbgo 04/03/2015 Solo com lesão 12,45 4,23 gala ND
Faz. Fbgo 12/03/2015 Árvore 11,95 4,31 gala ND
Faz. Fbgo 12/03/2015 Solo sem lesão 12,09 4,36 gala ND 26 12 19 6 8 187
Faz. Fbgo 12/03/2015 Solo com lesão 11,06 4,62 gala ND
Faz. Fbgo 19/03/2015 Árvore 10,92 3,85 gala ND
Faz. Fbgo 19/03/2015 Solo sem lesão 11,93 3,7 gala ND 28 13 20 20 7 327
Faz. Fbgo 19/03/2015 Solo com lesão 11,29 3,68 gala ND
média 12,02 4,19 27,3 12,3 19,8
desvio 0,73 0,29 0,96 0,96 0,50* Análise por cromatografia líquida alta performance (HPLC). Limite deteção 10 ppb.
ND - não detectado
46
máxima variando entre 23ºC (São Joaquim) a 27ºC (Campos Novos) e a mínima
entre 5ºC (São Joaquim) a 7ºC (demais estações). Em maio as temperaturas caíram
um pouco, ficando a máxima 27ºC (Lages) e a mínima 3ºC (São Joaquim, Bom
Jesus e Lages). As chuvas em abril variaram de 90 mm (Campos Novos) a 130 mm
(Bom Jesus) e em maio de 80 mm (Lages) a 150 mm (São Joaquim) conforme
Gráfico 4.
Tabela 5 - Experimento (C) com amostras obtidas de fazendas de 15 municípios dos
estados de Santa Catarina e do Rio Grande do Sul-Brasil – condições climáticas e análises
das amostras de suco para SST, pH e de detecção de patulina (HPLC)
Local Data Coleta SST pH VariedadePatulina
ppb*Estação
Fraiburgo/SC 17/04/2015 14,40 3,96 Gala ND Campos Novos/SC
Bom Jesus/RS 20/04/2015 13,50 3,52 Fuji ND Bom Jesus/RS
Vacaria/RS 20/04/2015 12,46 3,74 Fuji ND Bom Jesus/RS
Vacaria/RS 20/04/2015 14,37 3,70 Fuji ND Bom Jesus/RS
Campo Belo do Sul/SC 23/04/2015 12,88 3,37 Fuji ND São Joaquim/SC
Bom Jardim da Serra/SC 23/04/2016 13,44 3,77 Fuji ND São Joaquim/SC
São Joaquim/SC 25/04/2015 13,45 3,77 Fuji ND São Joaquim/SC
Vacaria/RS 27/04/2015 13,36 3,71 Fuji ND Bom Jesus/RS
Bom Retiro/SC 27/04/2015 14,18 3,67 Fuji ND Lages/SC
Vacaria/RS 29/04/2015 14,01 3,76 Fuji ND Bom Jesus/RS
São Joaquim/SC 07/05/2015 14,44 3,79 Fuji ND São Joaquim/SC
Urupema/SC 13/05/2015 14,20 3,87 Fuji ND São Joaquim/SC
São Joaquim/SC 14/05/2015 14,06 3,86 Fuji ND São Joaquim/SC
Água Doce/SC 07/05/2015 13,54 4,08 Gala ND Campos Novos/SC
Vacaria/RS 21/05/2015 13,64 3,72 Pink Lady ND Bom Jesus/RS
média 13,73 3,75
desvio 0,58 0,17
* Análise por cromatografia líquida alta performance (HPLC). Limite deteção 10 ppb.
ND - não detectado
47
Gráfico 4 - Dados climatológicos das localidades durante amostragem em pomares de Santa Catarina e do Rio Grande do Sul
Fonte: Adaptado INMET (2015)
Figura 9 - Maçãs variedades Gala e Pink Lady - Condição Experimental C
48
Figura 10 - Condição Experimental C – fruta (maçã) caída no solo
49
6 DISCUSSÃO
As condições de crescimento de P. expansum e a produção de sua toxina
estão claramente definidas. Nesse sentido, Jackson et al. (2003) determinaram em
que condições as frutas devem sair do campo para industrialização sem o risco de
contaminação por patulina. Baert et al. (2007) avaliaram as condições de
estocagem, temperatura e a composição atmosférica. Salomão et al. (2008)
avaliaram o efeito da temperatura de estocagem e variedade de fruta. Moráles et al.
(2008) avaliaram as condições de pH e o acumulo de patulina em maçãs e peras.
Garcia et al. (2011) avaliaram a variabilidade intra-específica do crescimento e
produção de patulina de 79 isolados de P. expansum em condições especificas de
temperatura. Tannous et al. (2015), desenvolveram um modelo preditivo para o
crescimento do P. expansum e produção de patulina com efeitos da temperatura, pH
e atividade de água.
Com base nos trabalhos citados anteriormente entre outros, o presente
estudo deveria confirmar as probabilidades de ocorrência de patulina em frutas
caídas no solo. Entretanto isto não ocorreu.
Com o experimento exploratório (A) tinha-se a expectativa de nortear o
trabalho, demonstrando uma ausência de patulina nas frutas colhidas da árvore,
assim como uma detecção (mesmo em níveis baixos) de patulina na fruta do solo
sem lesão e, níveis de patulina na fruta do solo com lesão. Isto porque as
temperaturas foram propícias, o pH da fruta era adequado, assim como a variedade
de fruta, demonstrada favorável ao desenvolvimento de patulina. A pluviosidade do
local permitiu condição de umidade e atividade de água favoráveis. Contudo as
análises resultaram em não detecção de patulina em todas as amostras do
experimento (A).
O estudo com amostras vindas diretamente de uma área isolada
(experimento B) sendo coletadas ao longo de um período, também deveria confirmar
a expectativa do estudo anterior ou justificar a ausência do contaminante
(experimento A). Fatores como fase lag do fungo, temperatura ou umidade talvez
não tenham sido suficientes para a que a contaminação fosse evidenciada naquele
caso. No experimento (B) as condições eram adequadas para o crescimento para o
fungo, como temperatura de crescimento, pH, umidade (atividade de água) bem
como a temperatura de produção de patulina. Condições já evidenciadas por
50
Tannous et al. (2015). Mas, ainda assim não houve detecção de patulina neste
grupo. Na última coleta do experimento B notou-se uma redução do SST e pH,
provavelmente pela deterioração das frutas pelo longo período que ali estiveram e
pelas chuvas acumuladas no período.
O experimento (C) partiu diretamente para frutas caídas no solo em várias
regiões de Santa Catarina e Rio Grande Sul. Todas as amostras resultaram em não
detecção de patulina. De igual forma pelas características da fruta (variedade)
(SALOMÃO et al., 2008), pH (TANNOUS et al., 2015; SALOMÃO et al., 2008), dados
climáticos semelhantes ao encontrados por Jackson et al. (2003), local de coleta da
amostra (solo) e sanidade (MORALES et al., 2007; JACKSON et al., 2003), o
crescimento do fungo e os níveis de patulina deveriam ser evidentes.
As diversas fontes bibliográficas que ora demonstram as várias condições
para o crescimento do fungo e produção da patulina, também trazem a luz alguns
possíveis aspectos que poderiam justificar a não produção de patulina.
GARCIA et al. (2011) demonstraram que dentre os 79 isolados de P.
expansum encontrou vários que tiveram fase lag mais longa e outros que
produziram patulina em níveis variados; isolados que precisaram mais tempo e
outros que tiveram redução da mesma, ou seja, o tempo que a fruta esteve no solo
talvez não tenha sido suficiente para crescimento do fungo ou produção da patulina.
Tannous et al. (2015) demonstraram uma fase lag maior de desenvolvimento
do P. expansum para temperaturas baixas (6 dias/4°C; 3 dias/8°C) e para
temperaturas altas (2 dias/30°C) para o início do desenvolvimento fúngico. Em seus
estudos foi observada a redução na produção de patulina a medida que a
temperatura se deslocou de 25°C para 30°C; com temperatura abaixo de 16° C
(ótima) a produção de patulina foi menor, neste caso de 8°C. De certa forma,
também foram observadas estas condições no campo no presente estudo (Gráfico
4, dados climáticos), onde estas temperaturas mínimas e máximas semelhantes
foram verificadas no período de colheita. Outro fator relevante verificado por
Tannous et al. (2015) foi o alto nível de patulina com atividade de água de 0,99.
Porém, baixos níveis de patulina foram encontrados com atividade 0,95. Pode-se
então avaliar que mesmo a fruta possuindo atividade de água alta, em ambientes
com baixa umidade justificaria uma dificuldade para crescimento do fungo e
produção de patulina. No entanto, o referido autor reforça que a melhor condição de
crescimento do Penicillium não é a melhor condição para produção de patulina.
51
Em diversos estudos (SALOMÃO et al., 2008; JACKSON et al., 2003; BAERT
et al., 2007), retratam a contaminação por bolores azul e presença de patulina em
frutas de estocagem, provenientes de câmara fria ou de um período que
permaneceram guardadas, ou seja, a origem da contaminação por patulina parte de
frutas deterioradas e guardadas em temperaturas baixas. Amparo et al. (2012)
destacam que o Penicillium é um fungo encontrado em ambientes internos, locais de
estocagem (Packing House) cujo desenvolvimento é favorável pela temperatura e
umidade. Este tipo de Penicillium talvez não habite de forma normal em fazendas
produtoras da cultura ou esteja somente latente.
Salomão et al. (2008) observaram a redução de patulina em suco que sofreu
um processo fermentativo. Dados como estes e de outros autores (TANIWAKI et al.,
2001), sugerem que diversos competidores no campo poderiam dificultar o
crescimento do Penicillium e produção da patulina. Condições de baixa temperatura
em área de estocagem também podem inibir o competidor deixando o fungo à
vontade para crescer e produzir patulina.
O estresse induzido pela baixa temperatura pode estimular a produção de
patulina, mas a corrente variação pode não ter efeito sinérgico na produção da
toxina (BAERT et al., 2007; AMPARO et al., 2012). Esta observação é pertinente se
observado que as condições do campo não são estáticas se comparados aos
trabalhos realizados (GARCIA et al., 2011; BAERT et al., 2007), onde muitos deles
estão em condições de laboratório, bem controladas, permitindo bom
desenvolvimento dentro das condições estabelecidas. As condições de campo
podem ter condições ótimas, mas sofrem constante alteração, em relação a
temperatura, umidade, etc.
Outra possibilidade é que a aplicação de fungicidas na cultura da maçã
poderia de alguma forma impedir o crescimento do Penicillium no campo. Estudos in
vitro (VEIGA; COSTA, 1996) com P. expansum testaram os fungicidas tiabendazole,
tiofanato metílico, iprodione e imazalil. Somente o iprodione e o imazalil
apresentaram eficiência para evitar o crescimento do P. expansum. Verificou-se que
onde foram realizadas as coletas de amostras do presente estudo não foi realizado a
aplicação dos fungicidas imazalil e o iprodione. Berton (1995) também realizou
testes com P. expansum em maçãs de pós-colheita com tiofanato metílico,
triflumizole, dicloran e tiabendazole, onde observou que nenhum defensivo
conseguiu controlar efetivamente o P. expansum. Apesar destes estudos não serem
52
recentes, atualmente, não há produto indicado especificamente para controle o P.
expansum à nível de campo. O imazalil e o iprodione estão indicados para
tratamento pós-colheita para fins de controle do P. expansum (BRASIL, 2016).
Face aos parâmetros avaliados e no presente estudo, principalmente,
temperatura e umidade, além da condição de processamento das amostras sem
etapas de limpeza da fruta, pode-se inferir que apesar dessas condições favoráveis
ao desenvolvimento do fungo, não houve indícios de presença de patulina. Isto
reforça sobre o consenso de que o P. Expansum é um fungo “indoor”, ou seja, de
estocagem em baixas temperaturas e umidade (MORALES et al., 2007; WELKE et
al., 2011).
Outros destinos mais distantes que possuam logística complicada (custo
frete) e/ou tarifas elevadas para o suco concentrado de maçã do Brasil, talvez não
impeçam a venda para estes lugares, mas estes fatores mostram os Estados Unidos
ainda como melhor destino para o suco de maçã brasileiro, portanto, sujeito as
regulamentações daquele país, no caso específico o não uso das frutas caídas no
solo para processamento do suco.
A indústria de suco busca atender a demanda com menor custo e qualidade
de produto, fica, entretanto, sujeita às regulamentações impostas pelo mercado
consumidor. Para o Brasil, o não uso das frutas caídas no solo para processamento
do suco e exportação, ainda é a primeira opção. Mas, se a patulina for um PCC a
ser atendido mesmo para a maçã não industrial, então mudanças nas
regulamentações podem ocorrer.
53
7 CONCLUSÕES
Face a necessidade de minimização de desperdício de alimentos, frutas
caídas no solo deveriam ser utilizadas pela indústria na fabricação de suco
concentrado.
Com base na revisão da literatura, as condições ambientais durante a colheita
de maçã nos pomares dos estados de Santa Catarina e do Rio Grande do Sul
mostraram-se favoráveis ao desenvolvimento de fungos, particularmente de
Penicillium expansum;
Intencionalmente as amostras de maçãs utilizadas nas três condições
experimentais não sofreram processos de limpeza e lavagens de modo que não se
excluísse a presença de fungos e ou toxinas fúngicas. O objetivo de avaliar se as
condições de fruta caídas no solo são aptas para colheita e destinadas à indústria foi
alcançado.
Certamente, condições de sanidade desta fruta deverão ser observadas como
estabelece o Codex Alimentarius, mantendo o critério de frutas sadias escolhidas
para tal, evitando também que micro-organismos deteriorantes dificultem o seu
processamento.
Os resultados aqui obtidos não indicaram problemas de segurança do
alimento no que se refere à micotoxina patulina. Contudo, pelo exposto neste estudo
e nos estudos citados, considera-se que ainda é mais adequado estabelecer-se
como ponto crítico de controle a seleção das frutas, a remoção das maçãs
danificadas no processamento de suco concentrado de maçã e realizar análises de
patulina como verificação. Portanto, a observância dos métodos oficiais
padronizados e limites impostos pelos órgãos internacionais os quais buscam em
primeiro plano, minimizar os riscos ao consumidor é uma condição a ser seguida.
Por fim, os dados aqui obtidos permitem concluir que maçãs caídas no solo
vindas diretamente do pomar podem ser utilizadas para a produção de suco
concentrado de maçã.
54
REFERÊNCIAS
AMPARO, H. C., CAVICHON, E., BARATTO, C. M., TONDO, E.C.; GELINSKI. J. M. L. N. 2012. Determination of Patulin in Apple Juice from Fuji Apples Stored in Different Conditions in Southern Brazil. Journal of Food Research; Vol. 1, No. 3; 2012.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 5426 – Plano de Amostragem e procedimentos na inspeção de atributos. Rio de Janeiro, 1985.
ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Official Method of Analysis. AOAC International, sec. 995.10. 2000. Disponível em: <http://www.aoac.org/imis15_prod/AOAC/Publications/Official_Methods_of_Analysis/AOAC_Member/Pubs/OMA/AOAC_Official_Methods_of_Analysis.aspx?hkey=5142c478-ab50-4856-8939-a7a491756f48>. Acesso em: 20 maio 2016.
ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS. Official Method of Analysis. AOAC International, sec. 970.91.1999. Disponível em: <http://www.aoac.org/imis15_prod/AOAC/Publications/Official_Methods_of_Analysis/AOAC_Member/Pubs/OMA/AOAC_Official_Methods_of_Analysis.aspx?hkey=5142c478-ab50-4856-8939-a7a491756f48>. Acesso em: 20 maio 2016. BAERT, K.; VALERO, A.; MEULENAER, B. et al. Influence of storage conditions of apples on growth and patulin production by Penicillium expansum. Int. J. Food Microbiol. 119, 170–181.2007.
BERTON, O. Controle do Mofo Azul em Maçãs Frigorificadas. Pesquisa Agropecuária Gaúcha. Porto Alegre, v.1, n.2, p. 243-245. 1995
BRASIL. Agência Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA). Resolução da Diretoria Colegiada. RDC nº 07, de 18 de fevereiro de 2011. Disponível em: <http://portal.anvisa.gov.br/documents/33880/2568070/rdc0007_18_02_2011.pdf/1c21241c-471d-4d10-8a24-da92c96604b8>. Acesso em: 13 jul. 2016.
BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). Sistema de Agrotóxicos Fitossanitários (2003). Disponível em: <http://agrofit.agricultura.gov.br/agrofit_cons/principal_agrofit_cons>. Acesso em: 10 jun. 2016.
55
BRASIL – Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA). Secretaria de Política Agrícola. Maçã informativo n° 54. Ano 6 vol. 54. 2013.
BROOKS, F.AND HANSFORD, C.G. 1923. Mould growth upon cold-stored meat. Trans. Br. Mycol. Soc. 8: 113-142
CELLI, M. G.; GARCIA-CRUZ, C. H.; COELHO, A. R.; WOSIACKI, G.; Patulina: incidência e controle em derivados de maçã. Semina: Ciências Agrárias, Londrina, v. 30, n. 1, p. 135-162, jan./mar. 2009.
CHARKOW, W.; Market Outlook for Apple Juice concentrates. Factor Effecting Medium Term Supply Demand. Juice World, St. Peterburg, 2012. Disponível em: <http://www.rsps.ru/projects/juceworld/16.pdf>. Acesso em: 27 fev. 2015.
CODEX ALIMENTARIUS COMMISSION. Code of practice for the prevention and reduction of patulin contamination in apple juice and apple juice ingredients in other beverages. CAC/RPC, 50-2003, 1e6. 2003b.
COSTA, I. F. D.; VEIGA, P.; Inibição do Desenvolvimento de Penicillium expansum por Fungicidas, In Vitro. Ciência Rural, Santa Maria, v. 26, n.3, p. 357-360, 1996.
EUROPEAN UNION. Commission Regulation (EU) No 1006/2011 of 27 September 2011 amending Annex I to Council Regulation (EEC) No 2658/87 on the tariff and statistical nomenclature and on the Common Customs Tariff. Official Journal of European Union. Disponível em: <http://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2011:282:FULL:EN:PDF>. Acesso em: 27 fev. 2015.
EUROPEAN UNION. Comission Regulation (EC) 1881/2006/ setting maximum levels for certain contaminants in foodstuffs. Official Journal EC L 364/5, December 20, 2006. Disponível em: <,http://eurlex.europa.eu/legalcontent/PT/TXT/PDF/?uri=CELEX:32006R1881&from=PT>. Acesso em: 28 jun. 2016.
FAO/WHO. Chemical Safety Information from Intergovernmental Organizations (INCHEM) Patulin (IARC Summary & Evaluation, Volume 40, 1986). 1998. Disponível em: <http://www.inchem.org/documents/iarc/vol40/patulin.html>. Acesso em 28 jun 2016. FAO/WHO. Evaluations of the Joint FAO/WHO Expert Committee on Food Additives (JECFA) Patulin (WHO Food Additives Series 35). 2010.
56
Disponível em: <http://apps.who.int/food-additives-contaminants-jecfa database/chemical.aspx?chemID=3345>. Acesso em: 28 jun. 2016.
FILHO, A. R. Falta de obra para a colheita da maçã em Fraiburgo/SC. Fraiburgo/SC: Campo e Lavoura, 2013. Entrevista concedida à Daria Rodrigues. Disponível em: <http://g1.globo.com/rs/rio-grande-do-sul/campo-e-lavoura/videos/v/falta-mao-de-obra-para-a-colheita-da-maca-em-fraiburgo-sc/2411387/>. Acesso em: 27 fev. 2015.
GARCIA, D.; RAMOS, A. J.; SANCHIS, V.; MARÍN, S.; Intraspecific variability of
growth and patulin production of 79 Penicillium expansum isolates at two
temperatures. International Journal of Food Microbiology 151. 195-200. 2011.
HOPKINS, J. The toxicological hazards of patulin. Food and Chemical Toxicology, n.31, pp.455-456. 1993.
INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Métodos físico-químicos para análise de alimentos. São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, p. 1020.2008. Disponível em: <http://www.ial.sp.gov.br/resources/editorinplace/ial/2016_3_19/analisedealimentosial_2008.pdf>. Acesso em: 20 fev. 2016.
INSTITUTO NACIONAL DE METEOROLOGIA. Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa. 2016. Disponível em: <http://www.inmet.gov.br/portal/index.php?r=tempo/graficos>. Acesso em: 15 ago 2015.
JACKSON, L.S., BEACHAM-BOWDEN, T., KELLER, S.E., ADHIKARI, C., TAYLOR, K.T., CHIRTEL S. J. , MERKER, R.I. Apple, quality, storage, and washing treatments affect patulin levels in apple cider. Journal of Food Protection. 2003 Apr: 66 (4):618-24.
LOVETT, J.; THOMPSON, R.G. ; BOUTIN, B.K.; Trimming as a means of removing patulin from fungus-rotted apples. Journal - Association of Official Analytical Chemists., v.58, n.5,909-911.1975. MARÍN, S.; MORALES, H.; HASAN, H. A. H.; RAMOS, A. J.; SANCHIS, V. Patulin distribution in Fuji and Golden apples contaminated with Penicillium expansum. Food Additives & Contaminants, London, v. 23, n. 12, p. 1316-1322, 2006.
MIDIO, A. F.; MARTINS, D. I. Toxicologia de Alimentos. São Paulo: Varela, 2000.
57
MGEX. The Minneapolis Grain Exchange, Inc. Apple Juice Concentrate. Minneapolis, MN, USA, 2016. Disponível em: < http://www.mgex.com/ajc/>. Acesso em 10 jun. 2016.
MOAKE, M. M.; PADILLA-ZAHOUR, O. I.; WOROBO, R. W.. Comprehensive review of patulin control methods in foods. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety, 4, 8-21, 2005.
MORALES, H.; MARÍN, S.; ROVIRA, A.; RAMOS, A. J.; SANCHIS, V. Patulin accumulation in apples by Penicillium expansum during postharvest stages. Letters in applied microbiology, Oxford, v. 44, n. 1, p. 30-35, 2007.
MORALES, H.; MARÍN, S.; CENTELLES, X; RAMOS, A. J.; SANCHIS, V.;, Cold and ambient deck storage prior to processing as a critical control point for patulin accumulation. International Journal of Food Microbiology, v.116, n.2, pp. 260–265. 2007.
PELCZAR, M. J. Microbiologia: conceitos e aplicações. 2 ed. , São Paulo: Makron Books, 1997.
PITT, J. I.; HOCKING, A. D. Fungi and Food Spoilage. London: Blackie Academic & Professional. 1997.
PERES, P. N.; Presidente da ABPM diz que mão de obra na colheita da maçã é caótica. São Joaquim: blog São Joaquim de fato, 2013. Entrevista concedida à Glauco Silvestre Silva. Disponível em: <http://saojoaquimonline.com.br/saojoaquimdefato/?P=6703>. Acesso em 27 fev. 2015.
PUEL, O.; GALTIER, P.; OSWALD, I. P.; Biosynthesis and Toxicological Effects of Patulin. Toxins, 2010, 2, 613-631, 2010.
ROSS, G. U.; TANIWAKI, M. H.; SABINO, M. et al. Produção de patulina em maçã (Malus domestica Borkhausen), cultivares Gala e Fuji inoculadas com Penicillium spp. Ciênc. Tecnol. Aliment, 18, 63-67, 1998.
SAMSON, R. A.; REENEN-HOEKSTRA, E. S. van. Introduction to Food-borne Fungi. 3. Ed. Netherlands: CBS, 1988.
SALOMÃO, B. C. M. ARAGÃO, M. F. CHUREY, J.J.; PADILLA-ZAKOUR, O. I. E WOROBO, R. W. Influence of Storage Temperature and Apple Variety on Patulin
58
Production by Penicillium expansum. Journal of Food Protection, vol. 72, No. 5, 2009, pp. 1030–1036. 2009.
SANT’ANA, A. S.; ROSENTHAL, A. ; MASSAGUER, P. R. (2008). The fate of patulin in apple juice processing: a review. Food Research International, 41, p.441-453. 2008.
SCUSSEL, V. M. Micotoxinas em Alimentos. Florianópolis: Insular, 1998. TANIWAKI, M. H.; BLEINROTH, E. W.; DE MARTIN, Z. J. Bolores Produtores de Patulina em Maçã e suco Industrializado. Campinas: colet. ITAL, 1989.
TANIWAKI, M. H.; SILVA, N. da. Fungos em Alimentos: ocorrência e detecção. Campinas: Núcleo de Microbiologia/ITAL, 2001.
TANNOUS, J.; ATOUI, A.; KHOURY, A.; FRANCIS, Z.; OSWALD, I. P.; PUEL, O.; LTEIF, R.; A Study on the physicochemical parameters for Penicillium expansum growth and patulin production: effect of temperature, pH, and water activity. Food Science & Nutrition. Open access. Doi: 10.1002/fsn3.324. 2015.
THOMPSON, I.; U.S. Waterborne Import Trade (WIT) Report. HS Code 200979 Apple Juice. 2012. Disponível em: <http://worldtradedaily.com/2012/09/26/wit-report-for-hs-code-200979-apple-juice/>. Acesso em: 27 fev. 2015.
USA. United States of America. Guidance for Industry: Juice HACCP Hazards and Controls Guidance First Edition; Final Guidance, 2003. Disponível em: <http://www.fda.gov/Food/GuidanceRegulation/GuidanceDocumentsRegulatoryInformation/Juice/ucm072557.htm>. Acesso em: 27 nov. 2014.
USA. United States of America. United States Department of Agriculture (USDA); Fresh Deciduous Fruit . World Markets and Trade (Apples, grapes & pears). 2016. Disponível em: <http://usda.mannlib.cornell.edu/usda/current/decidwm/decidwm-06-13-2016.pdf>. Acesso em: 27 jun. 2016.
USA. United States of America. Waterborne Import Trade (WIT) Report. HS Code 200979 APPLE JUICE. 2012. Disponível em: <https://worldtradedaily.com/2012/09/26/wit-report-for-hs-code-200979-apple-juice/>. Acesso em 12 mar 2016.
59
USA. United States of America. WORLD MARKETS AND TRADE: apple juice. Foreign Agricultural Service USDA. Global Concentrated Apple Juice, 2008. Disponível em: <http://usda.mannlib.cornell.edu/usda/current/applejwm/applejwm-04-14-2008.pdf> Acesso em: 27 fev. 2015.
WELKE J. E.; HOELTZ M.; DOTTORI H. A.; NOLL, I. B. Effect of processing stages of apple juice concentrate on patulin levels. Science direct Food Control 20, p.48–52, 2009.
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