AVALIAÇÃO DA CONTAMINAÇÃO COM COBRE NA CACHAÇA
PRODUZIDA NA REGIÃO DA ESTRADA DE FERRO-ORIZONA NO
ESTADO DE GOIÁS.
Dayana Alves Vieira1,3; Jean Karlo Acosta Mendonça2,3
1
Bolsista PBIC/UEG
2
Pesquisador – Orientador
3
Curso de Química, Unidade Universitária de Ciências Exatas e Tecnológicas, UEG
RESUMO
A cachaça artesanal é, geralmente, produzida em destiladores de cobre, os quais conferem melhor qualidade ao produto, se comparados aos alambiques confeccionados com outros materiais, como aço inox, podendo contaminar o produto quando o manejo da produção é inadequado. A contaminação de aguardentes ocorre em conseqüência do acúmulo do azinhavre nas paredes dos destiladores, o qual é solubilizado na cachaça. O excesso de cobre solúvel no organismo humano (hipercupremia) pode ser tóxico devido à afinidade do cobre com grupos S-H de muitas proteínas e enzimas, causando doenças como epilepsia, melanomas, artrite reumatóide e doenças psiquiátricas. Assim, o presente trabalho tem por objetivo avaliar o teor de cobre em diferentes cachaças e ajudar os produtores a conseguirem identificar sozinhos, uma cachaça que apresente concentrações de cobre a níveis maiores que o permitido.
Palavras-chave: cachaça, cobre, contaminação.
Introdução
O cobre apresenta um papel funcional nos seres humanos, o qual encontra-se distribuído em praticamente todo organismo sob diferentes concentrações. As atividades protéicas, como a tirosinase, a citocromo oxidase e a ceruloplasmina, são basicamente regidas pelo cobre. Apesar da grande importância no corpo humano, seu excesso no organismo é nocivo, pela interferência nas atividades catalíticas normais de algumas enzimas. O metal é encontrado em carnes, frutos-do-mar, em muitos vegetais, cereais e nozes. Estima-se que, na dieta, são necessários de 2 a 5 mg de cobre por dia. Sargentelli et al. (1996) O alimento que contém cobre é digerido no aparelho digestivo do indivíduo.
O cobre assimilado é, então, distribuído para os tecidos, soro, glóbulos e fígado. Esse processo é chamado de fluxo normal de cobre. Pequenas mudanças podem ser desprezíveis e não leva a maiores complicações. Todavia, grandes alterações podem provocar graves distúrbios e até doenças. Essas últimas podem ser decorrentes tanto do excesso como também da falta de cobre, causando a hiper e hipocupremia, respectivamente. A mais conhecida enfermidade decorrente dos distúrbios do metabolismo do cobre é a degeneração hepato-lenticular ou doença de Wilson que, a primeira vista, parece tratar-se de um caso de hipercupremia. Os sintomas apresentados pelos pacientes são: peso do lado direito do corpo (dilatação da cápsula do fígado), dores ao correr e andar (alterações musculares), mudança na cor da pele para amarela (alteração da função bioquímica do fígado), e tremores fortes nos dedos (alterações nervosas). Sargentelli et al. (1996) Os sintomas da doença de Wilson caracterizam-se pela precipitação do metal nas córneas e pela destruição do fígado e do tecido nervoso. Bezerra (1995) Waggoner et al. (1999)
O metabolismo do cobre pode ser considerado como um fator de risco, a epilepsia, o melanoma e a artrite reumatóide são também alguns exemplos que justificam as controvérsias e discussões da comunidade científica com relação ao papel real deste metal no organismo humano. A epilepsia é uma afecção que, além de incidir no homem, ocorre em vários animais, consistindo em distúrbios de consciência, movimentos musculares involuntários e perturbações no sistema nervoso. O melanoma é um tipo de câncer maligno que aparece em forma de mancha preta, podendo levar à cegueira e à morte. A artrite reumatóide é uma doença de natureza imunológica, definida como afecção que atinge as articulações, vários órgãos e sistemas, como: coração, pulmão e rins. Essas três enfermidades apresentam em comum o fato de provocarem alterações generalizadas e aumentarem a concentração de cobre no plasma sanguíneo, podendo ser consideradas, portanto, como casos de hipercupremia. Sargentelli et al. (1996)
Os aspectos gerais de qualidade da cachaça, exigem a realização de análises físico-químicas que monitoram a composição inorgânica (metais e outros), e orgânica (componentes secundários) da mesma. Boscolo et al. (2000) Dentre os compostos inorgânicos, o cobre assume grande importância na qualidade final do produto, sendo permitida uma quantidade máxima de 5 mg/L de cachaça, de acordo com a legislação nacional.
A cachaça artesanal é, geralmente, produzida em alambiques de cobre, o qual confere melhor qualidade ao produto quando comparado aos alambiques confeccionados com outros materiais, como aço inox; porém, podem contaminar o produto quando o manejo (principalmente a higiene) da produção é inadequado. Faria (1989); Nascimento et al. (1998)
O excesso de cobre solúvel no organismo (hipercupremia) pode ser tóxico devido à afinidade do cobre com grupos S-H de muitas proteínas e enzimas, causando várias doenças. Sargentelli et al. (1996)
Os alambiques de cobre são amplamente utilizados, especialmente por produtores que trabalham em microescala. Existem várias controvérsias sobre o uso desse metal; no entanto, muitos pesquisadores atribuem ao cobre o papel de catalisador durante o processo de destilação da cachaça. Quando a cachaça é fermentada e destilada em recipientes constituídos de outros materiais, como o aço inox, o produto final contém compostos sulfurados, sendo a bebida resultante de baixa qualidade organoléptica. Porém, a presença de cobre na cachaça em elevadas concentrações é indesejável, pois é prejudicial à saúde humana, sendo, portanto, fundamental sua quantificação. A contaminação da cachaça ocorre durante o processo de destilação, no qual se forma o “azinhavre” [CuCO3Cu(OH)2] nas paredes internas dos
alambiques de cobre. Esse composto é dissolvido pelos vapores alcoólicos ácidos, contaminando o destilado. Lima Neto & Franco, (1994)
Um dos objetivos deste trabalho é realizar análises de amostras de cachaça, produzidas artesanalmente na região da estrada de ferro no município de Orizona, determinando o grau de contaminação com cobre. E posteriormente pretende-se desenvolver um sistema simples, que seja capaz de identificar amostras de cachaça que estejam com concentração de cobre maior que o limite aceitável de 5 mg/L, e este sistema poderá ser facilmente usado pelos próprios produtores.
Materiais e Métodos
Foram realizadas visitas a cidade de Orizona, sendo que na primeira visita estabeleceu-se uma parceria com a Agência Rural de Orizona, na qual demonstrou interesestabeleceu-se pelo projeto, e auxiliou bastante tanto no sentido de apresentar os produtores de cachaça artesanal, como o de coletar as amostras de cachaça. Desta forma então foram coletadas dez amostras de cachaça produzidas artezanalmente.
O reagente utilizado foi o sulfato de cobre anidro PA (MERCK), e água ultra pura de um sistema de Milli-Q. As quantificações do cobre presentes nas cachaças foram realizadas em um espectrofotômetro UV/Vis Perkin Elmer Lambda 25. A curva analítica foi realizada em 796 nm com soluções padrão de cobre 0,0; 2,0; 4,0; 6,0; 8,0 e 10,0 mg/L.
Para desenvolver um sistema que seja capaz de identificar qualitativamente amostras de cachaça que possuam concentrações maiores do que o permitido, foram necessários apenas soluções analíticas de cobre em concentrações de 0,0; 1,0, 2,0; 3,0; 4,0; 5,0; 6,0; 7,0; 8,0; 9,0 e 10,0 mg/L, funis de vidro, ampolas de extração de 500 mL , becker de 1000 mL, compressas
de gaze e algodão hidrofílico. Os experimentos consistiram em passar gota a gota, em um funil contendo algodão ou gaze, volumes que variaram de 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 L de todas as soluções analíticas preparadas, e observou-se a coloração do algodão ou gaze após a passagem destes volumes de solução de cobre.
Uma adaptação deste sistema anterior, contruida apenas com material doméstico foi desenvolvido. Os materiais necessários foram três garrafas de dois litros do tipo PET (transparente), um funil plástico (branco), algodão ou gase. A figura 1 ilustra a contrução do sistema usado no laboratório e o sistema proposto aos produtores.
Figura 1) Em (a) tem- se o sistema montado no laboratório para otimizar os volumes necessários para que o algodão ou a gaze fique com coloração azul após a passagem de uma solução de 5 mg/L de cobre, e em (b) tem-se o sistema construído com materiais domésticos da qual o produtor poderá monta- lo facilmente em casa.
Resultados e Discussão
As amostras de cachaça foram analizadas no espectrofotômetro, e os valores de absorvância apresentados em 796 nm, foram usados para uma regressão linear em uma curva analítica de cobre construída com as soluções padrões (0,0 – 10,0 mg/L), a qual apresentou um coeficiente de correlação de 0,9995, coeficiente angular de 0,0002 e coeficiente linear de 0,0425. Os resultados obtidos estão mostrados na Figura 2, onde pode-se observar que apenas uma amostra apresentou concentração próxima ao máximo permitido, mas a maioria apresentou valores bem baixos de contaminação com cobre.
3,38 1,33 0,16 0,05 4,49 0,11 0,34 0,40 0,63 0,22 0,28 5,00 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 5,00 Cu (II) [mg/L] a 0 a 1 a 2 a 3 a 4 a 5 a 6 a 7 a 8 a 9 a 10 max amostras
Contaminação de Cobre (II) em amostras de cachaça
Figura 2) Gráfico das concentrações de Cu2+ encontrado nas amostras de cachaça.
Quanto ao desenvolvimento de um sistema que indique a presença de níveis de contaminação com o cobre não acitáveis (> 5 mg/L), realizado através da passagem de diferentes volumes de uma solução contendo Cu2+ em um algodão ou gaze, após a observação da leve coloração azulada no algodão ou na gaze, foi construida a Tabela 1, onde as observações da coloração estão representadas pelas palavras SIM e NÃO.
Tabela 1) Resultados visuais dos experimentos que indicam a presença de Cu2+
Concentração de Cu2+ (mg/L)
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0
0,5 Não Não Não Não Não Não Não Não Não Não Sim
1,0 Não Não Não Não Não Não Não Sim Sim Sim Sim
1,5 Não Não Não Não Não Sim Sim Sim Sim Sim Sim
Algodão
2,0 Não Não Não Não Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
0,5 Não Não Não Não Não Não Não Sim Sim Sim Sim
1,0 Não Não Não Não Não Sim Sim Sim Sim Sim Sim
0,5 Não Não Não Não Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
Gaze
Volume de solução passado
pelo
funil (L)
2,0 Não Não Não Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim
De acordo com os resultados obtidos, o sistema proposto capaz de identificar uma amostra de cachaça contaminada com cobre a uma concentração > 5 mg/L, é baseado na passagem de um volume de 1,5.L de amostra a uma vazão baixa (gota a gota) em um chumaço de algodão hidrófilo, ou então, a passagem de 1,0.L de amostra em um chumaço de gaze hidrófilo. Caso seja possível identificar uma leve coloração azulada, isto indica então que a cachaça apresenta uma concentração igual ou maior que o máximo aceitável.
O aparato montado com materiais domésticos visto na Figura 1 (b), mostrou-se bastante eficaz, pois é feito de materiais de fácil aquisição e montagem, baixo custo e
procedimento operacional bastante simples, e através dele é possível se obter os mesmos resultados obtidos com o sistema mostrado na Figura 1 (a).
Conclusões
As análises mostraram que alguns produtores de cachaça da região da estrada de ferro no município de Orizona, já possuem uma certa habilidade com a produção desta bebida, pelo menos no que diz respeito a contaminação com cobre. Quanto ao sistema caseiro proposto aos produtores, esperasse que este seja de grande utilidade, já que não apresenta nenhuma dificuldade de construção e nem precisa de nenhum conhecimento mais elevado para o seu compreendimento.
Agradecimentos
A Agência Rural do Município de Orizona por ter coletado as amostras, e ao SENAI por ter permitido a realização das análises espectrofotométricas.
Referências Bibliográficas
Bezerra, C.W.B. 1995. Caracterização química da aguardente de cana-de-açúcar: determinação de álcoois, ésteres e dos íons Li+1, Ca+2, Mg+2, Cu+2 e Hg+2. SãoCarlos: Instituto de Química de São Carlos.
Boscolo, M.; Bezerra, C.W.B.; Cardoso, D.R.; Lima-Neto, B.S.; Franco, D.W. 2000. Identification and dosage by HRGC of minor alchohols and esteres in brazilian sugar-cane spirit: J. Braz. Chem. Soc., 11(1): 86-90.
Cardoso, D.R.; Lima-Neto, B.S.; Franco, D.W. 2003. Influência do material do destilador na composição química das águardentes de cana. Parte II: Química Nova, 26(2): 165-169.
Faria, J. B. 1989. A influência do cobre na qualidade das aguardentes da cana
Saccharum officinarum. Tese de Doutorado. Faculdade de Ciências Farmacêuticas da USP,
São Paulo.
Lima-Neto, B.S.; Franco, D.W. 1994. A aguardente e o controle químico de sua qualidade: Engarrafador Moderno. 33(4): 5-8.
Nascimento, R.F.; Cardoso, D.R.; Lima-Neto, B.S.; Franco, D.W. 1998. Influência do material do alambique na composição química das aguar-dentes de cana-de-açúcar: Química Nova. 21(6): 735-739.
Sargetelli, V. ;Mauro, A.E.; Massabni, A.C. 1996. Aspectos do metabolismo do cobre no homem: Química Nova. 19(3): 290-293.
Waggoner, D.J.; Bartnikas, T.B.; Gitlin, J.D. 1999. The role of copper in neurodegenerative disease: Neurolobiology of Disease. 6: 221-230.
