Determinação do teor de ferro em amostras de farinha de trigo

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ENGENHARIA QUÍMICA

BACHARELADO EM ENGENHARIA QUÍMICA

FLÁVIA ÉRIKA DE ALMEIDA LIMA NATÁLIA CASTILHO DE ASSIS

DETERMINAÇÃO DO TEOR DE FERRO EM AMOSTRAS DE

FARINHA DE TRIGO

TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO

PONTA GROSSA 2017

DETERMINAÇÃO DO TEOR DE FERRO EM AMOSTRAS DE

FARINHA DE TRIGO

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado como requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Engenharia Química, do Departamento Acadêmico de Engenharia Química, da Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campus Ponta Grossa.

Orientador: Prof. Luis Alberto Chavez Ayala.

PONTA GROSSA 2017

TERMO DE APROVAÇÃO

Determinação do teor de ferro em amostras de farinha de trigo

por

Flávia Érika de Almeida Lima e Natália Castilho de Assis

Monografia apresentada em 26 de maio de 2017 ao curso de Engenharia Química da Universidade Tecnológica Federal do Parará, Campus Ponta Grossa. O candidato foi arguido pela Banca Examinadora composta pelos professores abaixo assinados. Após deliberação, a Banca Examinadora considerou o trabalho _____________________________________________________ (aprovado, aprovado com restrições ou reprovado).

__________________________________ Prof. Dr. Eduardo Sidinei Chaves

UTFPR

___________________________________ Profa. Ms. Simone Bowles

UTFPR

___________________________________ Prof. Ms. Luis Alberto Chavez Ayala.

UTFPR Orientador

___________________________________ Profa. Dra. Juliana de Paula Martins

Responsável pelo TCC do Curso de Engenharia Química

- O Termo de Aprovação assinado encontra-se na Coordenação do Curso -

Ministério da Educação

Universidade Tecnológica Federal do Paraná

Campus Ponta Grossa Coordenação de Engenharia Química

de ferro de amostras de farinha de trigo. 2017. 38p.. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Ponta Grossa, 2017.

O Brasil vem tomando medidas para o combate à anemia ferropriva no país. Dessa forma, é exigido que as farinhas de trigo e farinhas de milho sejam enriquecidas ou fortificadas com 4,2 mg de ferro e 150 µg de ácido fólico para cada 100 g de farinha, de acordo com a Resolução nº 344, de 13 de dezembro de 2002. Essa resolução será substituída até 2019 pela Resolução nº 150, de 13 de abril de 2017, a qual requer que as farinhas contenham de 4 a 9 mg de ferro e 100 a 200 µg de ácido fólico a cada 100 g de farinha. Assim, este trabalho propõe a análise do teor de ferro em farinhas de trigo de uso doméstico e de panificação por espectrometria por absorção atômica com emissão de chama. Além disso, foram também analisada pelo mesmo método, amostras de farinha de trigo sem a fortificação. Para isso, utilizou-se 1 g de cada amostra, as quais foram preparadas por digestão por via úmida utilizando ácido nítrico e peróxido de hidrogênio. Os resultados encontrados para o teor médio de ferro, em mg/100g de farinha, são: 10,90 para a marca A; 11,57 para a marca B; 8,93 para a marca C; 8,16 para a marca D; 7,68 para a marca E e 1,74 para a farinha não fortificada. O teor de ferro encontrado nas amostras analisadas está de acordo com a legislação vigente.

Palavras-chave: Anemia ferropriva. Fortificação. Ferro. Espectrometria. Farinha de trigo. Trigo.

ABSTRACT

ASSIS, Natália Castilho de; LIMA, Flávia Érika de Almeida. Determination of the content of iron in wheat flour samples. 2017. 38p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Federal Technology University - Parana. Ponta Grossa, 2017.

Brazil has been taking actions towards the combat of iron deficiency anemia in the country. Therefore, it is required that wheat flour and corn flour be enriched or fortified with 4.2 mg of iron and 150 µg of folic acid for every 100 g of flour, according to Resolution no 344. This resolution will be replaced up to 2019 by the Resolution no 150, April 13th_{, 2017, which requires that flours must contain from 4 to 9 mg of iron}

and 100 to 220 µg of folic acid in every 100 g of flour. Therefore, this paper proposes to analyze the iron content of wheat flour for domestic and bakery use by atomic absorption spectrometry with flame emission. Besides that, samples of non-fortified wheat flour were analyzed through the same method. In this regard, 1 g of each sample was used and prepared by humid digestion using nitric acid and hydrogen peroxide. The result iron content in mg/100g of flour are 10.90 for brand A; 11.57 for brand B; 8.93 for brand C; 8.16 for the brand D; 7.68 for brand E and 1.74 for the non-fortified wheat flour. The iron content of the analyzed samples is in compliance with the legislation.

Key-words: Iron deficiency anemia. Fortification. Iron. Spectrometry. Wheat flour. Wheat.

Figura 1– Composição do grão de trigo. ... 12 Figura 2 – Processamento do grão de trigo em moinhos ... ……….14 Figura 3 – Curva de calibração da solução padrão de ferro...29

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 – Formas de ferro para cada finalidade da farinha de trigo ... 16

Tabela 2– Concentração de ferro no organismo ... 19

Tabela 3– Aumento de hemoglobina em relação à administração oral diária de Ferro ... 20

Tabela 4 – Valores de ingestão recomendadas (IDR) ... 20

Tabela 5 – Teor de umidade de cada marca de farinha………...30

Tabela 6 – Média dos teores de ferro (mg/100g) nos lotes 1 e 2 de cada marca...30

Tabela 7– Resultados estatísticos básicos das amostras ... 33

(CH2)n composto orgânico n µg Micrograma CO2 dióxido de carbono dL Decilitro G Grama H2O Água

HNO3 ácido nítrico

Kg Kilograma L Litro mA Miliampere Mg Miligrama mL Mililitro NO óxido nítrico LISTA DE ACRÔNIMOS

ABITRIGO Associação Brasileira do Trigo ANVISA Agência de Vigilância Sanitária

LISTA DE SIGLAS

SUMÁRIO 1INTRODUÇÃO ...10 2OBJETIVOS………...11 2.1 OBJETIVO GERAL ...11 2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ...11 3REFERENCIAL TEÓRICO ...12 3.1 O TRIGO NO BRASIL ...12

3.2 PRODUÇÃO DE FARINHA DE TRIGO E FORTIFICAÇÃO ...13

3.3 FORMAS DE FERRO PARA FORTIFICAÇÃO ...16

3.4 LEGISLAÇÃO APLICADA À FORTIFICAÇÃO ...17

3.5 O FERRO E A ANEMIA FERROPRIVA ...19

3.6 ESPECTROMETRIA DE ABSORCÃO ATÔMICA DE CHAMA ...23

4METODOLOGIA ...25 4.1 INSTRUMENTAÇÃO ...25 4.2 REAGENTES ...25 4.3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ...25 4.3.2Amostragem...26 4.3.3Determinação de Umidade ...26 4.3.4Digestão ...27 4.3.5Curva de Calibração ...27

4.3.6Leitura da Absorbância das Amostras ...27

5RESULTADOS E DISCUSSÃO ...29

5.1 CURVA DE CALIBRAÇÃO DA SOLUÇÃO PADRÃO DE FERRO ...29

5.2 DETERMINAÇÃO DE UMIDADE ...30

5.3 TEOR DE FERRO EM CADA AMOSTRA ...30

5.4 LIMITE DE DETECÇÃO E LIMITE DE QUANTIFICAÇÃO ...31

5.5 TRATAMENTO ESTATÍSTICO ...32

6CONCLUSÃO………35

1 INTRODUÇÃO

A anemia por deficiência de ferro, ou anemia ferropriva, tem atingido grande parte da população brasileira, principalmente em áreas onde a desnutrição e a subnutrição prevalecem, sendo principalmente encontrada em populações com menores condições financeiras. Essa condição ocorre principalmente devido a uma alimentação desprovida de nutrientes essenciais para a manutenção da saúde humana.

Dessa forma, considerando que a farinha de trigo está constantemente presente na alimentação da população brasileira por meio do consumo de pães, massas, bolos e biscoitos, a ANVISA emitiu a Resolução nº 344, de 13 de dezembro de 2002, tratando da obrigatoriedade da fortificação das farinhas de trigo e farinhas de milho por seus fabricantes com a adição de ferro (mínimo de 4,2 miligramas por 100 gramas de farinha) e ácido fólico (mínimo de 150 microgramas de ácido fólico por 100 gramas de farinha) como uma medida para reduzir a incidência de anemia ferropriva no país, que causa ao país problemas econômicos e sociais (BRASIL, 2002).

Neste contexto, este trabalho de conclusão de curso visa responder a seguinte problemática: o teor de ferro contido em amostras de selecionadas marcas de farinha de trigo fortificadas, de uso doméstico e de panificação, comercializadas em Ponta Grossa-PR, estão atendendo a Resolução nº 344, de 13 de dezembro de 2002?

A premissa será de que o teor de ferro presente nas farinhas analisadas está de acordo com as normas vigentes, a qual será verificada através da realização de uma análise por espectrometria de absorção atômica por emissão de chama dessas amostras selecionadas de farinhas de trigo comercializadas na cidade de Ponta Grossa-PR.

O trabalho em questão evidenciará a importância do monitoramento da fortificação de farinhas de trigo com compostos de ferro a fim de prevenir a anemia por deficiência de ferro. Já que as consequências da anemia ferropriva vão além da saúde pública, afetando também o desenvolvimento socioeconômico do país. Justificando-se assim a importância do cumprimento da legislação vigente que trata da concentração de ferro nesses produtos através da fortificação obrigatória.

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2 OBJETIVOS

Os objetivos geral e específicos deste trabalho estão citados nesta seção.

2.1 OBJETIVO GERAL

Verificar se o teor de ferro em selecionadas marcas de farinhas de trigo, de uso doméstico e de panificação, comercializadas em Ponta Grossa – PR, está compatível com a regulamentação vigente da Resolução - RDC Nº 344, de 13 de dezembro de 2002 da ANVISA.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

 Selecionar amostras de farinha de trigo fortificadas de uso doméstico, de panificação, e não fortificadas de um moinho, na cidade de Ponta Grossa-PR;

 Analisar os teores de ferro nas amostras de farinha de trigo por espectrometria de absorção atômica por emissão de chama;

 Comparar os resultados do teor de ferro obtidos estatisticamente com a regulamentação vigente e com outros estudos semelhantes.

3 REFERENCIAL TEÓRICO

Com a finalidade de entender o contexto e a importância do tema deste trabalho, esta seção irá revisar assuntos relevantes ao assunto.

3.1 O TRIGO NO BRASIL

Os grãos de trigo são espécies de gramíneas do gênero Triticum e possuem em torno de 30 grãos com modificações genéticas, dos quais apenas três são comercializados: Triticum aestivum, Triticum durum e Triticum compactum. A primeira espécie corresponde a cerca de 80% da produção mundial de trigo, sendo adequada à panificação, enquanto que a segunda é utilizada em massas e macarrão e a última, por possuir pouco glúten, é utilizada na fabricação de biscoitos. Esses grãos são basicamente compostos de endosperma (camada interna do grão), casca (ou farelo - camada externa do grão) e germe (embrião) (MINISTÉRIO DA FAZENDA, 2011), conforme figura 1.

Figura 1– Composição do grão de trigo. Fonte: Brandão e Lira (2011).

De acordo com Café et al. (2003), o cultivo e o consumo de trigo pela humanidade apresentam um histórico de mais de seis mil anos. No Brasil, foram

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trazidas as primeiras sementes do cereal no país em 1534, fazendo com que o país se tornasse o pioneiro no cultivo do trigo nas Américas. Atualmente, segundo o Ministério da Agricultura (2016), o cultivo do trigo ocupa o segundo lugar entre os cereais mais produzidos no mundo, logo após o milho, sendo que seu consumo cresce 1,31% ao ano apenas no Brasil, cujo cultivo está concentrado nas regiões Sul, Sudeste e Centro-Oeste.

Outros dados advindos do Ministério da Agricultura (2016) indicam que o consumo de trigo no Brasil está em torno de 12,25 milhões de toneladas. Enquanto isso, o cultivo do trigo no país produz atualmente cerca de 7,89 milhões de toneladas e está visando à autossuficiência. No entanto, de acordo com a Associação Brasileira da Indústria do Trigo - ABITRIGO (2016b_{), entre os meses de}

janeiro e abril de 2016, se encontram como maiores exportadores de trigo para o Brasil os seguintes países: Argentina, Estados Unidos, Paraguai e Uruguai.

3.2 PRODUÇÃO DE FARINHA DE TRIGO E FORTIFICAÇÃO

Segundo o Ministério da Fazenda (2011), o processamento do trigo para a sua transformação em farinha é realizado pela moagem, precedida de limpeza dos grãos e acondicionamento. Durante a moagem há a separação dos grãos em três diferentes componentes: o germe, o farelo (casca) e a farinha (endosperma), que já foram identificados na figura 1. Os dois primeiros representam juntos 17% da composição do grão de trigo, que são separados da farinha. Portanto, no processo há a recuperação de aproximadamente 72% de farinha, sendo que os outros 11% equivalem à camada de aleurona que deve ser removida por ser composta de uma proteína que não é de interesse comercial.

A figura 2 abaixo demonstra todos os processos pelos quais os grãos de trigo passam num moinho até atingirem o estado final de processamento: a farinha de trigo.

Figura 2 – Processamento do grão de trigo em moinhos Fonte: Brandão e Lira (2011).

Os grãos recebidos pelos moinhos são previamente analisados por meio de amostras coletadas que irão determinar a qualidade do trigo a ser processado. As etapas ilustradas na figura 2 mostram que os grãos de trigo recebidos são estocados (ensilados) e pré-limpos com a finalidade de retirar impurezas que são compostas de pedras, areia, cascas e folhas de outras plantas, terra, insetos, entre outros. Em seguida, os grãos são armazenados e encaminhados para a primeira limpeza, que tem como objetivo remover outras impurezas como pó e palha. Passando por essa etapa, os grãos são umedecidos e estocados em silos onde descansam durante um tempo que, dependendo da dureza e da umidade dos grãos, é no mínimo de 18 horas, cujo objetivo é a facilitação do processo da moagem na separação do farelo e o endosperma. Após o descanso, os grãos passam por mais uma etapa de limpeza,

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ou segunda limpeza, onde resíduos das impurezas são removidos e separação magnética ocorre para a retirada de metais. Os grãos são então conduzidos à linha de moagem, por onde passam por três diferentes processos: trituração, redução e separação (MINISTÉRIO DA FAZENDA, 2011; BRANDÃO e LIRA, 2011).

Benassi e Watanabe (1997) explicam resumidamente os processos da moagem. Na primeira etapa, constituída pela trituração, os grãos são quebrados pela passagem por rolos de quebra que são compostos de discos corrugados que giram em sentidos contrários. O produto triturado é então levado para a etapa de separação, na qual peneiras separam as partículas finas (farinha de quebra) e partículas grossas (farelo). As partículas de tamanho intermediário continuam no processo passando por rolos lisos com o objetivo de diminuir seus tamanhos, por isso essa etapa é chamada de redução. Mais uma vez o produto passa por separação, por uma série de peneiras que, por conta de tamanhos e densidades diferentes, separam a farinha de redução de uma fração que contém o germe, comumente chamada de “farelinho”. Todo o processo de moagem é feito gradualmente, já que o aquecimento dos produtos deve ser evitado, pois leva ao endurecimento da farinha e umidade em excesso é perdida.

De acordo com Brandão e Lira (2011), após todo o processo de moagem, ocorre a etapa de aditivação da farinha onde são adicionados agentes oxidantes (como ácido ascórbico e azodicarbonamida) juntamente com o agente branqueador (peróxido de benzoíla), enzimas (amilase, protease e hemicelulases) que suplementam a farinha e adição de micronutrientes como vitaminas e minerais, incluindo assim o ferro e ácido fólico e garantindo que a farinha esteja fortificada.

Ascheri (2011) explica que o processo de fortificação da farinha de trigo com ferro deve ser realizado minuciosamente, sendo necessária a homogeneização da farinha fortificada, já que há a adição de uma pequena quantidade de ferro em uma grande quantidade de farinha de trigo. Em grandes moinhos, para essa homogeneização, são utilizados dosadores ou alimentadores que controlam a vazão com que o ferro está sendo adicionado. Em pequenos moinhos, o enriquecimento da farinha é realizado em bateladas, não sendo necessário o uso de dosadores ou alimentadores.

Os produtos resultantes são então ensacados, armazenados e expedidos. A farinha deve passar por liberação antes de ser expedida, já que necessita de

aprovação por ser destinada à indústria alimentícia, enquanto que o farelo pode ser expedido diretamente às indústrias de rações (MINISTÉRIO DA FAZENDA, 2011).

A farinha de trigo produzida é então, em sua maior parte (em torno de 96,6%), distribuída entre os setores da indústria de alimentos, sendo que mais da metade é utilizada em panificação (55%), seguido por massas (17%), uso doméstico (13%) e biscoitos (11%), enquanto que o farelo é 100% utilizado em ração animal (MINISTÉRIO DA FAZENDA, 2011).

3.3 FORMAS DE FERRO PARA FORTIFICAÇÃO

O ferro é um dos microelementos o qual existe em maior quantidade na crosta terrestre, principalmente na forma de óxidos e hidróxidos (FRANCO, 1999). De acordo com Ascheri (2011), há diferentes fontes de ferros a serem utilizadas para fortificar alimentos, como sulfato ferroso (sal inorgânico com 32% de ferro em sua composição), fumarato ferroso, (sal do ácido fumárico com ferro com 32% de ferro em sua composição), ferro elementar (carbonil, reduzido e eletrolítico) e ferro EDTA (complexo estável de ácido etilenodiamino tetra-acético com 14% de ferro em sua composição). Na tabela 1, é possível observar quais formas de ferro são utilizadas para determinadas finalidades da farinha de trigo.

Tabela 1 – Formas de ferro para cada finalidade da farinha de trigo Fonte de Ferro Produto Ferro eletrolítico Sulfato Ferroso Fumarato Ferroso Ferro EDTA

Farinha para padaria Opcional Recomendado Opcional Opcional Farinha doméstica Recomendado Não

recomendado Opcional Opcional Farinha para massa fresca Recomendado Opcional Opcional Opcional Misturas prontas Recomendado Não

recomendado Opcional Opcional Semolina para macarrão Opcional Recomendado Opcional Opcional Farinha para bolos Recomendado Opcional Opcional Opcional Farinha integral Opcional Não

recomendado

Não

recomendado Recomendado

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Ainda segundo Ascheri (2011), existem alguns critérios a serem empregados ao se optar por um tipo de ferro para realizar o enriquecimento, como: biodisponibilidade, estabilidade, cor, granulometria, disponibilidade comercial e custo e aprovação para uso. Biodisponibilidade é o percentual de aproveitamento de uma substância pelo organismo, visto que o sulfato e o fumarato ferroso apresentam maior biodisponibilidade, enquanto esse percentual é menor no ferro elementar. Tratando-se de estabilidade, o fumarato e o sulfato podem diminuir o tempo de validade das farinhas, ao contrário do ferro elementar. No mais, as fontes de ferro devem possuir partículas finas o suficiente para não alterar a aparência final da farinha e devem ser permitidas pela legislação.

3.4 LEGISLAÇÃO APLICADA À FORTIFICAÇÃO

De acordo com o Departamento de Atenção Básica (2017), o Ministério da Saúde instituiu em maio de 1999 o “Compromisso social para a redução da anemia ferropriva no Brasil”, que visava a divulgação de uma alimentação saudável e balanceada, orientação para dieta diversificada por baixo custo, distribuição de suplementos para grupos vulneráveis à anemia e a fortificação de farinhas de trigo e milho.

A fortificação com ferro e ácido fólico foi vista como uma forma de inserir esses nutrientes essenciais em quantidades adequadas à alimentação da população brasileira, já que a falta de uma alimentação contendo ferro pode levar ao desenvolvimento de anemia ferropriva. Com relação à legislação, pela Resolução nº 344, de 13 de dezembro de 2002 (BRASIL, 2002) há a obrigatoriedade da fortificação da farinha de trigo e farinha de milho com 4,2 miligramas de ferro e 150 microgramas de ácido fólico a cada 100 gramas de farinha. Além disso, qualquer produto que as utilizem como matéria-prima deve possuir em sua composição farinha fortificada.

A Portaria nº 1.793, de 11 de agosto de 2009, instituída pelo Ministério da Saúde (BRASIL, 2009), foi implantada com o objetivo de “Implementação, Acompanhamento e Monitoramento das Ações de Fortificação de Farinhas de Trigo, de Milho e de seus Subprodutos”, na qual, dentro das responsabilidades, cabe à

ANVISA a implantação e implementação do monitoramento e controle do cumprimento à legislação, assim como a divulgação dos resultados desse controle sobre a qualidade dessas farinhas.

Atualmente, a ANVISA (2017) cita que, por conta de limitações de processamento, farinhas de trigo integral, de trigo durum e de biju não são fortificadas. As farinhas de trigo e milho foram escolhidas para fortificação por conta de que a maioria dos alimentos à base desses produtos é consumida por grande parte da população de forma constante durante os anos. Além disso, o ferro e o ácido fólico não alteram paladar ou odor das farinhas. Segundo a Associação Brasileira da Indústria do Trigo (2016a_{), apenas a farinha de trigo é consumida em}

torno de 57 kg por ano por pessoa.

O Regulamento Técnico sobre Alimentos Adicionados de Nutrientes Essenciais, pela Portaria nº 31, de 13 de janeiro de 1998, da Agência de Vigilância Sanitária (BRASIL, 1998), garante que as farinhas de trigo adicionadas de ferro devem conter em suas embalagens o rótulo “fortificada (o) com ferro e ácido fólico”, “enriquecida (o) com ferro e ácido fólico” ou alguma expressão semelhante.

Em 2005 foi lançado o “Programa Nacional de Suplementação de Ferro: Manual de Condutas Gerais” pelo Ministério da Saúde, substituído pela versão atual de 2013, contendo informações pertinentes ao controle e prevenção da anemia ferropriva, direcionando profissionais da área da saúde a implementar os suplementos universais de ferro e a promoção de alimentação saudável e balanceada que sejam ricas em ferro, também tratando da fortificação das farinhas de trigo e milho (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2013).

Por meio da Consulta Pública n° 249, de 6 de setembro de 2016, da ANVISA (BRASIL, 2016), haverá a substituição da Resolução nº 344 de 13 de dezembro de 2002, pela Resolução N° 150, de 13 de abril de 2017 após 2 anos a partir dessa data, trazendo algumas mudanças. Entre essas mudanças, há a alteração da quantidade mínima de 4,2 miligramas de ferro por 100 gramas de farinha para um teor que varia de um mínimo de 4,0 miligramas a um máximo de 9,0 miligramas de ferro por 100 gramas de farinha (BRASIL, 2017).

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3.5 O FERRO E A ANEMIA FERROPRIVA

No corpo humano, a participação do ferro é na formação da hemoglobina e seu corante é de extrema importância, visto que a molécula de hemoglobina, classificada como uma proteína conjugada, é formada por quatro grupos heme (núcleo proteico) contendo ferro, os quais são ligados, cada um, a quatro cadeias polipeptídicas. A função do heme, o qual proporciona a cor característica do sangue, é transportar oxigênio através desse fluido (FRANCO, 1999).

No organismo, o ferro é advindo da ingestão de alimentos (ferro exógeno) e da destruição das hemácias (ferro endógeno), onde aproximadamente 27 mg do metal é disponibilizado para reaproveitamento. A produção de hemoglobina é dependente de cerca de 80% da quantidade total de ferro presente no corpo humano (FRANCO, 1999).

Abaixo estão apresentadas duas tabelas que demonstram a distribuição do ferro no organismo e como a absorção do metal está relacionada com o a dose ingerida e o aumento de hemoglobina no organismo. Diante da tabela 2, pode-se observar que a hemoglobina dispõe da maior quantidade de ferro existente no corpo humano.

Tabela 2 – Concentração de Ferro no Organismo

Distribuição de ferro Homem

(mg/kg de peso) Mulher (mg/kg de peso) Hemoglobia 31 28 Mioglobina e enzimas 6 5 Ferro armazenado 13 4 Total 50 37 Fonte: FRANCO (1999).

Segundo a tabela 3 abaixo, quanto maior é a dose de ferro diária ingerida, maior é a quantidade de hemoglobina no sangue. Porém, nem todo ferro consumido é absorvido pelo organismo sendo que quanto maior é a dose diária de ferro, menor é a capacidade de absorção pelo o organismo.

Tabela 3 – Aumento de Hemoglobina em Relação à Administração Oral Diária de Ferro Dose total (mg/dia) Absorcão (estimativa) (%) Absorcão (estimativa) (mg) Aumento de hemoglobina no sangue (g/dL no sangue/dia) 35 40 14 0,07 105 24 15 0,14 195 18 36 0,19 390 12 45 0,22 Fonte: FRANCO (1999).

Kramer e Falcão (2011) apresentam abaixo a tabela 4, a qual mostra a quantidade ideal de ferro a ser ingerida de acordo com a faixa etária e condição de cada pessoa, destacando a grande necessidade de ingestão de ferro para gestantes.

Tabela 4 - Valores de Ingestão Recomendadas (IDR)

Estágios da vida Ferro (mg/dL)

Adultos 14,00 Lactentes – 0 – 6 meses 0,27 Lactentes – 7 – 11 meses 9,00 Crianças – 1 – 6 anos 6,00 Crianças – 7 – 10 anos 9,00 Gestantes 27,00 Lactantes 15,00

Fonte: Kramer e Falcão (2011).

A anemia por deficiência de ferro, também conhecida como anemia ferropriva ou ferropênica, é o maior problema em termos de carência nutricional no mundo, afetando a maior parte dos países. Por conta disso, o problema vem sendo tratado com grande importância pelas autoridades de saúde e responsáveis políticos nos últimos 30 anos (WHO, 2001). É uma condição severa de deficiência de ferro na qual o organismo tem pouco estoque de ferro e a quantidade de hemoglobina no sangue atinge níveis abaixo do normal (WHO, 2001).

Essa condição pode ser ocasionada por três principais fatores: fatores nutricionais, onde não há a ingestão suficiente de ferro; fatores fisiológicos, quando o organismo necessita de mais nutriente como durante a gestação, parto e

pós-21

parto; e fatores patológicos, quando há doenças ou problemas que levam à perda de sangue ou diminuição de absorção pelo intestino (CANÇADO; CHIATTONE, 2010).

De acordo com Kramer e Falcão (2011), a maior causa da anemia ferropriva é a deficiência na alimentação de ferro de alta biodisponibilidade. Portanto, é necessária uma ingestão adequada diária de ferro. Dentre os sintomas da anemia ferropriva, pode-se destacar fraqueza, fadiga e palidez. Esta doença se desenvolve de forma lenta, então ela pode demorar a ser detectada (MINISTÉRIO DA SAÚDE, 2008).

As consequências dessa condição vão muito além da sensação de fraqueza, mas também afeta o desenvolvimento socioeconômico do país, já que a anemia pode afetar qualquer faixa etária ou gênero, pode apresentar diferentes severidades e diversas consequências para a saúde do indivíduo. Isso implica num maior gasto público com tratamentos, aumento da mortalidade maternal com consequente redução de mão de obra produtiva e problemas futuros de formação da sociedade produtiva causados por deficiência no desenvolvimento mental e físico de crianças (WHO, 2001).

É comprovado cientificamente que a anemia pode levar à diminuição da capacidade produtiva (WHO, 2001), isso pode trazer problemas severos para a economia de países que se encontram em desenvolvimento, já que a maior parte de sua população ativa está ligada à mão de obra em atividades que exigem esforço físico (CARVALHO; BARACAT; SGARBIERI, 2006, p.58).

Dessa forma, de acordo com a Portaria nº 1.793, de 11 de agosto de 2009, do Ministério da Saúde (BRASIL, 2009), foi estrategicamente selecionada a forma de controle da anemia ferropriva pela fortificação de farinhas de trigo e milho no Brasil, já que esses produtos são consumidos popularmente e apresentam baixo custo para a população.

Os autores Cançado, Lobo e Friedrich (2010, p.114), citam que existem quatro diferentes tipos de tratamento: nutricional, ingestão via oral de compostos com ferro, compostos de ferro injetáveis e transfusão de hemácias. No entanto, no que se diz respeito à prevenção, de acordo com Fisberg e Vellozo (2010), atualmente há a necessidade de envolver alimentação com a saúde visando minimizar custos com saúde pública através do desenvolvimento de alimentos que possam prevenir e reduzir riscos de doenças. Sabe-se então que a fortificação de

farinhas como prevenção de anemia ferropriva tem se mostrado eficaz em diversos países.

No entanto, deve-se ter precaução na quantidade de ferro ingerida. Kira et al. (2006, p.182) cita que, “(...) o excesso de ingestão de ferro pode causar efeitos adversos sobre a absorção de outros nutrientes inorgânicos, como o cobre e o zinco; promover o risco de câncer e o aparecimento de doenças coronárias.”

Em seu trabalho, Kira et al. (2006) analisaram 85 amostras de farinha de trigo fortificadas provenientes de diferentes marcas, comercializadas no estado de São Paulo, por espectrometria de absorção atômica com chama, das quais 37 amostras eram de uso doméstico e 48 de uso industrial, como panificação. Os autores verificaram em seu experimento que 18,9 % das amostras de uso doméstico e 10,4% das amostras de uso industrial apresentavam concentrações abaixo de 3,4 mg/100g de ferro. Kira et al. (2006) realizaram seus experimentos considerando a Resolução 344 e a resolução sobre rotulagem nutricional de alimentos embalados, a qual determina um limite de tolerância de ±20% em relação aos valores de nutrientes declarados no rótulo.

Kramer e Falcão (2011) analisaram 10 marcas de farinha de trigo na região do Distrito Federal através do método de determinação espectrofotométrica de ferro com α-α’ dipiridila, e constataram que todas as marcas estavam em conformidade com a legislação, visto que apresentavam teor de ferro superior a 4,2 mg/100g. Os autores especificaram, que “os resultados encontrados variam de 5,2 a 31,05 mg/100g evidenciando uma falta de padronização por parte dos fabricantes na adição do mineral à farinha”, além de afirmarem que há exagero em relação a adição de ferro, visto que 3 marcas apresentaram valores para teor de ferro de 200% a mais sobre o valor imposto pela legislação e uma marca continha 700% a mais de teor de ferro.

Boen et al. (2007) analisaram o teor de ferro em 3 diferentes marcas e 5 lotes de cada marca de farinhas enriquecidas comercializadas em Campinas, utilizando a técnica de espectrometria de absorção atômica com chama. Os autores encontraram valores em conformidade com a legislação, porém também superiores ao mínimo exigido, os quais estavam na faixa de 5,9 a 11 mg/100g.

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3.6 ESPECTROMETRIA DE ABSORCÃO ATÔMICA DE CHAMA

Daşbaşi et. al. (2016) cita que é possível determinar metais por espectrometria de absorção atômica em alimentos por prévia digestão em ácido nítrico e peróxido de hidrogênio, que é uma digestão por via úmida, também conhecida por decomposição oxidativa. Essa decomposição é baseada na utilização de um ácido oxidante que irá reagir com os compostos orgânicos e inorgânicos, levando à decomposição desses compostos. O ácido oxidante mais comum é o ácido nítrico (HNO3), já que pode ser adquirido facilmente com alta pureza e tolera

altas temperaturas, cuja reação é descrita como (SOUSA; CAMPOS; ORLANDO, 2015):

(CH2)n + HNO3 + calor  CO2(g) + 2NO(g) + 2H2O

Dessa forma, o bloco digestor é utilizado para elevar a temperatura do meio a fim de aumentar a velocidade da reação de decomposição via úmida.

Segundo Welz (1999), a espectrometria de absorção atômica é uma técnica que determina a concentração de elementos em amostras com base na absorção de radiação das regiões visível e UV por átomos livres no estado gasoso.

Na técnica de atomização por chama, um fluxo de oxidante gasoso junto a um combustível igualmente gasoso realizam a nebulização de uma solução da amostra a ser analisada. Em seguida, após tal nebulização, esta solução da amostra é levada à chama, ocorrendo, desse modo, o processo de atomização (SKOOG; HOLLER; CROUCH, 2009, p. 244).

Skoog, Holler e Crouch (2009) explicam que o processo de atomização é compreendido por várias etapas.

O primeiro é a dessolvatação, onde o solvente evapora para produzir um aerossol molecular de partículas finamente divididas. O aerossol é, então, volatizado para formar moléculas gasosas. A dissociação da maior parte dessas moléculas produz um gás atômico. Alguns dos átomos desse gás se ionizam e formam cátions e elétrons (SKOOG; HOLLER; CROUCH, 2009, p. 244).

O espectrômetro de absorção atômica proporciona como sinal de saída uma relação entre absorbância e concentrações conhecidas de um determinado

elemento em substâncias padrão. Dessa forma, através de uma curva de calibração, é possível determinar a concentração do mesmo elemento nas soluções que estão sendo analisadas (SKOOG; HOLLER; CROUCH, 2009, p. 249).

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4 METODOLOGIA

Nesta seção, será apresentado o procedimento experimental utilizado na execução deste estudo.

4.1 INSTRUMENTAÇÃO

Os principais equipamentos utilizados para a realização deste estudo foram:  Espectrômetro de absorção atômica com atomização em chama do

fabricante SHIMADZU, modelo AA-6200;

 Bloco digestor da do fabricante SOLAB, modelo SL25/40;  Balança determinadora de umidade.

4.2 REAGENTES

Os reagentes empregados na realização deste trabalho foram:  Ácido nítrico concentrado (HNO3) 37% P.A.;

 Peróxido de hidrogênio concentrado (H2O2) 30% v/v;

 Água destilada;  Água deionizada;

 Solução estoque (padrão) de ferro (200 mg/L) da marca “SpecSol”; 4.3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

O procedimento experimental adotado neste estudo consistiu em duas etapas. A primeira etapa diz respeito ao preparo das amostras (amostragem, determinação de umidade e digestão). A segunda etapa envolve a determinação do teor de ferro em cada amostra, a qual consistiu na preparação de curva de calibração através de solução padrão de ferro e leitura das absorbâncias de cada amostra em triplicata por espectrometria.

4.3.2 Amostragem

Primeiramente, foram escolhidas as amostras a serem analisadas para a realização deste trabalho.

Para isso, foi realizado um estudo de campo sobre as marcas de farinha de trigo de uso doméstico que seriam as mais comuns no mercado de Ponta Grossa-PR. Então, foram selecionadas quatro diferentes marcas de farinha de trigo fortificadas de uso doméstico. Além disso, foram solicitadas amostras de duas diferentes padarias localizadas na cidade de Ponta Grossa-PR, as quais ofereceram dois diferentes lotes de farinha de trigo fortificada para panificação.

Com o objetivo de determinar a quantidade de ferro adicionada às farinhas de trigo, foi realizada uma visita a um moinho local da cidade de onde foram retiradas amostras de farinha de trigo sem fortificação.

Sendo assim, foi realizada a análise em triplicata das amostras divididas da seguinte forma:

 4 marcas de farinhas de trigo fortificadas de uso doméstico (2 lotes de cada marca);

 1 lote de farinha de trigo retirada de um moinho sem fortificação;  2 lotes de farinha de trigo de panificação fortificada, provindos de

duas diferentes padarias.

Então, totalizaram-se 11 amostras analisadas posteriormente em triplicata. Para diferenciar cada marca, utilizaram-se as letras A, B, C, D, E e F. As amostras “F” correspondem às amostras de farinhas provenientes do moinho, as quais não foram fortificadas com ferro.

A numeração de 1 a 6 foi utilizada para diferenciar cada amostra da mesma marca. É importante ressaltar que as amostras de 1 a 3 pertencem ao primeiro lote analisado, enquanto as amostras de numeração 4 a 6 correspondem ao segundo lote.

4.3.3 Determinação de Umidade

Foi verificada a massa seca de cada amostra de farinha de trigo utilizando uma balança determinadora de umidade por infravermelho à temperatura de 105 °C.

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Para isso, foram pesados aproximadamente 3g de cada amostra na balança e esperou-se a massa decair até um ponto em que ficasse constante. Essa massa foi anotada para os cálculos do teor de ferro por massa de farinha seca.

4.3.4 Digestão

Primeiramente, houve a limpeza de tubos a serem utilizados para a digestão, os quais ficaram imersos em solução de ácido nítrico por algumas horas. Em seguida, foram devidamente lavados com água deionizada e colocados em estufa para secagem. Então, pesou-se aproximadamente 1 g de cada uma das 11 amostras, em triplicata, em cada tubo, totalizando 33 tubos.

Para a digestão, foram adicionados dentro dos tubos contendo as amostras 4mL de ácido nítrico e 1,5mL de peróxido de hidrogênio. Então, os tubos foram levados ao bloco digestor por uma temperatura inicial de 80ºC por 30 minutos e por mais uma hora em temperatura de 120ºC, até que a solução se tornasse transparente.

4.3.5 Curva de Calibração

Para preparação da curva de calibração de ferro, utilizou-se uma solução de ferro padrão de 200mg/L. Dilui-se a solução para a obtenção de concentrações de 0,5, 1, 2, 3, 4 e 5 mg/L. Foi realizada a leitura da absorbância de cada uma dessas amostras, com diferentes concentrações de ferro, no espectrômetro.

A curva de calibração obtida gerou uma equação da reta que possibilitou o cálculo do teor de ferro de cada amostra.

4.3.6 Leitura da Absorbância das Amostras

Para realização da leitura da absorbância de cada amostra, em triplicata, as soluções de cada um dos tubos provenientes da digestão foram filtradas e transferidas para balões volumétricos, as quais foram avolumadas até 25 Ml. O mesmo procedimento foi realizado para a análise do branco, o qual passou por

todos os procedimentos citados até o momento, com exceção da adição da amostra de farinha de trigo.

No espectrômetro foram adotados os seguintes parâmetros:  Comprimento de onda (λ): 248,3 nm;

 Slit width (largura da fenda): 0,2 mm;  Corrente da lâmpada: 12 mA;

 Gás combustível (acetileno): 2,2 L/min;  Gás oxigênio: 8,0 L/min;

 Tempo de Pre-Spray: 3 segundos;  Tempo de integração: 5 segundos.

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5 RESULTADOS E DISCUSSÃO

A seguir, serão apresentados resultados obtidos através do procedimento experimental, assim como a comparação destes resultados com estudos semelhantes já realizados.

5.1 CURVA DE CALIBRAÇÃO DA SOLUÇÃO PADRÃO DE FERRO

Através da leitura da absorbânia das diferentes concentrações de uma soluçã padrão de ferro, obteve-se a seguinte curva de calibração, a qual foi utilizada para a realização dos cálculos de teor de ferro em cada amostra analisada

Figura 3 – Curva de calibração da solução padrão de ferro Fonte: Autoria própria (2017).

A curva de calibração obtida possui ótimo ajuste para analisar a quantidade de ferro presente nas amostras a partir de valores de absorbância, visto que o valor do coeficiente de determinação (R2_{) é igual a 0,9861. A curva construída é}

caracterizada pela seguinte equação da reta:

𝑦 = 0,0059𝑥 + 0,0003 y = 0,0059x + 0,0003 R² = 0,9861 0 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 0,035 0 1 2 3 4 5 6 Ab so rb ân cia Concentração de ferro (mg/L)

5.2 DETERMINAÇÃO DE UMIDADE

Na tabela 5, observam-se os valores das médias da porcentagem de umidade de cada marca de farinha de trigo analisada.

Tabela 5 – Teor de umidade de cada marca de farinha Marca Teor de umidade (%)

A 9,93 B 10,30 C 10,62 D 10,30 E 10,50 F 10,50

Fonte: Autoria própria (2017).

Verifica-se que as marcas estão de acordo com a Portaria 354/96 da ANVISA, que impõe a quantidade máxima de 15% de umidade para farinhas integrais, comuns e especiais.

5.3 TEOR DE FERRO EM CADA AMOSTRA

A tabela 6 mostra as médias dos teores de ferro encontrados nos lotes 1 e 2 de cada amostra, considerando sua massa em base úmida, visto que é dessa forma que a farinha é comercializada.

Tabela 6 - Média dos teores de ferro (mg/100g) nos lotes 1 e 2 de cada marca Média do teor de ferro

Marca Lote 1 Lote 2

A 9,33 10,35 B 8,50 12,21 C 8,53 7,41 D 6,71 8,11 E 6,43 7,24 F 1,56 ...

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A partir dos resultados obtidos, observa-se que os valores encontrados para adição de ferro estão de acordo com o valor mínimo estipulado pela ANVISA.

Porém, pode-se considerar que há uma adição em excesso de ferro, visto que foram encontrados teores de ferro de aproximadamente 150 a 290 % maiores em relação a quantidade estipulada pela RDC n° 344, mas outros estudos seriam necessários para verificar a extensão das consequências da adição excessiva de ferro nas farinhas de trigo.

Através dos resultados obtidos, pode-se destacar também a falta de padronização em relação a quantidade de ferro utilizada no enriquecimento de cada lote da mesma marca.

Outro ponto que caracteriza as quantidades adicionadas como excessivas é a nova Resolução N° 150, de 13 de abril de 2017, a qual estabelece uma nova quantidade mínima de ferro de 4 mg/100g de farinha e uma quantidade máxima de 9 mg/100g (BRASIL, 2017). Dentro dessa nova resolução, duas das marcas analisadas estariam reprovadas.

O prazo máximo para que as marcas de farinha de trigo adaptem-se à nova resolução é de dois anos a partir do dia 13 de abril de 2017. Portanto, destaca-se que as indústrias de farinha de trigo das marcas analisadas devem inserir em seus processos um sistema de dosagem que controle a quantidade máxima adicionada ao seu produto final.

Pode-se afirmar que os resultados de Kramer e Falcão (2011) e Boen et al. (2007) mostram-se semelhantes aos deste trabalho devido à constatação de amostras com o teor de ferro superior ao exigido pela legislação, porém os resultados de Kramer e Falcão foram os que se mostraram mais elevados em relação às normas da ANVISA.

5.4 LIMITE DE DETECÇÃO E LIMITE DE QUANTIFICAÇÃO

Segundo Castro et al. (2000), limite de detecção pode ser definido como “teor mínimo medido, a partir do qual é possível detectar a presença do analito com uma certeza analítica razoável” e limite de quantificação “corresponde à menor

concentração medida a partir da qual é possível a quantificação do analito com uma determinada exatidão e precisão”.

O limite de detecção (LOD) e o limite de quantificação (LOQ) pode ser calculado a partir das equações:

𝐿𝑂𝐷 =

𝐿𝑂𝑄 =

Nas equações (1) e (2) acima, Sbranco é o desvio padrão de várias leituras de

absorbância do branco e slope é o valor do coeficiente angular da curva de calibração obtida.

Visto que o desvio padrão do branco apresenta um valor de 0,0003, os valores de LOD e LOQ instrumentais calculados foram 0,15 e 0,50 mg/L, respectivamente, e os valores de LOD e LOQ do método são 0,42 e 1,41 mg/L.

Observa-se que todos os resultados para teor de ferro obtidos neste experimento estão acima do limite de detecção (LOD) e do limite de quantificação (LOD).

No estudo de Kira et al. (2006), os autores obtiveram valores de LOD e LOQ instrumentais de 0,086 e 0,43 mg/L. WRER (ER) analisaram o teor de ferro em alimentos por espectrometria de absorção atômica de chama e obtiveram LOD e LOQ instrumentais iguais a 0,10 e 0,34. Os valores encontrados na literatura mostram-se semelhantes aos valores obtidos para os cálculos de LOD e LOQ instrumentais deste trabalho.

5.5 TRATAMENTO ESTATÍSTICO

Para realizar o tratamento estatístico das amostras, empregou-se o software Minitab para resultados de estatísticas básicas e o Sistema para Análise e

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Separação de Médias SASM – AGRI para efetuar a análise de variância (ANOVA). A partir do Minitab, realizaram-se cálculos de média, desvio padrão e mediana dos valores do teor de ferro (em miligramas a cada 100g de massa seca) existente em cada marca.

Tais resultados podem ser visualizados na tabela 7:

Tabela 7- Resultados estatísticos básicos das amostras Marca Média do teor de ferro

(mg/100g)

Desvio padrão Mediana

A 6,74 3,16 9,81 B 10,35 2,11 10,22 C 7,97 0,99 7,67 D 7,41 0,84 7,24 E 6,84 0,78 6,74 F 1,56 0,11 1,58

Fonte: Autoria própria (2017).

Através do SASM – AGRI empregou-se o método Tukey para comparação de médias.

Para a análise das médias do teor de ferro de cada marca, utilizou-se 5 tratamentos com 6 repetições cada (as amostras não fortificadas não foram analisadas neste teste) e grau de significância 5%.

A análise de variância é utilizada para a comparação estatística de duas ou mais médias. Tal análise compreende o teste F, o qual é o cálculo da razão entre a variabilidade entre grupos e a variabilidade dentro dos grupos.

Os valores obtidos para F tabelado e F calculado foram de 2,75 e 4,00, respectivamente.

Visto que F calculado é maior do que F tabelado, pode-se afirmar que a hipótese H0, a qual implica que todas as médias são iguais, é rejeitada, isto é, há ao

menos uma média diferente das demais.

Quando a hipótese H0 é rejeitada, pode-se realizar o teste Tukey, o qual é

empregado para comparar médias duas a duas.

A tabela 8 apresenta os resultados do teste Tukey realizado pelo SASM-Agri.

Tabela 8 – Resultado do teste Tukey Marca Número de repetições Média do teor de ferro

(mg/100g) Teste Tukey A 6 6,74 ab B 6 10,35 a C 6 7,97 ab D 6 7,41 ab E 6 6,84 b

Fonte: Autoria própria (2017).

Neste teste, médias seguidas da mesma letra não apresentam diferenças significantes ao nível de 5% de significância.

Através do teste Tukey, observa-se que as médias do teor de ferro das marcas B e E diferem entre si ao nível de 5% de significância, enquanto as marcas A, C e D. não diferem das marcas B e E ao nível de 5% de significância. Conclui-se, também, que as marcas A, C e D também não diferem estatisticamente entre si.

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6 CONCLUSÃO

Os resultados obtidos neste trabalho encontram-se de acordo com a resolução vigente, a Resolução nº 344, de 13 de dezembro de 2002 da ANVISA. Porém, as marcas A, B e C apresentam valores superiores ao valor máximo que foi estabelecido pela Resolução N° 150, de 13 de abril de 2017, a qual deverá ser adotada pelas indústrias no prazo máximo de dois anos a partir desta data.

Os teores de ferro obtidos apresentam variabilidade entre lotes diferentes da mesma marca. Então, é necessário ressaltar a importância da adoção de um sistema de melhor controle de dosagem de adição de ferro.

Assim como em estudos já realizados, os valores de concentração de ferro obtidos neste trabalho mostraram-se consideravelmente elevados em relação à quantidade mínima exigida pela RDC nº 344, destacando a importância da nova resolução estabelecida, a qual determina um valor máximo de teor de ferro, visto que ferro em excesso também é prejudicial ao organismo.

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