Mitigação de tricotecenos em grãos de trigo através do emprego de ondas ultrassônicas e luz ultravioleta

Abstract

O trigo se destaca por ser uma das culturas de cereais com maior produtividade mundial, podendo ser afetada por condições climáticas que podem alterar a condição fitossanitária dos grãos, deixando-os suscetíveis a contaminação por fungos toxigênicos capazes de sintetizar micotoxinas, como os tricotecenos. O objetivo do trabalho foi avaliar a redução dos níveis dos tricotecenos DON, ADONS e NIV através da aplicação de processos físicos de ondas ultrassônicas (US) e luz ultravioleta (UV-A ou UV-C) em grãos de trigo, durante a etapa de condicionamento úmido vinculado ao processo de beneficiamento, e verificar possíveis alterações tecnológicas nas farinhas derivadas destas amostras. Para a avaliação dos tratamentos físicos foi utilizado planejamento experimental fatorial fracionado 24-1. Para a extração de micotoxinas, utilizou-se o método de QuEChERS otimizado com identificação e quantificação realizada através de CLAE-UV. O estudo foi realizado com grãos de trigo provenientes da região norte do RS, onde foi detectada a presença de DON, ADONS e NIV (3890, 1947,1 e 2321,6 µg kg-1) e após a aplicação do tratamento com US obteve-se redução média de 26, 23,2 e 17,8%, respectivamente, sendo que as melhores condições foram 16 h de condicionamento, 3,5 h de exposição, frequência de 25 kHz e diâmetro do béquer de 3 cm. Para o tratamento com UV-A, as reduções de DON, ADONS e NIV foram de 36,8, 29,9 e 32,8%, respectivamente, ao utilizar 16 h de condicionamento, 8 h de exposição, distância de 8 cm entre a lâmpada e superfície dos grãos e espessura da camada dos grãos na placa de 1,2 cm. Para o tratamento com UV-C, a média de reduções de DON, ADONS e NIV ficou em torno de 40,5, 37,8 e 20,5%, respectivamente, mostrando melhores resultados ao utilizar 16 h de condicionamento, 2 h de exposição, distância de 8 cm entre a lâmpada e superfície dos grãos e espessura da camada dos grãos na placa de 1,2 cm. Com as condições otimizadas de cada tratamento, foi verificado que o uso combinado de US e UV-C proporcionou perfil semelhante de redução. As características físico-químicas dos grãos não foram alteradas após os tratamentos, exceto o conteúdo de umidade, em função do ajuste realizado durante o condicionamento dos grãos. O perfil lipídico indicou a predominância de ácidos graxos mono-insaturados oléico (78,6%) e palmitoléico (19,4%), sendo que ambos sofreram alterações significativas após tratamento com UV-C. Para as propriedades tecnológicas das farinhas provenientes dos grãos tratados com US e UV-C, ocorreram diferenças significativas em relação ao controle nos parâmetros de número de queda, grau de extração, absorção de água, tempo de desenvolvimento da massa, estabilidade, índice de tolerância à mistura, tenacidade e extensibilidade, força do glúten, e colorimetria, indicando o fortalecimento das características reológicas das massas feitas com as farinhas provenientes dos trigos tratados com US e UV-C. Desta forma, se torna imprescindível a avaliação do efeito dos tratamentos físicos na redução da contaminação por micotoxinas em grãos e suas possíveis modificações nos produtos de beneficiamento.

Wheat stands out as one of the world's most productive cereal crops and can be affected by climatic conditions that can alter the phytosanitary condition of the grains, leaving them susceptible to contamination by toxigenic fungi capable of synthesizing mycotoxins, such as trichothecenes. The objective of this work was to evaluate the reduction of the levels of trichothecenes DON, ADONS and NIV through the application of ultrasonic waves (US) and ultraviolet light (UV-A or UV-C) in wheat grains during the conditioning stage wetted to the beneficiation process and to verify possible technological changes in the flours derived from these samples. For the evaluation of the physical treatments we used a fractional factorial experimental planning 24-1 for both the application of US, UV-A and UV-C. For the extraction of mycotoxins, the procedure described by the optimized QuEChERS method was used with identification and quantification performed using HPLC-UV. The study was carried out with wheat grains from the northern region of RS, where DON, ADONS and NIV were detected at levels of 3890, 1947.1 and 2321.6 µg kg-1. After the treatment with US, a mean reduction of DON, ADONS, and NIV of 26, 23.2 and 17.8% respectively was obtained, and the best conditions were 16 h of conditioning, 3.5 h of exposure, frequency of 25 kHz and diameter of the beaker of 3 cm. For the treatment with UV-A, the reductions of DON, ADONS and NIV were 36.8, 29.9 and 32.8% respectively, indicating optimized conditions when using 16 h of conditioning, 8 h of exposure, distance of 8 cm between the lamp and surface of the grains and thickness of the layer of the grains in the 1.2 cm plate. On the other hand, for the treatment with UV-C, the average reductions of DON, ADONS and NIV were around 40.5, 37.8 and 20.5%, respectively, showing better results when using 16 h of conditioning , 2 h of exposure, distance of 8 cm between the lamp and surface of the grains and thickness of the layer of grains in the 1.2 cm in plate. Under the optimized conditions of each treatment, it was found that the combined use of US and UV-C also provided the same reduction profile. The physico-chemical characteristics of the grains were not altered after the treatments, except for the moisture content, as a function of the adjustment made during the conditioning of the grains. The lipid profile indicated the predominance of mono-unsaturated fatty acids oleic (78.6%) and palmitoleic (19.4%), both of which suffered significant reductions after UV-C treatment. For the technological properties of the flours from the grains treated with US and UV-C, significant differences were observed in relation to the Falling number, extraction degree, water absorption, time of mass development, stability, tolerance index to the blend, tenacity and extensibility, gluten strength, and colorimetry. Thus, it is essential to evaluate the effect of physical treatments on the reduction of mycotoxins contamination in grains and its possible modifications in the beneficiation products.