Caracterização química das partículas emitidas pela restauração

Abstract

O material particulado tem um importante papel nos diversos processos físicos e químicos que se desenvolvem na atmosfera e as suas características específicas, e consequentes efeitos na saúde humana e no clima, conferem-lhe um elevado interesse científico. Uma das principais fontes de emissão de material particulado com granulometria respirável (PM2,5) consiste no processo de confeção de alimentos. Este trabalho tem como objetivo a caracterização química detalhada das partículas libertadas durante a confeção de pratos característicos da gastronomia portuguesa. Os locais escolhidos para a recolha de amostras foram a cantina da Universidade de Aveiro, representando uma ementa variada, uma churrascaria, especializada na confeção de frango do churrasco, e um restaurante cuja especialidade é o leitão à moda da Bairrada. A matéria particulada foi sujeita a várias análises. O carbono orgânico e elementar foi analisado recorrendo a um método termo-ótico, enquanto os compostos orgânicos foram analisados por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa. Os carbonilos recolhidos na fase gasosa foram analisados por cromatografia líquida de alta eficiência. A cantina é o estabelecimento cujas emissões apresentam concentrações mais baixas de PM2,5. No entanto, é na churrascaria que se observa uma maior percentagem de carbono orgânico na matéria particulada. O índice de preferência de carbonos da série homóloga de n-alcanos nas amostras da cantina, da churrascaria e do restaurante de leitões foi de 0,782-1,27, 2,79-93,3 e 0,191-0,812, respetivamente. O naftaleno (4,02-406 ng.mg-1 de PM2,5) foi o constituinte aromático que mais se evidenciou na cantina, enquanto o fluoranteno (21,6-5348 ng.mg-1 de PM2,5) e o pireno (20,2-5410 ng.mg-1 de PM2,5) foram dos mais abundantes nos restantes locais. Os elevados valores de benzo(a)pireno equivalente obtidos para as PM2,5 emitidas pela churrascaria e pelo restaurante de leitões indicam um potencial cancerígeno perigoso para a saúde humana. O esteróide mais abundante foi o colesterol (3,77-13093 ng.mg-1 de PM2,5). Na churrascaria, o formaldeído (1282±387 μg.Nm-3) exibiu maiores concentrações que o acetaldeído (1091±556 μg.Nm-3), enquanto nos outros locais o comportamento foi inverso.

The particulate material has an important role in many physical and chemical processes in the atmosphere and its specific characteristics and consequential effects on human health and climate are the target of scientific interest. One of the many emission sources of particulate matter with breathable particle size (PM2.5) is the process of cooking food. This work aims at performing a detailed chemical characterization of the particles released during cooking processes characteristic of the Portuguese cuisine. PM2,5 samples were collected from the exhaust stacks on the roofs of an university canteen, a charcoal-grilled chicken restaurant and a wood-oven roasted piglet restaurant. The particulate matter was subjected to various analyses. The organic and elemental carbon was analysed using a thermal-optical transmission technique, while the organic compounds were determined by gas chromatography-mass spectrometry. The carbonyls collected in the gas phase were analysed by high performance liquid chromatography. The canteen was responsible for the lowest emissions of PM2,5. However, samples from the charcoal-grilled chicken restaurant presented the highest percentage of organic carbon in particulate matter. The carbon preference index of the homologous series of n-alkanes in the canteen samples, charcoal-grilled chicken and piglet restaurant was, respectively, 0.782-1.27, 2.79-93.3 and 0.191-0.812. Naphthalene (4.02-406 ng.mg-1 PM2.5) was quantified as the most abundant aromatic compound in particle emissions from the canteen, while fluoranthene (21.6-5348 ng.mg--1 PM2,5) and pyrene (20,2-5410 ng.mg-1 PM2,5) were the dominant PAH in samples from the other establishments. The high benzo(a)pyrene equivalent values obtained for the PM2.5 emitted from the charcoal-grilled chicken and piglet restaurant indicate a dangerous carcinogenic potential to human health. Cholesterol (3.77-13093 ng.mg-1 PM2.5) was the prevalent sterol. Formaldehyde (1282±387 μg.Nm-3) was present at higher concentration than acetaldehyde (1091±556 μg.Nm-3) in the emissions from the charcoal-grilled chicken restaurant, whereas an opposite behaviour was observed for the other sites.