Degradação de corantes da indústria alimentícia por processos oxidativos e redutivos: monitoramento por espectrometria de massas com ionização electrospray (ESI-MS)

Neste trabalho, estudou-se a degradação de alguns corantes utilizados na indústria alimentícia (azul brilhante, amaranto, amarelo crepúsculo e vermelho 40) por processos oxidativos (ozonólise e Fenton combinado) e redutivos com metais de valência zero (Fe0 eSn0) e radiação ultrassônica. Nos processos redutivos foi investigada a influência das variáveis envolvidas nas condições reacionais (tempo de exposição à radiação ultrassônica e massa de metal), utilizando planejamento fatorial de experimentos. Esse método possibilitoua investigação da influência dessas variáveis com um número reduzido de experimentos. As análises por UV-Vis revelaram que todos os processos utilizados foram muito eficientes na degradação dos corantes estudados, sendo observadas taxas de degradação bem próximas de 100% na maioria dos casos e superiores a 90% em todos eles. As análises de Carbono Orgânico Total (COT), por sua vez, mostraram que ocorreu mineralização parcial das soluções aquosas dos corantes submetidos aos diferentes processos, indicando, portanto, aformação de produtos de degradação. A técnica ESI-MS foi eficiente para o monitoramento da degradação e, em alguns casos, foi possível a identificação de produtos formados e a proposição de mecanismos dedegradação. A ozonólise do corante amaranto foi monitorada por GC-MS, o que permitiu um melhor entendimento deste processo quando aplicado a corantes da classe azo. Testes de ecotoxicidade à Artemia salina revelaram que todos os corantes e seus produtos de degradação (via ozonólise) apresentam baixa toxicidade quando em menoresconcentrações. Em maiores concentrações, os produtos de degradação do corante azul brilhante foram os que apresentaram maior toxicidade, e os demais corantes e seus produtos apresentaram toxicidade moderada.In this work, it was studied the degradation of some dyes used in food industry (brilliant blue, amaranth, sunset yellow and red 40) by means of oxidative (ozonolysis and combined Fenton) and reductive with zero valence metals (Fe0 and Sn0) and ultrasonic radiation processes. In the reductive processes, it was investigated the influence of the variables involved in the reaction conditions (exposure time to ultrasonic radiation and metal mass), using factorial design. This method allowed the investigation of the influence of these variables with a small number of experiments. The analysis by UV-Vis revealed that all the processes were very efficient in the degradation of the studied dyes. Degradation rates close to 100% were observed in most cases and all the assays have registered more than 90% values. Analysis of Total Organic Carbon(TOC) showed partial mineralization of the dyes aqueous solutions when subjected to different processes, thus indicating the formation of degradation products. The ESI-MS technique was effective for monitoring the dyes degradation and in some cases it was possible to identify by-products and to suggest degradation mechanisms. GC-MSwas used to monitor the ozonolysis of amaranth, a prototype azo dye. The results allowed a better understanding of this process.Ecotoxicity tests to Artemia salina revealed that all the dyes and their degradation products (via ozonolysis) present low toxicity while at lower levels. In higher concentrations, the brilliant blue degradation products presented the highest toxicity, and other dyes and their products showed moderate toxicity