O ozônio na degradação de agrotóxicos vem sendo investigado como uma alternativa tecnológica para reduzir resíduos de diferentes ingredientes ativos presentes em grãos, frutas e hortaliças.

Estudos experimentais demonstram resultados relevantes para inseticidas organofosforados, piretroides, fungicidas e herbicidas. As aplicações analisadas incluem tanto o ozônio gasoso, empregado principalmente em grãos armazenados, quanto a água ozonizada utilizada na lavagem de produtos vegetais.

Os resultados, entretanto, apresentam variações significativas. A eficiência depende da estrutura química do ingrediente ativo, da matriz alimentar, da localização do resíduo, da concentração de ozônio, do período de exposição e da forma como o oxidante é transferido para o produto.

Também é necessário diferenciar três conceitos: remoção, degradação química e segurança toxicológica. A diminuição da concentração do ingrediente ativo não comprova automaticamente que todos os produtos formados durante sua transformação sejam seguros.

Por esse motivo, a aplicação industrial do ozônio deve ser desenvolvida e validada para cada combinação entre ingrediente ativo, alimento e condição operacional.

O que a ciência demonstra sobre o ozônio na degradação de agrotóxicos?

Os estudos publicados nas últimas décadas demonstram que o ozônio pode reduzir resíduos de diferentes classes de agrotóxicos em alimentos.

De maneira geral, as pesquisas concentram-se em duas modalidades de aplicação:

• Ozônio gasoso em grãos armazenados;
• Água ozonizada na lavagem de frutas e hortaliças.

Na maioria dos estudos, o aumento da concentração de ozônio e do período de exposição elevou a redução dos resíduos. Esse comportamento, porém, não foi uniforme para todos os ingredientes ativos.

Moléculas pertencentes à mesma classe química podem reagir de maneiras diferentes quando submetidas às mesmas condições. Isso ocorre porque a susceptibilidade à oxidação está relacionada à estrutura molecular de cada composto.

Outro fator relevante é a diversidade metodológica das pesquisas. Alguns estudos quantificaram somente a redução do ingrediente ativo, enquanto outros também investigaram:

• Produtos de transformação;
• Cinética de degradação;
• Qualidade físico-química do alimento;
• Características tecnológicas;
• Comportamento durante o armazenamento.

As conclusões precisam, portanto, ser interpretadas de acordo com o escopo e as limitações de cada investigação.

Como o ozônio pode ser aplicado aos alimentos?

A forma de aplicação precisa considerar as características do produto, a localização dos resíduos e o objetivo do tratamento.

Ozônio gasoso em grãos armazenados

Nos estudos com milho, trigo e feijão, o ozônio gasoso foi introduzido na massa de grãos em fluxo controlado.

Essa modalidade pode integrar diferentes objetivos dentro do armazenamento, como controle de insetos, redução microbiológica e degradação de resíduos de inseticidas aplicados na proteção dos grãos.

A eficiência depende da capacidade do gás de atravessar a massa armazenada e entrar em contato com os resíduos. Entre as principais variáveis estão:

• Concentração de entrada;
• Vazão;
• Tempo de exposição;
• Profundidade da coluna de grãos;
• Porosidade da massa;
• Teor de água;
• Temperatura;
• Demanda de ozônio da matriz;
• Homogeneidade da distribuição.

A concentração informada na entrada do sistema não corresponde necessariamente à dose que efetivamente alcança todos os pontos do produto. Parte do ozônio pode ser consumida por reações com componentes naturais da matriz antes de atingir o ingrediente ativo de interesse.

Água ozonizada em frutas e hortaliças

A água ozonizada foi investigada principalmente na lavagem de tomates, cenouras, batatas, couve-chinesa e outras hortaliças.

Essa modalidade favorece o contato do oxidante com resíduos localizados na superfície do alimento. A eficiência tende a ser menor quando o ingrediente ativo foi absorvido pelos tecidos vegetais ou apresenta comportamento sistêmico.

Os estudos compararam duas estratégias principais:

• Imersão em água previamente ozonizada;
• Borbulhamento contínuo de ozônio durante a lavagem.

O fornecimento contínuo geralmente apresentou maior eficiência. Isso acontece porque o ozônio se decompõe rapidamente em solução aquosa. Quando a água é ozonizada antes da aplicação, sua concentração pode diminuir ao longo do tratamento.

No sistema com borbulhamento contínuo, a reposição do gás ajuda a manter maior disponibilidade de oxidante durante o período de contato.

Como funciona o ozônio na degradação de agrotóxicos?

A degradação ocorre por reações oxidativas que podem seguir duas vias principais:

• Reação direta com o ozônio molecular;
• Reação indireta mediada por espécies reativas de oxigênio.

A predominância de cada mecanismo depende do meio, do pH, da temperatura, da composição do alimento e da estrutura química do ingrediente ativo.

Reação direta do ozônio molecular

O ozônio molecular, representado por O₃, atua como um agente oxidante e reage preferencialmente com regiões eletronicamente ricas das moléculas.

Entre os sítios potencialmente suscetíveis estão:

• Ligações duplas entre átomos de carbono;
• Anéis aromáticos ativados;
• Grupos funcionais contendo enxofre;
• Grupos contendo nitrogênio ou fósforo;
• Outras regiões moleculares vulneráveis à oxidação.

Essas reações podem alterar a estrutura do ingrediente ativo, romper ligações químicas e formar compostos de menor massa molecular.

O mecanismo é relativamente seletivo. Por isso, moléculas estruturalmente diferentes podem apresentar velocidades de degradação bastante distintas.

Reação indireta em meio aquoso

Na água, parte do ozônio se decompõe e pode formar espécies reativas de oxigênio, especialmente radicais hidroxila.

Os radicais hidroxila apresentam elevado potencial oxidante e menor seletividade que o ozônio molecular. Eles podem reagir rapidamente com uma ampla variedade de compostos orgânicos.

Dependendo das condições do sistema, essas reações sucessivas podem promover:

• Modificação de grupos funcionais;
• Fragmentação da molécula;
• Formação de diferentes produtos de transformação;
• Mineralização parcial do composto.

O pH influencia esse mecanismo. Em determinadas condições alcalinas, a decomposição do ozônio e a formação de radicais podem ser favorecidas.

A matriz alimentar também consome ozônio

Nos alimentos, o ozônio não reage exclusivamente com os resíduos de agrotóxicos.

Lipídios, proteínas, carboidratos, pigmentos, compostos fenólicos e outros constituintes naturais também podem consumir o oxidante. Esse consumo é conhecido como demanda de ozônio da matriz.

Duas matrizes submetidas à mesma concentração e ao mesmo período de exposição podem apresentar respostas diferentes em razão de sua composição.

Essa competição também explica por que resultados obtidos em água ultrapura geralmente não podem ser transferidos diretamente para alimentos. Em uma solução simplificada, existe menor quantidade de matéria orgânica competindo pelo oxidante.

No alimento real, uma parcela do ozônio será consumida pela própria matriz antes de reagir com o ingrediente ativo.

A localização do resíduo interfere no resultado

Resíduos predominantemente superficiais tendem a apresentar maior contato com o ozônio gasoso ou dissolvido em água.

Essa condição pode favorecer a redução de determinados inseticidas e fungicidas de contato.

Quando o ingrediente ativo é parcialmente absorvido pelos tecidos vegetais, sua acessibilidade ao oxidante pode ser menor. A lavagem superficial, mesmo com água ozonizada, pode não alcançar a mesma eficiência observada para resíduos presentes na casca ou na superfície externa.

Por isso, o resultado depende não apenas da molécula, mas também de fatores como:

• Tipo de alimento;
• Características da superfície;
• Presença de ceras;
• Espessura da casca;
• Forma de aplicação do agrotóxico;
• Tempo transcorrido desde a aplicação;
• Capacidade de absorção pelos tecidos.

Organofosforados e ozônio gasoso

Os inseticidas organofosforados constituem uma das classes mais estudadas em grãos armazenados.

Entre os ingredientes ativos avaliados estão fenitrotiona e pirimifós-metílico.

Savi, Piacentini e Scussel (2015) avaliaram trigo contendo resíduos de fenitrotiona. A exposição a 60 µmol mol⁻¹ de ozônio durante 180 minutos resultou em redução de 66,7% nos grãos com 20% de teor de água.

O estudo demonstrou que o teor de água, a atividade de água e o período de exposição interferiram na eficiência do processo.

Freitas et al. (2017) investigaram resíduos de pirimifós-metílico em milho submetido ao ozônio gasoso em fluxo contínuo. Nas condições estudadas, a degradação foi superior a 91% e aumentou de acordo com o período de exposição.

Os autores também avaliaram parâmetros de qualidade dos grãos e não observaram alterações relevantes nas condições experimentais utilizadas.

Savi et al. (2016) compararam pirimifós-metílico e bifentrina em trigo. O organofosforado apresentou redução de 71,1% após 30 minutos, enquanto a bifentrina atingiu 37,5% depois de 180 minutos.

Essa diferença evidencia que as condições operacionais não explicam isoladamente o desempenho. A estrutura química do ingrediente ativo exerce influência decisiva sobre sua susceptibilidade à oxidação.

Piretroides: a resposta varia entre os ingredientes ativos

Os piretroides avaliados nos estudos incluem deltametrina e bifentrina.

No trabalho de Savi, Piacentini e Scussel (2015), os resíduos de deltametrina em trigo com 20% de teor de água foram reduzidos em:

• 67,5% após 60 minutos;
• 88,1% após 120 minutos;
• 89,8% após 180 minutos.

No estudo de Savi et al. (2016), a bifentrina apresentou menor velocidade de degradação que o pirimifós-metílico quando os dois compostos foram avaliados em condições semelhantes.

Evidências mais recentes foram apresentadas por Paz et al. (2026), que investigaram a degradação da bifentrina em feijão-comum por meio de ozônio gasoso.

Após oito horas de exposição, os pesquisadores observaram:

• Redução de 71,28% com 2,5 mg L⁻¹ de ozônio;
• Redução de 82,18% com 5,0 mg L⁻¹ de ozônio.

Os resultados foram adequadamente descritos por um modelo cinético de primeira ordem, indicando que a velocidade de degradação estava relacionada à concentração do ingrediente ativo ao longo do tratamento.

O estudo também identificou o composto 2-methyl-3-biphenylyl methanol, conhecido como BP-alcohol, como possível produto de transformação da bifentrina.

A identificação química representa um avanço na compreensão do processo, mas não equivale a uma avaliação de segurança toxicológica. Para isso, seriam necessários estudos específicos sobre o composto formado.

Nas condições investigadas, não foram observadas alterações significativas nos parâmetros de qualidade avaliados para os grãos.

Fungicidas e água ozonizada

Os fungicidas são frequentemente investigados em estudos de lavagem de frutas e hortaliças.

Entre os ingredientes ativos avaliados estão:

• Difenoconazol;
• Azoxistrobina;
• Clorotalonil.

Souza et al. (2018) estudaram a degradação de difenoconazol em cenouras utilizando ozônio gasoso e água ozonizada.

Os pesquisadores utilizaram metodologia de superfície de resposta para otimizar concentração, temperatura e período de tratamento. Nas condições otimizadas, a aplicação promoveu redução superior a 80% dos resíduos.

Após o armazenamento, a redução do difenoconazol foi superior a 98%. Os produtos de transformação foram monitorados, mas não foram detectados nas condições analíticas utilizadas.

Esse resultado não deve ser interpretado como comprovação universal de que nenhum produto de transformação seja formado. Ele demonstra apenas que esses compostos não foram detectados pelo método e nas condições específicas do estudo.

Rodrigues et al. (2019) avaliaram azoxistrobina, clorotalonil e difenoconazol em tomates.

O tratamento mais eficiente foi a imersão em água com borbulhamento contínuo de ozônio a 3 mg L⁻¹, que alcançou redução global entre 70% e 90% dos resíduos.

A água previamente ozonizada apresentou menor desempenho. Segundo os autores, essa diferença está relacionada à decomposição natural do ozônio dissolvido e à consequente redução de sua concentração durante o tratamento.

Heleno et al. (2016) investigaram a remoção de clorotalonil em batatas. As soluções aquosas saturadas com ozônio proporcionaram reduções entre 70% e 76%, enquanto a lavagem sem ozônio apresentou média de 36%.

As batatas tratadas mantiveram qualidade semelhante à dos produtos lavados somente com água durante o período avaliado.

Herbicidas: evidências para linuron e trifluralina

Embora exista um número menor de estudos sobre herbicidas, os resultados disponíveis demonstram que alguns ingredientes ativos dessa classe são suscetíveis à oxidação pelo ozônio.

Souza et al. (2018) avaliaram o linuron em cenouras. Nas condições otimizadas, a redução foi superior a 80%. Após o armazenamento, a diminuição dos resíduos ultrapassou 95%.

Milhome et al. (2018) estudaram a trifluralina em água ultrapura, água superficial e tomates artificialmente contaminados.

Após 20 minutos de tratamento, os resultados em tomates variaram entre 84,4% e 92,7% de redução.

Apesar do desempenho expressivo, o estudo utilizou contaminação experimental em condições laboratoriais controladas. Por isso, os percentuais não devem ser transferidos diretamente para produtos naturalmente contaminados ou operações comerciais.

Os resultados com linuron e trifluralina confirmam que alguns herbicidas podem apresentar elevada reatividade frente ao ozônio. O número limitado de ingredientes ativos avaliados, entretanto, não permite generalizar o comportamento para toda a classe.

Síntese dos estudos sobre ozônio e resíduos de agrotóxicos

Nota técnica: os percentuais apresentados correspondem às condições específicas de cada estudo. As concentrações, vazões, capacidades de geração, períodos de exposição e características das matrizes não são diretamente comparáveis. A redução do ingrediente ativo comprova remoção ou degradação nas condições avaliadas, mas não representa, isoladamente, uma comprovação da segurança toxicológica dos produtos de transformação.

Remoção, degradação e detoxificação não são sinônimos

A lavagem pode reduzir a concentração de um ingrediente ativo por diferentes processos.

Remoção física

O resíduo pode ser transferido da superfície do alimento para a água de lavagem sem que sua estrutura química seja modificada.

Nesse caso, o ingrediente ativo deixa parcialmente o alimento, mas permanece presente no efluente do processo.

Degradação química

O ozônio ou as espécies reativas formadas durante sua decomposição podem modificar a molécula original.

A redução analítica do ingrediente ativo indica que ocorreu transformação química, mas não informa, isoladamente, quais produtos foram formados.

Detoxificação

Para afirmar que houve detoxificação, é necessário demonstrar que os compostos resultantes apresentam menor toxicidade ou risco que a molécula original.

Essa comprovação pode exigir:

• Identificação estrutural dos produtos;
• Avaliação de estabilidade;
• Estudos de citotoxicidade;
• Ensaios de mutagenicidade;
• Avaliação de biodisponibilidade;
• Estudos toxicológicos específicos.

A maior parte das pesquisas disponíveis concentra-se na redução do ingrediente ativo. Poucos estudos avançaram até a avaliação toxicológica dos produtos de transformação.

A identificação de um subproduto comprova sua segurança?

Não.

Técnicas como cromatografia e espectrometria de massas podem identificar ou propor a estrutura de produtos formados durante a ozonização. Essas análises ajudam a compreender o mecanismo de degradação.

Contudo, conhecer a estrutura química não significa demonstrar que o composto seja seguro.

No estudo de Paz et al. (2026), por exemplo, o BP-alcohol foi indicado como possível produto da transformação da bifentrina. Essa identificação não constitui, por si só, uma avaliação toxicológica.

Da mesma forma, quando um estudo não detecta produtos de transformação, a conclusão precisa considerar:

• Sensibilidade do método;
• Limite de detecção;
• Compostos pesquisados;
• Momento da análise;
• Estabilidade dos produtos;
• Condições experimentais.

A ausência de detecção não equivale necessariamente à ausência de formação.

Por que não existe um protocolo universal?

Não é tecnicamente adequado estabelecer uma única concentração ou um único período de exposição para todos os alimentos e ingredientes ativos.

A eficiência resulta da interação entre diferentes fatores:

• Estrutura química do agrotóxico;
• Concentração inicial do resíduo;
• Localização superficial ou interna;
• Tipo e composição do alimento;
• Teor de água;
• pH;
• Temperatura;
• Concentração de ozônio;
• Vazão;
• Tempo de contato;
• Forma de aplicação;
• Demanda de ozônio da matriz;
• Geometria e escala do sistema.

Uma condição eficaz para pirimifós-metílico em milho pode não apresentar o mesmo desempenho para bifentrina em trigo ou clorotalonil em tomate.

Mesmo ingredientes ativos pertencentes à mesma classe podem responder de maneira distinta.

Como validar uma aplicação industrial?

A aplicação industrial deve avançar por etapas, começando pela caracterização do problema e evoluindo para a validação em escala compatível com o processo.

1. Identificar o ingrediente ativo

É necessário determinar quais resíduos estão presentes, suas concentrações e sua distribuição no produto.

2. Caracterizar a matriz

Composição, superfície, porosidade, teor de água, temperatura e presença de matéria orgânica influenciam o consumo e a transferência do ozônio.

3. Definir a forma de aplicação

O projeto deve avaliar se o processo demanda ozônio gasoso, água ozonizada ou outro sistema de transferência.

4. Estabelecer os parâmetros operacionais

Concentração, vazão, tempo de contato, pH, temperatura e homogeneidade precisam ser controlados e registrados.

5. Quantificar os resíduos

As concentrações devem ser medidas antes e depois do tratamento por métodos analíticos adequados e validados.

6. Investigar os produtos de transformação

Quando aplicável, devem ser utilizadas técnicas capazes de detectar e identificar os compostos formados.

7. Avaliar a qualidade do alimento

O tratamento precisa preservar os atributos físico-químicos, nutricionais, sensoriais e tecnológicos relevantes para o produto.

8. Validar a segurança operacional

O sistema deve incluir controle da exposição ocupacional, monitoramento do ambiente, tratamento do ozônio residual e procedimentos de segurança.

O ozônio substitui as boas práticas agrícolas?

Não.

A ozonização deve ser compreendida como uma possível etapa complementar dentro de uma estratégia de controle.

A tecnologia não substitui:

• Uso correto dos produtos autorizados;
• Respeito às doses recomendadas;
• Cumprimento do intervalo de segurança;
• Boas práticas agrícolas;
• Rastreabilidade;
• Monitoramento de resíduos;
• Atendimento aos limites regulatórios;
• Controle dos efluentes gerados no processamento.

A finalidade de um processo com ozônio não deve ser compensar aplicações inadequadas de agrotóxicos. Seu uso precisa estar integrado a um sistema preventivo de segurança e qualidade dos alimentos.

Perguntas frequentes sobre ozônio e agrotóxicos

O ozônio elimina todos os agrotóxicos?

Não existe evidência de eficácia universal. Diferentes ingredientes ativos apresentam susceptibilidades distintas à oxidação, e o resultado também depende da matriz e das condições operacionais.

Água ozonizada é mais eficiente que a lavagem com água?

Em alguns estudos, a água ozonizada apresentou redução superior à lavagem convencional. O resultado depende do ingrediente ativo, da concentração de ozônio e da localização do resíduo.

Água previamente ozonizada e borbulhamento contínuo são equivalentes?

Não. O borbulhamento contínuo pode manter maior concentração de ozônio dissolvido durante o tratamento. A água previamente ozonizada perde concentração progressivamente em razão da decomposição do gás.

A redução do ingrediente ativo comprova que o alimento está seguro?

Não de maneira isolada. É necessário considerar a concentração final, os requisitos regulatórios, os produtos de transformação e os demais aspectos de segurança aplicáveis ao processo.

O tratamento pode alterar a qualidade do alimento?

Os estudos revisados não encontraram alterações relevantes nas condições avaliadas. Isso não significa que qualquer concentração seja segura para todas as matrizes. Doses excessivas podem provocar efeitos oxidativos e precisam ser avaliadas durante a validação.

Aplicação de ozônio exige inteligência de processo

As evidências científicas confirmam o potencial do ozônio para reduzir resíduos de organofosforados, piretroides, fungicidas e herbicidas em diferentes alimentos.

Também demonstram que não existe uma solução padronizada capaz de atender todas as matrizes e ingredientes ativos.

O desenvolvimento de uma aplicação tecnicamente consistente exige integração entre química, engenharia, tecnologia de alimentos, análise laboratorial e segurança operacional.

A myOZONE atua no desenvolvimento de inteligência para aplicações industriais do ozônio, considerando a matriz, o ingrediente ativo, o mecanismo de transferência, a demanda de ozônio e os indicadores necessários para validar o desempenho do processo.

Fale com a equipe técnica da myOZONE para avaliar a viabilidade de uma aplicação de ozônio para sua matriz, seu processo e seu objetivo de redução de resíduos.

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Créditos

Conteúdo técnico de referência: levantamento bibliográfico fornecido pela myOZONE.

Desenvolvimento editorial: myOZONE.

Nota de responsabilidade técnica: os resultados apresentados correspondem às condições específicas dos estudos citados. Este conteúdo não representa garantia de desempenho para outras matrizes ou instalações e não substitui avaliações analíticas, toxicológicas, regulatórias e de segurança aplicáveis a cada processo.

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