AVALIAÇÃO QUALITATIVA E QUANTITATIVA DO MILHO EM DIFERENTES CONDIÇÕES DE ARMAZENAMENTO Lêda Rita D’Antonino Faroni1, Geraldo Nazareno de Oliveira Barbosa2, Marco Antônio Sartori3, Flávio da Silva Cardoso4, Ernandes Rodrigues de Alencar5
RESUMO Grande parte da produção de grãos é armazenada por determinado período de tempo, com objetivos diversos. Entretanto, perdas poderão ocorrer durante a permanência do produto no armazém. Objetivou-se, neste trabalho, avaliar a qualidade de grãos de milho da variedade BRS 3060, com teor de água em torno de 13,5% b.u., tratados ou não com os inseticidas pirimifós-metil e sua mistura com o piretróide deltametrina. Os grãos, em diferentes temperaturas (20, 25, 30, 35, 40°C), foram armazenados por zero, 30, 60, 90, 120, 150 e 180 dias. Para avaliação da qualidade do milho armazenado, utilizou-se o teste de condutividade elétrica da solução que continha os grãos e a massa específica aparente. A análise dos dados e a interpretação dos resultados obtidos permitiram concluir que a deterioração da membrana celular dos grãos, medida pela condutividade elétrica aumenta com a elevação da temperatura e do período de armazenamento; o tratamento com mistura de inseticidas protetores apresentou maiores valores de condutividade elétrica, indicando maior deterioração da membrana celular destes grãos; a massa específica aparente dos grãos de milho diminuiu com o aumento da temperatura e do período de armazenamento; os grãos tratados com a mistura de inseticidas protetores apresentaram maior redução da massa específica aparente, durante o armazenamento, em relação aos grãos não tratados e os tratados com o protetor pirimifós-metil. Palavras chave: inseticidas, condutividade elétrica, massa específica aparente.
ABSTRACT Quantitative and qualitative evaluation of maize under different storage conditions The majority of beans production is stored for a while. However, losses could happen during the time of storage. The objective of research was to evaluate the quality of corn beans of the variety BRS 3060, with humidity tenor around 13,5% moisture content. Treated or not with organophosphate pirimiphosmethyl insecticide and its blend with pyrethroid deltamethrin. The samples were packed in different degrees (20, 25, 30, 35, 40ºC) and stored for zero, 30, 60, 90, 120, 150 and 180 days. To evaluate the quality of the beans stored, the electrical conductivity and the apparent test weight tests were used. The analyses of the data and the interpretation of results could conclude: the cellular membrane’s deterioration of the beans, measured by the electrical conductivity increase with the elevation of temperature and the period of storage; the treatment with insecticide’s protector blend presented more values of electrical conductivity, indicating a higher cellular membrane’s deterioration of the beans; decrease of apparent test weight and increase of time and storage’s temperature; and, the beans treated with an insecticide’s blend presented lower reduction of apparent test weight during the time of storage, in relation to the grains no treated and the treated with the protector pirimiphos-methyl. Keywords: insecticides, electrical conductivity, apparent test weight. 1
Professora do Departamento de Engenharia Agrícola – DEA/UFV, Viçosa – MG, 36570-000, Brasil, E-mail:
[email protected] Graduando em Engenharia de Alimentos – DTA/UFV, Viçosa – MG, 36570-000 3 Graduando em Engenharia de Alimentos – DTA/UFV, Viçosa – MG, 36570-000, E-mail:
[email protected] 4 Bolsista de Iniciação Científica do Departamento de Engenharia Agrícola – DEA/UFV, Viçosa – MG, 36570-000 5 Mestrando em Engenharia Agrícola – DEA/UFV, Viçosa – MG, 36570-000 2
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INTRODUÇÃO A safra de grãos 2003/2004, segundo levantamentos realizados pelo Ministério da Agricultura e do Abastecimento, atingirá cerca de 130 milhões de toneladas. Deste total, a produção de milho representou aproximadamente 46,3 milhões de toneladas. Comparando-se esta safra à anterior verifica-se que ocorreu uma diminuição da produção de milho de aproximadamente 2,6% (BRASIL, 2004). Grande parte da produção de grãos é armazenada durante determinado período. A importância da armazenagem reside no fato de que com o armazenamento adequado dos produtos agrícolas evitam-se perdas e preservam-se suas qualidades, além de suprir as demandas durante a entressafra e de permitir aguardar variações de preços melhores (Sauer, 1992). O objetivo real do armazenamento é manter as características que os grãos possuem imediatamente após o pré-processamento, tais como a viabilidade de sementes, a qualidade de moagem e as propriedades nutritivas (Brooker et al., 1992). Entretanto, independentemente da espécie, do depositante ou das características do local, perdas poderão ocorrer durante a permanência do produto no armazém. O armazenamento de grãos pode ser definido como um ecossistema em que, mudanças qualitativas e quantitativas podem ocorrer ocasionadas por interações entre os fatores físicos, químicos e biológicos. Os fatores mais importantes que afetam os grãos durante o armazenamento são: temperatura, umidade, concentração de dióxido de carbono e oxigênio no ar intersticial, características do grão, presença de microrganismos, insetos, ácaros, condições do clima e a estrutura do grão (Sinha, 1973). Dentre esses, os insetos assumem particular importância, principalmente em condições tropicais, pelo fato da massa de grãos constituir habitat ideal para o seu desenvolvimento. Os insetos promovem perda de peso, desvalorização e poluição da massa de grãos, aquecimento no local da infestação, 194
aumento da atividade respiratória dos grãos, e, conseqüentemente, maior perda de matéria seca. A perda de peso, devido à respiração dos grãos, durante o período de armazenamento é pequena, quando comparada à causada por organismos vivos, mas, considerada de grande importância, principalmente, para as unidades armazenadoras (Pedersen, 1992; Montross et al., 1999). No Brasil, tornou-se prática comum, nas unidades armazenadoras, a aplicação de índices a serem contabilizados como referentes à , redução da massa de grãos durante o período de armazenamento. Descontos de até 0,3% em massa, ao mês, independente do tipo de grão, das características físicas, do grau de infestação do produto e das condições climáticas locais, eram feitos a título de perda de matéria seca, também denominada de “quebra-técnica”. Entretanto, no início da década de 80, freqüentemente constatavase a existência de significativas sobras de produtos armazenados (principalmente milho a granel) nas unidades armazenadoras, onde também se aplicavam retenções, a título de quebra técnica de até 0,3% ao mês, além dos descontos devido à redução natural no teor de água durante a armazenagem, que pode ou não ocorrer. Isto evidenciou que, em situações normais de armazenagem a granel, dificilmente a perda de matéria seca atingiria os percentuais de descontos pré-estabelecidos. A Companhia Nacional de Abastecimento -CONAB, como órgão normativo, propôs nova sistemática, adotando, a partir de 01/07/1992, uma sobretaxa, prevista no parágrafo único do artigo 37 do Decreto no 1.102, de 21/11/1903: "podem os armazéns gerais se obrigarem, por convenção com os depositantes e mediante a especificação prévia de uma taxa, indenizar os prejuízos acontecidos à mercadoria por avarias, vícios intrínsecos, falta de acondicionamento e mesmo casos de força maior". Essa indenização diz respeito às perdas ocorridas durante o período de armazenagem, não incluindo o processamento. Desde então, ficou estabelecido que todo armazém, para receber estoques oficiais vinculados à
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Política de Garantia de Preços Mínimos PGPM, deve previamente assinar o chamado "Contrato de Depósito e de Prestação de Serviços Correlatos - Quebra Zero". Com base neste contrato, não se admitem alegações de quebra técnica e/ou perda de água para isentar o armazenador pela responsabilidade por eventual perda de peso da mercadoria. Assim, a diferença básica entre a quebra técnica e de umidade, aplicadas anteriormente, e a sobretaxa adotada atualmente, é que antes se efetuavam descontos de até 0,3% da massa do produto armazenado por mês, acrescidos dos descontos devido à redução natural no teor de água do produto durante o armazenamento. Atualmente, o depositante paga, antecipadamente e quinzenalmente, à depositária uma sobretaxa, para ter a garantia da integridade quali-quantitativa do produto entregue para armazenagem. Para arroz, milho, feijão, sorgo, soja e trigo a sobretaxa equivale a 0,15% do preço de mercado do produto. Um dos testes mais freqüentemente utilizado para se determinar a qualidade fisiológica de lotes de sementes é o da medição da condutividade elétrica. O valor da condutividade elétrica é função da quantidade de lixiviados na solução de embebição de sementes, a qual está diretamente relacionada com a integridade das membranas celulares. A condutividade elétrica tem como princípio avaliar o aumento da permeabilidade da membrana à medida que esta se deteriora. Baseia-se na modificação da resistência elétrica causada pela lixiviação de eletrólitos dos tecidos dos grãos para a solução em que este é imerso (Vieira e Carvalho, 1994). As membranas celulares são constituídas por camada dupla de lipídios, a qual contém proteínas localizadas intrínseca e extrinsecamente. Essa camada lipídica atua como barreira à difusão de material, em geral, para o interior e exterior celular. Ao passar pelo processo de secagem, as membranas se desorganizam, em maior grau, com a diminuição da umidade. Ao se embeber as sementes secas em água, ocorre lixiviação de eletrólitos do interior das células para o meio (Vieira e Carvalho,
1994). Sendo a deterioração das camadas lipídicas um dos primeiros sinais de perda de qualidade nos grãos, a avaliação de perda de lixiviados é indicação rápida da deterioração dessas camadas. A lixiviação compreende a perda de compostos orgânicos, tais como açúcares, ácidos graxos, aminoácidos, ácidos orgânicos e íons metálicos (Marcos Filho et al., 1982). Estes solutos, com propriedades eletrolíticas, apresentam carga elétrica podendo então, ser detectados por aparelhos próprios (condutivímetros), constituindo estes, importante método para avaliação da qualidade fisiológica das sementes (Dias e Barros, 1995; Paiva Aguero, 1995). Tao (1978), citado por Ribeiro (1999), trabalhando com soja, identificou alguns fatores que causavam variações nos resultados, sugerindo a utilização de sementes intactas e com teores iniciais de água superiores a 13%. Posteriormente, trabalhando com milho concluiu que o teste de condutividade elétrica está suficientemente padronizado, sendo adequado para caracterização das condições das sementes de milho. Dentre os diversos problemas enfrentados na produção e conservação de sementes de milho, um dos maiores referese às pragas que ocorrem durante o armazenamento, onde as perdas devido ao ataque situam-se em torno de 20% do produto armazenado (Carvalho, 1978). As espécies que surgem nos armazéns reduzem o vigor das sementes pelo consumo de reservas e pela intensa atividade respiratória que pode desencadear outros processos, como a fermentação e o desenvolvimento de fungos, podendo deteriorar por completo as sementes (Lazzari, 1993). Com isso, a utilização de inseticidas protetores torna-se indispensável para evitar a infestação de insetos-praga, que se constituem num problema durante o armazenamento de grãos (Santos, 1993). Em função do exposto, considerando-se a importância econômica do milho, torna-se necessário o estudo das características físicas e qualitativas do grão, além das condições de estocagem, o que permitirá ao
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país a adoção de taxas de desconto reais justas, proporcionando benefícios econômicos aos usuários, a melhoria do serviço de armazenamento e redução dos custos finais do produto ao consumidor. Assim, o presente trabalho objetivou avaliar a características físicas e qualitativas de grãos de milho armazenados em diferentes condições de temperatura do ar ambiente e tratados com diferentes inseticidas protetores, podendo-se avaliar desta maneira possíveis perdas em função das condições de armazenamento.
MATERIAL E MÉTODOS Neste trabalho, foram utilizados grãos de milho da variedade BRS 3060, provenientes da EMBRAPA/CNPMS, localizada na cidade de Sete Lagoas-MG. Os grãos foram colhidos com teor de água em torno de 14,5% b.u., por colhedora mecânica, marca Massey Ferguson 34. Depois da colheita, os grãos foram armazenados a uma temperatura de 10ºC, até o início do experimento, com o intuito de se minimizar a perda de matéria seca, além de inibir o crescimento de insetos. As análises para avaliação da condutividade elétrica e massa específica aparente dos grãos de milho foram realizadas no Laboratório de Pré-Processamento de Produtos Agrícolas do Departamento de Engenharia Agrícola, localizado no campus da Universidade Federal de Viçosa, MG. Colheita mecânica A colheita foi realizada por meio de colhedora combinada, com plataforma de colheita para oito linhas. O equipamento foi regulado de acordo com as recomendações técnicas do fabricante. Determinação do teor de água O teor de água dos grãos foi determinado, durante todo o período de armazenamento, pelo método-padrão de estufa, a 105 ± 3oC, durante 24 horas (BRASIL, 1992).
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Aplicação dos inseticidas Utilizou-se o organofosforado pirimifósmetil (Actellic 500 CE), na dosagem recomendada pelo fabricante (8 mL do produto comercial/ litro de calda), e sua mistura com o piretróide deltametrina (KObiol 25 CE), na metade das doses recomendadas (4 e 7 mL do produto comercial/ litro de calda, respectivamente). Os inseticidas foram dissolvidos em água destilada e pulverizados com atomizador manual, com o bico voltado para baixo, a 20 cm de altura da massa de 10 kg de grãos de milho em cada aplicação, em local protegido do vento. O volume de calda aplicado foi de 10 mL, correspondendo a 1 L de solução por 1.000 kg de grãos. Os atomizadores foram calibrados, em testes preliminares, em superfície de 1 m2 de área, ajustando-se, com isso, o volume recomendado pelos fabricantes. Foi utilizado um atomizador por produto, principalmente para a testemunha, que foi pulverizada com água destilada, para evitar a contaminação com resíduos de outros produtos. Após a aplicação dos inseticidas, procedeu-se a homogeneização dos grãos de milho. Em seguida, amostras de 2 kg de grãos foram acondicionadas em sacos de plástico, hermeticamente fechados, em três repetições, e transferidas para câmaras climáticas do tipo BOD em cinco temperaturas (20, 25, 30, 35 e 40oC). Teste de Condutividade elétrica dos grãos A condutividade elétrica na solução contendo os grãos de milho foi feita utilizando-se o “Sistema de copo” ou “Condutividade de massa” (Vieira e Carvalho, 1994). Os testes foram realizados em seis repetições de 50 grãos para cada tratamento, ao longo do período de armazenamento. Os grãos foram pesados em balança com precisão de 0,01 gramas e colocados em copos plásticos de 200 mL, aos quais foram adicionados 75 mL de água deionizada. Em seguida os copos foram colocados em germinador, sob temperatura de 25°C, por 24 horas. Imediatamente após este período, os copos foram retirados do germinador para a realização das medições da
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condutividade embebição.
elétrica
da
solução
de
As leituras foram feitas em medidor de condutividade elétrica da marca Tecnopon, modelo CA-150, com ajuste para compensação de temperatura e eletrodo com constante da célula de 1 µS cm -1. Antes de realizar as leituras, o aparelho foi calibrado com solução padrão de cloreto de sódio, de condutividade elétrica conhecida, à temperatura de 25°C. O valor de condutividade (µS cm-1) fornecido pelo aparelho foi dividido pela massa (gramas) dos grãos, obtendo-se então o valor de condutividade elétrica expresso com base no peso da matéria seca, em µS cm-1 g-1. Massa específica aparente Procedeu-se, a cada trinta dias, a determinação da massa específica aparente, utilizando-se método de complementação de volume (Moreira et al., 1985) e tolueno como líquido. Utilizaram-se 50 grãos inteiros de cada repetição, levados a temperatura de 103 ± 2°C, em estufa apropriada, por 72 horas. Análise Estatística O experimento foi montado segundo esquema de parcela subdividida, tendo nas parcelas as temperaturas (20, 25, 30, 35 e 40oC) e nas subparcelas o período (0 a 180 dias), considerando-se o delineamento inteiramente casualizado com 3 repetições. Os resultados observados foram submetidos à análise de variância. Para o fator qualitativo (inseticidas), as médias foram comparadas por meio do teste Tukey, adotando-se o nível de 5% de probabilidade. Já para os fatores quantitativos (período de armazenamento e temperaturas), utilizou-se análise de regressão.
RESULTADOS E DISCUSSÃO Teor de água dos grãos O teor de água médio dos grãos de milho, tratados ou não com inseticida protetor, foi avaliado em função da temperatura e do período de armazenamento dos grãos. Observou-se decréscimo no teor de água dos grãos de milho, tratados ou não com inseticidas, ao longo do período de armazenamento, para as temperaturas acima de 25°C. O teor de água dos grãos variou de 13,5% base úmida (b.u.), no início do experimento, a 12,5 e 10,5% b.u., para as temperaturas de 30 e 40ºC, respectivamente, depois de 180 dias de armazenamento. Condutividade elétrica da solução que continha os grãos de milho Na Figura 1, estão representados os valores médios de condutividade elétrica da solução que contêm os grãos de milho tratados ou não com inseticidas protetores. Observa-se que, quanto maior a temperatura e o período de armazenamento, maior a condutividade elétrica da solução que continha os grãos, indicando maior deterioração da membrana celular desses grãos, devido à maior lixiviação de eletrólitos do interior das células para o meio, gerando maiores valores de condutividade elétrica. Quando os grãos foram tratados com o inseticida pirimifós-metil, e armazenados por 120 dias sob temperatura de 20 °C, a deterioração celular da membrana foi menor (Figura 1B). A elevação da temperatura acelera o metabolismo das sementes e conseqüente perda de qualidade (Plazas et al., 2003). De acordo com Santos et al. (2004), a temperatura é um dos principais fatores físicos responsável pela deterioração dos grãos ao longo do armazenamento. Os maiores valores de condutividade elétrica, 14,55 e 14,49 µS cm-1 g-1, foram obtidos para os grãos não tratados (Figura 1A) e para os grãos que receberam a mistura pirimifós-metil e deltametrina (Figura 1C), respectivamente, e armazenados sob temperatura de 40 °C.
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Em geral, a deterioração da membrana celular dos grãos de milho, medida pela condutividade elétrica, não diferiu até os 60 dias de armazenamento, independentemente da temperatura e do tratamento ser com ou sem inseticida (Figura 1). Bias et al. (1999) observaram correlação entre a condutividade elétrica e o período de armazenamento. As funções matemáticas, relacionando a condutividade elétrica dos grãos de milho, em diferentes condições, são as seguintes: A) zT = 9,3056 - 0,0790*x - 0,4161*y + 0,0017*x2 + 0,0111*y2, sendo zT =
condutividade elétrica dos grãos de milho não tratados, x = período de armazenamento (dias) e y = temperatura (°C); R2 = 0,86. B) zp = -3,6650 - 0,0776*x + 0,4663*y + 0,0017*x2 - 0,0032*y2, sendo zp = condutividade elétrica dos grãos de milho tratados com pirimifós-metil, x= tempo de armazenamento (dias) e y= temperatura (°C); R2 = 0,86. C) zm = -2,1115 - 0,0912*x + 0,3810*y + 0,0019*x2 - 0,0020*y2, sendo zm = condutividade elétrica dos grãos de milho tratados com a mistura de inseticidas, x= período de armazenamento (dias) e y = temperatura (°C); R2 = 0,89.
Figura 1. Superfície de resposta da condutividade elétrica dos grãos de milho armazenados em diferentes períodos de armazenamento e temperaturas
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Massa específica aparente Estão apresentados na Figura 2 os valores médios da massa específica aparente para os grãos tratados ou não com inseticidas protetores, em função da temperatura e do período de armazenamento. Observa-se tendência de redução da massa específica aparente dos grãos de milho tratados ou não com inseticidas protetores, ao longo de 180 dias de armazenamento, independentemente da temperatura. A redução da massa específica aparente foi maior nos grãos não tratados e
nos tratados com a mistura de inseticidas pirimifós-metil e deltamentrina (Figura 2C), confirmando a deterioração da membrana desses grãos medida pela condutividade elétrica (Figura 1A e C). A redução da massa específica aparente foi menor apenas nos grãos tratados com o inseticida pirimifós-metil (Figura 2B), durante o período de armazenamento, confirmando, também, a menor deterioração da membrana celular destes grãos, medida pela condutividade elétrica (Figura 1B).
Figura 2. Curvas de massa específica aparente média de grãos de milho tratados ou não com inseticidas protetores em função do período de armazenamento e temperatura
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Observa-se, ainda, na Figura 2, elevação da massa específica aparente dos grãos tratados e não tratados com os inseticidas protetores, sob temperatura de 40°C, aos 180 dias de armazenamento. A explicação para tal fato deve-se a redução do conteúdo de água desses grãos, 10,5% b.u. As funções matemáticas, relacionando a massa específica aparente de grãos de milho em diferentes condições, são as seguintes: A) zt = 1,41 - 0,36e-04*x - 0,33e05*x2 - 0,60e-02*y + 0,82e-04*y2, sendo zt = massa específica aparente de grãos de milho sem inseticida, x = período de armazenamento (dias) e y = temperatura (° C); R2 = 0,80. B) zp = 1,49 + 0,22e-03*x 0,44e-05*x2 - 0,12e-01*y + 0,18e-03*y2, sendo zp = massa específica aparente de grãos de milho tratados com pirimifós-metil, x = período de armazenamento (dias) e y = temperatura (° C); R2 = 0,70. C) zm = 1,49 + 0,17e-03*x - 0,43e-05*x2 - 0,13e-01*y + 0,21e-03*y2, sendo zm = massa específica aparente de grãos de milho tratados com a mistura de inseticidas, x = período de armazenamento (dias) e y = temperatura (°C); R2 = 0,70.
deltametrina apresentaram maior redução da massa específica aparente, durante o armazenamento, em relação aos grãos não tratados e os tratados com o protetor pirimifós-metil.
AGRADECIMENTOS Ao CNPq, pelo auxílio financeiro concedido para a realização deste trabalho.
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CONCLUSÕES Com os resultados obtidos conclui-se que:
BRASIL. Ministério da Agricultura. Regras para análises de sementes. Brasília, DF: 1992. 365p.
• A deterioração da membrana celular dos grãos de milho, medida pela condutividade elétrica, aumentou com a elevação da temperatura e do período de armazenamento;
BROOKER, D.B., BAKKER-ARKEMA, F.W., HALL, C.W. Drying and storage of grains and oilseeds. New York: Van Nostrand Reinhold, 1992. 450p.
• Os grãos de milho tratados com a mistura de inseticidas protetores pirimifós-metil e deltametrina apresentaram maior deterioração da membrana celular durante o período de armazenamento; • A massa específica aparente dos grãos de milho reduziu à medida que se aumentou a temperatura e o período de armazenamento; • Os grãos de milho tratados com a mistura de inseticidas protetores pirimifós-metil e 200
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