20 fev de 2018
Brasil – Agricultura – Qualidade de grãos de soja armazenados em baixas temperaturas

Objetivou-se com este estudo avaliar a qualidade de grãos de soja armazenada durante seis meses em ambiente com temperaturas baixas e em diferentes embalagens.

 

Autor: Prof. Dr. Paulo Carteri Coradi

RESUM

Objetivou-se com este estudo avaliar a qualidade de grãos de soja armazenada durante seis meses em ambiente com temperaturas baixas e em diferentes embalagens. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizado, fatorial (2x3x2), sendo dois tipos de embalagens (sacos de papel permeável e sacos de plástico de polietileno), três temperaturas de acondicionamento (3, 10 e 23 0C) e dois tempos de avaliação (zero e seis meses). O aumento do tempo de armazenamento reduziu à qualidade dos grãos de soja, independentemente das condições de armazenamento e embalagem.

 

O armazenamento em embalagem permeável afetou mais a qualidade dos grãos de soja. A temperatura de armazenamento de 23 °C foi a que mais alterou negativamente a qualidade dos grãos de soja. O armazenamento na temperatura do ar de 3 °C foi mais favorável para a qualidade dos grãos de soja, embora alguns resultados de qualidade foram iguais, com o armazenamento na temperatura de 10 °C. Concluiu-se que, o resfriamento artificial do ambiente de armazenamento para temperaturas inferiores a 10 °C pode ser a melhor alternativa para preservar a qualidade dos grãos armazenados. As embalagens impermeabilizadas, para as mesmas condições médias de temperatura e umidade relativa do ar de armazenagem podem contribuir para minimizar perdas em grãos de soja, em comparação com embalagens permeáveis, considerando-se os atributos qualitativos analisados.

Palavras-chave: Glycine max (L.) Merril, indústria, pós-colheita.

 QUALITY OF SOYBEAN GRAINS STORED IN LOW TEMPERATURES

 ABSTRACT

The aim of this study was to evaluate the quality of soybeans stored for six months in an environment with low temperatures and in different packaging. The experimental design was completely randomized, factorial (2x3x2), two types of packaging (permeable paper bags and polyethylene plastic bags) three packaging temperatures (3, 10, and 23 °C) and two times of evaluation (zero and six months). The increased storage time reduced quality of soybeans, regardless of storage conditions and packaging. Storage in permeable packaging affected more the quality of soybeans. The storage temperature of 23 °C was the most negatively alter the quality of soybeans. Storage in air temperature of 3 °C was most favorable for the quality of soybeans, although some quality results were similar, with storage at 10 °C. In conclusion, the artificial cooling of the storage environment to temperatures below 10 °C can be the best alternative to preserve the quality of stored grain. The impermeable packaging for the same average conditions of temperature and relative humidity of the air storage can help to minimize losses in soybeans, in comparison with permeable packings, considering the quality parameters analyzed.

Key wordsGlycine max (L.) Merril, industry, post-harvest.

INTRODUÇÃO

 

A soja é a principal cultura oleaginosa produzida no mundo e tem lugar de destaque como fonte de proteína para seres humanos e animais domésticos (CONAB, 2015). Representa aproximadamente 90% da produção de óleo vegetal e mais de 80% da produção de biodiesel no Brasil. Na fase de pós-colheita, a leguminosa passa por diferentes operações unitárias de pré-processamento como limpeza, secagem, armazenamento e classificação qualitativa. Muitas dessas operações podem reduzir a qualidade dos grãos e prejudicá-los na conservação (ZIEGLER, 2014).  Normalmente, os grãos de soja são armazenados em estruturas de grande porte, mas com o aumento da produção mundial de grãos existe uma preocupação, pois a capacidade estática de armazenagem de grãos já está em déficit em relação à produção, necessitando de novos investimentos.

 

As perdas de qualidade dos grãos, depois da colheita, ocorrem principalmente por causa de infestações por insetos-praga e degradação por infecções fúngicas. A respiração e a degradação progressiva da qualidade nutricional dos grãos contribuem com uma proporção, nas perdas totais de grãos, que ocorrem durante o armazenamento (ELIAS, 2009; PEREIRA et al., 2011). Para CARDOSO et al. (2012), o processo de deterioração é inevitável, mas pode ser minimizado, dependendo das condições de armazenamento e das características dos grãos.

 

Para industrializar os grãos, a fim de produzir biodiesel e óleos comestíveis, necessita de armazená-los durante períodos prolongados de tempo. As técnicas tradicionais existentes de armazenagem não garantem a conservação dos grãos durante o armazenamento, mesmo para médio intervalo de tempo. O conhecimento das características físicas e químicas dos grãos em questão pode ajudar a minimizar estes problemas por meio de uma gestão adequada (ELIAS, 2009; CORADI et al., 2014a). Os fatores que mais influenciam a taxa de degradação dos grãos são a temperatura e a umidade. De acordo com LACERDA FILHO et al. (2000), os teores de água dos grãos têm maior interferência do que os outros fatores, incluindo a temperatura.

 

Entre os fatores externos que mais afetam o ecossistema da massa de grãos são temperatura e umidade relativa do ar intergranular que prevalece no local de armazenamento (SMANIOTTO et al., 2014). A umidade relativa do ar intergranular aliada a temperatura do ambiente tem forte influência sobre a qualidade dos grãos armazenados (RANI et al., 2013). A variação da temperatura ambiente pode ser extrema, entre 0 e 40 °C, valores suficientes e favoráveis para infestações de insetos, contaminação por fungos e deterioração da massa de grãos armazenada.

 

O efeito combinado da umidade relativa do ar intergranular e da temperatura de armazenamento determinam a atividade de todos os componentes bióticos do sistema, que levam a um armazenamento seguro ou a perdas de produto (SOARES JÚNIOR et al., 2008; ELIAS et al., 2010).

 

A degradação dos grãos durante o armazenamento pode ser indicada por meio da observação de algumas mudanças nos parâmetros de qualidade, incluindo o aumento dos níveis de acidez e peróxidos, no escurecimento do grão e redução dos teores de óleo da soja. Segundo ALENCAR et al. (2009) durante o armazenamento, a fração de proteína pode ser submetida a várias reações que causam a desaminação de aminoácidos, ácidos orgânicos e compostos de amoníaco, formando a descarboxilação com a formação de aminas, causando deterioração do grão, dando odor forte e desagradável, aumentando o escurecimento.

 

As características de conservabilidade dos grãos durante o armazenamento é diretamente influenciada pela sua qualidade inicial, pelas suas características físicas, teor de água e temperatura da massa de grãos e do ar no ambiente de armazenamento. Os grãos armazenados permanecem respirando e, dependendo das condições de armazenamento, a atividade metabólica pode ser reduzida ou acelerada, desencadeando uma série de reações bioquímicas que afetam quantitativamente e qualitativamente os componentes dos grãos, bem como, as suas propriedades tecnológicas. Assim, objetivou-se neste estudo avaliar a qualidade de grãos de soja armazenadas durante seis meses em ambiente com temperaturas baixas (3, 10 e 23 °C) e em diferentes embalagens (permeável e impermeável).

 

MATERIAL E MÉTODOS

O trabalho experimental foi realizado na Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS), Campus de Chapadão do Sul (CPCS), Laboratório de Pós-colheita de Grãos. Os grãos de soja foram colhidos de forma aleatória, ou seja, em diferentes pontos da massa de grãos, em seguida, os grãos foram submetidos ao processo de limpeza, utilizando máquina de ar e peneira. Posteriormente, os grãos foram secados em um secador contínuo de fluxos mistos, com capacidade nominal de 50 ton h-1.

 

A temperatura do ar de secagem foi de 90 °C.  Foram realizados três testes de secagem e durante os testes foram colhidas amostras para medição dos teores de água. A secagem foi realizada até os grãos atingirem os teores de água de 11,5% (b.u.), recomendada para armazenagem. A temperatura e a umidade relativa do ar foram monitoradas durante todo o processo, com o auxílio de um psicrômetro. Durante a secagem foi feito o acompanhamento da temperatura da massa de grãos, utilizando os sensores termopares instalados no próprio secador, na câmara de secagem.

 

Após cada teste de secagem, dez quilogramas de amostras de grãos de soja a granel foram coletados aleatoriamente. A coleta foi realizada com auxílio de um calador de grãos manual. Então, os grãos de soja foram armazenados, em três ambientes controlados, em sala climatizada com temperatura de 23 °C e umidade relativa de 80%, em câmaras climáticas B.O.D com temperatura de 10 °C e umidade relativa de 60%, freezers com temperatura de 3 °C e umidade relativa de 40%.

 

Para todas as temperaturas de armazenamento foram utilizados dois tipos de embalagens (saco de papel permeável e saco de plástico polietileno impermeável). As amostras ficaram armazenadas durante seis meses e neste período, fez-se avaliações das propriedades físicas e qualidade físico-química, antes e após o armazenamento (tempos zero e seis meses). Durante o armazenamento monitorou-se a temperatura da massa de grãos com auxílio de termopares do tipo J. Durante o tempo de armazenamento, monitorou-se a temperatura e a umidade relativa do ambiente, por meio de um psicrômetro.

 

O teor de água de grãos (% b.u.) foi determinado por pesagem de 15 g de amostra. Em seguida, as amostras foram colocadas em estufa com convecção forçada de ar e aquecimento regulado a 103 ± 1 °C durante 24 h, de acordo com as recomendações do BRASIL (2009). O teste de condutividade elétrica foi realizado nos grãos de soja, de acordo com a metodologia descrita por VIEIRA & KRZYZANOWSKI (1999). A análise do índice de acidez, a porcentagem de proteína bruta e de cinzas foi feito de acordo com a metodologia descrita por segundo AOAC (2000).

 

O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, fatorial (3x2x2), três temperaturas de armazenamento (3, 10 e 23 °C), dois tipos de embalagens (sacos de papel permeáveis e sacos de plástico polietileno impermeáveis), dois tempos de armazenamento (zero e seis meses). Para avaliação dos resultados foram feitas análises de variância e testes de médias comparadas pelo teste de Tukey, a 5% de probabilidade.

 

RESULTADOS E DISCUSSÃO

 

Em relação aos grãos ardidos, verificou-se que houve um aumento de percentual com o aumento do tempo de armazenamento. Foram observadas perdas mais elevadas de qualidade nas condições de armazenamento com temperatura de 23 °C e embalagem permeável. Este fato pode ser explicável, uma vez que, a tendência ao longo do tempo os grãos sofreram fermentação com o ganho de água do ambiente, tornando-se rançoso, e consequentemente ardidos.

 

Aos seis meses de armazenamento, para temperatura do ar de 23 °C observou-se maior deterioração da massa de grãos, medida pelo teste de condutividade elétrica, especialmente nos grãos armazenados em embalagem permeável (Figura 1). A condutividade elétrica quantifica a lixiviação de substâncias ionizantes, que ocorre nos grãos em função dos danos mecânicos e, ou térmicos causados na estrutura celular (CORADI et al., 2014b). Observou-se, que houve aumento da deterioração dos grãos, pelo teste de condutividade elétrica, quando armazenados com 23 °C.

 

Para as condições de armazenamento de temperatura de 3 e 10 °C e embalagem impermeável, não houve diferenças significativas no teste de condutividade elétrica. SMANIOTTO et al. (2014) avaliaram a qualidade fisiológica de soja durante o armazenamento e descobriram que na temperatura de 20 °C, os grãos se mantiveram com melhor qualidade, em função do teste de condutividade elétrica, comparado com o grão armazenado em temperaturas mais altas, com os mesmos teores de água.

Figura 1. Avaliação da condutividade elétrica (µS cm-1 g-1) em grãos de soja armazenados em diferentes temperaturas do ar e embalagens, ao longo de seis meses. *Significativo 5% de probabilidade, nsNão Significativo.

 

Durante o período de armazenamento, verificou-se que a porcentagem de extrato etéreo reduziu, independentemente das condições de temperatura do ar de armazenamento e do tipo de embalagem. Observou-se que, os efeitos foram negativos nas embalagens permeáveis, proporcionando maior redução do extrato etéreo, independente da temperatura de armazenamento.

 

No entanto, entre as condições de armazenamento, verificou-se que o rendimento de extrato de etéreo foi menor nas temperaturas de 23 e 10 °C, não diferindo entre si estatisticamente, para o armazenamento em embalagens permeáveis. Para os grãos armazenados em embalagens impermeáveis, observou-se que a temperatura de armazenamento de 10 °C foi favorável, tanto quanto a temperatura de 3 °C, igualando-se estatisticamente os valores de extrato etéreo. Nesta avaliação, a temperatura de armazenamento de 23 °C foi a que mais afetou o rendimento de extrato etéreo nos grãos de soja (Figura 2).

Figura 2. Avaliação da porcentagem de extrato etéreo (%) em grãos de soja armazenados em diferentes temperaturas do ar e embalagens, ao longo de seis meses. *Significativo 5% de probabilidade, nsNão Significativo.

 

Na avaliação dos índices de acidez, Figura 3, os resultados indicaram aumento da deterioração dos grãos, aos seis meses de armazenamento, com o aumento da temperatura do ar de armazenamento (p<0,05).

Figura 3. Avaliação do índice de acidez (ml NaOH 0,1N) em grãos de soja armazenados em diferentes temperaturas do ar e embalagens, ao longo de seis meses. *Significativo 5% de probabilidade, nsNão Significativo.

 

Os grãos armazenados nas embalagens permeáveis tiveram e na temperatura de 23 ºC tiveram maiores índices de acidez, enquanto que nas temperaturas de 3 e 10 °C os índices de acidez não tiveram diferenças estatísticas, independente do tipo de embalagem. Em estudo realizado por PARK et al. (2012), relataram aumento no índice de acidez em grãos de soja, para todas as condições de armazenamento, no entanto,o aumento da temperatura e umidade relativa do ar proporcionou maior deterioração dos grãos.

 

Na Figura 4, pode ser observado, independentemente das condições de armazenamento e embalagem, redução significativa (p<0,05) na porcentagem de proteína bruta dos grãos, após seis meses de armazenamento. Seguindo as mesmas tendências das outras avaliações de qualidade deste trabalho, verificou-se que, a conservação da porcentagem de proteína bruta dos grãos foi maior para o armazenamento com temperaturas mais baixas e em embalagens impermeáveis (p<0,05).

Figura 4. Avaliação da porcentagem de proteína bruta (%) em grãos de soja armazenados em diferentes temperaturas do ar e embalagens, ao longo de seis meses. *Significativo 5% de probabilidade, nsNão Significativo.

 

As reduções nos teores de proteína bruta durante a armazenagem têm sido relatadas na literatura. LEE & CHO (2012), avaliaram o armazenamento de soja durante dois anos, à temperatura ambiente, e observaram redução nos teores de proteína de 43% para 38,30% após um ano e de 33,80% após dois anos de armazenamento.

 

Os resultados com redução nos teores de proteína bruta também foram observados por RANI et al. (2013) em feijão, em diferentes condições de armazenamento. LIU et al. (2008) encontraram resultados semelhantes, com uma redução significativa no teor de proteína de soja na temperatura de armazenamento de 30 °C e umidade relativa de 88%.

 

Embora as condições de armazenamento influenciaram o teor de proteína bruta nos grãos de soja, o armazenamento em temperaturas mais baixas permitiu que os grãos mantivessem melhor a qualidade o tempo de armazenagem.

Segundo RIGUEIRA et al. (2009), a redução da temperatura da massa de grãos, promovendo o resfriamento artificial, é promissor no intuito de manter a qualidade dos grãos, minimizar ou impedir o desenvolvimento de insetos-praga e fungos, independentemente das condições climáticas da região.

CONCLUSÕES

O resfriamento artificial do ambiente de armazenamento para temperaturas inferiores a 10 °C pode ser a melhor alternativa para preservar a qualidade dos grãos armazenados.

 

Embalagens impermeabilizadas, para as mesmas condições médias de temperatura e umidade relativa do ar de armazenagem podem contribuir para minimizar perdas em grãos de soja, em comparação com embalagens permeáveis, considerando-se os atributos qualitativos analisados.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem a UFMS e a FUNDECT – MS pelo apoio financeiro no desenvolvimento da pesquisa.

REFERÊNCIAS

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Informações sobre o Autor:

Engº Agrícola, M.Sc. / D.Sc. / Pós-Doutorado em Engenharia Agrícola

Área de Pós-Colheita, Pré-Processamento e Armazenamento de Produtos Agrícolas

Coordenador do Curso de Engenharia Agrícola

Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Campus de Cachoeira do Sul (CS)

Fonte: Mais Soja

 

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