Rodrigo Fernandes dos Santos 1 ; Marcelo Palm 1 ; Bruno Artur Rockenbach 1 ; Felipe Borges 1 ; Ricardo Tadeu Paraginski 1 ; Moacir Cardoso Elias 1

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1 Efeitos da Temperatura nos Parâmetros Tecnológicos de Grãos de Milho Armazenados Durante 12 Meses em Sistema Semi-Hermético 31 Rodrigo Fernandes dos Santos 1 ; Marcelo Palm 1 ; Bruno Artur Rockenbach 1 ; Felipe Borges 1 ; Ricardo Tadeu Paraginski 1 ; Moacir Cardoso Elias 1 RESUMO Os grãos de milho apresentam elevado valor comercial, são utilizados na alimentação animal para fabricação de rações e na alimentação humana, consumidos na forma in natura, ou a partir da elaboração de derivados, onde óleo, farinha e amido são os principais, por isso é necessário que os grãos permaneçam armazenados por longos períodos. Dentre os fatores que interferem na qualidade de armazenamento, a temperatura é um dos principais, e pode afetar as propriedades tecnológicas dos grãos quando incorretamente manejada. O objetivo no trabalho foi avaliar o teor de grãos mofados, a acidez do óleo, o ph e a cor da farinha de grãos de milho armazenados durante 12 meses nas temperaturas de 5, 15, 25, 35 C em sistema semi-hermético. Os resultados indicaram que ocorrem alterações durante o armazenamento dos grãos de milho, havendo aumentos na acidez dos lipídios, no teor de grãos mofados, e reduções nos valores de ph e cor do milho ao final de doze meses de armazenamento, sendo as maiores alterações observadas na temperatura de 35 C, exceto para grãos mofados e acidez dos lipídios, cujos valores mais elevados foram observados na temperatura de 25 C, sendo importante a utilização de resfriamento para auxiliar na qualidade do armazenamento, e garantir uma matéria prima de maior qualidade. Palavras-chave: Milho, Armazenamento, Temperatura, Resfriamento, Qualidade. 1 Laboratório de Pós-Colheita, Industrialização e Qualidade de Grãos, Departamento de Ciência e Tecnologia Agroindustrial, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, Universidade Federal de Pelotas, Campus Universitário Capão do Leão, Pelotas, Rio Grande do Sul, CEP: , Caixa Postal 354, Fone: (0xx53) , paraginskiricardo@yahoo.com.br 365

2 INTRODUÇÃO O milho é um dos cereais mais produzidos e consumidos no mundo, devido a sua ampla utilização, fornecendo produtos para a alimentação humana, animal e matérias-primas para a indústria alimentícia. O Brasil é o 3º maior produtor mundial com área plantada de ,3 mil hectares e produção de ,7 mil toneladas na safra 2012/2013, caracterizando o milho como o grão mais produzido no Brasil (Conab, 2014). Em períodos de entressafra, é necessário o armazenamento para o abastecimento durante o ano e conservação de estoque excedente, onde técnicas de conservação com o objetivo de reduzir perdas quantitativas e a manutenção da qualidade do produto armazenado devem ser adotadas (Faroni et. al, 2005). Geralmente a colheita do milho é realizada com os grãos ainda muito úmidos, tornando necessário, portanto, fazer-se a secagem deste produto até o teor de umidade adequado, para que se tenha um armazenamento seguro. O armazenamento dos grãos após a colheita e secagem pode ser realizado em sistemas convencional, hermético, emergencial ou semi-hermético, onde aproximadamente 70% são armazenados em sistema semi-hermético (Conab, 2011), caracterizados por silos metálicos verticais, porém poucos estudos foram realizados até o momento sobre o comportamento dos grãos durante o armazenamento neste sistema. O sistema semi-hermético possibilita trocas frequentes de ar no interior da massa de grãos, realizada com o auxílio de ventiladores que insuflam ar, permitindo uma aeração no interior da massa evitando a anaerobiose e a formação de correntes convectivas ascendentes e descendentes de ar, devido a diferenças de temperatura, que podem provocar o aquecimento do ar, da massa de grãos e a condensação na parte superior ou inferior do silo. A qualidade de armazenamento está relacionada com a qualidade inicial dos grãos, porém durante o período de armazenamento os grãos são influenciados por fatores como temperatura, umidade dos grãos, umidade relativa do ar, atmosfera de armazenamento, teor de grãos quebrados, teor de impurezas, presença de micro-organismos, insetos, ácaros e tempo de armazenamento. Dentre estes, a temperatura é um dos principais fatores que interferem na qualidade dos grãos durante o armazenamento, acelerando as reações bioquímicas e metabólicas dos grãos, pelas quais reservas armazenadas no tecido de sustentação são desdobradas, transportadas e ressintetizadas no eixo embrionário (Aguiar et al., 2012; Perez-Garcia; Gonzalez-Benito, 2006; Santos et al., 2004). Assim, considerando a importância dos grãos de milho no mercado nacional, e a 366

3 necessidade de um correto armazenamento para garantir a qualidade do produto, o objetivo no trabalho foi avaliar o teor de grãos mofados, acidez do óleo, ph e a cor de grãos de milho armazenados durante 12 meses nas temperaturas de 5, 15, 25, 35 C em sistema semi-hermético. MATERIAL E MÉTODOS Foram utilizados grãos de milho do Grupo semi-duro, classe amarelo produzidos na safra 2012, e armazenados em sistema semi-hermético nas temperaturas de 5, 15, 25 e 35 C com umidade de 14%. O experimento foi desenvolvido no Laboratório de Pós-Colheita, Industrialização e Qualidade de Grãos, Departamento de Ciência e Tecnologia Agroindustrial - DCTA, Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel, Universidade Federal de Pelotas - UFPel. Amostras de 900 gramas foram armazenadas em sacos de polietileno, dimensões de 30x30x30 cm, vedados com máquina Webomatic e ao abrigo da luz. Para simulação do sistema semi-hermético, os grãos foram aerados a cada 45 dias, simulando uma aeração na massa de grãos como ocorre em escala industrial, como forma de inibição da anaerobiose e da formação de correntes convectivas de ar no interior da massa de grãos. As amostras foram homogeneizadas e posteriormente analisadas em triplicata a cada 3 meses, durante o período de 12 meses. O teor de grãos mofados foi determinado pela quantificação do teor de grãos ou pedaços de grãos que apresentavam contaminações fúngicas (mofo ou bolor) visíveis a olho nu, independentemente do tamanho da área atingida, bem como os grãos ou pedaços de grãos que apresentam coloração esverdeada ou azulada no germe, produzida pela presença de fungos. Os resultados foram expressos em percentagem (%). O índice de acidez dos lipídios foi realizado de acordo com método padrão American Association of Cereal Chemists (AACC, 1976). Os resultados foram expressos em mg NaOH por 100 gramas de amostra. O ph foi determinado segundo método proposto por Rehman et al. (2002), com um filtrado de 2 gramas de amostra moída (80 mesh tamanho) em 20 ml de água destilada, utilizando um eletrodo de vidro ph metro (Pye Unicam, Inglaterra), para determinação. O perfil colorimétrico foi realizado em colorímetro Minolta modelo CR-300, com 10 determinações, o qual indica as cores em um sistema tridimensional os 367

4 valores de L*, a* e b*. O perfil colorimétrico ( E) foi calculado conforme descrito por Rhim et al. (1989). Os resultados foram submetidos à análise de variância ANOVA, e o efeito da temperatura foram avaliados pelo teste de Tukey (p 0,05) com o programa SAS (SAS, INSTITUTE, 2002). RESULTADOS E DISCUSSÃO O teor de grãos mofados aumentou nas quatro temperaturas ao final de doze meses de armazenamento (Figura 1), sendo que os maiores valores foram observados nos grãos armazenados a 25 C, reduzindo a qualidade final do produto e aumentando os riscos para os consumidores. Os aumentos ocorreram principalmente após seis meses de armazenamento, onde o teor de grãos mofados aumentou de 2,34 para 11,32% na temperatura de 25 C, e de 2,88 para 6,40% na temperatura de 35 C, sendo que esse maior aumento observado na temperatura de 25 C é resultado da maior umidade dos grãos, pois nos grãos armazenados na temperatura de 35 C ocorreu uma redução da umidade para 7,79% ao final de doze meses de armazenamento (dados não apresentados). O aumento do desenvolvimenteo fúngico é resultado de práticas inadequadas de armazenamento, principalmente temperatura e umidade, e de acordo com Mukanga et al. (2010), os gêneros de fungos mais importantes associados com milho são Fusarium e Aspergillus, que podem produzir micotoxinas e aumentar o risco de doenças cancerígenas e degenerativas nos consumidores. Os resultados da Tabela 1 indicam que aumentos nos valores de acidez dos lipídios foram observados, sendo que os maiores incrementos ocorreram para a temperatura de 25 C, pois para os grãos armazenados na temperatura de 35 C ocorreu uma redução na umidade dos grãos, de 14,5% no início do armazenamento, para 7,79% ao final dos 12 meses, reduzindo a atividade de água e consequentemente as alterações de degradação dos lipídios. De acordo com Genkawa et al. (2008) a análise do teor de acidez é uma variável de grande importância, porque durante o armazenamento as alterações ocorrem mais rapidamente nos lipídios, que são quimicamente menos estáveis que o amido e as proteínas. 368

5 12 10 Teor de grãos mofados (%) C y= 0, ,0179x - 0,0255x 2 R 2 = 0,91 15 C y= 0,4923-0,1296x + 0,0440x 2 R 2 = 0,63 25 C y= 0, ,1201x + 0,0515x 2 R 2 = 0,92 35 C y= 0, ,4973x - 0,0010x 2 R 2 = 0, Período de armazenamento (meses) Figura 1. Teor de grãos mofados de grãos de milho armazenados durante 12 meses nas temperaturas de 5, 15, 25 e 35 C em sistema semi-hermético. Tabela 1. Teor de acidez dos lipídios (mg de NaOH.100gramas de óleo -1 ) dos grãos de milho armazenados durante 12 meses nas temperaturas de 5, 15, 25 e 35 C em sistema semi-hermético. Tratamentos a Tempo de armazenamento (meses) C 4,96±0,20 a 5,04±0,11 bc 5,49±0,10 a 5,97±0,21 a 7,14±0,24 b 15 C 4,96±0,20 a 5,71±0,21 a 5,55±0,06 a 6,00±0,13 a 7,05±0,04 b 25 C 4,96±0,20 a 4,92±0,11 c 5,72±0,12 a 6,54±0,01 a 7,87±0,14 a 35 C 4,96±0,20 a 5,59±0,39 ab 5,49±0,13 a 5,94±0,32 a 6,41±0,19 c a Médias aritméticas simples, ± o desvio padrão, seguidas por letras minúscula iguais na mesma coluna, não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5% de significância (p 0,05). Os resultados do ph da farinha (Figura 2) indicaram que houve uma redução nos valores de ph da farinha dos grãos com o aumento do tempo de armazenamento, e os maiores aumentos foram encontrados com o aumento da temperatura de armazenamento. Nos grãos armazenados a 35 C, os maiores 369

6 aumentos observados no ph da farinha, não foram observados na acidez dos lipídios quando comparados aos grãos armazenados nas temperaturas de 5, 15 e 25 C, provavelmente devido a redução da umidade. Assim o aumento observado no ph pode ser atribuído as extremidades livres de aminoácidos, peptídeos e da presença de ácidos, que conforme Fargerson (1969) e Gardner (1979) podem ser resultado dos produtos da Reação de Maillard, devido à alta temperatura utilizada no armazenamento na presença de carboidratos e aminoácidos nos grãos. 7,0 6,5 ph 6,0 5,5 5 C y= 6, ,0167x - 0,0030x 2 R 2 = 0,99 15 C y= 6, ,0010x - 0,0023x 2 R 2 = 0,99 25 C y= 6, ,0002x - 0,0030x 2 R 2 = 0,99 35 C y= 6,4677-0,0962x - 0,0029x 2 R 2 = 0,95 5, Período de armazenamento (meses) Figura 2. ph dos grãos de milho armazenados durante 12 meses nas temperaturas de 5, 15, 25 e 35 C em sistema semi-hermético. Os resultados estão de acordo com Rehman et al. (2002), que ao avaliar o armazenamento de grãos de milho durante 6 meses nas temperaturas de 10, 25 e 45 C, encontrou reduções nos valores de ph de 6,64 no início do armazenamento, para 6,55, 5,87 e 5,43, respectivamente para as temperaturas, e aumentos nos valores de acidez de 3,32 mg de NaOH.100g -1 no início do armazenamento, para 3,24, 4,24 e 4,60 mg de NaOH -1, ao final dos 6 meses de armazenamento, atribuindo estes aumentos ao incrementos das concentrações de ácidos graxos livres, íons fosfatos e hidrogênios, resultado da deterioração dos grãos. Na Figura 3 é apresentado o perfil colorimétrico da farinha dos grãos de milho armazenados durante 12 meses nas temperaturas de 5, 15, 25 e 35 C. 370

7 Os resultados indicam que ocorreu uma redução da cor ao longo do período de armazenamento, sendo que as maiores alterações foram observadas para os grãos armazenados na temperatura de 35 C. Na temperatura de 25ºC as alterações foram menos significativas que na temperatura de 35 C Perfil colorimétrico o C y= 94, ,2248x - 0,0170x 2 R 2 = 0,88 15 o C y= 94, ,3050x - 0,0271x 2 R 2 = 0,92 25 o C y= 95,5186-0,1439x + 0,0014x 2 R 2 = 0,86 35 o C y= 95,4731-0,3923x + 0,0129x 2 R 2 = 0, Período de armazenamento (meses) Figura 3. Perfil colorimétrico de grãos de milho armazenados durante 12 meses nas temperaturas de 5, 15, 25 e 35 C em sistema semi-hermético. Portanto, os resultados indicam alterações na qualidade dos grãos durante o armazenamento em diferentes temperaturas, havendo aumentos na acidez dos lipídios, no teor de grãos mofados, e reduções nos valores de ph e cor do milho ao final de doze meses de armazenamento, sendo as maiores alterações observadas na temperatura de 35ºC, exceto para grãos mofados e acidez dos lipídios, cujos valores mais elevados foram observados na temperatura de 25ºC, pois na temperatura de 35ºC ocorreu redução da atividade de água, devido à variação no equilíbrio higroscópico, típica do sistema de armazenamento semi-hermético que foi utilizado. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AACC. American Association of Cereal Chemists (1976). Approved Methods of the American Association of Cereal Chemists. American Association of Cereal Chemists, Inc, St. Paul, MN, USA. 371

8 AGUIAR, R. W. S.; BRITO, D. R.; OOTANI, M. A.;, FIDELIS, R. R.; PELUZIO, J. N. Efeito do dióxido do carbono, temperatura e armazenamento sobre sementes de soja e micoflora associada. Revista Ciência Agronômica, v. 43, p , CONAB, Companhia Nacional de Abastecimento CONAB, Companhia Nacional de Abastecimento FARGERSON, S. I. Thermal degradation of carbohydrate: a review. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 17, p , FARONI, L. R. A.; BARBOSA, G. N. O.; SARTORI, M. A.; CARDOSO, F. S.; ALEN- CAR, E. R. Avaliação qualitativa e quantitativa do milho em diferentes condições de armazenamento. Engenharia na Agricultura, v. 13, , GARDNER, H. W. Lipid hydroperoxide reactivity with protein and amino acids: a review. Journal of Agricultural and Food Chemistry, v. 27, p , GENKAWA, T.; UCHINO, T.; INOUE, A.; TANAKA, F.; HAMANAKA, D. Development of a low-moisture content storage system for brown rice: storability at decreased moisture contents. Biosystems Engineering, v. 99, p , PEREZ-GARCIA, F.; GONZALEZ-BENITO M. E. Seed germination of five Helianthemum species: Effect of temperature and presowing treatments. Journal of Arid Environments, v. 65, p , MUKANGA, M.; DERERA, J.; TONGOONA, P.; LAING, M. D. A survey of pre-harvest ear rot diseases of maize and associated mycotoxins in south and central Zambia. Journal Food Microbiology, v. 141, p , REHMAN, Z-U.; HABIB, F.; ZAFAR, S. I. Nutritional changes in maize (Zea mays) during storage at three temperatures. Food Chemistry, v. 77, p , RHIM, J. W.; NUNES, R. V.; JONES, V. A.; SWARTZEL, K. R. Kinetics of color change of grape juice generated using linearly increasing temperature. Journal of Food Science, v. 54, p , SANTOS, C. M. R.; MENEZES, N. L.; VILLELA, F. A. Alterações fisiológicas e bioquímicas em sementes de feijão envelhecidas artificialmente. Revista Brasileira de Sementes, v. 26, p ,