TÉCNICAS MULTIVARIADAS NA ANÁLISE QUÍMICA DE ESPÉCIES FLORESTAIS AMAZÔNICAS

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE ENGENHARIA FLORESTAL DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA FLORESTAL TÉCNICAS MULTIVARIADAS NA ANÁLISE QUÍMICA DE ESPÉCIES FLORESTAIS AMAZÔNICAS JOÃO UBALDO BORGES RODRIGUES SOUZA CUIABÁ-MT 2017

2 JOÃO UBALDO BORGES RODRIGUES SOUZA TÉCNICAS MULTIVARIADAS NA ANÁLISE QUÍMICA DE ESPÉCIES FLORESTAIS AMAZÔNICAS Orientadora: Profª. Drª. Zaira Morais dos Santos Hurtado de Mendoza Monografia apresentada à disciplina Trabalho de Curso do Departamento de Engenharia Florestal, da Faculdade de Engenharia Florestal - Universidade Federal de Mato Grosso, como parte das exigências para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Florestal. CUIABÁ-MT 2017

3 JOÃO UBALDO BORGES RODRIGUES SOUZA TÉCNICAS MULTIVARIADAS NA ANÁLISE QUÍMICA DE ESPÉCIES FLORESTAIS AMAZÕNICAS Monografia apresentada à disciplina Trabalho de Curso do Departamento de Engenharia Florestal, da Faculdade de Engenharia Florestal Universidade Federal de Mato Grosso, como parte das exigências para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Florestal. APROVADA EM: 13 de abril de Comissão Examinadora O 7 mm Yf)cuAyCXS xay-rol> Sja\> ÍSiCoJ**' Prof. Dr. Pedro Hurtado de M. Borges UFMT/FAMEVZ Dr3. Maísa Pavani dos S. Elias UFMT/FENF C 7 JJLS- Prof3. Dr5-Zafrã"Mõrais dos SantosJ4urtado de Mendoza ' -'ÿorientadora - UFMT/FENF

4 SUMÁRIO LISTA DE TABELAS... V LISTA DE FIGURAS... VI RESUMO... VII 1. INTRODUÇÃO OBJETIVOS OBJETIVO GERAL OBJETIVOS ESPECÍFICOS REVISÃO DE LITERATURA COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MADEIRA COMPOSTOS FUNDAMENTAIS COMPOSTOS ACIDENTAIS POTENCIAL HIDROGENIÔNICO - PH GENERALIDADES SOBRE AS ESPÉCIES NATIVAS ESTUDADAS ANGELIM PEDRA (HYMENOLOBIUM SP.) ANGELIM-AMARGOSO (VATAIREA SP.) CAMBARÁ (QUALEA SP.) CASTANHA-JARANA (LECYTHIS SP.) CEDRINHO (ERISMA UNCINATUM) CUPIÚBA (GOUPIA GLABRA) ITAÚBA (MEZILAURUS ITAUBA) MUIRACATIARA (ASTRONIUM SP.) ROXINHO (PELTOGYNE SP.) TAUARI (COURATARI SP.) ANÁLISE ESTATÍSTICA MULTIVARIADA ANÁLISE DE AGRUPAMENTOS AA ( CLUSTER ) ANÁLISE DE COMPONENTES PRINCIPAIS - ACP iii

5 4. MATERIAL E MÉTODOS RESULTADOS E DISCUSSÃO ANÁLISE DE AGRUPAMENTOS AA ANÁLISE DE COMPONENTES PRINCIPAIS ACP ANÁLISES MULTIVARIADAS ENTRE A LITERATURA E OS DADOS OBTIDOS NESTE ESTUDO CONCLUSÕES REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS iv

6 LISTA DE TABELAS 1. ESPÉCIES E GÊNEROS COLETADOS ANÁLISES E NORMAS UTILIZADAS NOS ENSAIOS VALORES MÉDIOS DA CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA DAS MADEIRAS ESTUDADAS DADOS DA LITERATURA PARA FINS DE COMPARAÇÃO VALORES MÉDIOS PADRONIZADOS ESPÉCIES E SUAS DISTÂNCIAS EUCLIDIANA AUTOVALORES E A VARIAÇÃO EXPLICADA PARA CADA COMPONENTE PORCENTAGEM DE CONTRIBUIÇÃO DAS VARIÁVEIS E ESPÉCIES PARA COM OS COMPONENTES PRINCIPAIS 1 E COORDENADAS DAS VARIÁVEIS E DAS ESPÉCIES DADOS COMPARATIVOS DA LITERATURA E DESTE ESTUDO PARA APLICAÇÃO DA ESTATÍSTICA MULTIVARIADA v

7 LISTA DE FIGURAS 1. LOCALIZAÇÃO DO DEPÓSITO UNIFICADO ILUSTRAÇÃO DO MATERIAL COLETADO (A), E PROCESSADO (B) ILUSTRAÇÃO DOS ENSAIOS QUÍMICOS (C) DENDROGRAMA DE CLUSTER PARA OS ESPÉCIES HEATMAP COM DUPLA ENTRADA DE DENDROGRAMA PARA AS VARIÁVEIS E ESPÉCIES PROPORÇÃO DA VARIÂNCIA EXPLICADA PELOS COMPONENTES CONTRIBUIÇÃO DAS VARIÁVEIS PARA COM OS CP1 (A), CP2 (B), CP1 E CP2 RESPECTIVAMENTE (C) CONTRIBUIÇÃO DAS ESPÉCIES PARA COM OS CP1 (D), CP2 (E), CP1 E CP2 RESPECTIVAMENTE (F) ACP DAS VARIÁVEIS (A) E DAS ESPÉCIES (B) BIPLOT DAS VARIÁVEIS E ESPÉCIES DENDROGRAMA DE CLUSTER COM AS ESPÉCIES E SEUS RESPECTIVOS AUTORES ACP DAS ESPÉCIES COM SEUS RESPECTIVOS AUTORES BIPLOT COM AS ESPÉCIES DEFINIDAS POR GRUPOS vi

8 RESUMO SOUZA, João Ubaldo Borges Rodrigues. Técnicas multivariadas na análise química de espécies florestais amazônicas Monografia (Graduação em Engenharia Florestal) Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá-MT. Orientadora: Profa. Dra. Zaira Morais dos Santos Hurtado de Mendoza. O presente estudo teve como objetivo caracterizar tecnologicamente, algumas espécies florestais e verificar a viabilidade da aplicação de técnicas multivariadas em suas análises químicas. Para isso foi utilizado dez espécies florestais amazônicas, na forma de madeira serrada. Essas madeiras estavam dispostas no depósito unificado de madeira da SEMA/MT, no município de Cuiabá. Foram analisados os teores de umidade, de extrativos em água fria e quente, em NaOH (1%), e em etanol:toleno (1:2), os teores de lignina Klason e, de cinzas e o ph. Os maiores teores de extrativos solúveis em água fria e quente foram para a madeira de cupiúba (7,48% e 7,81%), em extrativos solúveis NaOH 1% foi para a madeira de muiracatiara (20,73%), de lignina foi para a madeira de cedrinho (36,96%), de holocelulose foi para a madeira de cambará (66,06%), e de cinzas foi para a madeira de tauari. O maior valor de ph foi para a madeira de angelim-amargoso (6,38). A análise de agrupamentos possibilitou classificar as espécies com base nas variáveis tecnológicas, auxiliando de forma simples e objetiva na identificação das principais variáveis que influenciaram a similaridade dos conglomerados. Além disso, a análise de componentes principais foi eficiente na redução da dimensão do conjunto original de variáveis tecnológicas, sendo uma adequada ferramenta para quantificar a contribuição de cada variável na caracterização tecnológica das espécies estudadas. Palavras chaves: Análises multivariadas; espécies florestais; características tecnológicas. vii

9 1. INTRODUÇÃO A Amazônia brasileira é uma das principais regiões produtoras de madeira tropical no mundo, atrás apenas da Malásia e Indonésia (OIMT, 2006). A exploração e o processamento industrial de madeira estão entre suas principais atividades econômicas ao lado da mineração e da agropecuária (VERÍSSIMO et al., 2006). Segundo Ribeiro et al. (2016) somente o estado de Mato Grosso no período de 2004 a 2010 comercializaram R$ ,24 em espécies florestais, sendo majoritariamente provenientes do bioma amazônico, onde o cambará, cupiúba, itaúba, cedrinho e angelim pedra responsáveis por 68,86% desse valor. O Bioma como um todo, é composto por uma série contínua de formações vegetais que são, floristicamente bastante distintas (PIRES, 1972). Recentemente alguns autores estimaram a existência de cerca de espécies arbóreas somente na floresta Amazônica (HUBBELL et al., 2008). O Laboratório de Produtos Florestais - LPF em Brasília, uma instituição federal de pesquisa, estudou cerca de 270 espécies da região amazônica, com foco em suas propriedades físicas, mecânicas, anatômicas, durabilidade natural, trabalhabilidade e preservação (LABORATÓRIO DE PRODUTOS FLORESTAIS, 2017). Entretanto, os dados específicos sobre a composição química quantitativa das espécies tropicais brasileiras são escassos na literatura. Segundo Santana e Okino (2007), esses dados podem ser encontrados como porcentagens de extrativos, cinzas, lignina, pentosanas, holocelulose e α-celulose, para apenas algumas espécies tropicais (LAUER, 1958; PETTERSEN, 1984; WISE et al., 1951), mas para um grande número de espécies, ainda falta a quantificação deles. Informações sobre análises químicas são úteis para fins técnicos e científicos. O processo de polpação e branqueamento, a durabilidade natural, desenvolvimento de sais de proteção de madeira e retardantes de fogo, produção de carvão vegetal, dentre outros, são apenas alguns 1

10 exemplos para os quais é necessário o conhecimento da composição química (SANTANA e OKINO, 2007). Entretanto, o conhecimento da composição química da madeira é fundamental para o entendimento do comportamento deste material e para determinar seus usos como matériaprima (RODRIGUES et al., 2010). A análise multivariada é uma análise exploratória de dados, com os seus diferentes métodos, sendo aplicada quando o interesse é verificar como as amostras se relacionam, segundo as variáveis utilizadas. Nessa análise, destacam-se dois métodos: a análise de agrupamento hierárquico e a análise de componentes principais. Portanto, o estudo da análise química de espécies da Amazônia brasileira associado a aplicação de técnicas multivariada aos dados químicos quantitativos, é uma ferramenta estatística promissora, pois permitirá interpretar de maneira confiável a composição química das espécies estudadas, somando-se à literatura escassa informações importantes sobe essa temática. 2

11 2. OBJETIVOS 2.1. OBJETIVO GERAL Efetuar a análise química de espécies florestais da Amazônia brasileira e verificar a viabilidade da aplicação de técnicas multivariadas para a interpretação dos dados dessa análise OBJETIVOS ESPECÍFICOS Quantificar para as madeiras estudadas os valores de: Holocelulose e lignina; Extrativos em diferentes tipos de solventes; Compostos minerais (cinzas); Potencial hidrogeniônico - ph; Aplicar a análise de agrupamentos na classificação de espécies e; Reduzir o número de variáveis tecnológicas por meio de componentes principais. 3

12 3. REVISÃO DE LITERATURA 3.1. COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MADEIRA As características químicas das espécies, variam com os tecidos da madeira, e a distribuição dos compostos químicos é heterogênea, pois depende da estrutura anatômica da planta (BROWNING, 1963). Cada componente está presente em quantidades específicas e possui características bem definidas, as quais podem ser influenciadas pelas condições que a madeira está submetida (TREVISAN et al., 2007; SOUZA et al., 1979). A composição química da madeira é caracterizada pela presença de componentes fundamentais e secundários. Os componentes fundamentais, são classificados em celulose, holocelulose e lignina, e são partes integrantes das paredes das células vegetais (SANTOS, 2008). Os componentes secundários, são classificados como extrativos (parte orgânica) e cinzas (parte inorgânica), não fazendo parte da parede das células (SJÖSTRÖM e ALÉN, 1998) Compostos Fundamentais Componentes fundamentais são compostos orgânicos que aparecem em toda e qualquer madeira e, sem os quais, a mesma perde sua identidade. São usualmente divididos em duas classes: holocelulose e lignina. A holocelulose compreende a celulose, que é o principal componente da madeira, e as polioses (hemiceluloses) que podem ser subdivididas em hexosanas e pentosanas (BARRICHELO e BRITO, 1979). A celulose é um homopolissacarídeo linear constituído unicamente por moléculas de glucose unidas entre si através de ligações glicosídicas do tipo β (1 4), que resultam da perda de uma molécula de água, para cada uma das ligações glicosídicas formadas. O termo hemicelulose (poliose) se refere a polissacarídeos de massas moleculares relativamente baixas, os quais estão intimamente associados à celulose 4

13 nos tecidos das plantas. Enquanto a celulose, como substância química, contém como unidade fundamental exclusivamente a ß-D-glucose, as hemiceluloses são polímeros em cuja composição podem aparecer, condensadas em proporções variadas, com diversas unidades de açúcar (FENGEL e WEGENER, 1989). O conjunto da celulose e das polioses compõe o conteúdo total de polissacarídeos contidos na madeira e é denominado holocelulose (ZOBEL e VAN BUIJTENEN, 1989). A lignina é uma macromolécula de estrutura complexa constituída de um polímero formado por ligações cruzadas. A lignina é responsável, em parte, pela resistência mecânica das madeiras e funciona também como suporte para dispersão dos metabólitos excretados pelas células (WARDROP, 1971). É um polímero de natureza aromática sendo o componente mais hidrofóbico da madeira, atuando como material cimentante ou adesivo entre as fibras, além de conferir dureza e rigidez à parede celular (RODRIGUES et al., 2010) Compostos Acidentais Componentes acidentais são compostos orgânicos e inorgânicos não essenciais para a estrutura das paredes celulares e lamela média. Usualmente, podem ser removidos com um método apropriado sem afetar a estrutura física da madeira. São agrupados em duas classes: extrativos e compostos minerais (BARRICHELO e BRITO, 1979). Os extrativos são compostos químicos da parede celular, geralmente formados a partir de graxas, ácidos graxos, álcoois graxos, fenóis, terpenos, esteróides, resinas ácidas, resinas, ceras, e alguns outros tipos de compostos orgânicos. Estes compostos existem na forma de monômeros, dímeros e polímeros. Em geral, as coníferas têm mais extrativos que as folhosas. A maioria dos extrativos, tanto nas coníferas como nas folhosas, está localizada no cerne (heartwood - sem considerar a casca), e alguns são responsáveis pela cor, odor e durabilidade da madeira. A diferença qualitativa dos extrativos entre as espécies é baseada 5

14 na quimiotaxonomia, que é a taxonomia baseada nos constituintes químicos (ROWELL et al., 2005). Para a produção de celulose, os extrativos são compostos indesejáveis, pois reduzem o rendimento e qualidade da polpa. No entanto, na produção de energia alguns contribuem para aumentar o poder calorífico da madeira (PHILIPP e D ALMEIDA, 1988). Quanto a influência dos extrativos na polimerização e cura do adesivo, Maloney (1993) afirma que madeiras com elevados teores de extrativos apresentam dificuldades de colagem resultando em baixa resistência da ligação adesiva entre as partículas. Devido à diversidade de compostos químicos, pertencentes ao grupo dos extrativos, a quantificação dos mesmos, é feita com diferentes solventes, tanto polares como apolares. Em função disso, para a obtenção de madeira livre de extrativos, recomenda-se uma extração sucessiva para que a madeira possa ser utilizada para as análises de componentes da parede celular (MENDOZA, 2016). Sabe-se que a água fria extrai substâncias como gomas, taninos, açúcares e corantes, enquanto água quente, além de extrair as substâncias anteriores, extrai os amidos. A mistura etanol: tolueno na proporção 1:2 extrai cera, gorduras, resinas e óleos (OLIVEIRA et al., 2005). Já a solução de álcali aquecida (NaOH a 1%) extrai carboidratos de baixo peso molecular, constituídos basicamente de polioses e celulose degradada. A solubilidade da madeira pode indicar o grau de degradação por fungos, calor, luz, oxidação, entre outros, sendo que, na madeira degradada, a porcentagem de materiais solúveis em álcali aumenta (TAPPI, 1994). Os compostos minerais (conhecidos como cinzas) fornece informações da quantidade de substancias inorgânicas, provenientes principalmente da seiva bruta. Eles são constituídos basicamente por sulfatos, oxalatos, carbonatos e silicatos, tendo como contra-íons mais comuns o cálcio, potássio, magnésio e manganês (RODRIGUES et al., 2010). A análise desses compostos é feita em forno mufla utilizando-se altas temperaturas (MENDOZA 2016). 6

15 3.2. POTENCIAL HIDROGENIÔNICO - ph O ph é um índice que indica a acidez, neutralidade ou alcalinidade de uma solução aquosa (relacionado com a concentração de íons H+ presente nessa solução). Uma das formas de ser determinado é através do uso de um medidor de ph (phmetro) que consiste em um eletrodo acoplado a um potenciômetro. O medidor de ph é um milivoltímetro com uma escala que converte o valor de potencial do eletrodo em unidades de ph. Em geral, as espécies de madeira possuem valores de ph que variam de 3,0 a 5,5 (STAMM, 1964). Com relação ao ph e extrativos da madeira, Moslemi (1974) afirma que estes parâmetros podem influenciar diretamente na cura da resina e, consequentemente, na qualidade dos painéis produzidos. Sendo, portanto, o conhecimento do valor do ph uma consideração importante para uma melhor compreensão dos processos de colagem de madeira. De acordo com Maloney (1993), madeiras com ph muito ácido podem causar a pré-cura da resina uréia-formaldeído durante a fase de fechamento da prensa, prejudicando o grau de adesão entre as partículas e reduzindo os valores das propriedades mecânicas dos painéis. Por outro lado, madeiras que apresentam ph pouco ácido requerem quantidade um pouco maior de catalisador para acelerar a cura da resina uréiaformaldeído. Assim, o ph da madeira pode alterar o ph do adesivo na interface e modificar a cura da cola GENERALIDADES SOBRE AS ESPÉCIES NATIVAS ESTUDADAS Angelim pedra (Hymenolobium sp.) Apresenta nomes populares como angelim, angelim-amarelo, angelim-da-mata, angelim-do-pará, angelim-macho, mirarema. No Brasil, tem ocorrência nos estados do Acre, Amapá, Amazonas, Mato Grosso, Pará, Rondônia. Sua madeira apresenta cerne e alburno distintos pela cor, 7

16 sendo o cerne castanho-avermelhado claro ou escuro, com manchas castanhas mais escuras devido à exudação de óleo-resina, já o alburno é de cor castanho-pálido. Outras características dessa madeira é de que não apresenta brilho, seu cheiro e gosto são imperceptíveis; sua densidade é média, sendo dura ao corte, sua grã varia de direita a revessa, com textura grossa de aspecto fibroso (IPT,1983). A madeira de angelim-pedra é fácil de ser trabalhada, com acabamento de regular a bom na plaina, torno e broca (IBAMA,1997a). Ela é, moderadamente fácil de serrar e aplainar, fácil de pregar, parafusar, permitindo acabamento satisfatório (INPA,1991). A secagem artificial é muito rápida em estufa, apresentando pequena tendência a torcimento e arqueamento (IBAMA,1997a), porém, a secagem ao ar livre é moderadamente difícil (JANKOWSKY,1990). Madeira durável a muito durável em relação a fungos apodrecedores; moderadamente resistente a brocas marinhas e resistente a cupins-de-madeira-seca (IBAMA,1997a; SUDAM/IPT,1981). O cerne é difícil de preservar e o alburno é muito fácil de preservar, em processo sob pressão, tanto com creosoto (oleossolúvel) como CCA (hidrossolúvel). Seu principal uso é para a construção civil e indústria moveleira (IBAMA,1997a) Angelim-amargoso (Vatairea sp.) Apresenta nomes populares como amargoso, angelim, fava, fava-amarela, fava-amargosa, faveira, faveira-amarela, faveira-bolacha, faveira-de-impigem, faveira-grande-do-igapó. No Brasil, tem ocorrência nos estados do Acre, Amapá, Amazonas, Mato Grosso, Pará, Rondônia, Roraima. Sua madeira apresenta cerne e alburno distintos pela cor, sendo o cerne castanho-amarelado ou castanho-avermelhado. A madeira apresenta aspecto fibroso, cheiro imperceptível, gosto amargo, densidade alta, grã direita a irregular e textura grosseira (IPT, 1989b). Seu comportamento é moderadamente bom no processamento mecânico, porém apresenta tendência a levantamento de fibras ao ser aplainada (IBAMA, 1997a), mas as operações de torneamento, furação e pregação são fáceis (IPT, 1989b). A secagem ao ar livre com velocidade 8

17 moderada, resulta em pouco ou nenhum defeito, entretanto, a secagem artificial em estufa, se for conduzida de forma rápida, tende a provocar na madeira, moderada tendência ao encanoamento e torcimento (IBAMA, 1997a). O cerne apresenta alta resistência ao apodrecimento e à ação de cupins de madeira seca (IPT, 1989a). Em ensaios de laboratório, em tratamentos sob pressão, demonstrou ser moderadamente permeável às soluções preservativas. Com uso para construção civil e indústria moveleira (IPT, 1989a) Cambará (Qualea sp.) Apresenta nomes populares como canela-mandioca, mandioqueira, mandioqueira-áspera, mandioqueira-escamosa, mandioqueira-vermelha, mandioqueira-lisa, madioqueiro. No Brasil, tem ocorrência nos estados do Amazonas, Pará, Rondônia, Mato Grosso. Sua madeira apresenta cerne e alburno pouco distintos pela cor, mas o cerne é bege claro levemente rosado a avermelhado. O brilho da madeira é moderado com cheiro e gosto imperceptíveis, sua densidade é média sendo moderadamente dura ao corte. A grã é do tipo revessa com textura média e aspecto fibroso (IPT, 1989a). Em relação à trabalhabilidade, essa espécie é moderadamente dura ao corte, com ferramentas manuais ou mecânicas, devido à presença de sílica nas células do raio. Apresenta um bom acabamento, boa colagem e é fácil de tornear, porém com tendência para apresentar superfície felpuda. Seca bem ao ar livre, sem apresentar defeitos, mas a secagem artificial deve ser cuidadosa. Jankowsky (1990), recomenda alguns programas de secagem para essa espécie. A madeira apresenta baixa resistência ao ataque de organismos xilófagos, porém, resistência moderada ao ataque de cupins-de-madeira-seca, sendo considerada moderadamente susceptível ao ataque de térmitas e susceptível aos perfuradores marinhos. Quando submetida ao tratamento sob pressão é moderadamente permeável às soluções preservantes. Com uso para construção civil e indústria moveleira (IPT, 1989a). 9

18 Castanha-jarana (Lecythis sp.) Apresenta nomes populares como sapucaia, castanhasapucaia, sapucaia-vermelha. No Brasil, tem ocorrência nos estados do Amazonas, Bahia, Espírito Santo, Minas Gerais, Pará. Sua madeira apresenta cerne e alburno distintos pela cor, sendo o cerne castanhoavermelhado. O cheiro é imperceptível e o gosto é levemente adstringente. Sua densidade é alta e sua grã é do tipo direita. A textura é média com aspecto fibroso acentuado (IPT,1989b). A operação de desdobro dessa madeira é considerada como difícil já a operação de aplainamento é moderadamente fácil. O acabamento é regular. A secagem é classificada como fácil, com a ocorrência de defeitos leves (IPT,1989b). Em ensaios de laboratório, demonstrou ter alta resistência ao ataque de organismos xilófagos. Apresenta baixa permeabilidade às soluções preservativas quando submetida à impregnação sob pressão. Com uso para construção civil e assoalhos (IPT,1989a) Cedrinho (Erisma uncinatum) Apresenta nomes populares como bruteiro, cachimbo-de-jabuti, cambará, cambará-rosa, cedrilho, jaboti, jaboti-da-terra-firme, quarubavermelha, quarubarana, quarubatinga, verga-de-jabuti No Brasil, tem ocorrência nos estados do Acre, Amapá, Amazonas, Mato Grosso, Pará, Rondônia. Sua madeira apresenta cerne e alburno distintos pela cor, predominando no cerne a cor castanho avermelhado. A madeira é sem brilho, com cheiro e gosto imperceptíveis. Sua densidade é baixa, sua grã varia de direita a revessa com textura variando de média a grossa (IPT,1983; IPT,1989a). A madeira é fácil de aplainar, serrar e lixar, mas apresenta superfície de acabamento ruim (felpuda) (IBAMA,1997a). A secagem ao ar é fácil e sem a ocorrência significativa de defeitos. A secagem em estufa também é rápida, mas em condições muito drásticas podem ocorrer empenamentos, rachaduras e endurecimento superficial 10

19 (JANKOWSKY,1990). Apresenta baixa durabilidade ao ataque de organismos xilófagos (fungos e insetos) (IPT,1989a). O cerne e o alburno são moderadamente fáceis de preservar em processos sob pressão. Com uso para construção civil, móveis, lâminas decorativas, chapas compensadas e embalagens (IBDF,1981) Cupiúba (Goupia glabra) Apresenta nomes populares como cachaceiro, copiúba, copiúva, cupiúba-rosa, peniqueiro, peroba-do-norte, peroba-fedida, vinagreiro. No Brasil, tem ocorrência nos estados do Acre, Amapá, Amazonas, Mato Grosso, Pará, Rondônia. Sua madeira apresenta cerne e alburno indistintos pela cor, predominando em toda a madeira a cor castanho-avermelhado. Sua superfície não tem brilho, o cheiro é perceptível e desagradável, porém, com gosto imperceptível. Sua densidade é alta, sua grã é irregular com textura média (IPT,1989a). A madeira é fácil de trabalhar com ferramentas manuais ou com máquinas. É fácil de serrar, aplainar, tornear, colar e parafusar, o uso de pregos sem furação pode provocar rachaduras. De modo geral, recebe bom acabamento (JANKOWSKY,1990). Aceita bem a colagem, mas não é adequada para a fabricação de compensados, por apresentar rachaduras profundas na tora. Boa aceitação de tinta, verniz, emassamento e polimento (IBAMA,1997a). A secagem ao ar é lenta, sem a ocorrência de sérios defeitos como rachaduras ou empenamentos. Na secagem em estufa apresenta ligeira incidência de defeitos (JANKOWSKY,1990). Em ensaios de laboratório essa madeira demonstrou ter alta resistência ao ataque de organismos xilófagos (fungos e cupins) (IPT,1989a). Apresenta resistência a fungos apodrecedores (podridão branca e parda) e cupins-demadeira-seca, entretanto não é resistente aos xilófagos marinhos (CHUDNOFF,1979; IBAMA,1997a). Seu cerne e alburno apresentam moderada permeabilidade às soluções preservativas tanto oleossolúvel (creosoto) como hidrossolúvel (CCA). Tem indicação de uso para construção civil, cabos de ferramentas, transporte, embarcações, embalagens (IPT,1989a). 11

20 Itaúba (Mezilaurus itauba) Apresenta nomes populares como itaúba-abacate, itaúbaamarela, itaúba-grande, itaúba-preta, itaúba-verdadeira, itaúba-vermelha, louro-itaúba. No Brasil, tem ocorrência nos estados do Acre, Amapá, Amazonas, Mato Grosso, Pará, Rondônia. Sua madeira apresenta cerne amarelo-esverdeado, quando recém serrado, tornando-se castanhoesverdeado-escuro. Seu cheiro é agradável, levemente adocicado, e o gosto é imperceptível. Sua densidade é alta, sua grã é ondulada ou revessa e a textura é média, com superfície irregularmente lustrosa (IPT,1983). A madeira é moderadamente difícil de ser trabalhada, tanto com ferramentas manuais como com máquinas, devido à presença de sílica, porém permite bom acabamento (JANKOWSKY,1990). A secagem ao ar é lenta e difícil, mas sem causar alta incidência de defeitos. A secagem artificial é reportada como lenta, com ocorrência acentuada de rachaduras e moderada de empenamentos. Tem alta resistência ao ataque de organismos xilófagos (fungos apodrecedores, cupins e xilófagos marinhos) (BERNI et al.,1979; INPA,1991; IPT,1989a). Em experimento realizado em ambiente marinho foi moderadamente atacada por organismos xilófagos (LOPEZ,1982) e apresenta baixa permeabilidade às soluções preservantes. Com indicação de uso para construção civil, móveis e assoalhos (IPT,1989a) Muiracatiara (Astronium sp.) Apresenta nomes populares como aderno-preto, aroeira, aroeirão, baracatiara, gonçaleiro, gonçalo-alves, maracatiara, maracatiarabranca, maracatiara-vermelha, muiracatiara-rajada, muiraquatiara, sanguessugueira. No Brasil, tem ocorrência nos estados do Acre, Amapá, Amapá, Amazonas, Maranhão, Mato Grosso, Pará, Rondônia. Sua madeira apresenta cerne e o alburno são distintos pela cor. O cerne é variável do bege-rosado ao castanho-escuro-avermelhado, com estrias mais escuras. A madeira apresenta brilho moderado, cheiro e gosto imperceptíveis, 12

21 densidade alta, com dureza ao corte, grã irregular e textura média (IPT,1983; IPT,1989a). A madeira é fácil de ser trabalhada e permite excelente acabamento, recebendo bem pintura e verniz. Na secagem ao ar livre apresenta problemas de empenamentos e rachaduras. Se a secagem artificial for muito drástica, poderão ocorrer rachaduras profundas e endurecimento superficial (JANKOWSKY,1990). Muito durável, não sendo atacada por insetos ou cupins de madeira seca (IBAMA,1997a). Em ensaios de campo, demonstrou durabilidade natural inferior a sete anos (IPT,1989a). Em ambiente marinho, foi intensamente atacada por organismos perfuradores (LOPEZ,1982). O cerne não é tratável com CCA, mesmo em processo sob pressão (IBAMA,1997a), sendo impermeável ou de muito baixa permeabilidade às soluções preservantes. Seu uso é indicado para construção civil, móveis e assoalhos (IPT,1989a) Roxinho (Peltogyne sp.) Apresenta nomes populares como amarante, coataquiçaua, pau-roxo-da-terra-firme, pau-roxo-da-várzea, roxinho, roxinho-pororoca, violeta. No Brasil, tem ocorrência nos estados do Acre, Amapá, Amazonas, Bahia, Espírito Santo, Maranhão, Mato Grosso, Minas Gerais, Pará, Rondônia. Sua madeira apresenta cerne e alburno distintos pela cor, sendo o cerne roxo, mas podendo escurecer com o tempo e o alburno bege claro. A madeira apresenta brilho de moderado a acentuado, com cheiro e gosto imperceptíveis. A densidade é alta, sendo dura ao corte. A grã apresentase de direita a irregular e a textura é de fina a média. A madeira é moderadamente difícil de ser trabalhada manualmente ou com máquinas, devido à dureza e à exsudação de resina quando aquecida pelas ferramentas. É fácil de colar e apresenta bom acabamento (JANKOWSKY, 1990). É regular na plaina e excelente na lixa, torno e broca; apresenta um polimento lustroso. Recomenda-se a perfuração prévia à colocação de pregos (IBAMA, 1997a). A secagem ao ar livre é de fácil à moderada, com pequena incidência de rachaduras e empenamentos. A secagem em estufa é rápida e com poucos defeitos 13

22 (JANKOWSKY, 1990). É Considerada de alta resistência ao ataque de organismos xilófagos, porém, apresenta baixa resistência a organismos xilófagos marinhos (BERNI et al., 1979; IBAMA, 1997a; IPT, 1989a; JESUS et al., 1998). Demonstrou baixa permeabilidade a soluções preservantes (IPT, 1989a; BERNI et al., 1979) e o cerne mostrou-se impermeável ao tratamento com creosoto e CCA, mesmo em processo sob pressão. Com uso prioritário para construção civil, móveis e assoalhos (IBAMA, 1997a) Tauari (Couratari sp.) Apresenta nomes populares como estopeiro, imbirema, tauariamarelo, tauari-morrão. No Brasil, tem ocorrência nos estados do Acre, Amapá, Amazonas, Maranhão, Mato Grosso, Pará, Rondônia. Sua madeira apresenta cerne e alburno indistintos pela cor, predominado o brancoamarelado a bege-amarelado-claro. O brilho da madeira é moderado. O cheiro varia de pouco perceptível a perceptível, neste caso, desagradável e com gosto levemente amargo. Possui densidade média sendo macia ao corte. Sua grã é direita e a textura é média (IPT,1983; IPT,1989a). A Madeira é moderadamente macia ao corte, apresentando um bom acabamento, apesar de às vezes a superfície ficar com aparência felpuda. A velocidade da secagem ao ar livre é moderada, com leve tendência ao empenamento e rachaduras superficiais. A secagem em estufa é rápida, sem defeitos significativos (JANKOWSKY,1990). Apresenta baixa resistência ao ataque de organismos xilófagos, que são fungos e cupins (IPT,1989a). Em ensaio de campo, com Madeira em contato com o solo, esta foi considerada como não durável, com vida inferior a dois anos (JESUS et al.,1998). É muito fácil de ser tratada tanto com creosoto (oleossolúvel) como com CCA (hidrossolúvel), aplicados sob pressão. Com uso na construção civil, mobiliário, lâminas, chapas compensadas e embalagens (IBAMA,1997a) ANÁLISE ESTATÍSTICA MULTIVARIADA 14

23 A Estatística Multivariada, segundo Mingoti (2005), consiste em um conjunto de métodos aplicados em situações onde várias variáveis são medidas simultaneamente em cada elemento amostral. Há diversas técnicas para a análise multivariada, sendo escolhidos de acordo com os objetivos da pesquisa Análise de Agrupamentos AA ( Cluster ) De acordo com Mingoti (2005), a Análise de Agrupamentos também é conhecida como Análise de Conglomerados ou Análise de Classificação ou Cluster Analysis. Seu objetivo é agrupar os elementos da amostra ou população em grupos. Os elementos de um mesmo grupo são homogêneos entre si, no que se refere às variáveis (características) que neles foram medidas. Por outro lado, estes grupos já formados são heterogêneos entre eles em relação a estas mesmas características. Devem-se buscar grupos mais homogêneos possíveis e que as diferenças entre eles sejam as maiores possíveis (HÄRDLE e SIMAR, 2007). Conforme Everitt (1974) citado por Bussab, (1990), a AA pretende resolver o seguinte problema: dada uma amostra de n objetos (ou indivíduos), cada um deles medindo segundo p variáveis, procurar um esquema de classificação que agrupe os objetos em g grupos Análise de Componentes Principais - ACP A análise de componentes principais tem por objetivo descrever os dados contidos num quadro de indivíduos-variáveis numéricas: p variáveis serão mediadas com n indivíduos. Esta é considerada um método fatorial, pois a redução do número de variáveis não se faz por uma simples seleção de algumas variáveis, mas pela construção de novas variáveis sintéticas, obtidas pela combinação linear das variáveis inicias, por meio dos fatores (BOUROCHE, 1982 citado por VINICI, 2005). A ACP é uma técnica matemática da análise multivariada, que possibilita investigações com um grande número de dados disponíveis. Possibilita, também, a identificação das medidas responsáveis pelas 15

24 maiores variações entre os resultados, sem perdas significativas de informações. Além disso, transforma um conjunto original de variáveis em outro conjunto, conhecidos como: os componentes principais (CP) de dimensões equivalentes. Essa transformação, em outro conjunto de variáveis, ocorre com a menor perda de informação possível, sendo que essa também busca eliminar algumas variáveis originais que possua pouca informação. Essa redução de variáveis só será possível se as p variáveis iniciais não forem independentes e possuírem coeficientes de correlação não-nulos (VICINI, 2005). 16

25 4. MATERIAL E MÉTODOS A coleta do material foi realizada no depósito unificado de madeira da SEMA/MT, na cidade de Cuiabá MT, CEP , coordenadas geográficas 15 39'40.1"S 55 58'26.9"W (Figura 1). FIGURA 1 LOCALIZAÇÃO DO DEPÓSITO UNIFICADO. Fonte: Google maps, Aleatoriamente foram escolhidos dez indivíduos florestais, que estavam dispostos em pilhas dentro do depósito unificado, e que já haviam sido previamente identificados pelos peritos, ao nível de gênero e/ou espécie. Ao final, foram amostrados sete indivíduos ao nível de gênero e três ao nível de espécie (Tabela 1). As espécies escolhidas foram apreendidas no ano de 2014, 2015 e 2016, tendo cada indivíduo um termo circunstanciado de ocorrência (TCO) único, referente a apreensões de lote de madeiras, em momentos distintos por parte da autoridade policial. Após a escolha das espécies, procedeu-se a retirada das amostras nos lotes de madeiras, amostrando-se uma tábua por espécie, totalizando 10 tábuas. O local de retirada das tábuas foi no interior da pilha, excluindo-se a primeira e a última tábua, por causa dos possíveis intemperismos, e também as tábuas com defeitos. Em seguida, cada tábua foi seccionada em cinco peças de 30 cm, que foram posteriormente, redimensionadas para as dimensões de 8cmx2cmx25cm (largura, 17

26 espessura e comprimento respectivamente), totalizando ao final, 50 amostras para os ensaios de composição química e avaliação do ph. TABELA 1 - ESPÉCIES E GÊNEROS COLETADOS. Indivíduo TCO Nome Vulgar Ordem Família Gênero Espécie 1 071/2016 Angelim pedra Fabales Fabaceae Hymenolobium sp /2016 Angelimamargoso Fabales Fabaceae Vatairea sp /2016 Cambará Myrtales Vochysiaceae Qualea sp /2014 Castanhajarana Ericales Lecythidaceae Lecythis sp /2016 Cedrinho Myrtales Vochysiaceae Erisma sp. Erisma uncinatum 6 042/2016 Cupiúba Malpighiales Goupiaceae Goupia sp. Goupia glabra 7 002/2015 Itaúba Laurales Lauraceae Mezilaurus sp. Mezilaurus itauba 8 080/2015/S.A.L. Muiracatiara Sapindales Anacardiaceae Astronium sp /2016 Roxinho Fabales Fabaceae Peltogyne sp /2016 Tauari Ericales Lecythidaceae Couratari sp. --- Todos os ensaios foram realizados no laboratório de Tecnologia Química de Produtos Florestais, pertencente à Faculdade de Engenharia Florestal (FENF), da Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT) - Campus Cuiabá. As análises químicas para quantificação da lignina, componentes secundários (extrativos) e constituintes inorgânicos (minerais - cinzas) das madeiras foram realizadas conforme as normas da Associação Brasileira Técnica de Celulose e Papel - ABTCP (1974), e a determinação do ph, foi conforme norma da Technical Association of the Pulp and Paper Industry TAPPI (2012), (Tabela 2). TABELA 2 - ANÁLISES E NORMAS UTILIZADAS NOS ENSAIOS. Número Análise Norma 1 Amostragem e Processamento do Material ABTCP M1/71 2 Determinação do Teor de Umidade ABTCP M2/71 3 Determinação do Teor de Extrativos em Água Fria ABTCP M4/68 4 Determinação do Teor de Extrativos em Água Quente ABTCP M4/68 5 Determinação do Teor de Extrativos em NaOH (1%) ABTCP M5/68 6 Determinação do Teor de Extrativos em Etanol/Tolueno ABTCP M3/69 7 Determinação do Teor de Lignina Klason ABTCP M10/71 8 Determinação do Teor de Minerais (cinzas) ABTCP M11/77 9 Determinação do Teor de Holocelulose (Equação 1) 10 Determinação do ph TAPPI 252 om-12,

27 A porcentagem de polissacarídeos da parede (holocelulose) foi determinada por diferença, conforme a Equação 1. Holocelulose (%) = 100 [LIG. (%) EXT. (%) MIN. (%)] (Equação 1) O material coletado e processado, ilustram-se nas Figuras 2 e 3. FIGURA 2 - ILUSTRAÇÃO DO MATERIAL COLETADO (A), E PROCESSADO (B). Fonte: Autor (2017). 19

28 FIGURA 3 - ILUSTRAÇÃO DOS ENSAIOS QUÍMICOS (C). Fonte: Autor (2017). Com o propósito de simplificar o grande número de variáveis utilizadas nas análises, optou-se pela aplicação de duas técnicas multivariadas, a saber: análise de agrupamentos e de componentes principais. Também, os dados foram submetidos ao processamento gráfico e analítico, utilizando-se a planilha eletrônica EXCEL da Microsoft, versão 2016 e o programa estatístico de código livre RStudio, versão Conforme VICINI (2005) e MINGOTI (2005), a escala de valores e unidades podem influenciar os resultados na análise por meio de técnicas multivariadas, sendo necessária a padronização dos dados. Logo, neste trabalho optou-se por padronizar os dados, utilizando-se média zero e variância um, segundo a Equação 2: 20

29 Em que, z = X X S z: Dado padronizado; X: dado original; X : Média dos dados; S: Desvio padrão. 21

30 5. RESULTADOS E DISCUSSÃO Na Tabela 3 são apresentados os valores percentuais médios da composição química elementar, o teor de umidade e o valor de ph para as madeiras estudadas. TABELA 3 - VALORES MÉDIOS DA CARACTERIZAÇÃO TECNOLÓGICA DAS MADEIRAS ESTUDADAS. Nome Nome Vulgar Científico %TU %AF %AQ %NAOH %E/T %LIG %HOL %TC ph Angelim Hymenolobium pedra sp. 6,35 5,07 6,53 11,81 7,78 30,58 61,51 0,13 4,66 Angelimamargoso Vatairea sp. 6,50 5,41 6,62 16,91 11,64 30,05 57,96 0,35 6,39 Cambará Qualea sp. 6,21 3,44 3,82 10,80 3,94 28,04 67,06 0,96 4,87 Castanhajarana Lecythis sp. 7,65 5,83 5,92 15,02 7,27 35,48 56,93 0,33 4,48 Cedrinho Erisma uncinatum 7,93 1,72 2,58 8,41 3,57 36,97 58,79 0,68 3,54 Cupiúba Goupia glabra 8,09 7,48 7,82 14,23 8,13 33,51 57,76 0,60 3,73 Itaúba Mezilaurus itauba 7,87 5,18 5,43 9,95 10,52 34,37 54,70 0,41 3,80 Muiracatiara Astronium sp. 7,06 3,06 6,91 20,73 9,38 29,98 60,26 0,38 4,84 Roxinho Peltogyne sp. 6,01 3,29 4,57 17,53 9,08 28,90 61,65 0,37 4,03 Tauari Couratari sp. 6,18 2,64 2,67 5,54 3,14 29,35 66,21 1,31 5,18 %TU: Teor de umidade; %AF: Teor de extrativos em água fria; %AQ: Teor de extrativo em água quente; %NAOH: Teor de extrativo em NaOH (1%); %E/T: Teor de extrativo em Etanol:Tolueno (1:2); %LIG: Teor de lignina; %HOL: Teor de Holocelulose; %TC: Teor de Cinzas; ph: ph. Conforme observado na Tabela 3, os maiores teores de extrativos solúveis em água fria e água quente foram para a madeira de cupiúba (7,48% e 7,81%), de extrativos solúveis em NaOH 1% para a madeira de muiracatiara (20,73%), de extrativos solúveis em etanol/tolueno para a madeira de angelim-amargoso (11,63%), e o maior teor de lignina foi para a madeira de cedrinho (36,96%). Os maiores teores de holocelulose encontrado foi para a madeira de cambará (66,06%), de cinzas foi para a madeira de tauari. Já o maior valor de ph foi observado para a madeira de angelim-amargoso (6,38 próximo de neutro) e o menor valor de ph para a madeira de cedrinho (3,54 ácido). Para fins de comparação de resultados organizou-se a Tabela 4 abaixo. Visando uma comparação mais acurada, utilizou-se também a Equação 1, descrita anteriormente, para quantificar a holocelulose do trabalho de Santana e Okino (2007), pois esses autores, quantificaram a 22

31 celulose e poliose separadamente, o que resultou em um somatório acima de 100%. TABELA 4 - DADOS DA LITERATURA PARA FINS DE COMPARAÇÃO. Autor Nome científico (AUTOR, 2017) Nome vulgar %E %LIG %HOL %TC %TU ph (ALMEIDA et al., 2015) (CASTRO, 2012) (SANTANA e OKINO, 2007) (SANTANA e OKINO, 2007) (ROMANINI et al., 2014) (ALMEIDA et al., 2015) (SANTANA e OKINO, 2007) (ROMANINI et al., 2014) (SANTANA e OKINO, 2007) (ALMEIDA, 2013) (SANTANA e OKINO, 2007) (ALMEIDA et al., 2015) (ALMEIDA, 2013) (SANTANA e OKINO, 2007) (SANTANA e OKINO, 2007) Hymenolobium petraeum Hymenolobium petraeum Ducke Hymenolobium petraeun Ducke Vatairea paraensis Ducke Hymenolobium sp. Hymenolobium sp. Hymenolobium sp. Vatairea sp. Angelim pedra 3,01 23,84 73, Angelim pedra 11,52 31,77 56,15 0, Angelim pedra 4,40 30,30 64,90 0, Angelimamargoso 17,30 28,30 53,80 0, Qualea albiflora Qualea sp. Cambará 3,41 31,32 64,67 0, Erisma uncinatum Erisma uncinatum Warm. Mezilaurus itauba Mezilaurus itauba (Meisn.) Taub. ex Mez Astronium lecointei Astronium gracile Engl. Peltogyne lecointe Erisma uncinatum Erisma uncinatum Mezilaurus itauba Mezilaurus itauba Cedrinho 3,47 22,01 74, Cedrinho 1,70 32,80 64,70 0, Itaúba 8,21 31,90 59,40 0, Itaúba 10,00 32,70 57,00 0, Astronium sp. Muiracatiara 12, ,04 4,53 Astronium sp. Muiracatiara 8,80 29,20 61,40 0, Peltogyne sp. Roxinho 2,69 23,98 73, Couratari spp. Couratari sp. Tauari 11, ,35 4,74 Couratari sp. Couratari sp. Tauari 1,40 33,30 63,70 1, Couratari stellata A.C.Sm. Couratari sp. Tauari 1,00 33,30 63,90 1, %E: Teor de extrativo em Etanol:Tolueno (1:2); %LIG: Teor de lignina; %HOL: Teor de Holocelulose; %TC: Teor de Cinzas; %TU: Teor de umidade; ph: ph. Confrontando-se os resultados dessa pesquisa (Tabela 3) com os dados da literatura (Tabela 4), verifica-se que para a madeira de angelim pedra, quando comparado aos trabalhos de Almeida et al. (2015), os valores de extrativos (E/T) e lignina foram superiores e o de holocelulose inferior. Comparando-se com os dados de Castro (2012), os valores de extrativos (E/T) e lignina foram inferiores, holocelulose superior e cinzas inferior. Comparado a Santana e Okino (2007), os valores de extrativos (E/T) foram superiores, lignina semelhante, holocelulose e cinzas inferiores. Para a madeira de angelim amargoso, quando comparado com os estudos de Santana e Okino (2007), os valores de extrativos (E/T) foram inferiores, lignina superior, holocelulose superior e cinzas inferior. 23

32 Para a madeira de cambará, quando comparado a Romanini et al. (2014), os valores de extrativos (E/T) foram semelhantes, lignina inferior, holocelulose e cinzas superiores. Para a madeira de cedrinho, quando comparado a Almeida et al. (2015) os valores de extrativos (E/T) foram semelhantes, lignina superior e holocelulose inferior. Comparado a Santana e Okino (2007), os valores de extrativos (E/T) foram superiores, lignina superior, holocelulose e cinzas inferiores. Para a madeira de itaúba, quando comparado a Romanini et al. (2014), os valores de extrativos (E/T) e lignina foram superiores, holocelulose inferior e cinzas semelhantes. Comparado a Santana e Okino (2007), os valores de extrativos (E/T) foram semelhantes, lignina superior, holocelulose inferior e cinzas superior. Para a madeira de muiracatiara, quando comparado a Almeida (2013), o valor de umidade foi inferior, extrativos (E/T) inferiores e ph semelhantes. Comparado a Santana e Okino (2007), os valores de extrativos (E/T), lignina e holocelulose foram semelhantes, sendo os de cinzas inferior. Para a madeira de roxinho, quando comparado a Almeida et al. (2015), os valores de extrativos (E/T) e lignina foram superiores, sendo o de holocelulose inferior. Para a madeira de tauari, quando comparado a Almeida (2013), os valores de umidade e extrativos (E/T) foram inferiores, sendo o de ph superior. Comparado ambos tauari de Santana e Okino (2007), os valores de extrativos (E/T) foram superiores, lignina inferiores, holocelulose superiores e cinzas semelhantes ANÁLISE DE AGRUPAMENTOS AA Os valores médios padronizados (Equação 2), utilizados para a realização da AA, encontra-se na Tabela 5. 24

33 TABELA 5 VALORES MÉDIOS PADRONIZADOS. Nome Vulgar %TU %AF %AQ %NAOH %E/T %LIG %HOL %TC ph Angelim pedra -0,764 0,433 0,686-0,277 0,114-0,371 0,310-1,191 0,130 Angelim-amargoso -0,583 0,625 0,736 0,823 1,407-0,540-0,586-0,578 2,161 Cambará -0,935-0,497-0,807-0,494-1,177-1,190 1,714 1,168 0,371 Castanha-jarana 0,802 0,864 0,349 0,415-0,060 1,215-0,848-0,643-0,088 Cedrinho 1,143-1,475-1,491-1,011-1,300 1,695-0,379 0,367-1,188 Cupiúba 1,335 1,803 1,394 0,245 0,229 0,578-0,637 0,136-0,97 Itaúba 1,064 0,496 0,078-0,678 1,033 0,856-1,411-0,409-0,882 Muiracatiara 0,089-0,714 0,896 1,648 0,651-0,562-0,007-0,495 0,336 Roxinho -1,176-0,582-0,397 0,957 0,548-0,912 0,345-0,509-0,611 Tauari -0,975-0,952-1,444-1,629-1,445-0,769 1,498 2,155 0,742 %TU: Teor de umidade; %AF: Teor de extrativos em água fria; %AQ: Teor de extrativo em água quente; %NAOH: Teor de extrativo em NaOH (1%); %E/T: Teor de extrativo em Etanol:Tolueno (1:2); %LIG: Teor de lignina; %HOL: Teor de Holocelulose; %TC: Teor de Cinzas; ph: ph. De acordo com Valentin (2000), é possível avaliar o grau de deformação provocado pela construção do dendrograma, calculando-se o coeficiente de correlação cofenético (CCC). Na construção do dendrograma desse estudo, optou-se pela utilização da distância euclidiana e ligação completa, que neste caso, apresentou um coeficiente de correlação cofenético (CCC) de 0,8397, indicando uma baixa distorção no dendrograma (Figura 4). Conforme Souza (1989), é usual definir o número de agrupamentos pelo traçado de uma linha (linha fenon), paralela ao eixo horizontal, interceptando qualquer número de ramos. O número de ramos interceptados é o número de agrupamentos formados. Consequentemente, este número varia, segundo o nível de homogeneidade selecionado. Quanto maior a homogeneidade dos agrupamentos, menor a heterogeneidade entre eles. Com base nas caraterísticas tecnológicas analisadas, traçou-se a linha fenon, paralela ao eixo horizontal, com o intuito de classificação dos grupos por espécies (Figura 4 e a Tabela 6), com suas distâncias euclidianas em ordem crescente. 25

34 FIGURA 4 - DENDROGRAMA DE CLUSTER PARA OS ESPÉCIES. TABELA 6 ESPÉCIES E SUAS DISTÂNCIAS EUCLIDIANA. Angelim pedra Angelim amargoso Cambará Castanha jarana Cedrinho Cupiúba Itaúba Muiracatiara Roxinho Angelim Amargoso 2,88 Cambará 3,62 4,91 Castanha jarana 2,73 3,56 4,91 Cedrinho 4,84 6,34 4,67 3,90 Cupiúba 3,44 4,33 5,42 2,05 4,94 Itaúba 3,29 4,18 5,36 1,95 3,79 2,45 Muiracatiara 2,60 2,68 4,25 3,06 5,15 3,75 3,76 Roxinho 2,32 3,54 3,32 3,67 4,80 4,42 3,95 2,22 Tauari 4,89 5,95 1,82 5,81 4,66 6,38 5,99 5,59 4,71 O tauari e o cambará apresentaram a menor distância euclidiana (1,82), formando o Grupo 4. A segunda menor distância foi entre a itaúba e a castanha-jarana (Grupo 1) com valor de 1,95. Já a terceira menor distância foi entre a cupiúba e a castanha jarana com 2,05 de distância (Grupo 1). O cedrinho não apresentou uma similaridade forte com os outros indivíduos, ficando isolado no Grupo 3. O heatmap (Figura 5), é um mapa de cor que quando aliado ao dendrograma, são muito eficientes visualmente, pois de modo mais intuitivo, demonstram a similaridade entre as variáveis e indivíduos estudados, pois ao transformar números em degradê de cores, eles 26

35 simplificam a interpretação e entendimento dos dados, evidenciando suas similaridades e dissimilaridades. Na Figura 5 apresenta-se o heatmap associado ao dendrograma, para as espécies e os ensaios efetuados FIGURA 5 - HEATMAP COM DUPLA ENTRADA DE DENDROGRAMA PARA AS VARIÁVEIS E ESPÉCIES. Na Figura 5, observa-se que o cambará e o tauari apresentaram uma nítida similaridade entre suas variáveis, onde os extrativos em NaOH (1%), em etanol:tolueno 1:2 (E/T), em água quente (AQ), em água fria (AF) e o teor de umidade (TU), apresentaram baixos valores. Já a holocelulose (HOL), o teor de cinzas (TC) e o ph apresentaram valores mais altos. Porém o cedrinho, que está mais próximo as espécies descritas acima, apresenta altos teores de lignina e de umidade e um baixo de ph, porém continua mais próximo ao cambará e o tauri, enquanto que para as demais espécies essa dissimilaridade foi suficiente para classifica-lo como outro grupo (Grupo 3). Já a cupiúba, a castanha-jarana e a itaúba, se 27

36 assemelham pelos teores de E/T, AQ, AF, LIG e TU, que estão com altos valores, sendo que a HOL, TC e ph apresentam baixos valores. Uma vez que a cupiúba apresentou valores muito altos em AQ e AF, ficou mais distante, sendo a castanha-jarana e a itaúba mais próximas. Por fim, o angelim-amargoso apresentou um ph discrepante (maior) em relação às espécies mais próximas de seu grupo (Grupo 2), porém não sendo suficiente para separá-lo desse grupo, pois as outras variáveis compensaram essa dissimilaridade ANÁLISE DE COMPONENTES PRINCIPAIS ACP Segundo Vicini (2005) existem dois métodos para determinar o número de componentes a serem utilizados na análise. O primeiro consiste em selecionar aquelas componentes cujos valores próprios sejam superiores a 1, ou que possuem uma variância igual ou superior a 70%. Esse critério de seleção é sugerido por Kaiser (1960), citado por Mardia (1979). O segundo método, denominado de método gráfico, representa, graficamente, a porcentagem de variação explicada pela componente nas ordenadas, e os autovalores (variância) em ordem decrescente nas abscissas. Quando essa percentagem diminui, e a curva passa a ser praticamente paralela ao eixo das abscissas, exclui-se os componentes que restam, pois possuem pouca informação. Esse critério, que considera os componentes anteriores ao ponto de inflexão da curva, foi sugerido por Cattel (1966) e exemplificado por Pla (1986). No presente estudo 77,702% da variação total dos dados foi explicada pelos dois primeiros componentes (Tabela 7), com o terceiro componente em diante com variância menor que 1, sendo suficiente para ambos critérios de seleção de Kaiser (primeiro método). Logo, o conjunto original de nove variáveis e dez espécies pode ser reduzido a uma nova dimensão de dois componentes principais e dez espécies, sendo a perda de informação de apenas 22,30%. 28

37 TABELA 7 - AUTOVALORES E A VARIAÇÃO EXPLICADA PARA CADA COMPONENTE. Componentes Variância Desvio padrão % Individual % Acumulado 1 4,269 2,066 47,429 47, ,725 1,651 30,274 77, ,81 0,9 8,998 86,7 4 0,532 0,73 5,914 92, ,347 0,589 3,857 96, ,225 0,475 2,503 98, ,084 0,289 0,928 99, ,009 0,094 0, No gráfico da variância (segundo método), do terceiro componente em diante, ocorreu um decréscimo paulatino dos 22,298% de explicação restantes até o nono componente (Figura 6). Confirmando o que já tinha sido evidenciado pelo primeiro método, ou seja, é possível a redução de dimensionalidade para apenas os dois primeiros componentes. FIGURA 6 - PROPORÇÃO DA VARIÂNCIA EXPLICADA PELOS COMPONENTES. A Figura 7 representa o quanto cada variável contribuiu para o primeiro (A), segundo (B) e o primeiro mais o segundo (C) componente principal, onde a linha tracejada vermelha, indica a contribuição média esperada (para um dado componente, uma variável com uma contribuição 29

38 maior do que esta linha de corte, indica a importância dela na contribuição para este componente). A holocelulose, os extrativos em água quente, o teor de cinzas, os extrativos em etanol/tolueno (1:2) e os extrativos em água fria foram os maiores contribuintes para o CP1. A lignina, o teor de umidade, o ph e os extrativos em NaOH (1%) foram os maiores contribuintes para o CP2. Já a liginina, o teor de umidade, a holocelulose, os extrativos em etanol/tolueno (1:2) e os extrativos em água quente para ambos os componentes principais. FIGURA 7 - CONTRIBUIÇÃO DAS VARIÁVEIS PARA COM OS CP1 (A), CP2 (B), CP1 E CP2 RESPECTIVAMENTE (C). FIGURA 8 - CONTRIBUIÇÃO DAS ESPÉCIES PARA COM OS CP1 (D), CP2 (E), CP1 E CP2 RESPECTIVAMENTE (F). 30