Efeitos da Temperatura de Armazenamento na

Efeitos da Temperatura de Armazenamento na
Composição Centesimal, Qualidade do Óleo e
Teor de Tocoferóis de Grãos de Milho
29
Bruno Artur Rockenbach1; Wilner Brod Peres1; Valmor
Ziegler1; Rodrigo Fernandes dos Santos1; Ricardo Tadeu
Paraginski1; Moacir Cardoso Elias1
RESUMO
Grãos de milho são produzidos e consumidos em todo o país, sendo parte
da produção destinada à produção de óleo vegetal, necessitando os grãos de
armazenamento para atender a demanda das indústrias. Dentre os fatores
que interferem na qualidade de armazenamento, a temperatura é um dos mais
importantes. Assim, considerando a importância do milho, e a necessidade de
armazenamento dos grãos para industrialização durante o ano, o objetivo no
trabalho foi avaliar os efeitos das temperaturas de armazenamento de 5, 15, 25
e 35°C nos parâmetros químicos, na qualidade do óleo e no teor de tocoferóis
de grãos de milho. Foram utilizados grãos de milho, produzidos no município de
Santo Augusto-RS e secos até umidade de 14% para o armazenamento. Os grãos
foram armazenados em sacos de polietileno nas respectivas temperaturas, sendo
aerados a cada 45 dias, caracterizando um sistema semi-hermético. As análises
foram realizadas no início e ao final de 12 meses de armazenamento. Os resultados
indicaram que o armazenamento em temperaturas na faixa de 5 a 35°C não afeta
os teores de minerais, proteína bruta, lipídios, carboidratos e fibra bruta, porém em
temperaturas mais elevadas ocorre uma redução na umidade, no teor de tocoferóis e
no coeficiente K232, com aumento da acidez e do coeficiente K270 e, indicando que os
grãos destinados a industrialização necessitam ser armazenados em temperaturas
baixas, principalmente quando destinados a extração de óleo.
Palavras-chave: Temperatura, Armazenamento, Qualidade, Lipídios, Tocoferóis.
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: 96.010-900, Caixa Postal 354, Fone: (0xx53) 3275-7358, E-mail: [email protected]
1
349
INTRODUÇÃO
A estimativa para a safra de grãos 2013/2014 no Brasil é de cerca de
191 milhões de toneladas. Desse total, o país deve produzir 81,5 milhões de
toneladas milhões de toneladas de grãos de milho, ou seja, 42% da produção
nacional (Conab, 2014). Durante a etapa de pós-colheita ocorrem perdas de
aproximadamente 10%, que também podem reduzir a qualidade dos grãos e
diminuir o valor de mercado, principalmente na etapa de armazenamento.
Alterações durante o armazenamento podem reduzir a qualidade dos grãos,
sendo que vários fatores podem interferir na qualidade, como a qualidade inicial
dos grãos, temperatura, umidade relativa do ar, atmosfera de armazenamento,
teor de grãos de quebrados, teor de impurezas, presença de micro-organismos,
insetos e ácaros (Reed et al., 2007; Rehman et al., 2002). De acordo com Park et
al. (2012) e Paraginski et al. (2014), a temperatura de armazenamento é um dos
principais fatores que interfere na qualidade, pois segundo Aguiar et al. (2012) e
Santos et al. (2004), a temperatura acelera reações bioquímicas e metabólicas
dos grãos, pelas quais reservas armazenadas no tecido de sustentação são
desdobradas, transportadas e ressintetizadas no eixo embrionário.
Assim, considerando a importância da temperatura na qualidade de
armazenamento e que parte da produção é destinada a produção de óleo vegetal,
o objetivo no trabalho foi avaliar a composição centesimal, os parâmetros de
qualidade do óleo extraído e o teor de tocoferóis de grãos de milho ao final de
12 meses de armazenamento.
MATERIAL E MÉTODOS
Foram utilizados grãos de milho produzidos no município de Santo
Augusto-RS, região norte do Rio Grande do Sul, Brasil, latitude S 27°53’18”,
longitude W 53°47’20” e altitude de 489 metros, colhidos mecanicamente
com umidade próxima a 18%. Os grãos foram secos em secador estacionário
protótipo do Laboratório de Grãos até a umidade de 14%, com temperatura
do ar de secagem de 35°C. Depois da secagem os grãos foram classificados
com utilização de peneira circular de 5,0 e 7,0 mm, sendo utilizados apenas
os grãos retidos na peneira de 7,0 mm para uniformidade do diâmetro
das amostras. Os grãos foram armazenados em sacos de polietileno e ao
abrigo da luz em sistema semi-hermético nas temperaturas de 5, 15, 25
e 35°C, com aerações periódicas a cada 45 dias. Nas amostras, antes do
armazenamento foi realizado expurgo com fosfeto de alumínio para evitar
350
a interferência de insetos no experimento. As avaliações foram realizadas
em triplicata no início do armazenamento (inicial) e ao final de 12 meses.
Os parâmetros avaliados foram composição centesimal, índice de acidez
dos lipídios, coeficiente de extinção específica (valor K 232 e K 270) e teor de
tocoferóis totais e individuais.
Composição química: A umidade foi determinada segundo normas da
ASAE (2000), durante 24 horas a 105°C. Os teores de proteína bruta, minerais,
lipídios e carboidratos foram determinados de acordo com metodologia da
Association of Official Analytical Chemists - AOAC (2006). O teor de fibra
bruta total foi realizado utilizando método químico, determinando o resíduo
orgânico insolúvel da amostra, após digestão ácida e alcalina, sendo
descontados destes os valores de cinzas (BRASIL, 1991).
Índice de acidez dos lipídios: O índice de acidez dos lipídios foi
realizado segundo normas do Instituto Adolfo Lutz para análises de alimentos
(2004). Os resultados foram expressos em mg NaOH por 100 gramas de
amostra.
Coeficiente de extinção específica (K 232 e K 270): Foram pesados
0,1 gramas de óleo em balão volumétrico de 10 mL, e posteriormente foi
completado o volume com iso-octano e realizado a leitura em espectrofotômetro
nos comprimentos de onda de 232 nm (K 232) e 270 nm (K 270) de acordo
com metodologia da AOCS (1997). Os resultados foram calculados pelos
coeficientes (absorbância/concentração x 1,0).
Teor de tocoferóis individuais e totais: A determinação dos teores
de alfa (α), beta (γ) e delta (δ) tocoferóis foi realizada segundo metodologia
adaptada de Chen e Bergman (2005) e Pestana et al. (2008). Os resultados
foram expressos em mg de tocoferol em 100 gramas de amostra.
Análise estatística: os resultados foram submetidos à análise de
variância ANOVA, e o efeito do armazenamento avaliado pelo teste de Tukey
(p≤0,05) com o programa SAS (SAS, INSTITUTE, 2002).
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os resultados dos parâmetros de composição centesimal (Tabela 1) indicam
que o aumento da temperatura de armazenamento resultou em redução no teor
de umidade de 14,31% no início do armazenamento para 7,79% na temperatura
de 35°C, sendo que nos teores de proteína bruta, fibra bruta, minerais, lipídios e
carboidratos não houve diferença.
351
Tabela 1. Parâmetros de composição centesimal de grãos de milho ao final de 12
meses de armazenamento nas temperaturas de 5, 15, 25 e 35°C.
Causas
Variação
de GL
SQ
QM
F
Prob (F)
Períodos
4
26,0225
6,5056
11,8038
0,0000
Locais
5
122,6499
24,5299
44,5070
0,0000
Períodos*Locais
20
13,7175
0,6858
1,2444
0,2383
Resíduo
90
49,0339
0,5511
Total
119
211,9934
Médias aritméticas simples de três repetições, seguidas por letras minúsculas iguais na mesma
coluna não diferem entre si (p≤0,05).
a
A redução da umidade é resultado do equilíbrio higroscópico dos grãos
com as condições ambientais. Quando a pressão de vapor do grão é maior que
a do ar circundante, ocorre o fenômeno de dessorção, havendo transferência de
vapor de água para o ar, reduzindo desta forma a umidade dos grãos. O equilíbrio
higroscópico é influenciado pela composição química do grão, integridade física,
estado sanitário, gradientes termo hídricos e as operações de pós-colheita, dentre
os quais a secagem e o armazenamento são as mais importantes (Carneiro
et al., 2005). Os resultados estão de acordo com Rehman et al. (2002), que
encontrou redução na umidade dos grãos armazenados durante 6 meses nas
temperaturas de 10, 25 e 35°C, onde os valores reduziram de 12,38% no início
do armazenamento para teores de 12,00, 9,32 e 7,70%, respectivamente.
Na Tabela 2 são apresentados os resultados de acidez dos lipídios,
valor K232 (produtos primários de oxidação) e valor K270 (produtos secundários
de oxidação) dos grãos de milho armazenados durante doze meses nas
temperaturas de 5, 15, 25 e 35°C. A acidez dos lipídios aumentou ao final de
12 meses de armazenamento nas temperaturas de 15, 25 e 35°C, sendo que
os maiores incrementos foram observados nas temperaturas de 25°C, devido
a maior umidade dos grãos, quando comparado aos grãos armazenados nas
temperaturas de 35°C. A redução da umidade na temperatura de 35°C, reduz a
atividade de água e consequentemente as alterações de degradação dos lipídios,
que de acordo com Gregory et al. (2008), ocorrem por hidrólise e oxidação,
resultando em aumento do teor de ácidos graxos livres. Segundo Genkawa et al.
(2008) o teor de acidez é uma variável analisada de grande importância, porque
durante o armazenamento as alterações ocorrem mais rapidamente nos lipídios,
quando comparados à amido e proteínas.
352
Tabela 2. Acidez (mg de NaOH.100gramas de óleo-1), valor K232 e valor K270 do
óleo extraído de grãos de milho ao final de 12 meses de armazenamento nas
temperaturas de 5, 15, 25 e 35°C.
Causas
Variação
de GL
SQ
QM
F
Prob (F)
Períodos
4
7,8411
1,9602
4,11
0,0044
Locais
5
12,5367
2,5073
5,26
0,0004
Períodos*Locais
20
10,9907
0,5495
1,15
0,3134
Resíduo
90
42,8990
0,4766
Total
119
74,2676
Médias aritméticas simples de três repetições, seguidas por letras minúsculas iguais na mesma
coluna não diferem entre si (p≤0,05).
a
A redução do valor de K232 (Tabela 2) indica que os produtos primários de
oxidação dos lipídios foram degradados formando produtos secundários da oxidação,
conforme observados no K270 na temperatura de 35°C. O maior valor observado na
temperatura de 25°C, para o K232, indica que os lipídios foram mais degradados ao final
de 12 meses de armazenamento. O maior valor observado em K270 se deve a maior
presença de compostos secundários originados da oxidação, onde na temperatura
de 35°C, se tem uma menor umidade, e consequentemente intensifica-se a reação
oxidativa. Os resultados estão de acordo com Rodrigues et al. (2012), que avaliaram
a estabilidade do óleo após aquecimento em micro-ondas, e concluiram que um
incremente nos valores de K270 são observados em um óleo de menor qualidade.
Na Tabela 3 são apresentados os resultados de tocoferóis individuais e totais
do óleo dos grãos de milho armazenados durante doze meses nas temperaturas de
5, 15, 25 e 35°C. Os resultados indicam uma redução no teor total para os grãos
armazenados na temperatura de 35°C, e as maiores reduções foram observadas
nos teores de gama e alfa tocoferóis.
Os resultados estão de acordo com Kim et al. (2007) e Cert et al. (2000)
que afirmam que os tocoferóis são degradados pelas reações de oxidação e são
rapidamente destruídos quando submetidos a condições de aquecimento. Os
tocoferóis são uns dos melhores antioxidantes naturais, e amplamente aplicado
para inibir a oxidação dos óleos e gorduras comestíveis, prevenindo a oxidação
dos ácidos graxos insaturados. Segundo Player et al. (2006) e Kim et al. (2007)
os antioxidantes possuem a capacidade de doar seu hidrogênio fenólico ao radical
livre, e o alfa-tocoferol por possuir alta atividade antioxidante em óleos vegetais,
possui uma baixa estabilidade durante o armazenamento.
Portanto, o armazenamento de grãos de milho em temperaturas na faixa de
5 a 35°C não afeta os teores de minerais, proteína bruta, lipídios, carboidratos e
fibra bruta, porém em temperaturas mais elevadas ocorre uma redução da umidade,
devido ao equilíbrio higroscópico dos grãos. Nos parâmetros de qualidade do óleo
353
de milho extraído, as maiores alterações foram encontradas nos grãos armazenados
na temperatura de 35°C, onde ocorreu uma redução no K232, com aumento do K270
e da acidez, além de ser observada uma redução nos teores de tocoferóis totais,
principalmente devido ao menor valor de alfa tocoferol, indicando que os grãos
precisam ser armazenados em temperaturas inferiores a 25°C para garantir uma
boa qualidade de óleo.
Proteína
(g 100g-1)
Lipídio
(g 100g-1)

Teores médios dos constituintes
Tratamentos
Parâmetros químicos
Tabela 3. Teor de tocoferóis totais e individuais do óleo de milho ao final de 12
meses de armazenamento nas temperaturas de 5, 15, 25 e 35°C.
Data de coleta (meses)
Ponto
zero
3
6
9
meses meses meses
12
meses
Média
Produtor Arapongas 38,50
39,87
39,10
39,29
40,55
39,46b
Produtor C. Mourão 39,32
40,10
40,00
39,97
41,23
40,13ab
Produtor Goiás
37,31
36,58
37,25
37,93
37,03
37,22c
CD Arapongas
38,61
39,52
39,36
39,45
40,80
39,55b
MIP Arapongas
39,03
39,68
39,49
39,76
40,45
39,68ab
TEST.Arapongas
39,55
40,53
40,16
40,15
40,96
40,27a
Média
38,72C
39,38B 39,23BC 39,42B 40,17A
Produtor Arapongas 21,27
20,91
21,82
20,98
20,78
21,15ab
Produtor C. Mourão 20,94
21,23
20,61
21,27
20,28
20,87b
Produtor Goiás
20,89
21,63
20,46
20,46
20,07
20,70b
CD Arapongas
21,87
21,81
21,59
21,93
20,65
21,57a
MIP Arapongas
21,47
21,36
21,37
22,03
21,45
21,54a
TEST.Arapongas
21,11
20,88
20,84
21,57
20,73
21,03ab
Média
21,26A
21,31A 21,12AB 21,37A 20,66B
C.V.%
1,89%
3,26%
Médias aritméticas simples de três repetições, seguidas por letras minúsculas iguais na mesma
coluna não diferem entre si (p≤0,05).
a
354
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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. 554-560, 2012.
AOAC - Association of Official Analytical Chemists. Official methods of Analysis.
18 ed. Washington DC US, 2006.
AOCS - American Oil Chemists’ Society. Official Methods and Recommended
Practices of the American Oil Chemists’ Society, Champaign, IL (1997).
ASAE - American Society of Agricultural Engineers. Moisture measurement-unground
grain and seeds. In: Standards, 2000.St. Joseph: ASAE, p. 563, 2000.
BRASIL. Ministério da Agricultura e Reforma Agrária. Fundação de Ciência e
Tecnologia – CIENTEC. Métodos Analíticos para controle de alimentos para uso
animal. INTERLAB VI. Portaria 108, de 4 de setembro de 1991. Diário Oficial da
União, seção I, p.19813, 1991.
CARNEIRO, L. M. T. A.; BIAGI, J. D.; FREITAS, J. G.; CARNEIRO, M. C.; FELÍCIO,
J. C. Diferentes épocas de colheita, secagem e armazenamento na qualidade de
grãos de trigo comum e duro. Bragantia, v. 64, p. 127-137, 2005.
CONAB, Companhia Nacional de Abastecimento, 2014. http://www.conab.gov.br
CERT, A.; MOREDA W.; PÉREZ-CAMINO, M. C. Chromatogra phic analysis of minor
constituents in vegetable oils. Journal of Chromatography A, v. 881, p. 131-148,
2000.
CHEN, M. H.; BERGMAN, C. J. A rapid procedure for analyzing rice bran tocopherol,
tocotrienol and γ-orizanol contents. Journal Food Analazy, v. 18, p. 139-151, 2005.
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. 515-522, 2008.
GREGORY, A. G.; TOSHITAKA, U.; FUMIHIKO, T.; DAISUKE, H. Effect of vapors
from fractionated samples of propolis on microbial and oxidation damage of rice
during storage. Journal of Food Engineering, v. 88, p. 341-352, 2008.
INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Métodos Físico-Químicos para Análise de Alimentos,
4ª Edição, São Paulo, 2004.
355
KIM, H. J.; LEE, O. H.; MIN, D. B. Effects and prooxidant mechanisms of oxidized
α-tocopherol on the oxidative stability of soybean oil. Journal of Food Science, v.
72, 2007.
PARAGINSKI, R. T.; VANIER, N. L.; BERRIOS, J. J.; OLIVEIRA, M.; ELIAS, M. C.
Physicochemical and pasting properties of maize as affected by storage temperature.
Journal of Stored Products Research, 2014.
PARK, C-E.; KIM, Y-S.; PARK, K-J.; KIM, B-K. Changes in physicochemical
characteristics of rice during storage at different temperatures. Journal of Stored
Products Research, v. 48, p. 25-29, 2012.
PESTANA, V. R.; ZAMBIAZI, R. C.; MENDONÇA, C. R.; BRUSCATTO, M. H.;
LERMA-GARCIA, M. J.; RAMIS-RAMOS, G. Quality Changes and Tocopherols and
γ-Orizanol Concentrations in Rice Bran Oil During the Refining Process. Journal of
the American Oil Chemists’ Society, v. 85, p. 1013-1019, 2008.
PLAYER, M. E.; KIM, H. J.; LEE, H.O.; MIN, D. B. Stability of α -,γ- or δ - tocopherol
during soybean oil oxidation. Journal of Food Science, v. 71, 2006.
REED, C.; DOYUNGAN, S.; IOERGER, B.; GETCHELL, A. Response of storage
molds to different initial moisture contents of maize (corn) stored at 25oC, and effect
on respiration rate and nutrient composition. Journal of Stored Products Research,
v. 43, p. 443-458, 2007.
REHMAN, Z-U.; HABIB, F.; ZAFAR, S. I. Nutritional changes in maize (Zea mays)
during storage at three temperatures. Food Chemistry, v. 77, p. 197-201, 2002.
RODRIGUES, N.; MALHEIRO, R.; CASAL, S.; MANZANERA, M. C. A. S.; ALBINO,
B.; PEREIRA, J. A. Influence of spike lavender (Lavandula latifolia Med.) essential
oil in the quality, stability and composition of soybean oil during microwave heating.
Food and Chemical Toxicology, v. 50, p. 2894-2901, 2012.
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. 110-119, 2004.
356