Fatores Abióticos e Bióticos no Armazenamento de Grãos

2 Ar intergranular e ar ambiente Fatores abióticos que influenciam pouco os grãos mas têm grande influência nos outros fatores bióticos do ecossistema insetos roedores microflora O ar externo quando insuflado na massa de grãos secagem ou aeração deve estar em condições que favoreçam a manutenção da qualidade do produto armazenado O ar intergranular tende a entrar em equilíbrio com o ar externo insuflado correspondendo a aproximadamente 50 do volume da estrutura de armazenagem Os grãos armazenados Principal fator biótico do ecossistema pois todas as ações envolvidas no gerenciamento de um sistema de armazenamento são executadas visando a sua preservação Considerado um organismo vivo com atividade fisiológica reduzida podendo permanecer assim por longos períodos Este baixo nível de atividade biológica dos grãos se deve aos baixos teores de água necessários para se obter uma armazenagem segura Respiração dos grãos armazenados Grão e microflora presentes no ecossistema respiram pelo mesmo princípio fisiológico interferindo diretamente no processo de deterioração do grão A respiração dos grãos ocorre na presença aeróbica ou na ausência de oxigênio anaeróbica Na respiração aeróbica ocorre uma oxidação completa da glicose produzindo dióxido de carbono água e energia enquanto na anaeróbica a glicose é completamente decomposta formando dióxido de carbono álcool etílico e energia Os efeitos diretos da respiração são a perda de peso e o aumento do teor de água e da temperatura do grão A intensidade do processo respiratório depende da umidade temperatura concentração de gases e formas de controle do ambiente de armazenamento além do tipo de grão Materiais estranhos na massa de grãos Fator abiótico que corresponde a galhos gravetos areia poeira dos grãos e outras impurezas que se misturam à massa de grãos Os materiais estranhos tendem a absorver umidade além de dificultar a passagem do ar de secagem eou aeração bloqueando os espaços intergranulares 3 Roedores no ambiente de armazenamento Fatores bióticos os ratos e camundongos podem contaminar os grãos armazenados por meio de pêlos e dejetos tornando o produto impróprio para o consumo humano ou de outros animais Felizmente as estruturas modernas de armazenagem são projetadas de maneira que eles não conseguem entrar ou sobreviver lá dentro e portanto não causam muitos danos aos grãos Pássaros no ambiente de armazenamento Fatores bióticos os pássaros são atraídos quando a cultura ainda se encontra no campo amadurecimento secagem colheita ou pelos grãos derramados próximos ao local de armazenamento Dependendo da situação podem invadir o ambiente de armazenagem danificando o produto Os pássaros são hospedeiros de piolhos e ácaros Seus ninhos servem de abrigo para insetos Suas fezes e penas podem causar doenças como diarréias histoplasmose aspergilose ou outras Ácaros no ambiente de armazenamento Fatores bióticos que merecem atenção especial particularmente em regiões próximas ao mar com climas úmidos e frios Os ácaros podem perfurar os grãos e sementes contaminando o produto e causando problemas nutricionais como a intoxicação se os grãos forem ingeridos ou manipulados Muitos dos ácaros se alimentam dos fungos existentes na massa de grãos Eles aparecem quando as condições de estocagem não estão adequadas ou quando os subprodutos dos grãos não são manuseados com cuidado Os ácaros encontrados no ambiente de armazenamento são bem pequenos medem entre 02 e 1 mm e se reproduzem rapidamente quando encontram condições adequadas temperatura 23ºC e umidade relativa 65 Duas famílias de ácaros são importantes como pragas de grãos armazenados Tyroglyphidae e Glycyphagidae sendo 3 espécies encontradas de forma mais representativa Acarus siro L Tyrophagus putrescentiae e Glycophagus destructor Principais ácaros do ambiente de armazenamento 4 Fungos e bactérias no ambiente de armazenamento Microflora Estes fatores bióticos estão sempre presentes no ecossistema mas inativos quando a umidade relativa de equilíbrio do ambiente de armazenamento é menor que 65 As bactérias são organismos unicelulares capazes de penetrar nos grãos apenas se existirem aberturas naturais como quebras tecidos aprodecidos ou ferimentos causados por insetos ou fungos Já os fungos são constituídos por delicados filamentos que se ramificam hifas formando um micélio Microflora e danos quantitativos O dano mais comum causado pelos fungos e bactérias é a descolorarão do grão e formação de uma camada de bolor que se mantém aderida ao fundo e às paredes do ambiente de armazenamento mesmo depois do descarregamento do produto Grãos danificados visivelmente por microorganismos apresentam odor forte e aparência bastante desagradável não podendo ser consumidos e devendo ser separados do resto da massa de grãos Microflora e danos qualitativos A ação da microflora pode alterar os grãos quimicamente aumentando os valores de ácidos graxos livres além de alterar a textura sabor e aroma dos subprodutos destes grãos O ataque da microflora pode ainda afetar a viabilidade das sementes e o aquecimento da massa de grãos para temperaturas até de 60ºC resultando em gradientes de temperatura que favorecem a migração de umidade Algumas vezes pode ocorrer também a combustão involuntária dentro da unidade armazenadora Micotoxinas e fungos Certos tipos de fungo podem em condições ambientais específicas produzir substâncias tóxicas para animais e humanos micotoxinas Estas substâncias não são visíveis não produzem odores nem qualquer outro indicativo de contaminação podendo ser identificadas apenas em laboratório FUNGOS E MICOTOXINAS DE GRANDE IMPORTÂNCIA MUNDIAL 5 O perigo das micotoxinas Os limites de contaminação dos grãos por micotoxinas é estabelecido pela ANVISA Mas estimase que ¼ dos grãos de todo o planeta são contaminados por estas substâncias tóxicas As micotoxinas são termoestáveis isto é não são destruídas por temperaturas elevadas cozimento fervura etc Sendo assim os grãos contaminados devem ser destruídos Para os humanos as consequências podem demorar a aparecer já que a sua dieta é variada Já nos animais o efeitos são intensos e rápidos pois sua dieta é fortemente baseada nos grãos Alguns efeitos nocivos das micotoxinas são aparecimento de tumores redução de peso problemas no fígado renais e neurológicos abortos e anomalias físicas Insetos no ambiente de armazenamento Existem aproximadamente 250 espécies de insetos característicos do ecossistema dos grãos armazenados sendo considerados os principais fatores bióticos causadores de perdas nos grãos e seus subprodutos Eles são caracterizados por pequenas dimensões e alguns atacam o produto ainda no campo entrando no ecossistema no momento do armazenamento dos grãos As taxas de desenvolvimento dos insetos e o aumento em suas populações são afetados principalmente pela temperatura da massa de grãos entre 27 e 34 ºC Em ambientes com temperaturas menores que 20 ºC e maiores que 42 ºC o desenvolvimento dos insetos é reduzido Danos causados pelos insetos aos grãos Os insetos podem perfurar e quebrar os grãos causar perda de peso e valor nutricional dos grãos aumentar de temperatura da massa de grãos e contaminar os grãos Os principais insetos encontrados no armazenamento de grãos são os besouros Rhyzopertha dominica Oryzaephilus surinamensis carunchos escaravelhos e as lagartas ou mariposas Ephestia cautella Walk Plodia interpunctella Hübn Outros fatores que influenciam os insetos Raramente os produtos armazenados são infestados por uma única espécie de insetos Por isso os efeitos dos vários fatores que influenciam o desenvolvimento das populações de insetos são complexos Para que a relação entre a infestação de insetos e as perdas causadas nos grãos sejam estimadas a interação entre os requerimentos de nutrientes temperatura umidade competição entre espécies relação com predadores e outros fatores precisam ser avaliadas 6 Indícios de problemas no ecossistema dos grãos armazenados Focos de calor ocorrem devido à respiração dos grãos e ao metabolismo dos insetos e microorganismos que geram o aquecimento e o consequente aumento de umidade em áreas localizadas da estrutura de armazenagem Caso a causa do problema não seja controlada estes focos de calor são difíceis de eliminar e contribuem para a proliferação de insetos e para a intensificação da respiração dos grãos e da microflora A condensação no ambiente de armazenagem A ocorrência mais comum é verificada quando o teto do silo aquecido durante o dia é resfriado durante a noite e o espaço entre a superfície da massa de grãos e o teto do silo alcança a temperatura de ponto de orvalho Neste caso ocorre o umedecimento do produto localizados na superfície da massa de grãos Migração de umidade no ambiente de armazenamento Gradientes elevados de temperatura podem intensificar as correntes de convecções naturais do ar intergranular resultando em um fenômeno chamado migração de umidade Um dos maiores problemas decorrentes da migração de umidade é a criação de condições favoráveis para o desenvolvimento de fungos e insetos Ainda as camadas contaminadas podem ser misturadas às não contaminadas quando ocorrer a descarga do produto armazenado A intensidade da migração de umidade poderá ser influenciada também pela espessura da massa de grãos e pela variação de temperatura em diferentes pontos da massa de grãos Migração de umidade nos períodos frios Durante os períodos de inverno e outono os grãos localizados próximos às paredes do silo e no topo da massa de grãos são resfriados com mais facilidade do que aqueles localizados na parte inferior e no centro do silo Depois de alguns dias devido ao gradiente de temperatura na massa de grãos são geradas correntes convectivas Ou seja o ar intergranular frio e denso localizado próximo às paredes do silo é puxado para baixo fluindo pelo centro do silo e puxando para cima o ar quente e menos denso localizado inicialmente nesta região 7 Migração de umidade nos períodos quentes Na primavera e no verão as temperaturas dos grãos próximos às paredes do silo aumentam e os grãos localizados no centro da instalação se mantêm resfriados Nestes períodos as correntes convectivas mudam sua direção O ar frio e mais denso localizado no centro do silo flui para baixo resultando em um movimento das correntes convectivas a partir do centro do silo em direção às suas laterais A condensação de água nos grãos armazenados é um processo natural diferente da migração de umidade ocorrendo com mais freqüência em climas muito quentes Em climas subtropicais e temperados se os grãos são armazenados com altas temperaturas e não são resfriados adequadamente antes da estação fria a umidade pode condensar também na parte inferior do silo A condensação pode ser observada também em áreas da massa de grãos cujas temperaturas são inferiores à temperatura de ponto de orvalho do ar insuflado Diferenças entre condensação e migração de umidade Por que manter o ecossistema dos grãos armazenados em segurança Os fatores bióticos e abióticos do ecossistema dos grãos armazenados interferem na qualidade do produto podendo afetar seu valor de mercado e seu potencial como matéria prima em diferentes indústrias alimentos energia farmácia cosméticos etc Outras variáveis também afetam este ecossistema como as variáveis químicas disponibilidade de oxigênio no ar intergranular e variáveis biológicas longevidade respiração maturidade póscolheita e germinação dos grãos O controle do ecossistema dos grãos armazenados visa impedir que os agentes nocivos aos grãos proliferem causando a sua deterioração Deterioração dos grãos armazenados A deterioração dos grãos é o principal fator que influencia no tempo para o armazenamento seguro e no tempo de secagem O limite aceitável para a perda de matéria seca em grãos devido à respiração durante o armazenamento é de 05 sendo que atualmente o valor de 03 vem sendo indicado por alguns autores Outros danos a serem evitados estão associados às características de qualidade do produto valor nutricional aparência odor composição química contaminações etc A perda de matéria seca pode ser estimada por meio de modelos matemáticos empíricos obtidos ajustandose dados experimentais que relacionam o tempo de armazenagem temperatura teor de água e perda de matéria seca O modelo mais utilizado é o apresentado por THOMPSON 1972 e mais recentemente por LACEY 1994 8 Armazenamento seguro O conceito de armazenamento seguro está associado à manutenção da qualidade dos grãos que por sua vez está relacionado à disponibilidade de alimentos livres de qualquer tipo de agente químico físico ou microbiológico e de substâncias ou materiais estranhos que poderiam estar presentes no produto no momento do consumo e quando ingeridos causar danos à saúde do consumidor O sucesso deste processo depende também das etapas anteriores a ele produção colheita e beneficiamento Todas estas etapas podem ser controladas respeitando algumas exigências de qualidade e segurança alimentar Alimentos seguros e armazenamento Programas de segurança alimentar e de boas práticas agrícolas devem ser seguidos visando reduzir as infestações e insetos e fungos em grãos armazenados assim como a ação de outros contaminantes Além dos procedimentos recomendados por estes programas a higiene do ambiente de armazenamento dos equipamentos e ambientes que os cercam são indispensáveis para a manutenção da qualidade dos produtos armazenados Durante o armazenamento um produto não aumenta sua qualidade O máximo que se consegue é manter a qualidade do produto após sua colheita Programas de Segurança Alimentar O Codex Alimentarius é um programa da Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação FAO e da Organização mundial da Saúde OMS cujas normas alimentares são reconhecidas e dirigidas a governos e à cadeia alimentar Estas normas são apresentadas sob a forma de códigos e práticas diretrizes e outras recomendações formando os programas de prérequisitos Os programas incluem as Boas Práticas Agrícolas BPA Procedimentos Operacionais e Padrões de Higienização POPH as Boas Práticas de Fabricação BPF e o Sistema APPCC Boas Práticas Agrícolas BPA Conjunto de recomendações que inclui princípios de higiene pessoal equipamentos utensílios e instalações desde a colheita até o armazenamento e transporte do produto Na armazenagem as recomendações incluem evitar locais relativamente úmidos para construção das instalações de processamento póscolheita manter a organização e limpeza das instalações monitorar o teor de água dos grãos ao longo do período de armazenamento utilizando métodos padrão de medida não misturar lotes de produto com diferentes teores de água evitar a reumidificação do produto e o seu contato com qualquer tipo de fonte de contaminação como animais equipamentos superfícies e utensílios não higienizados manter um programa de controle de pragas ter cuidado na aplicação de fumigantes e inseticidas 9 Procedimentos Operacionais e Padrões de Higienização POPH Planos elaborados para prevenir a contaminação direta indireta ou adulterações nos produtos Envolve itens referentes à qualidade da água condições de limpeza de equipamentos utensílios e materiais em geral que entrem em contato com o produto Isto inclui a proteção dos alimentos contra contaminação por lubrificantes combustíveis defensivos agrícolas agentes de limpeza e outras substâncias químicas ou contaminantes físicos e biológicos Os programas envolvem ainda o controle das condições de saúde dos trabalhadores higiene pessoal instalações sanitárias e controle de pragas Boas Práticas de Fabricação BPF Princípios aplicados nas indústrias de alimentos de forma a assegurar que todos os envolvidos na elaboração e processamento dos alimentos tenham conhecimento comprometimento e conscientização sobre princípios básicos de higiene e controle aplicados aos processos e produtos Incluem itens de controle de higiene e qualidade controle químico treinamento recepção de matériaprima ingredientes e materiais em geral rastreabilidade equipamentos e estruturas físicas das plantas de processamento de alimentos Sistema APPCC O sistema de Análises de Perigos e Pontos Críticos de Controle consiste em analisar cada etapa do processo antecipando possíveis erros e estabelecendose mecanismos de controle para que eles não ocorram Os programas de prérequisitos devidamente implantados são a base para a construção de um plano APPCC eficiente que garanta a segurança dos alimentos em conformidade com as exigências sanitárias quanto à produção elaboração e processamento de alimentos seguros Mais detalhes sobre este assunto NAVARRO S NOYES R T The mechanics and physics of modern grain aeration management 1 ed New York Crc Press 2001 Capítulo 2 SILVA J S Ed Secagem e armazenagem de produtos agrícolas 2 ed Viçosa Aprenda Fácil 2009 Capítulos 4 15 e 19 YAHIA M Modified and controlled atmospheres for the storage transportation and packaging of horticultural commodities 1ª ed QueretaroCRC Press 2009 HAGSTRUM DW et al Stored product protection Kansas State University 2012 Capítulos 2 a 8 e capítulos 10 20 e 24 httpwwwksreksuedubookstorepubsS156pdf