Secagem e armazenamento na qualidade de grãos de milho e na produção de etanol

Abstract

As etapas de pós-colheita tem função importante na cadeia produtiva de alimentos e biocombustíveis para garantia de qualidade e aumento de produção. O objetivo foi avaliar a qualidade físico-química de grãos de milho e os efeitos no rendimento final do etanol em função da utilização de diferentes temperaturas do ar de secagem (80, 100 e 120 °C), teores de água dos grãos (18, 17, 16, 15, 14 e 13% b.u.) e condições de armazenamento dos grãos de milho (12% b.u.) em ambiente a 23 °C e refrigerado a 10 °C, durante seis meses. Os experimentos de secagem e armazenamento, a modelagem matemática da secagem, as análises das propriedades físicas e da qualidade físico-química dos grãos foram realizadas no Laboratório de Pós-Colheita de Grãos (CPCS/UFMS), enquanto que, a avaliação de amido e rendimento de etanol foi realizada na indústria Usimat Flex (cidade Campos de Júlio, MT). Para o ajuste dos modelos matemáticos aos dados experimentais, realizaram-se análise de regressão não linear, através do programa computacional Statistica 7.0®. Os resultados obtidos permitiram concluir que: o modelo não linear de Midilli foi o que melhor ajustou às curvas de secagem do milho; a equação de Arrhenius apresentou energia de ativação para a difusão líquida durante a secagem de 26,8 kJ mol-1 para os grãos de milho; a redução do teor de água ocorreu aumento da energia necessária para a remoção de água do produto (3855 kJ kg-1); a redução dos teores de água, associados ao aumento da temperatura do ar de secagem reduziu a qualidade físico-química e interferiu negativamente nas propriedades físicas dos grãos de milho; a temperatura do ar de secagem de 80 °C foi a mais adequada para a qualidade dos grãos; a condição de armazenamento com resfriamento artificial de 10 °C manteve as propriedades físicas e a qualidade físico-química dos grãos de milho, ao longo de seis meses de armazenamento; o tempo de armazenamento de seis meses alterou as propriedades físicas e reduziu a qualidade físico-química dos grãos de milho, na condição de armazenamento com temperatura de 23 °C; o processo de secagem dos grãos de milho favoreceu o aumento da porcentagem de amido (6%) e rendimento do etanol nos grãos de milho (33 L ton-1); a qualidade dos grãos de milho nos teores de lipídeos e porcentagem de amido foi reduzida, com o aumento da temperatura do ar de secagem, interferindo diretamente na redução do rendimento de etanol, em 38,74 L ton-1 de grãos; a condição de armazenamento em ambiente refrigerado a 10 °C, durante seis meses foi a mais favorável, em relação à manutenção dos teores de lipídeos (+2%), porcentagem de amido (+6%) e rendimento de etanol dos grãos de milho (+33 L ton-1).

ABSTRACT - The stages of post-harvest plays an important role in the food chain and biofuels for quality assurance and increased production. The objective was to evaluate the physical-chemical quality of maize grains and effects on the final ethanol yield for the use of different temperatures of the drying air (80, 100, 120 °C), grain moisture contents (18, 17, 16, 15, 14 and 13% w.b.) and storage conditions for corn kernels (12% w.b.) environment at 23 °C and cooled to 10 °C for six months. Drying and storage of the experiments, mathematical modeling drying the tests of physical properties and physical-chemical quality of the grains were held in Grain Postharvest Laboratory (CPCS / UFMS), while the evaluation of starch and ethanol yield was carried out in Usimat Flex industry (City Campos de Júlio, MT). To adjust the mathematical models to experimental data were performed non-linear regression analysis using software Statistical 7.0®. The results showed that: the non-linear model Midilli was what best adjusted to corn drying curves; Arrhenius equation presented activation energy for liquid diffusion during drying of 26.8 kJ mol-1 for the corn grains; reducing the water content was increased energy required for the product water removal (3855 kJ kg-1); the reduction of water levels, associated with increased drying air temperature reduced the physical and chemical quality and a negative influence on the physical properties of corn kernels; the temperature of the drying air of 80 °C was optimal for the quality of the seeds; the storage condition artificial cooling of 10 °C maintained the physical properties and physic-chemical quality of corn, over six months of storage; storage time six months alter the physical properties and reduced physical-chemical quality of maize grains, the storage condition of 23 °C; the drying process of corn kernels favored the increase in the percentage of starch (6%) and ethanol yield in corn kernels (33 ton L-1); the quality of corn grains in the levels of lipids and starch percentage was decreased with the increase in drying air temperature, interfering directly in the reduction of the ethanol yield in 38.74 L ton-1; the storage conditions under refrigeration at 10 °C for six months was more favorable in relation to the maintenance of lipid levels (+2%), percentage of starch (+6%) and ethanol yield from corn grains (+33 ton L-1).