Ozonização de grãos de arroz com casca em diferentes combinações de vazões específicas e altura da coluna: processo de saturação, controle de Sitophilus zeamais e efeitos na qualidade

Abstract

Dentro do sistema de produção do arroz, a pós-colheita necessita de atenção especial, pois nesta fase o custo agregado ao produto é o mais alto, devido aos gastos que já foram realizados no decorrer do processo de produção. Uma alternativa que tem se destacado para garantir a qualidade dos produtos no armazenamento é o uso do gás ozônio (O3). Este tem sido efetivamente usado para controlar o crescimento de fungos, reduzir a contaminação de micotoxinas em grãos e cereais e também no controle de insetos-praga, conferindo diversas vantagens sobre os métodos tradicionais. Dessa forma, com o presente trabalho objetivou-se (i) descrever a cinética de saturação do O3 em diferentes vazões específicas e alturas de coluna de grãos de arroz em casca; (ii) analisar a eficácia no controle de insetos de Sitophilus zeamais e (iii) analisar o efeito da ozonização na qualidade dos grãos. Foi utilizado um protótipo de 15 cm de diâmetro e 20 cm de altura, dotado de um plenum de tela metálica para permitir a passagem do gás e sustentação do produto. A concentração de entrada de O3 utilizada foi de 5,0 mg L-1, utilizando alturas de coluna de 18 cm e 9 cm nas vazões específicas de 0,5, 1,0, 1,5 e 2,0 m³ min-1 t-1. Em todas as etapas o período de exposição do produto a ozonização foi de 8 horas, sendo a concentração residual de O3 determinada em pequenos intervalos de tempo. Na avaliação de qualidade, foram considerados os parâmetros teor de água, condutividade elétrica e cor. Para o procedimento na altura de coluna de 18 cm e nas vazões específicas de 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 m³ min-1 t-1, o tempo de saturação foi de 224,43, 148,01, 87,03 e 61,27 min, respectivamente. Já a concentração de saturação foi de 1,07, 1,67, 2,28 e 2,70 mg L-1, respectivamente. Para o procedimento na altura de coluna de 9 cm e nas vazões específicas de 0,5; 1,0; 1,5 e 2,0 m³ min-1 t-1, o tempo de saturação foi de 184,88, 114,84, 59,81 e 47,08 min, respectivamente. Já a concentração de saturação foi de 1,38, 2,28, 2,55 e 2,95 mg L-1, respectivamente. Em todas as condições, houve mortalidade de pelo menos 95% dos insetos de Sitophilus zeamais. No que se refere as propriedades físicas dos grãos ozonizados, observou-se que as condições de trabalho adotadas não provocaram alterações no teor de água e condutividade elétrica. Enquanto que na avaliação da cor, o tratamento provocou alteração apenas no parâmetro tonalidade de cor, quando se utilizou a altura de coluna de 9 cm combinado com as vazões específicas de 1,5 e 2,0 m³ min-1 t-1. Palavras-chave: Ozônio. Cinética de decomposição. Oryza sativa.

Within the rice production system, post-harvest needs special attention, as in this phase the added cost to the product is the highest, due to the expenses that have already been incurred during the production process. An alternative that has stood out to ensure the quality of products in storage is the use of ozone gas (O3). This has been effectively used to control fungal growth, reduce mycotoxin contamination in grains and cereals and also to control insect pests, offering several advantages over traditional methods. Thus, the present work aimed to (i) describe the kinetics of O3 saturation at different specific flows and column heights of paddy rice grains; (ii) analyze the effectiveness in controlling Sitophilus zeamais insects and (iii) analyze the effect of ozonation on grain quality. A prototype measuring 15 cm in diameter and 20 cm in height was used, equipped with a metallic mesh plenum to allow the passage of gas and support the product. The O3 inlet concentration used was 5,0 mg L-1, using column heights of 18 cm and 9 cm at specific flows of 0,5; 1,0; 1,5 and 2,0 m³ min-1 t-1. In all stages, the period of exposure of the product to ozonation was 8 hours, with the residual concentration of O3 determined in small intervals of time. In the quality evaluation, the parameters water content, electrical conductivity and color were considered. For the procedure at a column height of 18 cm and specific flows of 0,5; 1,0; 1,5 and 2,0 m³ min-1 t-1, the saturation time was 224,43; 148,01; 87,03 and 61,27 min, respectively. The saturation concentration was 1,07; 1,67; 2,28 and 2,70 mg L-1, respectively. For the procedure at a column height of 9 cm and specific flows of 0,5; 1,0; 1,5 and 2,0 m³ min-1 t-1, the saturation time was 184,88; 114,84; 59,81 and 47,08 min, respectively. The saturation concentration was 1,38; 2,28; 2,55 and 2,95 mg L-1, respectively. In all conditions, there was mortality of at least 95% of the Sitophilus zeamais insects. With regard to the physical properties of ozonized grains, it was observed that the working conditions adopted did not cause changes in water content and electrical conductivity. While in the color evaluation, the treatment caused alteration only in the color tonality parameter, when a column height of 9 cm was used combined with the specific flows of 1,5 and 2,0 m³ min-1 t-1 Keywords: Ozone. Decomposition kinetics. Oryza sativa.