Efeito de níveis de hidróxido de sódio sobre o desenvolvimento de mofos e leveduras e valor nutricional do bagaço de cana-de-açúcar

A Moura Zanine, E Mauro Santos,D de Jesus Ferreira^* e O Gomes Pereira

Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Viçosa. Av. Olívia de Castro, 45, apt. 02, Clélia Bernardes,Viçosa - MG, 36570000
Anderson.zanine@ibest.com.br
*Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro

Resumo

O experimento foi desenvolvido objetivando-se avaliar o efeito da adição de hidróxido de sódio em doses crescentes, sobre o desenvolvimento de fungos e leveduras e o valor nutritivo do bagaço de cana-de-açúcar. O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com quatro tratamentos: T1 - somente bagaço de cana, T2 - bagaço de cana mais 1,0% de hidróxido de sódio, T3 - bagaço de cana mais 2,0% de hidróxido de sódio e T4 - bagaço de cana mais 3,0% de hidróxido de sódio, com base na matéria seca, totalizando cinco repetições por tratamento.

Os valores de mofos e leveduras nas doses de 1,0, 2,0 e 3,0% de uréia foram, 1,8 x 10³, 1,5 x 10³ e 1,3 x 10³, mostrando a eficiência do hidróxido de sódio na diminuição destes patógenos. Houve efeito quadrático das doses para o teor de PB. Comportamento similar foi observado para o teor da FDN, FDA e HEM, apresentando valores obtidos através da equação de regressão na dose mais elevada de 64,44, 33,21 e 31,15%, respectivamente. O uso de hidroxido de sódio foi eficiente em inibir o crescimento de mofos e leveduras além de promover melhorarias na qualidade da fibra do bagaço de cana-de-açúcar.

Palavra-chave: conservação, fibra, qualidade, patógenos

Effect of levels of sodium hydroxide on development of moulds and yeasts and nutritive value of sugar cane bagasse

Abstract

The objective of this work was to evaluate the effect of the addition of crescent levels of sodium hydroxide, on the development of mushrooms and yeasts and sugarcane bagasse nutritive value. The experimental design was a completely randomized, with four treatments: T1 - only sugarcane bagasse, T2 - sugarcane bagasse 1,0% of sodium hydroxide, T3 - sugarcane bagasse 2,0% of sodium hydroxide and T4 - sugarcane bagasse 3,0% of sodium hydroxide, with base in the dry matter, totaling five repetitions for treatment.

The values of molds and yeasts in the doses of 1,0, 2,0 and 3,0% of sodium hydroxide were, 1,8 x 10³, 1,5 x 10³ and 1,3 x 10³, showing the efficiency of sodium hydroxide in the decrease of these patógenos. There was quadratic effect of sodium hydroxide levels of PB content. Behavior was observed for the content of FDN, FDA and HEM, presenting values obtained through the regression equation in the highest level of 64,44, 33,21 and 31,15%, respectively. The use sodium hydroxide was efficient in inhibiting the growth of moulds and yeasts besides promoting would get better in the quality of the fiber of the sugarcane bagasse.

Keywords: conservation, fiber, pathogenic, quality

Introdução

Nas regiões tropicais do Brasil, a produção estacional de forragem é um fato concreto que tem causado enormes prejuízos à pecuária nacional, pois a maioria dos produtores não se prepara para suplementar os rebanhos no período de escassez de forragem. Entre as opções existentes no momento, o aproveitamento de restos de culturas e subprodutos da indústria destaca-se o bagaço de cana-de-açúcar, que representa a maior porcentagem de resíduos da agroindústria e tem se mostrado interessante e viável (Candido et al 1999). Embora na maioria das vezes este bagaço proveniente de usinas de açúcar, álcool ou aguardente constitui-se um problema, por ser pouco utilizado, sendo muitas vezes queimado ao ar livre, quando poderia ser usado na alimentação de ruminantes (Pires et al 2004).

De acordo com Schmidt et al (2003) a elevação do valor nutritivo da forragem é possível mediante tratamentos físicos, químicos ou biológicos, que têm como finalidade principal torná-la mais aproveitável no rúmen, mediante alterações de sua parede celular. O aproveitamento de volumosos de baixa qualidade por meio de tratamentos químicos têm sido objetos de diversos estudos, haja vista os benefícios que estes tratamentos podem vir a propiciar.

Dentre as substancias mais utilizadas para o tratamento de materiais fibrosos, estão os hidróxidos de sódio, de cálcio, de potássio e de amônia (Reis et al 2001). Segundo esses autores, o hidróxido de sódio, é uma das substâncias mais eficientes no tratamento de volumosos de baixa qualidade. Mais deve-se tomar cuidado com seu uso, devido ao alto teor de sódio nas dietas e pela possibilidade de contaminação do ambiente, uma vez que aparece em alta concentração na urina e fezes dos animais que receberam o alimento tratado.

A maioria das pesquisas a respeito de tratamento químico de forragens, subprodutos da agroindústria e restos de cultura em geral tem mostrado que geralmente, promove alterações físico-químicas nos teores dos constituintes da parede celular (Garcia e Pires 1998). As alterações provocadas por produtos alcalinos nos constituintes da parede celular variam em função de alguns fatores, tais como níveis a serem aplicados, qualidade da forragem, teor de umidade, período de tratamento e temperatura ambiente.

A ação dos compostos alcalinos ocorre através da desestruturação dos complexos lignocelulósicos, solubilizando a hemicelulose e aumentando a digestibilidade da celulose pela expansão da fração fibrosa (Jackson 1977 e Klopfenstein 1978). As palhadas, restolhos de culturas, bagaço de cana-de-açúcar e fenos de gramíneas de baixo valor nutritivo estão entre os alimentos mais submetidos ao tratamento químico com hidróxido de sódio que, na sua maioria, podem proporcionar ganhos de 10 a 40% na qualidade nutricional (Alcântara et al 1989).

Objetivou-se com o trabalho avaliar os efeitos da adição de doses de hidróxido de sódio, sobre o desenvolvimento de mofos e leveduras e sobre as características relacionadas ao valor nutritivo do bagaço de cana-de-açúcar.

Material e métodos

O experimento foi realizado no Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Viçosa, em Viçosa (MG). O bagaço de cana-de-açúcar foi adquirido de pequenas usinas da região de Viçosa. Coletando várias amostras simples, perfazendo a amostra composta.

O delineamento experimental foi o inteiramente casualizado, com quatro tratamentos: T1 - somente bagaço de cana, T2 - bagaço de cana mais 1,0% de hidróxido de sódio, T3 - bagaço de cana mais 2,0% de hidróxido de sódio e T4 - bagaço de cana mais 3,0% de hidróxido de sódio, com base na matéria seca, totalizando cinco repetições por tratamento.

O bagaço de cana-de-açúcar foi picado e misturado à quantidade de hidróxido de sódio correspondente a cada dose. A quantidade de água utilizada como veículo para o hidróxido foi de 50 ml, inclusive no tratamento testemunha, em seguida, foi feita a homogeneização. Esta mistura foi então colocada em sacos de polietileno com dimensões de 0,60 x 0,90 m e espessura de 0,20 mm. Os sacos, após o enchimento, foram vedados com fitas adesivas e armazenados em galpão coberto por período de 35 dias, como recomendado por Sundstol et al (1978). Então, retiraram-se amostras, que foram levadas à estufa a 55ºC para pré-secagem, e posterior determinação das análises bromatológicas.

Foram determinados os teores de matéria seca (MS), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), hemicelulose (HEM), matéria orgânica (MO) e material mineral (MM) conforme o método de Van Soest, descrito por Silva e Queiroz (2002).

Na Tabela 1, podem ser observados os valores de MS, PB, FDN, FDA e HEM do bagaço de cana nas diferentes concentrações de hidróxido de sódio antes do armazenamento (dia da aplicação).

Tabela 1. Valores médios de matéria seca (MS), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutra (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), hemicelulose (HEM) do bagaço de cana-de-açúcar (BC) com hidróxido de sódio antes do armazenamento
Tratamento	MS, %	PB, % MS	FDN, % MS	FDA, % MS	HEM, % MS
T1	42,01	0,70	73,55	30,22	22,55
T2	35,5	0,60	70,52	29,74	22,62
T3	33,5	0,60	71,96	32,59	19,75
T4	34,5	1,20	72,92	33,60	18,57

Para a análise de pH, foram coletadas subamostras de aproximadamente 25 g, às quais foram adicionados 100 ml de água, e, após repouso por duas horas, efetuou-se a leitura do pH, utilizando-se um potenciômetro (AOAC 1999).

Para a avaliação microbiana foram utilizados 10 g de amostra diluídos em 90 ml de solução tampão fosfato de maneira a se obter uma diluição. Em seguida, foram efetuadas diluições para contagem de fungos e leveduras, utilizou-se o meio de cultura Batata Dextrose Ágar. Foram consideradas passíveis de contagens, placas contendo entre 30 e 300 ufc (unidade formadora de colônia).

Os dados foram submetidos a analise estatística, utilizando-se o programa SAEG, versão 8.0 da Universidade Federal de Viçosa (1999). Para estimar o efeito das várias doses sobre cada variável analisada utilizou-se regressão a 1% de probabilidade. Os valores de mofos e leveduras foram comparados pelo teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade.

Resultados e discussão

Os valores de mofos e leveduras nas doses de 0, 1,0, 2,0 e 3,0% de hidróxido de sódio foram, 2,5 x 10⁴, 1,8 x 10³, 1,5 x 10³ e 1,3 x 10³, respectivamente, mostrando a eficiência do hidróxido na diminuição destes patógenos. No entanto, somente observou-se diferença significativa entre o tratamento controle e os demais, não havendo diferença entre os níveis de NaOH. Sarmento et al (1999) avaliando níveis de uréia, observaram que o tratamento com 2,5% de uréia não foi suficiente para evitar o desenvolvimento de fungos. Embora, os demais tratamentos (5; 7,5; e 10% de uréia) mostraram-se eficientes na conservação do material. No presente experimento a maior redução foi observada na maior dose de hidróxido de sódio (3%). Campos (1995) e Pires (1995) constataram que o nível de 1% de amônia anidra não foi eficiente na conservação do material tratado, sendo constatada a presença de fungos nesse nível, assim como para o controle. E, Candido et al (1999) relataram que o tratamento controle e os tratamentos com menores doses de uréia (2% e 4%) e adição de urease apresentaram fungos, principalmente até no nível de 2%. Provavelmente, a quantidade de amônia liberada foi insuficiente para exercer sua ação fungicida e bactericida.

Por ocasião da abertura dos sacos, notou-se coloração mais escura do bagaço tratado com doses mais elevadas de hidróxido de sódio (2 e 3% MS), o que também foi observado por Saenger et al (1983) e Candido et al (1999) quando amonizaram bagaço de cana-de-açúcar.

Na Tabela 2, são apresentados as médias dos teores de MS, PB, FDN, FDA, HEM, MO, MM e pH do bagaço de cana-de-açúcar tratado com níveis de uréia.

Tabela 2. Valores médios e respectivos desvios-padrão da matéria seca (MS), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), hemicelulose (HEM), matéria orgânica (MO), matéria mineral (MM) e pH do bagaço de cana-de-açúcar (BC) tratado com hidróxido de sódio
Composição bromatológica	Parâmetros avaliados
Composição bromatológica	T1	T2	T3	T4
MS, %	28,75±0,62	25,39±0,05	24,38±0,07	27,32±0,07
PB, % MS	2,11±0,11	2,37±0,11	2,85±0,14	2,87±0,14
FDN, % MS	76,01±2,67	68,45±1,77	66,24±0,78	64,18±1,16
FDA, % MS	44,38±0,98	38,32±0,53	34,13±1,24	33,29±0,11
HEM, % MS	31,62±0,43	30,12±1,24	32,11±2,38	30,89±1,54
MO, % MS	96,75±0,07	96,48±0,06	96,65±0,08	96,19±0,02
MM, % MS	3,25±0,07	3,52±0,06	3,34±0,08	3,80±0,02
pH	3,60±0,09	3,45±0,06	4,01±0,02	3,74±0,02

Na Figura 1, pode ser visto a equação de regressão e o coeficiente de determinação do valor de MS do bagaço de cana-de-açúcar.

Figura 1. Efeito do nível de NaOH (X) sobre o valor de matéria seca (Y) bagaço de cana-de-açúcar

Nota-se que para os valores de MS houve efeito quadrático (p<0,01) na dose intermediária de hidróxido de sódio (2,0%) o menor valor médio observado foi (24,66%). Andrade et al (2001) avaliando o uso de 1% de hidróxido de sódio no bagaço de cana-de-açúcar, relataram valor de MS de (24,75%), valor próximo da média do presente experimento.

Oliveira e Vieira (1994) avaliando o efeito do tempo de estocagem na composição química do bagaço de cana-de-açúcar hidrolisado observaram um valor de matéria seca médio de 46,71%, valor superior ao presente trabalho. Enquanto, Candido et al (1999) avaliando níveis de uréia na amonização no bagaço de cana-de-açúcar, observaram comportamento quadrático da equação, obtendo o maior valor na dose próxima de 6% de uréia. Sarmento et al (1999) trabalhando com níveis de uréia no bagaço de cana-de-açúcar não encontraram efeito na uréia no valor de MS.

Houve efeito quadrático (p<0,01) das doses de hidróxido de sódio para o teor de PB (Figura 2).

Figura 2. Efeito do nível de NaOH (X) sobre o teor de proteína bruta (Y) do bagaço de cana-de-açúcar

Andrade et al (2001) observaram valor de PB de 3,35% com base na MS com a utilização de 1% de hidróxido de sódio. Valor este superior aos do presente experimento. Pires et al (2004) avaliando o efeito do sulfeto de sódio no bagaço de cana-de-açúcar ao nível de 2,5%, observaram valor de PB de 2,6%. Valor similar aos observados nas doses de 2 e 3% no presente estudo.

A adição de NaOH proporcionou redução no teor da FDN (Figura 3) e FDA (Figura 4) através de um comportamento quadrático (p<0,01) e para a HEM comportamento cúbico (Figura 5).

Figura 3. Efeito do nível de NaOH (X) sobre o teor de fibra em detergente neutro (Y) do bagaço de cana-de-açúcar

Figura 4. Efeito do nível de NaOH (X) sobre o teor de fibra em detergente ácido (Y) do bagaço de cana-de-açúcar

Figura 5. Efeito do nível de NaOH (X) sobre o teor hemicelulose (Y) do bagaço de cana-de-açúcar

Os valores obtidos através da equação de regressão na dose mais elevada foram 64,44, 33,21 e 31,15%, respectivamente. De acordo com Van Soest et al (1984), esta redução nos teores da fibra pode ser atribuída à solubilização parcial da fração da hemicelulose, celulose ou lignina da parede celular. Essas suposições baseiam-se no fato de que a maioria das forragens submetidas a esse tipo de tratamento não apresenta diminuição dos outros constituintes da parede celular e, quando isso ocorre, é, proporcionalmente, em menor escala (Klopfenstein 1978; Van Soest et al 1984; Van Soest e Madson 1991; Jackson 1977; Rosa e Fadel 2001).

Andrade et al (2001) observaram valor de FDN de 45,81%. Enquanto, Pires et al (2004) relataram valores de 93,4, 63,5 e 44,3 para os valores de FDN, FDA e HEM, respectivamente, para o bagaço de cana-de-açúcar tratado com 2,5% de sulfeto de sódio. Valores estes, superiores aos do presente experimento.

Candido et al (1999) também observaram decréscimo no teor da FDN com aplicação de uréia, através de um modelo de regressão linear negativo, obtendo reduções de 4,3 pontos percentuais da testemunha em relação à dose de 8% de uréia.

Houve efeito cúbico dos níveis de NaOH (p>0,01) sobre os valores de MM (Figura 6) e MO (Figura 7). Oliveira e Vieira (1994) observaram efeito linear na amonização do bagaço de cana-de-açúcar, com valores médios de MM de 3,11%. Valores próximos aos observados no presente experimento. Enquanto, Oliveira e Malheiros (1991)obtiveram valores superiores ao do presente experimento.

Figura 6. Efeito do nível de NaOH (X) sobre o teor material mineral (Y) do bagaço de cana-de-açúcar

Figura 7. Efeito do nível de NaOH (X) sobre o teor de matéria orgânica (Y) do bagaço de cana-de-açúcar

O valor de pH foi influenciado de forma quadrática (p<0,01) pelos níveis de hidróxido de sódio (Figura 8), estimando valor máximo de 4,22 na dose 2% de NaOH de acordo com a equação.

Figura 8. Efeito do nível de NaOH (X) sobre valor de pH (Y) do bagaço de cana-de-açúcar

Conclusões

A adição de hidróxido de sódio é eficiente em inibir o crescimento de mofos e leveduras, promovendo uma melhor conservação do bagaço de cana-de-açúcar.
O uso de hidróxido de sódio promoveu uma melhoria do valor nutricional do bagaço de cana-de-açúcar, por meio da melhoria da fração fibrosa.

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