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Caderno de Pesquisa, Ciência e Inovação de... · Caderno de Pesquisa, Ciência e Inovação v.2, n.1, 2019 3 Paulo Roberto Megna Francisco Virgínia Mirtes de Alcântara Silva

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Page 1: Caderno de Pesquisa, Ciência e Inovação de... · Caderno de Pesquisa, Ciência e Inovação v.2, n.1, 2019 3 Paulo Roberto Megna Francisco Virgínia Mirtes de Alcântara Silva

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

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C122 Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019 Organizadores Francisco et al

Campina Grande EPGRAF 2018

164 f il color

ISBN 978-85-60307-44-9

1 Engenharias 2 Desenvolvimento Tecnoloacutegico 3 Ideias Inovadoras 4 Difusatildeo I Francisco Paulo Roberto Megna II Silva Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara III Xavier Nilza Martins de Queiroz IV Tiacutetulo

CDU 62 Os capiacutetulos ou materiais publicados satildeo de inteira responsabilidade de seus autores

As opiniotildees neles emitidas natildeo exprimem necessariamente o ponto de vista do Editor responsaacutevel Sua reproduccedilatildeo parcial estaacute autorizada desde que cite a fonte

Creacuteditos de Imagens Freepickcom

Editoraccedilatildeo Revisatildeo e Arte da Capa Paulo Roberto Megna Francisco

Conselho Editorial Djail Santos (CCA-UFPB)

Dermeval Arauacutejo Furtado (CTRN-UFCG) Eduardo Rodrigues Viana de Lima (CCEN-UFPB)

George do Nascimento Ribeiro (CDSA-UFCG) Josivanda Palmeira Gomes (CTRN-UFCG)

Joatildeo Miguel de Moraes Neto (CTRN-UFCG) Joseacute Wallace Barbosa do Nascimento (CTRN-UFCG)

Joseacute Pinheiro Lopes Neto (CCTA-UFCG) Luciano Marcelo Falleacute Saboya (CTRN-UFCG)

Paulo da Costa Medeiros (CDSA-UFCG) Paulo Roberto Megna Francisco (CCT-UEPB) Soahd Arruda Rached Farias (CTRN-UFCG)

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva (CTRN-UFCG)

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

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Paulo Roberto Megna Francisco Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva

Nilza Martins de Queiroz (Organizadores)

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

1a Ediccedilatildeo

Campina Grande-PB 2019

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Realizaccedilatildeo

Apoio

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

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SUMAacuteRIO APRESENTACcedilAtildeO 6 Seccedilatildeo Gestatildeo Educaccedilatildeo e Experiecircncia Profissional 7 Capiacutetulo 1 8

AVALIACcedilAtildeO DA SATISFACcedilAtildeO EM RELACcedilAtildeO AO III SIMPOacuteSIO DE ESTUDOS E TECNOLOGIAS AMBIENTAIS NA UTFPR

LONDRINA 8

Seccedilatildeo Engenharia Quiacutemica 19 Capiacutetulo 2 20

REMOCcedilAtildeO DE OacuteLEOS E GRAXAS DE EFLUENTE SINTEacuteTICO COM OS FLOCULANTES EXTRATO BRUTO E CONCENTRADO DE

PROTEIacuteNAS DE Moringa oleiacutefera E COAGULANTE COMERCIAL 20

Seccedilatildeo Engenharia Civil 34 Capiacutetulo 3 35

REGULARIZACcedilAtildeO FUNDIAacuteRIA DE INTERESSE SOCIAL A ETAPA DE REGISTRO DE IMOacuteVEIS NO MUNICIacutePIO DE SAtildeO

MIGUELRN 35

Seccedilatildeo Geologia e Minas 42 Capiacutetulo 4 43

VIABILIDADE TEacuteCNICA DA APLICACcedilAtildeO DO CASCALHO DE PERFURACcedilAtildeO DE PETROacuteLEO NA FABRICACcedilAtildeO DE CONCRETO

BETUMINOSO USINADO A QUENTE 43

Seccedilatildeo Agronomia 55 Capiacutetulo 5 56

AVALIACcedilAtildeO DOS PARAcircMETROS DE QUALIDADE DE LEITES UHT INTEGRAL 56

Capiacutetulo 6 67 VARIACcedilAtildeO TEMPORAL DOS ATRIBUTOS FIacuteSICOS DE UM LATOSSOLO AMARELO SUBMETIDO Agrave OPERACcedilAtildeO DE GRADAGEM NO

NORDESTE DO ESTADO DO PARAacute 67

Capiacutetulo 7 73 OBTENCcedilAtildeO E CARACTERIZACcedilAtildeO FIacuteSICO-QUIacuteMICA DA FARINHA DE BETERRABA EM DIFERENTES TEMPERATURAS 73

Capiacutetulo 8 82 ANAacuteLISE MULTITEMPORAL DA COBERTURA DO SOLO DO PARQUE ESTADUAL DO UTINGA BELEacuteM PARAacute 82

Capiacutetulo 9 87 CARACTERIZACcedilAtildeO FIacuteSICO-QUIacuteMICA DE POLPAS DE CUPUACcedilU E GRAVIOLA 87

Capiacutetulo 10 97 MODELAGEM MATEMAacuteTICA DA CINEacuteTICA APLICADA NA SECAGEM DO FEIJAtildeO BRANCO (Phaseolus vulgaris) 97

Capiacutetulo 11 106 AVALICcedilAtildeO DA ESTABILIDADE DO AacuteCIDO ASCOacuteRBICO EM SUCOS DE FRUTAS DURANTE ARMAZENAMENTO

REFRIGERADO 106

Capiacutetulo 12 112 DETERMINACcedilAtildeO DE MODELO MATEMAacuteTICO NA SECAGEM DO SORGO (Sorghum bicolor (L) Moench) 112

Seccedilatildeo Geociecircncias 121 Capiacutetulo 13 122

POTENCIAL DE IRRIGACcedilAtildeO DOS SOLOS DA AacuteREA DE TRANSPOSICcedilAtildeO DO RIO SAtildeO FRANCISCO NO ESTADO DA PARAIacuteBA 122

Capiacutetulo 14 132 MAPEAMENTO DA COBERTURA VEGETAL DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA UTILIZANDO

GEOTECNOLOGIAS 132

Capiacutetulo 15 144 ESTIMATIVA DA BIOMASSA DE VEGETACcedilAtildeO LENHOSA DE CAATINGA DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA 144

Capiacutetulo 16 153 ERODIBILIDADE DOS SOLOS DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA 153

Curriculum dos Organizadores 160

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APRESENTACcedilAtildeO

Estamos com mais um Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo disponibilizado tendo um papel acolhedor de publicaccedilatildeo de pesquisas sempre com uma caracteriacutestica marcante reunir assuntos que envolvem um leque abrangente mas ajuda ao leitor a ter um material aleacutem de sua aacuterea de atuaccedilatildeo O fato de existir conteuacutedo de diversas ciecircncias sendo aplicadas e em muitos casos transformada em tecnologias vem atender tendecircncias da multidisciplinaridade ou interdisciplinaridade onde o leitor teraacute conteuacutedo investigativos que poderaacute ajudar na induacutestria de processamentos de hortaliccedilas frutos de arboacutereas gratildeos e da conservaccedilatildeo do leite tais temas podem ser utilizados nas induacutestrias ou motivadores para outras pesquisas a partir dos dados descritos nos trabalhos

Outra parte do conteuacutedo aqui exposto estaacute condizente com as relaccedilotildees de convivecircncia do homem e os recursos naturais tendo questotildees de ordem social como a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria e em especial um grupo de oacutetimos trabalhos voltados para uma caracterizaccedilatildeo da regiatildeo do Alto Rio Paraiacuteba (Estado da Paraiacuteba) o que seraacute de grande importacircncia para servir de base agraves pesquisas no presente e no futuro considerando que eacute o primeiro trecho da transposiccedilatildeo Leste na Paraiacuteba e beneficia diretamente esta regiatildeo sendo liberado de forma natural na calha do rio e as referidas aacuteguas vatildeo atendendo demandas e os excessos acumulando em mananciais importantes do Estado vindo a ter uma maior seguranccedila hiacutedrica em local que possui regime de chuvas entre 330 a 700mm

Desta forma considero um material precioso que em forma digital poderaacute ser armazenado e utilizado com o passar dos anos se bem utilizado serviraacute para consulta de gestores e teacutecnicos voltados para nortear poliacuteticas puacuteblicas como tambeacutem dados histoacutericos para um presente e futuro de informaccedilotildees da potencialidade de irrigaccedilatildeo cobertura vegetal biomassa de vegetaccedilatildeo lenhosa e erodibilidade das terras

O livro digital eacute facilitado para que o leitor possa tecirc-lo e de forma praacutetica possa propagar isto eacute semear o conhecimento compartilhar a informaccedilatildeo

Soahd Arruda Rached Farias Dra Professora da UAEACTRNUFCG

Engenheira Agriacutecola e Administradora de Empresas

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Seccedilatildeo Gestatildeo Educaccedilatildeo e Experiecircncia Profissional

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Capiacutetulo 1

AVALIACcedilAtildeO DA SATISFACcedilAtildeO EM RELACcedilAtildeO AO III SIMPOacuteSIO DE ESTUDOS E TECNOLOGIAS AMBIENTAIS NA UTFPR LONDRINA

1Sueli Tavares de Melo Souza

2Joseane Debora Peruccedilo Theodoro 3Marcus Vinicius Batista Oliveira

4Beatriz Belchor de Lara 5Ellen Caroline Lima

6Juliana Esposito Mazziero 7Pedro Henrique Leonardi Batyras

1Professora de Ensino Teacutecnico e Tecnoloacutegico UTFPR Campus Londrina suelisouzautfpredubr

2Professora de Ensino Superior UTFPR Campus Londrina joseanepthgmailcom 3Acadecircmico do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental UTFPR Campus Londrina

marcusvoliveiraoutlookcom 4567Acadecircmicos em Engenharia de Ambiental UTFPR Campus Londrina redondoribeirobeatrizgmailcom

ellenlimaalunosutfpredubr jumazzierogmailcom pedrobatyrashotmailcom

Introduccedilatildeo

De acordo com Sousa (2010) haacute uma variedade de interpretaccedilotildees a respeito da metodologia e do conceito de extensatildeo universitaacuteria Segundo a Poliacutetica Nacional de Extensatildeo Universitaacuteria (FORPROEX 2012) o conceito de extensatildeo universitaacuteria foi reformulado e divulgado para as universidades puacuteblicas e para sociedade definida como a Extensatildeo Universitaacuteria sob o princiacutepio constitucional da indissociabilidade entre ensino pesquisa e extensatildeo eacute um processo interdisciplinar educativo cultural cientiacutefico e poliacutetico que promove a interaccedilatildeo transformadora entre Universidade e outros setores da sociedade

Segundo Silva e Vasconcelos (2006) os projetos de extensatildeo acadecircmica satildeo accedilotildees de cunho teacutecnico social e cientiacutefico que visam difundir os conhecimentos produzidos na universidade O desenvolvimento do conhecimento teacutecnico-cientiacutefico atraveacutes de eventos acadecircmicos impulsiona a aprendizagem que por sua vez tem uma funccedilatildeo transformadora na incorporaccedilatildeo de conhecimentos complementares agrave aprendizagem curricular dos alunos de graduaccedilatildeo e poacutes-graduaccedilatildeo

O acesso ao mercado de trabalho torna-se cada vez mais seletivo devido agraves exigecircncias de formaccedilatildeo acadecircmica e niacutevel de experiecircncia esperado de profissionais que possuam algum diferencial O fenocircmeno da exclusatildeo social torna-se frequente em diferentes segmentos da classe trabalhadora uma vez que devido agrave precarizaccedilatildeo do trabalho o crescimento do trabalho temporaacuterio e subcontratado conduz a uma fragilizaccedilatildeo das condiccedilotildees de vida (MAIA amp CESAR 2008)

Desta forma o III Simpoacutesio de Estudos e Tecnologias Ambientais (SETA) da Universidade Tecnoloacutegica Federal do Paranaacute (UTFPR) campus Londrina tem promovido o debate interdisciplinar de temas ambientais atuais considerando diferentes dimensotildees fiacutesica quiacutemica bioloacutegica econocircmica e social especialmente aquelas que afetam direta e indiretamente a Regiatildeo Norte do Estado do Paranaacute (RNP)

Aleacutem disso a reuniatildeo de profissionais atuantes em diversas aacutereas do conhecimento relacionadas agrave temaacutetica ambiental ajuda a integrar os cursos de graduaccedilatildeo com a poacutes-graduaccedilatildeo em engenharia ambiental da UTFPR Londrina possibilitando aumento da participaccedilatildeo de discentes da graduaccedilatildeo nas pesquisas desenvolvidas pela Universidade por meio de debates e discussotildees de temas de interesse comum Isso enquadra o simpoacutesio no Projeto de Desenvolvimento Institucional (PDI) da UTFPR e atinge um dos seus objetivos estrateacutegicos de integrar a Graduaccedilatildeo com a Poacutes-Graduaccedilatildeo possibilitando aumento da participaccedilatildeo de discentes da graduaccedilatildeo nas pesquisas desenvolvidas pela Universidade

De acordo com Djouki (2017) a avaliaccedilatildeo de resultados eacute uma ferramenta de gestatildeo que se aplica para o desenvolvimento pessoal e profissional visando o aumento da produtividade para trabalhos em equipe No caso em questatildeo uma boa avaliaccedilatildeo incentiva o retorno do aluno ao evento e o compartilhamento de uma experiecircncia positiva tambeacutem estimula a divulgaccedilatildeo espontacircnea para os

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proacuteximos eventos Uma avaliaccedilatildeo negativa entretanto levanta oportunidades de melhorias que podem ser aplicadas nos proacuteximos eventos

O SETA foi um evento totalmente gratuito com serviccedilos voluntaacuterio e sem fins lucrativos que busca promover discussotildees multi e interdisciplinares de temas relevantes no acircmbito da Engenharia Ambiental O simpoacutesio surgiu em 2016 e contou com 4 mesas redondas contemplando os temas de licenciamento ambiental fitorremediaccedilatildeo de solos contaminados cargas perigosas e o diagnoacutestico e perspectivas do saneamento ambiental no Brasil No ano de 2017 ocorreu o II SETA contanto com os temas de teacutecnicas avanccediladas e sustentaacuteveis de tratamento de efluentes atribuiccedilotildees do engenheiro ambiental x engenheiro ambiental e sanitarista sistemas agroflorestais construccedilotildees sustentaacuteveis teacutecnicas e aplicaccedilotildees de reflorestamento e anaacutelise e monitoramento de eventos extremos

A Comissatildeo Organizadora do SETA foi composta por representantes dos docentes do ensino superior ensino teacutecnico e tecnoloacutegico e estudantes dos cursos de graduaccedilatildeo em engenharia ambiental e do PPGEA da UTFPRLondrina Aleacutem disso a Coordenaccedilatildeo do curso de bacharelado em engenharia ambiental a coordenaccedilatildeo do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental (PPGEA) o centro acadecircmico Allan Nishioka (CAAN) a empresa Gaia Jr e o CREA Jr atuaram na organizaccedilatildeo do evento que contou ainda com o apoio de outras diretorias do campus como a Diretoria de Pesquisa e Poacutes-Graduaccedilatildeo (DIRPPG) a Diretoria de Graduaccedilatildeo e Educaccedilatildeo Profissional (DIRGRAD) e a Diretoria de Relaccedilotildees Empresariais e Comunitaacuterias (DIREC) com reserva de espaccedilo empreacutestimo de materiais audiovisuais e impressatildeo de materiais de divulgaccedilatildeo do evento Os eventos do III SETA foram divulgados por meio das redes sociais Facebook WhatsApp e lista de e-mail para alcanccedilar o maior nuacutemero de participantes

Desta forma o objetivo do trabalho eacute avaliar a satisfaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao III Simpoacutesio de Estudos e Tecnologias Ambientais na UTFPR Londrina Material e Meacutetodos Descriccedilatildeo do evento

O III Simpoacutesio de Estudos e Tecnologias Ambientais (III SETA) ocorreu no periacuteodo de marccedilo de 2018 a novembro de 2018 no auditoacuterio da Universidade Tecnoloacutegica Federal do Paranaacute no Campus Londrina

Nas cinco mesas os participantes tiveram oportunidades de conhecer As experiecircncias de trecircs engenheiras ambientais formadas pela Universidade Tecnoloacutegica Federal do Paranaacute ndash Campus Londrina nas aacutereas da pesquisa (Doutoranda no Programa Poacutes-graduaccedilatildeo em Engenharia Civil da Universidade Estadual de Londrina) induacutestria (Cativa (Cooperativa Agroindustrial de Londrina) e consultoria (Master Ambiental) Os meios de processamentos de imagens para resolver problemas ambientais com a participaccedilatildeo de dois docentes atuantes na engenharia ambiental e uma engenheira ambiental formada pela Universidade Tecnoloacutegica Federal do Paranaacute ndash Campus Londrina Os problemas de sauacutede provocados pelo Black Carbon na cidade de Londrina (terminal de ocircnibus) e de forma mais geral O Gerenciamento de Aacutereas Contaminadas por Petroacuteleo pela visatildeo de um geoacutelogo que apresentou um estudo de caso e pelo relato de uma engenheira de Meio Ambiente da Petrobraacutes (RJ) que atua na gerencia corporativa de resiacuteduos e aacutereas impactadas E o tratamento de uma empresa de abate de aves os diferentes tratamentos e a valorizaccedilatildeo de resiacuteduos agroindustriais

Na metodologia deste trabalho os contatos para as frentes de trabalho foram realizados por telefone e-mail e tambeacutem pessoalmente atraveacutes de reuniotildees quinzenais A partir da reuniatildeo da comissatildeo organizadora foram determinados os temas das palestras e as responsabilidades de cada entidade para cada mesa redonda A partir dessa etapa houve a seleccedilatildeo dos palestrantes convidados dos temas preacute-selecionados e logo apoacutes ocorreu agrave divulgaccedilatildeo do evento dentro do campus LondrinaUTFPR e nas diferentes miacutedias A comissatildeo tambeacutem ficou responsaacutevel pela logiacutestica antes durante e apoacutes a realizaccedilatildeo das mesas redondas Processo de avaliaccedilatildeo

Por meio do formulaacuterio de inscriccedilatildeo confeccionou-se a lista de presenccedila de modo a coletar a assinatura no iniacutecio de cada mesa A lista de presenccedila eacute de suma importacircncia para confeccionar os certificados dos palestrantes Apoacutes a assinatura os participantes recebem uma pasta contendo o formulaacuterio de avaliaccedilatildeo material de divulgaccedilatildeo e material para anotaccedilotildees (bloco e caneta)

Para este evento foi disponibilizado um formulaacuterio de modo a avaliar o evento pelos participantes pois eacute necessaacuterio perceber o impacto do mesmo na comunidade teacutecnica Buscou-se saber

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se o objetivo inicial do evento foi atendido conforme a divulgaccedilatildeo O modelo do formulaacuterio de avaliaccedilatildeo encontra-se na Figura 1 Foi estabelecida uma pontuaccedilatildeo de 1 a 10 para facilitar a discriminaccedilatildeo das respostas e reduzir as dificuldades de interpretaccedilatildeo por distorccedilatildeo nas respostas (FORNELL 1992) O nuacutemero 1 equivale a fraco e 10 a oacutetimo Desta maneira teve-se a seguinte escala 1 a 3 (fraco) 4 a 6 (regular) 7 a 9 (bom) e 10 (oacutetimo)

Figura 1 Formulaacuterio de avaliaccedilatildeo

Processamento dos dados

Foram utilizados os dados do formulaacuterio de avaliaccedilatildeo dos indicadores de satisfaccedilatildeo tais como conteuacutedo programaacutetico exposto alcance dos objetivos carga horaacuteria aplicabilidade na vida profissional qualidade do material disponibilizado (natildeo tem graacuteficos) meios de atingir o puacuteblico alvo (comunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do evento) qualidade dos palestrantes (domiacutenio dos conteuacutedos e didaacutetica) auto avaliaccedilatildeo (retorno as proacuteximas mesas e indicaccedilatildeo para outras pessoas) recursos fiacutesicos (local e equipamentos) comentaacuterios e sugestotildees

A partir dos formulaacuterios aplicados aos participantes do evento as respostas foram compiladas pela comissatildeo organizadora do III SETA processadas no Excel e foram realizadas anaacutelises descritivas de acordo com os valores percentuais e absolutos de cada indicador Em funccedilatildeo da grande variedade de

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temas possiacuteveis de serem abordados dentro do ramo da engenharia ambiental o questionaacuterio buscou questionar quanto agrave aplicabilidade do tema em relaccedilatildeo agrave profissatildeo dos participantes

Buscou-se avaliar tambeacutem a eficiecircncia da equipe de comunicaccedilatildeo tanto em forma digital em contato nas redes sociais e grupos de e-mail como via miacutedia impressa divulgada dentro da UTFPRLondrina

A avaliaccedilatildeo dos membros da mesa eacute de suma importacircncia pois participaram profissionais que atuam diretamente em empresas (consultorias e induacutestrias) e dentro de universidades (pesquisa) Tambeacutem foi avaliada se a partir da mesa que o participante esteve presente o evento foi o suficientemente bom para que o III SETA fosse indicado para amigos e conhecidos Resultados e Discussatildeo

O resultado pode ser explicado em relaccedilatildeo aos aspectos teacutecnicos do evento dos convidados da mesa o conteuacutedo considerado relevante e a qualidade do material disponibilizado Aleacutem disso foi observado que os participantes da mesa apresentaram uma oacutetima didaacutetica e domiacutenio do conteuacutedo Segundo Matias (2010) quanto agrave classificaccedilatildeo os eventos podem apresentar-se de acordo com a aacuterea de interesse o cientiacutefico trata de assuntos referentes agraves ciecircncias naturais e bioloacutegicas Para conceituar evento Allen et al (2008) definem evento como sendo um ldquoritual apresentaccedilatildeo ou celebraccedilatildeo especiacutefica que tenha sido planejada com o intuito de marcar datas especiais ou atingir objetivos e metas de cunho social cultural ou corporativordquo

Na Figura 2 observa-se a paacutegina do SETA onde foram realizadas as divulgaccedilotildees das mesas redondas

Figura 2 Paacutegina do SETA Fonte Facebook (2018)

Em todas as mesas percebeu-se certa resistecircncia quanto ao preenchimento do formulaacuterio de

avaliaccedilatildeo A partir do formulaacuterio foram analisados os campos de avaliaccedilatildeo da mesa avaliaccedilatildeo dos membros da mesa e avaliaccedilatildeo geral contendo os aspectos informados na Figura 3

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Figura 3 Aspectos observados da avaliaccedilatildeo dos participantes do III SETA

Conteuacutedo programaacutetico Na Figura 4 observa-se que 50 dos participantes consideram como oacutetimo e 30 como bom o conteuacutedo programaacutetico oferecido no evento durante as cinco mesas Apenas 3 dos participantes consideram como regular e somente um participante da quarta mesa considera o conteuacutedo natildeo satisfatoacuterio Esse resultado evidencia que o III SETA enquanto um projeto de extensatildeo mostrou-se eficiente na escolha do conteuacutedo de forma a traccedilar um paralelo entre os temas propostos e os conteuacutedos adquiridos em sala de aula atraveacutes uma relaccedilatildeo teoacuterica e praacutetica que permeia os projetos de extensatildeo como proposto por Silva (2011)

Figura 4 Avaliaccedilatildeo do conteuacutedo programaacutetico

Alcance dos objetivos

Na Figura 5 pode-se notar que mais de 50 dos participantes consideram que o alcance dos objetivos foi considerado oacutetimo para as mesas um dois trecircs e cinco exceto na mesa quatro onde 46 dos participantes consideram oacutetimo e 54 dos participantes consideram bom Apenas 2 dos participantes consideram regular nas mesas trecircs e cinco O alcance dos objetivos soacute foi possiacutevel pelas reuniotildees de planejamento estrateacutegico estabelecido pela comissatildeo organizadora do III SETA que

bullConteuacutedo programaacutetico

bullAlcance dos objetivos

bullCarga horaacuteria

bullAplicabilidade em sua profissatildeoatividade

bullQualidade do material disponibilizado (natildeo tem graacuteficos)

bullComunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do evento

Avaliaccedilatildeo da mesa

bullDomiacutenio do conteuacutedo

bullDidaacutetica

Avaliaccedilatildeo dos membros da mesa

bullRetorno para as proacuteximas mesas

bullIndicaccedilatildeo do evento para amigos ou conhecidos

bullLocal e equipamentosAvaliaccedilatildeo geral

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Conteuacutedo programaacutetico

Oacutetimo Bom Regular Fraco

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conforme proposto por Oliveira (2016) consistiu na elaboraccedilatildeo dos temas delimitaccedilatildeo do alcance do evento a programaccedilatildeo o formato e datas do Simpoacutesio Segundo Barbosa (2013) para que o evento alcance os objetivos propostos eacute fundamental a utilizaccedilatildeo de um planejamento de marketing adequado considerando-se as peculiaridades e caracteriacutesticas especiacuteficas do evento

Figura 5 Avaliaccedilatildeo do alcance dos objetivos

Carga horaacuteria Quanto a carga horaacuteria dos eventos mais de 55 dos participantes consideram como oacutetima e 36 como boa em todas as mesas Apenas na mesa trecircs 10 dos participantes apontam como regular nas outras mesas natildeo foi verificada essa observaccedilatildeo Observa-se que natildeo houve nenhuma resposta apontando a carga horaacuteria como natildeo satisfatoacuteria o evento III SETA (Figura 6)

Figura 6 Avaliaccedilatildeo da carga horaacuteria do evento

Aplicabilidade na profissatildeo

A partir dos resultados pode-se perceber que em resultado meacutedio para as cinco mesas do III SETA 65 dos participantes consideram a aplicabilidade como oacutetima enquanto 27 consideram como

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Alcance dos objetivos

Oacutetimo Bom Regular Fraco

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Carga horaacuteria

Oacutetimo Bom Regular Fraco

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boa e 8 como regular Natildeo foi identificando nenhum resultado para fraco como pode ser observado na Figura 7

Figura 7 Avaliaccedilatildeo da aplicabilidade na profissatildeo

Comunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do evento

De acordo com a Figura 8 observa-se que a maioria dos participantes (45) consideram a comunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do III SETA como oacutetima enquanto 42 dos participantes consideram como boa 12 como regular e 1 como fraco Segundo Belotto et al (2016) que atraveacutes de seminaacuterios expor agrave comunidade acadecircmica a organizaccedilatildeo estrutural da Universidade Estadual do Oeste do Paranaacute Campus de Toledo as funcionalidades setoriais os encaminhamentos e comunicaccedilatildeo de tracircmites de processos que envolvem as aacutereas acadecircmicas a satisfaccedilatildeo dos acadecircmicos referente aos conhecimentos adquiridos apoacutes as informaccedilotildees repassadas apresentaram aos resultados de 1 dos acadecircmicos atribuiacuteram nota 2 12 nota 3 32 nota 4 e 55 nota 5 As avaliaccedilotildees foram feitas por acadecircmicos do primeiro ano dos cursos de Engenharia Quiacutemica Ciecircncias Sociais Secretariado Executivo Biliacutengue Filosofia diurno e Engenharia de Pesca As notas indicativas de satisfaccedilatildeo estavam na escala de 1 a 5 sendo 5 a nota de maior peso

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da comunicaccedilatildeo do III SETA

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Aplicabilidade na profissatildeo

Oacutetimo Bom Regular Fraco

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Comunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do evento

Oacutetimo Bom Regular Fraco

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Domiacutenio do conteuacutedo Em relaccedilatildeo ao domiacutenio pode-se observar na Figura 9 que os participantes de todas as mesas

redondas consideram em meacutedia que o domiacutenio do conteuacutedo foi oacutetimo (77) 22 dos participantes considera como bom e somente na mesa um observa-se como regular equivalente a 5 dos resultados Natildeo foram reportados valores para a avaliaccedilatildeo fraco

Figura 9 Avaliaccedilatildeo do domiacutenio do conteuacutedo dos membros da mesa redonda

Pode-se observar na Figura 10 que a maioria dos participantes (67) avaliam a didaacutetica como

oacutetima enquanto 23 considera a didaacutetica como boa e 19 como regular Natildeo foram observadas respostas para fraco nesse quesito

Figura 10 Avaliaccedilatildeo da didaacutetica do conteuacutedo dos membros da mesa redonda

Local e equipamentos A Tabela 2 mostra os resultados da avaliaccedilatildeo dos recursos fiacutesicos investidos para a realizaccedilatildeo do evento como a qualidade da recepccedilatildeo espaccedilo fiacutesico disponibilizado para o evento equipamentos qualidade da sonorizaccedilatildeo e equipamentos audiovisuais A maioria dos participantes classifica as

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Domiacutenio do conteuacutedo

Oacutetimo Bom Regular Fraco

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Didaacutetica

Oacutetimo Bom Regular Fraco

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condiccedilotildees de local e equipamentos das mesas redondas do simpoacutesio como oacutetimo e bom em todas as cinco mesas do III SETA com uma meacutedia entre 52 e 39 Tabela 2 Avaliaccedilatildeo meacutedia dos participantes em relaccedilatildeo ao III SETA

Local e equipamentos Niacutevel de satisfaccedilatildeo ()

Fraco Regular Bom Oacutetimo Recepccedilatildeo 0 5 38 57

Espaccedilo fiacutesico 3 7 43 47 Sonorizaccedilatildeo 1 13 37 50

Equipamentos audiovisuais 1 9 37 54 Em relaccedilatildeo agrave avaliaccedilatildeo do retorno dos participantes nas proacuteximas mesas pode-se observar que

em meacutedia 75 dos participantes assinalam sim e portanto afirmam haver interesse em retornar em um proacuteximo evento enquanto 23 participantes ficam em duacutevida e apenas 1 afirmou que natildeo retornaria (Figura 11)

Figura 11 Avaliaccedilatildeo do retorno em uma proacutexima mesa do SETA

Observa-se que na Figura 12 a grande maioria (95) dos participantes afirmam que indicariam

o SETA e 5 ficaram em duacutevida e nenhum dos participantes marcou a opccedilatildeo natildeo e natildeo recomendaria o evento para amigos e conhecidos De acordo com Silva et al (2017) o Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e da Agronomia (CONTECC) do total dos trabalhos aprovados 627 dos autores foram estudantes de graduaccedilatildeo e poacutes-graduaccedilatildeo 293 profissionais registrados nos CREArsquos e os demais de outras categorias Mesmo com a destacada participaccedilatildeo dos profissionais do sistema os nuacutemeros demonstram que os estudantes foram a maioria dos congressistas

75

1

23

Avaliaccedilatildeo do retorno

Sim Natildeo Talvez

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17

Figura 12 Avaliaccedilatildeo da indicaccedilatildeo do evento para amigos e conhecidos

Conclusatildeo A partir deste trabalho observou-se que em meacutedia 80 dos participantes responderam entre oacutetimobom em relaccedilatildeo agrave comunicaccedilatildeo e conteuacutedo programaacutetico Este percentual foi superior a 90 no alcance dos objetivos carga horaacuteria aplicabilidade do tema na profissatildeo indicaccedilatildeo do evento para outras pessoas e os recursos de local e equipamentos Em relaccedilatildeo a participar de uma proacutexima mesa somente 1 disseram que natildeo Quanto aos membros das mesas todos se mostraram satisfeitos em relaccedilatildeo ao domiacutenio do conteuacutedo e didaacutetica

Portanto pode-se considerar que os resultados foram satisfatoacuterios e a grande maioria se mostraram interessados em participar das proacuteximas mesas em 2019

Desta forma este trabalho evidenciou pontos positivos do evento e tambeacutem incentivou a busca de oportunidades de melhorias que seratildeo discutidas nas proacuteximas reuniotildees da comissatildeo do evento para aplicaacute-las nas proacuteximas ediccedilotildees Referecircncias ALLEN J OrsquoTOOLE W MCDONNEL I HARIS R Organizaccedilatildeo e gestatildeo de eventos 3 ed Rio de Janeiro Campus p4 2008 BARBOSA F S Planejamento estrateacutegico para eventos um estudo de caso das estrateacutegias de marketing utilizadas pela Oktoberfest de Santa Cruz do Sul-RS Cultur v7 n14 p87-104 2013 BELOTTO S R BARILLI D J KREIBICH E NEVES L De J THEODORO P S Integraccedilatildeo e conhecimento entre profissionais da Unioeste de Toledo In Seminaacuterio de Extensatildeo da Unioeste 2016 Toledo AnaisToledo Campus Francisco Beltratildeo 2016 DJOUKI D O feedback como ferramenta de gestatildeo de pessoas nas empresas Revista de Poacutes-graduaccedilatildeo Multidisciplinar v1 n1 p45-56 2017 FORNELL C A national customer satisfaction barometer the swedish experience Journal of Marketing v 56 p06-21 1992 FORPROEX Foacuterum de Extensatildeo dos Proacute-Reitores das Universidades Puacuteblicas Brasileiras Poliacutetica Nacional de Extensatildeo Universitaacuteria Manaus AM FORPROEX 2012 15p MAIA L V S CESAR T F Projetos de geraccedilatildeo de trabalho e renda uma inserccedilatildeo informal no mercado sobre possibilidades de inclusatildeo social Revista Eletrocircnica Novo Enfoque v7 n7 p1-7 2008 MATIAS M Organizaccedilatildeo de eventos procedimentos e teacutecnicas 5 ed Barueri Manole 2010 OLIVEIRA Praacuteticas de planejamento e organizaccedilatildeo de eventos Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia de Brasiacutelia 1ordf ed Editora IFB 2016 78p

95

05

Recomendaccedilatildeo do SETA

Sim Natildeo Talvez

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OLIVEIRA Praacuteticas de planejamento e organizaccedilatildeo de eventos Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia de Brasiacutelia Editora IFB 1ordf ed 2016 78p SILVA M S VASCONCELOS S D Extensatildeo universitaacuteria e formaccedilatildeo profissional avaliaccedilatildeo da experiecircncia das ciecircncias bioloacutegicas na Universidade Federal de Pernambuco Estudos em Avaliaccedilatildeo Educacional v17 n33 p119-136 2006 SILVA A R da et al A contribuiccedilatildeo da extensatildeo na formaccedilatildeo do estudante universitaacuterio 2011 SILVA J T da GUIMARAtildeES P R de Q MORAIS M G N de O Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e da Agronomia Contribuiccedilatildeo agrave Ciecircncia Tecnologia Inovaccedilatildeo e Empreendedorismo 1a Ed EPGRAF 2017 303p SOUSA A L L A Histoacuteria da Extensatildeo Universitaacuteria 2ordf ed Campinas Aliacutenea 2010

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Seccedilatildeo Engenharia Quiacutemica

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Capiacutetulo 2

REMOCcedilAtildeO DE OacuteLEOS E GRAXAS DE EFLUENTE SINTEacuteTICO COM OS FLOCULANTES EXTRATO BRUTO E CONCENTRADO DE PROTEIacuteNAS DE Moringa oleiacutefera E COAGULANTE COMERCIAL

Joseacute Wagner Alves Garrido1

Magna Angeacutelica dos Santos Bezerra Sousa2 Eduardo Lins de Barros Neto3

1Doutorando Programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Engenharia Quiacutemica UFRNCampus Central Natal-RN

josewagneraggmailcom 2Professora Adjunta Departamento de Engenharia Quiacutemica UFRNCampus Central Natal-RN

magnelicagmailcom 3Professor Adjunto Departamento de Engenharia Quiacutemica Programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Engenharia Quiacutemica

UFRNCampus Central Natal-RN eduardolbnyahoocombr

Introduccedilatildeo

Na induacutestria do petroacuteleo vaacuterios segmentos impactam negativamente o meio ambiente No segmento representado pela extraccedilatildeo do petroacuteleo o efluente mais relevante eacute a ldquoaacutegua produzidardquo ou ldquoaacutegua de produccedilatildeordquo associada com o petroacuteleo pela sua complexa composiccedilatildeo quiacutemica de poluentes e quantidade gerada que podem variar consideravelmente (STEWART amp ARNOLD 2011)

De acordo com Fakhrursquol-Razia et al (2009) os componentes baacutesicos constituintes da aacutegua produzida podem ser agrupados dentro das seguintes categorias oacuteleo sais minerais dissolvidos compostos quiacutemicos residuais da produccedilatildeo soacutelidos da produccedilatildeo gases dissolvidos e microrganismos

Oacuteleo eacute um termo comum aplicado a materiais orgacircnicos que estatildeo dispersos ou dissolvidos na aacutegua produzida formado por uma mistura de vaacuterios compostos como benzeno tolueno etilbenzeno e xileno (BTEX) naftalenos fenantrenos e dibenzotiofenos (NFD) hidrocarbonetos poliaromaacuteticos (HPA) e fenoacuteis (MOTTA et al 2013) Os hidrocarbonetos satildeo altamente insoluacuteveis na aacutegua de modo que a maior parte do oacuteleo presente na aacutegua produzida estaacute sob a forma dispersa (EKINS et al 2007)

Essas partiacuteculas coloidais geralmente possuem carga eleacutetrica negativa o que se mantecircm em suspensatildeo devido agrave repulsatildeo entre si causada pelos iacuteons de mesma carga Ao desestabilizar estas cargas as partiacuteculas coloidais se aglomeram progressivamente possibilitando sua separaccedilatildeo Isto eacute feito atraveacutes da adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos ou naturais que desestabilizam o sistema (RICHTER amp AZEVEDO NETTO 1991)

Sabe-se que os floculantes quiacutemicos comerciais geralmente satildeo disponiacuteveis para as induacutestrias sem a apresentaccedilatildeo dos mecanismos de fenocircmenos de formaccedilatildeo dos flocos que quando aplicados dependendo da dosagem poderaacute acarretar seacuterios problemas agrave sauacutede do ser humano e ao meio ambiente por natildeo ser biodegradaacutevel (AHMAD et al 2011 HAMID et al 2014) Diante disso estudos realizados com aplicaccedilatildeo de coagulantes naturais para o tratamento de aacutegua produzida tecircm sido bastante abordados por serem biodegradaacuteveis e seguros para a sauacutede humana (PRITCHARD et al 2010)

A Moringa oleiacutefera um conhecido floculante natural em ascensatildeo no emprego para tratamento de efluentes (SANTOS et al 2011) com grande capacidade de desestabilizar partiacuteculas eacute caracterizada como um poliacutemero orgacircnico-catiocircnico apresentando coloraccedilatildeo clara (GASSEN et al 1990)

Nesse contexto a flotaccedilatildeo tem-se apresentado como uma teacutecnica de grande potencial no tratamento de diversos tipos de efluentes industriais podendo ser utilizada como uma operaccedilatildeo unitaacuteria como preacute-tratamento associado a outros tratamentos como coagulaccedilatildeofloculaccedilatildeo adsorccedilatildeo tratamento bioloacutegico desinfecccedilatildeo oxidaccedilatildeo e como uma tecnologia para polimento final (TESSELE et al 2004)

No que se refere ao tratamento de aacuteguas produzidas para retirada do oacuteleo finamente disperso utiliza-se as operaccedilotildees de floculaccedilatildeo na etapa de preacute-tratamento aprimorando o rendimento do processo de flotaccedilatildeo tornando essa etapa um ponto importante (SPINELLI et al 2001)

O objetivo deste estudo eacute realizar a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas de aacutegua produzida sinteacutetica com floculantes de extrato bruto e concentrado de proteiacutena obtidos das sementes de Moringa oleiacutefera comparando com floculante comercial

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Material e Meacutetodos Este trabalho foi realizado nos Laboratoacuterios de Engenharia Ambiental e Controle de Qualidade

(LEACQ) e Monitoramento e Tratamento de Resiacuteduos da Induacutestria do Petroacuteleo (LAMTRE) na Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Para avaliar a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas foram comparados dois tipos de floculantes obtidos a partir da torta das sementes de Moringa oleiacutefera e um floculante comercial com uso da teacutecnica combinada floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido (metodologia adaptada de Lacerda et al 1997) Preparo da aacutegua produzida sinteacutetica

A aacutegua produzida sinteacutetica foi obtida da metodologia adaptada de Younker e Walsh (2014) utilizando-se 02 g de oacuteleo (petroacuteleo) e 32 gramas de cloreto de soacutedio para cada litro de aacutegua destilada resultando numa concentraccedilatildeo meacutedia de 130 mg∙L-1 correspondente ao teor de oacuteleos e graxas inicial Esta emulsatildeo foi gerada sob agitaccedilatildeo de 500 rpm por 36 horas para a devida homogeneizaccedilatildeo com um agitador mecacircnico digital TE-039 da TECNAL Floculantes

Neste trabalho foram comparados trecircs tipos de floculantes sendo dois floculantes preparados das sementes de Moringa oleiacutefera e o terceiro floculante trata-se de um floculante jaacute utilizado pela PETROBRAS fornecido pelo CEMPES caracterizado neste estudo como sendo comercial o qual natildeo foi identificado por exigecircncia de confidencialidade Os floculantes de Moringa oleiacutefera foram preparados a partir do extrato bruto das sementes dessa planta por meio do fracionamento com sulfato de amocircnio conforme metodologia adaptada de Scopes (1987) e Serquiz (2017)

Sistema de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido

O equipamento para realizaccedilatildeo da teacutecnica floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido (FAD) foi constituiacutedo de um sistema de saturaccedilatildeo (vaso saturador e compressor) trecircs colunas de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo onde em cada coluna ocorrem as etapas de mistura raacutepida mistura lenta e flotaccedilatildeo por ar dissolvido Na Figura 1 observa-se o esquema do sistema que foi utilizado

Figura 1 Esquema do sistema combinado floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido

A cacircmara de saturaccedilatildeo que eacute um vaso fechado de inox AISI304 com volume total de 35 L

fabricado pela JBF-Aquaflot foi conectado ao compressor marca Schulz ndash modelo Twister Cada coluna foi construiacuteda em acriacutelico transparente com o objetivo de visualizar todo o processo

de tratamento aplicando a teacutecnica de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido Em cada coluna ocorrem as etapas de mistura raacutepida (desestabilizaccedilatildeo) mistura lenta (floculaccedilatildeo) e flotaccedilatildeo por ar dissolvido permitindo assim a execuccedilatildeo de trecircs diferentes ensaios simultacircneos

No sistema de rotaccedilatildeo a agitaccedilatildeo foi dada por um variador de frequecircncia de marca Schneider Electricic que permite uma faixa de 0 a 360 rpm Para agitaccedilatildeo raacutepida utilizou-se 226 rpm e para agitaccedilatildeo lenta 90 rpm

Experimentos de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido

O planejamento experimental consistiu do composto central para K paracircmetros constituiacutedo por duas porccedilotildees planejamento fatorial completo e porccedilatildeo central As variaacuteveis independentes

Descarte eou

reuso

Compressor

Sistema de rotaccedilatildeo

Vaso saturador

Aacutegua produzida

tratada saturada

Coluna de

flotaccedilatildeo

Vaso saturador

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consideradas neste trabalho foram concentraccedilatildeo volumeacutetricas do floculante (mL∙L-1) tempo de mistura lenta (min) e tempo de flotaccedilatildeo (min) estes paracircmetros foram as variaacuteveis mais importantes do processo que influenciam a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas as quais foram definidas com base nos estudos de Magalhatildees (2014) e Garrido (2015)

A Tabela 1 apresenta o nuacutemero total de ensaios com os valores codificados das variaacuteveis estudadas e seus respectivos valores reais

Tabela 1 Planejamento experimental composto central com respectivos valores codificados

Tipo Experimento

Variaacuteveis independentes

Valores codificados

Valores reais

C tml tf C

(mL∙L-1) tml

(min) tf

(min)

Planejamento fatorial

1 -1 -1 -1 = 4 3 3 2 +1 -1 -1 = 17 3 3 3 -1 +1 -1 = 4 10 3 4 +1 +1 -1 = 17 10 3 5 6

-1 +1

-1 -1

+1 +1

= =

4 17

3 3

10 10

7 -1 +1 +1 = 4 10 10 8 +1 +1 +1 = 17 10 10

Planejamento central

9 0 0 0 = 105 65 65 10 0 0 0 = 105 65 65 11 0 0 0 = 105 65 65

A execuccedilatildeo destes experimentos deram-se da seguinte forma colocou-se o volume de 1000 mL

aacutegua produzida sinteacutetica a ser tratada em cada coluna de flotaccedilatildeo Posteriormente foi acionado o sistema de rotaccedilatildeo para a mistura raacutepida de 226 rpm Neste

momento adicionou-se os floculantes (extrato bruto concentrado de proteiacutenas e o comercial) nas concentraccedilotildees volumeacutetricas definidas (Tabela 1) para cada um o que totalizou 11 experimentos

Apoacutes a adiccedilatildeo dos floculantes por meio de um cronocircmetro digital registrou-se o tempo de duraccedilatildeo de mistura raacutepida de 3 minutos terminado esse tempo a velocidade de rotaccedilatildeo foi reduzida ao valor de mistura lenta 90 rpm durante o tempo definido na Tabela 1 sendo este cronometrado de acordo com as definiccedilotildees preacutevias para cada ensaio realizado

De forma imediata as vaacutelvulas de cada coluna de flotaccedilatildeo foram abertas para a injeccedilatildeo da aacutegua saturada com ar permitindo a entrada de 10 em volume ou seja 100 mL de aacutegua saturada na coluna (taxa de recirculaccedilatildeo)

Terminada a admissatildeo de aacutegua saturada a duraccedilatildeo do tempo de flotaccedilatildeo (variaacutevel do planejamento experimental) foi cronometrada conforme as condiccedilotildees estabelecidas no planejamento (Tabela 1)

Posteriormente apoacutes a finalizaccedilatildeo do tempo de flotaccedilatildeo coletou 200 mL de amostra de aacutegua produzida tratada para anaacutelise de TOG Determinaccedilatildeo da variaacutevel de resposta

A variaacutevel resposta da eficiecircncia de remoccedilatildeo do teor de oacuteleos e graxas (TOG) de aacutegua produzida sinteacutetica foi designada na Equaccedilatildeo (1) por ldquoηrdquo Esta eficiecircncia foi avaliada a partir das anaacutelises dos TOGrsquos antes do tratamento (aacutegua produzida sinteacutetica bruta) e depois do tratamento (aacutegua produzida tratada) A Equaccedilatildeo (1) define a eficiecircncia de reduccedilatildeo do TOG

η () = (1 minusTOGf

TOGi) x 100 (Eq1)

Onde TOGi teor de oacuteleo e graxas inicial (antes do tratamento) (mg∙L-1) TOGf teor de oacuteleo e graxas final (depois do tratamento) (mg∙L-1)

A anaacutelise do TOG foi realizada pela teacutecnica de espectrometria de absorccedilatildeo de radiaccedilatildeo na regiatildeo do infravermelho que pode ser utilizada para determinar a concentraccedilatildeo de hidrocarbonetos presentes

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em amostras liacutequidas (NASCIMENTO et al 2008) Para isso foi utilizado o equipamento Infracal TOGTPH modelo HATR-T2 da Wilks que opera em um comprimento de onda caracteriacutestico na regiatildeo do infravermelho e a quantidade de energia absorvida eacute proporcional agrave concentraccedilatildeo do oacuteleo ou graxa presente na amostra liacutequida (WILKS INTERPRISE 2013)

O modelo matemaacutetico que descreve essa funccedilatildeo de resposta (y) como uma funccedilatildeo das variaacuteveis dependentes (xi) eacute descrito pela Equaccedilatildeo (2) onde yi representa a resposta no estado de i xi satildeo os niacuteveis codificados para as variaacuteveis independentes p0 βi e βij satildeo os paracircmetros do modelo de regressatildeo e ε eacute o erro aleatoacuterio associado agrave esta medida (SILVA et al 2015) Neste caso os coeficientes estimados pelo modelo polinomial foram realizados pelo meacutetodo dos miacutenimos quadrados

ji

n

ji

iji

n

1i

i0i xxxy (Eq2)

A funccedilatildeo de resposta (y) eacute expressa em termos de eficiecircncia de remoccedilatildeo de TOG (ldquoηrdquo) Os

coeficientes da funccedilatildeo de resposta para as variaacuteveis dependentes foram determinados correlacionando os dados experimentais com a funccedilatildeo de resposta utilizando o software Statistica 70

Anaacutelise estatiacutestica

A funccedilatildeo resposta de cada floculante obtidas para remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas foram submetidos agrave anaacutelise da variacircncia (ANOVA) e o teste de distribuiccedilatildeo de Fisher considerando significacircncia estatiacutestica a um limite de confianccedila de 95 Resultados e Discussatildeo

A Tabela 2 apresenta os valores das eficiecircncias de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas (variaacuteveis de respostas) quando aplicado os trecircs tipos de coagulantes estudados para as diferentes combinaccedilotildees do planejamento composto central

Tabela 2 Resultados dos TOGrsquos iniciais finais e das eficiecircncias de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica

Experimento TOGi

(mg∙L-1)

Floculantes EB F1 Comercial

TOGf

(mg∙L-1) 120520

() TOGf

(mg∙L-1) 120520

() TOGf

(mg∙L-1) 120520

() 1 145 47 675 31 786 28 810 2 120 32 735 19 838 14 882 3 129 39 702 24 816 37 713 4 122 35 715 21 826 16 867 5 146 39 737 22 848 17 884 6 135 32 760 17 871 16 884 7 125 31 751 17 862 21 832 8 131 34 738 20 849 14 896 9 147 39 736 23 847 19 874

10 115 30 740 17 851 16 860 11 135 36 731 22 840 20 852

Conforme a Figura 2 os valores meacutedios relativos do TOG final da aacutegua produzida tratada com os

floculantes extrato bruto concentrado de proteiacutenas e comercial satildeo de 360 mg∙L-1 210 mg∙L-1 e 200 mg∙L-1 respectivamente valores inferiores dos maacuteximos permitidos para o descarte de 42 mg∙L -1 para operaccedilotildees offshore conforme as Resoluccedilotildees CONAMA nordm 3932007 (BRASIL 2007) e superiores que 20 mg∙L-1 para as operaccedilotildees onshore conforme CONAMA nordm 4302011 (BRASIL 2011)

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

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Figura 2 Valores do TOGrsquos finais de aacutegua produzida tratada com os floculantes do extrato bruto

concentrado de proteiacutenas e comercial Analisando a Figura 2 as eficiecircncias maacuteximas satildeo de 835 871 e 89 e as eficiecircncias miacutenimas de

675 786 e 713 de remoccedilatildeo do TOG da aacutegua produzida para aplicaccedilatildeo do floculante do extrato bruto concentrado de proteiacutenas e comercial respectivamente Observa-se que somente um experimento apresenta valor de TOG final maior que 42 mgL-1 na aacutegua produzida tratada natildeo atendendo os requisitos ambientais para operaccedilotildees offshore conforme agrave resoluccedilatildeo CONAMA nordm 393 (BRASIL 2007)

Considerando a melhoria no efeito de reduccedilatildeo de oacuteleos e graxas pelo floculante concentrado de proteiacutenas (F1) em comparaccedilatildeo com o extrato bruto (EB) conforme o estudo preliminar observa-se que foi em virtude do floculante ter sido preparado com sulfato de amocircnio que eacute seletivo para precipitar e concentrar proteiacutenas excluindo a maior parte de carboidratos e compostos orgacircnicos de baixo peso molecular (SCOPES 1987) Pode-se assumir que as proteiacutenas constituem os principais componentes ativos do extrato de sementes de Moringa oleiacutefera capazes de promover uma maior desestabilizaccedilatildeo eletrostaacutetica das gotiacuteculas de oacuteleo dispersas em aacutegua que tambeacutem foi observado nos estudos de Okuda et al (1999) e Ghebremichael et al (2005)

De acordo com Pritchard et al (2010) os floculantes das sementes de Moringa oleiacutefera se mostram competitivos com os tradicionais produtos empregados para floculaccedilatildeo com a vantagem de serem completamente biodegradaacuteveis o que permite a sua total eliminaccedilatildeo quando houver etapas bioloacutegicas no processo

Devido agrave sua versatilidade agrave Moringa oleiacutefera apresenta accedilatildeo efetiva sobre vaacuterios tipos de aacutegua assim como diversos tipos de efluentes industriais (FRANCO et al 2017 HAMID et al 2014 MADRONA et al 2011 YANG 2016)

Deste modo eacute possiacutevel verificar que os floculantes naturais obtidos atraveacutes das sementes de Moringa oleiacutefera apresentam grande potencialidade para substituir os floculantes sinteacuteticos utilizados nos tratamentos convencionais da aacutegua produzida aleacutem de serem danosos agrave sauacutede e ao meio ambiente

A Figura 3 apresenta os diagramas de Pareto o qual apresenta todos os efeitos sobre a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas em funccedilatildeo das variaacuteveis independentes envolvidas no planejamento experimental (exceto a curvatura) Considerando significacircncia estatiacutestica a um limite de confianccedila de 95 utilizando os floculantes naturais derivados das sementes da Moringa oleiacutefera extrato bruto (Figura 3A) e concentrado de proteiacutenas (Figura 3B) e o floculante comercial (Figura 3C)

Vale salientar que a curvatura natildeo eacute uma variaacutevel apenas foi inserida no diagrama de Pareto a fim verificar sua significacircncia estatiacutestica ou seja dependendo desta significacircncia o processo estudado pode ser representado por um modelo que eacute formulado a partir da execuccedilatildeo dos planejamentos experimentais fatorial central e axial (BARROS NETO et al 2010)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

EB F1 Comercial

TO

G fi

na

l (m

g∙L

-1 )

Floculantes

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Onshore

Offshore

Experimentos

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Figura 3 Efeitos sobre a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida para os floculantes

extrato bruto (A) concentrado de proteiacutenas (B) e comercial (C) Observa-se na Figura 3A que as variaacuteveis concentraccedilatildeo de floculante (Cf) e o tempo de flotaccedilatildeo

(tf) satildeo significativas estatisticamente quando analisadas de forma isolada O tempo de flotaccedilatildeo apresenta maior significacircncia exercendo influecircncia positiva na eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica

Analisando a Figura 3B observa-se que as variaacuteveis concentraccedilatildeo floculante (Cf) e o tempo de flotaccedilatildeo (tf) satildeo significativas estatisticamente quando analisadas de forma isolada O tempo de flotaccedilatildeo apresenta maior significacircncia exercendo influecircncia positiva na eficiecircncia de remoccedilatildeo do TOG da aacutegua produzida sinteacutetica Jaacute o tempo de mistura lenta (tml) quando interagiu com a concentraccedilatildeo de floculante esta interaccedilatildeo apresenta influecircncia negativa na remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida

A partir da Figura 3C pode-se concluir que a concentraccedilatildeo de floculante (Cf) os tempos de flotaccedilatildeo (tf) e mistura lenta (tml) satildeo variaacuteveis que influenciam na remoccedilatildeo de gotiacuteculas de oacuteleos e graxas Dessa forma a concentraccedilatildeo de floculante e o tempo de flotaccedilatildeo satildeo as varaacuteveis que apresentam maior influecircncia positiva na remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica

Pelo diagrama de Pareto (Figura 3) conforme Barros Neto et al (2010) verifica-se que o valor obtido para a curvatura dos trecircs tipos de floculantes satildeo inferiores a p = 005 o que a torna natildeo significativa assim sendo os planejamentos experimentais fatorial e central satildeo suficientes para formular o modelo que representa o processo em estudo

Os modelos obtidos para os floculantes extrato bruto concentrado de proteiacutenas e comercial estatildeo representados pelas Equaccedilotildees 3 4 e 5 que mostram coeficientes de correlaccedilatildeo (R2) de 09928 09886 e 09908 respectivamente para um niacutevel de confianccedila de 95 dentro do intervalo para as trecircs variaacuteveis independentes estudadas

η = 6043 + 0754xCf + 0693xtml + 1149xtf - 0057x119862119891xtml - 0046x119862119891xtf - 0033xtmlxtf +

+0002xCfxtmlxtf (Eq3)

η = 7179 + 0643x119862119891 + 0722xtml + 1122xtf - 0049x119862119891xtml - 0035x119862119891xtf - 0036xtmlxtf +

-078406

8624688

-117609

2961785

-493959

-650772

6507719

1246659

p=05

Valor estimado do efeito (valor absoluto)

tml

Cf x tml x tf

tml x tf

Curvatura

Cf x tf

Cf x tml

Cf

tf

8624688

-117609

2961785

-493959

-650772

6507719

3810004

6350006

-1651

2387652

-3302

4572005

-4953

1041401

p=05

Valor estimado do efeito (valor absoluto)

Cf x tml x tf

tml

tml x tf

Curvatura

Cf x tf

Cf

Cf x tml

tf

3810004

6350006

-1651

2387652

-3302

4572005

-4953

-571501

2122357

2286002

4635505

-4826

-514351

7112007

9207509

p=05

Valor estimado do efeito (valor absoluto)

Cf x tml x tf

Curvatura

tml x tf

Cf x tml

tml

Cf x tf

tf

Cf

-571501

2122357

2286002

4635505

-4826

-514351

7112007

A B

C

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

26

+0001xCfxtmlxtf (Eq4)

η = 8083 + 0495x119862119891 ndash 2056xtml + 1064xtf + 0098x119862119891xtml - 0071x119862119891xtf + 0103xtmlxtf -

-0003xCfxtmlxtf (Eq5) A fim de complementar a utilidade destes modelos do ponto de vista de significacircncia estatiacutestica

e capacidade de prediccedilatildeo a Tabela 3 apresenta a anaacutelise de variacircncia (ANOVA) e o teste de distribuiccedilatildeo de Fisher para cada modelo estatiacutestico de cada floculante

Tabela 3 Anaacutelise da variacircncia para o ajuste do modelo estatiacutestico que representa os floculantes extrato bruto (EB) concentrado de proteiacutenas (F1) e comercial

Floculante EB

Fonte de Variaccedilatildeo Soma Quadraacutetica (SQ) Grau de Liberdade Meacutedia quadraacutetica

(MQ) Regressatildeo (R) 54218750 7 7745536 Resiacuteduos (r) 2190341 3 0730114

Falta de ajuste (faj) 1783674 1 1783674 Erro puro (ep) 0406667 2 0203333

R2 = 09928 Condiccedilatildeo para significacircncia Fcalculado = MQRMQr = 106 Ftabelado = Fν1ν2 = F73 = 889

Fcalculado gt Ftabelado (significativo)

Condiccedilatildeo para prediccedilatildeo

Fcalculado = MQfajMQep = 88 Ftabelado = Fν1ν2 = F12 = 1851 Fcalculado lt Ftabelado (preditivo)

Floculante F1

Fonte de Variaccedilatildeo Soma Quadraacutetica (SQ) Grau de Liberdade Meacutedia quadraacutetica

(MQ) Regressatildeo (R) 52100000 7 7442857 Resiacuteduos (r) 2387273 3 0795758

Falta de ajuste (faj) 1767273 1 1767273 Erro puro (ep) 0620000 2 0310000

R2 = 09886 Condiccedilatildeo para significacircncia

Fcalculado = MQRMQr = 94 Ftabelado = Fν1ν2 = F73 = 889

Fcalculado gt Ftabelado (significativo)

Condiccedilatildeo para prediccedilatildeo

Fcalculado = MQfajMQep = 57 Ftabelado = Fν1ν2 = F12 = 1851 Fcalculado lt Ftabelado (preditivo)

Floculante comercial

Fonte de Variaccedilatildeo Soma Quadraacutetica (SQ) Grau de Liberdade Meacutedia quadraacutetica

(MQ) Regressatildeo (R) 263060000 7 37580000 Resiacuteduos (r) 8065455 3 2688485

Falta de ajuste (faj) 5585455 1 5585455 Erro puro (ep) 2480000 2 1240000

R2 = 09909 Condiccedilatildeo para significacircncia Fcalculado = MQRMQr = 140 Ftabelado = Fν1ν2 = F73 = 889

Fcalculado gt Ftabelado (significativo)

Condiccedilatildeo para prediccedilatildeo

Fcalculado = MQfajMQep = 45 Ftabelado = Fν1ν2 = F12 = 1851 Fcalculado lt Ftabelado (preditivo)

Analisando-se os dados apresentados na Tabela 3 para que o modelo estatiacutestico seja considerado

significativo a relaccedilatildeo entre a meacutedia quadraacutetica da regressatildeo (MQR) e a meacutedia quadraacutetica dos resiacuteduos (MQr) deve ser superior ao valor tabelado (Fν1 ν2) onde ν1 e ν2 satildeo os graus de liberdade da regressatildeo e dos resiacuteduos respectivamente (BARROS NETO et al 2010 SILVA et al 2015) Sendo assim os modelos estatiacutesticos (Equaccedilatildeo 3 4 e 5) satildeo estatisticamente significativos

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

27

Poreacutem para que os modelos tenham a capacidade de predizer os dados experimentais a relaccedilatildeo da meacutedia quadraacutetica da falta de ajuste (MQfa) com do erro puro (MQep) deve ser inferior ao tabelado (Fν1ν2) sendo neste caso ν1 e ν2 os graus de liberdade da falta de ajuste e do erro puro respectivamente a um niacutevel de confianccedila de 95 (BARROS NETO et al 2010 Silva et al 2015) Dessa forma observa-se que os modelos ajustados satildeo capazes de realizar prediccedilotildees dos dados experimentais

As Figuras 4 e 5 apresentam as curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas para o floculante extrato bruto de Moringa oleiacutefera Na Figura 4 a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute em funccedilatildeo das variaacuteveis concentraccedilatildeo de floculante e tempo de mistura lenta mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de flotaccedilatildeo e a Figura 5 a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute em funccedilatildeo da concentraccedilatildeo de floculante e tempo de flotaccedilatildeo mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de mistura lenta respectivamente

Figura 4 Curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de flotaccedilatildeo de 3

minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para o floculante extrato bruto (EB)

Analisando a Figura 4 observa-se uma regiatildeo em comum onde ocorre a maacutexima eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas em maior concentraccedilatildeo de floculante de 17 mg˙L-1 combinada com menor tempo de mistura lenta de 3 min

Na anaacutelise da Figura 4 A considerando-se o tempo miacutenimo de flotaccedilatildeo de 3 min constata-se que para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (7353) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica deve-se trabalhar na condiccedilatildeo de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

A curva de contorno apresentada na Figura 4 B para um tempo meacutedio de flotaccedilatildeo de 65 min se assemelha com a curva da Figura 4 A e B em que para obter maacutexima eficiecircncia (7483) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute necessaacuterio trabalhar na condiccedilatildeo operacional de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-

1 e tempo de mistura lenta de 3 min Analisando as curvas de contorno da Figura 4 C para um tempo de flotaccedilatildeo de 10 min obteacutem a

maacutexima eficiecircncia (7612) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas na condiccedilatildeo operacional de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Analisando as Figuras 5 A e B considerando-se o tempo de mistura lenta de 3 e 65 minutos observa-se uma regiatildeo em comum onde ocorre a maacutexima eficiecircncia de 7612 e 7519 respectivamente

Eficiecircncia ()

gt 74

lt 73

lt 71

lt 69

lt 67

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 75

lt 7475

lt 7375

lt 7275

lt 7175

lt 7075

lt 6975

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 76

lt 76

lt 75

lt 74

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

A B

C

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

28

de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas quando se aplica maior concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 combinada com maior tempo de flotaccedilatildeo de 10 min

Figura 5 Curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de mistura lenta

para 3 minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para o floculante extrato bruto (EB)

Na anaacutelise da Figura 5 C considerando-se o tempo maacuteximo de mistura lenta de 10 min constata-se que para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (7523) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica deve-se trabalhar na condiccedilatildeo de concentraccedilatildeo de floculante de 4 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Analisando-se as trecircs imagens em conjunto (Figura 5) percebe-se uma relaccedilatildeo intriacutenseca com o diagrama de Pareto (Figura 3A) o que constata que a variaacutevel tempo de flotaccedilatildeo foi a que exerce maior influecircncia na eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica ou seja quanto maior o tempo de flotaccedilatildeo menor seraacute o valor de TOG final da aacutegua produzida tradada

Na Figura 6 observa-se as curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas quando se utilizou o concentrado de proteiacutenas (F1) em funccedilatildeo da concentraccedilatildeo do floculante e do tempo de mistura lenta mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de flotaccedilatildeo

Analisando a Figura 6 observa-se uma regiatildeo em comum onde ocorre a maacutexima eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida (maior concentraccedilatildeo de floculante de 17 mLL-1 combinada com menor tempo de mistura lenta de 3 min)

Na anaacutelise da Figura 6 A considerando-se o tempo miacutenimo de flotaccedilatildeo de 3 min constata-se que para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (8382) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica deve-se trabalhar na condiccedilatildeo de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Na curva de contorno (Figura 6B) observa-se que para um tempo meacutedio de flotaccedilatildeo de 65 min em que para obter maacutexima eficiecircncia (8548) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute necessaacuterio trabalhar na condiccedilatildeo operacional de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Eficiecircnca ()

lt 76

lt 74

lt 72

lt 70

lt 68

lt 66

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 75

lt 745

lt 735

lt 725

lt 715

lt 705

lt 695

lt 685

lt 675

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 76

lt 7525

lt 7425

lt 7325

lt 7225

lt 7125

lt 7025

lt 6925

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

A B

C

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

29

Figura 6 Curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de flotaccedilatildeo para

3 minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para o floculante concentrado de proteiacutenas (F1)

Analisando as curvas de contorno da Figura 6 C para um tempo de flotaccedilatildeo de 10 min obteacutem a maacutexima eficiecircncia (8714) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas na condiccedilatildeo operacional de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Analisando-se as trecircs imagens em conjunto (Figura 6) percebe-se uma relaccedilatildeo tambeacutem direta com o diagrama de Pareto (Figura 3B) o que constata que a variaacutevel tempo de flotaccedilatildeo foi tambeacutem a que contribui para maior remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica ou seja quanto maior o tempo de flotaccedilatildeo menor seraacute o valor de TOG final da aacutegua produzida tradada

As Figuras 7 e 8 apresentam as curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas para o floculante comercial Na Figura 7 a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute em funccedilatildeo das variaacuteveis concentraccedilatildeo de floculante e tempo de mistura lenta mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de mistura lenta e na Figura 8 a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute em funccedilatildeo da concentraccedilatildeo de floculante e tempo de flotaccedilatildeo mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de flotaccedilatildeo respectivamente

Na anaacutelise da Figura 7 A considerando-se o tempo miacutenimo de mistura lenta de 3 min constata-se que para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (883) de remoccedilatildeo de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida pode-se trabalhar em duas condiccedilotildees distintas A primeira condiccedilatildeo compreende concentraccedilatildeo total de floculante de 4 mL˙L-1 e a segunda condiccedilatildeo situa-se na concentraccedilatildeo de 17 mL˙L-

1 para ambas condiccedilotildees devem ser combinadas com o tempo de flotaccedilatildeo de 10 minutos Na Figura 7 B observa-se apenas uma condiccedilatildeo operacional em que se obteacutem eficiecircncia maacutexima

(888) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas (concentraccedilatildeo total de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de flotaccedilatildeo de 10 minutos)

Na anaacutelise da Figura 7 C considerando-se o tempo de mistura lenta de 10 min para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (893) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica deve-se trabalhar na condiccedilatildeo de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de flotaccedilatildeo de 10 minutos

Eficiecircncia ()

gt 84

lt 84

lt 83

lt 82

lt 81

lt 80

lt 79

lt 78

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 86

lt 8575

lt 8475

lt 8375

lt 8275

lt 8175

lt 8075

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 87

lt 87

lt 86

lt 85

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

A B

C

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

30

Figura 7 Curva de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de mistura lenta

para 3 minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para floculante comercial

Na Figura 8 observa-se uma regiatildeo em comum onde ocorre a maacutexima eficiecircncia (893) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas consiste quando se aplica maior concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 para o tempo de mistura lenta e flotaccedilatildeo de 10 min

Comparando as Figura 7 e 8 com o diagrama de Pareto (Figura 3C) observa-se uma relaccedilatildeo direta com as variaacuteveis que mais influenciam positivamente na remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica com o uso do floculante comercial sendo elas a concentraccedilatildeo e o tempo de flotaccedilatildeo o que se constata em ambas as figuras ou seja quanto maior a concentraccedilatildeo de floculante e o tempo de flotaccedilatildeo menor seraacute o valor de TOG final da aacutegua produzida tratada

Nos estudos preliminarmente realizados tambeacutem utilizando a teacutecnica combinada de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido para o tratamento de aacutegua produzida variou apenas a concentraccedilatildeo de floculante de Moringa oleiacutefera o que observou conforme o planejamento experimental que a aacutegua tratada apresentou valores de TOGrsquos finais maiores do que 20 mgL (limite maacuteximo admitido pela legislaccedilatildeo ambiental conforme resoluccedilatildeo CONAMA nordm 4302011 (BRASIL 2011)

Sendo assim observa-se neste trabalho que a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida natildeo estaacute somente relacionada com as concentraccedilotildees de floculantes entretanto para aumentar esta eficiecircncia eacute necessaacuterio avaliar outras variaacuteveis por exemplo os tempos de mistura raacutepida e flotaccedilatildeo Deste modo conforme pode ser observado quando utilizou o floculante extrato bruto (EB) e o concentrado de proteiacutenas (F1) na maioria dos experimentos os valores de TOGrsquos finais da aacutegua produzida tratada atenderam os valores maacuteximos permitidos para o descarte deste tipo de efluente industrial Diante disso esses tipos de floculante natural pode ser uma alternativa para tratamento de efluentes industriais que durante o processo de tratamento quando exige etapa de coagulaccedilatildeo e ou floculaccedilatildeo procedido de flotaccedilatildeo por ar dissolvido

Eficiecircncia ()

gt 90

lt 90

lt 88

lt 86

lt 84

lt 82

lt 80

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 88

lt 88

lt 86

lt 84

lt 82

lt 80

lt 78

lt 76

lt 74

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 90

lt 88

lt 84

lt 80

lt 76

lt 72

lt 68

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)A B

C

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

31

Figura 8 Curva de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de flotaccedilatildeo para 3

minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para floculante comercial De acordo com Mariano (2005) os tratamentos convencionais da aacutegua produzida utilizam

produtos quiacutemicos desemulsificantes ou processos que usam calor eletricidade ou meios mecacircnicos que quando as empregadas podem ter um custo elevado Elas natildeo satildeo viaacuteveis no tratamento da aacutegua em plataformas devido a limitaccedilotildees de espaccedilo fiacutesico e peso de alguns dos equipamentos utilizados dificuldades de execuccedilatildeo de obras e tambeacutem o tempo de residecircncia dessas aacuteguas (SANTOS et al 2011)

Diante disso estudos tecircm sido feitos buscando alternativas que minimizem custos e facilitem o processo como eacute o caso de aplicaccedilatildeo de coagulantes naturais no tratamento de aacutegua produzida Portanto nesse trabalho observou-se que tais floculantes naturais podem tornarem-se competitivos com os floculantes comerciais

Conclusatildeo

O floculante comercial foi mais eficiente do que os floculantes naturais de concentrado de proteiacutenas (F1) e extrato bruto (EB) quando se utilizou ambos nas mesmas condiccedilotildees de tratamento de remoccedilatildeo do teor de oacuteleos e graxas com a teacutecnica combinada floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido sendo as eficiecircncias de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas de 850 839 e 729 respectivamente Entretanto o floculante concentrado de proteiacutenas (F1) mostrou-se competitivo com o floculante comercial

Com o uso do floculante extrato bruto das sementes de Moringa oleiacutefera obteve valores de TOGrsquos maacuteximos e miacutenimos finais da aacutegua produzida tratada com a teacutecnica combinada de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido de 47 mg˙L-1 e 30 mg˙L-1 respectivamente O modelo obtido para este tipo de floculante apresentou significacircncia estatiacutestica o qual pode ser aplicado para fins de prediccedilatildeo

Para o floculante concentrado de proteiacutenas (F1) tambeacutem derivado das sementes de Moringa oleiacutefera obteve valores de TOGrsquos maacuteximos e miacutenimos finais da aacutegua produzida tratada de 31 mg˙L-1 e 17 mg˙L-1 respectivamente O modelo obtido para esse tipo de floculante tambeacutem foi significativo e preditivo estatisticamente

O floculante comercial por se tratar de um produto jaacute utilizado na escala industrial esperava-se a sua eficaacutecia na remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas deste efluente industrial em que obteve valores de TOGrsquos

Eficiecircncia ()

gt 88

lt 88

lt 84

lt 80

lt 76

lt 72

lt 68

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 88

lt 87

lt 85

lt 83

lt 81

lt 79

lt 77

lt 75

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 90

lt 90

lt 88

lt 86

lt 84

lt 82

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)A B

C

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

32

maacuteximos e miacutenimos finais da aacutegua produzida tradada de 37 mg˙L-1 e 14mg˙L-1 respectivamente O modelo determinado para esse tipo de floculante tambeacutem foi significativo e preditivo estatisticamente

Com o planejamento experimental composto central pode se observar o aumento da eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas quando utilizou os trecircs floculantes extrato bruto concentrado de proteiacutenas e o comercial pois a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas natildeo estaacute somente relacionada com a concentraccedilatildeo de floculantes mas sim com outras variaacuteveis de tempos de mistura lenta e de flotaccedilatildeo conforme observado neste estudo

Conclui-se que esta pesquisa foi relevante uma vez que a metodologia experimental foi consistente e confiaacutevel estatisticamente o que contribui para avaliar a eficaacutecia dos floculantes naturais derivados das sementes da Moringa oleiacutefera comparando com o floculante comercial utilizando-se a teacutecnica de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido

Referecircncias Bibliograacuteficas AHMAD A L MAT YASIN N H DEREK C J C LIM J K Optimization of microalgae coagulation process using chitosan Chemical Engineering Journal v173 p879-882 2011 BARROS NETO B de SCARMINIO I S BRUNS R E Como fazer experimentos pesquisa e desenvolvimento na ciecircncia e na induacutestria 4 ed Porto Alegre Bookman 2010 414p BRASIL Conselho Nacional de Meio Ambiente Resoluccedilatildeo nordm 393 de 08 de agosto de 2007 Dispotildee sobre o descarte contiacutenuo de aacutegua de processo ou de produccedilatildeo em plataformas mariacutetimas de petroacuteleo e gaacutes natural e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia DF 09 de agosto de 2007 2007 Disponiacutevel em httpwww2mmagovbrportconamalegiabrecfmcodlegi=541 Acesso em 31 janeiro 2019 BRASIL CONAMA Conselho Nacional de Meio Ambiente Resoluccedilatildeo nordm 430 de 13 de maio de 2011 Dispotildee sobre as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes complementa e altera a Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia DF 16 de maio de 2011 2011 Disponiacutevel em httpwww2mmagovbrportconamalegiabrecfmcodlegi=646 Acesso em 31 janeiro 2019 EKINS P VANNER R FIREBRACE J Zero emissions of oil in water from offshore oil and gas installations economic and environmental implications Journal of Cleaner Production v15 p1302-1315 2007 FAKHRUrsquoL-RAZIA A PENDASHTEH A ABDULLAH L C BIAK D R A MADAENI S S ABIDIN Z Z Review of technologies for oil and gas produced water treatment Journal of Hazardous Materials v170 p530-551 2009 FRANCO C S BATISTA M D A OLIVEIRA L F C de KOHN G P FIA R Coagulaccedilatildeo com semente de Moringa oleiacutefera preparada por diferentes meacutetodos em aacuteguas com turbidez de 20 a 100 UNT Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental v22 n4 p781-788 2017 GARRIDO J W A Utilizaccedilatildeo da teacutecnica combinada floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido para remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida com a mistura de floculantes natural e comerciais 140f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Quiacutemica) Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Quiacutemica Universidade Federal do Rio Grande do Norte Natal-RN 2015 GASSEN H G GASSENSCHMIDT U JANY K D TAUSCHER B WOLF S Modern methods in protein and nucleic acid analysis Biological Chemistry Hoppe-Seyler v371 n9 p768-769 1990 GHEBREMICHAEL K A GUNARATNA K R HENRIKSSON H BRUMER H DALHAMMAR G A simple purification and activity assay of the coagulant protein from Moringa oleifera seed Water Research v39 p2338-2344 2005 HAMID S H A LANANAN F DIN W N S LAM S S KHATOON H ENDUT A JUSOH A Harvesting microalgae Chlorella sp by bio-flocculation of Moringa oleifera seed derivatives from aquaculture wastewater phytoremediation International Biodeterioration amp Biodegradation v95 p270-275 2014 HAMID S H A LANANAN F KHATOON H JUSOH A ENDUT A A study of coagulating protein of Moringa oleifera in microalgae bioflocculation International Biodeterioration amp Biodegradation v113 p310-317 2016 LACERDA M R S MARQUES S F S BRANDAtildeO C C S A influecircncia do pH de coagulaccedilatildeo e do tempo de floculaccedilatildeo na flotaccedilatildeo por ar dissolvido no tratamento de aacutegua com baixa turbidez e presenccedila de algas In Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental 19 1997 Foz do Iguaccedilu Anais Foz do Iguaccedilu 1997

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MADRONA G S SEOLIN V J BERGAMASCO R KLEN M R F The potential of different saline solution on the extraction of the Moringa oleifera seedrsquos active component for water treatment International Journal of Chemical Reactor Engineering v9 p1-10 2011 MAGALHAtildeES E R B Avaliaccedilatildeo de floculante natural agrave base de Moringa oleifera no tratamento de aacutegua produzida na induacutestria do petroacuteleo aplicaccedilatildeo da teacutecnica combinada floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo 95f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Quiacutemica) Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Quiacutemica Universidade Federal do Rio Grande do Norte Natal-RN 2014 MARIANO J B Impactos Ambientais do Refino de Petroacuteleo 01 ed Rio de Janeiro Editora Interciecircncia v1 2005 230p MOTTA A R P BORGES C P KIPERSTOK A ESQUERRE K P ARAUJO P M BRANCO L da P N Tratamento de aacutegua produzida de petroacuteleo para remoccedilatildeo de oacuteleo por processos de separaccedilatildeo por membranas revisatildeo Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental v18 n1 p15-26 2013 NASCIMENTO A R ZIOLLI R L ARARUN JUacuteNIOR J T PIRES C S SILVA T B Avaliaccedilatildeo do desempenho analiacutetico do meacutetodo de determinaccedilatildeo de TPH (Total Petroleum Hydrocarbon) por detecccedilatildeo no infravermelho Ecleacutetica Quiacutemica v33 n1 p35-42 2008 OKUDA T BAES A U NISHIJIMA W OKADA M Improvement of extraction method of coagulation active components from Moringa oleifera seeds Water Research v33 n15 p3373-3378 1999 PRITCHARD M CRAVEN T MKANDAWIRE T EDMONDSON A S OrsquoNEILL J G A comparison between Moringa oleifera and chemical coagulants in the purification of drinking water ndash An alternative sustainable solution for developing countries Physics and Chemistry of the Earth v35 p798-805 2010 RICHTER C A AZEVEDO NETTO J Tratamento de aacutegua Tecnologia atualizada Edgard Bluumlcher Satildeo Paulo 1991 332p SANTOS T M PEREIRA D F SANTANA C R SILVA G F da Estudo do tratamento fiacutesico quiacutemico da aacutegua produzida utilizando Moringa oleifera Lam em comparaccedilatildeo ao sulfato de alumiacutenio Exacta v9 n3 p317-321 2011 SCOPES R K Techniques for Protein Purification in Techniques in the Life Sciences BS 102 Suplement ElsevierNorth Holland Amsterdam 1987 p1-46 SERQUIZ R P Inibidor de serinoproteinase obtido de sementes de Juquiri (Mimosa regnelli Benth) com atividade anti-inflamatoacuteria anticoagulante e adjuvante da heparina 92f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Bioquiacutemica) Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Bioquiacutemica Universidade Federal do Rio Grande do Norte Natal-RN 2017 SILVA S S CHIAVONE-FILHO O BARROS NETO E L FOLETTO E L Oil removal from produced water by conjugation of flotation and photo-Fenton processes Journal of Environmental Management v147 p257ndash263 2015 SPINELLI V A SENS M L FAacuteVERE V T de Quitosana polieletroacutelito natural para o tratamento de aacutegua potaacutevel In Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental 21 2001 Joatildeo Pessoa AnaisJoatildeo Pessoa 2001 STEWART M ARNOLD K Produced water treatment field manual Part-1 Produced Water Treating Systems p1-134 2011 244p TESSELE F ROSA J J RUBIO J Os avanccedilos da flotaccedilatildeo no tratamento de aacuteguas esgotos e efluentes ndash parte I fundamentos e mecanismos Saneamento Ambiental n102 p30-36 2004 WILKS INTERPRISE INC InfraCalreg TOGTPH Analyser Model HATR-T2 and CH Userrsquos Guide Rev 46 2013 YANG R LI H HUANG M YANG H LI A A review on chitosan-based flocculants and their applications in water treatment Water Research n95 p59-89 2016 YOUNKER J M WALSH M E Bench-scale investigation of an integrated adsorptionndashcoagulationndashdissolved air flotation process for produced water treatment Journal of Environmental Chemical Engineering n2 p692ndash697 2014

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Seccedilatildeo Engenharia Civil

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Capiacutetulo 3

REGULARIZACcedilAtildeO FUNDIAacuteRIA DE INTERESSE SOCIAL A ETAPA DE REGISTRO DE IMOacuteVEIS NO MUNICIacutePIO DE SAtildeO MIGUELRN

Joseacute Henrique Maciel de Queiroz1

Daniela de Freitas Lima2 Almir Mariano de Sousa Junior3

1Engenheiro Civil henriquejhmqhotmailcom

2Engenheira Civil Mestre em Planejamento e Dinacircmicas Territoriais no Semiaacuterido danielafreitas12hotmailcom

3Professor da Universidade Federal Rural do Semi-Aacuterido e do PLANDITES-UERN Doutor em Ciecircncia e Engenharia de Petroacuteleo almirmarianoufersaedubr

Introduccedilatildeo

A irregularidade fundiaacuteria afeta em maior escala a populaccedilatildeo menos escolarizada e mais vulneraacutevel social e economicamente e este fato acarreta prejuiacutezos tanto aos ocupantes do territoacuterio como a administraccedilatildeo puacuteblica por natildeo possuir informaccedilotildees precisas sobre estas aacutereas Conforme aponta Fernandes (2011) a maioria que ocupa nuacutecleos urbanos informais satildeo de fato pobres e a maior parte dos indicadores socioeconocircmicos satildeo precaacuterios ndash alfabetizaccedilatildeo educaccedilatildeo sauacutede mortalidade renda e emprego

A falta de alternativas habitacionais seja via mercado privado seja via poliacuteticas puacuteblicas sociais eacute evidentemente o motor que faz o pano de fundo dessa dinacircmica de ocupaccedilatildeo ilegal e predatoacuteria de terra urbana (MARICATO 2003)

No ano de 2014 surge o Programa Acesso agrave Terra Urbanizada uma iniciativa proveniente da Universidade Federal Rural do Semi-Aacuterido (UFERSA) em parceria com o Ministeacuterio das Cidades com o intuito de promover a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria urbana de interesse social atuando em diversas municipalidades do Nordeste garantindo legalmente a propriedade aos indiviacuteduos que ateacute entatildeo ocupavam aacutereas predominantemente irregulares (LIMA et al 2017)

A Lei 134652017 cita em seu Cap I art 9 que a Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria Urbana (REURB) engloba medidas juriacutedicas urbaniacutesticas ambientais e sociais destinadas agrave incorporaccedilatildeo dos nuacutecleos urbanos informais ao ordenamento territorial urbano e agrave titulaccedilatildeo de seus ocupantes

Conforme a Lei ndeg 134652017 Cap I art 13 a REURB compreende duas modalidades REURB de Interesse Social (REURB-S) que eacute aplicaacutevel aos nuacutecleos urbanos informais ocupados predominantemente por populaccedilatildeo de baixa renda assim declarados em ato do Poder Executivo municipal e REURB de Interesse Especiacutefico (REURB-E) aplicaacutevel aos nuacutecleos urbanos informais ocupados por populaccedilatildeo natildeo qualificada na hipoacutetese de que trata disposto anteriormente

Dentre as etapas necessaacuterias para a efetivaccedilatildeo da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria o registro de imoacuteveis eacute a que se oficializa por meio de documentaccedilatildeo apropriada do direito propriedade dos imoacuteveis aos seus devidos proprietaacuterios e por isto se constitui uma das etapas mais importantes de todo o processo de regularizaccedilatildeo fundiaacuteria Deve ser feito junto ao cartoacuterio responsaacutevel e aleacutem disso eacute precedido de etapas preliminares investigativas quanto ao histoacuterico de movimentaccedilatildeo da propriedade dos lotes a serem contemplados

Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria e Espaccedilo Urbano

As cidades de modo geral satildeo desafiadas pela irregularidade fundiaacuteria urbana que pode ser tida como aspecto decorrente do processo constitutivo das cidades especificamente notado por meio do crescimento acelerado e desordenado ocasionado pelo ecircxodo rural acentuado no Brasil mais expressivamente a partir da deacutecada de 60 causando instabilidade para as famiacutelias localizadas em aacutereas sem a devida legalizaccedilatildeo e aguccedilando as disparidades entre os de baixo e os de alto poderio Para Hereda (2009) na obra Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria Urbana no Brasil ndash Ministeacuterio das Cidades quando tema eacute propriedade da terra e regularizaccedilatildeo fundiaacuteria o paradoxo legalidade e ilegalidade remonta agrave formaccedilatildeo do Estado e do territoacuterio brasileiro Neste sentido existe uma disparidade social e econocircmica que enfatiza as desigualdades entre ricos e pobres nas cidades brasileiras

O intenso processo migratoacuterio campo-cidade que configura uma reversatildeo demograacutefica do Brasil

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de 10 da populaccedilatildeo urbana no final do seacuteculo XIX para aproximadamente 80 no final do seacuteculo XX mostra que grande massa se instalou nas cidades de forma autocircnoma Nessas condiccedilotildees podemos dizer que a ocupaccedilatildeo ilegal de terras brasileiras eacute parte intriacutenseca desse processo (MARICATO 2003)

Eacute importante destacar que a irregularidade apesar de apresentar impactos e nuacutemeros mais expressivos para a populaccedilatildeo com padrotildees de renda mais baixos tambeacutem estaacute presente em ambientes ocupados pelo grupo social de renda meacutedia alta Mas de acordo com Dias et al (2014) o que diferencia as aacutereas irregulares com e sem valorizaccedilatildeo econocircmica satildeo interesses de cada grupo Enquanto os grupos sociais mais vulneraacuteveis ocupam essas localidades por poder aquisitivo limitado as aacutereas centrais estatildeo neste quadro por interesses especulativos Aleacutem disso o acesso agrave regularizaccedilatildeo posterior agrave ocupaccedilatildeo eacute facilitado aos ambientes com alto valor monetaacuterio em detrimento daqueles sem valorizaccedilatildeo uma vez que haacute a influecircncia poliacutetica cartoraacuteria e judiciaacuteria pelos seus proprietaacuterios

Com recursos financeiros escassos a populaccedilatildeo de baixa renda tem como opccedilatildeo ocupar aacutereas perifeacutericas das cidades muitas vezes desprovidas de condiccedilotildees de salubridade eficientes o que configura o espaccedilo ser dividido em locais organizados e locais subordinados A falta de alternativas habitacionais seja via mercado privado seja via poliacuteticas puacuteblicas sociais eacute evidentemente o motor que faz o pano de fundo dessa dinacircmica de ocupaccedilatildeo ilegal e predatoacuteria de terra urbana (MARICATO 2003)

A acessibilidade a aacutereas irregulares torna-se viaacutevel para aqueles que natildeo podem adquirir aacutereas valorizadas pela infraestrutura existente e dessa forma o problema fundiaacuterio se agrava e se expande para outras vertentes social urbaniacutestica econocircmica juriacutedica O Ministeacuterio das Cidades (2013) aponta que a dimensatildeo juriacutedica se refere agrave irregularidade dominial na qual ocorre a inexistecircncia de tiacutetulo que assegure a posse a urbaniacutestica e a ambiental estatildeo associadas aos assentamentos sem licenciamento em desacordo com a legislaccedilatildeo urbana e ambiental e a social estaacute voltada para o direito agrave cidade especialmente nas ocupaccedilotildees de baixa renda

Portanto eacute visiacutevel que a irregularidade eacute fator presente nas cidades brasileiras aspecto que agrava as disparidades socioespaciais e contribui para a continuidade de ambientes precaacuterios sendo indispensaacutevel a busca coletiva da reestruturaccedilatildeo dos espaccedilos urbanos tendo como agente colaborativo as praacuteticas de regularizaccedilatildeo fundiaacuteria urbana de modo especial a de interesse social que atingiraacute as camadas populares garantindo o acesso legal agrave cidade pois como aponta Fernandes (2011) a informalidade das habitaccedilotildees gera custos muito altos para os residentes e governos locais Para os moradores cita-se a inseguranccedila da posse a falta de serviccedilos puacuteblicos a discriminaccedilatildeo por terceiros perigos ambientais e para a sauacutede e desigualdade de direitos civis Para os governos estatildeo a realizaccedilatildeo de programas de melhoria quando realizados e custos indiretos decorrentes da informalidade como problemas da sauacutede puacuteblica violecircncia e outros de cunho social

Portanto este trabalho tem foco na regularizaccedilatildeo fundiaacuteria de interesse social com a finalidade de discorrer sobre a etapa de registro dos imoacuteveis no municiacutepio de Satildeo MiguelRN desenvolvida pelo Programa Acesso agrave Terra Urbanizada com a colaboraccedilatildeo do Cartoacuterio de Registro de Imoacuteveis local

Material e Meacutetodos

Para a realizaccedilatildeo deste trabalho realizou-se pesquisa qualitativa da etapa de registro de imoacuteveis necessaacuteria para a efetivaccedilatildeo da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria de interesse social no municiacutepio de Satildeo MiguelRN no Rio Grande do Norte abordando as atividades desenvolvidas para sua concretizaccedilatildeo por meio do Proacuteprio Programa Acesso agrave Terra Urbanizada

A aacuterea de estudo deste trabalho contempla o municiacutepio de Satildeo Miguel localizado no Estado do Rio Grande do Norte na regiatildeo Nordeste do Brasil O municiacutepio situa-se na regiatildeo Alto Oeste do estado na mesorregiatildeo do Oeste Potiguar a uma distacircncia de aproximadamente 430 Km de Natal a capital do estado com aacuterea de 166 kmsup2 e populaccedilatildeo de 22157 habitantes segundo o censo realizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica (IBGE) no ano de 2010

Em Satildeo Miguel dois bairros foram submetidos ao processo de regularizaccedilatildeo fundiaacuteria de interesse social Tocircta Barbosa e o Nossa Senhora de Guadalupe Ambos foram regularizados utilizando o instrumento juriacutedico de legitimaccedilatildeo fundiaacuteria que confere tiacutetulo de propriedade aos beneficiaacuterios conforme estabelecido na Lei 13465 de 11 de julho de 2017 As imagens aeacutereas dos dois bairros satildeo apresentadas nas Figuras 1 e 2

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Figura 1 Imagem aeacuterea do Bairro Tocircta Barbosa

Fonte Adaptado de Google Earth (2017)

Figura 2 Imagem aeacuterea do Bairro Nossa Senhora de Guadalupe

Fonte Adaptado de Google Earth (2017)

Esses nuacutecleos urbanos encontraram-se em zonas especiais de interesse social (ZEIS) segundo a Lei municipal ndeg 0092016 ou seja zonas em que a populaccedilatildeo eacute predominantemente de baixa renda a ocupaccedilatildeo eacute predominantemente residencial a situaccedilatildeo fundiaacuteria eacute desfavoraacutevel ao ocupante dentre outros aspectos que justificaram a realizaccedilatildeo da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria de interesse social

Puderam ser registrados os imoacuteveis inseridos nos nuacutecleos urbanos Tocircta Barbosa e Nossa Senhora de Guadalupe que atenderam aos criteacuterios necessaacuterios para a efetivaccedilatildeo da legitimaccedilatildeo fundiaacuteria dispostos no art 23 sect 1ordm da Lei 134652017

Aacuterea foi ocupada ateacute 22 de dezembro de 2016 O beneficiaacuterio natildeo era proprietaacuterio foreiro ou concessionaacuterio de nenhum outro imoacutevel aleacutem

daquele que deseja regularizar O beneficiaacuterio natildeo foi contemplado com legitimaccedilatildeo de posse ou fundiaacuteria de imoacutevel urbano com

a mesma finalidade ainda que situado em nuacutecleo urbano distinto Em caso de imoacutevel urbano com finalidade natildeo residencial tenha sido reconhecido pelo poder

puacuteblico o interesse puacuteblico de sua ocupaccedilatildeo Aleacutem dos outros

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Os lotes contidos na aacuterea a ser regularizada deveriam estar previamente delimitados e georreferenciados

A gleba a ser regularizada natildeo deveria estar compreendida em aacutereas que ofereccedilam risco aos seus ocupantes Para a elaboraccedilatildeo deste trabalho foram acompanhadas as atividades necessaacuterias para o registro

de imoacuteveis dos nuacutecleos urbanos Tocircta Barbosa e o Nossa Senhora de Guadalupe conferecircncia do histoacuterico de imoacuteveis jaacute matriculados desmembramento de lotes abertura de matriacuteculas e emissatildeo de certidotildees

Resultados e Discussatildeo

Devido a necessidade da certificaccedilatildeo de que os lotes atendiam aos criteacuterios legais para realizaccedilatildeo da legitimaccedilatildeo fundiaacuteria de iniacutecio foi realizada consulta nos registros de imoacuteveis anteriores do cartoacuterio da existecircncia de alguma matriacutecula referente aos lotes a serem regularizados e foram analisadas as alteraccedilotildees ou movimentaccedilotildees nelas ocorridas no decorrer dos anos

Esse procedimento objetivou identificar as titularidades atualizadas dos lotes e propriedades pertencentes ao Estado e a Uniatildeo o que eacute determinante para a apropriada aplicaccedilatildeo da ferramenta de regularizaccedilatildeo adotada Eacute de grande importacircncia tambeacutem a consulta de legislaccedilotildees municipais estaduais e federais pelo mesmo motivo

Constatada a aptidatildeo dos beneficiaacuterios preacute-selecionados procedeu-se com a elaboraccedilatildeo da documentaccedilatildeo coletiva e individual necessaacuteria sendo estas especificamente o desmembramento dos lotes e a abertura das matriacuteculas Seguiu-se com a emissatildeo das certidotildees de matriacutecula que foram entregues aos beneficiaacuterios do Programa na etapa de titulaccedilatildeo

Os desmembramentos dos lotes foram realizados atraveacutes de averbaccedilotildees nas suas matriacuteculas existentes e de forma simplificada removeram-se partes da aacuterea presente nestas matriacuteculas para que pudessem ser emitidas novas matriacuteculas com a correspondente parcela de terra As novas matriacuteculas contecircm informaccedilotildees essenciais dos lotes (qualificaccedilatildeo do imoacutevel seu atual proprietaacuterio e o seu registro anterior)

Logo cada lote urbano existente nos nuacutecleos urbanos em regularizaccedilatildeo foi desmembrado da aacuterea total trabalhada Consequentemente prosseguiu-se com a abertura da nova matriacutecula de cada um destes imoacuteveis sempre que possiacutevel em nome da mulher ali residente conforme recomenda a legislaccedilatildeo vigente Em caso de inexistecircncia de beneficiaacuterio a matriacutecula foi aberta em nome do municiacutepio de modo a facilitar o processo de regularizaccedilatildeo para os ocupantes dos lotes quando estes solicitarem a transferecircncia de propriedade para seus nomes uma vez que este procedimento reduz custos de formulaccedilatildeo de toda documentaccedilatildeo e atividades teacutecnicas necessaacuterias

Jaacute a emissatildeo das certidotildees de matriacutecula dos respectivos beneficiaacuterios ficou como uacuteltima atribuiccedilatildeo do cartoacuterio de registro de imoacuteveis Estas foram entregues agraves famiacutelias como comprovaccedilatildeo de propriedade de seus imoacuteveis e podem ser utilizadas nas mais diversas situaccedilotildees legais possiacuteveis

Pela equipe do Programa Acesso agrave Terra Urbanizada foi preparada toda a estrutura digitaccedilatildeo e formataccedilatildeo dos documentos com a supervisatildeo da tabeliatilde responsaacutevel que apoacutes esta atividade os revisou e assinou o que contribuiu para a celeridade do processo e para a aquisiccedilatildeo de conhecimento pelos bolsistas deste Programa Segundo a tabeliatilde ainda satildeo necessaacuterias atividades rotineiras do cartoacuterio como registro das atividades em protocolo

Apoacutes a realizaccedilatildeo destas atividades as certidotildees de matriacutecula confeccionadas foram entregues agraves famiacutelias pelo Programa Acesso agrave Terra Urbanizada juntamente com a Prefeitura Municipal configurando a uacuteltima etapa da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria denominada titulaccedilatildeo

Ao realizar o registro de imoacuteveis no municiacutepio de Satildeo MiguelRN observamos algumas dificuldades particulares das quais abordamos aqui como por exemplo a baixa capacidade do cartoacuterio local em atender uma demanda de registros elevada da forma em que foi requerida aleacutem da presenccedila de uma rodovia estadual em uma das glebas a serem regularizadas

O registro dos imoacuteveis dos bairros Tocircta Barbosa e Nossa Senhora de Guadalupe foi concluiacutedo no mecircs de janeiro de 2018 A entrega dos tiacutetulos aos seus beneficiaacuterios foi realizada em uma cerimocircnia puacuteblica em abril de 2018

No bairro Tocircta Barbosa foram contempladas 41 famiacutelias sendo a aacuterea de interesse composta por 135 lotes Jaacute no bairro Nossa Senhora de Guadalupe que possui 152 lotes inseridos no poliacutegono trabalhado foram contempladas 53 famiacutelias como observa-se na Tabela 1

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Tabela 1 Quantidade de lotes e beneficiaacuterios por bairro Nuacutecleo Urbano Ndeg de lotes Ndeg de beneficiaacuterios

Tocircta Barbosa 135 41 Nossa Senhora de Guadalupe 152 53

Fonte Programa Acesso agrave Terra Urbanizada (2018) Muitos dos lotes presentes no nuacutecleo urbano Tocircta Barbosa natildeo foram beneficiados pelo

Programa por se constituiacuterem como terrenos vazios imoacuteveis alugados ou cedidos justificando assim a quantidade de beneficiaacuterios que representa aproximadamente 30 dos lotes do bairro

Lima (2018) expotildee que haacute o elevado percentual de lotes vazios no Tocircta Barbosa o que gera a indagaccedilatildeo de qual motivo eacute responsaacutevel por este cenaacuterio a doaccedilatildeo inadequada dessas aacutereas ou a ausecircncia de condiccedilotildees financeiras dos donataacuterios para a construccedilatildeo de uma moradia

Observa-se que houve ainda no Tocircta Barbosa casos em que os ocupantes se recusaram a participar do Programa possuiacuteam mais de um imoacutevel natildeo conseguiram apresentar documentaccedilatildeo comprovante do tempo de ocupaccedilatildeo do lote ou o imoacutevel se encontrou fechado em todas as tentativas de visitas dos bolsistas do programa mas estas situaccedilotildees foram menos incidentes

No Nossa Senhora de Guadalupe tambeacutem havia lotes vazios aleacutem de lotes alugados ou cedidos Os 53 beneficiaacuterios desta aacuterea representam portanto aproximadamente 35 do total de lotes demarcados Os demais casos que natildeo tiverem sido terrenos vazios imoacuteveis alugados ou cedidos foram famiacutelias que se recusaram a participar do Programa ou natildeo atenderam a outros requisitos de participaccedilatildeo

Para o nuacutecleo urbano Nossa Senhora de Guadalupe o registro dos imoacuteveis foi feito com atenccedilatildeo especial devido a existecircncia da rodovia estadual RN 177 cruzando a aacuterea de interesse sendo necessaacuterio fazer uma anaacutelise a respeito dos limites de faixa de domiacutenio da rodovia e a legalidade das construccedilotildees no entorno tendo em vista o que dispotildee a Lei 60241991 sobre a licenccedila preacutevia para edificaccedilotildees de imoacuteveis ou cercas agraves margens de rodovias estaduais e daacute outras providecircncias Esta lei rege que no Rio Grande do Norte a faixa de domiacutenio compreende a aacuterea de terra limitada pela distacircncia miacutenima de 20 metros para cada lado da rodovia a partir do eixo da pista de rolamento Descreve ainda que as edificaccedilotildees devem estar recuadas a 15 metros dos limites externos da faixa de domiacutenio ou seja para cumprirem com o disposto na lei as construccedilotildees localizadas agraves margens de rodovias do Estado do Rio Grande do Norte (RNrsquos) devem distar 35 metros do eixo da faixa de rolamento Esse recuo pode ter dimensatildeo reduzida no periacutemetro urbano desde que prevista em instrumento municipal e que se resguarde a seguranccedila do tracircnsito e do traacutefego Edificaccedilotildees anteriores agrave lei natildeo satildeo penalizadas por estarem instaladas em recuo inferior ao previsto em lei

Dessa forma ainda que os proprietaacuterios atendessem aos demais requisitos legais para a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria foi verificada a distacircncia ao eixo da RN 177 e o ano de construccedilatildeo das edificaccedilotildees e assim foi constado se os imoacuteveis haviam ou natildeo sido construiacutedos antes de entrar em vigor a lei que impede a construccedilatildeo de imoacuteveis na faixa de domiacutenio da rodovia

Apoacutes esta verificaccedilatildeo ocorreu a abertura das matriacuteculas dos imoacuteveis em nome de seus respectivos proprietaacuterios Neste bairro durante as buscas realizadas anteriores a elaboraccedilatildeo da documentaccedilatildeo natildeo foram encontrados registros de lotes do bairro ainda que alguns moradores tambeacutem possuiacutessem cartas de aforamento de suas propriedades com validade expirada

Ao todo foram abertas 290 matriacuteculas de imoacuteveis no cartoacuterio ao fim dos registros sendo 287 delas referentes aos lotes como um todo e mais uma ldquomatriacutecula matildeerdquo para a gleba do bairro Tocircta Barbosa e duas destas para o bairro Nossa Senhora de Guadalupe pois ele ficou dividido em dois setores (setor 1 e setor 2) permanecendo na matriacutecula previamente existente a aacuterea correspondente agrave RN-177

Observada a dificuldade de infraestrutura necessaacuteria para a emissatildeo de registro pelo cartoacuterio de registro de imoacuteveis em prazo preacute-determinado e dada a grande importacircncia da realizaccedilatildeo desta etapa o Programa disponibilizou sempre que necessaacuterio bolsistas para auxiliar a tabeliatilde na digitaccedilatildeo das matriacuteculas e certidotildees

Os dados pessoais utilizados nos registros foram todos repassados pelos beneficiaacuterios do Programa Acesso agrave Terra Urbanizada em etapa anterior da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria o cadastramento social das famiacutelias Desta maneira compreende-se que os resultados do Programa somente puderam ser alcanccedilados com a colaboraccedilatildeo da populaccedilatildeo que participou das atividades de informaccedilatildeo capacitaccedilatildeo e disponibilizaccedilatildeo de informaccedilotildees de maneira efetiva dentre as quais podemos citar o atendimento para

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realizaccedilatildeo de entrevistas e entrega de documentos necessaacuterios durante o cadastramento socioeconocircmico indispensaacutevel para a etapa de registro no cartoacuterio

A concretizaccedilatildeo das accedilotildees do Programa Acesso agrave Terra Urbanizada no municiacutepio de Satildeo MiguelRN foi um marco para a administraccedilatildeo local e principalmente para a populaccedilatildeo envolvida pois estes tiveram os direitos de uso e ocupaccedilatildeo do espaccedilo urbano assegurados perante a lei aleacutem de terem a possibilidade de melhoramentos advindos da regularizaccedilatildeo que jaacute estatildeo sendo levantados como eacute o caso do Cartatildeo Reforma a que o municiacutepio estaacute pleiteando destinado a aacutereas de interesse social que possuem tiacutetulo de propriedade

Lima (2018) expressa que embora a titulaccedilatildeo dos nuacutecleos urbanos Tocircta Barbosa e Nossa Senhora de Guadalupe tenha ocorrido em abril de 2018 em julho deste mesmo ano foram estabelecidos a integraccedilatildeo dos nuacutecleos agrave cidade formal a extinccedilatildeo da inseguranccedila de desapropriaccedilotildees a possibilidade execuccedilatildeo de transferecircncia legal de imoacutevel e o acesso a melhoria infra estrutural destinada aos espaccedilos citadinos regulares

Portanto a etapa de registro se configura como crucial para a instauraccedilatildeo da Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria de Interesse Social tendo em vista que eacute ele quem oficializa a garantia de propriedade pois como rege o art 1227 do Coacutedigo Civil os direitos reais sobre imoacuteveis constituiacutedos ou transmitidos por atos entre vivos soacute se adquirem com o registro no cartoacuterio de registro de imoacuteveis dos referidos tiacutetulos isto eacute ldquosoacute eacute dono quem registrardquo

Com esta accedilatildeo desenvolvida no municiacutepio de Satildeo MiguelRN ao todo foram beneficiadas 94 famiacutelias agora inseridas em um contexto social muito mais justo jaacute que a partir do registro no cartoacuterio eacute assegurado o direito judicial sobre o territoacuterio

Ressalta-se tambeacutem do benefiacutecio aos bolsistas do Programa que aprenderam ao mesmo tempo em que promoveram o direito agrave cidade para as pessoas Na etapa de registro de imoacuteveis por exemplo foi possiacutevel para eles entender as consideraccedilotildees legais sobre o territoacuterio e as bases judiciais para a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria aleacutem de articular com os oacutergatildeos municipais responsaacuteveis e trabalhar em equipe a fim de um objetivo comum para assim atingi-lo com maior rapidez

Conclusatildeo

O Programa Acesso agrave Terra Urbanizada proporcionou vaacuterios benefiacutecios agrave populaccedilatildeo de baixa renda do municiacutepio de Satildeo Miguel atraveacutes de accedilotildees totalmente gratuitas

A etapa de registro dos imoacuteveis foi fundamental nesse conjunto de accedilotildees que culminaram na regularizaccedilatildeo fundiaacuteria dos bairros Tocircta Barbosa e Nossa Senhora de Guadalupe uma vez que oficializou juridicamente o direito de propriedade agravequeles que atenderam a todos os requisitos estabelecidos nos instrumentos legais

Destaca-se a parceria entre Universidade Prefeitura Municipal e Cartoacuterio de Registro de Imoacuteveis foi essencial para que todos os serviccedilos fossem realizados adequadamente com informaccedilotildees completas e no prazo possiacutevel

O produto desta parceria foi importante para a integraccedilatildeo das aacutereas objeto da regularizaccedilatildeo aos projetos de infraestrutura saneamento ambiental mobilidade habitaccedilatildeo e outros da prefeitura municipal de Satildeo Miguel contribuindo assim para a qualidade de vida da populaccedilatildeo Referecircncias BRASIL Lei nordm 10406 de 10 de janeiro de 2002 Institui o Coacutedigo Civil Disponiacutevel em lthttpwwwplanaltogovbrccivil_03leis2002l10406htmgt Acesso em 01 out 2017 BRASIL Lei 13465 de 11 de julho de 2017 Dispotildee sobre a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria rural e urbana Disponiacutevel em lthttpwwwplanaltogovbrccivil_03_ato2015-20182017LeiL13465htmgt Acesso em 10 out 2018 BRASIL Ministeacuterio das Cidades Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria Urbana no Brasil Brasiacutelia 2009 Disponiacutevel em lthttpwwwcapacidadesgovbrbibliotecadetalharid172tituloregularizacao--fundiaria-urbana--no-brasil-gt Acesso em 28 set 2018 BRASIL Ministeacuterio das Cidades Secretaria Nacional de Acessibilidade e Programas Urbanos e Secretaria Nacional de Habitaccedilatildeo Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria Urbana Como aplicar a Lei Federal 119772009 Brasiacutelia 2013 Disponiacutevel em lthttpwwwsjcspgovbrmedia621520regularizacao_fundiaria_cartilha_da_lei_federalpdfgt Acesso em 28 set 2018

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DIAS A L de N CARVALHO A W B FARIA T C de A SANTOS J M Anaacutelise comparativa dos processos de produccedilatildeo da irregularidade urbana nas aacutereas centrais e perifeacutericas o caso de Viccedilosa MG Oikos Revista Brasileira de Economia Domeacutestica v25 n1 p114-136 2014 FERNANDES E Regularizaccedilatildeo de Assentamentos Informais na Ameacuterica Latina Cambrige Lincoln Institute of Land Policy 2011 Disponiacutevel em lthttpswwwlincolninstedusitesdefaultfilespubfilesregularizacao-assentamentos-informais-full_1pdfgt Acesso em 20 jan 2019 IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica 2011 Satildeo Miguel Disponiacutevel em lthttpscidadesibgegovbrbrasilrnsao-miguelpanoramagt Acesso em 20 jan 2018 LIMA D de F SOUSA JUNIOR A M SILVA M M N GOMES W V Ordenamento territorial em foco Discutindo o programa acesso agrave terra urbanizada Revista Estudo amp Debate v24 n2 p249-267 2017 LIMA D de F Dinacircmica urbana e regularizaccedilatildeo fundiaacuteria um estudo acerca da cidade de Satildeo MiguelRN 166f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Planejamento e Dinacircmicas Territoriais no Semiaacuterido) Universidade do Estado do Rio Grande do Norte Pau dos Ferros 2018 MARICATO E Metroacutepole legislaccedilatildeo e desigualdade Estudos Avanccedilados v17 n48 p151-166 2003 MARICATO E Conhecer para resolver a cidade ilegal In CASTRIOTA L B (org) Urbanizaccedilatildeo Brasileira Redescobertas Belo Horizonte Editora Arte 2003 p78-96 RIO GRANDE DO NORTE Lei 6204 de 06 de dezembro de 1991 Dispotildee sobre a licenccedila preacutevia para edificaccedilotildees de imoacuteveis ou cercas agraves margens de rodovias estaduais e daacute outras providecircncias SAtildeO MIGUEL Lei ndeg 009 de 28 de abril de 2016 Dispotildee sobre a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria urbana de interesse social no municiacutepio Satildeo MiguelRN e daacute outras providecircncias Disponiacutevel em lthttpswwwsaomiguelrngovbrlegislacaoleis-municipaisgt Acesso em 18 mar 2018

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Seccedilatildeo Geologia e Minas

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Capiacutetulo 4

VIABILIDADE TEacuteCNICA DA APLICACcedilAtildeO DO CASCALHO DE PERFURACcedilAtildeO DE PETROacuteLEO NA FABRICACcedilAtildeO DE CONCRETO BETUMINOSO USINADO A QUENTE

Rafaely Angeacutelica Fonseca Bandeira1

Antocircnio Souza Arauacutejo2 Almir Mariano Sousa Junior3

Francisco Odair Filgueira Junior4

1Doutoranda no Programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Ciecircncias e Engenharia de Petroacuteleo e Gaacutes Universidade Federal do Rio Grande do Norte rafaelyufersaedubr

2Prof Dr Universidade Federal do Rio Grande do Norte Instituto de Quiacutemica araujoufrngmailcom 3Prof Dr Universidade Federal Rural do Semi-Aacuterido almirmarianoufersaedubr

4Graduando na Universidade Potiguar odaiautomacaogmailcom

Introduccedilatildeo

Remonta de muitos anos a problemaacutetica ambiental que surge com a geraccedilatildeo de resiacuteduos soacutelidos do tipo classe I (Resiacuteduos perigosos) estes natildeo podem ser dispensados e depositados arbitrariamente no meio ambiente pois pode ocasionar prejuiacutezos severos a fauna flora solos e lenccediloacuteis freaacuteticos A induacutestria petroliacutefera causa impacto ambiental em todas as suas etapas que vai desde a prospecccedilatildeo ateacute a etapa de separaccedilatildeo de hidrocarbonetos nas unidades separadoras O cascalho de perfuraccedilatildeo de petroacuteleo aparece na etapa de perfuraccedilatildeo de poccedilos onde os contaminantes presentes dependem da formaccedilatildeo rochosa e do fluiacutedo de perfuraccedilatildeo utilizado para este fim (THOMAS 2001)

Apoacutes a separaccedilatildeo na superfiacutecie do fluiacutedo de perfuraccedilatildeo do cascalho o fluiacutedo seraacute retornado para o processo industrial e os cascalhos seratildeo acondicionados ateacute a destinaccedilatildeo final Segundo Moraes (2018) o cascalho representa os fragmentos de rocha deslocados pela broca e carreados para a superfiacutecie pelo fluido de perfuraccedilatildeo Satildeo tambeacutem denominados de amostra de calha Essas amostras de calha quando estatildeo lavadas e secas satildeo analisadas pelos geoacutelogos para a obtenccedilatildeo de informaccedilotildees sobre as formaccedilotildees perfuradas O termo cascalho eacute utilizado na induacutestria do petroacuteleo para qualquer sedimento retirado do poccedilo seja de granulometria fina ou grossa Estima-se que cerca de 10 a 15 do volume do fluido de perfuraccedilatildeo permanece aderido aos cascalhos apoacutes o processo de separaccedilatildeo Segundo Fialho (2012) a composiccedilatildeo quiacutemica dos cascalhos eacute muito variada e depende da composiccedilatildeo das formaccedilotildees rochosas perfuradas principalmente e da composiccedilatildeo quiacutemica do fluido de perfuraccedilatildeo onde entre outros estaratildeo SiO2 Al2O3 Fe2O3 BaO e CaO

Embasado na caracterizaccedilatildeo do disposto na norma NBR 10004 (2004) resiacuteduos soacutelidos satildeo resiacuteduos nos estados soacutelidos e semissoacutelidos que resultam de atividades da comunidade de origem urbana agriacutecola radioativa e outros (perigosos eou toacutexicos) Ficam incluiacutedos nesta definiccedilatildeo os lodos provenientes de sistemas de tratamento de aacutegua aqueles gerados em equipamentos e instalaccedilotildees de controle de poluiccedilatildeo bem como determinados liacutequidos cujas particularidades tornem inviaacutevel seu lanccedilamento na rede puacuteblica de esgoto ou corpos drsquoaacutegua ou exijam para isso soluccedilotildees teacutecnicas e economicamente inviaacuteveis em face agrave melhor tecnologia disponiacutevel podem ser classificados quanto aos riscos potenciais de contaminaccedilatildeo do meio ambiente em trecircs categorias Esta nova versatildeo classifica os resiacuteduos em trecircs classes distintas classe I (perigosos) classe II (natildeo-inertes) e classe III (inertes)

Para Bandeira et al (2017) o possiacutevel dano ambiental decorrente da atividade petroliacutefera eacute de inteira responsabilidade da empresa geradora conforme se pode verificar na legislaccedilatildeo vigente onde preconiza que a responsabilidade civil e penal pelo impacto ambiental ocasionado e pela seguranccedila e sauacutede dos trabalhadores eacute da empresa Na mediada que os produtos quiacutemicos satildeo manuseados de forma adequada respeitando as leis e normas vigentes no paiacutes o impacto ambiental diminuiraacute consideravelmente

O Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ) eacute largamente utilizado em confecccedilatildeo de rodovias este tem por definiccedilatildeo produtos preacute-misturados a quente de graduaccedilatildeo densa em que satildeo feitas rigorosas exigecircncias no que se diz respeito a equipamentos de construccedilatildeo e iacutendices tecnoloacutegicos tais como granulometria teor de betume estabilidade vazios e etc Estes podem ser usados como base de pavimentos e revestimentos onde para revestimentos tem que atender a faixa granulomeacutetrica adequada (DNIT 2006)

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Segundo a NBR 12948 (NBR 1993) o material para preparo do CBUQ eacute constituiacutedo de agregado grauacutedo agregado miuacutedo e material de enchimento onde o agregado grauacutedo deve ser constituiacutedo de fragmentos de rocha britada escoacuteria britada pedregulho ou cascalho britados ou natildeo como tambeacutem de fragmentos duraacuteveis livres de torrotildees de argila e substacircncias nocivas jaacute o agregado miuacutedo eacute constituiacutedo de areia poacute-de-pedra ou mistura de ambos Os agregados devem ser resistentes livres de torrotildees de argila e de substacircncias nocivas E o material de enchimento deve ser constituiacutedo de materiais minerais finamente divididos tais como cimento Portland cal extinta poacutes calcaacutereos etc O material deve estar seco e isento de grumos No agregado miuacutedo deve haver um equivalente de areia superior a 55

Em estudos sobre as principais aplicaccedilotildees de subprodutos residuais de induacutestrias diversas na fabricaccedilatildeo do asfalto de mistura a quente entre os resiacuteduos aplicados experimentalmente ou rotineiramente elencaram-se os resiacuteduos industriais oriundos da celulose ligninas de madeira cinzas os resiacuteduos municipais e domeacutesticos tais como o resiacuteduo do incinerador lama de esgoto borracha de sucata resiacuteduos de vidros telhas e ainda os resiacuteduos de mineraccedilatildeo tais como o refugo da mina de carvatildeo Subprodutos de processos industriais como alto-forno escoacuterias escoacuterias de accedilo e enxofre satildeo considerados materiais residuais (KANDHAL 1993)

Assim o presente trabalho objetiva analisar a viabilidade teacutecnica da aplicabilidade do cascalho de perfuraccedilatildeo ou cinza do cascalho de perfuraccedilatildeo na mistura quiacutemica do CBUQ em substituiccedilatildeo parcial ao agregado miuacutedo areia utilizada na fabricaccedilatildeo Material e Meacutetodos

O cascalho da perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo e a cinza de cascalho utilizado neste trabalho foi extraiacutedo da bacia Potiguar localizada no Estado do Rio Grande do Norte na regiatildeo Nordeste do Brasil O material foi fornecido por uma Empresa Estatal que trabalhou com perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo

Foi realizada anaacutelise fiacutesica do cascalho e os ensaios de resistecircncia agrave compressatildeo e agrave traccedilatildeo diametral foram realizados nos laboratoacuterios da Universidade Potiguar da Universidade Federal Rural do Semi-Aacuterido e nos laboratoacuterios de uma empresa privada Caracterizaccedilatildeo do solo

Junto ao material foi disponibilizada a caracterizaccedilatildeo do resiacuteduo que foi realizada conforme norma da US EPA 6010 US EPA 7470A US EPA 7471B e segundo a norma da US EPA 8015C onde os valores identificados subsidiou a classificaccedilatildeo do resiacuteduo e foi enquadrado segundo a NBR 10004 (2004)

Foi realizada a caracterizaccedilatildeo dos materiais a serem utilizados no traccedilo do CBUQ agregado miuacutedo agregado grauacutedo material de enchimento material de adesividade Apoacutes foi adotada a dosagem do traccedilo a ser empregado e realizada a determinaccedilatildeo de paracircmetros conforme faixa de rolamento C considerando a necessidade do atendimento de paracircmetros teacutecnicos previstos em normas especiacuteficas e por uacuteltimo foram realizados ensaios laboratoriais verificando as caracteriacutesticas funcionais e mecacircnicas das misturas

Foram analisados e caracterizados a cinza e o cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo definindo a viabilidade teacutecnica onde se utilizou o cascalho em todas as etapas oriundo do rejeito petroliacutefero em fase bruta sem ter sofrido processamento de descontaminaccedilatildeo

No traccedilo proposto do CBUQ foram utilizados a Brita graniacutetica de 19mm como agregado grauacutedo Cascalho de brita calcaacuteria como material de enchimento Cimento asfaacuteltico de petroacuteleo 50 areia meacutedia quartzosa como agregado miuacutedo misturada a cascalho de perfuraccedilatildeo e a cinza de cascalho de perfuraccedilatildeo Conforme a norma da ABNT a respeito do CBUQ NBR 12948 (1993) foram realizadas as anaacutelises laboratoriais nos materiais utilizados para confecccedilatildeo do CBUQ Agregado grauacutedo denominado ensaio de abrasatildeo Los Angeles realizado de acordo com a NBR NM 51 (2001) O Iacutendice de forma foi realizado conforme a NBR 7809 (2006) Durabilidade de acordo com ASTM C-88 (2013) Adesividade conforme a NBR 12583 (2017) Agregado miuacutedo equivalente de areia de acordo com a NBR 12052 (1992) Adesividade conforme a NBR 12584 (2017) Material de enchimento pela anaacutelise granulomeacutetrica de acordo com a NBR 7181 (2016) Material betuminoso denominado Cimento asfaacuteltico de petroacuteleo conforme o Regulamento Teacutecnico ASTM D-3381(2013) Mistura betuminosa realizado pela granulometria de acordo com a NBR 7181 (2016) Dosagem Marshall conforme a metodologia do DNER-ME 043 (1995)

Ao aferir a qualidade dos materiais utilizados na mistura fez-se necessaacuterio a realizaccedilatildeo dos ensaios nas quantidades miacutenimas estabelecidas pelas normas de cada componente As quantidades em

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massa de amostras coletadas para a realizaccedilatildeo de ensaios respeitaram os pesos do material betuminoso em 10 kg agregados grauacutedos em 100 kg agregados miuacutedos em 80 kg material de enchimento em 50 kg

O traccedilo adotado para formulaccedilatildeo do estudo do CBUQ foi cedido pela empresa privada parceira usualmente utilizado na formulaccedilatildeo do concreto betuminoso utilizado na faixa C faixa de rolamento superficial onde os valores de cada material estatildeo descritos na Tabela 1 Tabela 1 Resumo quantitativo para ensaios de laboratoacuterio

Origem dos agregados Material agregados na

mistura em peso

RN brita Brita 34 2000 1900 RN brita Cascalho 12 2300 2185

Bacia Potiguar Cascalho de

perfuraccedilatildeo de poccedilos 340 323

Rio Jaguaribe Areia de rio 3060 29077 RN brita Poacute de pedra 2200 2090

Mineraccedilatildeo Ouro Branco Filler 100 095 Petrobraacutes CE Cap 50 - 70 Definido em estudo

10000 10000 Anaacutelise Granulomeacutetrica

A quantidade de cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos utilizado no traccedilo com concentraccedilatildeo oacutetima substituindo a areia de rio na mistura foi de 34 de concentraccedilatildeo Os ensaios iniciais realizados foram anaacutelises granulomeacutetricas definindo a quantidade de cascalho implementado no traccedilo Caacutelculo do moacutedulo de finura

Para a anaacutelise e caracterizaccedilatildeo do cascalho foram calculados os moacutedulos de finura da areia cinza e cascalho de perfuraccedilatildeo de petroacuteleo com o objetivo de desenvolver a curva de graduaccedilatildeo do solo e realizar o enquadramento do agregado quanto a sua granulometria conforme a Tabela 2 Tabela 2 Classificaccedilatildeo do agregado miuacutedo quanto a granulometria

Moacutedulo de Finura Areia grossa MFgt39 Areia meacutedia 24ltMFlt39

Areia fina MFlt24

Fonte Fusco (2008) Anaacutelise Qualitativa do solo

Atendendo o preconizado no manual DNIT (2010) foi realizado o teste visual do agregado miuacutedo onde observou-se o tamanho forma cor e constituiccedilatildeo mineraloacutegica do solo visando distinguir o solo grosso do fino Realizou-se o teste do tato que consistiu em apertar e friccionar entre os dedos a amostra do solo

Os agregados miuacutedos passaram pelo teste do corte com uma lacircmina fina e observou-se a superfiacutecie do corte onde se verificou a superfiacutecie de corte polida

O teste de dilatacircncia foi realizado utilizando a palma da matildeo e uma pasta de solo uacutemida A dilatacircncia foi identificada pelo aparecimento da aacutegua na superfiacutecie da pasta e posterior desaparecimento ao se amassar a amostra entre os dedos Apoacutes testou-se a resistecircncia seca desagregando o solo pressionando com os dedos uma amostra seca do solo Ensaio do Equivalente de Areia

Realizou-se o ensaio de equivalente de areia na mistura do traccedilo na proporccedilatildeo de 10 de cascalho de perfuraccedilatildeo e 90 de areia referente ao total de 34 da mistura mais 1 de filler 20 de brita de 19mm 23 de brita de 125mm e 22 de poacute de pedra

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Ensaio de abrasatildeo Los Angeles conforme NBR NM 51 (2000) O desgaste por abrasatildeo do agregado grauacutedo realizou-se no ensaio de abrasatildeo Los Angeles onde

verificou-se a perda de massa do agregado grauacutedo e verificou-se a aceitabilidade deste a partir deste iacutendice O ensaio foi realizado na brita de 19mm e na brita de 12 mm Ensaio de Adesividade do agregado miuacutedo

O Ensaio de adesividade do agregado miuacutedo foi realizado conforme a norma do DNER ME 079 (1994) realizado na mistura da areia com cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo Ensaio de avaliaccedilatildeo de durabilidade do agregado

O Ensaio de avaliaccedilatildeo de durabilidade do agregado pelo emprego de soluccedilotildees de sulfato de soacutedio ou de magneacutesio foi realizado obedecendo a norma do DNER ME 089 (1994) Ensaio de Marshall realizado conforme DNER-ME 043 (1995)

Realizou-se o teste Marshal na mistura asfaacuteltica de CBUQ substituindo o agregado miuacutedo areia por 10 de cascalho de perfuraccedilatildeo considerando diferentes concentraccedilotildees de material betuminoso CAP 5070 onde foram realizados testes considerando as seguintes concentraccedilotildees de cimento asfaacuteltico de 40 45 50 55 60 de CAP por peso de mistura

O Ensaio de Marshall foi realizado conforme DNER-ME 043 (1995) na preparaccedilatildeo do corpo-de-prova atingindo as temperaturas de mistura e de compactaccedilatildeo O ligante foi aquecido para ser misturado com os agregados Preparou-se trecircs corpos-de-prova de cada dosagem de mistura betuminosa Os agregados foram secos ateacute obterem uma massa constante em estufa de 105 a 110ordmC apoacutes modelaram-se e prensaram-se os corpos de prova para obtenccedilatildeo da fluecircncia e da estabilidade Marshall Resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral

O ensaio de resistecircncia agrave traccedilatildeo por compressatildeo diametral foi realizado atendendo a norma DNIT- ME 136 (2010) Foram aferidas as resistecircncias apenas nos corpos-de-prova com teor de 50 do teor de CAP

Foram realizados ensaios no agregado miuacutedo no agregado grauacutedo no filler no ligante na composiccedilatildeo da mistura conforme paracircmetros estabelecidos na legislaccedilatildeo e nas normas teacutecnicas vigentes Resultados e Discussatildeo Caracterizaccedilatildeo do solo

Entre os componentes existentes na composiccedilatildeo do cascalho de perfuraccedilatildeo que podem afetar no desempenho do concreto asfaacuteltico satildeo identificados o boro caacutedmio caacutelcio chumbo zinco cobre magneacutesio ferro niacutequel potaacutessio zircocircnio soacutedio manganecircs foacutesforo liacutetio cromo baacuterio alumiacutenio salinidade

Nas cinzas da perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo material derivado do cascalho de perfuraccedilatildeo identifica-se na composiccedilatildeo zircocircnio alumiacutenio baacuterio boro caacutedmio caacutelcio chumbo cobre cromo ferro foacutesforo liacutetio magneacutesio manganecircs zinco potaacutessio soacutedio e salinidade

Na mistura do cascalho de perfuraccedilatildeo com a areia nas concentraccedilotildees de 10 e 90 respectivamente observa-se a presenccedila de niacutequel cromo cobre zircocircnio zinco caacutedmio boro soacutedio potaacutessio foacutesforo liacutetio magneacutesio manganecircs mercuacuterio ferro chumbo caacutelcio baacuterio Salinidade em concentraccedilotildees mais baixas que na amostra de cascalho puro

Este resiacuteduo cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos eacute classificado como resiacuteduo classe I por dispor em sua composiccedilatildeo de alguns contaminantes que inviabilizavam a aplicaccedilatildeo direta ao meio ambiente parametrizando os valores encontrados com os valores aceitaacuteveis preconizados em legislaccedilatildeo do oacutergatildeo ambiental brasileiro Anaacutelise Granulomeacutetrica

A Figura 1 apresenta a anaacutelise granulomeacutetrica do cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos sem misturas em areia a 100 sem misturas na cinza do cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos sem mistura e em misturas entre o cascalho e a areia e das cinzas do cascalho com cascalho e areia

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Figura 1 Anaacutelise granulomeacutetrica do agregado miuacutedo

Os percentuais de 50 de cascalho e 50 de areia atendem o preconizado na norma NBR 12948

(1993) nas peneiras de 19 125 e 95mm natildeo atendendo nas peneiras 48 20mm 042 015 e 0075mm demonstrando inapropriaccedilatildeo teacutecnica do uso deste material para fabricaccedilatildeo do CBUQ na faixa de rolamento C O cascalho de perfuraccedilatildeo analisado em concentraccedilatildeo de 100 natildeo demonstra propriedades teacutecnicas para aplicaccedilatildeo direta na fabricaccedilatildeo de CBUQ pois natildeo obteacutem percentual passante apropriado nas peneiras de 20 042 015 e 0075mm

A cinza do cascalho de perfuraccedilatildeo na concentraccedilatildeo de 100 natildeo proporciona viabilidade de uso de forma direta na fabricaccedilatildeo de CBUQ pois natildeo apresenta granulometria adequada nas peneiras de 20 042 e 0075mm A mistura de 30 de cascalho 20 de cinza e 50 de areia apresenta natildeo conformidade na granulometria ensaiada nas peneiras de 48 e 0075mm A mistura de 30 de cascalho e 70 de areia natildeo atende os paracircmetros estabelecidos para a peneira de 48mm Partindo deste princiacutepio se realizou novos ensaios com mistura de 10 de cascalho e 90 de areia inferior ao analisado anteriormente

Lucena et al (2007) em estudos sobre a composiccedilatildeo do cascalho de perfuraccedilatildeo de petroacuteleo realizaram a caracterizaccedilatildeo teacutermica deste resiacuteduo de perfuraccedilatildeo Para a anaacutelise realizaram a caracterizaccedilatildeo teacutermica do resiacuteduo oleoso originaacuterio da perfuraccedilatildeo de poccedilo de petroacuteleo (poccedilo 1-POTI-4-RN localizado em Governador DIX-Sept Rosado - RN - Brasil) Foram realizadas anaacutelise termogravimeacutetrica (TG) anaacutelise teacutermica diferencial (ATD) e difraccedilatildeo de raios-X (DRX) Os principais elementos encontrados - calcita caulinita e quartzo caulinita magnesita e mica verificando viabilidade de inserir este material na mistura asfaacuteltica Os autores sugeriram a substituiccedilatildeo dos materiais tradicionais - agregado miuacutedo (areia) eou filler (cal caulim ou cimento) A incorporaccedilatildeo do resiacuteduo natildeo representaria prejuiacutezo ao desempenho da mistura asfaacuteltica quanto aos paracircmetros de resistecircncia e durabilidade O autor dispotildee que o norteamento sobre a funccedilatildeo (agregado ou filler) e a quantidade indicada para o resiacuteduo seriam os ensaios de misturas asfaacutelticas (Ensaio Marshall Viscosidade e Penetraccedilatildeo) e granulometria (Anaacutelise Granulomeacutetrica) Caacutelculo do moacutedulo de finura No caacutelculo do moacutedulo de finura verifica-se que o cascalho de perfuraccedilatildeo obteacutem 125 e a cinza do cascalho 203 Para a proporccedilatildeo 70 de areia e 30 de cascalho o MF foi de 269 O moacutedulo de finura para a mistura de 10 de cascalho e 90 de areia do rio Jaguaribe- CE resulta 236 enquadrando-se como material adequado para construccedilatildeo civil A anaacutelise referente ao Moacutedulo de finura aponta a possibilidade da utilizaccedilatildeo do cascalho na construccedilatildeo civil conforme constando como aceitaacutevel no manual do DNIT (2006)

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Anaacutelise Qualitativa do solo No teste do tato constata-se que o cascalho de perfuraccedilatildeo se caracteriza como solos macios e

por isso enquadra-se como solos argilosos No teste do corte observa-se que a superfiacutecie de corte estaacute polida enquadrando o solo em comportamento argiloso

No teste de dilatacircncia constata-se que o solo natildeo reage ao teste por ter caracteriacutestica argilosa No teste de resistecircncia seca uma amostra seca do solo demonstra resistecircncia elevada e caraacuteter argiloso Apoacutes os peneiramentos analisando as porcentagens de material retido em determinadas peneiras obteacutem-se que a porcentagem de pedregulho eacute de 19516 porcentagem de areia grossa de 8084 porcentagem de areia meacutedia de 1676 porcentagem de areia fina de 693 e a porcentagem de Silte e Argila de 4771

Considerando-se os teores de oacutexidos de ferro considera-se este solo com baixo teor de oacutexidos de ferro teores lt 80gkg de solo (hipofeacuterrico) Este solo no quesito grupamento textural se enquadra como solo de textura argilosa caracterizando-se como material com teor de argila entre 35 e 60 A distribuiccedilatildeo de cascalhos noacutedulos e concreccedilotildees no perfil refere-se agrave constituiccedilatildeo macroclaacutestica do material componente do solo Eacute caracteriacutestica distintiva em funccedilatildeo da proporccedilatildeo de cascalhos (2mm a 2cm) em relaccedilatildeo agrave terra fina (fraccedilatildeo menor que 2mm)

Conforme EMBRAPA (2006) este solo no quesito grupamento textural se enquadra como solo de textura argilosa que se caracteriza como material com teor de argila entre 35 e 60 Ensaio do Equivalente de Areia

No ensaio de equivalente de areia conforme DNER ME 054 (1997) realizado na mistura obtive-se o resultado apresentado na Tabela 2 Tabela 2 Equivalente em areia na mistura do traccedilo do CBUQ

Amostra Equivalente em areia da amostra Equivalente em areia do solo 1 6884

6937 2 6989

O ensaio de equivalente de areia realizado na mistura atende satisfatoriamente os paracircmetros

estabelecidos pela legislaccedilatildeo e normas vigentes Ensaio de abrasatildeo Los Angeles conforme NBR NM 51 (2000)

Verifica-se aceitabilidade no ensaio realizado na brita de 19mm para fabricaccedilatildeo do traccedilo pois a perda superficial por abrasatildeo foi inferior a 50 limite de perda estabelecido pela norma do DNER para este ensaio

Observa-se que haacute uma perda de massa de 3750 na brita de 12mm tornando aceitaacutevel diante a legislaccedilatildeo do DNER deste material no uso da fabricaccedilatildeo do concreto asfaacuteltico Ensaio de Adesividade do agregado miuacutedo

Observa-se que a adesividade do agregado miuacutedo eacute satisfatoacuteria nesta mistura de areia com cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos por natildeo haver deslocamento total ou parcial da peliacutecula Ensaio de avaliaccedilatildeo de durabilidade do agregado

No ensaio de avaliaccedilatildeo de durabilidade do agregado afere-se que o percentual de perda verificado no agregado eacute de 037 sendo inferior ao paracircmetro da norma que estabelece 12 como limite Ensaio de Marshall realizado conforme DNER-ME 043 (1995)

O aquecimento do ligante garantiu uma viscosidade de 170 +-20 cSt ou 85 +-10 sSF para o cimento asfaacuteltico Na mistura a temperatura de compactaccedilatildeo do ligante apresentou uma viscosidade de 280 +-30 cSt ou 140 +-15 sSF para o cimento asfaacuteltico

Os valores obtidos no ensaio os principais valores do percentual de ligante na mistura a densidade aparente o percentual de vazios o percentual de vazios do agregado mineral a relaccedilatildeo betume vazios e a fluecircncia estatildeo dispostos na Tabela 3

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Tabela 3 Teste Marshall

NS- Natildeo Satisfatoacuterio

Conforme Askeland (1998) a estrutura de um material pode ser examinada em quatro niacuteveis

estrutura atocircmica arranjo dos aacutetomos microestrutura e macroestrutura no entanto este trabalho limita-se a macroestrutura A estrutura atocircmica exerce influecircncia direta na forma que os aacutetomos se unem entre si A partir desta compreensatildeo classifica-se os materiais podendo obter conclusotildees em relaccedilatildeo agraves propriedades mecacircnicas e o comportamento fiacutesico dos materiais ceracircmicos

Verifica-se que o teor de vazios da mistura aumenta devido os maiores valores do teor de CAP Para o corpo de prova demonstrar desempenho satisfatoacuterio conforme os paracircmetros teacutecnicos faz-se necessaacuterio o atendimento de todos os requisitos apresentados na legislaccedilatildeo

Observa-se que o teor de vazios diminui com o aumento da concentraccedilatildeo de CAP na mistura onde apenas nos teores 45 e 50 atendem os paracircmetros previstos na norma do DNER- ME 043 (1995) considerando que estes devem estar entre 30 e 50

Zhang et al (2017) verificou a influecircncia das caracteriacutesticas de micro morfologia e estrutura porosa do asfalto sulfonado nas propriedades mecacircnicas e na microestrutura da pasta de cimento de poccedilos de petroacuteleo onde analisou o comportamento de propagaccedilatildeo de trinca de espeacutecimes fraturados de ensaios mecacircnicos e constatou que o percentual de asfalto sulfonado influencia diretamente nas resistecircncias a traccedilatildeo e que sofre influecircncia do percentual de ligante e do tempo de cura sendo o aumento da resistecircncia evidente com o passar do tempo e a minoraccedilatildeo da resistecircncia com o aumento dos percentuais de ligantes adicionados

Afere-se que o paracircmetro percentual de vazios do agregado mineral VAM atende quando o percentual de ligante eacute adicionado a 50 55 e 60 pois apresenta valor maior que 15 nos ensaios e atende a norma do DNER- ME 043 (1995) sendo que o teor oacutetimo de asfalto adicionado conforme DNER-ME 05394 deve estar compreendido entre 470 e 530 Na praacutetica quando este teor natildeo eacute satisfeito acrescenta-se o ligante do tipo DOP para diminuir o iacutendice de vazios o que onera o valor do CBUQ Este iacutendice influencia diretamente nas resistecircncias a traccedilatildeo diametral e a compressatildeo (DNIT 031 2004)

Zoorob e Suparma (2000) analisaram a concepccedilatildeo e investigaccedilatildeo laboratorial das propriedades do betatildeo asfaacuteltico de classificaccedilatildeo contiacutenua contendo substituiccedilatildeo de agregados plaacutesticos reciclados (Plastiphalt) Resiacuteduos de plaacutesticos reciclados predominantemente compostos de polietileno de baixa densidade (PEBD) foram usados em misturas betuminosas substituindo agregados minerais em tamanho igual Os resultados obtidos nesta investigaccedilatildeo indicam que no mesmo conteuacutedo de ar vazio a mistura de Plastiphalt compactada tem menor densidade do que a do mix de controle convencional O uso do PEBD em substituiccedilatildeo parcial de agregados resulta em um aumento de 250 no valor de estabilidade (forccedila) de Marshall e Valor quociente de Marshall

A Relaccedilatildeo Betume Vazios (RBV) deve aparecer na mistura com teores entre 75 e 82 segundo a norma do DNER-ME 043 (1995) nos ensaios realizados constata-se que apenas na concentraccedilatildeo de 50 estes iacutendices foram atendidos conforme observa-se na Tabela 3 Conforme o resultado observa-se que torna o concreto asfaacuteltico viaacutevel tecnicamente pois o teor de CAP atende o limite estabelecido

CP Nordm Ligante

() Vol

(cmsup3) Dens

Aparente

Vazios 3 a 5 ()

Vazios ()

ge 15 VAM

() RBV 75

e 82 RBV

Estab ge 500

Estab (N) Fluecircncia

20 e 45

Fluecircncia

1 400 5130 2316 598 1498 6010 834 245 2 400 5130 2318 589 1490 6047 846 240 3 400 5122 2319 583 1485 6073 816 243

Meacutedia 2318 NS 590 NS 1491 NS 6043 Ok 832 Ok 243 4 450 5084 2332 464 1483 6874 915 300 5 450 5077 2331 330 1349 7555 914 301 6 450 5085 2333 459 1479 6896 876 295

Meacutedia 2332 Ok 418 NS 1437 NS 7108 Ok 902 Ok 299 7 500 5051 2338 369 1505 7547 964 367 8 500 5060 2338 371 1507 7539 993 344 9 500 5080 2339 368 1505 7552 954 350

Meacutedia 2338 Ok 369 Ok 1506 Ok 7546 Ok 970 Ok 354 10 550 5070 2347 261 1515 8279 896 450 11 550 5071 2349 254 1509 8319 907 446 12 550 5083 2348 259 1514 8290 915 430

Meacutedia 2348 NS 258 Ok 1513 NS 8296 Ok 906 Ok 442 13 600 5083 2341 245 1610 8477 841 509 14 600 5081 2340 250 1614 8453 818 499 15 600 5101 2335 271 1632 8342 827 493

Meacutedia 2339 NS 255 Ok 1619 NS 8424 Ok 829 NS 500

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pelo oacutergatildeo regulador e este teor ainda representa economia para a fabricaccedilatildeo do traccedilo proposto pois o componente de maior valor econocircmico do CBUQ eacute o cimento asfaacuteltico de petroacuteleo

Na estabilidade Marshal corrigida (Tabela 3) verifica-se a resistecircncia que a compressatildeo do CBUQ comporta-se satisfatoriamente em todos os ensaios realizados diante de todos os percentuais estudados atendendo a norma do DNER-ME 043 (1995) onde do ponto de vista de resistecircncia a compressatildeo diametral qualquer iacutendice adotado seria satisfatoacuterio e do ponto de vista econocircmico viabiliza o traccedilo proposto

Observa-se que com o aumento da implementaccedilatildeo do teor de concreto asfaacuteltico a fluecircncia aumenta sendo que na concentraccedilatildeo do teor de CAP 60 esta natildeo atende os paracircmetros normatizados pois a fluecircncia deve estar entre 20 e 45 para atender a norma do DNER-ME 043 (1995) A fluecircncia natildeo se apresenta satisfatoacuteria na concentraccedilatildeo de 60 de teor de CAP mostrando desempenho adequado nas demais concentraccedilotildees tornando o traccedilo estudado tecnicamente e economicamente viaacutevel e possibilitando resistecircncia a compressatildeo adequada para o concreto asfaacuteltico

Ahmedzadea e Sengoz (2009) avaliaram o uso do agregado grosso de escoacuteria de aciaria em concreto betuminoso de mistura quente A influecircncias da utilizaccedilatildeo de escoacuteria de accedilo como agregado grauacutedo sobre as propriedades do asfalto misturado a quente contendo dois tipos de cimento asfaacuteltico AC-5 AC-10 e agregados grauacutedos de calcaacuterio escoacuteria de accedilo foram usadas para preparar testes de amostragem de Marshall e para determinar o teor oacutetimo de betume Foram analisadas caracteriacutesticas mecacircnicas por testes de estabilidade de Marshall moacutedulo de rigidez de traccedilatildeo indireta rigidez de fluecircncia e resistecircncia indireta agrave traccedilatildeo Verifica-se que a escoacuteria de accedilo utilizada como agregado grauacutedo melhora propriedades mecacircnicas das misturas asfaacutelticas e demonstram que a condutividade eleacutetrica das misturas de escoacuteria de accedilo foi melhor que a das misturas de calcaacuterio

O CBUQ eacute altamente utilizado em vias de traacutefegos intensos por causa da elevada ligaccedilatildeo covalente realizada entre o siliacutecio e o carbono quando exposto a altas temperaturas A partir disto Askeland (1998) dispotildee que ao incrementar a temperatura normalmente existe uma reduccedilatildeo de resistecircncia de um material No entanto alguns compostos como carbono-carbono as ligas especiais e os materiais ceracircmicos refletem excelentes propriedades a elevadas temperaturas O concreto asfaacuteltico por ser rico em composto de carbono e realizar ligaccedilatildeo covalente com os silicatos representa o aumento da resistecircncia com o incremento da temperatura pois adquire propriedades referentes a resistecircncias a uma determinada temperatura tornando-se superior as do concreto asfaacuteltico confeccionado a frio Por este motivo o CBUQ eacute mais indicado para locais com traacutefego elevado do que o concreto asfaacuteltico fabricado a frio

Arauacutejo et al (2018) avaliaram a resistecircncia agrave compressatildeo do concreto aditivado com borra oleosa de petroacuteleo Estes Resiacuteduos carbonosos ricos em petroacuteleo foram adicionados na fabricaccedilatildeo de concreto buscando aumentar a resistecircncia agrave compressatildeo e verificaram que dependendo das condiccedilotildees de uso os Poliacutemeros de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos conhecidos como PAHs tiveram ampla aplicaccedilatildeo principalmente pela facilidade de aplicaccedilatildeo e bom desempenho com baixo custo Os principais benefiacutecios obtidos com as adiccedilotildees especiacuteficas satildeo em termos de aspectos ambientais pois quando satildeo adicionados resiacuteduos industriais impede que o material seja liberado no meio ambiente sem qualquer finalidade beneacutefica entre os principais resultados encontrados verificou-se a substituiccedilatildeo parcial do cimento reduzindo seu consumo e consequentemente o custo do concreto Resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral

A resistecircncia a traccedilatildeo diametral demonstra satisfatoriedade teacutecnica Ao testar os corpos-de-prova verifica-se que a meacutedia de resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral obtida de 068 Mpa atendendo o estabelecido na norma conforme Figura 2

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Figura 2 Ensaio de resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral

O teor de 50 de CAP demonstra-se satisfatoacuterio para a confecccedilatildeo do CBUQ utilizando cascalho

de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo pois a viscosidade do cimento asfaacuteltico sob a influecircncia das caracteriacutesticas de micro morfologia e estrutura porosa do asfalto relacionando com as propriedades mecacircnicas e na microestrutura da pasta de cimento onde o comportamento de ensaios mecacircnicos e constata-se que o percentual de asfalto sulfonado influencia diretamente nas resistecircncias a traccedilatildeo

Perez e Pasandin (2017) verificaram a resistecircncia agrave fadiga da fabricaccedilatildeo de concretos utilizando agregados reciclados onde as misturas foram fabricadas com o teor ideal de betume usando dois tipos de betume um betume de penetraccedilatildeo B3550 e um betume residual modificado com 10 de BC3550 residual Verificou-se que o desempenho de fadiga da mistura quente de asfalto usando agregados de concreto reciclado aumentou na medida que a resistecircncia agrave fadiga do asfalto de mistura a quente tambeacutem aumenta A fissuraccedilatildeo por fadiga eacute um dos principais modos de falha do asfalto A investigaccedilatildeo verificou efeito beneacutefico na vida de fadiga da incorporaccedilatildeo de agregado reciclado

A Tabela 4 dispotildee da parametrizaccedilatildeo do projeto com todos os ensaios previstos e executados atendendo a legislaccedilatildeo de fabricaccedilatildeo do CBUQ Tabela 4 Parametrizaccedilatildeo do projeto CBUQ utilizando cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo

Resultados da Dosagem Obtido Miacutenimo Maacuteximo Teor Oacutetimo De Asfalto Adicionado DNER-ME 05394 () 500 470 530

Teor De Vazios () 369 300 500 Vazios Do Agregado Mineral () 1506 ge 15 -

Relaccedilatildeo BetumeVazios () 7546 7500 8200 Estabilidade Marshall DNER-ME 04395 (N) 970 ge 500 -

Fluecircncia DNER-ME 04395 (mm) 354 2 45 Relaccedilatildeo FillerBetume () 078 06 16

Equivalente De Areia DNER-ME05494() 6937 ge 55 Abrasatildeo Los Angeles DNER-ME03594() 3580 le 50 Iacutendice De Forma DNER-ME08694() 078 ge 05

Durabilidade Frente Ao Sulfato De Soacutedio DNER-ME 08994() 037 le 12 Resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral 25ordmC

DNIT -ME 1362010 068 06 a 12 Mpa

Qu et al (2018) relatam que com o avanccedilo da tecnologia comprovou-se que as propriedades

microscoacutepicas do asfalto podem ser aferidas a partir da simulaccedilatildeo de dinacircmica molecular (MD) verificando a importacircncia do estudo uma vez que o asfalto tem sido amplamente utilizado no mundo Destacou entre os principais componentes do pavimento asfaacuteltico o aglutinante de asfalto que eacute crucial para o desempenho do serviccedilo e para a vida na estrada usando a estrutura molecular do aglutinante de asfalto e agregado a energia de interaccedilatildeo entre eles pode ser caracterizada Saber-se que o mineral agregado influencia o trabalho de adesatildeo tambeacutem eacute usado para explorar a influecircncia da aacutegua no comportamento de adesatildeo a partir de uma micro perspectiva

060

061

062

063

064

065

066

067

068

069

070

068

067

068

069

Mp

a

MEacuteDIA

CP Nordm

01

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Observa -se que o teor de ligante CAP 5070 para a composiccedilatildeo oacutetima da mistura de CBUQ 50 atende a norma do DNER 053 (1994) onde eacute estabelecido que este deve se apresentar entre 470 e 530 garantindo as estabilidades e resistecircncias necessaacuterias para as camadas de rolamento Conclusatildeo

Observou-se que inserindo o iacutendice de 10 em substituiccedilatildeo parcial do agregado miuacutedo areia este apresentou viabilidade teacutecnica para o uso em camadas de rolamento de asfalto faixa C atendendo paracircmetros teacutecnicos da legislaccedilatildeo vigente e obedecendo criteacuterios ambientais

Verificou-se que a implementaccedilatildeo de valores superiores a 10 de cascalho na mistura natildeo apresentaram caracteriacutesticas tecnicamente satisfatoacuterias que a aplicaccedilatildeo na mistura natildeo atendeu as faixas de percentuais retidos e passantes nas peneiras

Verificou-se a impossibilidade de utilizar o agregado miuacutedo areia com altos teores de argila pois estes afetam diretamente nas resistecircncias do concreto asfaacuteltico confeccionado Motivo este que inviabilizou a implementaccedilatildeo de teores maiores de cascalho de perfuraccedilatildeo de petroacuteleo ao CBUQ

Nos ensaios de resistecircncia a compressatildeo Marshall verificou-se um ganho econocircmico na implementaccedilatildeo do cascalho ao concreto asfaacuteltico Verificou-se a aplicabilidade de menores teores de concreto asfaacuteltico para obtenccedilatildeo de resistecircncias satisfatoacuterias atendida em todos os percentuais propostos para o uso do CAP

Constatou-se que a aplicaccedilatildeo deste material na confecccedilatildeo de concreto betuminoso usinado a quente foi favoraacutevel e agrega valor teacutecnico econocircmico e ambiental ao CBUQ Referecircncias ARAUJO A S CORIOLANO A C F BANDEIRA R A F DELGADO R C O B Preparation and compressive strength evaluation of concrete containing oil sludge as additive Materials Science Forum v930 p148-152 2018 ASKELAND D R Ciencia e ingenieriacutea de los materiales 3 Edicion Thomson Editores Universidade de Missouri Rolla 1998 Disponiacutevel em lthttpsarchiveorgstreamASKELANDDONALDRCienciaEIngenieriaDeLosMateriales33EdSpanish1999ASKELAND2C+DONALD+R-Ciencia+e+IngenierC3ADa++de+los+Materiales+283C2AA+ed29++Spanish+28199929_djvutxtgt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 12052 Solo ou agregado miuacutedo ndash Determinaccedilatildeo do equivalente de areia ndash Meacutetodo de ensaio Rio de Janeiro 1992 Disponiacutevel em httpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=5143 Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 12948 Materiais para concreto betuminoso usinado a quente Rio de Janeiro 1993 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=3723gt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR NM 51 Agregado grauacutedo ndash Ensaio de abrasatildeo Los Angeles Rio de Janeiro 2001 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=3038gt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas e Teacutecnicas NBR 10004 Resiacuteduos soacutelidos - classificaccedilatildeo Rio de Janeiro 2004 Disponiacutevel em httpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=936 Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 7809 Determinaccedilatildeo do iacutendice de forma pelo meacutetodo do paquiacutemetro- meacutetodo de ensaio Rio de Janeiro 2006 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=79835gt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 7181 Solo-anaacutelise granulomeacutetrica Rio de Janeiro 2016 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=361658gt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 12583 Agregado grauacutedo - Determinaccedilatildeo da adesividade ao ligante betuminoso Rio de Janeiro 2017 Disponiacutevel em httpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=3279 Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 12584 Agregado miuacutedo - Determinaccedilatildeo da adesividade ao ligante betuminoso Rio de Janeiro 2017 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=3271 Acesso em fevereiro 2019

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ASTM Standards and Test Methods C88-13 Standard test method for soundness of aggregates by use of sodium sulfate or magnesium sulfate ASTM International West Conshohocken PA 2013 Disponiacutevel em lthttpswwwastmorgDATABASECARTHISTORICALC88-13htmgt Acesso em fevereiro 2019 ASTM Standards and Test Methods D3381D3381M-13 Standard specification for viscosity-graded asphalt cement for use in pavement construction ASTM International West Conshohocken PA 2013 Disponiacutevel em lthttpswwwastmorgStandardsD3381htmgt Acesso em fevereiro 2019 AHMEDZADEA P SENGOZ B Evaluation of steel slag coarse aggregate in hot mix asphalt concrete Journal of Hazardous Materials v165 p300ndash305 2009 BANDEIRA R A F CORIOLANO A C F ARAUacuteJO A S SOUSA JUNIOR A M Efeitos de temperatura em concreto convencional e fabricado com aditivo de borra oleosa de petroacuteleo RUNPETRO v5 n1 p32-39 2017 DER Departamento de Estradas de Rodagem Especificaccedilatildeo teacutecnica Concreto asfaacuteltico ET-DE-P00027 Satildeo Paulo 2005 DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem DNER-ME 053 Misturas betuminosas ndash percentagem de betume Rio de Janeiro1994 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-medner-me053-94pdfviewgt Acesso em fevereiro 2019 DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Meacutetodo de Ensaio - ME 079 ndash agregado- adesividade a ligante betuminoso1994 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-medner-me079-94pdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Meacutetodo de Ensaio - ME 089 ndash agregados Avaliaccedilatildeo da durabilidade pelo emprego da soluccedilatildeo de sulfato de soacutedio ou de magneacutesio 1994 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-medner-me089-94pdfviewgt Acesso em fevereiro 2019 DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Meacutetodo de Ensaio - ME 054 ndash Equivalente de areia Rio de Janeiro 1997 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-medner-me054-97pdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNER Departamento Nacional de Estradas e Rodagens Especificaccedilatildeo de serviccedilo ndash ES 043 DNIT ndash misturas betuminosas a quente- ensaio Marshall Rio de Janeiro 2006 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-memetodo-de-ensaio-megt Acesso em fevereiro 2019 DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes DNIT-ME 136- Misturas betuminosas ndash determinaccedilatildeo da resistecircncia agrave traccedilatildeo por compressatildeo diametral 2010 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-mednit136_2010_mepdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Manual de pavimentaccedilatildeo Rio de Janeiro2006 Disponiacutevel em lthttpwww1dnitgovbrarquivos_internetipripr_newmanuaisManual20de20PavimentaE7E3o_051206pdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Manual de implantaccedilatildeo baacutesica Rio de Janeiro DNIT 2010 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaismanuaisdocumentos742_manual_de_implantacao_basicapdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Norma DNIT 031 2004- ES Pavimentos flexiacuteveis Concreto asfaacuteltico Especificaccedilatildeo de serviccedilo Rio de Janeiro 2006 Disponiacutevel em lthttpwww1dnitgovbrarquivos_internetipripr_newnormasdnit031_2004_espdfgt Acesso em janeiro de 2019 EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria Centro Nacional de Pesquisa de Solos (Rio de Janeiro RJ) Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2 ed Rio de Janeiro EMBRAPA-SPI 2006 Disponiacutevel em httpswwwembrapabrsolossibcsclassificacao-de-solos Acesso em fevereiro 2019 FIALHO P F Cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo e gaacutes Estudo do potencial de aplicaccedilatildeo em concreto Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Civil) Centro Tecnoloacutegico Universidade Federal do Espiacuterito Santo Vitoacuteria 2012 FUSCO P B Tecnologia do concreto estrutural toacutepicos aplicados 1 ed Satildeo Paulo Pini 2008 KANDHAL P S Waste Materials in Hot Mix Asphalt - An Overview Use of Waste Materials in Hot-Mix Asphalt STM STP 1193 H Fred Waller Ed American Society for Testing and Materials Philadelphia 1993

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LUCENA A E F L RODRIGUES J K G FERREIRA H C LUCENA L C F L LUCENA L F L Caracterizaccedilatildeo teacutermica de resiacuteduos de perfuraccedilatildeo Onshore In Congresso Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento em Petroacuteleo e Gaacutes - PDPETRO 4 2007 Campinas AnaisCampinas 2007 MORAES M A Estudo geoquiacutemico ecotoxicoloacutegico do sedimento nas proximidades de um poccedilo de perfuraccedilatildeo na Bacia de Campos Rio de Janeiro 2018 Disponiacutevel em lthttpsappuffbrriuffhandle15746gt Acesso em fevereiro 2019 PEREZ I PASANDIN A R Fatigue performance of bituminous mixtures made with recycled concrete aggregates and wast tire rubber Construction and Building Materials v157 p26 2017 QU X WANG D WANG L HUANG Y HOU Y OESER M The state-of-the-art review on molecular dynamics simulation of asphalt binder Advances in Civil Engineering v2018 p1-14 2018 THOMAS J E (Org) Fundamentos de Engenharia de Petroacuteleo Editora Interciecircncia Ltda 2ordf ediccedilatildeo 2001 271p US EPA United States Environmental Protection Agency Method 7470A (SW-846) Mercury in Liquid Waste (Manual Cold-Vapor Technique) Revision 1 Washington DC 1994 Disponiacutevel em lthttpswwwepagovhomeland-security-researchepa-method-7470a-sw-846-mercury-liquid-wastes-manual-cold-vapor-techniquegt Acesso em fevereiro 2019 US EPA United States Environmental Protection Agency Method 6010 Inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry Washington DC December 1996 Disponiacutevel em lthttpswwwepagovsitesproductionfiles2015-07documentsepa-6010cpdfgt Acesso em fevereiro 2019 US EPA United States Environmental Protection Agency Method 7471B Mercury in Liquid Waste (Manual Cold-Vapor Technique) Revision 1 Washington DC 2007 Disponiacutevel em lthttpswwwepagovhomeland-security-researchepa-method-7471b-sw-846-mercury-solid-or-semisolid-wastes-manual-coldgt Acesso em fevereiro 2019 US EPA United States Environmental Protection Agency Method 8015C nonhalogenated organics by gas chromatography Washington DC 2007 Disponiacutevel em httpswwwepagovsitesproductionfiles2015-12documents8015cpdf Acesso em fevereiro 2019 ZHANG C SONG Y WANG W GUO X LI H The influence of sulfonated asphalt on the mechanical properties and microstructure of oil well cement paste Construction and Building Materials v132 p438ndash445 2017 ZOOROB S SUPARMA L B Laboratory design and investigation of the properties of continuously graded Asphaltic concrete containing recycled plastics aggregate replacement (Plastiphalt) Cement amp Concrete Composites v22 p233-242 2000

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Seccedilatildeo Agronomia

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Capiacutetulo 5

AVALIACcedilAtildeO DOS PARAcircMETROS DE QUALIDADE DE LEITES UHT INTEGRAL

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1 Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2

Newton Carlos Santos3 Sacircmela Leal Barros4

Amanda Priscila Silva Nascimento5 Mylena Olga Pessoa Melo6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande-PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III BananeirasndashPB victor_herberthotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina GrandendashPB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Engenheira de Alimentos Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEALICampus Campina

Grande ndash PB mylenaopmgmailcom

Introduccedilatildeo A agroinduacutestria eacute um setor produtivo dinacircmico que possui diversos desafios dentre os quais

pode-se observar a necessidade de atender as demandas relacionadas a quantidade qualidade e inovaccedilatildeo tecnoloacutegica para a produccedilatildeo de alimentos De acordo com Rodrigues (2013) o cenaacuterio mundial reflete uma busca por alimentos saudaacuteveis com o objetivo de proporcionar uma melhor qualidade de vida para a populaccedilatildeo atraveacutes de uma dieta mais balanceada proporcionando assim um aumento no consumo de leite e derivados laacutecteos

A qualidade do leite consumido no paiacutes eacute uma constante preocupaccedilatildeo para sauacutede puacuteblica e induacutestria Pois de acordo dados da Secretaria de Vigilacircncia em Sauacutede no Brasil entre os anos de 2000 e 2011 foram notificados 8663 surtos de doenccedilas transmitidas por alimentos acometendo 163425 e levando 112 pessoas a oacutebito Com o objetivo de minimizar o problema descrito o Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) publicou no Diaacuterio Oficial da Uniatildeo de 29 de dezembro de 2011 a Instruccedilatildeo Normativa nordm 62 (IN 62) que regulamenta o padratildeo de produccedilatildeo identidade e qualidade do leite incluindo manejo de ordenha resfriamento na propriedade transporte a granel paracircmetros fiacutesico-quiacutemicos microbioloacutegicos e contagem de ceacutelulas somaacuteticas o que aumentou o niacutevel de exigecircncia nas propriedades e nas induacutestrias (BRASIL 2011)

Segundo dados da Confederaccedilatildeo Nacional da Agricultura o Brasil eacute o sexto maior produtor de leite do mundo produzindo em torno de 27 bilhotildees de litros de leite ao ano (CNA 2008) A produccedilatildeo de leite no Brasil eacute realizada em toda sua extensatildeo territorial possui grande importacircncia econocircmica e social e se apresentada em diversos niacuteveis de organizaccedilatildeo desde a agricultura familiar atraveacutes de pequenas cooperativas que dispotildeem de poucos recursos ateacute em propriedades que possuem grande niacutevel tecnoloacutegico Um dos fatores que impedem o paiacutes de atingir mercados externos mais exigentes eacute a qualidade questionaacutevel do produto laacutecteo brasileiro devido agraves limitaccedilotildees tecnoloacutegicas relacionadas agrave falta de estabilidade teacutermica que tecircm dificultado a melhoria da qualidade de produtos laacutecteos e o aumento da vida de prateleira (WILLERS et al 2014 SANTOS et al 2018)

De acordo com Silva (2012) diversos fatores influenciam para que o leite produzido no Brasil natildeo possua boa qualidade microbioloacutegica e fiacutesico-quiacutemica Dentre os quais se se destacam O fato de que grande parte do leite produzido eacute oriunda de diversos pequenos produtores rurais que sem orientaccedilatildeo teacutecnica adequada manteacutem sua criaccedilatildeo com baixa produtividade e susceptiacuteveis a doenccedilas A falta de capacitaccedilatildeo teacutecnica que muitas vezes implica em problemas higiecircnico-sanitaacuterios A limitada condiccedilatildeo financeira dos pequenos produtores de leite que impossibilita que sejam efetuados os investimentos necessaacuterios para a compra de insumos equipamentos maquinaacuterios e utensiacutelios levando esses produtores a natildeo conseguirem adequar-se agraves novas normas de produccedilatildeo de leite como as descritas na IN51 ndash Instruccedilatildeo Normativa de nuacutemero 51 do Ministeacuterio de Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) Fiscalizaccedilatildeo pelos oacutergatildeos reguladores insuficientes para atender a toda cadeia produtiva

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Havendo por esse motivo um descontrole no padratildeo de qualidade do leite produzido o que leva ao aumento da comercializaccedilatildeo desse leite no mercado informal e consequentemente fora da fiscalizaccedilatildeo

A pasteurizaccedilatildeo eacute um tratamento teacutermico utilizado com o objetivo de se reduzir a quantidade de microrganismos deteriorantes e patoloacutegicos Classifica-se de acordo com a temperatura utilizada e o tempo de residecircncia do produto no pasteurizador como a pasteurizaccedilatildeo lenta (LTLT ldquoLow Temperature Long Timerdquo 63degC30min) raacutepida (HTST ldquoHigh Temperature and Short Timerdquo 75-120degC15 seg) ou muito raacutepida (UHT ldquoUltra Hight Temperaturerdquo 135degC4 seg) Dentre os processos citados a ultra pasteurizaccedilatildeo desempenha maior valor comercial devido a sua extensa vida de prateleira e armazenamento em temperatura ambiente (RODAS et al 2014)

O leite UHT possui grande estabilidade pois satildeo associadas ao seu processamento as tecnologias de ultra pasteurizaccedilatildeo e o envase asseacuteptico em embalagens longa vida com a retirada do ar durante o fechamento da embalagem garantindo ao leite UHT a preservaccedilatildeo de suas propriedades organoleacutepticas e nutritivas sem a necessidade da utilizaccedilatildeo de conservantes e de refrigeraccedilatildeo facilitando o processo de transporte e armazenamento Estas vantagens existentes na utilizaccedilatildeo do processo de ultra pasteurizaccedilatildeo provocaram nos uacuteltimos anos uma reduccedilatildeo significativa no consumo de leite pasteurizado em virtude do aumento do consumo do leite longa vida UHT (LUIZ et al 2010 OLIVEIRA et al 2015)

O leite eacute o produto oriundo de ordenha completa ininterrupta em condiccedilotildees de higiene de animais sadios bem alimentados e descansados sua composiccedilatildeo eacute complexa e pode apresentar variaccedilatildeo devido a fatores como a raccedila alimentaccedilatildeo idade nuacutemero de pariccedilotildees e tempo de lactaccedilatildeo do animal aleacutem de variaccedilotildees climaacuteticas e ateacute devido ao tratamento no qual o mesmo eacute submetido (BRASIL 2008 ABRANTES et al 2014)

O leite eacute um alimento bem aceito pelo consumidor por ser saboroso e extremamente completo nutricionalmente Tendo como composiccedilatildeo percentual meacutedia 87 de aacutegua 44 de gordura 46 de lactose 33 de caseiacutena e proteiacutenas do soro 07 de minerais 017 de sais e 013 de vitaminas e enzimas Eacute essencial ao crescimento e ao desenvolvimento neonatal ajudando o organismo a fortalecer e criar mecanismos de proteccedilatildeo contra doenccedilas e infecccedilotildees Contudo a composiccedilatildeo a cor e o sabor do leite variam de acordo com a espeacutecie leiteira a raccedila idade e dieta do animal bem como o estaacutedio de lactaccedilatildeo nuacutemero de pariccedilotildees sanidade sistema de exploraccedilatildeo ambiente fiacutesico e estaccedilatildeo do ano (COUNCIL 2002 FAO 2016)

Estatildeo presentes na composiccedilatildeo do leite diversas vitaminas conhecidas tais como as lipossoluacuteveis (vitaminas A D E e K) e as hidrossoluacuteveis (B1 B2 B6 B12 aacutecido pantotecircnico niacina e vitamina C) Contudo apoacutes o tratamento teacutermico vaacuterias dessas vitaminas satildeo perdidas degradadas principalmente a vitamina C Por essas razotildees as induacutestrias laacutecteas adicionam em alguns dos seus leites beneficiados e produtos derivados diversos tipos de vitaminas com o intuito de devolver ao leite esse conteuacutedo nutricional tatildeo importante Com relaccedilatildeo aos sais minerais no leite existem em quantidades significativas foacutesforo cloro soacutedio caacutelcio potaacutessio e magneacutesio Aleacutem de apresentar em menor quantidade o ferro alumiacutenio zinco e manganecircs Os sais minerais ocorrem nos leites solubilizados ou agregados a outros componentes do leite como por exemplo as proteiacutenas (caacutelcio e foacutesforo associados agrave caseiacutena) estabilizando-as (SILVA et al 2012)

O Leite UHT eacute assim denominado devido ao tratamento teacutermico aplicado que consiste na utilizaccedilatildeo de ultra alta temperatura durante um curto periacuteodo de tempo e posteriormente resfriada em baixas temperaturas Pode ser classificado como integral semidesnatado ou desnatado de acordo com o percentual de gordura presente em sua composiccedilatildeo centesimal A legislaccedilatildeo brasileira estabelece que o leite desnatado deve conter no miacutenimo 3 de gordura (DALPIAZ amp PINTO 2016)

A legislaccedilatildeo brasileira atraveacutes da IN 51 estabelece que o leite UHT deve passar por processo de fluxo contiacutenuo a temperatura de 130-150degC durante um intervalo de tempo de 2-4 segundos e imediatamente resfriado agrave temperatura inferior a 32degC sendo envasado sob condiccedilotildees asseacutepticas em embalagens esteacutereis e hermeticamente fechadas

O controle de qualidade tem como objetivo avaliar a integridade e as condiccedilotildees sanitaacuterias aplicadas durante o processo produtivo O leite fluiacutedo deve apresentar aspecto de liacutequido opaco sem grumos coaacutegulos floacuteculos ou mucosidade e a camada de gordura natildeo deve ser filante deve ter cor branca ou levemente amarelada e odor e sabor caracteriacutesticos devendo estar ausentes de neutralizantes de acidez e reconstituintes de densidade e estabilidade ao etanol (68) (RODAS et al 2014)

A acidez eacute uma das determinaccedilotildees mais usadas no controle de qualidade de leite e derivados e pode apresentar atraveacutes das provas de acidez Dornic determinaccedilatildeo de pH e estabilidade ao aacutelcool Estes

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testes tecircm sido utilizados com o objetivo de detectar aumentos na concentraccedilatildeo de aacutecido laacutectico e estabilidade ao calor e consequentemente podem dimensionar a qualidade microbioloacutegica do produto O uso de diferentes concentraccedilotildees de aacutelcool deve ser avaliado cada caso em particular em funccedilatildeo do tipo de produto a ser fabricado e dos sistemas de produccedilatildeo (LUIZ et al 2010)

A lactose eacute um componente abundante no leite variando de 40 a 50 gL Possui sabor doce mas tem baixo poder adoccedilante se comparado a outros accediluacutecares e possui baixa solubilidade No leite seu sabor eacute inibido pela caseiacutena A lactose eacute altamente higroscoacutepica possibilitando a formaccedilatildeo de cristalizaccedilatildeo em derivados laacutecteos que pode caracterizar defeito em produtos desidratados congelados e concentrados agrave base de leite Na induacutestria de alimentos a lactose pode ser utilizada em alimentos infantis sopas produtos caacuterneos achocolatados e outros produtos que requerem baixo poder adoccedilante e potencializaccedilatildeo de aromas (KOBLITZ 2011)

Haacute diversos benefiacutecios que a Lactose proporciona ao consumidor como a possibilidade de melhorar a absorccedilatildeo do caacutelcio no organismo humano devido a reduccedilatildeo do pH intestinal que favorece a solubilidade e dispotildee de compostos de caacutelcio constituiacutedos para absorccedilatildeo Aleacutem de ser considerada como uma fonte de energia em consequecircncia de sua lenta absorccedilatildeo no organismo Tambeacutem se supotildeem que a lactose natildeo proporcione a formaccedilatildeo de placas dentaacuterias como os demais accediluacutecares e pode ser consumida por diabeacuteticos em pequena quantidade Poreacutem para que seja possiacutevel a sua digestatildeo no organismo eacute necessaacuterio que este dissacariacutedeo seja reduzido a monossacariacutedeo atraveacutes da enzima lactase (β-galactosidase) produzida no intestino delgado de mamiacuteferos tendo sua maior concentraccedilatildeo logo apoacutes o nascimento caindo drasticamente na fase adulta A deficiecircncia desta enzima dificulta a hidroacutelise da lactose ingerida impedindo a sua decomposiccedilatildeo e absorccedilatildeo Este fato ocorre na maioria das populaccedilotildees apoacutes os trecircs anos de idade conferindo o impedimento ou lentidatildeo da absorccedilatildeo da lactose o que caracteriza a hipolactasia ou seja sintomas de intoleracircncia a lactose (KOBLITZ 2008 TRONCO 2008)

A gordura do leite possui elevado valor comercial eacute composta de 995 de lipiacutedios simples e complexos e aacutecidos graxos livres e 05 de colesterol hidrocarbonetos vitaminas lipossoluacuteveis e alguns aacutelcoois Os principais lipiacutedios do leite satildeo os triacilgliceroacuteis que correspondem a 983 da gordura do leite 08 estatildeo associados aos fosfolipiacutedios e 03 ao colesterol Pode ser considerada como uma importante fonte de energia confere melhor palatabilidade e sabor devido a sua estrutura Atraveacutes da gordura presente no leite pode-se produzir inuacutemeros produtos industrializados Leites que conteacutem um iacutendice de gordura inferior ao estabelecido pela legislaccedilatildeo pode indicar que houve desnate processo que consiste na retirada de gordura e que eacute considerada ilegal quando o produtor natildeo adequa o produto aos teores exigidos pela legislaccedilatildeo para cada tipo de leite sendo ele integral semidesnatado ou desnatado Portanto a determinaccedilatildeo de gordura eacute tambeacutem um dos meios utilizados para verificar a presenccedila de fraude no leite (TRONCO 2008 KOBLITZ 2011 ABRANTES et al 2014)

Diante do exposto o objetivo deste trabalho eacute avaliar os paracircmetros de qualidade em leites UHT integral comercializados na cidade de Campina Grande Paraiacuteba com o intuito de verificar se os leites avaliados estatildeo aptos para o consumo humano de acordo com os padrotildees estabelecidos pelas normas vigentes Material e Meacutetodos Coleta das amostras

Foram adquiridos leites UHT desnatados de 5 marcas comerciais diferentes em supermercados com maior fluxo de vendas localizados na cidade de Campina GrandendashPB As amostras estavam acondicionadas em embalagens originais do tipo Tetra Pakreg dentro do prazo de validade As amostras coletadas foram encaminhadas ao Laboratoacuterio de Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Campina Grande Campus Campina Grande para posterior realizaccedilatildeo em triplicada das anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas Para a realizaccedilatildeo das anaacutelises microbioloacutegicas as amostras foram encaminhadas para o laboratoacuterio de microbiologia pertencente a Universidade Estadual da Paraiacuteba

Meacutetodos Analiacuteticos O teste do Teor de Gordura foi realizado utilizando o meacutetodo do butirocircmetro apoacutes adiccedilatildeo do aacutecido sulfuacuterico e do aacutelcool isoamiacutelico ao leite dentro do butirocircmetro de Gerber o mesmo foi centrifugado a uma rotaccedilatildeo de 1200rpm durante 5 minutos e em seguida levado a banho-maria por 5 minutos para entatildeo leitura do teor de gordura na parte inferior do menisco O resultado eacute expresso em porcentagem (IAL 2008)

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Para a anaacutelise da densidade relativa foi determinada atraveacutes de termolacto densiacutemetro com correccedilatildeo de temperatura a 15ordmC com resultados expressos em 1515degC gmL O2 (IAL 2008)

A anaacutelise de Proteiacutenas foi realizada atraveacutes da quantidade de nitrogecircnio da amostra por digestatildeo Kjeldahl As trecircs etapas importantes para a determinaccedilatildeo de proteiacutenas satildeo digestatildeo onde a amostra eacute submetida a altas temperaturas juntamente com a mistura cataliacutetica em um digestor destilaccedilatildeo realizada em destilador com Hidroacutexido de Soacutedio concentrado e por fim titulaccedilatildeo onde o nitrogecircnio eacute transformado em amocircnia resultando em g de protiacutedios e se aplicando um fator de 625

Foi utilizado um pHmetro microprocessador digital de bancada da marca QUIMIS previamente calibrado e em condiccedilotildees favoraacuteveis de uso (IAL 2008)

Os sais minerais foram quantificados por gravimetria apoacutes incineraccedilatildeo em mufla a 5500C O meacutetodo de baseia na perda de peso que ocorre quando o produto eacute incinerado a 5500C com destruiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica (IAL 2008)

Os dados da Lactose ponto de congelamento extrato seco desengordurado e a condutividade teacutermica foram determinadas em um analisador raacutepido para leite de marca comercial Master Completereg

A fervuracocccedilatildeo e estabilidade ao aacutelcool 68ordm GL foram realizadas de acordo com a metodologia descrita pela Instruccedilatildeo Normativa nordm68 (BRASIL 2006) Anaacutelises microbioloacutegicas

Foram realizadas anaacutelises microbioloacutegicas de coliformes a 35 a 45degC E coli Mesoacutefilos aeroacutebios e Salmonella sp segundo a Instruccedilatildeo Normativa nordm 62 de 2003 (BRASIL 2003)

Anaacutelise estatiacutestica

Foi realizada para os dados experimentais em triplicata e os resultados foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia de fator uacutenico (ANOVA) de 5 de probabilidade e as respostas qualitativas significativas foram submetidas ao teste de Tukey adotando-se o mesmo niacutevel de 5 de significacircncia Para o desenvolvimento das anaacutelises estatiacutesticas foi utilizado o software STATISTICA versatildeo 10

Todos os paracircmetros fiacutesico-quiacutemicos e microbioloacutegicos foram comparados segundo a referecircncia dos padrotildees estabelecidos pela Instruccedilatildeo Normativa nordm 622011 (BRASIL 2011)

Resultados e Discussatildeo

Os resultados obtidos para o teor de gordura presente nas 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais encontram-se dispostos na Figura 1

Figura 1 Resultados obtidos para o teor de gordura do leite integral UHT das marcas (A B C D e E) A legislaccedilatildeo brasileira estabelece que o teor miacutenimo de gordura presente no leite integral deve

ser de 3g100g Pode-se afirmar que os resultados obtidos para o iacutendice de gordura se apresentam adequados a legislaccedilatildeo vigente pois todas as amostras apresentam valores superiores ao indicado pela legislaccedilatildeo e variam de 305 a 346 g100g como apresentado atraveacutes da Figura 1 Indicando que todas

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as amostras natildeo foram submetidas ao processo de desnate Pode-se afirmar que o maior teor de gordura foi observado na amostra E (346g100g) poreacutem natildeo haacute diferenccedila significativa com relaccedilatildeo a amostra C

Na Figura 2 se pode observar os resultados obtidos para o extrato seco desengordurado das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 2 Resultados obtidos para o extrato seco desengordurado do leite integral UHT das marcas (A

B C D e E)

Atraveacutes da Figura 2 observa-se que todas as amostras se apresentam adequadas com relaccedilatildeo ao teor de extrato seco desengordurado pois obteve-se valores superiores ao limite miacutenimo estabelecido pela IN 622011 que eacute de 84g100g As amostras variam de 857 a 911g100g em que a amostra D (911g100g) apresenta valor superior com relaccedilatildeo as demais amostras poreacutem natildeo difere significativamente com relaccedilatildeo a amostra A

De acordo com Oliveira (2015) a soma das quantidades dos componentes do leite com exceccedilatildeo da aacutegua eacute denominada como sendo extrato seco total (EST) que eacute de aproximadamente 12 a 13 e que se constituem de componentes como gordura carboidrato proteiacutena sais minerais e vitaminas O extrato seco desengordurado (ESD) eacute obtido atraveacutes da diferenccedila entre o EST e a quantidade de gordura existente

Na Figura 3 encontra os resultados obtidos para a densidade das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 3 Resultados obtidos para a densidade do leite integral UHT das marcas (A B C D e E)

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A Figura 3 expressa que a densidade relativa dos leites analisados varia de 0304 a 0323 kgm3 Portanto todas as amostras estatildeo adequadas a legislaccedilatildeo brasileira com relaccedilatildeo a este paracircmetro que estabelece que a densidade relativa do leite deve ser de 0280 a 0340 kgm3 A amostra D apresenta a maior densidade (0323 kgm3) e natildeo diferiu da amostra A mas diferiu das amostras B C e E

Na Figura 4 estatildeo apresentados os resultados obtidos para o teor de proteiacutenas das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 4 Resultados obtidos para o teor de proteiacutenas do leite integral UHT das marcas (A B C D e E)

Todas as amostras apresentam um teor proteico superior ao valor miacutenimo estabelecido pela

legislaccedilatildeo brasileira que eacute de 29 de proteiacutena para leite cru refrigerado As amostras avaliadas apresentam teor proteico que varia entre 312 e 332 A amostra D apresenta valor superior com relaccedilatildeo a este paracircmetro quando comparada as demais amostras poreacutem natildeo haacute diferenccedila significativa com relaccedilatildeo a amostra A A amostra B apresenta menor valor obtido sendo este de 312g100g no entanto natildeo apresenta diferenccedila significativa quando comparada as amostras C e E

Na Figura 5 estatildeo apresentados os resultados obtidos para a lactose das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 5 Resultados obtidos para o teor de lactose do leite integral UHT das marcas (A B C D e E)

Apesar da legislaccedilatildeo brasileira natildeo determinar quais satildeo os teores de Lactose aceitaacuteveis para o

leite Guandalim e Machado (2014) estimaram que se obteacutem geralmente de 4 a 5g100g nos leites integrais As amostras analisadas apresentam valores que variam de 484 a 515g100g a amostra D

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apresenta maior quantidade de lactose quando comparada com as demais mas difere significativamente apenas da amostra B

Segundo Lima et al (2006) a reduccedilatildeo na biossiacutentese da lactose pode indicar a ocorrecircncia de mastite nos alveacuteolos mamaacuterios da vaca que ao causar dano nesse tecido e alterar os sistemas enzimaacuteticos nas ceacutelulas secretoras tem como consequecircncia a diminuiccedilatildeo da biossiacutentese deste constituinte que eacute sintetizada pelo aparelho de Golgi das ceacutelulas epiteliais secretoras

Na Figura 6 estatildeo apresentados os resultados obtidos para o potencial hidrogeniocircnico das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 6 Resultados obtidos para potencial hidrogeniocircnico do leite integral UHT das marcas (A B C D

e E)

Segundo a Instruccedilatildeo Normativa 62 os leites considerados aptos para o consumo devem apresentar pH entre 64 a 69 As amostras apresentam valores entre 643 a 665 estando assim dentro dos valores previstos pela legislaccedilatildeo Pode-se inferir que o produto possui pH adequado ao leite possibilitando que o leite permaneccedila estaacutevel ao longo do periacuteodo de embalagem e armazenamento A amostra A apresenta maior potencial hidrogeniocircnico diferindo significativamente das demais amostras em um niacutevel de significacircncia de 5 Estes valores satildeo proacuteximos aos obtidos por Robim et al (2012) para leite UHT (665 e 674) e desnatado (65 e 66) comercializados no estado do Rio de Janeiro

A determinaccedilatildeo do pH do leite eacute de extrema importacircncia pois o desequiliacutebrio do pH pode ocasionar a reduccedilatildeo da vida de prateleira devido ao aumento no grau de fermentaccedilatildeo e as condiccedilotildees de equiliacutebrio aacutecido-base A estabilidade teacutermica do leite varia em funccedilatildeo do pH inicial e da disponibilidade de oxigecircnio Se o leite for proveniente de glacircndulas mamaacuterias inflamadas como mastite O pH do leite torna-se levemente alcalino (pH= 73 a 75) Estes problemas podem ocorrer devido a um tratamento teacutermico inadequado a um erro de formulaccedilatildeo eou aprovaccedilatildeo de produtos que natildeo satildeo conformes as normas em vigecircncia (RODAS et al 2014 OLIVEIRA et al 2015)

A Figura 7 apresenta os resultados obtidos para o teor de sais minerais das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

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Figura 7 Resultados obtidos para o teor de sais minerais do leite integral UHT das marcas (A B C D e

E) Conforme expresso por meio da Figura 7 constata-se que as amostras apresentam um teor de

sais minerais similar quando comparadas variando entre 063 e 067g100g o maior teor de sais minerais eacute observado na amostra D poreacutem difere significativamente apenas da amostra B que apresenta um valor inferior de sais minerais

A legislaccedilatildeo natildeo estabelece um valor miacutenimo para o teor de sais minerais presentes no leite poreacutem estes compostos satildeo beneacuteficos para a sauacutede humana e satildeo portanto desejaacuteveis na composiccedilatildeo do produto (SILVA et al 2012)

Segundo Luiz et al (2010) e Robim et al (2012) a qualidade do leite UHT pode ser determinada atraveacutes da avaliaccedilatildeo de alguns paracircmetros de qualidade entre eles o iacutendice crioscoacutepico

Na Figura 8 se apresenta os resultados para o ponto de congelamento das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 8 Resultados obtidos para o ponto de congelamento do leite integral UHT das marcas (A B C

D e E)

As amostras estudadas apresentam valores que variam entre -055 e -059degC todas as amostras apresentam valores inferiores ao limite maacuteximo estabelecido pela legislaccedilatildeo para o leite cru e pasteurizado e portanto podem ser consideradas adequadas com relaccedilatildeo a este paracircmetro No entanto a legislaccedilatildeo brasileira natildeo estabelece um limite para o ponto de congelamento em leite do tipo UHT poreacutem prevecirc que em leite cru e pasteurizado o limite maacuteximo aceitaacutevel para o ponto de congelamento

do leite eacute de -0512degC (BRASIL 2011)

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O ponto de congelamento eacute corresponde ao valor da temperatura (degC) na qual o leite congela e isto ocorre em -055degC Atraveacutes deste paracircmetro eacute possiacutevel detectar adiccedilatildeo fraudulenta de aacutegua ao leite ou ineficiecircncia no sistema de ordenha e por isto eacute considerada como uma prova de precisatildeo Qualquer alteraccedilatildeo acarreta prejuiacutezos agrave induacutestria visto que haacute menor rendimento de produccedilatildeo com perda da qualidade dos subprodutos aleacutem de ser seacuterio problema de sauacutede puacuteblica A legislaccedilatildeo natildeo prevecirc determinar ponto de congelamento no leite UHT apenas no leite fresco e pasteurizado (RODAS et al 2014)

Na Figura 9 se apresenta os resultados obtidos para a condutividade eleacutetrica das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 9 Resultados obtidos para a condutividade eleacutetrica do leite integral UHT das marcas (A B C D

e E)

Todas as amostras se apresentam adequadas agrave legislaccedilatildeo vigente com relaccedilatildeo a condutividade variando de 47 a 483 mScm natildeo apresentando diferenccedila significativa entre as marcas analisadas

Segundo Ribeiro et al (2016) a condutividade eleacutetrica eacute um paracircmetro que indica a contaminaccedilatildeo do leite devido a mastite que pode acometer a vaca Em animais saudaacuteveis a condutividade eleacutetrica pode variar entre 4 a 55 mScm a 25degC e o aumento deste iacutendice eacute proporcional ao aumento das ceacutelulas somaacuteticas presentes Em vacas com mastite ocorre um aumento na concentraccedilatildeo dos iacuteons soacutedio e uma diminuiccedilatildeo na concentraccedilatildeo do potaacutessio e cloro no leite alterando a condutividade

Com relaccedilatildeo ao teste de estabilidade aacutelcool 68ordmGL todas as amostras se apresentaram estaacuteveis o mesmo ocorreu para o teste de cocccedilatildeo do leite em que todas as amostras estudadas analisadas natildeo apresentaram coagulaccedilatildeo

Na Tabela 1 estatildeo apresentados os resultados obtidos para as anaacutelises microbioloacutegicas das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Tabela 1 Avaliaccedilatildeo microbioloacutegica de leites UHT comercializados em Campina Grande-PB

Microrganismos A B C D E Coliformes 30degC

(NMPmL) lt03 lt03 lt03 lt03 lt03

Coliformes 45degC (NMPmL)

lt03 lt03 lt03 lt03 lt03

E coli Ausecircncia Ausecircncia Ausecircncia Presenccedila Ausecircncia Mesoacutefilos aeroacutebios

(UFCmL) 20 x 101 09 x 102 17 x 101 18 x 101 3 x 100

Salmonella sp Ausecircncia Ausecircncia Ausecircncia Ausecircncia Ausecircncia Legenda NMP- Nuacutemero Mais Provaacutevel UFC ndash Unidades Formadoras de Colocircnias

Com relaccedilatildeo agraves anaacutelises microbioloacutegicas nas 5 marcas de leite comercializadas no Brasil todas

as amostras estatildeo de acordo com os criteacuterios microbioloacutegicos e toleracircncia do leite UHT estabelecido pela

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Instruccedilatildeo Normativa 62 (BRASIL 2003) apresentando contagem de coliformes inferior a 03 NMPmL como tambeacutem ausecircncia de salmonela sp e de E coli A ausecircncia destes tipos de bacteacuterias indica processamento adequado e ausecircncia de contaminaccedilatildeo posterior devido ao processo eficiente de ultra pasteurizaccedilatildeo esterilizaccedilatildeo e envase Conclusatildeo

Atraveacutes das anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas foi possiacutevel constatar que todas as marcas de leite estudadas apresentaram-se adequadas aos padrotildees exigidos pela legislaccedilatildeo vigente para os seguintes paracircmetros densidade gordura estabilidade ao etanol pH sais minerais extrato seco desengordurado (ESD) lactose condutividade teacutermica e ponto de congelamento Por estes resultados indicam que os produtos estudados possuem a qualidade necessaacuteria para que natildeo ocorra desenvolvimento de DTA (doenccedilas transmitidas por alimentos) aleacutem de observado uma boa estabilidade durante o armazenamento que se tornou possiacutevel devido agrave reduccedilatildeo de microrganismos deteriorantes atraveacutes da aplicaccedilatildeo de um eficiente tratamento teacutermico Pode-se inferir-se tambeacutem que natildeo ocorreram adulteraccedilotildees durante o processamento do leite

Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq) pela bolsa de doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias ABRANTES M R CAMPELO C S SILVA J B A Fraude em leite Meacutetodos de detecccedilatildeo e implicaccedilotildees para o consumidor Revista Instituto Adolfo Lutz v73 n3 p244-251 Satildeo Paulo 2014 BRASIL Instruccedilatildeo Normativa no 51 de 18 de setembro de 2003 Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) Brasiacutelia 2003 BRASIL Instruccedilatildeo Normativa Nordm49 de 16 de setembro de 2008 Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) Brasiacutelia 2008 BRASIL Instruccedilatildeo Normativa Nordm62 de 29 de dezembro de 2011 Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) Brasiacutelia 2011 CNA Confederaccedilatildeo Nacional da Agricultura Indicadores Rurais ano 11 n 85 abr 2008 COUNCIL D E Ingredientes laacutecteos para uma alimentaccedilatildeo saudaacutevel Leite e Derivados n63 marccediloabril 2002 DALPIAZ T PINTO A T Avaliaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica e microbioloacutegica do leite UHT e suas adequaccedilotildees a legislaccedilatildeo brasileira In Salatildeo de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica da UFRGS 28 2016 Porto Alegre Anais Porto Alegre 2016 FAO Composiccedilatildeo do leite Disponiacutevel em lthttpwwwfaoorgfao-storiesarticleenc1174186gt Acesso em 10 de janeiro de 2019 IAL Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p KOBLITZ M G B Bioquiacutemica de Alimentos Teoria e Aplicaccedilotildees Praacuteticas Rio de Janeiro Guanabara Koogan 2008 KOBLITZ M G B Mateacuterias primas alimentiacutecias composiccedilatildeo e controle de qualidade Rio de Janeiro Guanabara Koogan 2011 LUIZ D J SIMOtildeES B N TAMOSTU S S R CASALE A WALTER S E H Avaliaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica e microbioloacutegica do leite UHT comercializado em trecircs paiacuteses do Mercosul (Brasil Argentina e Paraguai) Archivo Latinoamerica de Nutricioacuten v60 n3 p261-269 2010 OLIVEIRA A L VANELI N R VARGAS P O MARTINS A D O COacuteCARO E S S COELHO A D F S Evaluation physical and chemical characteristics microbiological and pasteurized milk labeling marketed in Ubaacute ndash Minas Gerais Rev Inst Laticiacutenios Cacircndido Tostes v70 n6 p301-315 2015 ROBIM M S CORTEZ M A S SILVA A C O FILHO R A T GEMAL N H NOGUEIRA E B Research fraud in UHT whole milk marketed in the state of Rio de Janeiro and comparison between the methods of physicochemical officers and the method of ultrasound Revista do Instituto de Laticiacutenios Cacircndido Tostes v67 n389 p43-50 2012

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RODAS M A B SARUWTARI-SATO J C TAKAHASHI A A TEMERLOGLOU D P SEPAROVIC L NARDINI G S Leite Pasteurizado e ultra alta temperatura (UAT) Avaliaccedilatildeo do iacutendice crioscoacutepio e valor de pH Revista Instituto Adolfo Lutz v24 n1 p57-59 2014 RODRIGUES E CASTAGNA A A DIAS M T ARONOVICH M Qualidade do leite e derivados processos processamento tecnoloacutegico e iacutendices Rio de Janeiro 2013 SANTOS F F QUEIROZ R C S ALMEIDA NETO J A Avaliaccedilatildeo da aplicaccedilatildeo das teacutecnicas da Produccedilatildeo Mais Limpa em um laticiacutenio no Sul da Bahia Gest Prod v25 n1 p117-131 2018 SILVA G SILVA A M A D FERREIRA M P B Processamento de leite Curso teacutecnico em alimentos Recife 2012 TRONCO V M Manual para inspeccedilatildeo da qualidade do leite 3 ed Santa Maria Ed UFSM 2008 WILLERS C D FERRAZ S P CARVALHO L S RODRIGUES L B Determination of indirect water consumption and suggestions for cleaner production initiatives for the milk-producing sector in a Brazilian middle-sized dairy farming Journal of Cleaner Production v72 p146- 152 2014

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Capiacutetulo 6

VARIACcedilAtildeO TEMPORAL DOS ATRIBUTOS FIacuteSICOS DE UM LATOSSOLO AMARELO SUBMETIDO Agrave OPERACcedilAtildeO DE GRADAGEM NO NORDESTE DO ESTADO DO PARAacute

Alberto Bentes Brasil Neto1

Nilza Martins de Queiroz Xavier2 Norberto Cornejo Noronha3

Arystides Resende Silva4 Marcos Andreacute Piedade Gama5

1Professor IFPACampus Oacutebidos albertonetoifpaedubr

2Professora IFPACampus Oacutebidos nilzaxavierifpaedubr

35Professor Aacuterea de Solos UFRAICACampus Beleacutem norbertonoronhahotmailcom gama_mapyahoocombr

4Pesquisador A da EMBRAPA Amazocircnia Oriental arystidessilvaembrapabr

Introduccedilatildeo O surgimento de camadas compactadas no solo devido agrave intensificaccedilatildeo das praacuteticas agriacutecolas

tem gerado grandes limitaccedilotildees na produtividade das culturas pois altera a estrutura do solo afetando o crescimento e desenvolvimento das raiacutezes Visando reduzir os efeitos da compactaccedilatildeo solo o preparo convencional tem sido muito utilizado na busca de boas condiccedilotildees para o desenvolvimento das culturas agriacutecolas (ALVARENGA et al 2006)

A operaccedilatildeo de gradagem eacute uma praacutetica de manejo com potencial de alteraccedilatildeo das propriedades fiacutesicas do solo e eacute bastante utilizada em muitas regiotildees do Brasil principalmente para solos arenosos sendo muitas vezes a uacutenica operaccedilatildeo de preparo do solo (BALLONI amp SIMOtildeES 1979) No entanto o preparo convencional tem sido muito contestado por pesquisadores pois prejudica a qualidade estrutural do solo pelo revolvimento e rompimento dos agregados aleacutem de ser bastante influenciado pelas condiccedilotildees edafoclimaacuteticas (COSTA et al 2003) Em regiotildees de clima tropical fatores como a temperatura e o iacutendice pluviomeacutetrico podem alterar rapidamente os efeitos do preparo do solo (REICHERT et al 2009) conduzindo o solo agrave degradaccedilatildeo se manejados inadequadamente

As instabilidades dos agregados ocasionadas pela operaccedilatildeo de gradagem somada aos agentes edafoclimaacuteticos tendem a mudar os benefiacutecios do revolvimento do solo em um certo periacuteodo de tempo isto por que altera o padratildeo das partiacuteculas proporcionando muitas das vezes formaccedilatildeo de selos o que afeta a infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo interferindo no armazenamento de gases aacutegua nutrientes etc (PANINI 1997)

Ainda satildeo poucos os estudos que analisam os efeitos temporais dos sistemas de preparo do solo Silva (2011) observou que os benefiacutecios da escarificaccedilatildeo foram ligeiramente perdidos em menos de 1 ano chegando agrave conclusatildeo que natildeo seria necessaacuterio fazer a operaccedilatildeo Costa et al (2003) verificaram que o rendimento das culturas de soja e milho foi 42 e 22 superior em sistema de preparo direto do que em preparo convencional O manejo inapropriado pode levar a condiccedilotildees ateacute mesmo inferiores agrave de um solo sem manejo (BRANDAtildeO et al 2006)

O clima eacute um dos principais agentes que alteram os padrotildees das partiacuteculas no solo (COSTA et al 2003) Na Amazocircnia as condiccedilotildees edafoclimaacuteticas satildeo diferentes das outras regiotildees do paiacutes Natildeo haacute estaccedilotildees do ano definidas mas a ocorrecircncia de clima quente e uacutemido aleacutem de alto iacutendice pluviomeacutetrico na maior parte do ano Neste contexto eacute importante verificar a rentabilidade do sistema de preparo convencional nos solos da regiatildeo

A compreensatildeo das mudanccedilas temporais causadas pelo preparo convencional eacute fundamental para o planejamento e manejo adequado do solo isto porque haveraacute alteraccedilotildees nas propriedades fiacutesicas hidraacuteulicas e consequentemente na produccedilatildeo e nos custos da atividade agriacutecola (REICHERT et al 2009) Desta forma o objetivo deste trabalho eacute analisar a variaccedilatildeo temporal da infiltraccedilatildeo de aacutegua densidade e porosidade em um Latossolo Amarelo submetido agrave operaccedilatildeo de gradagem cruzada na Amazocircnia Oriental

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Material e Meacutetodos A pesquisa foi desenvolvida em aacuterea da sede da Embrapa Amazocircnia Oriental municiacutepio de

Beleacutem Estado do Paraacute (1deg2740 S e 48deg2659 W) (Figura 1) Segundo o Anuaacuterio Estatiacutestico do Municiacutepio de Beleacutem (2012) o clima eacute quente e uacutemido com precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 2834mm e temperatura meacutedia de 25degC em fevereiro e 26degC em novembro Estaacute localizada na zona climaacutetica Afi (Classificaccedilatildeo de Koumlppen) com ausecircncia de estaccedilatildeo fria e temperatura do mecircs menos quente acima de 18degC Haacute a ocorrecircncia de periacuteodos mais chuvosos de dezembro a maio e outra menos chuvosa que vai de junho a novembro

Figura 1 Localizaccedilatildeo da aacuterea experimental no municiacutepio de Beleacutem estado do Paraacute

Segundo Santos et al (1983) o solo da aacuterea do estudo eacute classificado como Latossolo Amarelo

Distroacutefico apresentando horizonte A moderado textura meacutedia relevo plano com altitude de 12 metros formado sobre sedimentos areno-argilosos do quaternaacuterio pedregosidade ausente erosatildeo laminar ligeira e bem drenado A composiccedilatildeo granulomeacutetrica estaacute apresentada na Tabela 1 Tabela 1 Granulometria de um Latossolo Amarelo Distroacutefico da sede Embrapa Amazocircnia Oriental

Prof (cm) Composiccedilatildeo granulomeacutetrica ()

Areia Grossa

Areia Fina

Silte Argila Total

0 ndash 12 60 21 7 12 20 ndash 30 53 22 9 16 30 ndash 53 52 21 7 18 53 ndash 85 54 21 8 19

85 ndash 140 55 20 6 19 Fonte Santos et al (1983)

A unidade experimental foi estabelecida em uma aacuterea de pousio com plantas perenes e de ciclo

curto abandonada haacute mais de 10 anos e com predomiacutenio de Brachiaria spp com aproximadamente 105 km2 Em junho de 2013 essa aacuterea foi submetida ao processo de gradagem cruzada superficial atingindo cerca de 15 cm de profundidade sendo efetuada em duas operaccedilotildees com cortes transversais Apoacutes a gradagem o solo ficou descoberto e sujeito ao crescimento de plantas invasoras e agraves interferecircncias climaacuteticas durante todo o periacuteodo de avaliaccedilatildeo

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Os testes de infiltraccedilatildeo e coleta de amostras indeformadas para anaacutelises de densidade do solo (DS) e porosidade total (PT) foram realizadas na aacuterea de pousio antes da operaccedilatildeo de gradagem (T0) e posteriormente aos dois e cinco meses apoacutes a gradagem (T2 e T5 respectivamente) A gradagem e as avaliaccedilotildees nos tempos T2 e T5 foram realizadas no periacuteodo considerado menos chuvoso na Amazocircnia junho a novembro

Para a avaliaccedilatildeo da infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo foram realizados testes de infiltraccedilatildeo com quatro repeticcedilotildees para cada periacuteodo de amostragem (T0 T2 e T3) assim como coleta de amostras indeformadas para obtenccedilatildeo da densidade do solo (DS) e porosidade total (PT) antes (T0) dois (T2) e cinco meses (T5) apoacutes a operaccedilatildeo de gradagem

Para as anaacutelises de DS e PT foram realizadas coletas de amostras indeformadas utilizando-se aneacuteis volumeacutetricos de accedilo nas profundidades de 0-10 10-20 e 20-40 cm em dez repeticcedilotildees por periacuteodo amostral (T0 T2 e T5) e por profundidade perfazendo 30 amostras por periacuteodo totalizando 90 amostras de solo As amostras foram encaminhadas ao Laboratoacuterio de Fiacutesica do Solo da Universidade Federal Rural da Amazocircnia no qual foi determinada a densidade do solo e porcentagem total de poros TP=1- (DSDP) considerando a densidade da partiacutecula 265 g cm-3 a qual eacute recomendada para solos minerais (REICHARDT 1987)

A infiltraccedilatildeo de aacutegua do solo foi determinada pelo meacutetodo dos aneacuteis concecircntricos composto por um anel metaacutelico maior com 50 cm de diacircmetro e 20 cm de altura e um anel menor com 25 cm de diacircmetro e 20 cm de altura cravados ao solo de maneira concecircntrica Foi utilizada uma reacutegua graduada em 10 cm e a reposiccedilatildeo da aacutegua foi feita quando o niacutevel de aacutegua nos aneacuteis chegou proacuteximo dos cinco cm de altura Quando o valor da leitura repetiu ao menos trecircs vezes a velocidade de infiltraccedilatildeo foi tida como constante atingindo-se a velocidade de infiltraccedilatildeo baacutesica (VIB) e o teste encerrado

Com os dados de infiltraccedilatildeo foi determinada a infiltraccedilatildeo acumulada (IA) a qual corresponde agrave funccedilatildeo entre a lacircmina de aacutegua infiltrada acumulada no solo em funccedilatildeo do tempo acumulado Com os dados de IA foram obtidos os paracircmetros (k a) da equaccedilatildeo de regressatildeo natildeo linear proposto por Kostiakov (Eq1)

IA = k Ta (Eq1)

Derivando-se a infiltraccedilatildeo pelo tempo (Eq1) obteve-se equaccedilatildeo da velocidade de infiltraccedilatildeo de

aacutegua no solo (Eq2)

VI= k a Taminus1 (Eq2)

A anaacutelise estatiacutestica dos dados de DS e TP de IA e VIB de cada repeticcedilatildeo foram submetidas agrave anaacutelise de variacircncia com a aplicaccedilatildeo do teste de Tukey a 5 de probabilidade para a comparaccedilatildeo das meacutedias obtidas Resultados e Discussatildeo

Os valores de DS e PT variaram significativamente ao longo do periacuteodo de avaliaccedilatildeo na camada 0-001 m (Tabela 2) do solo A DS que eacute de 129 g cm-3 no T0 foi reduzida para 117 g cm-3 no T2 enquanto que os valores de PT de 5114 em T0 passaram para 56 em T2 o que era esperado devido ao revolvimento do solo o qual promove a reduccedilatildeo da densidade e aumento da porosidade total do solo Tabela 2 Valores de densidade do solo (DS) e porosidade total (PT) de um Latossolo Amarelo Distroacutefico antes (T0) dois meses (T2) e cinco meses (T5) apoacutes a operaccedilatildeo de gradagem

Tratamento DS (g cm-3) PT ()

0-10 cm 10-20 cm 20-40 cm 0-10 cm 10-20 cm 20-40 cm T0 129 A 143 B 144 B 5114 B 4520 A 4570 A T2 117 B 142 B 150 AB 5600 A 4560 A 4343 AB T5 120 AB 165 A 157 A 5480 B 3864 B 4091 B

Os resultados demonstram que cinco meses apoacutes a gradagem (T5) na camada 0-10 cm os

valores de DS e PT natildeo se diferenciam dos obtidos antes da calagem (T0) Isso indica que o efeito da gradagem sobre esses dois atributos fiacutesicos natildeo se perpetua por mais que cinco meses apoacutes a operaccedilatildeo de preparo do solo

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Natildeo houve diferenccedila significativa entre T0 T2 e T5 na camada 10-20 cm para DS e PT tendo em vista que a operaccedilatildeo e gradagem cruzada foi realizada em cerca de 15 cm de profundidade Na camada 20-40 cm o aumento no valor da DS e reduccedilatildeo da PT de T0 para T2 apresenta como natildeo significativo Poreacutem cinco meses apoacutes a gradagem (T5) os valores de DS e PT aumentaram significativamente em relaccedilatildeo a T0 passando a valores de 157 g cm3 e 4091 respectivamente

Os resultados obtidos sugerem que o preparo do solo promove movimento de partiacuteculas das camadas superiores para a inferior causando adensamento por obstruccedilatildeo de poros por partiacuteculas soacutelidas iluviadas (CARVALHO 1976 1999) A instabilidade e a movimentaccedilatildeo de partiacuteculas individualizadas contribuem para a vedaccedilatildeo de camadas com o entupimento dos poros e a consequente formaccedilatildeo de selos sendo a intensidade das chuvas um dos principais responsaacuteveis por estas alteraccedilotildees no solo (PANINI et al 1997)

O entupimento de poros por partiacuteculas iluviadas provoca restriccedilotildees agrave infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo Na Figura 2 observa-se as curvas de infiltraccedilatildeo acumulada (IA) com suas respectivas equaccedilotildees de ajustes dos dados e Na Tabela 3 observa-se os valores meacutedios da VIB As curvas de IA expressam as alteraccedilotildees na permeabilidade do solo promovidas pela operaccedilatildeo de gradagem Atraveacutes da anaacutelise das curvas de IA (Tabela 4) constata-se a ocorrecircncia de diferenccedilas significativas entre os trecircs tratamentos (T0 T2 e T5)

Figura 2 Infiltraccedilatildeo Acumulada de aacutegua no solo (cm) em funccedilatildeo do tempo de avaliaccedilatildeo com suas

respectivas equaccedilotildees de ajustes Tabela 3 Valores meacutedios da Velocidade de Infiltraccedilatildeo Baacutesica (VIB) equaccedilatildeo de ajuste da infiltraccedilatildeo Acumulada e Coeficiente de Determinaccedilatildeo (R2)

VIB (cm h-1) Infiltraccedilatildeo Acumulada R2 T0 7880 C IA (T0) = 07209 T07211 09876 T2 22226 A IA (T2) = 51971 T0591 09803 T5 17275 B IA (T5) = 31586 T06222 09938

Tabela 4 Valores meacutedios da Infiltraccedilatildeo Acumulada nos tempos 8 25 60 100 e 130 minutos

Tratamentos Tempo (min)

8 25 60 100 130

T0 285 C 715 C 1358 C 2030 C 2433 C T2 1842 A 4028 A 6220 A 7858 A 8673 A T5 115 B 2118 B 4243 B 5630 B 6270 B

Em T0 a infiltraccedilatildeo estimada nos primeiros 2 minutos de teste eacute de 119 cm Ao final do teste a

IA apresenta cerca de 253 cm de aacutegua em 148 minutos e a VIB de 774 mm h-1 No T2 a infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo estimada nos primeiros 2 minutos eacute de 78 cm Ao final do

teste a IA apresenta cerca de 963 cm de aacutegua em 189 minutos e a VIB de 21599 mm h-1 Este aumento consideraacutevel na taxa de infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo em T2 era esperado tendo em vista que a gradagem

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Infi

ltra

ccedilatildeo

Acu

mula

da

(cm

h-1

)

Tempo (min)

T0 T2 T5

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promove a reduccedilatildeo da densidade e aumento da porosidade total do solo causa este aumento fluxo hidraacuteulico no solo quando comparado com T0 (Figura 2)

No T5 a infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo estimada nos primeiros dois minutos eacute de 49 cm Ao final do teste a IA apresenta cerca de 713 cm de aacutegua em 169 minutos e a VIB de 1698 mm h-1 Todas as VIBs satildeo consideradas muito altas segundo a classificaccedilatildeo de Mantovani et al (2009)

A reduccedilatildeo da PT e o aumento da DS observadas na camada 20-40 cm no T5 tem como consequecircncia a reduccedilatildeo da infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo As diferenccedilas da IA e VIB entre T2 e T5 podem ter ocorrido devido agrave influecircncia dos fatores edafoclimaacuteticos somados agrave instabilidade estrutural do solo promovidos pela operaccedilatildeo de gradagem jaacute que na camada 20-40 cm de profundidade haacute um aumento consideraacutevel da DS e reduccedilatildeo significativa da PT em T5 quando comparados com T0 Estes resultados evidenciam que abaixo da camada em que houve o preparo convencional as propriedades fiacutesicas apresentam comportamento inverso ao da superfiacutecie

Segundo Mermut et al (1995) a maior taxa de infiltraccedilatildeo somada agrave alta intensidade de chuva contribuem para um movimento maior das partiacuteculas e raacutepida formaccedilatildeo de selos Panini et al (1997) observaram que a reduccedilatildeo da infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo foi mais acentuada em uma terra cultivada nua e foi atribuiacutedo agrave reduccedilatildeo do tamanho dos poros alongados na camada superior Conclusatildeo

A gradagem promoveu aumento da infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo e da porosidade total bem como a reduccedilatildeo da densidade do solo em superfiacutecie dois meses apoacutes a operaccedilatildeo No entanto estes importantes benefiacutecios foram perdidos em menos de cinco meses indicando que os efeitos da operaccedilatildeo de gradagem natildeo se perpetuaram no tempo Referecircncias Bibliograacuteficas ALVARENGA R C CRUZ J C NOVOTNY E H Manejo do solo preparo convencional do solo Embrapa Milho e Sorgo Versatildeo Eletrocircnica 2ordf Ediccedilatildeo 2006 Disponiacutevel em httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem353321Preparo-convencionalpdf Acesso em 04 de janeiro de 2019 BALLONI E A SIMOtildeES J W Implantaccedilatildeo de povoamentos florestais com espeacutecies do Gecircnero Eucalyptus IPEF Circular Teacutecnica Nordm 60 1979 Disponiacutevel em httpswwwipefbrpublicacoesctecnicanr060pdf Acesso em 04 de janeiro de 2019 BRANDAtildeO V S CECIacuteLIO R A PRUSKI F F SILVA D D Infiltraccedilatildeo da aacutegua no solo 3 ed Viccedilosa UFV 2006 120p CARVALHO M C S Praacuteticas de recuperaccedilatildeo de uma pastagem degradada e seus impactos em atributos fiacutesicos quiacutemicos e microbioloacutegicos do solo 103f Tese (Doutorado em Agronomia) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz Universidade de Satildeo Paulo Piracicaba 1999 CARVALHO S R Influecircncia de dois sistemas de manejo de pastagens na compactaccedilatildeo de uma terra roxa estruturada 89f Dissertaccedilatildeo (Mestrado) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz Universidade de Satildeo Paulo Piracicaba 1976 COSTA F S ALBUQUERQUE J A BAYER C FONTOURA S M V WOBETO C Propriedades fiacutesicas de um Latossolo Bruno afetadas pelos sistemas plantio direto e preparo convencional Rev Bras Ciecircnc Solo v27 n3 2003 HU W SHAO MG WANG QJ FAN J HORTON R Temporal changes of soil hydraulic properties under different land uses Geoderma v149 p355ndash366 2009 MANTOVANI E C BERNARDO S PALARETTI L F Irrigaccedilatildeo princiacutepios e meacutetodos 3 ed Viccedilosa UFV 2009 355p MARK W S TIMOTHY R G JAME S C A Tillage effects on soil hydraulic properties in space and time State of the Science Soil amp Tillage Research v99 p4ndash48 2008 MERMUT A R LUK SH RIJMKENS M J M POESEN J W A Micromorphological and mineralogical components of surface sealing in loess soils from different geographic regions Geoderma v66 p71-84 1995 PANINI T TORRI D PELLEGRINI S PAGLIAI M SANCHIS M P S A theoretical approach to soil porosity and sealing development using simulated rainstorms Catena v31 p199-218 1997 REICHARDT K A aacutegua nos sistemas agriacutecolas Satildeo Paulo Manole 1987 188p

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REICHERT J M KAISER J M KAISER D R REINERT D J RIQUELME U F B Variaccedilatildeo temporal de propriedades fiacutesicas do solo e crescimento radicular de feijoeiro em quatro sistemas de manejo Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira v44 n3 2009 SANTOS P C T C VIEIRA L S VIEIRA M N F CARDOSO A Os solos da Faculdade de Ciecircncias Agraacuterias do Paraacute Beleacutem FCAP Informe Didaacutetico 5 1983 60p SILVA S G G Variaccedilatildeo temporal da densidade do solo e grau de compactaccedilatildeo de um Latossolo Vermelho sob plantio direto escarificado Dissertaccedilatildeo (Mestrado) Universidade de Satildeo Paulo Piracicaba 2011

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Capiacutetulo 7

OBTENCcedilAtildeO E CARACTERIZACcedilAtildeO FIacuteSICO-QUIacuteMICA DA FARINHA DE BETERRABA EM DIFERENTES TEMPERATURAS

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1

Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2 Newton Carlos Santos3

Sacircmela Leal Barros4 Amanda Priscila Silva Nascimento5

Raphael Lucas Jacinto Almeida6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande - PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III Bananeiras ndash PB victor_herberthotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Mestrando em Engenharia Quiacutemica Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande-PB

raphaelqindustrialgmailcom

Introduccedilatildeo

A beterraba (Beta vulgaris L) eacute originaacuteria da Europa pertencente agrave famiacutelia Cheopodiaceae Existem diferentes espeacutecies sendo apenas cultivadas em determinadas partes do mundo devido agraves condiccedilotildees ambientais dessas aacutereas (CFIA 2012) A produtividade meacutedia da beterraba eacute de 30 a 40 toneladas por hectare sendo no Brasil os maiores produtores os Estados de Satildeo Paulo Minas Gerais Paranaacute Santa Catarina e Rio Grande do Sul onde se encontram 42 das propriedades produtoras (GRANGEIRO et al 2007)

A beterraba de mesa ou hortiacutecola (Beta vulgaris L var crassa (Alef) J Helm) destaca-se dentre as hortaliccedilas por sua composiccedilatildeo nutricional sobretudo em accediluacutecares e pelas formas de consumo da raiz tuberosa aleacutem das folhas (AQUINO et al 2006) A beterraba eacute uma importante espeacutecie oleriacutecola que apresenta as raiacutezes como o mais importante produto comercial Nos uacuteltimos dez anos pode-se observar um aumento crescente na procura por esta hortaliccedila tanto para utilizaccedilatildeo nas induacutestrias de conservas e alimentos infantis como para consumo in natura (SOUZA et al 2003)

Aleacutem da grande quantidade de accediluacutecares a beterraba destaca-se pelos teores de sais minerais e vitaminas A B1 B2 e C aleacutem do alto valor nutricional e conteuacutedo de vitaminas e minerais como K Na Fe Cu e Zn (FERREIRA amp TIVELLI 1990) Ela se destaca como uma das hortaliccedilas mais ricas em ferro tanto nas raiacutezes quanto nas folhas A coloraccedilatildeo caracteriacutestica eacute resultante de pigmentos denominados betalaiacutenas os quais satildeo semelhantes agraves antocianinas e flavonoacuteides (BRAGA 1981)

Esta substacircncia eacute um oacutetimo antioxidante natural que age contra o envelhecimento celular e reduz o risco de alguns tipos de cacircncer (KLUGE et al 2006) As betalaiacutenas satildeo pigmentos soluacuteveis em aacutegua importantes na dieta humana por agirem como antioxidantes no combate aos radicais livres e na proteccedilatildeo contra algumas doenccedilas relacionadas ao stress oxidativo (KANNER et al 2001 STRACK et al 2003)

Pesquisas indicam que o consumo de vegetais previne uma seacuterie de doenccedilas entre elas as ligadas ao coraccedilatildeo e alguns tipos de cacircnceres (PITALUA et al 2010) As betalaiacutenas satildeo encontradas principalmente na ordem de vegetais Centrospermeae a qual pertence agrave beterraba (Beta vulgaris) que constitui excelente fonte de pigmentos e em algumas variedades contecircm valores superiores a 200 mg por 100g do produto fresco o que representa conteuacutedo de soacutelidos soluacuteveis superior a 2 (HENRY 1996)

As betalaiacutenas pigmento da beterraba eacute totalmente instaacutevel em determinadas faixas de pH atividade de aacutegua temperatura e na presenccedila e ausecircncia de luz Por isso controlar estes paracircmetros tanto in natura quanto processada eacute extremamente importante (DRUNKLER et al 2004)

Devido a perecibilidade deste tipo de alimento deve-se utilizar algum tipo de processamento para que o mesmo tenha uma maior vida uacutetil Uma das formas de minimizar a perda de alimentos

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pereciacuteveis eacute atraveacutes da secagem do alimento que consiste num processo de retirada do maacuteximo de aacutegua contida no produto visando preservar a sua qualidade (PALACIN et al 2005) A forma de farinha constitui boa opccedilatildeo tecnoloacutegica de aproveitamento da mateacuteria-prima e como fonte nutricional para possiacuteveis formulaccedilotildees de produtos alimentiacutecios (CAPELLA et al 2009)

Neste sentido a produccedilatildeo da farinha de vegetais atraveacutes da secagem pode ser uma alternativa para o reaproveitamento do vegetal natildeo conforme e para a agregaccedilatildeo de valor comercial ao produto (ENGEL et al 2016) Considera-se como farinha o produto obtido pela moagem da parte comestiacutevel de vegetais podendo sofrer previamente processos tecnoloacutegicos adequados Para ser considerada farinha o produto deve apresentar uma umidade inferior ao teor de 15 (ANVISA 1978)

A eliminaccedilatildeo da umidade por processos de secagem permite a reduccedilatildeo de peso e geralmente tambeacutem eacute acompanhada de diminuiccedilatildeo de volume fato que incide na reduccedilatildeo dos custos de transporte embalagem e armazenamento de produtos desidratados sendo estes fatores de estiacutemulo para a sua produccedilatildeo e sua comercializaccedilatildeo (FELLOWS 1994)

Apoacutes a desidrataccedilatildeo eacute possiacutevel a obtenccedilatildeo de farinha depois de serem submetidos a um processo de trituraccedilatildeo ou moagem A moagem e a trituraccedilatildeo satildeo operaccedilotildees unitaacuterias de reduccedilatildeo de tamanho dos alimentos soacutelidos pela aplicaccedilatildeo de forccedilas de impacto compressatildeo ou abrasatildeo (ARAUacuteJO FILHO et al 2011)

Os paracircmetros de controle podem variar de acordo com o processo mas em geral a temperatura tempo de secagem e a dimensatildeo do alimento satildeo fatores que influenciam em qualquer processo de secagem pois exercem efeitos sobre a taxa de secagem teor de umidade final e encolhimento do produto caracteriacutesticas estas relacionadas com a preservaccedilatildeo e qualidade do alimento (BORGES et al 2008)

Nesse sentido o presente trabalho tem como objetivo caracterizar os paracircmetros fiacutesico-quiacutemicos de teores de umidade soacutelidos totais atividade de aacutegua cinzas proteiacutenas lipiacutedeos e carboidratos da farinha de beterraba submetida a diferentes temperaturas de secagem como tambeacutem avaliar os efeitos da temperatura de secagem sobre esses mesmo paracircmetros a fim de agregar valor as farinhas de beterraba obtidas Material e Meacutetodos

O presente trabalho foi desenvolvido no Laboratoacuterio de Engenharia de Alimentos (LEA) e no Laboratoacuterio de Secagem (LS) ambos localizados no Centro de Recursos Naturais e Tecnologia (CTRN) da Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande ndash Paraiacuteba

As beterrabas foram adquiridas na feira de livre da cidade de Campina GrandendashPB e foram transportadas para o laboratoacuterio (LEA) onde inicialmente foram lavadas em aacutegua clorada a 25 e enxaguadas com aacutegua corrente da rede de abastecimento De forma manual as beterrabas foram descascadas com auxiacutelio de facas domeacutesticas e posteriormente cortadas em fatias de forma a facilitarem o processo de remoccedilatildeo de aacutegua

As amostras foram colocadas em bandejas de accedilo inoxidaacutevel e uniformemente espalhadas formando uma camada fina e submetidas ao processo de secagem em estufa com circulaccedilatildeo de ar com velocidade de 15 ms na temperatura de 50degC (T2) 60degC (T3) e 70degC (T4) Apoacutes desidratadas as amostras foram trituradas em moinho de facas onde ficaram com texturas de farinha com granulometria irregular Em seguida empacotadas e armazenadas em embalagens laminadas e seladas a vaacutecuo

As beterrabas in natura (T1) e desidratadas (T2 T3 e T4) foram analisadas quanto aos teores de umidade soacutelidos totais atividade de aacutegua cinzas e proteiacutenas de acordo com BRASIL (2008) O teor de lipiacutedeos foi realizado atraveacutes do meacutetodo de Folch et al (1957) Meacutetodos analiacuteticos

A anaacutelise do Teor de umidade e soacutelidos Totais foi realizada em estufa (marca TECNAL modelo TE- 3932) pela teacutecnica de secagem gravimeacutetrica a 105⁰C por 24 horas (BRASIL 2008)

Atividade de Aacutegua (Aw) - a atividade de aacutegua foi determinada atraveacutes de leitura direta da amostra na temperatura de 25degC em higrocircmetro Aqua-Lab

Teor de cinzas - quantificado por gravimetria apoacutes incineraccedilatildeo em mufla (marca FORNETEC modelo F1 - DM Monofaacutesico) a 550⁰C O meacutetodo de baseia na perda de peso que ocorre quando o produto eacute incinerado a 550⁰C com destruiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica (BRASIL 2008)

Teor de proteiacutenas - realizado atraveacutes da quantidade de nitrogecircnio da amostra por digestatildeo Kjeldahl As trecircs etapas importantes para a determinaccedilatildeo de proteiacutenas satildeo digestatildeo onde a amostra eacute

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submetida a altas temperaturas juntamente com a mistura cataliacutetica em um digestor (marca TECNAL modelo TE 007A) destilaccedilatildeo realizada em destilador (marca TECNAL modelo TE 007A) com Hidroacutexido de Soacutedio concentrado e por fim titulaccedilatildeo onde o nitrogecircnio eacute transformado em amocircnia resultando em g de protiacutedios e se aplicando um fator de 625 (BRASIL 2008)

Teor de lipiacutedeos - realizada empregando clorofoacutermio e metanol As vantagens sobre a maioria dos meacutetodos eacute que se consegue a extraccedilatildeo e purificaccedilatildeo dos lipiacutedios pela mistura de solventes (FOLCH et al 1957)

Teor de carboidratos - O valor de carboidratos totais incluindo fibras foi obtido por diferenccedila centesimal com a soma dos resultados encontrados em percentagem de umidade cinzas proteiacutenas e lipiacutedeos conforme apresentado na Equaccedilatildeo (1) (BRASIL 2008)

Carboidratos totais (g100g) = 100 ndash [umidade + cinzas +proteiacutenas + lipiacutedeos] Eq [1] Anaacutelise estatiacutestica

Foi realizada para os dados experimentais em triplicata e os resultados foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia de fator uacutenico (ANOVA) de 5 de probabilidade e os resultados qualitativos significativos foram submetidos ao teste de Tukey adotando-se o mesmo niacutevel de 5 de significacircncia Para o desenvolvimento das anaacutelises estatiacutesticas o software STATISTICA versatildeo 10 Resultados e Discussatildeo

Na Figura 1 estatildeo apresentados os dados referentes aos teores de umidade e soacutelidos totais para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

Figura 1 Valores obtidos para os teores de umidades e soacutelidos totais expressos em (g100g) para os

tratamentos (T1 T2 T3 e T4) Para o teor de umidade o valor encontrado para ambas as farinhas se encontram dentro do valor

maacuteximo estipulado pela legislaccedilatildeo (BRASIL 2005) para farinhas que eacute de 150 g100g Estatisticamente os tratamentos diferiram significativamente entre si no qual houve uma diminuiccedilatildeo do teor de umidade de 7918g100g entre o tratamento (T1) e (T4) O teor de umidade constatado eacute inversamente proporcional agrave temperatura aplicada ou seja quanto maior a temperatura de secagem menor o teor de umidade na farinha obtida

Basetto et al (2011) ao analisarem a farinha de beterraba desidratada na temperatura de 100degC obtiverem teor de umidade de (372g100g) Os resultados do presente trabalho estatildeo proacuteximos aos obtidos por Nunes et al (2017) que obtiveram os seguintes teores de umidade para os resiacuteduos de abacaxi apoacutes secagem 925g100g (50degC) 712g100g (60degC) e 541g100g (70degC) Alcacircntara et al (2012) ao obterem farinhas na temperatura de 55degC do peduacutenculo de caju e da casca do maracujaacute as mesmas apresentaram teor de umidade respectivamente de 1473g100g e 604g100g Em estudos

124d

889c 9013b

9158a876a

111b 987c

842d

000

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

T1 T2 T3 T4Tratamentos

Soacutelidos Totais (g100g)

Umidade (g100g)

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Silva e Souza (2017) obtiveram uma umidade de 1006 para farinha de resiacuteduo de jamelatildeo obtida por secagem a 60degC temperatura estaacute proacutexima a temperatura estudada no presente trabalho

Verifica-se que a quantidade de soacutelidos totais eacute maior quando utilizado temperaturas mais altas tratamento (T4) apresentando 9158g100g Tal crescimento eacute causado pela reduccedilatildeo no teor de aacutegua no entanto todos os tratamentos avaliados apresentam diferenccedila significativa entre si

Os teores de umidade apresentam uma diferenccedila miacutenima significativa de 0378 e coeficiente de variaccedilatildeo de 048 entre os tratamentos no entanto os teores de soacutelidos totais apresentam uma proximidade na diferenccedila miacutenima significativa (03705) visto que estes dois paracircmetros apresentam uma correlaccedilatildeo Estatisticamente o teor de soacutelidos totais apresenta coeficiente de variaccedilatildeo inferior sendo este de 020

Na Figura 2 estatildeo apresentados os dados referentes a atividade de aacutegua para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

Figura 2 Valores obtidos para atividade de aacutegua dos tratamentos (T1 T2 T3 e T4)

A atividade de aacutegua eacute uma das principais propriedades quando se considera as etapas de

processamento conservaccedilatildeo e armazenamento de alimentos Para assegurar o tempo de conservaccedilatildeo e garantir qualidade eacute preciso ter conhecimento da atividade de aacutegua do produto desidratado Oliveira (2012) classifica como produtos de umidade intermediaacuteria aqueles que apresentam atividade de aacutegua

entre 06 e 085 e produtos com baixa umidade satildeo aqueles que apresentam valores de atividade de aacutegua

ateacute 06 Sendo assim pode-se classificar a beterraba in natura como de alta umidade pois apresenta

atividade de aacutegua de 0903 havendo diferenccedila miacutenima significativa entre os tratamentos avaliados de 00205 com coeficiente de variaccedilatildeo de 201 Conforme observa-se na Figura 2 na medida em que se teve um aumento na temperatura esta trouxe consigo uma reduccedilatildeo na atividade de aacutegua sendo assim classificando os tratamentos (T2 T3 e T4) como produtos de baixa umidade A disponibilidade de aacutegua nos alimentos daacute condiccedilotildees para o crescimento microbiano e a ocorrecircncia de reaccedilotildees quiacutemicas e enzimaacuteticas (SILVA 2017)

Na Figura 3 estatildeo apresentados os dados referentes ao teor de cinzas para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

0903a

0425b0389c

0201d

000

010

020

030

040

050

060

070

080

090

100

T1 T2 T3 T4Tratamentos

Atividade de aacutegua

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Figura 3 Valores obtidos para o teor de cinzas expressos em (g100g) para os tratamentos (T1 T2 T3

e T4) Observa-se que o aumento do teor de cinzas eacute proporcional agrave temperatura onde a amostra que

foi submetida a uma temperatura mais elevada no processo apresentando um maior teor de cinzas de 399g100g enquanto a amostra que foi exposta a uma temperatura mais branda apresenta 237g100g de cinzas

Moreno (2016) em seus estudos com farinha dos resiacuteduos de manga obteve um teor de cinzas de 342 g100g valor proacuteximo ao obtido no tratamento (T3) do presente estudo Basetto et al (2017) ao utilizarem a temperatura de 100degC para obtenccedilatildeo da farinha de beterraba a mesma apresenta teor de cinzas de 671g100g Borges et al (2009) ao desidratarem a casca da banana verde na temperatura de 70degC obtiveram 259 g100g

Observa-se na Figura 3 que entre a amostra in natura (T1) e o tratamento (T4) haacute um ganho de 255g100g com uma diferenccedila miacutenima significativa de 0292 entre as meacutedias dos tratamentos para este paracircmetro com coeficiente de variaccedilatildeo de 391 No entanto todos os tratamentos diferem ente si ao teste de Tukey ao niacutevel de 5 de probabilidade

Na Figura 4 estatildeo apresentados os dados referentes ao teor de proteiacutenas para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

144d

237c

363b

399a

000

050

100

150

200

250

300

350

400

450

T1 T2 T3 T4

Tratamentos

Cinzas (g100g)

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Figura 4 Valores obtidos para o teor de proteiacutenas expressos em (g100g) para os tratamentos (T1 T2

T3 e T4) O teor de proteiacutenas apresenta diferenccedila significativa entre os tratamentos analisados O

tratamento (T4) apresenta o menor valor de proteiacutenas (160 g100g) fato este esperado devido que altas temperaturas provocam a degradaccedilatildeo das proteiacutenas Os valores obtidos no presente trabalho satildeo inferiores aos obtidos por Garmus et al (2009) na farinha da casca da batata inglesa (25 g100g) e superiores aos obtidos por Silva e Souza (2017) para farinha da casca de jamelatildeo (080 g100g) Para este mesmo paracircmetro haacute uma diferenccedila miacutenima significativa de 0238 com coeficiente de variaccedilatildeo 475 entre os tratamentos avaliados

Na Figura 5 estatildeo apresentados os dados referentes ao teor de lipiacutedeos para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

Figura 5 Valores obtidos para o teor de lipiacutedeos expressos em (g100g) para os tratamentos (T1 T2

T3 e T4) Em relaccedilatildeo ao teor lipiacutedico os tratamentos (T1 T2 T3 e T4) apresentam diferenccedila miacutenima

significativa de 0264 com coeficiente de variaccedilatildeo de 770 Agrave medida que se aumentou a temperatura de secagem houve um pequeno aumento do teor lipiacutedico em ateacute 135g100g Os valores obtidos no presente trabalho melhor se aproximam ao obtido para farinha de berinjela (185g100g) por Scorsatto et al (2017) e superior ao obtido para farinha de beterraba (036g100g) por Croceti et al (2016)

238a

190b

179bc

160c

100

120

140

160

180

200

220

240

260

T1 T2 T3 T4Tratamentos

Proteiacutenas (g100g)

072d

106c

138b

207a

000

050

100

150

200

250

T1 T2 T3 T4Tratamentos

Lipiacutedeos (g100g)

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A determinaccedilatildeo de lipiacutedios torna-se importante pois os lipiacutedios desempenham papel importante na qualidade do alimento contribuindo com atributos como textura sabor e valor caloacuterico (ALMEIDA et al 2018)

Na Figura 6 estatildeo apresentados os dados referentes ao teor de carboidratos para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

Figura 6 Valores obtidos para o teor de lipiacutedeos expressos em (g100g) para os tratamentos (T1 T2

T3 e T4) Os resultados obtidos em relaccedilatildeo ao teor de carboidrato totais satildeo relativamente elevados

variando de 8556g100g (T2) a 8392g100g (T4) no qual a anaacutelise de carboidratos totais estaacute inclusa o teor de fibras totais evidenciam que a farinha da beterraba eacute um poacute com alto teor de fibras natildeo havendo diferenccedila significativa entre os tratamentos (T2 T3 e T4) no entanto quando comparado ao tratamento (T1) haacute uma diferenccedila miacutenima significativa de 0673 entre as meacutedias dos tratamentos

Basetto et al (2011) ao fabricarem cookies elaborados com farinha de beterraba concluiacuteram que a utilizaccedilatildeo da mesma eacute uma alternativa viaacutevel sendo rica fonte de antocianinas e poderoso antioxidante Aleacutem dos cookies terem sido bem aceitos pelo puacuteblico tornando uma excelente opccedilatildeo pois agrega valor ao produto aleacutem de manter as propriedades funcionais desejaacuteveis

Teixeira et al (2017) ao elaborarem cookies adicionados de farinha da casca de beterraba concluiacuteram que a adiccedilatildeo de 1875 de farinha de casca de beterraba em cookies proporcionou um aumento no aporte de cinzas e fibras poreacutem reduziu o teor de umidade lipiacutedios e calorias melhorando o perfil nutricional do produto

Conclusatildeo A partir dos resultados apresentados pode-se concluir que a caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica das farinhas de beterraba atendeu a legislaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao teor de umidade fator que deve ser levado em consideraccedilatildeo jaacute que interfere na conservaccedilatildeo do produto final As demais anaacutelises efetuadas tambeacutem apresentaram valores propiacutecios agrave viabilidade das farinhas aleacutem de apresentarem valores semelhantes aos obtidos por outros autores ao trabalharem com vaacuterios subprodutos oriundos de frutas e vegetais Para o teor de soacutelidos totais cinzas e de lipiacutedeos houve um aumento quando se aplicou temperaturas mais altas

Os resultados obtidos em relaccedilatildeo ao teor de carboidrato totais foram relativamente elevados evidenciando que a farinha de beterraba eacute um poacute com alto teor de fibras Foi perceptiacutevel que a farinha de beterraba eacute uma alternativa viaacutevel podendo ser utilizada para o enriquecimento e desenvolvimento de novos produtos alimentiacutecios

784b

8356a 8332a

8392a

000

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

T1 T2 T3 T4

Tratamentos

Carboidratos (g100g)

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Agradecimentos Ao CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico) pela bolsa de

doutorado ao primeiro autor e a CAPES (Agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado do segundo e demais autores Referecircncias ALCAcircNTARA S R SOUSA C A B ALMEIDA F A C GOMES J P Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica das farinhas do peduacutenculo do caju e da casca do maracujaacute Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais v14 n Especial p473-478 2012 ALMEIDA R L J SANTOS N C LUIZ M R PEREIRA T S Viabilidade da adiccedilatildeo do resiacuteduo seco da casca de abacaxi para fabricaccedilatildeo de cookie funcional In Congresso Nacional de Pesquisa e Ensino em Ciecircncias 3 2018 Campina Grande Anais Campina Grande 2018 AQUINO L A PUIATTI M PEREIRA P R G PEREIRA F H F LADEIRA I R CASTRO M R S Produtividade qualidade e estado nutricional da beterraba de mesa em funccedilatildeo de doses de nitrogecircnio Hortic Bras v24 n2 p199-203 2006 ARAUacuteJO FILHO D G EIDAM T BARSOTO A V RAUPP D S Processamento de produto farinaacuteceo a partir de beterrabas submetidas agrave secagem estacionaacuteria Acta Scientiarum Agronomy n2 v33 p207-214 2011 BASETTO R Z SAMULAK R MISUGI C T BARANA A C BIANCARDI C R Flour of beetroot residue usage like feature for cookies manufacture Revista Techonoeng 3 ed 2011 BORGES A M PEREIRA J LUCENA E M P Caracterizaccedilatildeo da farinha de banana verde Ciecircncias e Tecnologia dos Alimentos v29 n2 p333-339 2009 BRAGA C S Grande manual de agricultura pecuaacuteria e receituaacuterio industrial 4 ed Porto Alegre Globo 1981 BRASIL Agecircncia Nacional de Vigilacircncia Sanitaacuteria Resoluccedilatildeo nordm263 de 2005 Aprova o Regulamento Teacutecnico para Produtos de Cereais Amidos Farinhas e Farelos Disponiacutevel em lthttpswwwsauderjgovbrcomumcodeMostrarArquivophpC=MjIwMw2C2Cgt Acesso em 14 ago 2018 CANADIAN FOOD INSPECTION AGENCY The Biology of Beta Vulgaris L (Sugar Beet) Disponiacutevel em httpwwwinspectiongccaplantsplants-with-novel-traitsapplicantsdirective-94-08biology-documentsbeta-vulgaris-l-eng13307253739481330725437349 Acesso em 02012019 CAPELLA A C V PENTEADO P T P S BALBI M E Semente de Araucaacuteria Angustifolia aspectos morfoloacutegicos e composiccedilatildeo quiacutemica da farinha Boletim da CEPPA v27 n1 p135-142 2009 CROCETI A OGLEARI C H GOMES G SARE I CAMPOS F R BALBI M E Determining the chemical composition based on two drying methods to beetroot (beta vulgaris l Famiacutelia aranthaceae) flour production Visatildeo Acadecircmica v17 n4 2016 ENGEL B BACCAR N M MARQUARDT L OLIVEIRA M S R ROHLFES A L B Tecnologias de atomizaccedilatildeo e desidrataccedilatildeo alternativas para a produccedilatildeo de farinhas a partir de vegetais Revista Jovens Pesquisadores v 6 n 1 p 31-44 2016 FELLOWS P Tecnologia del processado de los alimentos princiacutepios y praacutecticas Traducido por F J S Trepat Zaragoza Acribis 1994 549p FERREIRA M D TIVELLI S W Cultura da beterraba Recomendaccedilotildees gerais 3 ed Guaxupeacute COOXUPEacute 1990 14p Boletim Teacutecnico Olericultura 2 FOLCH J LESS M STANLEY S A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues J Biol Chem v226 n497 1957 GARMUS T T BEZERRA J R M V RIGO M CORDOVA K R V Elaboration of cookie with potato skin flour (Solanum tuberosum L) Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial v3 n2 p56-65 2009 HENRY B S Natural food colours In HENDRY G A F HOUGHTON J D (Ed) Natural food colorants 2 ed Glasgow Blackie Academic and Professional 1996 p40-79 IAD Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p KLUGE R A COSTA C A VITTI M C D ONGARELLI M G JACOMINO A P MORETTI C L Armazenamento refrigerado de beterraba minimamente processada em diferentes tipos de corte Ciecircncia Rural v36 n1 p263-270 2006 GRANGEIRO L C NEGREIROS M Z SOUZA B S AZEVEcircDO P E OLIVEIRA S L MEDEIROS M P Acuacutemulo e exportaccedilatildeo de nutrientes em beterraba Ciecircncia Agrotec v31 n2 2007

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KANNER J HAREL S GRANIT R Betalains - A New Class of Deitary cationized antioxidants Jornal of Agricultural and Food Chemistry v49 n11 p5178-5185 2001 MORENO J S Obtenccedilatildeo caracterizaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo de farinha de resiacuteduos de frutas em cookies 82f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Ciecircncias dos Alimentos) Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia Itapetinga ndash BA 2016 NUNES J S LINS A D F GOMES J P SILVA W P SILVA F B Influecircncia da temperatura de secagem nas propriedades fiacutesico-quiacutemica de resiacuteduos abacaxi Revista Agropecuaacuteria Teacutecnica v1 n1 p41-46 2017 OLIVEIRA G S Aplicaccedilatildeo do processo de liofilizaccedilatildeo na obtenccedilatildeo de cajaacute em poacute avaliaccedilatildeo das caracteriacutesticas fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas e higroscoacutepicas 83f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Ciecircncia e Tecnologia de Alimentos) Universidade Federal do Cearaacute Fortaleza 2012 SCORSATTO M PIMENTEL A C SILVA A J R SABALLY K ROSA G OLIVEIRA G M M Assessment of bioactive compounds physicochemical composition and in vitro antioxidant activity of eggplant flour International Journal of Cardiovascular Sciences v30 n3 p235-242 2017 SILVA A K N BECKMAN J C DA CRUZ RODRIGUES A M DA SILVA L H M Composiccedilatildeo nutricional e capacidade antioxidante da polpa de Accedilaiacute (Euterpe oleracea M) Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial v11 n1 p2205-2216 2017 SILVA S S SOUZA S M A Aproveitamento da casca e polpa de Jamelatildeo (Syzygium Cumini Lamarck) para produccedilatildeo de farinha com potencial antioxidante para uso em barra de mel contendo derivados de mandioca e cereal In Seminaacuterio de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica 21 2017 Feira de Santana AnaisFeira de SantanandashBA 2017 SOUZA R J de FONTANETTI A FIORINI C V A ALMEIDA K de Cultura da beterraba cultivo convencional e cultivo orgacircnico Lavras UFLA 2003 37p STRACK D VOGT T SCHLIEMANN W Recent advances in betalain research Phytochemistry v62 p247-269 2003 TEIXEIRA F SANTOS M M R CANDIDO C J SANTOS E F NOVELLO D Cookies adicionados de farinha da casca de beterraba anaacutelise fiacutesico-quiacutemica e sensorial entre crianccedilas Revista da Universidade Vale do Rio Verde v15 n1 p472-488 2017 USDA United States Department of Agriculture Agricultural Research Service National Nutrient Database for Standard Reference Release 27 2014 Disponiacutevel em httpsndbnalusdagovndb Acesso em 03012019

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Capiacutetulo 8

ANAacuteLISE MULTITEMPORAL DA COBERTURA DO SOLO DO PARQUE ESTADUAL DO UTINGA BELEacuteM PARAacute

Nilza Martins de Queiroz Xavier1

Alberto Bentes Brasil Neto2 Arllen Eacutelida Aguiar Paumgartten3

Josiane Martins de Queiroz Xavier Silveira4

12Professores EBTT IFPACampus Oacutebidos nilzaxavierifpaedubr albertonetoifpaedubr

3Professora EBTT IFPACampus Breves arllenaguiarifpaedubr 4Acadecircmica em Licenciatura em Matemaacutetica UFPACampus Castanhal josianexvgmailcom

Introduccedilatildeo

O Parque Estadual do Utinga (PEUt) abrange uma aacuterea de 1393088 ha e foi criado com o objetivo de proteger os mananciais de abastecimento de aacutegua da regiatildeo metropolitana de Beleacutem (PARAacute 2013) Localizado em uma aacuterea urbana da capital paraense o espaccedilo tem como marca uma grande e eacute muito utilizado em atividades de educaccedilatildeo Ambiental e ecoturismo como trilhas passeios e caminhadas

O parque eacute uma aacuterea de proteccedilatildeo integral em que conforme a Lei 690281 que dispotildee sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental sendo portanto uma aacuterea representativa dos ecossistemas brasileiros destinadas agrave realizaccedilatildeo de pesquisas baacutesicas e aplicadas de Ecologia agrave proteccedilatildeo do ambiente natural e ao desenvolvimento da educaccedilatildeo conservacionista (PARAacute 2013)

A problemaacutetica desta unidade de conservaccedilatildeo eacute decorrente da accedilatildeo e expansatildeo histoacuterica de atividades antroacutepicas ocorridas ao seu redor Menezes et al (2013) afirmam que a ocupaccedilatildeo desordenada nos arredores do PEUt e outras atividades relacionadas a pressatildeo urbana desencadeou processos de degradaccedilatildeo do solo e poluiccedilatildeo de seus cursos drsquoaacutegua O desmatamento e a poluiccedilatildeo satildeo ameaccedilas constantes para o abastecimento de aacutegua da regiatildeo metropolitana de Beleacutem isso porque eacute real o perigo de assoreamento do lago e agrave conservaccedilatildeo da biodiversidade do parque

O monitoramento da cobertura do solo eacute um aspecto fundamental para o controle dos impactos ambientais promovidos por accedilotildees antroacutepicas ao redor do parque possibilitando o aumento da eficiecircncia na gestatildeo da Unidade de Conservaccedilatildeo do Utinga (BRASIL NETO et al 2014) Poreacutem a grande extensatildeo e a vulnerabilidade agraves pressotildees urbanas ao redor do parque torna difiacutecil um controle concreto e eficaz do mesmo o que exige a adoccedilatildeo de novos meacutetodos de controle do patrimocircnio Estima-se que cerca de 131253 habitantes residem imediatamente ao entorno do PEUt (PARAacute 2013)

Neste contexto as teacutecnicas de sensoriamento remoto tecircm sido bastante eficazes no monitoramento das alteraccedilotildees na cobertura dos solos tendo como vantagem a rapidez simplicidade e eficiecircncia na obtenccedilatildeo de informaccedilotildees digitais Outra grande vantagem eacute o monitoramento de aacutereas extensas com baixos custos a qual torna a sua utilizaccedilatildeo uma ferramenta indispensaacutevel para controle de atividades que podem provocar algum dano para o parque do Utinga como invasatildeo irregular desmatamento despejo de lixo etc

Desta forma o objetivo deste trabalho eacute realizar uma anaacutelise da dinacircmica da cobertura vegetal e uso do solo no Parque Estadual do Utinga nos anos de 1984 1999 e 2013 por meio do processamento digital de imagens Material e Meacutetodos

O estudo foi realizado no Parque Estadual do Utinga (Figura 1) localizado entre os municiacutepios de Beleacutem e Ananindeua estado do Paraacute Brasil (1deg2740 S e 48deg2659 W) O clima do tipo Afi de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen temperatura meacutedia de 25degC em fevereiro e 26degC em novembro e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 2834mm (FAPESPA 2016)

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Figura 1 Localizaccedilatildeo do Parque Estadual do Utinga

No Parque Estadual do Utinga haacute a ocorrecircncia dos solos Latossolo Amarelo Distroacutefico de textura

meacutedia Plintossolo Peacutetrico concrecionaacuterio Plintossolo Haacuteplico de textura meacutedia e Gleissolo de textura argilosa a muito argilosa (PARAacute 2013) A topografia do parque eacute plana a suave ondulada constituiacuteda por tabuleiros terraccedilos e vaacuterzeas

Para o desenvolvimento deste trabalho foram adquiridas imagens orbitais do sateacutelite LANDSAT-5 oacuterbitaponto 22462 bandas 3 4 e 5 (RGB) do sensor TM resoluccedilatildeo espacial de 30 metros dos anos 1984 e 1999 por meio do site do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais ndash INPE A imagem de 2013 foi oriunda do sateacutelite LANDSAT 8 oacuterbitaponto 22462 bandas 6-5-4 (RGB) do sensor Operacional Terra Imager (OLI) resoluccedilatildeo especial de 30 metros obtida no site Earth Explorer Posteriormente as imagens foram submetidas ao recorte nas dimensotildees do Parque na etapa de preacute-processamento das imagens conforme as coordenadas descritas no Plano de Manejo do Parque do Utinga (PARAacute 2013)

No que se refere agrave etapa de processamento das imagens foi efetuada a classificaccedilatildeo supervisionada pelo algoritmo da Maacutexima Verossimilhanccedila e a determinaccedilatildeo das classes de uso e cobertura do solo da seguinte forma Vegetaccedilatildeo densa ndash fragmento de Floresta Ombroacutefila Densa de Terra Firme e de Vaacuterzea e fragmentos de florestas em estaacutegio avanccedilado de sucessatildeo ecoloacutegica) Floresta secundaacuteria Vegetaccedilatildeo rasteira (herbaacuteceas) DegradadaAntropizada (Construccedilotildees e aacutereas com pavimentaccedilatildeo asfaacuteltica e solo exposto) macroacutefitas e Outras (corpos drsquoaacutegua e outros)

Posteriormente foi realizada a poacutes-classificaccedilatildeo por meio da computaccedilatildeo da aacuterea ocupada por cada classe preacute-determinada O software utilizado no preacute-processamento das imagens orbitais foi o ArcGis 93 Jaacute a etapa de processamento foi realizada no software Environment for Visualizing Images (Envi) versatildeo 45

Resultados e Discussatildeo

Os valores referentes agrave quantificaccedilatildeo das classes temaacuteticas Floresta Densa Capoeira Vegetaccedilatildeo Rasteira Aacuterea degradaAntropizada e Macroacutefitas assim como a imagem de classificaccedilatildeo da cobertura do solo do Parque Estadual do Utinga podem ser observados na Figura 2 e na Tabela 1 respectivamente

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Figura 2 Mapa de classificaccedilatildeo do Parque Estadual do Utinga (A) ano 1984 (B) ano 1999 e (C) ano de

2013

A classe Floresta Densa apresenta 329 km2 em 1984 aumentando para 436 km2 e 448 km2 em 1999 e 2013 respectivamente No que se refere agrave classe capoeira observandashse um aumento entre os anos de 1984 a 2013 sendo que em 1984 a aacuterea total desta classe era de 351 km2 passando para 465 e 552 km2 nos anos de 1999 e 2013 Estes resultados evidenciam o aumento da regeneraccedilatildeo natural nas florestas sob diferentes estaacutegios sucessionais De acordo com PARAacute (2013) as florestas secundaacuterias encontradas no Parque Estadual do Utinga se encontram em avanccedilado processo de recuperaccedilatildeo Ao

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realizar um levantamento floriacutestico da Floresta secundaacuteria do parque do Utinga Rocha et al (2012) observaram uma floresta com caracteriacutesticas de ambiente em sucessatildeo

Tabela 1 Quantificaccedilatildeo das classes de vegetaccedilatildeo do Parque Estadual do Utinga Beleacutem Paraacute

Classes 1984 1999 2013

km2 km2 km2 Floresta Densa 330 237 436 313 448 322

Floresta Secundaacuteria 351 252 465 334 552 396 Veg Rasteira 104 740 075 54 065 46

DegradadaAntropizada 270 194 136 98 060 44 Macroacutefitas 0 0 0 0 020 14

Outros 339 243 281 202 248 178

Para a vegetaccedilatildeo rasteira observa-se que haacute uma reduccedilatildeo de 039 km2 entre os anos de 1984 e 2013 No ano de 1984 o parque apresentava 104 km2 aproximadamente 744 da aacuterea total em virtude da ocorrecircncia de atividades agropecuaacuterias a qual reduziu para 075 e 065 km2 nos anos de 1999 e 2013 respectivamente Isto pode ser atribuiacutedo ao processo de regeneraccedilatildeo natural na qual as aacutereas de vegetaccedilatildeo rasteira datildeo lugar a florestas em estaacutegio inicial de sucessatildeo ecoloacutegicas (florestas secundaacuterias)

Estas mudanccedilas ocorridas na vegetaccedilatildeo devem ao fato que o parque do Utinga passou a ser uma unidade de proteccedilatildeo integral com o Decreto Estadual Nordm 13302008 o qual natildeo pode ser habitado pelo homem e nem ser utilizado para uso direto como atividades agriacutecolas Portanto quaisquer atividades que promova alguma ameaccedila agrave biodiversidade do parque eacute proibida por lei O aumento das classes de vegetaccedilatildeo densa e capoeira somado agrave reduccedilatildeo da vegetaccedilatildeo rasteira pode estar relacionada com a maior vigor da legislaccedilatildeo no intuito de proteger os mananciais de abastecimento da regiatildeo metropolitana de Beleacutem

Poreacutem a situaccedilatildeo do Parque Estadual do Utinga eacute especialmente preocupante em virtude de sua grande vulnerabilidade mediante agrave pressatildeo urbana especialmente no caso de mananciais sujeitos ao lanccedilamento de esgotos advindos de diversos pontos da cidade Somado a isso historicamente uma seacuterie de atividades econocircmicas ocasionaram uma grande devastaccedilatildeo ambiental resultando em diversos pontos com ocorrecircncia de aacutereas muito degradas (BORDALO 2006)

Observa-se que em 1984 a extensatildeo de aacutereas com indiacutecios de degradaccedilatildeo ou accedilatildeo de atividades antroacutepicas como moradias pistas solo exposto etc apresenta 27 km2 cerca de 1938 da aacuterea total do parque No entanto haacute uma boa reduccedilatildeo destas aacutereas ao longo dos anos 139 e 06 km2 em 1999 e 2013 Observa-se que haacute ocorrecircncia de locais que necessitam de intervenccedilatildeo principalmente visando a recuperaccedilatildeo de aacutereas degradadas De acordo com PARAacute (2013) cerca de 13 da aacuterea do Parque Estadual do Utinga encontra-se em avanccedilado estaacutegio de degradaccedilatildeo e ocorrem principalmente agraves margens dos Lagos Bolonha e Aacutegua Preta

No ano de 2013 foi observada uma nova classe no parque do Utinga as macroacutefitas ocupando cerca de 02 km2 cerca de 143 da aacuterea total do Parque Estadual do Utinga Estes resultados satildeo indicadores de degradaccedilatildeo ambiental nos mananciais de abastecimento (MENEZES et al 2013) Eacute importante considerar que uma grande limpeza de Macroacutefitas foi realizada no Lago Bolonha no periacuteodo proacuteximo agrave coleta da imagem do ano de 2013 na qual foi retirada cerca de 70 do total das macroacutefitas Segundo COSAMPA (2013) ao final da operaccedilatildeo foram retirados cerca de 371000 e 1200 m2 de vegetaccedilatildeo aquaacutetica dos lagos Bolonha e Aacutegua Preta respectivamente ou seja grande parte dos mananciais estavam cobertos por macroacutefitas antes do periacuteodo de obtenccedilatildeo da imagem do ano de 2013 o que indica a grande quantidade de poluentes principalmente esgoto nos lagos que abastece grande parte da regiatildeo Metropolitana de Beleacutem

Conclusatildeo

O aumento das classes Floresta Densa e Capoeira indicaram o aumento da regeneraccedilatildeo natural e estabelecimento de uma floresta secundaacuteria densa ao longo de aproximadamente duas deacutecadas Grande parte dos mananciais estavam cobertos por macroacutefitas no ano de 2013

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Referecircncias Bibliograacuteficas BENTES A L S BRASIL NETO A B B ANDRADE P C BRAGA A N PERES V C SANTOS JUacuteNIOR R A T FRANCO M J B SANTOS A B S Dinacircmica do uso do solo na ilha de Caratateua Beleacutem Paraacute Agroecossistemas v9 n2 p360ndash369 2017 BORDALO C A L O desafio das aacuteguas numa metroacutepole Amazocircnida uma reflexatildeo das poliacuteticas de proteccedilatildeo dos mananciais da Regiatildeo Metropolitana de Beleacutem-PA (1984-2004) Tese (Doutorado) Nuacutecleo de Altos Estudos Amazocircnicos programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Desenvolvimento Sustentaacutevel do Troacutepico Uacutemido Universidade Federal do Paraacute Beleacutem 2006 BRASIL NETO A B PAUMGARTTEN A E A BRAGA A N MACIEL M N M SILVA P T E Dinacircmica da cobertura vegetal e uso do solo no entorno do Parque Estadual do Utinga (PEUt) Beleacutem-PA Enciclopeacutedia Biosfera v10 p2120-2128 2014 COSANPA Companhia de Saneamento do Estado do Paraacute COSANPA encerra a limpeza dos Lagos Bolonha e Aacutegua Preta 2013 Disponiacutevel em httpwwwaesbeorgbrconteudo9124 Acesso em 03 de fevereiro de 2014 FAPESPA Fundaccedilatildeo Amazocircnia de Amparo a Estudos e Pesquisas Estatiacutesticas Municipais Paraenses Beleacutem Diretoria de Estatiacutestica e de Tecnologia e Gestatildeo da Informaccedilatildeo Beleacutem 2016 Disponiacutevel em httpwwwfapespapagovbruploadArquivoanexo1008pdfid=1473720676 Acesso em 10 de janeiro de 2019 GOMES D D M MENDES L M S MEDEIROS C N VERIacuteSSIMO C U V Anaacutelise multitemporal do processo de degradaccedilatildeo da vegetaccedilatildeo da bacia hidrograacutefica do rio Jaibaras no estado do Cearaacute Geografia Ensino e Pesquisa v15 n2 p41-61 2011 IMAZON Instituto do Homem e Meio Ambiente da Amazocircnia Relatoacuterio de atividades 2001-2002 Beleacutem Imazon 2003 Disponiacutevel em httpsimazonorgbrpublicacoesrelatorio-de-atividades-2003-2004 Acesso em 13 de janeiro de 2019 MENEZES L B C CARVALHO E A DE NUNtildeEZ Y T BRITO L B SEMBER N B G VASCONCELOS E F Parques urbanos de Beleacutem (PA) situaccedilatildeo atual e problemaacuteticas socioambientais Revista Ciecircncia e Tecnologia v1 n1 2013 PARAacute Secretaria Estadual do Meio Ambiente Revisatildeo do Plano de Manejo do Parque Estadual do Utinga Secretaria de Estado de Meio Ambiente Beleacutem SEMA Beleacutem Imazon 2013 ROCHA N C V ALVEZ M N C B MOURA Q L SOUZA A P S ROCHA M M B Levantamento floriacutestico de floresta tropical secundaacuteria na aacuterea do Parque Ambiental do Utinga Beleacutem-PA Enciclopeacutedia Biosfera v8 n14 p1299-1309 2012 SODREacute S S V Hidroquiacutemica dos lagos Bolonha e Aacutegua Preta mananciais de BeleacutemParaacute Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Ciecircncias Ambientais) Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias Ambientais Instituto de Geociecircncias Museu Paraense Emilio Goeldi EMBRAPA Universidade Federal do Paraacute Beleacutem 2007

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Capiacutetulo 9

CARACTERIZACcedilAtildeO FIacuteSICO-QUIacuteMICA DE POLPAS DE CUPUACcedilU E GRAVIOLA

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1 Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2

Newton Carlos Santos3 Sacircmela Leal Barros4

Amanda Priscila Silva Nascimento5 Raphael Lucas Jacinto Almeida6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande-PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III BananeirasndashPB victor_herbert_cghotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina GrandendashPB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Mestrando em Engenharia Quiacutemica ndash Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande-PB

raphaelqindustrialgmailcom

Introduccedilatildeo

No Brasil a qualidade de polpas de fruta eacute regulamentada pela Instruccedilatildeo Normativa n1 de 07 de janeiro de 2000 que determina os Padrotildees de Identidade e Qualidade (PIQ) Esta resoluccedilatildeo define polpa de fruta como sendo o produto natildeo fermentado natildeo concentrado e natildeo diluiacutedo obtido de frutos polposos atraveacutes de processo tecnoloacutegico adequado com um teor miacutenimo de soacutelidos totais proveniente da parte comestiacutevel do fruto (BRASIL 2000)

A qualidade da polpa tambeacutem estaacute relacionada agrave preservaccedilatildeo dos nutrientes e agraves suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas e sensoriais que devem ser proacuteximas da fruta in natura de forma a atender agraves exigecircncias do consumidor e da legislaccedilatildeo vigente Desse modo aspectos como pH soacutelidos soluacuteveis acidez titulaacutevel e soacutelidos totais satildeo determinados nas normas especiacuteficas de cada tipo de polpa de fruta conforme as suas caracteriacutesticas especiacuteficas (BRASIL 2000 2001)

A produccedilatildeo de polpas de frutas congeladas eacute um importante segmento da cadeia produtiva favorecendo o aproveitamento integral das frutas tambeacutem na entressafra (SANTOS et al 2014 SANTOS amp BARROS 2012)

O cupuaccediluzeiro (Theobroma grandiflorum Schum) trata-se de uma espeacutecie vegetal pertencente agrave famiacutelia das Sterculiaceas de origem amazocircnica frequentemente encontrada ao Sul e Sudeste da Amazocircnia Oriental e ao Noroeste do Estado do Maranhatildeo A polpa do cupuaccedilu eacute intensamente consumida pela populaccedilatildeo brasileira para a produccedilatildeo de alimentos A extraccedilatildeo da polpa de forma artesanal geralmente ocorre sem nenhum tipo de tratamento especiacutefico com o auxiacutelio de tesouras Esta praacutetica de despolpamento aumentam as possibilidades de contaminaccedilatildeo por microrganismos deteriorantes do alimento eou por patoacutegenos humanos que podem causar inuacutemeras doenccedilas de origem alimentar (DTArsquos) (SANTOS et al 2017)

A graviola (Annona muricata L) pertence agrave famiacutelia Annonacea que compreende cerca de 80 gecircneros e 850 espeacutecies nativas da Ameacuterica Tropical e das Iacutendias Ocidentais Ela produz frutos esverdeados com espinhos flexiacuteveis ovais ou irregulares com 15-30 cm de comprimento e pesando cerca de 05 kg Sua polpa eacute branca e pegajosa com sabor e aroma agradaacuteveis (OKIGBO amp OBIRE 2009 LIMA et al 2006) A graviola in natura apresenta baixa expressatildeo comercial diante de outras frutas No entanto a transformaccedilatildeo da fruta em polpa faz com que a de sabor graviola seja a quinta mais vendida na regiatildeo Nordeste do Brasil com total de 12 ficando em volume atraacutes apenas das polpas de acerola goiaba maracujaacute e caju (LEMOS 2014)

Por apresentarem altas concentraccedilotildees de accediluacutecar simples e elevada atividade de aacutegua as frutas satildeo susceptiacuteveis a uma raacutepida deterioraccedilatildeo (GONCcedilALVES et al 2014 FARIA et al 2012)

A fim de minimizar perdas aliado a crescente demanda de pessoas que tem buscado por uma alimentaccedilatildeo mais saudaacutevel realizando dietas ricas em frutas na qual se deseja manter o sabor e cor da fruta ldquoin naturardquo assim como a composiccedilatildeo nutricional e funcional dela surge agrave polpa de fruta

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congelada por apresentar eficiecircncia e praticidade ao consumidor aleacutem de apresentar maior tempo de validade quando comparado com a fruta fresca a polpa garante que o consumidor possa consumir em qualquer eacutepoca do ano natildeo ficando refeacutem do periacuteodo de colheita (QUEIROGA et al 2018)

Na anaacutelise de alimentos eacute de extrema importacircncia a determinaccedilatildeo do pH acidez total titulaacutevel soacutelidos soluacuteveis totais cinzas entre outros paracircmetros podendo ter diferentes finalidades como a avaliaccedilatildeo nutricional de um produto controle de qualidade do alimento desenvolvimento de novos produtos e a monitoraccedilatildeo da legislaccedilatildeo (AMORIM et al 2012)

Devido ao aumento na produccedilatildeo e comercializaccedilatildeo de polpas de frutas industrializadas e da ausecircncia de trabalhos caracterizando estes produtos jaacute inseridos no mercado haacute a necessidade do estudo das polpas Portanto o presente trabalho tem como objetivo realizar anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas em polpas de frutas congeladas de cupuaccedilu e graviola industrializadas de trecircs diferentes marcas comercializados na cidade de Campina Grande-PB e verificar os paracircmetros estatildeo de acordo com as legislaccedilotildees federais vigentes Material e Meacutetodos

As polpas de frutas de duas diferentes variedades de Cupuaccedilu (Theobroma grandiflorum) e Graviola (Annona muricata L) de 3 marcas comerciais diferentes foram adquiridas em supermercados com maior fluxo de vendas localizados na cidade de Campina GrandendashPB em seguida foram transportadas em caixas teacutermicas para posterior anaacutelise

As anaacutelises foram realizadas no Laboratoacuterio de Engenharia de Alimentos (LEA) localizado no Centro de Recursos Naturais e Tecnologia (CTRN) da Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande ndash Paraiacuteba

As amostras foram identificas por letras sendo para cupuaccedilu (AC BC CC) e para graviola (AG BG CG) As determinaccedilotildees de pH acidez soacutelidos soluacuteveis umidade soacutelidos totais atividade de aacutegua e cinzas seguiram a metodologia de acordo com BRASIL (2008) A determinaccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico (Vitamina C) foi realizada atraveacutes do meacutetodo de Tillmans (BRASIL 2008) Meacutetodos analiacuteticos

A medida do pH foi conduzida introduzindo-se o eletrodo do pHmetro de bancada previamente calibrado diretamente na amostra homogecircnea A Acidez titulaacutevel foi determinada por titulometria e a Equaccedilatildeo 1 foi usada para expressar os resultados em de aacutecido ciacutetrico

119860119888119894119889119890119911 119905119894119905119906119897aacute119907119890119897 = 119907 119909 119891 119909 119872 119909 119875119872

10 119909 119875 119909 119899 (Eq1)

Onde v ndash volume da soluccedilatildeo de hidroacutexido de soacutedio gasto na titulaccedilatildeo f - fator de correccedilatildeo da soluccedilatildeo de hidroacutexido de soacutedio M - molaridade da soluccedilatildeo de hidroacutexido de soacutedio M ndash peso molecular do aacutecido correspondente em gramas- massa da amostra em gramas ou volume pipetado em ml ndash nuacutemero de hidrogecircnio ionizaacuteveis

O Teor de soacutelidos soluacuteveis totais (SST) foi determinado por refratometria utilizando-se refratocircmetro digital de bancada agrave temperatura ambiente e os resultados foram expressos em degBrix

A Ratio (SSAT) foi determinada pelo equiliacutebrio entre doce-aacutecido do produto foi calculada pela relaccedilatildeo entre soacutelidos soluacuteveis e a acidez titulaacutevel (SSAT)

A determinaccedilatildeo do Aacutecido ascoacuterbico (vitamina C) baseou-se na reduccedilatildeo do corante sal soacutedico de 26-diclorofenol indofenol por uma soluccedilatildeo aacutecida de vitamina C A equaccedilatildeo 2 foi utilizada para expressar os resultados em de aacutecido ascoacuterbico

Aacute119888119894119889119900 119886119904119888oacute119903119887119894119888119900 =119907 119909 119891 119909 100

119898 (Eq2)

Onde v ndash volume gasto na titulaccedilatildeo f ndash fator de correccedilatildeo m ndash massa da amostra

A atividade de aacutegua (Aw) foi determinada atraveacutes de leitura direta da amostra na temperatura de 25degC em higrocircmetro Aqua-Lab

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O Teor de cinzas foi quantificado por gravimetria apoacutes incineraccedilatildeo em mufla a 550⁰C O meacutetodo de baseia na perda de peso que ocorre quando o produto eacute incinerado a 550⁰C com destruiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O Teor de umidade e soacutelidos totais (ST) foi realizada em estufa pela teacutecnica de secagem gravimeacutetrica a 105⁰C por 24 horas Anaacutelise estatiacutestica

Foi realizada para os dados experimentais em triplicata e os resultados foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia de fator uacutenico (ANOVA) de 5 de probabilidade e as respostas qualitativas significativas foram submetidas ao teste de Tukey adotando-se o mesmo niacutevel de 5 de significacircncia Para o desenvolvimento das anaacutelises estatiacutesticas o software STATISTICA versatildeo 10 Resultados e Discussatildeo

Todos os resultados obtidos no presente trabalho para polpa de cupuaccedilu e graviola satildeo encontrados nas Figuras 1 a 9 apresentados em triplicatas e os resultados encontrados em meacutedia

De acordo com a Figura 1 os valores de acidez para polpas de cupuaccedilu e graviola apresentam diferenccedila significativa entre as marcas analisadas Para as polpas de cupuaccedilu os valores de acidez variam entre 120 ndash 198 aacutecido ciacutetrico sendo apenas a amostra ldquoACrdquo natildeo apresentando valores dentro dos padrotildees valor miacutenimo de 15 aacutecido ciacutetrico estabelecidos pela legislaccedilatildeo vigente Para as polpas de graviola a legislaccedilatildeo estabelece um valor miacutenimo de 06 de aacutecido ciacutetrico sendo assim a amostra ldquoBGrdquo natildeo apresenta conformidade quanto a este paracircmetro

Maciel et al (2016) determinaram acidez total titulaacutevel (ATT) de 053 aacutecido ciacutetrico100g para polpas de goiabas e 106 aacutecido ciacutetrico100g para polpas de acerola

Figura 1 Valores obtidos para acidez titulaacutevel ( Aacutecido ciacutetrico) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Para os valores do potencial hidrogeniocircnico (Figura 2) as polpas de cupuaccedilu natildeo apresentam

diferenccedila significativa entre as marcas A B e C Diferentemente das polpas de graviola que variam de 3651 a 3739 resultando em uma diferenccedila significativa Para este paracircmetro ambas as polpas analisadas cupuaccedilu e graviola apresentam variaccedilatildeo dentro do limite estabelecido pela legislaccedilatildeo Fechine Neto et al (2016) ao avaliarem polpas de frutas comercializadas na cidade de Missatildeo Velha no estado do Cearaacute obtiveram variaccedilatildeo de pH de (326 -379) para polpas de maracujaacute (275 ndash 324) para polpas de tamarindo (349 ndash 375) para polpas de morango e (343 ndash 3 68) para polpas de caju

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Figura 2 Valores obtidos para potencial hidrogeniocircnico (pH) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Na Figura 3 estatildeo apresentados os valores obtidos para os teores de soacutelidos soluacuteveis das polpas

de cupuaccedilu e graviola expressos em (0Brix)

Figura 3 Valores obtidos para o teor de soacutelidos soluacuteveis (0Brix) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Os teores de soacutelidos soluacuteveis para polpas de cupuaccedilu diferem significativamente entre si

variando entre 865 ndash 1011 0Brix sendo apenas a amostra ldquoBCrdquo com valor inferior ao miacutenimo aceitaacutevel pela legislaccedilatildeo Para as polpas de graviola os teores de soacutelidos soluacuteveis natildeo apresentam diferenccedila significativa (Figura 3) no entanto entre as trecircs marcas analisadas A B e C todas apresentam valores abaixo do miacutenimo estabelecido pela legislaccedilatildeo que eacute de 90Brix BRASIL et al (2016) ao determinarem o teor de soacutelidos soluacuteveis em diferentes polpas comercializadas em Cuiabaacute-MT obtiveram valores que variaram entre 650 -750 0Brix para polpas de acerola 947 ndash 1375 0Brix para polpas de caju 1086 ndash 16 0Brix para polpas de abacaxi 892 ndash 1197 0Brix para polpas de maracujaacute e 842 ndash 1019 0Brix para polpas de goiaba

Na Figura 4 estatildeo apresentados os valores obtidos para o paracircmetro das polpas de cupuaccedilu e graviola

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Figura 4 Valores obtidos para o paracircmetro ratio (SSAT) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Eacute possiacutevel observar que a polpa que tem maiores valores de ratio foram agraves de graviola (Figura

6) destacando-se a amostra BG (13229) logo eacute possiacutevel afirmar que a amostra BG tem um grau de doccedilura superior agraves demais marcas estudadas Nas polpas de cupuaccedilu eacute possiacutevel observar na Figura 4 uma variaccedilatildeo entre 558 ndash 777 no qual apresentam uma diferenccedila significativa entre as amostras evidenciando assim um grau de doccedilura inferior agrave polpa de graviola

O paracircmetro ratio eacute uma relaccedilatildeo utilizada como indicaccedilatildeo do grau de maturaccedilatildeo da mateacuteria prima utilizada para produccedilatildeo da polpa evidenciando qual o sabor predominante o doce ou o aacutecido ou ainda se haacute equiliacutebrio entre eles (BRASIL 1996)

Na determinaccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico todas as polpas cupuaccedilu e graviola apresentam diferenccedila significativa entre as marcas analisadas conforme observa-se na Figura 5

Figura 5 Valores obtidos para o teor de vitamina C (mg100g) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Para as polpas de cupuaccedilu todas as amostras apresentam valores dentro do miacutenimo de

18mg100g permitido pela legislaccedilatildeo Para as polpas de graviola obteve-se valor de vitamina C acima do miacutenimo aceitaacutevel pela legislaccedilatildeo para todas as amostras analisadas Ramos et al (2016) ao determinarem o teor de vitamina C em polpas congeladas de graviola obtiveram teor de 344mg de aacutecido ascoacuterbico100g valor este proacuteximo ao da amostra AG do presente trabalho

Monccedilatildeo et al (2010) ao avaliarem o teor de vitamina C em cinco diferentes marcas de polpas de cajaacute e manga consumidas na cidade de TeresinandashPI obtiveram valores de vitamina C que variaram de 532 ndash 1095mg100g para polpa de cajaacute e 1064 ndash 28462 mg100g para polpa de manga Oliveira et al (2013) obtiveram 136mg100g de vitamina C ao analisarem polpas de umbu

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A vitamina C no organismo tem suas funccedilotildees variadas dentre elas no auxiacutelio na resposta imunitaacuteria do organismo e na utilizaccedilatildeo eficiente do ferro no crescimento saudaacutevel das ceacutelulas de ossos dentes gengiva ligamentos e vasos sanguiacuteneos aleacutem de auxiliar no funcionamento dos leucoacutecitos sanguiacuteneos Aleacutem disto destaca-se o seu importante papel como antioxidantes neutralizando a accedilatildeo dos radicais livres que satildeo responsaacuteveis por desencadear o processo de envelhecimento precoce aleacutem de aumentarem o risco de desenvolvimento do cacircncer e doenccedilas do coraccedilatildeo (RAMOS et al 2016)

A atividade de aacutegua e umidade satildeo umas das principais propriedades quando se considera as etapas de processamento conservaccedilatildeo e armazenamento de alimentos Na Figura 6 observa-se a atividade de aacutegua obtida para as polpas analisadas

Figura 6 Valores obtidos para a atividade de aacutegua (Aw) das polpas de cupuaccedilu e graviola Para assegurar o tempo de conservaccedilatildeo e garantir qualidade eacute preciso ter conhecimento da

atividade de aacutegua das polpas de cupuaccedilu e graviola Oliveira (2012) classifica como produtos de umidade intermediaacuteria aqueles que apresentam atividade de aacutegua entre 06 e 085 e produtos com baixa umidade satildeo aqueles que apresentam valores de atividade de aacutegua ateacute 06 Sendo assim pode-se classificar as polpas de cupuaccedilu e graviola como de alta umidade pois apresentam atividade de aacutegua

que variam de 0953 - 0996 para cupuaccedilu e de 0986 ndash 0990 para graviola neste caso natildeo havendo diferenccedila significativa entre marcas e frutas

Na Figura 7 estatildeo apresentados os valores obtidos para os teores de cinzas (sais minerais) das polpas de cupuaccedilu e graviola expressos em g100g

Figura 7 Valores obtidos para o teor de cinzas (sais minerais) das polpas de cupuaccedilu e graviola

O teor de cinza (sais minerais) apresenta diferenccedila significativa paras polpas de cupuaccedilu e

graviola Para as polpas de cupuaccedilu a amostra ldquoBCrdquo eacute a que apresenta o maior teor de cinzas (Figura 7)

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Assim como para as polpas de graviola onde tambeacutem a amostras ldquoBGrdquo apresenta o maior teor (Figura 7) para o mesmo paracircmetro Para as duas frutas cupuaccedilu e Graviola a amostra ldquoACrdquo e ldquoAGrdquo satildeo as que mais se aproximam aos resultados obtidos por Bastos et al (2016) que obtiveram teor de cinzas de 037g100g ao analisarem polpas de umbu Cavalcante et al (2016) obtiveram teor de cinzas de 033g100g para polpas goiaba e 019g100g para polpas de acerola Bueno et al (2002) ao avaliarem o teor de cinzas em polpas congeladas de accedilaiacute tambeacutem obtiveram teores 029g100g inferiores aos obtidos no presente trabalho para as polpas de cupuaccedilu e graviola

A umidade de um alimento estaacute relacionada com sua estabilidade qualidade e composiccedilatildeo (CECCHI 2003) Na Figura 8 estatildeo apresentados os valores obtidos do teor de umidade (g100g) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Figura 8 Valores obtidos para o teor de umidade das polpas de cupuaccedilu e graviola

No caso das polpas de fruto o paracircmetro umidade natildeo eacute tratado diretamente como um

identificador de qualidade por ser um produto que tem um alto teor de aacutegua Das amostras analisadas a que tem maior teor de umidade eacute a polpa de graviola BG (92593) como pode se observar na Figura 9 sendo esse um indiacutecio da adiccedilatildeo de aacutegua no produto durante o processamento jaacute que as demais marcas da mesma fruta apresentam valores inferiores Os valores observados para as polpas de cupuaccedilu satildeo os mais proacuteximos aos valores encontrados por Silva et al (2017) para polpa de accedilaiacute (85360) e por Gazola et al (2016) para polpa de pitanga (85060)

Na Figura 9 estatildeo apresentados os valores obtidos para os teores de soacutelidos totais das polpas de cupuaccedilu e graviola expressos em g100g

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Figura 9 Valores obtidos para o teor soacutelidos totais das polpas de cupuaccedilu e graviola

Quanto ao teor de soacutelidos totais apenas a amostra BG (Figura 9) apresenta valores abaixo do

estabelecido pelo padratildeo de identidade e qualidade (PIQ) sendo ela quantificada em 7406 e o PIQ em 950 podendo esse fenocircmeno ser explicado pela adiccedilatildeo de aacutegua na polpa da marca correspondente e consequentemente uma menor quantidade de soacutelidos Para as polpas de cupuaccedilu obtive-se teores de soacutelidos totais acima do valor miacutenimo estabelecido pelo Padratildeo de Identidade e Qualidade (PIQ) que eacute de 12 sendo esse um ponto positivo e que garante a qualidade e aceitabilidade do produto no qual variarem de 1403 ateacute 18 apresentando uma diferenccedila significativa entre as marcas analisadas

Conclusatildeo Os Padrotildees de Qualidade estabelecidos pela Instruccedilatildeo Normativa Nordm 1 de 7 de janeiro de 2000 eacute uma importante ferramenta no controle da qualidade das polpas de frutas produzidas no Brasil Baseado nesses padrotildees foi verificado que dentro das trecircs amostras de graviola nenhuma delas atendeu completamente o que rege a legislaccedilatildeo para o limite miacutenimo estabelecido No entanto para as polpas de cupuaccedilu das trecircs amostras analisadas apenas as amostras ldquoACrdquo e ldquoBCrdquo natildeo atenderam todos os paracircmetros estabelecidos ficando respectivamente a acidez titulaacutevel e o teor de soacutelidos soluacuteveis abaixo do miacutenimo aceitaacutevel pela legislaccedilatildeo Constatou-se com esse trabalho a necessidade de fiscalizaccedilatildeo constante e adequada por parte das autoridades competentes e a conscientizaccedilatildeo dos produtores durante a produccedilatildeo das polpas quanto agrave obtenccedilatildeo de um produto com qualidade Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq) pela bolsa de doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias AMORIM A G SOUSA T A SOUZA A O Determinaccedilatildeo do pH e acidez titulaacutevel da farinha de semente de aboacutebora (cucurbita maacutexima) In Congresso Norte-Nordeste de Pesquisa e Inovaccedilatildeo 7 2012 Palmas AnaisPalmas 2012 BASTOS J S MARTINEZ E A SOUZA S M A Physicochemical characteristics of commercial umbu pulp (Spondias Tuberosa arruda cacircmara) concentration effect J Bioen Food Sci v3 n1 p11-16 2016 BRASIL A S SIGARINI K S PARDINHO F C FARIA R A P G SIGUEIRA N F M P Avaliaccedilatildeo da qualidade fiacutesico-quiacutemica de polpas de fruta congeladas comercializadas na cidade de Cuiabaacute-MT Rev Bras Frutic v38 n1 p167-175 2016 BRASIL Leis Decretos etc - Portaria ndeg 76 de 27-11-86 do Ministeacuterio da Agricultura Diaacuterio Oficial Brasiacutelia Seccedilatildeo I p18152-18173 1996

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BRASIL Agecircncia Nacional de Vigilacircncia Sanitaacuteria Resoluccedilatildeo RDC nordm 12 de 2 de janeiro de 2001 Regulamento teacutecnico sobre padrotildees microbioloacutegicos para alimentos Diaacuterio Oficial da Repuacuteblica Federativa do Brasil Brasiacutelia DF 10 jan 2001 BRASIL Ministeacuterio da Agricultura e do Abastecimento Instruccedilatildeo Normativa nordm 1 de 7 de janeiro de 2000 Regulamento teacutecnico geral para fixaccedilatildeo dos padrotildees de identidade e qualidade para polpa de frutas Diaacuterio Oficial da Repuacuteblica Federativa do Brasil Brasiacutelia DF 10 jan 2000 BRASIL Normas Analiacuteticas do Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos quiacutemicos e fiacutesicos para anaacutelises de alimentos 4deg ed 1deg ediccedilatildeo digital Satildeo Paulo 2008 1020p BUENO S M LOPES M R V FERNANDES E C B GARCIA-CRUZ C H Quality Evaluation of Frozen Fruit Pulp Rev Inst Adolfo Lutz v62 n2 p121-126 2002 CECCHI H M Fundamentos teoacutericos e praacuteticos em anaacutelise de alimentos 2ordm Ed rev Campinas - SP Editora da UNICAMP 2003 202p FARIA M OLIVEIRA L B D COSTA F E C Qualidade microbioloacutegica de polpas de accedilaiacute congeladas Alimentos e Nutriccedilatildeo v23 n2 p243-249 2012 FECHINE NETO J L CALOU V C R SILVA J R A MENDES R C Perfil microbioloacutegico de amostras de polpas de frutas congeladas comercializadas na cidade de Missatildeo Velha-CE Caderno de Cultura e Ciecircncia v15 n1 2016 GAZOLA M B PEGORINI D DE LIMA V A RONCATTI R TEIXEIRA S D PEREIRA E A Elaboraccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo de bebidas agrave base de extrato hidrossoluacutevel de soja com polpa de pitanga amora e mirtilo Boletim do Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos v34 n2 2017 GONCcedilALVES M V V A SILVA J P L ROSENTHAL A FURTADO A S L CALADO V M A Incidecircncia de fungos termo resistentes e propriedades microbioloacutegicas da polpa de cupuaccedilu congelada (Theobroma grandiflorum Schum) Perspectivas Online Bioloacutegicas amp Sauacutede v14 n4 p41-49 2014 IAL Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica Censo Agro 2017 Disponiacutevel em lthttpscensosibgegovbragro2017sobre-censo-agro-2017htmlgt Acesso em 09 de janeiro de 2019 LEMOS E E P The production of annona fruits in Brazil Revista Brasileira de Fruticultura v36 n1 p77-85 2014 LIMA M A C ALVES R E FILGUEIRAS H A C Mudanccedilas relacionadas ao amaciamento da graviola durante a maturaccedilatildeo poacutes-colheita Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira v41 p1707-1713 2006 MACIEL C E P CAVALCANTE G C MACIEL M I S BORGES G S C DUTRA R L T CONCEICcedilAtildeO M M Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de polpas de goiaba e acerola para elaboraccedilatildeo de doce cremoso diet In Congresso Brasileiro de Ciecircncias e Tecnologia dos Alimentos 25 2016 Gramado AnaisGramado 2016 MONCcedilAtildeO E C SILVA E F SOUSA P B SILVA M J M SOUSA M M Avaliaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica e centesimal de polpas congeladas de cajaacute (Spondias mombin L) e de manga (Mangifera indica L) consumidas em Teresina-PI In Congresso Norte Nordeste de Pesquisa e Inovaccedilatildeo 5 2010 Maceioacute AnaishellipMaceioacute-AL 2010 OKIGBO R N OBIRE O Mycoflora and production of wine from fruits of soursop (Annona Muricata L) International Journal of Wine Research v1 p1-9 2009 OLIVEIRA C F P SOUZA S M A MARTINEZ E A GUANAIS A L R SILVA C M R Study of the umbu (Spondias tuberosa Arruda Cacircmara) osmotic dehydration process Semina Ciecircncias Agraacuterias v34 n2 p727-738 2013 OLIVEIRA G S Aplicaccedilatildeo do processo de liofilizaccedilatildeo na obtenccedilatildeo de cajaacute em poacute avaliaccedilatildeo das caracteriacutesticas fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas e higroscoacutepicas 80f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Ciecircncia e Tecnologia de Alimentos) Universidade Federal do Cearaacute Fortaleza ndash CE 2012 QUEIROGA A P R SANTOS N C ALMEIDA R L J LUIZ M R Avaliaccedilatildeo da qualidade microbioloacutegica de polpas de morango (fragaria vesca l) In Congresso Nacional de Pesquisa e Ensino em Ciecircncias 3 2018 Campina Grande AnaisCampina Grande 2018 RAMOS B A A FERREIRA J H ALVES L S ALMEIDA L C DIAS M S ELLER J F C Teor de vitamina C presente na polpa natural e da polpa congelada da graviola UacuteNICA Cadernos Acadecircmicos v3 n1 2016

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SANTOS D P BARROS B C V Perfil higiecircnico sanitaacuterio de polpas de frutas produzidas em comunidade rural e oferecidas agrave alimentaccedilatildeo escolar Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial v6 n2 p747-756 2012 SANTOS J S SANTOS M L P AZEVEDO A S Validaccedilatildeo de um meacutetodo para determinaccedilatildeo simultacircnea de quatro aacutecidos orgacircnicos por cromatografia liacutequida de alta eficiecircncia em polpas de frutas congeladas Quiacutemica Nova v37 n3 p540-544 2014 SANTOS W M S CARDOS T S ANDRADE S P GUIMARAtildeES A P M Avaliaccedilatildeo da qualidade microbioloacutegica de polpas de cupuaccedilu (Theobroma grandiflorum Schum) comercializadas no municiacutepio de Guaraiacute-TO In Jornada Cientiacutefica da Biologia 2 Encontro Teacutecnico Cientiacutefico da Faculdade Guaraiacute 1 2017 Guaraiacute AnaisGuaraiacute 2017 SILVA A K N BECKMAN J C DA CRUZ RODRIGUES A M DA SILVA L H M Composiccedilatildeo nutricional e capacidade antioxidante da polpa de accedilaiacute (Euterpe oleracea M) Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial v11 n1 2017 SILVA D G Secagem de alimentos uma abordagem teoacuterica 30f Monografia (Graduaccedilatildeo em Quiacutemica Industrial) Universidade Estadual da Paraiacuteba Campina Grande ndash PB 2017

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Capiacutetulo 10

MODELAGEM MATEMAacuteTICA DA CINEacuteTICA APLICADA NA SECAGEM DO FEIJAtildeO BRANCO (Phaseolus vulgaris)

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1

Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2 Newton Carlos Santos3

Sacircmela Leal Barros4 Amanda Priscila Silva Nascimento5

Ana Juacutelia de Brito Arauacutejo6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande - PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III Bananeiras ndash PB victor_herberthotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina

Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB ajuliaaraujogmailcom

Introduccedilatildeo

O feijatildeo (Phaseolus vulgaris L) eacute uma planta pertencente agrave famiacutelia Leguminosae sub-famiacutelia Papipilionoideae gecircnero Phaseolus Eacute cultivado em quase todos os paiacuteses de clima tropical e subtropical assumindo uma grande importacircncia na alimentaccedilatildeo humana (RESENDE et al 2012) O feijatildeo eacute um dos gratildeos mais importantes para a alimentaccedilatildeo de mais de 500 milhotildees de pessoas principalmente na Ameacuterica Latina e Aacutefrica Constitui uma das principais culturas produzidas no mundo e no Brasil Atualmente o Brasil eacute o terceiro maior produtor mundial de feijatildeo e o estado do Mato Grosso tem se demonstrado um produtor em potencial pois apresenta a terceira maior produccedilatildeo nacional (CONAB 2018) A produccedilatildeo mundial de feijatildeo (Phaseolus vulgaris L) eacute de 265 milhotildees de toneladas o Brasil com uma produccedilatildeo de 33 milhotildees de toneladas compreende 124 do total menor apenas que Mianmar e Iacutendia com produccedilotildees de 46 e 41 milhotildees de toneladas respectivamente (FAO 2014)

Umas das variedades do Phaseolus vulgaris L eacute o feijatildeo branco que tem sido alvo de estudos devido suas propriedades proteicas atuarem positivamente no controle da obesidade e das diabetes (MAZUR 2014) Os feijotildees especialmente o branco possuem alta quantidade de proteiacutenas considerados fonte de proteiacutena vegetal aleacutem de fibras soluacuteveis e insoluacuteveis Eacute rico em aacutecido foacutelico ferro magneacutesio zinco e antioxidantes (CAMPOS-VEJA et al 2013) Os gratildeos tambeacutem satildeo ricos em algumas variedades de fitoquiacutemicos com atividade antioxidante e uma extensa matriz de flavonoacuteides como antocianinas flavonoacuteides proantocianidinas flavonoacuteis aacutecidos fenoacutelicos e isoflavonas (BENINGER amp HOSFIELD 2003 CHOUNG et al 2003 APARICIO et al 2005 GRANITO et al 2008 LIN et al 2008)

O feijatildeo possui muitas variedades e por mais que exista uma grande quantidade de estudos realizados sobre a cultura as novas variedades se apresentam carentes de trabalhos principalmente na aacuterea poacutes-colheita (RIBEIRO et al 2014) Contudo a aplicaccedilatildeo de alguns princiacutepios fiacutesicos ou quiacutemicos tais como uso de altas e baixas temperaturas eliminaccedilatildeo de aacutegua adiccedilatildeo de substacircncias quiacutemicas uso de certas radiaccedilotildees e filtraccedilatildeo Resultam desses processos transformaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas capazes de prolongar a vida do alimento Assim alguns processos tecnoloacutegicos da conservaccedilatildeo de alimentos conhecidos atualmente podem ser aplicados como altas temperaturas baixas temperaturas eliminaccedilatildeo de aacutegua (desidrataccedilatildeo osmoacutetica secagem liofilizaccedilatildeo concentraccedilatildeo e prensagem) aditivos quiacutemicos e irradiaccedilatildeo (PARK et al 2011)

Na fase poacutes-colheita do feijatildeo a secagem eacute o processo mais utilizado para assegurar sua qualidade e estabilidade jaacute que a reduccedilatildeo do teor de aacutegua do produto diminui a atividade bioloacutegica e as mudanccedilas quiacutemicas e fiacutesicas que ocorrem nos gratildeos durante o armazenamento (ALMEIDA et al 2013 SIQUEIRA et al 2012)

O processo de secagem tem como princiacutepio a diminuiccedilatildeo do teor de aacutegua do produto e por conseguinte a reduccedilatildeo da atividade de aacutegua esta por sua vez minimiza as razotildees de reaccedilotildees

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microbioloacutegicas quiacutemicas e enzimaacuteticas Por isso a qualidade e a estabilidade dos alimentos durante o armazenamento satildeo asseguradas A secagem eacute um dos processos largamente utilizados na conservaccedilatildeo de gratildeos uma vez que possui um custo mais baixo e a operaccedilatildeo eacute mais simples (PONTES 2002) Para a simulaccedilatildeo cujo princiacutepio se fundamenta na secagem dos tecidos satildeo utilizados modelos matemaacuteticos que representam satisfatoriamente a perda do teor de aacutegua do produto durante o periacuteodo de secagem (GONELI et al 2014 SANTOS et al 2013)

Nesse sentido na literatura diversos modelos matemaacuteticos tecircm sido utilizados para descrever a cineacutetica de secagem para produtos agriacutecolas sementes de crambe (FARIA et al 2012) frutos de lichia (JANJAI et al 2010) sementes de aboacutebora (SACILIK 2007) sementes de amaranto (ABALONE et al 2006) gratildeos de trigo parboilizados (MOHAPATRA amp RAO 2005) dentre outros

Com a expansatildeo da cultura do feijatildeo nas principais regiotildees produtoras do paiacutes teacutecnicas modernas de secagem vecircm sendo desenvolvidas para atender agraves crescentes necessidades dos produtores com o objetivo de simplificar e reduzir os custos associados ao processo produtivo Portanto o presente trabalho tem por objetivo realizar a cineacutetica de secagem do feijatildeo branco em diferentes temperaturas de ar de secagem determinar a difusividade efetiva de massa e realizar a anaacutelise do melhor modelo matemaacutetico Material e Meacutetodos

O feijatildeo branco (Phaseolus vulgaris) foi adquirido no comeacutercio local da cidade de Campina GrandendashPB As amostras foram encaminhadas e os experimentos foram realizados no Laboratoacuterio de Secagem pertencente agrave Unidade Acadecircmica de Engenharia Alimentos da Universidade Federal de Campina Grande PB

Cineacutetica de secagem As amostras foram colocadas em telas de accedilo inoxidaacutevel e uniformemente espalhadas formando uma camada fina (Figura 1) Para iniciar o experimento as bandejas foram colocadas em um secador com circulaccedilatildeo de ar com velocidade de ar de 15 ms para a realizaccedilatildeo das cineacuteticas de secagem nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC no iniacutecio e no final das secagens foram determinadas as massas secas e calculados os teores de aacutegua de acordo com IAL (2008)

Figura 1 Amostra de feijatildeo branco em telas de accedilo inoxidaacutevel

Atraveacutes dos dados experimentais calculou-se os valores da razatildeo do teor de aacutegua utilizando a

Equaccedilatildeo 1

119877119883 =119883119887119904minus119883119890

119883119887119904(119894119899119894119888119894119886119897)minus119883119890 (Eq1)

Onde RX = Razatildeo de umidade (Adimensional) Xe= Teor de aacutegua de equiliacutebrio em base seca Xbs= Teor de aacutegua em base seca Xbs (inicial) = Teor de aacutegua inicial em base seca

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Com o caacutelculo da razatildeo de teor de aacutegua do feijatildeo branco traccedilaram-se as curvas da cineacutetica de secagem representada pela razatildeo do teor de aacutegua em funccedilatildeo do tempo de secagem em minutos aplicando os modelos matemaacuteticos (Tabela 1) de Parry Page e Henderson e Pabis para ajustar os dados experimentais

Tabela 1 Modelos matemaacuteticos utilizados para descrever o processo de secagem

RX Razatildeo de umidade (admensional) k constante de secagem ldquoardquo ldquonrdquo e ldquocrdquo paracircmetros dos modelos t tempo de secagem Anaacutelise estatiacutestica

Para anaacutelise dos ajustes dos modelos matemaacuteticos aos dados experimentais foi utilizado o programa computacional STATISTICA versatildeo 7 utilizando-se a anaacutelise de regressatildeo natildeo-linear pelo meacutetodo Quasi-Newton Os modelos foram selecionados tomando-se como paracircmetro a magnitude do coeficiente de determinaccedilatildeo (R2) e do desvio quadraacutetico meacutedio (DQM) (Equaccedilatildeo 5)

n

i

pred

N

RXRXDQM

1

exp sup2 (Eq5)

Em que RXexp = Razatildeo de teor de aacutegua obtida experimentalmente RXpre =Razatildeo de teor de aacutegua predita pelo modelo matemaacutetico N = nuacutemero de observaccedilotildees ao longo da cineacutetica de secagem

Caacutelculo da difusividade efetiva (Def) A difusividade efetiva foi obtida por meio do ajuste do modelo matemaacutetico da difusatildeo liacutequida descrita pela Equaccedilatildeo (6) aos dados experimentais da secagem do feijatildeo branco fazendo uso de soluccedilotildees analiacuteticas e considerando a condiccedilatildeo de contorno convectiva considerando-se a forma geomeacutetrica do produto como cilindro infinito devido a sua geometria desconsiderando-se a contraccedilatildeo volumeacutetrica (LUIKOV 1968)

A otimizaccedilatildeo foi feita usando o programa Convectivo (SILVA amp SILVA 2008) O Convectivo eacute usado para estudar processos de difusatildeo de aacutegua com dados experimentais conhecidos para as seguintes geometrias parede infinita cilindro infinito esfera cilindro finito e paralelepiacutepedo seguindo as Equaccedilotildees 6 7 8 e 9

t

R

DefBXXXtX n

n

neqeq

2

216

1

0 exp

(Eq6)

Onde 119883(119905) eacute o teor de umidade no instante t 119883119890119902 eacute o teor de umidade para trarrinfin 1198830 eacute o teor de umidade

para t=0R eacute o raio Def eacute a difusividade efetiva t eacute o tempo O paracircmetro Bn eacute dado pela Equaccedilatildeo 7

222

24

nn

n

Bi

BiB

(Eq7)

Modelo Equaccedilatildeo Parry RX= a exp (-kt)+c (Eq2) Page RX= exp (-k x tn) (Eq3)

Henderson e Pabis RX= a exp (-Kt) (Eq4)

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

100

O nuacutemero de Biot eacute obtido de acordo com a Equaccedilatildeo 8

Def

hRBi

(Eq8)

Onde h eacute o coeficiente convectivo de transferecircncia de massa R eacute o raio Def eacute a difusividade

Sabendo-se que a Equaccedilatildeo (9) eacute caracteriacutestica de um cilindro infinito

BiJ

J n

n

n

1

0

(Eq9) Onde J1 eacute funccedilatildeo de Bessel do primeiro tipo e primeira ordem J0 eacute a funccedilatildeo de Bessel de primeiro tipo e ordem zero Bi eacute o nuacutemero de Biot micron satildeo raiacutezes caracteriacutesticas de um cilindro infinito Resultados e Discussatildeo Na Tabela 2 se encontra expresso os valores dos paracircmetros obtidos para os modelos matemaacuteticos Parry Page Henderson e Pabis ajustados aos dados experimentais das cineacuteticas de secagem do feijatildeo branco os coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) e os desvio quadraacutetico meacutedio (DQM) para a temperatura de 40 50 60 70 e 80degC Tabela 2 Paracircmetros de ajuste dos modelos matemaacuteticos utilizados na prediccedilatildeo da cineacutetica de secagem do feijatildeo branco nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC

R2 coeficientes de determinaccedilatildeo DQM desvios quadraacuteticos meacutedios k constante de secagem ldquoardquo ldquocrdquo e ldquonrdquo paracircmetros dos modelos matemaacuteticos E expoente em base 10

Analisando a Tabela 2 verifica-se que para o modelo de Parry os valores do coeficiente de

determinaccedilatildeo (R2) satildeo valores superiores a 099 exceto para os gratildeos submetidos a temperaturas de secagem de 70 e 80degC no qual os valores obtidos respectivamente satildeo de 09803 e 09779 apesar de se ter obtido um coeficiente abaixo de 099 o melhor e menor DQM obtido nesse modelo eacute o da temperatura de 90degC (587E-02)

Para o modelo de Page aplicado aos dados experimentais nas temperaturas de secagem se obteve oacutetimos coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) onde apresenta valores superiores a 099 com melhor

Modelos Paracircmetro de ajuste

Parry A K C R2 DQM

40degC 1223194 0002344 -0262004 099865 170E-02

50degC 1075179 0003419 -0124378 099747 627E-03

60degC 0952614 0004498 -0051151 099268 361E-02

70degC 0824771 0007415 -0038709 09803 436E-02

80degC 0817045 0013886 -0077489 09779 587E-02

Page N K - R2 DQM

40degC 1008967 0003626 099443 194E-02

50degC 0924165 0007009 099518 189E-02

60degC 0769884 0019167 099241 234E-02

70degC 0622305 0058543 099159 289E-02

80degC 0646667 0051083 099229 155E-02

Handerson e Pabis A K - R2 DQM

40degC 0984084 0003714 09948 332E-02

50degC 0966430 0004434 0996 290E-02

60degC 0909580 0005095 09923 370E-02

70degC 0862031 0006493 09903 570E-02

80degC 0846572 0010200 09728 651E-02

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

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coeficiente para temperatura de 50degC no entanto quando se avaliando os valores de DQM o mesmo modelo para todas as temperaturas estudadas apresenta os maiores valores deste paracircmetro estatiacutestico quando se comparado com os modelos de Perry e o de Handerson e Pabis

O modelo de Handerson e Pabis assim como os demais tambeacutem obteve coeficientes de determinaccedilatildeo superiores a 099 exceto para temperatura de 80degC que apresenta valor de 09728 Os valores de DQM para esse modelo satildeo valores baixos e proacuteximos aos obtidos para o modelo de Parry

Observa-se ainda na Tabela 2 que o modelo de Parry apresenta o melhor valor para o R2 nas secagens a 40 e 50degC e o menor DQM eacute observado para a secagem tambeacutem a 80degC mas neste caso no modelo de Handerson e Pabis indicando assim uma representaccedilatildeo satisfatoacuteria do processo de secagem nas condiccedilotildees estudadas para os dois modelos De acordo com vaacuterios autores eacute comum a obtenccedilatildeo de coeficientes de determinaccedilatildeo maiores que 99 para os melhores modelos de secagem como demonstrado por (GUNHAN et al 2005 SACILIK amp UNAL 2005 DOYMAZ et al 2006) em seus estudos sobre secagem

Observa-se ainda que em todos os modelos analisados os valores do paracircmetro ldquokrdquo que representa a constante da taxa de secagem nos modelos empregados aumenta com a elevaccedilatildeo da temperatura e os valores do paracircmetro de ldquonrdquo no modelo de Page natildeo apresenta comportamento especiacutefico de acordo com a temperatura variando entre 0622305 a 1008967 Nas Figuras 2 3 e 4 observa-se a cineacutetica de secagem do feijatildeo branco em camada fina a diferentes temperaturas de ar de secagem para os modelos de Parry Page e Henderson e Pabis Percebe-se que o aumento da temperatura reduz o tempo de secagem aumentando a taxa de perda de aacutegua O tempo de secagem varia de 630 a 450 minutos sendo o maior e menor tempo respectivamente para as temperaturas 40 e 80degC

0 100 200 300 400 500 600 700

t

00

02

04

06

08

10

Temperatura de 400C

Temperatura de 500C

Temperatura de 600C

Temperatura de 700C

Temperatura de 800C

Figura 2 Curvas de secagem do feijatildeo branco pelo modelo matemaacutetico de Parry

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0 100 200 300 400 500 600 700

t

00

02

04

06

08

10

Temperatura de 400C

Temperatura de 500C

Temperatura de 600C

Temperatura de 700C

Temperatura de 800C

Figura 3 Curvas de secagem do feijatildeo branco pelo modelo matemaacutetico de Page

0 100 200 300 400 500 600 700

t

00

02

04

06

08

10

Temperatura de 400C

Temperatura de 500C

Temperatura de 600C

Temperatura de 700C

Temperatura de 800C

Figura 4 Curvas de secagem do feijatildeo branco pelo modelo matemaacutetico de Henderson e Pabis

Melo et al (2016) ao obterem curvas de secagem para os gratildeos de feijatildeo carioca concluiacuteram

que o modelo matemaacutetico Midilli eacute o mais recomendado para modelar o processo de secagem nas temperaturas de 35 e 65degC e o de Aproximaccedilatildeo da difusatildeo para modelar o processo de secagem na temperatura de 55degC para gratildeos de feijatildeo da cultivar Estilo

Moscon et al (2017) ao estudarem a cineacutetica de secagem de gratildeos de quinoa em diferentes temperaturas observaram que os dados experimentais melhor se ajustaram ao modelo proposto por Page

Os valores obtidos para difusividade efetiva de massa das cinco temperaturas estudadas satildeo apresentados na Tabela 3

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Tabela 3 Resultados das secagens utilizando o modelo de difusatildeo liacutequida Temperaturas (degC) Difusividade efetiva (m2s)

40 346 x 10-8 50 395 x 10-8 60 571 x 10-8 70 619 x 10-8 80 103 x 10-8

Segundo Pereira et al (2018) a difusividade efetiva representa o fluxo de aacutegua ao sair do produto durante a secagem Sendo assim observa-se na Tabela 3 que na medida em que se aumenta o gradiente de temperatura maior eacute o valor obtido para este paracircmetro pois em temperaturas inferiores como a de 40degC as moleacuteculas de aacutegua sofrem maior resistecircncia ao sair do corpo devido a sua composiccedilatildeo e estrutura fiacutesica fazendo com que a aacutegua seja mais ligada agraves moleacuteculas que constituem a massa seca Camicia et al (2015) em estudos com sementes de feijatildeo-caupi observaram que o coeficiente de difusatildeo aumentou com a elevaccedilatildeo da temperatura apresentando valores entre 5047 x 10-11 a 12011 x 10-11 msup2 s-1 para a faixa de temperatura de 30 a 50degC Segundo Santos et al (2016) vaacuterios fatores influenciam a quantidade de calor que atravessa uma massa granular desta forma os valores da difusividade teacutermica podem variar entre produtos e variedades devido principalmente agrave sua composiccedilatildeo massa especiacutefica porosidade e teor de aacutegua Conclusatildeo

Os resultados obtidos neste trabalho permitiram concluir que em relaccedilatildeo ao coeficiente de determinaccedilatildeo o modelo de Page apresentou os melhores valores para todas as temperaturas estudadas No entanto se levando em consideraccedilatildeo o paracircmetro DQM o modelo de Handerson e Pabis na temperatura de 80degC eacute o que melhor representa os dados experimentais Os paracircmetros dos modelos estudados foram significativamente afetados pela temperatura do ar de secagem e teores de umidade inicial das sementes A temperatura de secagem eacute fortemente influenciada na cineacutetica do feijatildeo branco com o menor tempo a 450 minutos e o maior a 630 minutos E a difusividade efetiva de massa apresentou valores satisfatoacuterios confirmando que as moleacuteculas de aacutegua sofrem maior resistecircncia ao sair do produto em baixas temperaturas

Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico- CNPq pela bolsa de doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias ABALONE R GASTOacuteN A CASSINERA A Thin layer drying of amaranth seeds Biosystems Engineering v93 p179-188 2006 ALMEIDA D P RESENDE O COSTA L M MENDES U C Higroscopicidade das sementes de feijatildeo adzuki Cientiacutefica v41 n2 p130-137 2013 APARICIO F X YOUSEF G G LOARCA P G MEJIA G E LILA M A Characterization of polyphenolics in the seed coat of black jamapa bean (Phaseolus vulgaris L) J Agric Food Chem v53 p4615ndash4622 2005 BENINGER C W HOSFIELD G L Antioxidant activity of extracts condensed tannin fractions and pure flavonoids from Phaseolus vulgaris L seed coat color genotypes J Agric Food Chem v51 p7879ndash7883 2003 BRASIL Ministeacuterio da Agricultura e da Reforma Agraacuteria Regras para anaacutelise de sementes Brasiacutelia SNDADNDVCLAV 2009 395p CAMICIA R G M CHRIST D COELHO S R M CAMICIA R F M Modelagem do processo de secagem de sementes de feijatildeo-caupi Revista Caatinga v28 n3 2015 CAMPOS-VEJA R OOMAH B D LOARCAPINtildeA G VERGARA-CASTANtildeEDA H A Common beans and their non-digestible fraction Cancer Inhibitory Activity-an overview Foods v2 n3 p374-392 2013 CHOUNG M G CHOI B R AN Y N CHU Y H CHO Y S Anthocyanin profile of Korean cultivated kidney bean (Phaseolus vulgaris L) J Agric Food Chem v51 p7040ndash7043 2003

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SILVA W P SILVA C M D P S Convectivo Adsorccedilatildeo e Dessorccedilatildeo Versatildeo 32 (2008 - 2018) Disponiacutevel em lthttpzeusdfufcgedubrlabfitConvectivehtmgt Acesso em 23 de janeiro de 2019 SIQUEIRA V C RESENDE O CHAVES T H Difusividade efetiva de gratildeos e frutos de pinhatildeo-manso Semina Ciecircncias Agraacuterias v33 p2919-2930 2012

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Capiacutetulo 11

AVALICcedilAtildeO DA ESTABILIDADE DO AacuteCIDO ASCOacuteRBICO EM SUCOS DE FRUTAS DURANTE ARMAZENAMENTO REFRIGERADO

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1

Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2 Newton Carlos Santos3

Sacircmela Leal Barros4 Amanda Priscila Silva Nascimento5

Raphael Lucas Jacinto Almeida6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande - PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III Bananeiras ndash PB victor_herbert_cghotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Mestrando em Engenharia Quiacutemica ndash Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande-PB

raphaelqindustrialgmailcom

Introduccedilatildeo O Brasil eacute um dos trecircs maiores produtores mundiais de frutas e a base agriacutecola da cadeia produtiva das frutas abrange 26 milhotildees de hectares e gera 60 milhotildees de empregos diretos Caracteriacutesticas relacionadas agrave perecibilidade das frutas e as perdas ocasionadas pelas condiccedilotildees climaacuteticas colheita ou condiccedilotildees de estocagem poacutes-colheita das frutas tecircm estimulado a produccedilatildeo de polpas e sucos A demanda dos consumidores por produtos seguros funcionais nutracecircuticas e frescos tem aumentado continuamente o que contribui para o aumento do consumo de suco de frutas e bebidas agrave base de suco de frutas (ANDRADE 2016) O aacutecido ascoacuterbico eacute uma vitamina hidrossoluacutevel encontrada em muitos sistemas bioloacutegicos e alimentos No qual estaacute relacionado diretamente nas defesas antioxidantes do organismo eliminando diretamente os radicais livres de oxigecircnio e de oacutexido niacutetrico pois o mesmo encontra-se no meio intra ou extracelular da maior parte dos oacutergatildeos como tambeacutem estaacute ligado na reciclagem de α-tocoferil em α-tocoferol (MORAIS 2011) Em virtude da incapacidade de sintetizar o aacutecido ascoacuterbico devido a ausecircncia de uma enzima conhecida como L-gulono-gama-lactona oxidase o ser humano depende inteiramente da ingestatildeo deste micronutriente As principais fontes de aacutecido ascoacuterbico satildeo as frutas e hortaliccedilas particularmente as frutas ciacutetricas e os vegetais folhosos (PHILLIPS et al 2010) As frutas tais como laranjas tangerinas limotildees cerejas acerola melotildees abacaxi mamatildeo e goiaba satildeo especialmente ricas em vitamina C Os legumes normalmente utilizados em saladas como tomate couve pimentatildeo e broacutecolis tambeacutem tecircm consideraacutevel quantidade de vitamina C (PINEDO 2007) Frutas satildeo consideraacuteveis fontes nutricionais de vitaminas minerais e carboidratos soluacuteveis sendo que algumas possuem teores mais elevados de um ou de outro nutriente como por exemplo a acerola que apresenta elevada quantidade de vitamina C Outras frutas natildeo satildeo ricas no fornecimento de algum nutriente especiacutefico como eacute o caso do abacaxi que inclusive possui baixo teor de vitamina C entretanto apresentam grande aceitaccedilatildeo por parte dos consumidores (MATSUURA amp ROLIM 2002) Os sucos de frutas satildeo ricos principalmente em aacutecido ascoacuterbico Essa vitamina hidrossoluacutevel participa da siacutentese de colaacutegeno atua como antioxidante facilita a absorccedilatildeo de ferro no trato intestinal e promove a prevenccedilatildeo e cura de resfriados No sentido de obter o miacutenimo de perdas relacionadas agraves suas propriedades nutricionais as frutas e hortaliccedilas podem ser consumidas por meio de sucos mas devido agrave instabilidade da vitamina C a recomendaccedilatildeo eacute de que os sucos devem ser consumidos assim que prontos Os sucos industrializados para serem considerados de boa qualidade nutricional devem apresentar atributos semelhantes ao do produto original (LIMA et al 2000) A literatura apresenta vaacuterios relatos sobre a estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em sucos de frutas (DIONIacuteSIO et al 2015 CAMELO 2014 CARDOSO 2013 AQUINO et al 2011) A degradaccedilatildeo do aacutecido

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ascoacuterbico em sucos de frutas pode ocorrer em condiccedilotildees aeroacutebicas ou anaeroacutebicas ambas causando escurecimento descoloraccedilatildeo de pigmentos endoacutegenos perda ou mudanccedila do sabor ou do odor e mudanccedila na textura Por sua instabilidade sua presenccedila no alimento indica que provavelmente os demais nutrientes tambeacutem estatildeo sendo preservados (MAIA et al 2007) No processamento de frutas o aacutecido L-ascoacuterbico pode reprimir o escurecimento enzimaacutetico pela reversatildeo da oxidaccedilatildeo dos polifenoacuteis em oquinonas que atraveacutes de polimerizaccedilatildeo formam pigmentos escuros (VIEIRA et al 2000) Os sucos de frutas satildeo consumidos e apreciados em todo o mundo natildeo soacute pelo seu sabor mas tambeacutem por serem fontes naturais de carboidratos carotenoacuteides vitaminas minerais e outros componentes importantes Uma mudanccedila apropriada na dieta em relaccedilatildeo agrave inclusatildeo de componentes encontrados em frutas e suco de frutas pode ser importante na prevenccedilatildeo de doenccedilas e para uma vida mais saudaacutevel (PINHEIRO et al 2006)

Levando-se em consideraccedilatildeo esse alto consumo de sucos e sabendo que os tratamentos teacutermicos e armazenamento destes podem degradar as vitaminas o presente trabalho tem como por objetivo analisar e avaliar a degradaccedilatildeo do aacutecido ascoacuterbico (vitamina C) em sucos de frutas industrializados no decorrer do seu armazenamento Material e Meacutetodos Coleta das amostras Foram adquiridas em supermercados com maior fluxo de vendas localizados na cidade de Campina GrandendashPB sucos de frutas pasteurizados acondicionadas em embalagens originais do tipo Tetra Pakreg dentro do prazo de validade As amostras selecionadas foram do sabor caju limatildeo laranja abacaxi e uva As amostras coletadas foram encaminhadas ao Laboratoacuterio de Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Campina Grande Campus Campina Grande para posterior realizaccedilatildeo em triplicada do teor de aacutecido ascoacuterbico Meacutetodo analiacutetico O teor de aacutecido ascoacuterbico foi determinado pelo meacutetodo de Tillmans (BRASIL 2008) Este meacutetodo baseia-se na reduccedilatildeo do corante sal soacutedico de 26-diclorofenol indofenol (DCFI) por uma soluccedilatildeo aacutecida de vitamina C O DCFI em meio baacutesico ou neutro eacute azul meio aacutecido eacute rosa e sua forma reduzida eacute incolor O ponto final da titulaccedilatildeo eacute detectado pela viragem da soluccedilatildeo de incolor para rosa quando a primeira gota de soluccedilatildeo do DCFI eacute introduzida no sistema com todo o aacutecido ascoacuterbico jaacute consumido A Equaccedilatildeo 1 foi utilizada para expressar os resultados (mg de aacutecido ascoacuterbico100mL de suco)

Aacute119888119894119889119900 119886119904119888oacute119903119887119894119888119900 =119907 119909 119891 119909 100

119898 (Eq 1)

Onde v ndash volume gasto na titulaccedilatildeo f ndash fator de correccedilatildeo m ndash massa da amostra Anaacutelise estatiacutestica

Foi realizada para os dados experimentais em triplicata e os resultados foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia de fator uacutenico (ANOVA) de 5 de probabilidade e as respostas qualitativas significativas foram submetidas ao teste de Tukey adotando-se o mesmo niacutevel de 5 de significacircncia Para o desenvolvimento das anaacutelises estatiacutesticas o software STATISTICA versatildeo 10 foi utilizado Resultados e Discussatildeo Na Figura 1 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de caju no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

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Figura 1 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de caju

Para o suco de caju no decorrer do armazenamento maiores degradaccedilotildees satildeo observadas nos

sete primeiros dias onde o teor reduziu na faixa de 83mgmL Quando analisado em relaccedilatildeo ao tempo observa-se que houve menores degradaccedilotildees (Figura 1) entre o 7ordm e 14ordm dia haacute uma reduccedilatildeo de 427mgmL No entanto ao se comparar os valores do presente estudo aos obtidos por Souza et al (2017) ao avaliarem o teor de aacutecido ascoacuterbico de sucos industrializados de caju (2034 a 7268 mgmL) se percebe que os teores obtidos no presente estudo estatildeo na faixa dos obtidos pela literatura citada em ateacute 21 dias de armazenamento onde se enquadram Lavinas et al (2006) em seus estudos com suco de caju observaram reduccedilatildeo do teor de aacutecido ascoacuterbico nos sucos mantidos em temperatura ambiente por 24 h e estocados sob refrigeraccedilatildeo por sete dias ou sob congelamento por 120 dias obteve o maacuteximo de 812 A taxa de reduccedilatildeo do teor de aacutecido ascoacuterbico eacute menor para o suco congelado do que para o refrigerado Na Figura 2 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de limatildeo no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

Figura 2 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de limatildeo

O suco de limatildeo eacute o que se apresenta as menores degradaccedilotildees do aacutecido ascoacuterbico no decorrer do armazenamento sendo esta degradaccedilatildeo de 279mgmL (7ordm dia) 238mgmL (14ordm dia) 228mgmL (21ordm dia) estatisticamente todos os dias de armazenamento apresentam diferenccedila significativa entre si

Na Figura 3 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de laranja no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

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Figura 3 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de laranja

Na abertura da embalagem o suco de laranja apresenta teor de aacutecido ascoacuterbico de 7474mgmL Valor este inferior ao obtido por Silva et al (2006) ao quantificarem o teor de aacutecido ascoacuterbico em sucos de laranja onde obtiveram teor de 8378mgmL e superior ao teor inicial de todos os sucos analisados no presente estudo No entanto a degradaccedilatildeo desse composto eacute maior nos dias 14 e 21 de armazenamento onde reduziram significativamente ateacute 2011mgmL quando se comparado ao dia 0 Os principais fatores que podem afetar a degradaccedilatildeo da vitamina C em suco de fruta incluem o tipo de processamento condiccedilotildees de estocagem tipo de embalagem oxigecircnio luz catalisadores metaacutelicos enzimas e pH (TEIXEIRA amp MONTEIRO 2006) Na Figura 4 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de abacaxi no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

Figura 4 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de abacaxi

Observa-se que ao decorrer do tempo de armazenamento assim como nos demais sucos haacute uma

degradaccedilatildeo do aacutecido ascoacuterbico quando se comparado os dias de armazenamento entre si os mesmos apresentam diferenccedila significativa Havendo uma pequena reduccedilatildeo de 419mgmL entre o dia 0 e 7 Poreacutem ao se avaliar todo o armazenamento se percebeu uma degradaccedilatildeo de 1149mgmL ao fim do armazenamento do suco sob refrigeraccedilatildeo Matsuura e Rolim (2002) ao avaliarem o suco de abacaxi integral e pasteurizado obtiveram teor de aacutecido ascoacuterbico de 209mgmL teor este inferior ao obtido no presente estudo ao completar 21 dias

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armazenamento sob refrigeraccedilatildeo Fato este que pode estar relacionado devido agraves diferenccedilas de acidez existentes entre as frutas Na Figura 5 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de uva no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

Figura 5 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de uva

No periacuteodo de 7 a 14 dias de armazenamento a degradaccedilatildeo do aacutecido ascoacuterbico natildeo apresenta diferenccedila estatiacutestica entre si mas diferiu do dia 0 e 21 ao niacutevel de 5 de probabilidade No entanto do dia 0 aos 21 dias observa-se uma degradaccedilatildeo em ateacute 99mgmL Contudo os resultados obtidos no presente estudo corroboram com os obtidos por Santana et al (2008) ao caracterizarem diferentes marcas de sucos de uva comercializado em duas regiotildees do Brasil obtiverem teores de aacutecido ascoacuterbico que variou de 1679 a 2429 mgmL Em funccedilatildeo da instabilidade da vitamina C recomenda-se que os sucos sejam consumidos logo apoacutes seu preparo Entretanto grande parte da populaccedilatildeo consome sucos fora do domiciacutelio principalmente em estabelecimentos comerciais onde nem sempre essa recomendaccedilatildeo eacute seguida Mesmo no proacuteprio domiciacutelio por vezes as atribuiccedilotildees do cotidiano natildeo permitem o consumo imediato do suco o que poderia causar a perda da funccedilatildeo do nutriente (LOPES et al 2017)

Conclusatildeo Em todos os sucos analisados no decorrer do armazenamento houveram perda nos teores de aacutecido ascoacuterbico sendo as maiores degradaccedilotildees ao fim de 21 dias de armazenamento e menores nos 7 primeiros dias Apenas o suco de uva apresentou uma pequena retenccedilatildeo desse composto quando se comparou os dias 7 e 14 de armazenamento Foi confirmado maiores degradaccedilotildees da vitamina C para o suco de laranja (2011mgmL) e a menor para o suco de limatildeo (745mgmL) indicando pequena reduccedilatildeo da vitamina durante o seu processamento Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico - CNPq pela bolsa de doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias ANDRANDE P F S Anaacutelise da conjuntura agropecuaacuteria safra 201617 Estado do Paranaacute Secretaria da Agricultura e do Abastecimento Departamento de Economia Rural 2016 Disponiacutevel em httpwwwagriculturaprgovbrarquivosFilederalPrognosticos2017Fruticultura_2016_17pdf Acesso em 26 de janeiro de 2019

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AQUINO A C M S CARNELOSSI M A G CASTRO A A Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico e dos pigmentos da polpa de acerola congelada por meacutetodos convencional e criogecircnico Boletim do Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos v29 n1 p147-156 2011 BRASIL Normas Analiacuteticas do Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos quiacutemicos e fiacutesicos para anaacutelises de alimentos 4deg ed 1deg ediccedilatildeo digital Satildeo Paulo 2008 1020p CAMELO C O Mercado internacional da amecircndoa da castanha de caju um panorama de 2003 a 2012 56f Trabalho de Conclusatildeo de Curso (Bacharelado em Gestatildeo do Agronegoacutecio) Universidade de Brasiacutelia Brasiacutelia 2014 CARDOSO A M R SANTOS A M S ALMEIDA F W B ALBUQUERQUE T P XAVIER A F C CAVALCANTI A L Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de sucos de frutas industrializados estudo in vitro Odonto v21 n41-42 p9-17 2013 DIONIacuteSIO A P SILVA L B C VIEIRA N M GOES T S WURLITZER N J BORGES M F BRITO E S IONTA M FIGUEIREDO R W Cashew-apple (Anacardium occidentale L) and yacon (Smallanthus sonchifolius) functional beverage improve the diabetic state in rats Food Research International v77 p171-176 2015 LAVINAS F C ALMEIDA N D MIGUEL M A L LOPES M L M VALENTE-MESQUITA V L Estudo da estabilidade quiacutemica e microbioloacutegica do suco de caju in natura armazenado em diferentes condiccedilotildees de estocagem Ciecircncia e Tecnologia de Alimentos v26 n4 p875-883 2006 LIMA V L A G MEacuteLO E A LIMA L S Avaliaccedilatildeo da qualidade de suco de laranja industrializado Boletim Centr Pesq Process Aliment v18 n1 p95-104 2000 LOPES F M C ROCHA C V B ORSI C P O Araraquara como capital mundial do suco de laranja uma abordagem interdisciplinar com enfoque na quantificaccedilatildeo e estabilidade da vitamina C In Encontro de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica e Tecnoloacutegica-EnICT 2 2017 Araraquara Anais Araraquara 2017 MAHAN L K ESCOTT S Alimentos nutriccedilatildeo e dietoterapia (Traduccedilatildeo de Krausersquos food nutrition e diet therapy 12th ed) Satildeo Paulo Roca 2010 MAIA G A SOUSA P H M SANTOS G M SILVA D S FERNANDES A G PRADO G M Efeito do processamento sobre componentes do suco de acerola Ciecircncia Tecnologia de Alimentos v27 n1 p130-134 2007 MATSUURA F C A U ROLIM R B Avaliaccedilatildeo da adiccedilatildeo de Suco de acerola em suco de abacaxi visando agrave produccedilatildeo de um ldquoblendrdquo com alto teor de Vitamina C Revista Brasileira de Fruticultura v24 n1 p138-141 2002 MORAIS A L F Propriedades antioxidantes de bebidas e chaacutes preparados a partir de diferentes formulaccedilotildees 89f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Controle de Qualidade) Faculdade de Farmaacutecia Universidade do Porto Porto 2011 PHILLIPS K M TARRAGO-TRANI M T GEBHARDT S E EXLER J PATTERSON K Y HAYTOWITZ D B PEHRSSON P R HOLDEN J M Stability of vitamin C in frozen raw fruit and vegetable homogenates Journal of Food Composition and Analysis v23 p253-259 2010 PINEDO R A Estudo da estabilizaccedilatildeo da polpa de camu-camu (Myciaria dubia (NBK) VcVaugh) congelada visando a manutenccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico e antocianinas 180f Tese (Doutorado em Engenharia Quiacutemica) Universidade Estadual de Campinas Campinas 2007 PINHEIRO A M FERNANDES A G FAI A E C PRADO G M SOUSA P H M MAIA G A Avaliaccedilatildeo quiacutemica fiacutesico-quiacutemica e microbioloacutegica de sucos de frutas integrais abacaxi caju e maracujaacute Ciecircnc Tecnol Aliment v26 n1 p98-103 2006 SANTANA M T A SIQUEIRA H D REIS K C D LIMA L D O SILVA R J L Caracterizaccedilatildeo de diferentes marcas de sucos de uva comercializados em duas regiotildees do Brasil Ciecircncia e Agrotecnologia v32 n3 p882-886 2008 SILVA P D LOPES M L M VALENTE-MESQUITA V L Efeito de diferentes processamentos sobre o teor de aacutecido ascoacuterbico em suco de laranja utilizado na elaboraccedilatildeo de bolo pudim e geleia Ciecircncia e Tecnologia de Alimentos v26 n3 p678-682 2006 SOUZA L F S DOMINGOS L F FARIAS V L S LUZIA D M M Avaliaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica e estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em sucos de frutas comercializados no municiacutepio de Frutal Minas Gerais Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentaacutevel v12 n4 p791-787 2017 TEIXEIRA M MONTEIRO M Degradaccedilatildeo da vitamina C em suco de fruta Alimentos e Nutriccedilatildeo v17 n2 p219-227 2006 VIEIRA M C TEIXEIRA A A SILVA C L M Mathematical modeling of thermal degradation kinetics of vitamin C in cupuaccedilu (Theobroma grandiflorum) nectar Journal of Food Engineering v43 p1-7 2000

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Capiacutetulo 12

DETERMINACcedilAtildeO DE MODELO MATEMAacuteTICO NA SECAGEM DO SORGO (Sorghum bicolor (L) Moench)

1Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva 2Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro

3Newton Carlos Santos 4Sacircmela Leal Barros

5Amanda Priscila Silva Nascimento 6Ana Juacutelia de Brito Arauacutejo

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande - PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III Bananeiras ndash PB victor_herberthotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina

Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB ajuliaaraujogmailcom

Introduccedilatildeo O sorgo (Sorghum bicolor (L) Moench) pertencente agrave famiacutelia Poaceae representa o terceiro maior cereal cultivado nos Estados Unidos e o quinto maior gratildeo cultivado no mundo depois do trigo do arroz do milho e da cevada Eacute uma cultura agriacutecola ruacutestica com aptidatildeo para aacutereas tropicais subtropicais e temperadas tolerante a estresses abioacuteticos e podendo ser cultivado em diferentes tipos de solos e sob condiccedilotildees salinas (ALMODARES amp HADI 2009 VASILAKOGLOU et al 2011) Eacute cultivada especialmente nas regiotildees aacuteridas e semiaacuteridas As principais aacutereas de produccedilatildeo de sorgo hoje incluem grandes planiacutecies da Ameacuterica do Norte Aacutefrica Subsaariana nordeste da China e o planalto Deccan da Iacutendia central Argentina Nigeacuteria Egito e Meacutexico (AWIKA amp ROONEY 2004) Em todo o mundo existem mais de 7 mil genoacutetipos do cereal e o seu cultivo eacute de extrema importacircncia nos continentes asiaacutetico e africano aleacutem de outras regiotildees semiaacuteridas do mundo nas quais eacute utilizado diretamente na alimentaccedilatildeo humana Nos paiacuteses ocidentais como nos Estados Unidos na Austraacutelia e no Brasil o sorgo eacute cultivado essencialmente para alimentaccedilatildeo animal podendo ser utilizado tanto na produccedilatildeo de silagem biomassa aacutelcool ou gratildeo (BORGHI et al 2016) A aacuterea cultivada de sorgo no Brasil estaacute estimada em 6265 mil hectares com uma produccedilatildeo de gratildeos de 1845 milhotildees toneladas e produtividade meacutedia de 297 toneladas O Estado de Goiaacutes lidera a produccedilatildeo nacional com 8515 mil toneladas Em segundo lugar com 4997 mil toneladas estaacute Minas Gerais e em terceiro Mato Grosso com 2915 mil toneladas (CONAB 2017) Devido a adaptabilidade da cultura a diversas zonas climaacuteticas climas tropicais e temperados a alta eficiecircncia na utilizaccedilatildeo de aacutegua e a produccedilatildeo elevada de biomassa lignoceluloacutesica resistecircncia a fungos e micotoxinas Estas caracteriacutesticas satildeo o diferencial do sorgo com relaccedilatildeo a cultura dos outros cereais e permitem a sua expansatildeo em regiotildees de cultivo com distribuiccedilatildeo irregular de chuvas A planta de sorgo se adapta a uma ampla variaccedilatildeo de ambientes e produz sob condiccedilotildees desfavoraacuteveis para a maioria dos outros cereais (MAGALHAtildeES et al 2015) O sorgo natildeo possui gluacuteten em sua composiccedilatildeo e portanto torna-se uma boa fonte de energia livre de gluacuteten ideal para as pessoas que sofrem de alergias de trigo ou gluacuteten Eacute rico em fibras e minerais aleacutem de possuir uma quantidade suficiente de carboidratos (72) proteiacutenas (116) e gordura (19) O amido eacute o principal constituinte do gratildeo O tamanho a forma e a composiccedilatildeo dos gracircnulos de amido do sorgo satildeo similares aos do milho A proteiacutena do gratildeo de sorgo conteacutem globulina de albumina (15) prolamina (26) e glutelina (44) O sorgo em geral eacute uma rica fonte de fibras e vitaminas do complexo B (GOPALAN et al 2000 PATIL et al 2010) O sorgo vem despontando como uma alternativa altamente viaacutevel para uso na alimentaccedilatildeo humana em razatildeo principalmente de quatro fatores 1) natildeo possui gluacuteten por isso eacute totalmente seguro para o desenvolvimento de produtos para os celiacuteacos ou seja indiviacuteduos portadores de doenccedila celiacuteaca

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2) apresenta valor nutricional semelhante ao milho poreacutem o sabor eacute neutro o que eacute uma grande vantagem na induacutestria de alimentos 3) apresenta menor custo de produccedilatildeo vislumbrando a possibilidade de reduccedilatildeo dos custos na induacutestria alimentiacutecia 4) apresenta uma variedade de compostos bioativos com elevada capacidade antioxidante com potencial para utilizaccedilatildeo em produtos com apelo funcional ou seja de promoccedilatildeo agrave sauacutede (PEREIRA FILHO amp RODRIGUES 2015)

As etapas referentes ao processo preacute-colheita colheita e poacutes colheita satildeo decisivos para a qualidade dos produtos agriacutecolas em geral bem como dos gratildeos de sorgo Visando reduzir as perdas relacionadas as etapas poacutes-colheita como tambeacutem garantir a produccedilatildeo de alimentos de qualidade a agroinduacutestria tem investido em estudos e aplicaccedilotildees de tecnologias que proporcionam ao produto uma maior vida uacutetil Com a perspectiva de crescimento da cultura do sorgo aumenta-se a necessidade do aprimoramento de teacutecnicas de produccedilatildeo colheita e secagem para garantir a sustentabilidade do sistema (BOTELHO et al 2015 SILVA et al 2018)

Na fase de poacutes-colheita a secagem eacute o processo mais utilizado para assegurar a qualidade e estabilidade dos produtos vegetais pois a diminuiccedilatildeo do teor de aacutegua do material reduz a atividade bioloacutegica na massa de gratildeos assim como as mudanccedilas quiacutemicas e fiacutesicas que ocorrem durante o armazenamento Aleacutem da reduccedilatildeo na da deterioraccedilatildeo dos alimentos a secagem possibilita o desenvolvimento de novos produtos (ARAUacuteJO et al 2014)

De acordo com Park (2001) a secagem eacute uma das operaccedilotildees unitaacuterias aplicadas com o objetivo de melhorar a estabilidade do alimento por meio da retirada de aacutegua de um material mediante a evaporaccedilatildeo Neste processo estatildeo envolvidos mecanismos simultacircneos de transferecircncia de calor e massa A troca de energia sob a forma de calor eacute motivada pela diferenccedila de temperatura entre o alimento e o ar aquecido do aparelho enquanto agrave de massa se daacute devido agrave diferenccedila da pressatildeo parcial de vapor da corrente de ar e do produto ocasionando o arraste do vapor do alimento As curvas de secagem oferecem informaccedilotildees valiosas para entender o mecanismo de migraccedilatildeo de aacutegua do produto bem como seus paracircmetros cineacuteticos de secagem (CHEN et al 2012) O estudo do processo de secagem fornece informaccedilotildees relativas ao comportamento do fenocircmeno de transferecircncia de calor e massa entre o material bioloacutegico e o elemento de secagem normalmente ar atmosfeacuterico aquecido ou natildeo essas informaccedilotildees satildeo fundamentais para o projeto operaccedilatildeo e simulaccedilatildeo de sistemas de secagem e secadores (CORREcircA et al 2003)

O coeficiente de difusatildeo eacute um importante paracircmetro utilizado para analisar a cineacutetica de secagem pois permite avaliar e comparar a velocidade de secagem de produtos com tamanhos formas e texturas diferentes Aleacutem disso por meio da anaacutelise da dependecircncia do coeficiente de difusatildeo com a temperatura podem-se determinar alguns iacutendices termodinacircmicos que possibilitam avaliar energeticamente o processo de secagem Atraveacutes da segunda lei de Fick que retrata a teoria da difusatildeo liacutequida se calcula o coeficiente de difusatildeo teoacuterico que estabelece uma relaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo com o gradiente de concentraccedilatildeo de um meio (BOTELHO et al 2015) No caso especiacutefico do sorgo a literatura eacute escassa apesar da espeacutecie ter comeccedilado a despertar interesse com ecircnfase nas caracteriacutesticas agronocircmicas e alimentares devido agraves caracteriacutesticas do gratildeo Considerando a relevacircncia do processo de secagem e as caracteriacutesticas do gratildeo de sorgo o presente trabalho tem o objetivo de realizar a cineacutetica de secagem do sorgo em diferentes temperaturas de ar de secagem de 40 50 60 70 e 80⁰C e ajustar diferentes modelos matemaacuteticos aos dados experimentais da secagem selecionando aquele que melhor descreve o fenocircmeno Aleacutem de determinar a difusividade efetiva de massa considerando a geometria de um cilindro infinito Material e Meacutetodos

O sorgo (Sorghum bicolor (L) Moench) foi adquirido no municiacutepio de Sumeacute-PB As amostras foram encaminhadas e os experimentos foram realizados no Laboratoacuterio de Secagem pertencente agrave Unidade Acadecircmica de Engenharia Alimentos da Universidade Federal de Campina Grande Campus Campina Grande - PB

Cineacutetica de secagem As amostras foram colocadas em bandejas de accedilo inoxidaacutevel e uniformemente espalhadas formando uma camada fina Para iniciar o experimento as bandejas foram colocadas em um secador com circulaccedilatildeo de ar com velocidade de ar de 15 ms para a realizaccedilatildeo das cineacuteticas de secagem nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC no iniacutecio e no final das secagens foram determinadas as massas secas e calculados os teores de aacutegua de acordo com IAL (2008)

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Atraveacutes dos dados experimentais foi possiacutevel calcular os valores da razatildeo do teor de aacutegua (Equaccedilatildeo 1) Com o caacutelculo da razatildeo de teor de aacutegua do sorgo traccedilaram-se as curvas da cineacutetica de secagem representada pela razatildeo do teor de aacutegua em funccedilatildeo do tempo de secagem em minutos aplicando os modelos matemaacuteticos (Tabela 1) de Newton Page e Exponencial de dois termos para ajustar os dados experimentais

119877119883 =119883119887119904minus119883119890

119883119887119904(119894119899119894119888119894119886119897)minus119883119890 (Eq1)

Onde RX = Razatildeo de umidade (Adimensional) Xe = Teor de aacutegua de equiliacutebrio em base seca Xbs = Teor de aacutegua em base seca Xbs (inicial) = Teor de aacutegua inicial em base seca

Tabela 1 Modelos matemaacuteticos utilizados para descrever o processo de secagem

Anaacutelise estatiacutestica

Para anaacutelise dos ajustes dos modelos matemaacuteticos aos dados experimentais foi utilizado o programa computacional STATISTICA versatildeo 7 utilizando-se a anaacutelise de regressatildeo natildeo-linear pelo meacutetodo Quasi-Newton Os modelos foram selecionados tomando-se como paracircmetro a magnitude do coeficiente de determinaccedilatildeo (R2) e do desvio quadraacutetico meacutedio (DQM) (Equaccedilatildeo 5)

n

i

pred

N

RXRXDQM

1

exp sup2 (Eq5)

Em que RXexp = Razatildeo de teor de aacutegua obtida experimentalmente RXpre = Razatildeo de teor de aacutegua predita pelo modelo matemaacutetico N = nuacutemero de observaccedilotildees ao longo da cineacutetica de secagem

Caacutelculo da difusividade efetiva (Def) A difusividade efetiva foi obtida por meio do ajuste do modelo matemaacutetico da difusatildeo liacutequida descrita pela Equaccedilatildeo (6) aos dados experimentais da secagem do sorgo fazendo uso de soluccedilotildees analiacuteticas e considerando a condiccedilatildeo de contorno convectiva considerando-se a forma geomeacutetrica do produto como cilindro infinito devido a sua geometria desconsiderando-se a contraccedilatildeo volumeacutetrica (LUIKOV 1968) A otimizaccedilatildeo foi feita usando o programa Convectivo (SILVA amp SILVA 2008) O Convectivo eacute usado para estudar processos de difusatildeo de aacutegua com dados experimentais conhecidos para as seguintes geometrias parede infinita cilindro infinito esfera cilindro finito e paralelepiacutepedo seguindo as Equaccedilotildees 6 7 8 e 9

t

R

DefBXXXtX n

n

neqeq

2

216

1

0 exp

(Eq6)

Onde 119883(119905) o teor de umidade no instante t 119883119890119902 o teor de umidade para trarrinfin 1198830 o teor de umidade

para t=0 R o raio Def a difusividade efetiva t o tempo O paracircmetro Bn eacute dado pela Equaccedilatildeo 7

222

24

nn

n

Bi

BiB

(Eq7)

Modelo Equaccedilatildeo Newton RX = exp(- Kt) (Eq2)

Page RX= exp(-k x tn) (Eq3)

Exponencial de dois termos RX=aexp(-kt)+(1-a)exp(-kat) (Eq4)

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O nuacutemero de Biot eacute obtido de acordo com a Equaccedilatildeo 8

Def

hRBi

(Eq8)

Onde h o coeficiente convectivo de transferecircncia de massa R o raio Def a difusividade

Sabendo-se que a Equaccedilatildeo 9 eacute caracteriacutestica de um cilindro infinito

BiJ

J n

n

n

1

0

(Eq9) Onde J1 funccedilatildeo de Bessel de primeiro tipo e primeira ordem J0 funccedilatildeo de Bessel de primeiro tipo e ordem zero Bi nuacutemero de Biot micron raiacutezes caracteriacutestica de um cilindro infinito Resultados e Discussatildeo Na Tabela 2 se encontra expresso os valores dos paracircmetros obtidos para os modelos matemaacuteticos Newton Page e Exponencial de dois termos ajustados aos dados experimentais das cineacuteticas de secagem do sorgo foram obtidos os coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) e os desvio quadraacutetico meacutedio (DQM) para a temperatura de 40 50 60 70 e 80degC Tabela 2 Paracircmetros de ajuste dos modelos matemaacuteticos utilizados na prediccedilatildeo da cineacutetica de secagem do sorgo nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC

R2 coeficientes de determinaccedilatildeo DQM desvios quadraacuteticos meacutedios k constante de secagem ldquoardquo ldquonrdquo paracircmetros dos modelos matemaacuteticos E expoente em base 10

Atraveacutes da Tabela 2 se verifica que todos os dados obtidos para a secagem de sorgo se ajustam

bem aos modelos matemaacuteticos de Newton Page e Exponencial de dois termos apresentando coeficientes de determinaccedilatildeo superiores a 98 e baixos valores de DQM O modelo de Page se adequa bem aos dados experimentais obtidos resultando em coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) superiores a 99 o menor DQM obtido nesse modelo eacute na temperatura de 40degC (140E-02) valor inferior aos obtidos nos demais modelos estudados O modelo Exponencial de dois

Modelos Paracircmetro de ajuste Newton K - - R2 DQM

40 degC 0004815 099886 171E-02 50 degC 0006865 099323 292E-02 60 degC 0011109 098203 583E-02 70 degC 0015218 098659 509E-02 80degC 0018929 098894 469E-02 Page K N - R2 DQM 40 degC 0003623 1054283 099922 140E-02 50 degC 0014225 0850025 099784 229E-02 60 degC 0032677 0748537 099713 234E-02 70 degC 0038874 0762641 099775 221E-02 80degC 0044168 0773152 099701 244E-02

Exponencial de dois termos

K a - R2 DQM

40 degC 0054936 0003202 099876 177E-02 50 degC 0057285 0006039 099462 320E-02 60 degC 0058300 0100179 099863 186E-02 70 degC 0777903 0204860 099607 280E-02 80degC 1493508 0238488 09961 278E-02

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termos apresenta valores R2 superiores a 99 e baixos valores de DQM (177E-02 a 320E-02) em que o menor valor para o DQM eacute o obtido tambeacutem na temperatura de 40degC Indicando assim uma representaccedilatildeo satisfatoacuteria do processo de secagem nas condiccedilotildees estudadas para estes modelos

Com relaccedilatildeo ao modelo de Newton os valores do coeficiente de determinaccedilatildeo (R2) se apresentam superiores a 99 Contudo quando a temperatura do ar aplicada no processo de secagem convectiva eacute superior a 60degC ocorre uma diminuiccedilatildeo no R2 para 98 Aleacutem de haver um coeficiente abaixo de 99 nas trecircs temperaturas este modelo apresenta valores superiores de DQM quando comparado aos demais modelos aplicados no processo variando de 171E-02 na temperatura de 40degC e 583E-02 na temperatura de 60degC indicando menor precisatildeo na descriccedilatildeo da secagem do sorgo

Pessoa et al (2011) ao realizarem secagem convectiva em gratildeos de sorgo em camada fina verificaram que dentre os modelos ajustados aos dados experimentais da cineacutetica de secagem dos gratildeos de sorgo a equaccedilatildeo de Midilli apresentou os maiores valores de coeficientes de determinaccedilatildeo e os menores desvios quadraacuteticos meacutedios Esteca et al (2017) ao estudarem a cineacutetica de secagem do sorgo concluiacuteram que os modelos de Page e Overhults foram aqueles que melhor se ajustaram aos dados experimentais fato comprovado pelo coeficiente de correlaccedilatildeo (R2)

Segundo Martins et al (2014) ao selecionar um modelo natildeo linear para descrever um processo de secagem torna-se necessaacuterio avaliar natildeo somente os valores de R2 mas se deve considerar tambeacutem os desvios quadraacuteticos meacutedios (DQM) Pode-se inferir que dentre os modelos aplicados o modelo de Page apresenta melhor ajuste aos dados experimentais pois apresenta um R2 mais proacuteximo de 1 e o menor valor de DQM representando maior confiabilidade do modelo na descriccedilatildeo do processo de secagem quando comparado aos demais modelos estudados

Constata-se que a temperatura do ar aplicada no processo de secagem possui grande influecircncia sobre o paracircmetro ldquokrdquo que corresponde a constante da taxa de secagem nos modelos matemaacuteticos empregados tal paracircmetro aumenta com a elevaccedilatildeo da temperatura evidenciando tambeacutem a diminuiccedilatildeo do tempo necessaacuterio para a realizaccedilatildeo do processo de secagem Santos et al (2018) obtiveram resultados semelhantes nos seus estudos sobre secagem

Segundo Correcirca et al (2007) no modelo de Page o paracircmetro ldquonrdquo indica a resistecircncia interna do produto estudado ao processo de transferecircncia de massa A maior resistecircncia do produto ao processo de secagem ocorre na temperatura de 40degC e a menor resistecircncia do produto ocorre na temperatura de 70degC Este paracircmetro apresenta correlaccedilatildeo com a temperatura aplicada e varia de 0748537 a 1054283 poreacutem nas temperaturas de 70 e 80degC os dados obtidos para este paracircmetro satildeo semelhantes Nas Figuras 1 2 e 3 observa-se a cineacutetica de secagem do sorgo em camada fina a diferentes temperaturas de ar de secagem para os modelos de Newton Page e Exponencial de dois termos Observa-se que o aumento da temperatura reduz o tempo de secagem aumentando a taxa de perda de aacutegua O tempo de secagem varia de 630 a 390 minutos sendo o maior e menor tempo respectivamente para as temperaturas de 40 e 80degC

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Figura 1 Curvas de secagem do sorgo obtido pelo modelo matemaacutetico de Newton

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Figura 2 Curvas de secagem do sorgo obtido pelo modelo matemaacutetico de Page

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Figura 3 Curvas de secagem do sorgo obtido pelo modelo matemaacutetico Exponencial de dois termos

Os valores obtidos para difusividade efetiva de massa das cinco temperaturas estudadas se

apresentam na Tabela 3

Tabela 3Resultados das secagens utilizando o modelo de difusatildeo liacutequida Temperatura (degC) Difusividade efetiva (m2s)

40 535E-09 50 649E-09 60 103E-09 70 114E-09 80 142E-09

Atraveacutes da Tabela 3 observa-se que a temperatura aplicada no processo secagem eacute diretamente proporcional a difusividade efetiva calculada variando de 535E-09 a 142E-09 Estes valores foram superiores aos obtidos por Jittanit (2011) que ao estudar a secagem de sementes de aboacutebora obteve valores de 376E-10 a 509E-10 para as temperaturas de 60 70 e 80degC e Silva et al (2018) que ao analisar a secagem de sementes de melatildeo obtiveram valores de difusividade que variaram de 155E-10 a 2091E-10 para as temperaturas de ar de secagem de 35 40 45 e 50degC

Botelho et al (2015) constataram que o coeficiente de difusatildeo efetivo dos gratildeos de sorgo aumentou com a elevaccedilatildeo da temperatura do ar de secagem para ambas as cultivares BRS 308 e NIDERA A 9721 de sorgo A dependecircncia desse coeficiente com a temperatura de secagem eacute frequentemente observada na maioria dos estudos de secagem de gratildeos em que se busca determinar esse coeficiente Apesar do sorgo ser um tipo de gratildeo predominantemente amilaacuteceo algumas variaccedilotildees fiacutesicas que ocorrem devido agrave caracteriacutestica varietal como a relaccedilatildeo superfiacutecie-volume e o tamanho meacutedio dos gratildeos podem interferir na velocidade de secagem Segundo Pereira et al (2018) a difusividade efetiva representa o fluxo de aacutegua ao sair do produto durante a secagem Sendo assim se pode observar na Tabela 3 que na medida em que se aumenta o gradiente de temperatura maior eacute o valor obtido para este paracircmetro pois em temperaturas inferiores como a de 40degC as moleacuteculas de aacutegua sofrem maior resistecircncia ao sair do corpo devido a sua composiccedilatildeo e estrutura fiacutesica fazendo com que a aacutegua seja mais ligada agraves moleacuteculas que constituem a massa seca Constata-se portanto que quanto maior eacute a temperatura empregada no processo menor eacute a resistecircncia proporcionada pelo produto para a transferecircncia de massa

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Conclusatildeo Os modelos empregados neste estudo ajustaram-se bem aos dados experimentais podendo ser utilizados nas prediccedilotildees das cineacuteticas de secagem nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC

O modelo Page apresentou o melhor valor para o R2 na secagem a 40degC e o menor DQM foi observado para a secagem tambeacutem a 40degC

A cineacutetica de secagem do sorgo mostra que a temperatura eacute a variaacutevel de maior influecircncia no processo e

que o tempo de secagem do sorgo diminuiu em funccedilatildeo do aumento da temperatura de secagem

Agradecimentos Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico- CNPq pela bolsa de

doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias ALMODARES A HADI M R Production of bioethanol from sweet sorghum A review African Journal of Agricultural Research v4 n9 p772-780 2009 ARAUacuteJO W D GONELI A L D SOUZA C M A GONCcedilALVES A A VILHASANTIS H C B Propriedades fiacutesicas dos gratildeos de amendoim durante a secagem Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental v18 p279ndash286 2014 AWIKA J M ROONEY L W Sorghum phytochemicals and their potential aspects on human health Phytochemistry v65 p1199-1221 2004 BORGHI E GOTIJO NETO M M RESENDE A V PEREIRA FILHO I A CORREA L V T Importacircncia econocircmica anaacutelise conjuntural estrateacutegias de manejo e recomendaccedilotildees teacutecnicas para o cultivo de sorgo graniacutefero no Estado de Goiaacutes Embrapa Milho e Sorgo-Documentos (INFOTECA-E) 2016 BOTELHO F M GARCIA T R B VIANA J L BOTELHO S C C SOUSA A M B Cineacutetica de secagem e determinaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo efetivo de gratildeos de sorgo Revista Brasileira de Milho e Sorgo v14 n2 p260-272 2015 CHEN D ZHANG Y ZHU X Drying kinetics of rice straw under isothermal and nonisothermal conditions A comparative study by thermogravimetric analysis Energy amp Fuels v26 n7 p4189-4194 2012 CONAB Companhia Nacional de Abastecimento Acompanhamento da safra brasileira gratildeos safra 20162017ndash 1ordm Levantamento 2017 Disponiacutevel em httpwwwconabgovbrOlalacmsuploadsarquivoshttpwwwconabgovbrOlalaCMSuploadsarquivos 17_10_16_16_34_39_graos_outubro_2017pdf Acesso em 24 de janeiro de 2019 CORREcircA P C ARAUacuteJO E F AFONSO JUacuteNIOR P C Determinaccedilatildeo dos paracircmetros de secagem em camada delgada de sementes de milho doce (Zea mays L) Revista Brasileira de Milho e Sorgo v2 p110-119 2003 CORREcircA P C RESENDE O MARTINAZZO A P GONELI A L G BOTELHO F M Modelagem matemaacutetica para a descriccedilatildeo do processo de secagem do feijatildeo (Phaseolus vulgaris L) em camadas delgadas Engenharia Agriacutecola v27 n2 p501-510 2007 ESTECA G F BRITO R C BEacuteTTEGA R Caracterizaccedilatildeo fiacutesica e cineacutetica de secagem de sorgo (Sorghum bicolor l Moench) In Congresso Brasileiro de Engenharia Quiacutemica em Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica 12 2017 Satildeo Paulo AnaisSatildeo Paulo Blucher 2017 p2159-2164 GOPALAN C SASTRY B V BALSUBRAMANYAM S C Nutritive Value of Indian Foods National Institute of Nutrition ICMR Hyderabad 2000 IAL Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p JITTANIT W Kinetics and temperature dependent moisture diffusivities of pumpkin seeds during drying Kasetsart Journal-Natural Science v45 n1 p147-158 2011 LUIKOV A V Analytical Heat Diffusion Theory Academic Press Inc Ltd London 1968 MAGALHAtildeES P C SOUZA T C de SCHAFFERT R E Ecofisiologia In RODRIGUES J A S (Ed) Cultivo do sorgo 9 ed Sete Lagoas Embrapa Milho e Sorgo 2015 (Embrapa Milho e Sorgo Sistema de Produccedilatildeo 2) MARTINS J J A MARQUES J I SANTOS D C ROCHA A P T Modelagem matemaacutetica da secagem de cascas de mulungu Bioscience Journal v30 n6 p1652-1660 2014

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PARK K J YADO M K M BROD F P R Estudo de secagem de pecircra bartlett (Pyrus sp) em fatias Ciecircncia e Tecnologia em Alimentos v21 n3 p288-292 2001 PATIL P B SAJJANAR G M BIRADAR B D PATIL H B DEVARNAVADAGI S B Technology of hurda production by microwave oven Journal of Dairying Foods and Home Sciences v29 p232-236 2010 PEREIRA FILHO I A RODRIGUES J A S Sorgo o produtor pergunta a Embrapa responde Embrapa Milho e Sorgo-Document Brasiacutelia-DF 2015 PEREIRA J C A SILVA R C ARAUJO K T A GOMES J P SILVA W P Cineacutetica de secagem de diferentes frutas comuns em feiras orgacircnicas In Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e da Agronomia 2018 Maceioacute Anais Maceioacute 2018 PESSOA T GALDINO P O GURJAtildeO G C GURJAtildeO F F MATA M E R M C Secagem convectiva de gratildeos de sorgo em camada fina por secador de leito fixo Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentaacutevel v6 n1 p247-255 2011 SANTOS H H RODOVALHO R S SILVA D P MORGADO V N M Drying kinetics of passion fruit seeds Cientiacutefica v46 n1 p49-56 2018 SILVA I L SILVA H W D CAMARGO F R FARIAS H F FREITAS E D F Secagem e difusividade de sementes de melatildeo Revista de Ciecircncias Agraacuterias v41 n2 p21-30 2018 SILVA L C M RESENDE O FERREIRA W N J OLIVERIA D E C SOUZA D G RODRIGUES G B Difusatildeo liacutequida durante a secagem de gratildeos de sorgo graniacutefero em diferentes condiccedilotildees In Congresso Estadual de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica e Tecnoloacutegica do IF Goiano 7 2018 Rio Verde AnaisRio Verde 2018 SILVA W P SILVA C M D P S Convectivo Adsorccedilatildeo e Dessorccedilatildeo Versatildeo 32 (2008 - 2018) Disponiacutevel em httpzeusdfufcgedubrlabfitConvectivehtm Acesso em 23 de janeiro de 2019 VASILAKOGLOU I DHIMA K KARAGIANIANNIDIS N GATSIS T Sweet sorghum productivity for biofuels under increased soil salinity and reduced irrigation Fields Crops Research v120 n1 p38-46 2011

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Seccedilatildeo Geociecircncias

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Capiacutetulo 13

POTENCIAL DE IRRIGACcedilAtildeO DOS SOLOS DA AacuteREA DE TRANSPOSICcedilAtildeO DO RIO SAtildeO FRANCISCO NO ESTADO DA PARAIacuteBA

Paulo Roberto Megna Francisco1

Gutemberg da Silva Silvino2

Vera Lucia Antunes de Lima3

Joatildeo Miguel de Moraes Neto4 Hayssa Thyara Silva Barreto5

1Dr em Eng Agriacutecola UEPB Campina Grande-PB paulomegnagmailcom 2Dr Prof Associado UFPB Areia-PB guttembergsgmailcom

3Dra Profa Titular UFCG Campina Grande-PB antuneslimagmailcom 4Dr Prof Titular UFCG Campina Grande-PB jmiguelmoraeshotmailcom

5Graduanda em Eng Agriacutecola UFCG Campina Grande-PB hayssathyarahotmailcom Introduccedilatildeo

O Projeto de Integraccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco com as Bacias Hidrograacuteficas do Nordeste Setentrional eacute a mais importante accedilatildeo estruturante no acircmbito da poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos tendo por objetivo a garantia de aacutegua para o desenvolvimento socioeconocircmico dos estados mais vulneraacuteveis agraves secas Neste sentido ao mesmo tempo em que garante o abastecimento por longo prazo de grandes centros urbanos da regiatildeo e de centenas de pequenas e meacutedias cidades o projeto beneficia aacutereas do interior com razoaacutevel potencial econocircmico estrateacutegicas no acircmbito de uma poliacutetica de desconcentraccedilatildeo do desenvolvimento polarizado ateacute hoje quase exclusivamente pelas capitais dos estados Ao interligar os accediludes estrateacutegicos do Nordeste Setentrional com o rio Satildeo Francisco o projeto iraacute permitir no Estado da Paraiacuteba o aumento da garantia da oferta hiacutedrica a reduccedilatildeo dos conflitos existentes na bacia do Paraiacuteba uma melhor e mais justa distribuiccedilatildeo espacial da aacutegua ofertada pelos accediludes (BRASIL 2017)

De acordo com Sampaio et al (2011) nas uacuteltimas deacutecadas a irrigaccedilatildeo tem desempenhado papel indispensaacutevel ao incremento da produtividade de culturas baacutesicas possibilitando o desenvolvimento econocircmico de muitas regiotildees e ao mesmo tempo incorporando novas aacutereas ao processo produtivo garantindo com isso o abastecimento interno e ampliando as exportaccedilotildees de produtos agriacutecolas

Conforme Amaral (2005) o uso da irrigaccedilatildeo viabiliza a produccedilatildeo agriacutecola especialmente em aacutereas aacuteridas e semiaacuteridas como no caso do Nordeste brasileiro onde a escassez hiacutedrica representa uma seacuteria limitaccedilatildeo para o desenvolvimento socioeconocircmico que se traduz em baixos niacuteveis de renda e padrotildees insatisfatoacuterios de nutriccedilatildeo sauacutede e saneamento de parcela representativa da sua populaccedilatildeo A adoccedilatildeo e a aplicaccedilatildeo de metodologias atualizadas de classificaccedilatildeo de terras para a irrigaccedilatildeo podem permitir o planejamento do uso da terra com vistas ao desenvolvimento sustentaacutevel Essas accedilotildees poderiam minimizar a degradaccedilatildeo das terras eou da baixa taxa de retorno econocircmico que afetam em muitos casos o pleno sucesso dos projetos irrigados

A praacutetica da irrigaccedilatildeo no entanto tem sido apresentada por vaacuterios especialistas como a teacutecnica mais adequada para garantir a produccedilatildeo agriacutecola e reduzir os riscos de perdas em virtude das variaccedilotildees pluviomeacutetricas ocorridas na maior parte do Nordeste brasileiro (SOUSA et al 2003) Esses riscos satildeo constantes em regiatildeo caracterizada por clima semiaacuterido com ocorrecircncias frequentes de perdas de rendimento a cada safra agriacutecola especialmente em cultivos natildeo irrigados (SOUZA et al 2007)

Devido agrave crescente necessidade de um planejamento adequado e sustentaacutevel das atividades humanas o entendimento dos ecossistemas e principalmente da prestaccedilatildeo de serviccedilos ambientais por esses ambientes tornou-se imperativo (SANCHEZ et al 2009) O conhecimento dos recursos naturais (solos clima vegetaccedilatildeo e relevo) constitui parte do embasamento indispensaacutevel para a avaliaccedilatildeo do potencial de uso das terras Estas informaccedilotildees combinadas com os contextos sociais econocircmicos e culturais levam agrave possibilidade de anaacutelise das oportunidades das restriccedilotildees e dos impactos ligados ao uso da terra Desse modo eacute possiacutevel identificar aacutereas com maior ou menor aptidatildeo para as mais diversas atividades sejam agriacutecolas ou natildeo considerando aspectos de equidade e justiccedila social e responsabilidade no uso dos recursos naturais visando benefiacutecios coletivos (BENEDETTI et al 2008)

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A expressatildeo ldquodiagnoacutestico ambientalrdquo tem sido usada com diferentes conotaccedilotildees por oacutergatildeos ambientais universidades associaccedilotildees profissionais etc Contudo diagnoacutestico ambiental pode ser definido como o conhecimento de todos os componentes ambientais de uma determinada aacuterea para a caracterizaccedilatildeo da sua qualidade ambiental (PAULINO 2010) Portanto elaborar um diagnoacutestico ambiental eacute interpretar a situaccedilatildeo ambiental dessa aacuterea a partir da interaccedilatildeo e da dinacircmica de seus componentes quer relacionado aos elementos fiacutesicos e bioloacutegicos quer aos fatores socioculturais A caracterizaccedilatildeo da situaccedilatildeo ou da qualidade ambiental pode ser realizada com objetivos diferentes Um deles eacute servir de base para o conhecimento e o exame da situaccedilatildeo ambiental visando traccedilar linhas de accedilatildeo ou tomar decisotildees para prevenir controlar e corrigir problemas ambientais como poliacuteticas ambientais e programas de gestatildeo ambiental (VERDUM amp MEDEIROS 2002)

Os fenocircmenos terrestres vecircm sendo a cada dia mais bem compreendidos com a adoccedilatildeo de uma abordagem multi e interdisciplinar por meio da integraccedilatildeo do estudo das diversas variaacuteveis que controlam os sistemas naturais mesmo que modificados em relaccedilatildeo aos originais como por exemplo os ecossistemas agriacutecolas (VIDAL-TORRADO et al 2005)

Conforme Francisco et al (2012) na atualidade o avanccedilo da tecnologia da informaccedilatildeo a disponibilizaccedilatildeo de imagens de sateacutelite em altas resoluccedilotildees e de programas computacionais para a anaacutelise ambiental houve um grande avanccedilo nos estudos relacionados agrave gestatildeo dos recursos naturais Neste contexto o geoprocessamento surge como uma disciplina que utiliza um conjunto de teacutecnicas matemaacuteticas e computacionais na forma de programas o sistema de informaccedilotildees geograacuteficas que possibilita combinaccedilotildees de informaccedilotildees provenientes de diferentes procedimentos tecnoloacutegicos gerando novas informaccedilotildees que auxiliam a tomada de decisotildees em contextos os mais diversos (DUARTE amp BARBOSA 2009)

Portanto este trabalho tem o objetivo de realizar para o Estado da Paraiacuteba o mapeamento das terras potencialmente irrigaacuteveis do projeto de integraccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco utilizando geotecnologias Material e Meacutetodos A aacuterea de estudo compreende a bacia Alto Paraiacuteba com aacuterea de 671739 kmsup2 localizada sobre o Planalto da Borborema ao centro sul do Estado da Paraiacuteba divisa ao sul com Pernambuco (PARAIacuteBA 2006) (Figura 1)

Figura 1 Localizaccedilatildeo e hipsometria da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2014)

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A bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba estaacute inserida na Regiatildeo Geograacutefica da Borborema Ocidental limitando-se com os municiacutepios de Prata Sumeacute Ouro Velho Amparo Camalauacute Satildeo Sebastiatildeo do Umbuzeiro Zabelecirc Monteiro Satildeo Joatildeo do Tigre Congo Serra Branca Coxixola Carauacutebas Satildeo Joatildeo do Cariri Satildeo domingos Barra de Satildeo Miguel Cabaceiras e Boqueiratildeo como se observa na Figura 2

Figura 2 Municiacutepios da aacuterea de estudo Fonte Adaptado de IBGE (2005)

Conforme Francisco (2010) de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen o clima eacute do tipo Bsh -

Semiaacuterido quente precipitaccedilatildeo predominantemente abaixo de 600 mmano-1 (Figura 3) e temperatura mais baixa devido ao efeito da altitude (400 a 700m) (Figura 1) onde as chuvas da regiatildeo sofrem influecircncia das massas Atlacircnticas de sudeste e do norte

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Figura 2 Pluviosidade meacutedia anual da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2016) De acordo com Sousa et al (2007) a vegetaccedilatildeo representativa da aacuterea de estudo eacute do tipo

caatinga hiperxeroacutefila com as espeacutecies mais encontradas satildeo o marmeleiro (Croton sonderianus Muell Arg) jurema preta (Mimosa tenuiflora Willd Poiret) pereiro (Aspidosperma pyrifolium Mart) e catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul) Outras espeacutecies nativas da regiatildeo estatildeo presentes com poucos exemplares como o angico (Anadenanthera columbrina Vell Brenan) e a aroeira (Myracrodruon urundeuva Allematildeo) Jaacute os cactos satildeo bastante diversificados

Conforme Francisco (2010) eacute uma regiatildeo tradicionalmente pastoril onde tem predominando a criaccedilatildeo de caprinos Outrora com produccedilatildeo expressiva de algodatildeo e na atualidade cultiva palma e culturas alimentares

A aacuterea de estudo ocorrem classes predominantes de solos descritas no Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba (PARAIacuteBA 1978) diferem pela diversidade geoloacutegica pedoloacutegica e geomorfoloacutegica atendendo tambeacutem a uma diversidade de caracteriacutesticas de solo relacionadas agrave morfologia cor textura estrutura declividade e pedregosidade e outras caracteriacutesticas justificada pelo fato de que no semiaacuterido o tipo de solo determina a dinacircmica da aacutegua quanto agrave drenagem retenccedilatildeo ou disponibilidade condicionando por conseguinte os sistemas de produccedilatildeo agriacutecola (Figura 4)

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Figura 4 Classes de solos da bacia hidrograacutefica Alto Paraiacuteba

Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006) Para o desenvolvimento deste trabalho foi utilizado arquivo digital fornecido pela Agecircncia

Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba-AESA da aacuterea de transposiccedilatildeo do rio Satildeo Francisco e da bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba e importado para o programa SPRING 54 na base de dados na projeccedilatildeo UTMSAD69 de Francisco (2010) e atualizadas por Francisco et al (2016) foram elaborados os mapas e calculados as suas respectivas aacutereas Para o mapeamento do potencial de terras para irrigaccedilatildeo foi importado ao SIG o arquivo digital fornecido pela AESA (2012) da classificaccedilatildeo conforme Bureau of Reclamation (USA 1953) e utilizada por PARAIacuteBA (2006) adotando quatro classes de terras consideradas araacuteveis e duas consideradas natildeo-araacuteveis As seis classes de terras e suas caracteriacutesticas foram definidas da seguinte forma Classe 1 Terras araacuteveis altamente adequadas para agricultura irrigada Classe 2 Terras araacuteveis com moderada aptidatildeo para agricultura irrigada Classe 3 Terras araacuteveis com aptidatildeo restrita para agricultura irrigada Classe 4 Terras araacuteveis de uso especial Classe 5 Terras natildeo-araacuteveis mas em situaccedilatildeo provisoacuteria Classe 6 Terras natildeo-araacuteveis Apoacutes foi realizado uma anaacutelise das aacutereas potencialmente irrigaacuteveis que ficam proacuteximas a transposiccedilatildeo Resultados e Discussatildeo De acordo com a Figura 5 observa-se Terras araacuteveis com aptidatildeo restrita da classe 3 com aacuterea de 18832 km2 representando 28 da aacuterea total Conforme PARAIacuteBA (2006) estas terras possuem apenas os requerimentos miacutenimos para irrigaccedilatildeo As deficiecircncias corrigiacuteveis ou natildeo podem ser relativas ao solo agrave topografia e agrave drenagem e individualmente ou combinadas satildeo mais intensas que na classe 2 Podem ter limitaccedilotildees quanto agrave fertilidade muito baixa textura arenosa topografia irregular salinidade moderada drenagem restrita entre outras Tais limitaccedilotildees satildeo suscetiacuteveis de correccedilatildeo a custos relativamente altos podendo algumas delas ser incorrigiacuteveis Tecircm aptidatildeo para um restrito nuacutemero de culturas adaptaacuteveis mas com manejo adequado podem produzir economicamente As Terras araacuteveis com aptidatildeo restrita satildeo compostas pelos solos Aluviais Eutroacuteficos atualmente reclassificados por Campos e Queiroz (2006) como Solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos e de acordo com Cavalcante et al (2005) satildeo solos de grande importacircncia no que diz respeito agrave exploraccedilatildeo agriacutecola e pecuaacuteria da regiatildeo semiaacuterida poreacutem apresentam limitaccedilotildees muito fortes pela

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falta daacutegua Com auxiacutelio da irrigaccedilatildeo podem ser utilizados para o cultivo intensivo de forrageiras e diversas outras culturas As aacutereas de cotas regionais mais baixas onde se acumulam as aacuteguas provenientes das circunvizinhanccedilas e os solos jaacute possuem Na+ trocaacutevel Estes fatores reunidos concorrem para que estes solos sejam muito susceptiacuteveis agrave salinizaccedilatildeo

Figura 5 Aptidatildeo para irrigaccedilatildeo da aacuterea de estudo Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006) AESA (2012)

Observa-se Terras araacuteveis de uso especial da classe 4 (Figura 3) onde apresenta aacuterea de 43394 km2 representando 646 do total No entanto essas aacutereas natildeo estatildeo proacuteximas da aacuterea de influecircncia da transposiccedilatildeo do rio Satildeo Francisco Conforme PARAIacuteBA (2006) estas podem ter uma excessiva deficiecircncia especiacutefica ou deficiecircncias suscetiacuteveis de correccedilatildeo a alto custo ou ainda apresentar deficiecircncias incorrigiacuteveis que limitam sua utilidade para determinadas culturas muito adaptadas ou meacutetodos especiacuteficos de irrigaccedilatildeo As deficiecircncias nessa classe podem ser a drenagem inadequada topografia ondulada pequena profundidade efetiva excessiva pedregosidade textura grossa salinidade e ou sodicidade Possuem capacidade de pegamento com grande amplitude de variaccedilatildeo Essa classe estaacute relacionada com a ocorrecircncia do Podzoacutelico Vermelho Amarelo Eutroacutefico Tb com A moderado textura meacutedia cascalhenta fase caatinga hipoxeroacutefila relevo ondulado + Solos Litoacutelicos Eutroacuteficos com A fraco textura arenosa eou meacutedia fase pedregosa e rochosa caatinga hipoxeroacutefila relevo ondulado e forte ondulado substrato gnaisse e granito + Afloramentos de Rocha com a ocorrecircncia do Regossolo Eutroacutefico com fragipatilde com A fraco textura arenosa fase caatinga hipoxeroacutefila relevo suave ondulado + Solos Litoacutelicos Eutroacuteficos com A fraco textura arenosa eou meacutedia fase pedregosa e rochosa caatinga hipoxeroacutefila relevo ondulado substrato gnaisse e granito + Afloramentos de Rocha e pela ocorrecircncia do Vertissolo com A moderado fase pedregosa caatinga hiperxeroacutefila relevo suave ondulado + Solos Litoacutelicos Eutroacuteficos com A fraco textura arenosa eou meacutedia fase pedregosa caatinga hiperxeroacutefila relevo suave ondulado substrato gnaisse e granito De acordo com Francisco (2010) estes solos podem ser identificados por caracteriacutesticas relativas ao caraacuteter raso veacutertico naacutetrico ou argiacutelico que ocorre na regiatildeo do Cariris do Paraiacuteba sobre o Planalto da Borborema e do Planossolo Naacutetrico Oacutertico tiacutepico e do Vertissolo

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As Terras natildeo araacuteveis da classe 6 (Figura 3) apresentam aacuterea de 609513 km2 representando 9074 do total Conforme PARAIacuteBA (2006) estas incluem as terras que natildeo satisfazem os requisitos miacutenimos das outras classes e portanto satildeo inadequadas para irrigaccedilatildeo convencional Geralmente compreendem terras com solos rasos terras com solos influenciados por sais e de recuperaccedilatildeo muito difiacutecil devido agrave textura muito argilosa posiccedilatildeo ou condiccedilotildees do substrato terras com textura arenosa tendo baixa capacidade de retenccedilatildeo de aacutegua disponiacutevel terras dissecadas e severamente erodidas terras representadas por canais de transbordamento e escoamento terras com muita pedregosidade e ou rochosidade terras muito elevadas ou com topografia excessivamente declivosa ou complexa e todas as outras aacutereas obviamente natildeo-araacuteveis Nas Terras natildeo araacuteveis da classe 6 no iniacutecio da aacuterea de influecircncia da Transposiccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco na calha do rio Paraiacuteba ocorrem o Bruno Natildeo Caacutelcico atualmente reclassificados por Campos e Queiroz (2006) como Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico e de acordo com Cavalcante et al (2005) que tendo em vista as condiccedilotildees do solo e o clima regional verifica-se que o aproveitamento com pecuaacuteria eacute indicado desde que sejam feitas reservas de forragens para o periacuteodo seco bem como seja intensificado o cultivo de palma forrageira aleacutem do aproveitamento intensivo das vazantes Saacute e Angelotti (2009) afirmam que os Luvissolos Crocircmicos (TCo) e Hipocrocircmicos (TPo) oacuterticos e tiacutepicos ou com caraacuteter litoacutelico veacutertico ou planossoacutelico que se localizam predominantemente sobre o Planalto da Borborema Estes solos por terem sido intensivamente cultivado com a cultura do algodatildeo e serem particularmente susceptiacuteveis a erosatildeo encontram-se bastante degradados representando na Paraiacuteba as aacutereas com mais altos graus de desertificaccedilatildeo As Terras natildeo araacuteveis da classe 6 tambeacutem eacute composta pelos Solos Litoacutelicos Eutroacuteficos localizado principalmente na metade do curso do Rio Paraiacuteba atualmente reclassificados por Campos e Queiroz (2006) como Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e de acordo com Cavalcante et al (2005) estes apresentam baixas condiccedilotildees para um aproveitamento agriacutecola racional tendo em vista as limitaccedilotildees fortes existentes provocadas pelo relevo forte ondulado pedregosidade rochosidade e reduzida profundidade dos solos aleacutem da deficiecircncia de aacutegua que soacute permite a presenccedila de culturas resistentes agrave estiagem Soacute eacute possiacutevel a exploraccedilatildeo destes solos pelos sistemas primitivos de agricultura jaacute existentes Francisco (2010) comenta que os Neossolos Litoacutelicos satildeo solos mais rasos pedregosos e rochosos associado a Afloramentos de Rochas predominantes em aacuterea de relevo forte ondulado e montanhoso ao sul acompanhando a calha do rio Paraiacuteba A classe 6 das Terras natildeo araacuteveis tambeacutem ocorrem os Vertisols mais proacuteximos ao Accedilude Epitaacutecio Pessoa atualmente reclassificados por Campos e Queiroz (2006) como Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico e de acordo com Cavalcante et al (2005) satildeo solos onde a principal limitaccedilatildeo ao uso agriacutecola destes decorre da falta daacutegua que eacute muito forte Tambeacutem concorrem para isto a forte susceptibilidade agrave erosatildeo grande pedregosidade e pequena profundidade dos solos A exploraccedilatildeo com pecuaacuteria deve ser intensificada com a cultura da palma forrageira facilitando a reserva de alimentos para o periacuteodo seco e cultivo de forrageiras nas partes baixas Deve-se ressaltar que o controle da erosatildeo deve ser muito intenso nestes solos De acordo com EMBRAPA (1994) avaliando o potencial das Terras para irrigaccedilatildeo no Nordeste para todas as classes encontradas neste trabalho implicam numa rigorosa seleccedilatildeo de aacutereas e na adoccedilatildeo de praacuteticas conservacionistas para utilizaccedilatildeo dessas terras para a irrigaccedilatildeo Deve ser levado em conta que a precisatildeo das informaccedilotildees apresentadas nas conclusotildees deste trabalho estaacute diretamente relacionada ao niacutevel de generalizaccedilatildeo imposto pela escala do levantamento de solo (1200000) base deste trabalho A aacuterea de estudo apesar de predominar terras natildeo araacuteveis possui aacutereas natildeo mapeadas devido a escala que satildeo propiacutecias agrave exploraccedilatildeo da agricultura irrigada desde que se utilize manejo adequado de irrigaccedilatildeo Nas Figuras 6 e 7 observa-se a cobertura dos solos nas aacutereas da transposiccedilatildeo que ocorrem em Luvissolos propensos a erosatildeo com vegetaccedilatildeo de caatinga esparsa ou em aacuterea de Neossolos Litoacutelicos pedregosos com cobertura vegetal de porte menor de densidade

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Figura 6 Parte do trecho do Eixo Leste do Projeto de Transposiccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco

Fonte IBAMA (2018)

Figura 7 Setor da Transposiccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco no Estado da Paraiacuteba

Fonte ParaiacutebaOnline (2018)

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Conclusatildeo Devido agrave escala de trabalho natildeo foi possiacutevel mapear aacutereas menores havendo a possibilidade de

existirem pequenas aacutereas que natildeo foram identificadas neste trabalho De conformidade com os estudos realizados observou-se que somente 28 da aacuterea total da

bacia do Alto Rio Paraiacuteba representando 18832 km2 de Terras araacuteveis da classe 3 tem aptidatildeo a irrigaccedilatildeo mas com restriccedilatildeo onde ocorrem solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos de grande importacircncia agriacutecola da regiatildeo semiaacuterida e que com auxiacutelio da irrigaccedilatildeo podem ser utilizados para o cultivo Referecircncias AESA Agecircncia Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa 2011 Disponiacutevel em httpgeoaesapbgovbr Acesso em 9 de julho 2018 AMARAL F C S DO Sistema brasileiro de classificaccedilatildeo de terras para irrigaccedilatildeo enfoque na Regiatildeo Semi-Aacuterida Convecircnio Embrapa SolosCODEVASF Rio de Janeiro Embrapa Solos 2005 218p BENEDETTI M M SPAROVEK G COOPER M CURI N CARVALHO FILHO A DE Representatividade e potencial de utilizaccedilatildeo de um banco de dados de solos do Brasil Revista Brasileira de Ciecircncia do Solo v32 p2591-2600 2008 BRASIL Ministeacuterio da Integraccedilatildeo Projeto Satildeo Francisco Integraccedilatildeo de Bacias Distribuiccedilatildeo da aacutegua 2017 Disponiacutevel em httpwwwintegracaogovbrwebguestdistribuicao-da-agua Acesso em 7 de janeiro de 2018 CAMPOS M C C QUEIROZ S B Reclassificaccedilatildeo dos perfis descritos no Levantamento Exploratoacuterio - Reconhecimento de solos do Estado da Paraiacuteba Revista de Biologia e Ciecircncias da Terra v6 n1 2006 CAVALCANTE F DE S DANTAS J S SANTOS D CAMPOS M C C Consideraccedilotildees sobre a utilizaccedilatildeo dos principais solos no Estado da Paraiacuteba Revista Cientiacutefica Eletrocircnica de Agronomia v4 n8 2005 DUARTE S M A BARBOSA M P Estudo dos recursos naturais e as potencialidades no semiaacuterido estado da Paraiacuteba Engenharia Ambiental v6 n3 p168-189 2009 EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria Centro de pesquisa Agropecuaacuteria do Troacutepico Semi-Aacuterido CPTSA Unidade de Execuccedilatildeo de Pesquisa e Desenvolvimento ndash UEP Recife Avaliaccedilatildeo do potencial das terras para irrigaccedilatildeo no Nordeste Org CAVALCANTI A C RIBEIRO M R ARAUJO FILHO J C SILVA F B R Brasiacutelia 1994 41p FRANCISCO P R M Classificaccedilatildeo e mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando sistemas de informaccedilotildees geograacuteficas 122f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Manejo de Solo e Aacutegua) Centro de Ciecircncias Agraacuterias Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2010 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE SANTOS D Tecnologia da geoinformaccedilatildeo aplicada no mapeamento das terras agrave mecanizaccedilatildeo agriacutecola Revista Educaccedilatildeo Agriacutecola Superior v29 n1 p45-51 2014 FRANCISCO P R M PEDROZA J P BANDEIRA M M SILVA L L DA SANTOS D Mapeamento da insolaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando krigagem Revista de Geografia v33 n1 p248-262 2016 FRANCISCO P R M SANTOS D LIMA E R V DE Potencial Pedoloacutegico do Estado da Paraiacuteba para as principais culturas Campina Grande EDUFCG 2017 102p FRANCISCO P R M MEDEIROS R M DE BANDEIRA M M SILVA L L DA S SANTOS D Oscilaccedilatildeo pluviomeacutetrica anual e mensal no Estado da Paraiacuteba-Brasil Revista de Geografia v33 n3 p141-154 2016 IBAMA Instituo Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renovaacuteveis 2018 Disponiacutevel em httpwwwibamagovbrnoticias436-20181758-ibama-autoriza-operacao-do-eixo-leste-do-projeto-de-transposicao-do-sao-francisco Acesso em 14 de janeiro de 2019 PARAIBA Governo da Paraiacuteba Secretaria de Planejamento e Coordenaccedilatildeo Geral Fundaccedilatildeo Instituto de Planejamento-FIPLAN Potencial e irrigaccedilatildeo e oportunidades agroindustriais no Estado da Paraiacuteba1980 287p PARAIacuteBA Governo do Estado Secretaria de Agricultura e Abastecimento CEPA-PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-Eletro Consult Ltda 1978 448p PARAIacuteBA Secretaria de Estado da Ciecircncia e Tecnologia e do Meio Ambiente Agecircncia Executiva de Gestatildeo de Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba AESA PERH-PB Plano Estadual de Recursos Hiacutedricos Resumo Executivo e Atlas Brasiacutelia DF 2006 112p PARAIBAONLINE Disponiacutevel em httpsparaibaonlinecombr201807transposicao-mpf-constata-que-obras-nao-serao-entregues-no-prazo Acesso em 14 de janeiro de 2018

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PAULINO J A Engenharia no dia a dia 2010 Disponiacutevel em httpengenharianodiaadiablogspotcom201005o-diagnostico-ambientalhtml Acesso em 12 dez 2011 SAacute I B ANGELOTTI F Degradaccedilatildeo ambiental e desertificaccedilatildeo no semiaacuterido brasileiro In Mudanccedilas climaacuteticas e desertificaccedilatildeo no semiaacuterido brasileiro EMBRAPACPATSA Petrolina-PE 53-76p 2008 SANCHEZ P A AHAMED S CARRE F HARTEMINK A E HEMPEL J HUISING J LAGACHERIE P MCBRATNEY A B MCKENZIE N J MENDONCA-SANTOS M D MINASNY B MONTANARELLA L OKOTH P PALM C A SACHS J D SHEPHERD K D VAGEN T G VANLAUWE B WALSH M G WINOWIECKI L A ZHANG G L Digital soil map of the world Science v325 p680-681 2009 SAMPAIO C B V WEILL M DE A M DOURADO C DA S SAMPAIO FILHO C V Classificaccedilatildeo do potencial de terras para irrigaccedilatildeo na regiatildeo do alto da bacia do rio Itapicuru In Reuniatildeo Sul-americana para Manejo e Sustentabilidade da irrigaccedilatildeo em Regiotildees Aacuteridas e Semiaacuteridas 2 Cruz das Almas 2011 AnaisCruz das Almas 2011 SOUSA R F DE BARBOSA M P SOUSA JUacuteNIOR S P DE TERCEIRO NETO C P C MORAIS NETO J M Estudo da degradaccedilatildeo de terras do municiacutepio de Boa Vista - Paraiacuteba Revista Engenharia Ambiental v4 n2 p05-13 2007 SOUSA R F et al Classes de Terras para irrigaccedilatildeo do Assentamento Poccedilos de Baixo Serra de Teixeira - PB In Congresso Nacional de Irrigaccedilatildeo e Drenagem 13 2003 Juazeiro AnaisJuazeiro 2003 SOUSA R F DE BARBOSA M P SOUSA JUacuteNIOR S P DE TERCEIRO NETO C P C LIMA A N DE Solos e classes de terras para irrigaccedilatildeo no municiacutepio de Itaporanga PB Caatinga v20 n4 p116-122 2007 USA Department of Interior Bureau of Reclamation Reclamation manual irrigated land use land classification Denver 1953 54p v5 part2 VIDAL-TORRADO P LEPCSH I F CASTRO S S DE Conceito e aplicaccedilotildees das relaccedilotildees pedologia-geomorfologia em regiotildees tropicais uacutemidas Toacutepicos em Ciecircncia do Solo v4 p145-192 2005 VERDUM R MEDEIROS R M V RIMA - Relatoacuterio de Impacto Ambiental Legislaccedilatildeo Elaboraccedilatildeo e Resultados 4 ed Porto Alegre UFRGS 2002

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Capiacutetulo 14

MAPEAMENTO DA COBERTURA VEGETAL DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA UTILIZANDO GEOTECNOLOGIAS

Hayssa Thyara Silva Barreto1

Paulo Roberto Megna Francisco2 Joatildeo Miguel de Moraes Neto3 Vera Lucia Antunes de Lima4

1Graduanda em Eng Agriacutecola UFCG Campina Grande-PB hayssathyarahotmailcom 2Dr em Eng Agriacutecola UEPB Campina Grande-PB paulomegnagmailcom

3Dr Prof Titular UFPB Campina Grande-PB jmiguelmoraeshotmailcom 4Dra Profa Titular UFCG Campina Grande-PB antuneslimagmailcom

Introduccedilatildeo

O Bioma Caatinga caracteriza-se por apresentar grande diversidade de paisagens principalmente quanto agrave densidade e ao porte das plantas (CARVALHO amp FREITAS 2005) Os padrotildees morfoloacutegicos da vegetaccedilatildeo dependem das condiccedilotildees edafoclimaacuteticas locais podendo apresentar-se desde um porte arboacutereo e denso a arbustivo aberto Com frequecircncia em aacutereas mais impactadas a densidade de plantas lenhosas diminui predominando gramiacuteneas e cactaacuteceas (GUIMARAtildeES 2009)

De acordo com Francisco (2013) tradicionalmente o processo de ocupaccedilatildeo do semiaacuterido nordestino tem levado a uma degradaccedilatildeo contiacutenua do ambiente Nos Cariris da Paraiacuteba o sistema de produccedilatildeo apoiado no binocircmio algodatildeo x gado o reflorestamento com algaroba e a implantaccedilatildeo de pastagem com capim ldquoBuffelrdquo (Cenchrus Ciliaris L) incentivados pelo governo nos anos sessenta a oitenta do seacuteculo passado contribuiacuteram em grande parte para o desmatamento indiscriminado da Caatinga Essas praacuteticas contribuiacuteram em diferentes niacuteveis para a aceleraccedilatildeo da erosatildeo dos solos e quase sempre estatildeo associadas agraves aacutereas mais degradadas dos nuacutecleos de desertificaccedilatildeo do Estado (SAMPAIO et al 2003 OLIVEIRA-GALVAtildeO amp SAITO 2003 SARMENTO et al 2001)

Devido agrave crescente necessidade de um planejamento adequado e sustentaacutevel das atividades humanas o entendimento dos ecossistemas e principalmente da prestaccedilatildeo de serviccedilos ambientais por esses ambientes tornou-se imperativo (SANCHEZ et al 2009) O conhecimento dos recursos naturais (solos clima vegetaccedilatildeo e relevo) constitui parte do embasamento indispensaacutevel para a avaliaccedilatildeo do potencial de uso das terras Estas informaccedilotildees combinadas com os contextos sociais econocircmicos e culturais levam agrave possibilidade de anaacutelise das oportunidades das restriccedilotildees e dos impactos ligados ao uso da terra Desse modo eacute possiacutevel identificar aacutereas com maior ou menor aptidatildeo para as mais diversas atividades sejam agriacutecolas ou natildeo considerando aspectos de equidade e justiccedila social e responsabilidade no uso dos recursos naturais visando benefiacutecios coletivos (BENEDETTI et al 2008) A expressatildeo ldquodiagnoacutestico ambientalrdquo tem sido usada com diferentes conotaccedilotildees por oacutergatildeos ambientais universidades associaccedilotildees profissionais etc A caracterizaccedilatildeo da situaccedilatildeo ou da qualidade ambiental pode ser realizada com objetivos diferentes Um deles eacute servir de base para o conhecimento e o exame da situaccedilatildeo ambiental visando traccedilar linhas de accedilatildeo ou tomar decisotildees para prevenir controlar e corrigir problemas ambientais como poliacuteticas ambientais e programas de gestatildeo ambiental

Os fenocircmenos terrestres vecircm sendo a cada dia mais bem compreendidos com a adoccedilatildeo de uma abordagem multi e interdisciplinar por meio da integraccedilatildeo do estudo das diversas variaacuteveis que controlam os sistemas naturais mesmo que modificados em relaccedilatildeo aos originais como por exemplo os ecossistemas agriacutecolas (VIDAL-TORRADO et al 2005)

Conforme Francisco et al (2012) na atualidade o avanccedilo da tecnologia da informaccedilatildeo a disponibilizaccedilatildeo de imagens de sateacutelite em altas resoluccedilotildees e de programas computacionais para a anaacutelise ambiental houve um grande avanccedilo nos estudos relacionados agrave gestatildeo dos recursos naturais Neste contexto o geoprocessamento surge como uma disciplina que utiliza um conjunto de teacutecnicas matemaacuteticas e computacionais na forma de programas o sistema de informaccedilotildees geograacuteficas que possibilita combinaccedilotildees de informaccedilotildees provenientes de diferentes procedimentos tecnoloacutegicos gerando novas informaccedilotildees que auxiliam a tomada de decisotildees em contextos os mais diversos (DUARTE amp BARBOSA 2009)

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Considerando a possibilidade de utilizar as tecnologias disponiacuteveis e de baixo custo da geoinformaacutetica e de poder contribuir para a realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos da caatinga este trabalho tem como objetivo classificar e mapear a cobertura vegetal das terras da bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba no Estado da Paraiacuteba Material e Meacutetodos A aacuterea de estudo compreende a bacia Alto Paraiacuteba com aacuterea de 671739 kmsup2 localizada sobre o Planalto da Borborema ao centro sul do Estado da Paraiacuteba divisa ao sul com Pernambuco (PARAIacuteBA 2006) (Figura 1)

Figura 1 Localizaccedilatildeo e hipsometria da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2014) Conforme Francisco (2010) de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen o clima eacute do tipo Bsh -

Semiaacuterido quente precipitaccedilatildeo predominantemente abaixo de 600 mmano-1 (Figura 2) e temperatura mais baixa devido ao efeito da altitude (400 a 700m) onde as chuvas da regiatildeo sofrem influecircncia das massas Atlacircnticas de sudeste e do norte

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Figura 2 Pluviosidade (mm) anual meacutedia dos uacuteltimos 30 anos Fonte Francisco et al (2016)

De acordo com Sousa et al (2007) a vegetaccedilatildeo representativa da aacuterea de estudo eacute do tipo

caatinga hiperxeroacutefila com as espeacutecies mais encontradas sendo o marmeleiro (Croton sonderianus Muell Arg) jurema preta (Mimosa tenuiflora Willd Poiret) pereiro (Aspidosperma pyrifolium Mart) e catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul) Outras espeacutecies nativas da regiatildeo estatildeo presentes com poucos exemplares como o angico (Anadenanthera columbrina Vell Brenan) e a aroeira (Myracrodruon urundeuva Allematildeo) Jaacute os cactos satildeo bastante diversificados

Os solos predominantes na aacuterea de estudo (Figura 3) conforme PARAIacuteBA (1978) satildeo os Aluviais Eutroacuteficos que ocorrem ao longo das calhas dos rios os Brunos Natildeo Caacutelcicos e os solos Litoacutelicos Eutroacuteficos distribuiacutedos por toda a aacuterea da bacia como tambeacutem os Vertisols com maior ocorrecircncia no terccedilo inferior da bacia mais proacuteximos ao Accedilude Epitaacutecio Pessoa estes reclassificados para o novo Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos por Campos e Queiroz (2006) como Solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e como Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico respectivamente

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Figura 3 Mapa de solos da bacia hidrograacutefica Alto Paraiacuteba

Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006) Neste trabalho foram utilizadas imagens do sensor TM LANDSAT 5 oacuterbita 215 pontos 65 e 66

de 12102003 periacuteodo seco As imagens foram tratadas utilizando o software ERDAS 85 onde foi executada a correccedilatildeo radiomeacutetrica e obtidas as imagens de radiacircncia e reflectacircncia de acordo com Silva et al (2005a)

Neste procedimento utilizou-se a relaccedilatildeo proposta por Markham e Baker (1987) (Equaccedilatildeo 1)

ND255

abaL ii

iλi

(Eq1)

Em que ai e bi satildeo as radiacircncias espectrais miacutenima e maacutexima (W m-2 sr-1μm-1) ND eacute a intensidade do pixel (nuacutemero inteiro de 0 a 255) e i = 1 2 3 4 5 e 7 corresponde agraves bandas 1 2 3 4 5 e 7 do TM - LANDSAT 5

De posse dos mapas de radiacircncia espectral de cada banda informaccedilotildees sobre o cosZ e irradiacircncia espectral no topo da atmosfera (Tabela 4) para cada banda estimaraacute a refletacircncia espectral planetaacuteria em cada banda (BASTIAANSSEN 1995) (Equaccedilatildeo 2)

rλi

λiλi

dcosk

Lπρ

Z (Eq 2)

Em que ρpi eacute reflectacircncia planetaacuteria da banda i Kλi eacute a irradiacircncia solar espectral no topo da atmosfera (Tabela 1) cosZ eacute o acircngulo zenital do Sol e dr eacute o inverso do quadrado da distacircncia relativa Terra ndash Sol - ds em unidades astronocircmicas (IQBAL 1983) dado pela Equaccedilatildeo 3

119889119904 = 1 + 00167 119904119890119899 [2 π (J minus 935)

365] (Eq 3)

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Sendo J = o dia Juliano e o argumento da funccedilatildeo seno se encontra em radiano Por sua vez o acircngulo Zenital do Sol natildeo precisou ser calculado pois se encontrava disponiacutevel no cabeccedilalho das imagens adquiridas para este trabalho Tabela 1 Descriccedilatildeo das bandas do Mapeador Temaacutetico do LANDSAT 5 com os correspondentes intervalos de comprimento de onda coeficientes de calibraccedilatildeo (radiacircncia miacutenima ndash a e maacutexima ndash b) e irradiacircncias espectrais no topo da atmosfera

Bandas Comprimento de

Onda (μm)

Coeficientes de Calibraccedilatildeo

)μmsr(Wm 112

a b

Irradiacircncia Espectral no Topo da Atmosfera

)μm(Wm 12

1 (azul) 045 ndash 052 -152 1930 1957 2 (verde) 052 ndash 060 -284 3650 1826

3 (vermelho) 063 ndash 069 -117 2640 1554 4 (IV-proacuteximo) 076 ndash 079 -151 2210 1036

5 (IV-meacutedio) 155 ndash 175 -037 302 2150 6 (IV-termal) 104 ndash 125 12378 15303 - 7 (IV-meacutedio) 208 ndash 235 -015 165 8067

Fonte Allen et al (2002)

Para obtenccedilatildeo do Iacutendice de Vegetaccedilatildeo da Diferenccedila Normalizada (NDVI) foi utilizada a Equaccedilatildeo 4

NDVI =(rρ4 ndash rρ3)

(rρ4 + rρ3) (Eq 4)

Em que rρ4 e rρ3 correspondem agraves reflectacircncias planetaacuterias das bandas 4 e 3 do TM-LANDSAT 5

Com o objetivo de mapear a vegetaccedilatildeo de caatinga atraveacutes do NDVI foi criada uma base de dados

no SPRING 55 na projeccedilatildeo UTMSAD69 registrando e importando a imagem-iacutendice de vegetaccedilatildeo e classificando-a com a utilizaccedilatildeo do programa LEGAL

Na Linguagem Algeacutebrica para gerar o mapa de cobertura do solo foi definida de acordo com os tipos (Tabela 1) conforme metodologia proposta por Francisco (2013) Apoacutes foi gerado o caacutelculo das aacutereas das classes

Tabela 2 Classes de NDVI

Classes NDVI Arboacuterea Subarboacuterea densa gt 0300

Subarboacuterea Arbustiva densa 0285 - 0300 Arbustiva Subarboacuterea densa 0265 - 0285 Arbustiva Subarboacuterea aberta 0250 - 0265

Arbustiva Subarbustiva aberta 0225 - 0250 Subarbustiva Arbustiva rala 0180 - 0225

Subarbustiva Arbustiva muito rala 0150 - 0180 Solo exposto 0 - 0150

Corpos drsquoaacutegua lt 0 Fonte Francisco (2013) Resultados e Discussatildeo Na Tabela 3 da anaacutelise estatiacutestica descritiva das imagens-iacutendice do NDVI observa-se os valores miacutenimos e maacuteximos encontrados para a imagem-iacutendice da aacuterea do ano de 2003 que variam entre -270 e 0811 com uma meacutedia de 0182

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Tabela 3 Estatiacutestica descritiva das imagens NVDI

Descriccedilatildeo Valores

Nuacutemero de Pontos 7429626 Nuacutemero de Pontos Vaacutelidos 7429626

Meacutedia 0182 Variacircncia 00045

Desvio Padratildeo 0067 Coeficiente de Variaccedilatildeo 0369

Coeficiente de Assimetria 0534 Coeficiente de Curtose 1989

Valor Miacutenimo -270 Quartil Inferior 0145

Mediana 0172 Quartil Superior 0208

Valor Maacuteximo 0811

Francisco et al (2012) estudando a degradaccedilatildeo da vegetaccedilatildeo da bacia hidrograacutefica do rio Taperoaacute contiacutegua a bacia em estudo encontraram para a imagem-iacutendice do ano de 1996 que variam entre -0994 e 0809 com uma meacutedia de 0226 Jaacute para valores da imagem-iacutendice de 2009 variaram entre -0991 e 0813 com uma meacutedia de 0252 Valores bem proacuteximos ao encontrado por este trabalho mas com menores valores Lopes et al (2010) avaliando mudanccedilas na cobertura vegetal a partir do IVDN na bacia hidrograacutefica do rio Briacutegida (Pernambuco) obtiveram respectivamente valores miacutenimo maacuteximo e meacutedio para o ano de 1985 da ordem de 009 024 e 012 Para 2001 os valores obtidos foram de 009 042 e 014 Segundo Parkinson (1997) valores tiacutepicos de IVDN para florestas uacutemidas tropicais satildeo da ordem de 06 Kaufman e Holben (1993) encontraram em algumas regiotildees do Nordeste valores de IVDN entre 015 e 062 No histograma da Figura 4 observa-se a curva de distribuiccedilatildeo dos valores de refletacircncia da imagem-iacutendice de 2003 Variam entre -035 e 085 e esta caracteriacutestica demonstra que a maioria dos pixels se concentra nestes valores de refletacircncia

Figura 4 Histograma da imagem-iacutendice de NDVI

Saacute et al (2008) avaliando o IVDN na regiatildeo do Araripe Pernambucano relatam que o valor miacutenimo encontrado foi de -074 e o maacuteximo de 0796 o valor meacutedio foi de 0282 Os valores de IVDN entre 0201 e 0278 correspondem a uma vegetaccedilatildeo de Savana Esteacutepica Arborizada e Florestada que se encontram degradada Nas aacutereas de Mata Ciliar o IVDN variou entre 0490 a 0797 De acordo com Francisco et al (2015) e Francisco et al (2016) setembro eacute considerado o mecircs mais seco e com relaccedilatildeo agrave distribuiccedilatildeo anual observaram a alta variabilidade espacial de precipitaccedilatildeo

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onde o setor central do Estado (regiotildees CaririCurimatauacute) com os menores valores de precipitaccedilatildeo em torno de 300 a 500mm Estes dados ajudam a explicar os menores iacutendices de valores na imagem-iacutendice de NDVI deste trabalho Pelos dados obtidos (Tabela 4) e pela Figura 5 observa-se que em condiccedilatildeo de maior proteccedilatildeo do solo as classes de vegetaccedilatildeo densa Arboacuterea Subarboacuterea densa Subarboacuterea arbustiva densa Arbustiva subarboacuterea densa somam 16879 km2 um percentual de 367 da aacuterea da bacia e ocupam em grande parte aacutereas de mais difiacutecil acesso de solos rasos e declivosos cabeceiras da bacia onde recebem maior influecircncia orograacutefica das chuvas

Figura 5 Mapa da cobertura vegetal da bacia

Fonte Adaptado de AESA (2002) INPE (2012) Tabela 4 Classes de vegetaccedilatildeo da bacia

Classes de vegetaccedilatildeo Aacuterea Arboacuterea subarboacuterea muito densa - -

Arboacuterea subarboacuterea densa 33762 503 Subarboacuterea densa - -

Subarboacuterea arbustiva densa 8701 130 Arbustiva subarboacuterea densa 14991 223 Arbustiva subarboacuterea aberta 15595 232

Arbustiva subarbustiva aberta 41778 622 Subarbustiva arbustiva rala 195764 2914

Subarbustiva arbustiva muito rala 158148 2354 Solo exposto 145872 2172 Corpo drsquoaacutegua 2339 035

Nuvem 54790 816 Aacuterea total 671739 10000

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Figura 6 Classe de vegetaccedilatildeo em aacutereas com declividade

Eacute possiacutevel afirmar que as aacutereas menos protegidas pela vegetaccedilatildeo representadas pelas classes de mapeamento Subarbustiva arbustiva rala e muito rala abrangem uma superfiacutecie de 57454 km2 que corresponde a 856 do total da bacia Estas satildeo aacutereas que se distribuem em grande parte na aacuterea central e ao longo da drenagem e estatildeo relacionadas com a ocorrecircncia dos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e o Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico Considerando as aacutereas de vegetaccedilatildeo de caatinga aberta Arbustiva subarboacuterea aberta Arbustiva subarbustiva aberta que correspondem a uma aacuterea de 57373 km2 que representa 854 da aacuterea da bacia (Figura 7) e como Francisco et al (2013) satildeo aacutereas de pastejo para os animais e estes padrotildees de vegetaccedilatildeo ocupam posiccedilotildees intermediaacuterias na paisagem e normalmente ocorrem sobre solos mais rasos inapropriados para agricultura devido as condiccedilotildees climaacuteticas

Figura 7 Classe de vegetaccedilatildeo Arbustiva

A classe solo exposto ocorre em 2172 (145872 km2) da aacuterea da bacia concentrando-se no seu terccedilo inferior e meacutedio ao longo do rio Paraiacuteba estando aiacute associada talvez ao uso agriacutecola e as caracteriacutesticas dos Luvissolos por serem mais erodiacuteveis (Figura 8) corroborando com Chaves et al (2015) e com os Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico rasos e pedregosos

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Figura 8 Classe de solo exposto

Por esta metodologia natildeo foram identificadas classes de vegetaccedilatildeo Arboacuterea subarboacuterea muito densa e Subarboacuterea densa devido a localizaccedilatildeo no Bioma Caatinga e aos seus tipos de solos rasos e pedregosos da aacuterea De acordo com Francisco et al (2012) os autores ressaltam que as imagens correspondem ao periacuteodo seco e isso eacute o que explica em parte que a cobertura vegetal esteja mais degradada ou em dormecircncia situaccedilatildeo tiacutepica da caatinga hiperxeroacutefila seca A seleccedilatildeo da imagem do periacuteodo seco corrobora com diversos trabalhos que tem utilizado o periacuteodo seco para avaliar a biomassa da caatinga como Francisco et al (2012) e como Francisco (2013) que encontraram um alto coeficiente de determinaccedilatildeo (r2 = 07587) permitindo estabelecer com boa margem de precisatildeo estimativas da cobertura vegetal a partir das leituras de NDVI pois de acordo com Menezes e Netto (2001) eacute um iacutendice amplamente utilizado e recomendado pela ONU para avaliar a vegetaccedilatildeo nos trabalhos sobre desertificaccedilatildeo em todo o mundo Francisco et al (2013) e Alves et al (2009) comentam que o semiaacuterido nordestino desde o seacuteculo XVII foi ocupado pela expansatildeo da pecuaacuteria extensiva em campo aberto que se fez agrave custa da caatinga onde os criadores de gado passaram a usar a queima do pasto deixando nas aacutereas uma grande quantidade de animais acima da capacidade de suporte das mesmas Jaacute para Medeiros (2006) esta forma de utilizaccedilatildeo vem causando degradaccedilotildees fortes e por vezes irreversiacuteveis do ecossistema e acaba por propiciar uma mudanccedila no ritmo dos elementos formadores desse bioma e desencadeia mudanccedilas no ambiente com um elevado iacutendice de degradaccedilatildeo em algumas regiotildees expondo o solo aos agentes intempeacutericos acarretando processos erosivos provocados pelo escoamento superficial que vatildeo degradar os solos Segundo Alves (2009) as causas da desertificaccedilatildeo na Paraiacuteba natildeo diferem das que satildeo encontradas em outros estados nordestinos Elas satildeo decorrentes do uso inadequado dos recursos naturais de praacuteticas agriacutecolas inapropriadas e sobretudo de modelos de desenvolvimento macro e microeconocircmicos de curto prazo Outro grave aspecto a considerar satildeo as praacuteticas agriacutecolas tradicionais geralmente associadas a um sistema concentrado de propriedade da terra e da aacutegua conduzindo a graves problemas socioeconocircmicos que se aprofundam quando sobrevecircm as secas

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Conclusatildeo Com a utilizaccedilatildeo das teacutecnicas de geoprocessamento do sensoriamento remoto e

desenvolvimento da linguagem algeacutebrica pocircde-se chegar a resultados satisfatoacuterios com rapidez e precisatildeo

A utilizaccedilatildeo de imagem orbital de meacutedia resoluccedilatildeo espacial a classificaccedilatildeo pelo NDVI em 9 classes foi satisfatoacuteria para a separaccedilatildeo das fisionomias existentes na aacuterea estudada A cobertura do solo da aacuterea de estudo encontra-se em processo de degradaccedilatildeo com 744 classificadas como Subarbustiva arbustiva rala e muito rala distribuiacuteda por quase toda a bacia juntamente com a classe solo exposto com a ocorrecircncia dos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e o Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico Referecircncias AESA Agecircncia Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa 2011 Disponiacutevel em httpgeoaesapbgovbr Acesso em 9 de julho 2018 ALVES J J A Caatinga do Cariri Paraibano Geonomos n17 v1 p19-25 2009 ALLEN R BASTIAANSSEN W WATERS R TASUMI M TREZZA R Surface energy balance algorithms for land (SEBAL) Idaho implementation ndash Advanced Training and Userrsquos Manual 2002 97p BARET F GUYOT G Potentials and limits of vegetation indices for LAI and APAR assessment Remote Sensing of Environment v35 p161-173 1991 BASTIAANSSEN W G M Regionalization of surface flux densities and moisture indicators in composite terrain A Remote sensing approach under clear skies in Mediterranean climates 273p Thesis Wageningen Agricultural University The Netherlands 1995 BENEDETTI M M SPAROVEK G COOPER M CURI N CARVALHO FILHO A DE Representatividade e potencial de utilizaccedilatildeo de um banco de dados de solos do Brasil Revista Brasileira de Ciecircncia do Solo v32 p2591-2600 2008 BRASIL Ministeacuterio da Agricultura Levantamento Exploratoacuterio e de Reconhecimento dos Solos do Estado da Paraiacuteba Rio de Janeiro Convecircnio MACONTAUSAIDBRASIL 1972 (Boletins DPFS-EPE-MA 15 - Pedologia 8) CAMPOS M C C QUEIROZ S B Reclassificaccedilatildeo dos perfis descritos no Levantamento Exploratoacuterio - Reconhecimento de solos do estado da Paraiacuteba Revista de Biologia e Ciecircncias da Terra v6 n1 p45-50 2006 CARVALHO V C DE FREITAS M W D DE Mapeamento das paisagens em niacutevel de geosistema de trecircs aacutereas representativas do bioma Caatinga In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto 12 2005 Goiacircnia AnaisGoiacircnia INPE p2087-2099 2005 CAVALCANTE F DE S DANTAS J S SANTOS D CAMPOS M C C Consideraccedilotildees sobre a utilizaccedilatildeo dos principais solos no estado da Paraiacuteba Revista Cientiacutefica Eletrocircnica de Agronomia v4 n8 2005 CHAVES I DE B FRANCISCO P R M LIMA E R V DE CHAVES L H G Modelagem e mapeamento da degradaccedilatildeo da caatinga Revista Caatinga v28 n1 p183-195 2015 DUARTE S M A BARBOSA M P Estudo dos recursos naturais e as potencialidades no semiaacuterido estado da Paraiacuteba Engenharia Ambiental v6 n3 p168-189 2009 EMBRAPA Centro Nacional de Pesquisa de Solos Sistema brasileiro de classificaccedilatildeo de solos Brasiacutelia Embrapa Produccedilatildeo de Informaccedilatildeo Rio de Janeiro Embrapa Solos 2006 FRANCISCO P R M Classificaccedilatildeo e mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando sistemas de informaccedilotildees geograacuteficas Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Manejo de Solo e Aacutegua) Centro de Ciecircncias Agraacuterias Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2010 FRANCISCO P R M Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo do Bioma Caatinga da bacia hidrograacutefica do rio Taperoaacute PB 97f Tese (Doutorado em Engenharia Agriacutecola) Centro de Tecnologia e Recursos Naturais Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G BRANDAtildeO Z N LIMA E R V DE SILVA B B DA Mapeamento da vulnerabilidade das terras da bacia hidrograacutefica do rio Taperoaacute Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v6 n2 p271-286 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE Detecccedilatildeo de mudanccedila de vegetaccedilatildeo de caatinga Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v5 n6 p1473-1487 2012 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE SILVA B B DA Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo das terras semiaacuteridas In Congresso Brasileiro de Engenharia Agriacutecola 42 2013 Fortaleza AnaisFortaleza 2013

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FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE Mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo agriacutecola - Estado da Paraiacuteba Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v5 n2 p233ndash249 2012 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE BANDEIRA M M SILVA B B DA Mapeamento da caatinga com uso de geotecnologia e anaacutelise da umidade antecedente em bacia hidrograacutefica Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v5 n3 p676-693 2012 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE SANTOS D Tecnologia da geoinformaccedilatildeo aplicada no mapeamento das terras agrave mecanizaccedilatildeo agriacutecola Revista Educaccedilatildeo Agriacutecola Superior v29 n1 p45-51 2014 FRANCISCO P R M MEDEIROS R M DE BANDEIRA M M SILVA L L DA S SANTOS D Oscilaccedilatildeo pluviomeacutetrica anual e mensal no Estado da Paraiacuteba-Brasil Revista de Geografia v33 n3 p141-154 2016 FRANCISCO P R M MEDEIROS R M DE SANTOS D MATOS R M DE Classificaccedilatildeo Climaacutetica de Koumlppen e Thornthwaite para o Estado da Paraiacuteba Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v8 n4 p1006-1016 2015 FRANCISCO P R M MEDEIROS R M DE MATOS R M DE BANDEIRA M M SANTOS D Anaacutelise e mapeamento dos iacutendices de umidade hiacutedrico e aridez atraveacutes do BHC para o Estado da Paraiacuteba Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v8 n4 p1093-1108 2015 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE Estimativa da degradaccedilatildeo da biomassa da vegetaccedilatildeo de caatinga atraveacutes de iacutendices de vegetaccedilatildeo Polecircmca v12 n2 p306-321 2013 GUIMARAtildeES A P Dinacircmica da resposta espectral da vegetaccedilatildeo de caatinga na bacia hidrograacutefica do accedilude Soledade utilizando teacutecnicas de sensoriamento remoto Dissertaccedilatildeo (Mestrado) Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2009 HOLBEN B N TUCKER C J FAN C J Spectral assessment of soybean leaf area and leaf biomass Photogrammetric Engineering and Remote Sensing n46 p651-656 1980 IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica 2009 Disponiacutevel em httpwwwibgegovbr Acesso em 12 marccedilo de 2011 IQBAL M An introduction to solar radiation Academic Press Toronto 1983 KAUFMAN Y J HOLBEN N B Calibration of the AVHRR visible and near-IR by atmospheric scattering ocean glint and desert reflection International Journal Remote Sensing v14 n1 p21-52 1993 LOPES H L CANDEIAS A L B ACCIOLY L J O SOBRAL M DO C M PACHECO A P Paracircmetros biofiacutesicos na detecccedilatildeo de mudanccedilas na cobertura e uso do solo em bacias hidrograacuteficas Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental v14 n11 p1210ndash1219 2010 MARKHAM B L BARKER J L Thematic mapper bandpass solar exoatmospherical irradiances Int Journal of Remote Sensing v8 n3 p517-523 1987 MEDEIROS E R DE Caracterizaccedilatildeo dos processos degradacionais no municiacutepio de Satildeo Joatildeo do Cariri-PB (Monografia) UFPB Joatildeo Pessoa-PB 2006 MENESES P R NETTO J S M Sensoriamento remoto reflectacircncia dos alvos naturais Brasiacutelia UnB Planaltina Embrapa Cerrados 2001 NOVO E M L DE M Sensoriamento Remoto Princiacutepios e Aplicaccedilotildees 3 ed Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher Ltda 2008 308p OLIVEIRA W M DE CHAVES I DE B LIMA E R V DE Iacutendices espectrais de vegetaccedilatildeo de caatinga em um Neossolo Litoacutelico do semiaacuterido paraibano In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto14 2009 Natal AnaisNatal INPE 2009 p2103-2110 OLIVEIRA-GALVAtildeO A L C DE SAITO H C A modelagem de dados temaacuteticos geoespacializados na identificaccedilatildeo dos diferentes niacuteveis de susceptibilidade agrave desertificaccedilatildeo da regiatildeo semiaacuterida do nordeste brasileiro In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto 11 2003 Belo Horizonte AnaisBelo Horizonte INPE 2003 p1399-1406 PARAIacuteBA Governo da Paraiacuteba Secretaria de Planejamento e Coordenaccedilatildeo Geral Fundaccedilatildeo Instituto de Planejamento-FIPLAN Potencial e irrigaccedilatildeo e oportunidades agroindustriais no Estado da Paraiacuteba1980 287p PARAIacuteBA Governo do Estado Secretaria de Agricultura e Abastecimento CEPA-PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-Eletro Consult Ltda 1978 448p PARAIacuteBA Secretaria de Agricultura e Abastecimento ndash CEPA ndash PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-EletroConsult Ltda 1978 448p PARAIacuteBA Secretaria de Educaccedilatildeo Universidade Federal da Paraiacuteba Atlas Geograacutefico do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa Grafset 1985

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PARAIacuteBA Secretaria de Estado da Ciecircncia e Tecnologia e do Meio Ambiente Agecircncia Executiva de Gestatildeo de Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba AESA PERH-PB Plano Estadual de Recursos Hiacutedricos Resumo Executivo e Atlas Brasiacutelia DF 2006 112p PARKINSON C L Earth from above University Sciences Books Sansalito Land vegetation 1997 p107-111 RIBEIRO M R SAMPAIO E V S B GALINDO I C L Os solos e o processo de desertificaccedilatildeo no semiaacuterido brasileiro In Toacutepicos em ciecircncia do solo v6 497p Sociedade Brasileira de Ciecircncia do Solo Viccedilosa 2009 p413-449 SAacute I I S GALVIacuteNCIO J D MOURA M S B DE SAacute I B Uso do iacutendice de vegetaccedilatildeo da diferenccedila normalizada (IVDN) para caracterizaccedilatildeo da cobertura vegetal da regiatildeo do Araripe Pernambucano Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v1 n1 p28-38 2008 SAMPAIO E V S B SAMPAIO Y S B ARAUacuteJO S B SAMPAIO G R Desertificaccedilatildeo no Brasil conceitos nuacutecleos e tecnologias de recuperaccedilatildeo e convivecircncia Recife Ed Universitaacuteria 2003 202p SANCHEZ P A AHAMED S CARRE F HARTEMINK A E HEMPEL J HUISING J LAGACHERIE P MCBRATNEY A B MCKENZIE N J MENDONCA-SANTOS M D MINASNY B MONTANARELLA L OKOTH P PALM C A SACHS J D SHEPHERD K D VAGEN T G VANLAUWE B WALSH M G WINOWIECKI L A ZHANG G L Digital soil map of the world Science v325 p680-681 2009 SARMENTO E C WEBER E HASENACK H Avaliaccedilatildeo da situaccedilatildeo da cobertura florestal na Bacia do Rio CadeiaFeitoria e identificaccedilatildeo de aacutereas criacuteticas usando teacutecnicas de geoprocessamento UFRGS Centro de Ecologia 2001 Disponiacutevel em http wwwufrgsbr Acesso em 12 de marccedilo de 2012 SILVA B B LOPES G M AZEVEDO P V Determinaccedilatildeo do albedo de aacutereas irrigadas com base em imagens LANDSAT 5-TM Revista Brasileira de Agrometeorologia v13 n2 p11-21 2005a SILVA B B LOPES G M AZEVEDO P V Balanccedilo de radiaccedilatildeo em aacutereas irrigadas utilizando imagens LANDSAT 5 ndash TM Revista Brasileira de Meteorologia v20 n2 p243-252 2005b SOUSA R F DE BARBOSA M P SOUSA JUacuteNIOR S P DE TERCEIRO NETO C P C MORAIS NETO J M Estudo da degradaccedilatildeo de terras do municiacutepio de Boa Vista - Paraiacuteba Revista Engenharia Ambiental v4 n2 p005-013 2007 VIDAL-TORRADO P LEPCSH I F CASTRO S S DE Conceito e aplicaccedilotildees das relaccedilotildees pedologia-geomorfologia em regiotildees tropicais uacutemidas Toacutepicos em Ciecircncia do Solo v4 p145-192 2005

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Capiacutetulo 15

ESTIMATIVA DA BIOMASSA DE VEGETACcedilAtildeO LENHOSA DE CAATINGA DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA

Paulo Roberto Megna Francisco1

Iecircde de Brito Chaves2 Hayssa Thyara Silva Barreto3

1Dr em Eng Agriacutecola UEPB Campina Grande-PB paulomegnagmailcom

2Dr Prof Aposentado UFPB Areia-PB iedebchaveshotmailcom 3Graduanda em Eng Agriacutecola UFCG Campina Grande-PB hayssathyarahotmailcom

Introduccedilatildeo

A Caatinga eacute um bioma exclusivamente brasileiro que ocorre na regiatildeo semiaacuterida em grande parte localizada na regiatildeo Nordeste do Paiacutes Apresenta grande diversidade de ambientes o que propicia uma rica biodiversidade apresentando muitas espeacutecies endecircmicas de alto valor bioloacutegico (PAN-BRASIL 2005) muitas ainda desconhecidas eou natildeo catalogadas (ALVES et al 2009) Conforme Oliveira (2009) em seu aspecto fisionocircmico a Caatinga apresenta uma cobertura vegetal arbustiva a arboacuterea pouco densa e geralmente espinhosa Sua variabilidade espacial e temporal na composiccedilatildeo e no arranjo de seus componentes botacircnicos eacute resposta aos processos de sucessatildeo e de diversos fatores ambientais onde a densidade de plantas a composiccedilatildeo floriacutestica e o potencial do estrato herbaacuteceo variam em funccedilatildeo das caracteriacutesticas de solo pluviosidade e altitude (ARAUacuteJO FILHO 1986)

Uma das caracteriacutesticas marcantes da regiatildeo semiaacuterida brasileira eacute a sua grande variabilidade espacial e temporal da precipitaccedilatildeo com totais meacutedios anuais entre 400 a 800 mm e uma evaporaccedilatildeo que em anos mais criacuteticos chega a ultrapassar cinco vezes a altura da precipitaccedilatildeo (VAREJAtildeO-SILVA et al 1984) Neste ambiente com um processo desordenado de ocupaccedilatildeo territorial que data da eacutepoca colonial ocorrem reflexos que se manifestam pela degradaccedilatildeo dos seus recursos naturais e que hoje atingem niacuteveis criacuteticos de sustentabilidade a exemplo de assoreamento dos cursos drsquoaacutegua com prejuiacutezos para a sauacutede humana e animal menor disponibilidade de aacutegua para irrigaccedilatildeo e para abastecimento reduccedilatildeo da produtividade agriacutecola diminuiccedilatildeo da renda liacutequida dos agricultores e consequentemente empobrecimento do meio rural com reflexos danosos para a economia nacional (MANZATTO et al 1998)

Este processo de degradaccedilatildeo das terras das regiotildees aacuteridas semiaacuteridas e subuacutemidas do Planeta eacute chamado hoje de desertificaccedilatildeo representando uma preocupaccedilatildeo mundial pois atinge mais de 1 bilhatildeo de habitantes em mais de 100 paiacuteses destruindo terras e pondo em risco a sobrevivecircncia das pessoas (PAN-BRASIL 2005 SOUZA 2009) Inuacutemeros trabalhos apontam que os fatores determinantes do desequiliacutebrio ambiental da regiatildeo semiaacuterida brasileira indutores de processos de desertificaccedilatildeo tecircm sido o uso indiscriminado de madeira lenha e carvatildeo o pastejo intensivo de animais o fogo o uso e o manejo irracional das terras pela agricultura com e sem irrigaccedilatildeo a mineraccedilatildeo a ocupaccedilatildeo desordenada das cidades aleacutem do baixo niacutevel de renda e cultural da populaccedilatildeo (SAMPAIO et al 2003 OLIVEIRA-GALVAtildeO amp SAITO 2003 SARMENTO 2001)

Na atualidade com o desenvolvimento das tecnologias de sensoriamento remoto e da geoinformaacutetica as ferramentas para a realizaccedilatildeo de inventaacuterios e diagnoacutesticos ambientais satildeo facilmente disponiacuteveis e de baixo custo permitindo auxiliar com agilidade o monitoramento e a gestatildeo de amplos territoacuterios (FLORENZANO 2002 NOVO 2008)

A utilizaccedilatildeo de iacutendices de vegetaccedilatildeo gerados de imagens de sateacutelites se constitui em ferramentas importantes para o monitoramento das alteraccedilotildees naturais ou produzidas pelo homem nos ecossistemas (FEITOSA et al 2004) Os iacutendices de vegetaccedilatildeo ressaltam o comportamento espectral da vegetaccedilatildeo possibilitando distinguir diferentes tipos de uso e de outros alvos da superfiacutecie terrestre (MOREIRA 2005) Embora muitos iacutendices de vegetaccedilatildeo existam o mais usado e conhecido atualmente eacute o denominado Iacutendice de Vegetaccedilatildeo da Diferenccedila Normalizada ou simplesmente NDVI (Francisco et al 2013)

De acordo com Francisco et al (2013) modelos relativamente simples podem descrever com certo grau de confianccedila os processos de degradaccedilatildeo ambiental facilitando a complementaccedilatildeo de

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diagnoacutesticos integrados dos recursos naturais e das suas relaccedilotildees com as atividades humanas Chaves et al (2008) desenvolveu modelo para a geraccedilatildeo do Iacutendice de Biomassa da Vegetaccedilatildeo Lenhosa para descrever e avaliar a vegetaccedilatildeo da caatinga em seus diferentes estaacutegios de antropizaccedilatildeo e Francisco et al (2013) utilizando esta metodologia descreveu alvos terrestres dos diferentes tipos de uso e cobertura da terra representativas da regiatildeo de estudo com caracteriacutesticas de vegetaccedilatildeo e solos aproximadamente homogecircneos Esta classificaccedilatildeo no seu primeiro niacutevel categoacuterico apresenta uma dicotomizaccedilatildeo que separa a vegetaccedilatildeo nativa dos diferentes tipos de vegetaccedilatildeo e usos da terra passando em seguida de forma hieraacuterquica a considerar apenas a vegetaccedilatildeo de caatinga Segundo Chaves et al (2008) eacute um meacutetodo de classificaccedilatildeo praacutetico de faacutecil aplicaccedilatildeo e baixo custo que permite descrever 201 padrotildees de vegetaccedilatildeo de Caatinga podendo auxiliar na interpretaccedilatildeo automaacutetica de imagens de sateacutelite contribuindo para a agilizaccedilatildeo de trabalhos de mapeamento

Portanto o presente trabalho tem o objetivo de estimar a biomassa da vegetaccedilatildeo da caatinga na bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba no Estado da Paraiacuteba utilizando imagens de sateacutelite e iacutendice de vegetaccedilatildeo Material e Meacutetodos A aacuterea de estudo compreende a bacia Alto Paraiacuteba com aacuterea de 671739 kmsup2 localizada sobre o Planalto da Borborema ao centro sul do Estado da Paraiacuteba divisa ao sul com Pernambuco (PARAIacuteBA 2006) (Figura 1)

Figura 1 Localizaccedilatildeo e hipsometria da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2014)

A bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba estaacute inserida na Regiatildeo Geograacutefica da Borborema Ocidental limitando-se com os municiacutepios de Prata Sumeacute Ouro Velho Amparo Camalauacute Satildeo Sebastiatildeo do Umbuzeiro Zabelecirc Monteiro Satildeo Joatildeo do Tigre Congo Serra Branca Coxixola Carauacutebas Satildeo Joatildeo do Cariri Satildeo domingos Barra de Satildeo Miguel Cabaceiras e Boqueiratildeo

Conforme PARAIgraveBA (1978) de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen o clima eacute do tipo Bsh - Semiaacuterido quente com precipitaccedilatildeo predominantemente abaixo de 600 mmano-1 temperatura meacutedia diaacuteria variando de 19 aos 290C e amplitudes que podem ultrapassar os 100C devido ao efeito da altitude (400 a 700m) As chuvas da regiatildeo sofrem influecircncia das massas Atlacircnticas de sudeste e do norte

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Figura 2 Pluviosidade meacutedia anual da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2016) De acordo com Sousa et al (2007) a vegetaccedilatildeo representativa da aacuterea de estudo eacute do tipo

caatinga hiperxeroacutefila com as espeacutecies mais encontradas satildeo o marmeleiro (Croton sonderianus Muell Arg) jurema preta (Mimosa tenuiflora Willd Poiret) pereiro (Aspidosperma pyrifolium Mart) e catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul) Outras espeacutecies nativas da regiatildeo estatildeo presentes com poucos exemplares como o angico (Anadenanthera columbrina Vell Brenan) e a aroeira (Myracrodruon urundeuva Allematildeo) Jaacute os cactos satildeo bastante diversificados

Conforme Francisco (2010) eacute uma regiatildeo tradicionalmente pastoril onde tem predominando a criaccedilatildeo de caprinos Outrora com produccedilatildeo expressiva de algodatildeo e na atualidade cultiva palma e culturas alimentares

Os solos predominantes na aacuterea de estudo conforme PARAIacuteBA (1978) satildeo os Aluviais Eutroacuteficos que ocorrem ao longo das calhas dos rios os Brunos Natildeo Caacutelcicos e os solos Litoacutelicos Eutroacuteficos distribuiacutedos por toda a aacuterea da bacia como tambeacutem os Vertisols com maior ocorrecircncia no terccedilo inferior da bacia mais proacuteximos ao Accedilude Epitaacutecio Pessoa estes reclassificados para o novo Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos por Campos e Queiroz (2006) como solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e como Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico respectivamente (Figura 3)

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Figura 3 Classes de solos da bacia hidrograacutefica Alto Paraiacuteba

Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006) Neste trabalho foram utilizadas imagens do sensor TM LANDSAT 5 oacuterbita 215 pontos 65 e 66

de 12102003 periacuteodo seco As imagens foram tratadas utilizando o software ERDAS 85 onde foi executada a correccedilatildeo radiomeacutetrica e obtidas as imagens de radiacircncia e reflectacircncia de acordo com Silva et al (2005a)

As etapas seguintes correspondentes ao cocircmputo do iacutendice de vegetaccedilatildeo estatildeo descritas em Silva et al (2005b) Neste procedimento utilizou-se a relaccedilatildeo proposta por Markham e Baker (1987) (Equaccedilatildeo 1)

ND255

abaL ii

iλi

(Eq1)

Em que ai e bi satildeo as radiacircncias espectrais miacutenima e maacutexima (W m-2 sr-1μm-1) ND eacute a intensidade do pixel (nuacutemero inteiro de 0 a 255) e i = 1 2 3 4 5 e 7 corresponde agraves bandas 1 2 3 4 5 e 7 do TM - LANDSAT 5

De posse dos mapas de radiacircncia espectral de cada banda informaccedilotildees sobre o cosZ e irradiacircncia espectral no topo da atmosfera (Tabela 1) para cada banda estimaraacute a refletacircncia espectral planetaacuteria em cada banda (BASTIAANSSEN 1995) (Equaccedilatildeo 2)

rλi

λiλi

dcosk

Lπρ

Z (Eq 2)

Em que ρpi eacute reflectacircncia planetaacuteria da banda i Kλi eacute a irradiacircncia solar espectral no topo da atmosfera (Tabela 1) cosZ eacute o acircngulo zenital do Sol e dr eacute o inverso do quadrado da distacircncia relativa Terra ndash Sol - ds em unidades astronocircmicas (IQBAL 1983) dado pela Equaccedilatildeo 3

119889119904 = 1 + 00167 119904119890119899 [2 π (J minus 935)

365] (Eq 3)

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Sendo J = o dia Juliano e o argumento da funccedilatildeo seno se encontra em radiano Por sua vez o acircngulo Zenital do Sol natildeo precisou ser calculado pois se encontrava disponiacutevel no cabeccedilalho das imagens adquiridas para este trabalho Tabela 1 Descriccedilatildeo das bandas do Mapeador Temaacutetico do LANDSAT 5 com os correspondentes intervalos de comprimento de onda coeficientes de calibraccedilatildeo (radiacircncia miacutenima ndash a e maacutexima ndash b) e irradiacircncias espectrais no topo da atmosfera

Bandas Comprimento de

Onda (μm)

Coeficientes de Calibraccedilatildeo

)μmsr(Wm 112

a b

Irradiacircncia Espectral no Topo da Atmosfera

)μm(Wm 12

1 (azul) 045 ndash 052 -152 1930 1957 2 (verde) 052 ndash 060 -284 3650 1826

3 (vermelho) 063 ndash 069 -117 2640 1554 4 (IV-proacuteximo) 076 ndash 079 -151 2210 1036

5 (IV-meacutedio) 155 ndash 175 -037 302 2150 6 (IV-termal) 104 ndash 125 12378 15303 - 7 (IV-meacutedio) 208 ndash 235 -015 165 8067

Fonte Allen et al (2002)

Para obtenccedilatildeo do Iacutendice de Vegetaccedilatildeo da Diferenccedila Normalizada (NDVI) foi utilizada a Equaccedilatildeo 4

NDVI =(rρ4 ndash rρ3)

(rρ4 + rρ3) (Eq 4)

Em que rρ4 e rρ3 correspondem agraves reflectacircncias planetaacuterias das bandas 4 e 3 do TM-LANDSAT 5

Com o objetivo de estimar a biomassa da vegetaccedilatildeo de caatinga foi criada uma base de dados no

SPRING 55 na projeccedilatildeo UTMSAD69 registrando e importando a imagem-iacutendice de vegetaccedilatildeo e classificando-a com a utilizaccedilatildeo do programa LEGAL

Na Linguagem Algeacutebrica para gerar o mapa de cobertura do solo foi definida as classes de cobertura vegetal e uso da terra de acordo com os tipos (Tabela 2) conforme metodologia proposta por Francisco (2013)

Tabela 2 Classes de NDVI correspondentes aos iacutendices de biomassa (IBVL) da vegetaccedilatildeo de Caatinga

Classes NDVI IBVL Arboacuterea Subarboacuterea densa gt 0300 gt 060

Subarboacuterea Arbustiva densa 0285-0300 050 a 060 Arbustiva Subarboacuterea densa 0265-0285 040 a 050 Arbustiva Subarboacuterea aberta 0250-0265 030 a 040

Arbustiva Subarbustiva aberta 0225-0250 020 a 030 Subarbustiva Arbustiva rala 0180-0225 010 a 020

Subarbustiva Arbustiva muito rala 0150-0180 005 a 010 Solo exposto 0-0150 lt 005

Corpos drsquoaacutegua lt 0

Fonte Francisco (2013) Apoacutes se elaborou a estimativa do volume da biomassa da aacuterea de estudo multiplicando o volume

padratildeo de referecircncia para uma condiccedilatildeo de maacutexima preservaccedilatildeo adotado de 108 m3 ha-1 pelas aacutereas consideradas e seus respectivos valores de IBVL obtidos da descriccedilatildeo da vegetaccedilatildeo conforme Chaves et al (2008) Apoacutes foi gerado o caacutelculo das aacutereas das classes Resultados e Discussatildeo O volume da biomassa lenhosa da bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba foi estimado em 9785367 m3 (Tabela 3) Pelos resultados obtidos pode-se observar que o valor para a bacia em estudo em todo a sua aacuterea para um iacutendice de biomassa da vegetaccedilatildeo de maior porte com IBVL igual a 1 seria

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um valor total de 67173900 de m3 Os valores de volume encontrados para toda a bacia representam somente 1456 do volume ideal proposto por Chaves et al (2008) Tabela 3 Classes de biomassa da vegetaccedilatildeo lenhosa da bacia

Clases Volume

Referecircncia (m3ha-1)

IBVL meacutedio

Rendi- mento

(m3ha-1)

Aacuterea (ha) x102

Volume de Biomassa (m3103)

Arboacuterea Subarboacuterea densa 108 065 702 33762 2370092 Subarboacuterea Arbustiva densa 108 055 594 8701 0516839 Arbustiva Subarboacuterea densa 108 045 486 14991 0728563 Arbustiva Subarboacuterea aberta 108 035 378 15595 0589491

Arbustiva Subarbustiva aberta 108 025 270 41778 1128006 Subarbustiva Arbustiva rala 108 015 162 195764 3171377

Subarbustiva Arbustiva muito rala 108 0075 81 158148 1280999 Solo exposto - - - 145872 - Corpo daacutegua - - - 2339 -

Nuvem - - - 54790 - Total - - - 671739 9785367

Para a classe subarboacuterea arboacuterea densa (Figura 4) foram obtidos os maiores valores de volume de 2370092 m3 representando 506 da aacuterea e somando-se com os valores da classe Subarboacuterea arbustiva densa de 516839 m3 representando 11 Arbustiva subarboacuterea densa de 728563 m3 representando 1155 perfaz-se um total de 771 neste caso abaixo do ideal de conservaccedilatildeo da vegetaccedilatildeo da aacuterea de estudo Francisco (2013) estudando bacia contiacutegua do rio Taperoaacute constatou que o volume da biomassa lenhosa da bacia foi de 20255100 m3 deste total a classe de vegetaccedilatildeo Arboacuterea Subarboacuterea densa foi a responsaacutevel por 7318400 m3 equivalendo a 361 do total

Figura 4 Mapa de biomassa da vegetaccedilatildeo lenhosa da bacia

Fonte Adaptado de AESA (2002) INPE (2012)

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Para as classes Arbustiva subarboacuterea aberta e Arbustiva subarbustiva aberta perfazem um total de 1719417 de m3 correspondendo a 367 da bacia As classes Subarbustiva arbustiva rala e muito rala totalizam 95 da aacuterea com 4452376 m3 de vegetaccedilatildeo abaixo do ideal Caacutelculo estimativo utilizando os dados do diagnoacutestico da vegetaccedilatildeo da bacia hidrograacutefica do accedilude de Soledade localizada na bacia do rio Taperoaacute realizado por Guimaratildees (2009) utilizando metodologia semelhante agrave deste trabalho chegou a um iacutendice de degradaccedilatildeo de 72 um valor compatiacutevel com o encontrado neste trabalho Chaves et al (2015) mapeando a degradaccedilatildeo dos solos na sub-bacia do rio Taperoaacute contigua a deste estudo observou que as aacutereas com vegetaccedilatildeo mais degradadas com menor cobertura de vegetaccedilatildeo ocupavam 590 da bacia distribuindo-se pelas partes mais baixas ao longo da drenagem em grande parte sobre aacutereas onde predominam os solos Luvissolos Crocircmicos com caraacuteter veacutertico Resultados estes similares ao encontrados por este mapeamento Francisco et al (2014) estudando o municiacutepio de Sumeacute incluiacutedo na bacia em estudo utilizando esta mesma metodologia observaram que as aacutereas mais desnudas de vegetaccedilatildeo estatildeo mais proacuteximas da drenagem e aumentam na medida em que diminui de altitude e principalmente em aacutereas de solos Vertissolos que predominam nas partes mais baixas no entorno da drenagem ao sudeste da aacuterea de estudo Francisco et al (2013) observaram em aacuterea contiacutegua pertencente agrave bacia do rio Taperoaacute que o os valores de volume encontrados para toda a bacia representaram somente 3802 do volume ideal demonstrando que 6198 da aacuterea uacutetil da bacia estatildeo em processo de perda de biomassa Os mesmos autores em suas consideraccedilotildees observaram que a forma de utilizaccedilatildeo atual vem causando degradaccedilotildees fortes e por vezes irreversiacuteveis que desencadeia mudanccedilas no ambiente com um elevado iacutendice de degradaccedilatildeo expondo o solo aos agentes intempeacutericos acarretando processos erosivos que iratildeo degradar os solos Francisco et al (2015) consideram que a intempestividade das chuvas da regiatildeo semiaacuterida brasileira em particular com ocorrecircncia de chuvas de alto potencial erosivo a cobertura vegetal do solo eacute de fundamental importacircncia para protegecirc-lo Neste caso pode se afirmar com certo grau de certeza que as aacutereas com caatinga Subarbustiva arbustiva rala e de menor de recobrimento encontram-se em processo avanccedilado de desertificaccedilatildeo Sousa et al (2008) comenta que os prejuiacutezos ambientais estatildeo quase sempre relacionados ao uso indevido do solo pelas diversas atividades degradantes Assim a retirada da cobertura vegetal para implantaccedilatildeo de agricultura de autoconsumo ou para pecuarizaccedilatildeo extensiva sem praacuteticas de conservaccedilatildeo ambiental compromete a meacutedio e longo prazo as propriedades fiacutesicas quiacutemicas e bioloacutegicas dos solos inviabilizando essas aacutereas a uma exploraccedilatildeo sustentaacutevel no futuro e transformando-as em aacutereas desertificadas Francisco et al (2014) estudando o municiacutepio de Sumeacute incluiacutedo na bacia em estudo utilizando esta mesma metodologia observaram que com a utilizaccedilatildeo de imagem orbital de meacutedia resoluccedilatildeo espacial a classificaccedilatildeo pelo IBVL e a classificaccedilatildeo utilizando o NDVI foi satisfatoacuteria para a separaccedilatildeo das fisionomias existentes na aacuterea estudada resultado similar observado neste trabalho Conclusatildeo

Com a utilizaccedilatildeo da linguagem algeacutebrica pocircde-se chegar a resultados satisfatoacuterios com rapidez e precisatildeo para o computo do iacutendice de biomassa de vegetaccedilatildeo lenhosa

Por esta metodologia natildeo foram identificadas classes de biomassa de vegetaccedilatildeo lenhosa de maiores valores Em comparaccedilatildeo com uma condiccedilatildeo hipoteacutetica de maacutexima preservaccedilatildeo a biomassa de vegetaccedilatildeo lenhosa da Caatinga da bacia do Alto Rio Paraiacuteba estaacute degradada apresentando 8543 da aacuterea em processo de perda de biomassa Referecircncias AESA Agecircncia Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa 2011 Disponiacutevel em httpgeoaesapbgovbr Acesso em 9 de julho 2018 ALVES J J A ARAUacuteJO M A DE NASCIMENTO S S DO Degradaccedilatildeo da caatinga uma investigaccedilatildeo ecogeograacutefica Revista Caatinga v22 n3 p126-135 2009 ARAUacuteJO FILHO J A Manipulaccedilatildeo da vegetaccedilatildeo lenhosa da caatinga com fins pastoris Simpoacutesio sobre Caatinga e sua Exploraccedilatildeo Racional 1984 Feira de Santana Brasiacutelia EMBRAPA ndash DDT p327-343 1986

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BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Secretaria de Recursos Hiacutedricos Programa de Accedilatildeo Nacional de Combate agrave Desertificaccedilatildeo e Mitigaccedilatildeo dos Efeitos da Seca ndash PAN-Brasil Brasiacutelia-DF 2005 213p CAMPOS M C C QUEIROZ S B Reclassificaccedilatildeo dos perfis descritos no Levantamento Exploratoacuterio - Reconhecimento de solos do Estado da Paraiacuteba Revista de Biologia e Ciecircncias da Terra v6 n1 2006 CHAVES I DE B LOPES V L FOLLIOTT P F PAES-SILVA A P Uma classificaccedilatildeo morfo-estrutural para descriccedilatildeo e avaliaccedilatildeo da biomassa da vegetaccedilatildeo da caatinga Revista Caatinga v21 n2 p204-213 2008 CHAVES I DE B FRANCISCO P R M LIMA E R V DE CHAVES L H G Modelagem e mapeamento da degradaccedilatildeo da caatinga Revista Caatinga v28 n1 p183ndash195 2015 FEITOSA J R P COSTA FILHO J F DA SILVA B B DA Avaliaccedilatildeo de iacutendices de vegetaccedilatildeo em aacuterea irrigada do sub-meacutedio Satildeo Francisco Petrolina-PE a partir de imagens do sateacutelite LANDSAT 5ndashTM In Congresso Brasileiro de Meteorologia 18 2004 Fortaleza AnaisFortaleza 2004 FEITOSA J R P COSTA FILHO J F DA SILVA B B DA Avaliaccedilatildeo de iacutendices de vegetaccedilatildeo em aacuterea irrigada do sub-meacutedio Satildeo Francisco Petrolina-PE a partir de imagens do sateacutelite LANDSAT 5ndashTM In Congresso Brasileiro de Meteorologia 18 2004 Fortaleza AnaisFortaleza 2004 FLORENZANO T G Imagens de sateacutelite para estudos ambientais Oficina de Texto Satildeo Paulo 2002 97p FRANCISCO P R M Classificaccedilatildeo e mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando sistemas de informaccedilotildees geograacuteficas 122f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Manejo de Solo e Aacutegua) Centro de Ciecircncias Agraacuterias Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2010 FRANCISCO P R M Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo do Bioma Caatinga da bacia hidrograacutefica do Rio Taperoaacute PB 97f Tese (Doutorado em Engenharia Agriacutecola) Centro de Tecnologia e Recursos Naturais Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE SILVA B B DA Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo das terras semiaacuteridas In Congresso Brasileiro de Engenharia Agriacutecola 42 2013 Fortaleza AnaisFortaleza 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE Estimativa da degradaccedilatildeo da biomassa da vegetaccedilatildeo de caatinga atraveacutes de iacutendices de vegetaccedilatildeo Polecircmca v12 n2 p306-321 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE BANDEIRA M M SILVA B B DA Mapeamento da caatinga com uso de geotecnologia e anaacutelise da umidade antecedente em bacia hidrograacutefica Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v5 n3 p676-693 2012 FRANCISCO P R M RIBEIRO G DO N MORAES NETO J M DE ARAGAtildeO K P Avaliaccedilatildeo da degradaccedilatildeo da caatinga do municiacutepio de Sumeacute-PB estimado pelo volume de biomassa da vegetaccedilatildeo lenhosa Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v7 n1 p117-129 2014 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE SILVA B B DA Anaacutelise espectral e avaliaccedilatildeo de iacutendices de vegetaccedilatildeo para o mapeamento da caatinga Revista Verde v10 n3 p01-12 2015 GUIMARAtildeES A P Dinacircmica da resposta espectral da vegetaccedilatildeo de caatinga na bacia hidrograacutefica do accedilude Soledade utilizando teacutecnicas de sensoriamento remoto Dissertaccedilatildeo (Mestrado) Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2009 MANZATTO H R H CUNHA T J F SILVA C A MATOS J A DE RAMOS D P Diagnoacutestico ambiental como subsiacutedio ao desenvolvimento sustentaacutevel para produccedilatildeo rural em comunidades das microbacias hidrograacuteficas no estado do Rio de Janeiro EMBRAPA Solos - CNPS n8 1998 4p MOREIRA M A Fundamentos do sensoriamento remoto e metodologias de aplicaccedilatildeo 3 ed Viccedilosa UFV 2005 320p NOVO E M L DE M Sensoriamento Remoto Princiacutepios e Aplicaccedilotildees 3 ed Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher Ltda 2008 308p OLIVEIRA W M DE CHAVES I DE B LIMA E R V DE Iacutendices espectrais de vegetaccedilatildeo de caatinga em um Neossolo Litoacutelico do semiaacuterido paraibano In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto14 2009 Natal AnaisNatal INPE 2009 p2103-2110 OLIVEIRA-GALVAtildeO A L C DE SAITO H C A modelagem de dados temaacuteticos geoespacializados na identificaccedilatildeo dos diferentes niacuteveis de susceptibilidade agrave desertificaccedilatildeo da regiatildeo semiaacuterida do nordeste brasileiro In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto 11 2003 Belo Horizonte AnaisBelo Horizonte INPE 2003 p1399-1406 PARAIacuteBA Governo do Estado Secretaria de Agricultura e Abastecimento CEPA-PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-Eletro Consult Ltda 1978 448p

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PARAIacuteBA Secretaria de Estado da Ciecircncia e Tecnologia e do Meio Ambiente Agecircncia Executiva de Gestatildeo de Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba AESA PERH-PB Plano Estadual de Recursos Hiacutedricos Resumo Executivo e Atlas Brasiacutelia DF 2006 112p SAMPAIO E V S B SAMPAIO Y S B ARAUacuteJO S B SAMPAIO G R Desertificaccedilatildeo no Brasil conceitos nuacutecleos e tecnologias de recuperaccedilatildeo e convivecircncia Recife Ed Universitaacuteria 2003 202p SARMENTO E C WEBER E HASENACK H Avaliaccedilatildeo da situaccedilatildeo da cobertura florestal na Bacia do Rio CadeiaFeitoria e identificaccedilatildeo de aacutereas criacuteticas usando teacutecnicas de geoprocessamento UFRGS Centro de Ecologia 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwufrgsbrgt Acesso em 12 de marccedilo de 2012 SILVA B B LOPES G M AZEVEDO P V Determinaccedilatildeo do albedo de aacutereas irrigadas com base em imagens LANDSAT 5-TM Revista Brasileira de Agrometeorologia v13 n2 p11-21 2005a SILVA B B LOPES G M AZEVEDO P V Balanccedilo de radiaccedilatildeo em aacutereas irrigadas utilizando imagens LANDSAT 5 ndash TM Revista Brasileira de Meteorologia v20 n2 p243-252 2005b SOUZA B I DE SUERTEGARAY D M A LIMA E R V DE Desertificaccedilatildeo e seus efeitos na vegetaccedilatildeo e solos do Cariri Paraibano Mercator v8 n16 p217-232 2009 VAREJAtildeO-SILVA M A BRAGA C C AGUIAR M J N NIETZCHE M H SILVA B B Atlas Climatoloacutegico do Estado da Paraiacuteba UFPB Campina Grande 1984

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Capiacutetulo 16

ERODIBILIDADE DOS SOLOS DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA

Paulo Roberto Megna Francisco1 Iecircde de Brito Chaves2

Joatildeo Miguel De Moraes Neto3 Hayssa Thyara Silva Barreto4

1Dr em Eng Agriacutecola UEPB Campina Grande-PB paulomegnagmailcom 2Dr Prof Aposentado UFPB Areia-PB iedebchaveshotmailcom

3Dr Prof Titular UFCG Campina Grande-PB jmiguelmoraeshotmailcom 4Graduanda em Eng Agriacutecola UFCG Campina Grande-PB hayssathyarahotmailcom

Introduccedilatildeo Com intervenccedilotildees inadequadas das atividades humanas sobre o meio ambiente os processos

erosivos se intensificam e passam a comprometer os principais recursos naturais do planeta em particular o solo e a aacutegua superficial (RIBEIRO et al 2009) A regiatildeo do Cariri Paraibano onde se localiza a aacuterea de estudo suas terras vecircm sendo submetida a pressatildeo das atividades humanas desde a sua colonizaccedilatildeo iniciada com o ciclo do couro no seacuteculo XVIII encontrando-se bastante impactada (CHAVES et al 2015) Fundamentalmente a desertificaccedilatildeo eacute o processo de degradaccedilatildeo das terras do ambiente natural aacuterido semiaacuterido e subuacutemido quase sempre associado aos efeitos erosivos das chuvas agravados pelas atividades humanas como ressaltam Fernandes e Medeiros (2009)

A erodibilidade do solo pode ser entendida como sendo a maior ou menor capacidade de resistecircncia agrave accedilatildeo erosiva da chuva As propriedades do solo que afetam a erodibilidade satildeo aquelas relacionadas agrave infiltraccedilatildeo drenagem e capacidade de armazenamento de aacutegua e as relacionadas agrave dispersatildeo desagregaccedilatildeo abrasatildeo e movimento de partiacuteculas do solo pela chuva e escoamento assim caracteriacutesticas do solo tais como textura estrutura profundidade do perfil e tipo e quantidade de argila mateacuteria orgacircnica e caacutetions trocaacuteveis estatildeo intimamente relacionadas agrave sua susceptibilidade a erosatildeo (WISCHMEIER amp SMITH 1978 RENARD et al 1997 BRYAN 2000)

Modelos relativamente simples podem descrever com certo grau de confianccedila os processos de degradaccedilatildeo ambiental facilitando a complementaccedilatildeo de diagnoacutesticos integrados dos recursos naturais e das suas relaccedilotildees com as atividades humanas (FRANCISCO et al 2013)

Considerando a possibilidade de utilizar as geotecnologias disponiacuteveis e de baixo custo e de poder contribuir para a realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos da caatinga este trabalho tem como objetivo avaliar e mapear a erodibilidade das terras da bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba Estado da Paraiacuteba

Material e Meacutetodos

A aacuterea de estudo compreende a bacia Alto Paraiacuteba com aacuterea de 671739 kmsup2 localizada sobre o Planalto da Borborema ao centro sul do Estado da Paraiacuteba divisa ao sul com Pernambuco (PARAIacuteBA 2006) (Figura 1) Conforme Francisco (2010) de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen o clima eacute do tipo Bsh - Semiaacuterido quente precipitaccedilatildeo predominantemente abaixo de 600 mmano-1 e temperatura mais baixa devido ao efeito da altitude (400 a 700m) onde as chuvas da regiatildeo sofrem influecircncia das massas Atlacircnticas de sudeste e do norte

De acordo com Sousa et al (2007) a vegetaccedilatildeo representativa da aacuterea de estudo eacute do tipo caatinga hiperxeroacutefila com as espeacutecies mais encontradas sendo o marmeleiro (Croton sonderianus Muell Arg) jurema preta (Mimosa tenuiflora Willd Poiret) pereiro (Aspidosperma pyrifolium Mart) e catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul) Outras espeacutecies nativas da regiatildeo estatildeo presentes com poucos exemplares como o angico (Anadenanthera columbrina Vell Brenan) e a aroeira (Myracrodruon urundeuva Allematildeo) Jaacute os cactos satildeo bastante diversificados

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Figura 1 Localizaccedilatildeo e hipsometria da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2014) Os solos predominantes na aacuterea de estudo (Figura 2) conforme PARAIacuteBA (1978) satildeo os Aluviais

Eutroacuteficos que ocorrem ao longo das calhas dos rios os Brunos Natildeo Caacutelcicos e os solos Litoacutelicos Eutroacuteficos distribuiacutedos por toda a aacuterea da bacia como tambeacutem os Vertisols com maior ocorrecircncia no terccedilo inferior da bacia mais proacuteximos ao Accedilude Epitaacutecio Pessoa estes reclassificados para o novo Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos por Campos e Queiroz (2006) como solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e como Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico respectivamente

Figura 2 Classes de solos da bacia hidrograacutefica Alto Rio Paraiacuteba

Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006)

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Para o desenvolvimento deste trabalho foi utilizado o sistema de informaccedilatildeo geograacutefica SPRING 54 na base de dados na projeccedilatildeo UTMSAD69 desenvolvido por Francisco (2010) e Francisco (2013) onde consta o mapa de solos atualizado anteriormente proposto por PARAIacuteBA (2006) onde foi elaborado o mapa de erodibilidade e calculado as aacutereas de suas classes de ocorrecircncias A erodibilidade dos solos (K) da bacia foi determinada pela equaccedilatildeo proposta por Denardin (1990) para o conjunto dos solos brasileiros e americanos simplificada por Chaves et al (2004) para os dois principais paracircmetros o fator granulomeacutetrico M e a permeabilidade do solo P

Na elaboraccedilatildeo do mapa de erodibilidade foi criada uma planilha no Excel em que cada poliacutegono de solo da aacuterea de estudo baseado nas informaccedilotildees contidas nos perfis representativos do Boletim do Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba (PARAIacuteBA 1978) teve calculado sua erodibilidade baseada na metodologia proposta por Chaves et al (2004) e utilizada por Francisco e Chaves (2017)

Nesta proposta os autores considerando a possibilidade de obtenccedilatildeo dos dados do boletim de solos brasileiros atraveacutes de um artifiacutecio para estimativa dos dados de granulometria a partir da classificaccedilatildeo internacional para a classificaccedilatildeo americana utilizam o modelo proposto por Denardin (1990) para estimar a erodibilidade dos solos conforme a Equaccedilatildeo 1

K=000000748 (X25) + 000448059 (X29) ndash 006311750 (X27) + 001039567 (X32) (Eq 1)

Onde K eacute o valor a ser estimado para o fator erodibilidade do solo expresso em Mg hMJ -1 mm-1 X25 eacute a variaacutevel granulomeacutetrica ldquoMrdquo calculada a partir da determinaccedilatildeo pelo meacutetodo da pipeta X29 eacute a permeabilidade do perfil de solo codificada conforme Wischmeier et al (1971) X27 eacute o diacircmetro meacutedio ponderado das partiacuteculas menores do que 2mm expresso em mm X32 eacute a relaccedilatildeo entre o teor de mateacuteria orgacircnica e o teor da ldquonova areiardquo determinada pelo meacutetodo da pipeta

Considerando o alto grau de determinaccedilatildeo do paracircmetro X25 (variaacutevel granulomeacutetrica ldquoMrdquo) com

r2 = 09461 a estimativa da erodibilidade dos solos foi calculada pela equaccedilatildeo de K reduzida aos dois primeiros paracircmetros cuja expressatildeo matemaacutetica ajustada por Denardin (1990) passou a ser conforme a Equaccedilatildeo 2

K = 000000797 (X25) + 00029283 (X29) (r2 = 09561) (Eq 2)

A variaacutevel ldquoMrdquo eacute um artifiacutecio que exalta a ocorrecircncia das fraccedilotildees granulomeacutetricas do solo mais facilmente dispersas e transportadas pela aacutegua o silte e a areia muito fina Essas fraccedilotildees agrupadas numa mesma classe textural passaram a ser chamada de fraccedilatildeo ldquonovo silte (NS)rdquo enquanto a fraccedilatildeo areia com a subtraccedilatildeo da fraccedilatildeo areia muito fina passou a ser chamada de ldquonova areia (NA)rdquo (WISCHMEIER et al 1971) Assim a variaacutevel ldquoMrdquo eacute expressa pelo produto entre os valores percentuais da fraccedilatildeo novo silte vezes a soma das fraccedilotildees novo silte + nova areia (M = NS x (NS + NA))

Nos boletins de solos brasileiros o resultado da anaacutelise granulomeacutetrica eacute apresentado na classificaccedilatildeo internacional (ISSS) enquanto originalmente a variaacutevel ldquoMrdquo utiliza os dados da classificaccedilatildeo americana (USDA) assim para a conversatildeo dos dados granulomeacutetricos da classificaccedilatildeo internacional dos boletins de solos brasileiros com vista agrave classificaccedilatildeo americana Chaves et al (2004) propuseram a Equaccedilatildeo 3

M = 64003 e00003 Mi (r2 = 08214) (Eq 3)

Sendo M = valor de ldquoMrdquo corrigido ou da variaacutevel X25 do modelo de Denardin e Mi = valor obtido do boletim de solos (classificaccedilatildeo internacional)

A estimativa da permeabilidade dos solos (variaacutevel X29) foi realizada a partir da correspondecircncia entre as classes de drenagem descritas no boletim de solos (BRASIL 1972) e as classes de permeabilidade propostas e codificadas por Wischmeier et al (1971) (Tabela 1)

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Tabela 1 Correspondecircncia entre classes de drenagem e permeabilidade Classes de Drenagem Classes de Permeabilidade

Muito mal drenado Muito lenta Mal drenado Muito lenta

Imperfeitamente drenado Lenta Moderadamente drenado Lenta a moderada

Bem drenado Moderada Acentuadamente drenado Moderada a raacutepida

Fortemente drenado Raacutepida Excessivamente drenado Raacutepida

Fonte BRASIL (1972) Wischmeier et al (1971)

Para as descriccedilotildees de drenagem intermediaacuterias entre duas classes do tipo ldquobem drenado a acentuadamente drenadordquo adotou-se uma codificaccedilatildeo de valor intermediaacuterio exemplo 25 Os dados sobre textura (X25) e permeabilidade (X29) foram interpretados e calculados a partir da ordenaccedilatildeo dos dados dos perfis de solos descritos no Boletim de Solos do Estado da Paraiacuteba (BRASIL 1972)

Na metodologia para o enquadramento das classes utilizou-se o valor da erodibilidade do solo representativo de cada unidade de mapeamento ou seja o solo dominante de cada associaccedilatildeo de solo Para cada solo foi considerado apenas o valor da erodibilidade do horizonte superficial assim para cada poliacutegono do mapa foi atribuiacutedo um valor representativo de erodibilidade em seguida agrupados em cinco classes de erodibilidade Com vista agrave elaboraccedilatildeo do mapa de erodibilidade do solo no SPRING foi realizada a classificaccedilatildeo para o enquadramento das classes definidas conforme a Tabela 2 Resultados e Discussatildeo

Pela Figura 3 no mapa de Erodibilidade do solo observa-se que que a erodibilidade estaacute fortemente associada agrave presenccedila de fraccedilotildees silte+areia muito fina (fator M) e de forma secundaacuteria a permeabilidade representados pelos Neossolos Litoacutelicos e Luvissolos Crocircmicos com erodibilidade alta em 5032 da aacuterea (Tabela 2) resultados similares encontrados por Chaves et al (2013) Chaves et al (2004) utilizando esta mesma metodologia para os solos de todo o Estado da Paraiacuteba comentam que a amplitude de valores satildeo relativamente pequena face agrave diversidade de solos material geoloacutegico e clima que ocorrem nas diferentes regiotildees geograacuteficas do Estado e que existem concordacircncias com os dados dos Luvissolos e Neossolos Litoacutelicos normalmente com erodibilidade alta a muito alta Estas ocupam uma aacuterea de 33803 km2 da bacia representando 5032 da aacuterea total Resultado similar encontrado por Francisco (2013) estudando a bacia do rio Taperoaacute Tabela 2 Paracircmetros dos solos utilizados para estimativa e classificaccedilatildeo da erodibilidade

Solo Perfil

Repres Areia ()

Ar+ Silt ()

Mi Mc Drenab Fator K

(Mg h MJ-1 mm-1)

Classe

Argissolo Vermelho Eutroacutefico tiacutepico (PE46) 16 40 46 3956 2097 2 00226 M Luvissolo Crocircmico Oacutertico

(NC17 18 19 37 38 41 43 44 45) 25 24 43 2881 1519 3 00209 M

Vertissolo Cromado Oacutertico tiacutepico (V2 7 8 13)

95 19 50 3450 1802 5 00290 M

Planossolo Naacutetrico Oacutertico (SS2 7) 44 51 40 3640 1907 5 00298 M Neossolo Fluacutevico Ta Eutroacutefico soloacutedico

(Ae3) 47 5 54 3186 1665 5 00279 M

Neossolo Litoacutelico Eutroacutefico tiacutepico (Re39) 72 40 50 4500 2469 2 00255 M Neossolo Regoliacutetico Psamiacutetico tiacutepico

(REe11 13 15 17) 129 54 39 3627 1900 4 00269 M

Afloramento de Rocha + Neossolo Litoacutelico Eutroacutefico tiacutepicos

72 40 50 4500 2469 2 00255 M

Luvissolo Crocircmico Oacutertico (NC25 28 47 49 52 55 57)

74 24 57 4617 2557 4 00321 A

Neossolo Litoacutelico Eutroacutefico tiacutepico (Re13 18 19 20 23 24 25 32 52 58

66 70) 72 32 60 5520 3353 3 00355 A

Luvissolo Crocircmico Oacutertico (NC24 27)

70 18 71 6319 4261 3 00427 MA

Fonte PARAIacuteBA (1972 1978)

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Figura 3 Mapa de Erodibilidade dos solos

Em grande parte os Luvissolos Planassolos e Neossolos Litoacutelicos satildeo os solos mais presentes

nas aacutereas degradadas do Nordeste e como observaram Ribeiro et al (2009) apresentam uma ou mais caracteriacutesticas que determinam a susceptibilidade agrave erosatildeo quais sejam altos teores das fraccedilotildees silte + areia fina nos horizontes superficiais baixos teores de C orgacircnico ausecircncia de estrutura no horizonte superficial presenccedila de crostas superficiais transiccedilatildeo abrupta com grande aumento textural proacuteximo agrave superfiacutecie baixa condutividade hidraacuteulica dos horizontes subsuperficiais elevada saturaccedilatildeo por soacutedio alto grau de dispersatildeo da fraccedilatildeo argila alta densidade do solo e pequena profundidade efetivaA classe de erodibilidade muito alta ocupa uma aacuterea de 401 km2 da bacia representando 597 da aacuterea total Constata-se que predominantemente os solos representativos desta classe de erodibilidade estatildeo associadas as unidades de Luvissolos Crocircmico oacutertico Analisando o trabalho de Chaves et al (2004) observa-se que existem concordacircncias com os dados dos Luvissolos e Neossolos Litoacutelicos normalmente com erodibilidade alta a muito alta De acordo com Jacomine (1996) os Luvissolos de grande representatividade nas aacutereas mais afetadas pela seca principalmente no Estado da Paraiacuteba apresentam baixa permeabilidade e satildeo muito suscetiacuteveis agrave erosatildeo

A classe de erodibilidade alta ocupa uma aacuterea de 3380 km2 da bacia representando 502 da aacuterea total Constata-se que predominantemente os solos representativos desta classe de erodibilidade satildeo os Neossolos Litoacutelicos os Luvissolos Crocircmicos e os Neossolos Fluacutevico Ta Eutroacutefico soloacutedico Como se pode observar no mapa de solos (Figura 3) estes solos ocorrem por toda a bacia com maior representatividade geograacutefica Em grande parte esta classe eacute representada por unidades de solo Luvissolo Crocircmico de caraacuteter veacutertico ou natildeo e os solos Neossolos Litoacutelicos Estes satildeo solos com teores elevados de silte e areia fina fraccedilotildees estas que em conjunto estatildeo associadas a 93 das variaccedilotildees da susceptibilidade dos solos a erosatildeo (RENARD et al 1997) Conforme Jacomine (1996) os Neossolos Litoacutelicos satildeo pouco desenvolvidos rasos ou muito rasos normalmente pedregosos e rochosos Ocorrem na regiatildeo semiaacuterida em relevos ondulados a fortemente ondulados ou acidentados por isto satildeo muito susceptiacuteveis agrave erosatildeo

A classe de erodibilidade meacutedia (002 a 003 Mg h MJ-1 mm-1) com a segunda maior representaccedilatildeo em aacuterea na bacia 293639 km2 que corresponde a 4371 da aacuterea total apresenta a maior diversidade de classes de solos (Tabela 2) Em termos de aacuterea os Neossolos Litoacutelicos e os Luvissolos Crocircmicos satildeo os mais representativos ocorrendo distribuiacutedos por toda a bacia Estes solos Luvissolos e os Neossolos Litoacutelicos tiacutepicos da regiatildeo semiaacuterida de estudo satildeo normalmente os mais susceptiacuteveis agrave erosatildeo do Estado como mostraram Chaves et al (2004) que encontraram valores de erodibilidade para os solos

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do Estado variando de 0010 a 0054 Mg h MJ-1 mm-1 Os Solonetz Solodizados possuem o diferencial de apresentarem naturalmente altos teores de sais sendo improacuteprios para a agricultura devido agrave presenccedila de soacutedio (JACOMINE 1996 RIBEIRO et al 2009)

Pelos dados obtidos apresentados na Figura 3 pode se observar que natildeo foram identificados solos das classes de erodibilidade muito baixa e baixa com valores inferiores a 002 Mg h MJ-1 mm-1 natildeo teve qualquer representante Estas classes estatildeo normalmente relacionadas a solos mais intemperizados e profundos de regiotildees uacutemidas No Estado estas classes de erodibilidade estatildeo associadas aos Latossolos areno-argilosos e bem drenados com mais alta resistecircncia agrave erosatildeo que ocorrem no Litoral e em topos de Serras interiores do Estado (CHAVES et al 2004) Francisco (2013) trabalhando na sub-bacia hidrograacutefica do rio Taperoaacute contiacutegua a aacuterea de estudo natildeo encontrou solos da classe de erodibilidade muito baixa valores inferiores a 001 Mg h MJ-1 mm-1 o que concorda com os resultados deste trabalho jaacute que satildeo regiotildees com as mesmas caracteriacutesticas fisiograacuteficas Conclusatildeo

O uso do geoprocessamento permitiu mapear a erodibilidade das terras da bacia hidrograacutefica em estudo Embora apresente limitaccedilotildees de escala a metodologia utilizada neste trabalho permitiu prognosticar e mapear com fidelidade a erodibilidade dos solos Os solos da bacia apresentam erodibilidade meacutedia (002 a 003 Mg h MJ-1 mm-1) em 4371 da aacuterea representada pelos Neossolos Litoacutelicos e os Luvissolos Crocircmicos a classe de erodibilidade alta (003 a 004 Mg h MJ-1 mm-1) em 502 da bacia representada pelos Neossolos Litoacutelicos os Luvissolos Crocircmicos e os Neossolos Fluacutevico Ta Eutroacutefico soloacutedico a classe muito alta (gt 004 Mg h MJ -1 mm-1) que ocorre em 597 associada aos Luvissolos Crocircmico oacutertico Referecircncia Bibliograacutefica AESA Agecircncia Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa 2011 Disponiacutevel em httpgeoaesapbgovbr Acesso em 9 de julho 2018 BRASIL Ministeacuterio da Agricultura Levantamento Exploratoacuterio e de Reconhecimento dos Solos do Estado da Paraiacuteba Rio de Janeiro Convecircnio MACONTAUSAIDBRASIL 1972 (Boletins DPFS-EPE-MA 15 - Pedologia 8) BRYAN R B Soil erodibility and processes of water erosion on hillslope Geomorphology v32 p385-415 2000 CAMPOS M C C QUEIROZ S B Reclassificaccedilatildeo dos perfis descritos no Levantamento Exploratoacuterio - Reconhecimento de solos do Estado da Paraiacuteba Revista de Biologia e Ciecircncias da Terra v6 n1 2006 CHAVES I B SLACK D C GUERTIN D P LOPES V L Estimativa da erodibilidade e sua relaccedilatildeo com outros atributos dos solos do Estado da Paraiacuteba In Reuniatildeo Brasileira de Manejo e Conservaccedilatildeo do Solo e da Aacutegua 15 Santa Maria 2004 AnaisSBCS Santa Maria 2004 CHAVES I DE B FRANCISCO P R M CHAVES L H G LIMA E R V DE SILVA B B DA Mapeamento da degradaccedilatildeo das terras de caatinga In Congresso Brasileiro de Ciecircncia do Solo 34 2013 Florianoacutepolis AnaisFlorianoacutepolis 2013 CHAVES I DE B FRANCISCO P R M LIMA E R V DE CHAVES L H G Modelagem e mapeamento da degradaccedilatildeo da caatinga Revista Caatinga v28 n1 p183-195 2015 DENARDIN J E Erodibilidade do solo estimada por meio de paracircmetros fiacutesicos e quiacutemicos Piracicaba 114p Tese (Doutorado) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ) Universidade de Satildeo Paulo 1990 FERNANDES J D MEDEIROS A J D DE Desertificaccedilatildeo no Nordeste uma aproximaccedilatildeo sobre o fenocircmeno do Rio Grande Norte Holos v25 v3 p147-161 2009 FRANCISCO P R M Classificaccedilatildeo e mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando sistemas de informaccedilotildees geograacuteficas 122f Dissertaccedilatildeo (Manejo de Solo e Aacutegua) Centro de Ciecircncias Agraacuterias Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2010 FRANCISCO P R M Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo do Bioma Caatinga da bacia hidrograacutefica do Rio Taperoaacute PB 97f Tese (Doutorado em Engenharia Agriacutecola) Centro de Tecnologia e Recursos Naturais Universidade Federal de Campina Grande 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I B Modelo para estimativa da vulnerabilidade agrave desertificaccedilatildeo Revista Educaccedilatildeo Agriacutecola Superior v32 n2 p37-50 2017

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FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE SANTOS D Tecnologia da geoinformaccedilatildeo aplicada no mapeamento das terras agrave mecanizaccedilatildeo agriacutecola Revista Educaccedilatildeo Agriacutecola Superior v29 n1 p45-51 2014 PARAIBA Governo da Paraiacuteba Secretaria de Planejamento e Coordenaccedilatildeo Geral Fundaccedilatildeo Instituto de Planejamento-FIPLAN Potencial e irrigaccedilatildeo e oportunidades agroindustriais no Estado da Paraiacuteba1980 287p PARAIacuteBA Governo do Estado Secretaria de Agricultura e Abastecimento CEPA-PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-Eletro Consult Ltda 1978 448p PARAIacuteBA Secretaria de Estado da Ciecircncia e Tecnologia e do Meio Ambiente Agecircncia Executiva de Gestatildeo de Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba AESA PERH-PB Plano Estadual de Recursos Hiacutedricos Resumo Executivo e Atlas Brasiacutelia DF 2006 112p RENARD K G FOSTER G R WEESIES G A MCCOOL D K YODER D C (coordinators) Predicting Soil Erosion by Water A Guide to Conservation Planning with the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) USDA 1997 (Agriculture Handbook n703) RIBEIRO M R SAMPAIO E V S B GALINDO I C L Os solos e o processo de desertificaccedilatildeo no semiaacuterido brasileiro 413-459p In Toacutepicos em Ciecircncia do Solo Sociedade Brasileira de Ciecircncia do Solo v6 2009 497p SOUSA R F DE BARBOSA M P SOUSA JUacuteNIOR S P DE TERCEIRO NETO C P C MORAIS NETO J M Estudo da degradaccedilatildeo de terras do municiacutepio de Boa Vista - Paraiacuteba Revista Engenharia Ambiental v4 n2 p005-013 2007 WISCHMEIER W H JOHNSON C B CROSS B W A soil erodibility monograph for farmland and construction sites Journal of Soil and Water Conservation v26 n5 p189-193 1971 WISCHMEIR W H SMITH D D Predicting rainfall erosion losses ndash a guide to conservation planning USDA Washington 1978 58p (Agriculture Handbook n537)

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Curriculum dos Organizadores

Paulo Roberto Megna Francisco Poacutes Doutor em Ciecircncia do Solo pela UFPB Doutor em Engenharia Agriacutecola ndash Irrigaccedilatildeo e Drenagem pela UFCG Mestre em Manejo de Solo e Aacutegua pelo CCAUFPB Graduado pela UNESP como Tecnoacutelogo Agriacutecola com especializaccedilatildeo em Mecanizaccedilatildeo Graduando em Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental pela UEPB Participa de Projetos de Pesquisa e Extensatildeo juntamente com a EMBRAPA-Algodatildeo UFPB-Campus Joatildeo Pessoa UFCG-Campus Sumeacute IFPB-Campus Campina Grande e Campus Picuiacute Ministrou as disciplinas de Mecanizaccedilatildeo Agriacutecola Maacutequinas e Motores Agrozooteacutecnicos e Maacutequinas e Motores Agriacutecolas no CCAUFPB Atualmente presta consultoria para o INCRAPB na realizaccedilatildeo de PDArsquos Consultor Ad hoc do CONFEA como organizador do Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e Agronomia ndash CONTECC Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva Licenciada em Ciecircncias Bioloacutegicas pela Universidade do Vale do Acarauacute-CE em 2010 Doutoranda e Mestre em Recursos Naturais pela Universidade Federal de Campina Grande - UFCG Especialista em Geoambiecircncia e Recursos Hiacutedricos do Semiaacuterido pela Universidade Estadual da Paraiacuteba - UEPB Especialista em Geografia e Gestatildeo Ambiental pela Universidade Integrada de Patos - FIP Trabalha com temas vinculados a sensoriamento remoto e SIG desertificaccedilatildeo restauraccedilatildeo ecoloacutegica recuperaccedilatildeo de aacutereas degradadas e caracteriacutesticas climatoloacutegicas da regiatildeo semiaacuterida do Brasil Atualmente trabalha com temas vinculados a eventos extremos de chuva e sua relaccedilatildeo com desastres ambientais relacionados ao movimento de massa Nilza Martins de Queiroz Xavier Engenheira Ambiental pela Universidade do Estado do Paraacute - UEPA Licenciada em Matemaacutetica pela Universidade Federal do Paraacute e Mestra em Desenvolvimento Rural Sustentaacutevel e Gestatildeo de Empreendimentos Agroalimentares pelo Instituto Federal do Paraacute - IFPA Atualmente eacute professora do Ensino Baacutesico Teacutecnico e Tecnoloacutegico do IFPA lotada no Campus Oacutebidos e tem experiecircncia em Licenciamento Ambiental Energias Renovaacuteveis Docecircncia na aacuterea de Engenharia Ambiental e Matemaacutetica

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2

C122 Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019 Organizadores Francisco et al

Campina Grande EPGRAF 2018

164 f il color

ISBN 978-85-60307-44-9

1 Engenharias 2 Desenvolvimento Tecnoloacutegico 3 Ideias Inovadoras 4 Difusatildeo I Francisco Paulo Roberto Megna II Silva Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara III Xavier Nilza Martins de Queiroz IV Tiacutetulo

CDU 62 Os capiacutetulos ou materiais publicados satildeo de inteira responsabilidade de seus autores

As opiniotildees neles emitidas natildeo exprimem necessariamente o ponto de vista do Editor responsaacutevel Sua reproduccedilatildeo parcial estaacute autorizada desde que cite a fonte

Creacuteditos de Imagens Freepickcom

Editoraccedilatildeo Revisatildeo e Arte da Capa Paulo Roberto Megna Francisco

Conselho Editorial Djail Santos (CCA-UFPB)

Dermeval Arauacutejo Furtado (CTRN-UFCG) Eduardo Rodrigues Viana de Lima (CCEN-UFPB)

George do Nascimento Ribeiro (CDSA-UFCG) Josivanda Palmeira Gomes (CTRN-UFCG)

Joatildeo Miguel de Moraes Neto (CTRN-UFCG) Joseacute Wallace Barbosa do Nascimento (CTRN-UFCG)

Joseacute Pinheiro Lopes Neto (CCTA-UFCG) Luciano Marcelo Falleacute Saboya (CTRN-UFCG)

Paulo da Costa Medeiros (CDSA-UFCG) Paulo Roberto Megna Francisco (CCT-UEPB) Soahd Arruda Rached Farias (CTRN-UFCG)

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva (CTRN-UFCG)

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Paulo Roberto Megna Francisco Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva

Nilza Martins de Queiroz (Organizadores)

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1a Ediccedilatildeo

Campina Grande-PB 2019

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4

Realizaccedilatildeo

Apoio

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5

SUMAacuteRIO APRESENTACcedilAtildeO 6 Seccedilatildeo Gestatildeo Educaccedilatildeo e Experiecircncia Profissional 7 Capiacutetulo 1 8

AVALIACcedilAtildeO DA SATISFACcedilAtildeO EM RELACcedilAtildeO AO III SIMPOacuteSIO DE ESTUDOS E TECNOLOGIAS AMBIENTAIS NA UTFPR

LONDRINA 8

Seccedilatildeo Engenharia Quiacutemica 19 Capiacutetulo 2 20

REMOCcedilAtildeO DE OacuteLEOS E GRAXAS DE EFLUENTE SINTEacuteTICO COM OS FLOCULANTES EXTRATO BRUTO E CONCENTRADO DE

PROTEIacuteNAS DE Moringa oleiacutefera E COAGULANTE COMERCIAL 20

Seccedilatildeo Engenharia Civil 34 Capiacutetulo 3 35

REGULARIZACcedilAtildeO FUNDIAacuteRIA DE INTERESSE SOCIAL A ETAPA DE REGISTRO DE IMOacuteVEIS NO MUNICIacutePIO DE SAtildeO

MIGUELRN 35

Seccedilatildeo Geologia e Minas 42 Capiacutetulo 4 43

VIABILIDADE TEacuteCNICA DA APLICACcedilAtildeO DO CASCALHO DE PERFURACcedilAtildeO DE PETROacuteLEO NA FABRICACcedilAtildeO DE CONCRETO

BETUMINOSO USINADO A QUENTE 43

Seccedilatildeo Agronomia 55 Capiacutetulo 5 56

AVALIACcedilAtildeO DOS PARAcircMETROS DE QUALIDADE DE LEITES UHT INTEGRAL 56

Capiacutetulo 6 67 VARIACcedilAtildeO TEMPORAL DOS ATRIBUTOS FIacuteSICOS DE UM LATOSSOLO AMARELO SUBMETIDO Agrave OPERACcedilAtildeO DE GRADAGEM NO

NORDESTE DO ESTADO DO PARAacute 67

Capiacutetulo 7 73 OBTENCcedilAtildeO E CARACTERIZACcedilAtildeO FIacuteSICO-QUIacuteMICA DA FARINHA DE BETERRABA EM DIFERENTES TEMPERATURAS 73

Capiacutetulo 8 82 ANAacuteLISE MULTITEMPORAL DA COBERTURA DO SOLO DO PARQUE ESTADUAL DO UTINGA BELEacuteM PARAacute 82

Capiacutetulo 9 87 CARACTERIZACcedilAtildeO FIacuteSICO-QUIacuteMICA DE POLPAS DE CUPUACcedilU E GRAVIOLA 87

Capiacutetulo 10 97 MODELAGEM MATEMAacuteTICA DA CINEacuteTICA APLICADA NA SECAGEM DO FEIJAtildeO BRANCO (Phaseolus vulgaris) 97

Capiacutetulo 11 106 AVALICcedilAtildeO DA ESTABILIDADE DO AacuteCIDO ASCOacuteRBICO EM SUCOS DE FRUTAS DURANTE ARMAZENAMENTO

REFRIGERADO 106

Capiacutetulo 12 112 DETERMINACcedilAtildeO DE MODELO MATEMAacuteTICO NA SECAGEM DO SORGO (Sorghum bicolor (L) Moench) 112

Seccedilatildeo Geociecircncias 121 Capiacutetulo 13 122

POTENCIAL DE IRRIGACcedilAtildeO DOS SOLOS DA AacuteREA DE TRANSPOSICcedilAtildeO DO RIO SAtildeO FRANCISCO NO ESTADO DA PARAIacuteBA 122

Capiacutetulo 14 132 MAPEAMENTO DA COBERTURA VEGETAL DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA UTILIZANDO

GEOTECNOLOGIAS 132

Capiacutetulo 15 144 ESTIMATIVA DA BIOMASSA DE VEGETACcedilAtildeO LENHOSA DE CAATINGA DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA 144

Capiacutetulo 16 153 ERODIBILIDADE DOS SOLOS DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA 153

Curriculum dos Organizadores 160

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APRESENTACcedilAtildeO

Estamos com mais um Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo disponibilizado tendo um papel acolhedor de publicaccedilatildeo de pesquisas sempre com uma caracteriacutestica marcante reunir assuntos que envolvem um leque abrangente mas ajuda ao leitor a ter um material aleacutem de sua aacuterea de atuaccedilatildeo O fato de existir conteuacutedo de diversas ciecircncias sendo aplicadas e em muitos casos transformada em tecnologias vem atender tendecircncias da multidisciplinaridade ou interdisciplinaridade onde o leitor teraacute conteuacutedo investigativos que poderaacute ajudar na induacutestria de processamentos de hortaliccedilas frutos de arboacutereas gratildeos e da conservaccedilatildeo do leite tais temas podem ser utilizados nas induacutestrias ou motivadores para outras pesquisas a partir dos dados descritos nos trabalhos

Outra parte do conteuacutedo aqui exposto estaacute condizente com as relaccedilotildees de convivecircncia do homem e os recursos naturais tendo questotildees de ordem social como a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria e em especial um grupo de oacutetimos trabalhos voltados para uma caracterizaccedilatildeo da regiatildeo do Alto Rio Paraiacuteba (Estado da Paraiacuteba) o que seraacute de grande importacircncia para servir de base agraves pesquisas no presente e no futuro considerando que eacute o primeiro trecho da transposiccedilatildeo Leste na Paraiacuteba e beneficia diretamente esta regiatildeo sendo liberado de forma natural na calha do rio e as referidas aacuteguas vatildeo atendendo demandas e os excessos acumulando em mananciais importantes do Estado vindo a ter uma maior seguranccedila hiacutedrica em local que possui regime de chuvas entre 330 a 700mm

Desta forma considero um material precioso que em forma digital poderaacute ser armazenado e utilizado com o passar dos anos se bem utilizado serviraacute para consulta de gestores e teacutecnicos voltados para nortear poliacuteticas puacuteblicas como tambeacutem dados histoacutericos para um presente e futuro de informaccedilotildees da potencialidade de irrigaccedilatildeo cobertura vegetal biomassa de vegetaccedilatildeo lenhosa e erodibilidade das terras

O livro digital eacute facilitado para que o leitor possa tecirc-lo e de forma praacutetica possa propagar isto eacute semear o conhecimento compartilhar a informaccedilatildeo

Soahd Arruda Rached Farias Dra Professora da UAEACTRNUFCG

Engenheira Agriacutecola e Administradora de Empresas

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Seccedilatildeo Gestatildeo Educaccedilatildeo e Experiecircncia Profissional

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Capiacutetulo 1

AVALIACcedilAtildeO DA SATISFACcedilAtildeO EM RELACcedilAtildeO AO III SIMPOacuteSIO DE ESTUDOS E TECNOLOGIAS AMBIENTAIS NA UTFPR LONDRINA

1Sueli Tavares de Melo Souza

2Joseane Debora Peruccedilo Theodoro 3Marcus Vinicius Batista Oliveira

4Beatriz Belchor de Lara 5Ellen Caroline Lima

6Juliana Esposito Mazziero 7Pedro Henrique Leonardi Batyras

1Professora de Ensino Teacutecnico e Tecnoloacutegico UTFPR Campus Londrina suelisouzautfpredubr

2Professora de Ensino Superior UTFPR Campus Londrina joseanepthgmailcom 3Acadecircmico do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental UTFPR Campus Londrina

marcusvoliveiraoutlookcom 4567Acadecircmicos em Engenharia de Ambiental UTFPR Campus Londrina redondoribeirobeatrizgmailcom

ellenlimaalunosutfpredubr jumazzierogmailcom pedrobatyrashotmailcom

Introduccedilatildeo

De acordo com Sousa (2010) haacute uma variedade de interpretaccedilotildees a respeito da metodologia e do conceito de extensatildeo universitaacuteria Segundo a Poliacutetica Nacional de Extensatildeo Universitaacuteria (FORPROEX 2012) o conceito de extensatildeo universitaacuteria foi reformulado e divulgado para as universidades puacuteblicas e para sociedade definida como a Extensatildeo Universitaacuteria sob o princiacutepio constitucional da indissociabilidade entre ensino pesquisa e extensatildeo eacute um processo interdisciplinar educativo cultural cientiacutefico e poliacutetico que promove a interaccedilatildeo transformadora entre Universidade e outros setores da sociedade

Segundo Silva e Vasconcelos (2006) os projetos de extensatildeo acadecircmica satildeo accedilotildees de cunho teacutecnico social e cientiacutefico que visam difundir os conhecimentos produzidos na universidade O desenvolvimento do conhecimento teacutecnico-cientiacutefico atraveacutes de eventos acadecircmicos impulsiona a aprendizagem que por sua vez tem uma funccedilatildeo transformadora na incorporaccedilatildeo de conhecimentos complementares agrave aprendizagem curricular dos alunos de graduaccedilatildeo e poacutes-graduaccedilatildeo

O acesso ao mercado de trabalho torna-se cada vez mais seletivo devido agraves exigecircncias de formaccedilatildeo acadecircmica e niacutevel de experiecircncia esperado de profissionais que possuam algum diferencial O fenocircmeno da exclusatildeo social torna-se frequente em diferentes segmentos da classe trabalhadora uma vez que devido agrave precarizaccedilatildeo do trabalho o crescimento do trabalho temporaacuterio e subcontratado conduz a uma fragilizaccedilatildeo das condiccedilotildees de vida (MAIA amp CESAR 2008)

Desta forma o III Simpoacutesio de Estudos e Tecnologias Ambientais (SETA) da Universidade Tecnoloacutegica Federal do Paranaacute (UTFPR) campus Londrina tem promovido o debate interdisciplinar de temas ambientais atuais considerando diferentes dimensotildees fiacutesica quiacutemica bioloacutegica econocircmica e social especialmente aquelas que afetam direta e indiretamente a Regiatildeo Norte do Estado do Paranaacute (RNP)

Aleacutem disso a reuniatildeo de profissionais atuantes em diversas aacutereas do conhecimento relacionadas agrave temaacutetica ambiental ajuda a integrar os cursos de graduaccedilatildeo com a poacutes-graduaccedilatildeo em engenharia ambiental da UTFPR Londrina possibilitando aumento da participaccedilatildeo de discentes da graduaccedilatildeo nas pesquisas desenvolvidas pela Universidade por meio de debates e discussotildees de temas de interesse comum Isso enquadra o simpoacutesio no Projeto de Desenvolvimento Institucional (PDI) da UTFPR e atinge um dos seus objetivos estrateacutegicos de integrar a Graduaccedilatildeo com a Poacutes-Graduaccedilatildeo possibilitando aumento da participaccedilatildeo de discentes da graduaccedilatildeo nas pesquisas desenvolvidas pela Universidade

De acordo com Djouki (2017) a avaliaccedilatildeo de resultados eacute uma ferramenta de gestatildeo que se aplica para o desenvolvimento pessoal e profissional visando o aumento da produtividade para trabalhos em equipe No caso em questatildeo uma boa avaliaccedilatildeo incentiva o retorno do aluno ao evento e o compartilhamento de uma experiecircncia positiva tambeacutem estimula a divulgaccedilatildeo espontacircnea para os

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proacuteximos eventos Uma avaliaccedilatildeo negativa entretanto levanta oportunidades de melhorias que podem ser aplicadas nos proacuteximos eventos

O SETA foi um evento totalmente gratuito com serviccedilos voluntaacuterio e sem fins lucrativos que busca promover discussotildees multi e interdisciplinares de temas relevantes no acircmbito da Engenharia Ambiental O simpoacutesio surgiu em 2016 e contou com 4 mesas redondas contemplando os temas de licenciamento ambiental fitorremediaccedilatildeo de solos contaminados cargas perigosas e o diagnoacutestico e perspectivas do saneamento ambiental no Brasil No ano de 2017 ocorreu o II SETA contanto com os temas de teacutecnicas avanccediladas e sustentaacuteveis de tratamento de efluentes atribuiccedilotildees do engenheiro ambiental x engenheiro ambiental e sanitarista sistemas agroflorestais construccedilotildees sustentaacuteveis teacutecnicas e aplicaccedilotildees de reflorestamento e anaacutelise e monitoramento de eventos extremos

A Comissatildeo Organizadora do SETA foi composta por representantes dos docentes do ensino superior ensino teacutecnico e tecnoloacutegico e estudantes dos cursos de graduaccedilatildeo em engenharia ambiental e do PPGEA da UTFPRLondrina Aleacutem disso a Coordenaccedilatildeo do curso de bacharelado em engenharia ambiental a coordenaccedilatildeo do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental (PPGEA) o centro acadecircmico Allan Nishioka (CAAN) a empresa Gaia Jr e o CREA Jr atuaram na organizaccedilatildeo do evento que contou ainda com o apoio de outras diretorias do campus como a Diretoria de Pesquisa e Poacutes-Graduaccedilatildeo (DIRPPG) a Diretoria de Graduaccedilatildeo e Educaccedilatildeo Profissional (DIRGRAD) e a Diretoria de Relaccedilotildees Empresariais e Comunitaacuterias (DIREC) com reserva de espaccedilo empreacutestimo de materiais audiovisuais e impressatildeo de materiais de divulgaccedilatildeo do evento Os eventos do III SETA foram divulgados por meio das redes sociais Facebook WhatsApp e lista de e-mail para alcanccedilar o maior nuacutemero de participantes

Desta forma o objetivo do trabalho eacute avaliar a satisfaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao III Simpoacutesio de Estudos e Tecnologias Ambientais na UTFPR Londrina Material e Meacutetodos Descriccedilatildeo do evento

O III Simpoacutesio de Estudos e Tecnologias Ambientais (III SETA) ocorreu no periacuteodo de marccedilo de 2018 a novembro de 2018 no auditoacuterio da Universidade Tecnoloacutegica Federal do Paranaacute no Campus Londrina

Nas cinco mesas os participantes tiveram oportunidades de conhecer As experiecircncias de trecircs engenheiras ambientais formadas pela Universidade Tecnoloacutegica Federal do Paranaacute ndash Campus Londrina nas aacutereas da pesquisa (Doutoranda no Programa Poacutes-graduaccedilatildeo em Engenharia Civil da Universidade Estadual de Londrina) induacutestria (Cativa (Cooperativa Agroindustrial de Londrina) e consultoria (Master Ambiental) Os meios de processamentos de imagens para resolver problemas ambientais com a participaccedilatildeo de dois docentes atuantes na engenharia ambiental e uma engenheira ambiental formada pela Universidade Tecnoloacutegica Federal do Paranaacute ndash Campus Londrina Os problemas de sauacutede provocados pelo Black Carbon na cidade de Londrina (terminal de ocircnibus) e de forma mais geral O Gerenciamento de Aacutereas Contaminadas por Petroacuteleo pela visatildeo de um geoacutelogo que apresentou um estudo de caso e pelo relato de uma engenheira de Meio Ambiente da Petrobraacutes (RJ) que atua na gerencia corporativa de resiacuteduos e aacutereas impactadas E o tratamento de uma empresa de abate de aves os diferentes tratamentos e a valorizaccedilatildeo de resiacuteduos agroindustriais

Na metodologia deste trabalho os contatos para as frentes de trabalho foram realizados por telefone e-mail e tambeacutem pessoalmente atraveacutes de reuniotildees quinzenais A partir da reuniatildeo da comissatildeo organizadora foram determinados os temas das palestras e as responsabilidades de cada entidade para cada mesa redonda A partir dessa etapa houve a seleccedilatildeo dos palestrantes convidados dos temas preacute-selecionados e logo apoacutes ocorreu agrave divulgaccedilatildeo do evento dentro do campus LondrinaUTFPR e nas diferentes miacutedias A comissatildeo tambeacutem ficou responsaacutevel pela logiacutestica antes durante e apoacutes a realizaccedilatildeo das mesas redondas Processo de avaliaccedilatildeo

Por meio do formulaacuterio de inscriccedilatildeo confeccionou-se a lista de presenccedila de modo a coletar a assinatura no iniacutecio de cada mesa A lista de presenccedila eacute de suma importacircncia para confeccionar os certificados dos palestrantes Apoacutes a assinatura os participantes recebem uma pasta contendo o formulaacuterio de avaliaccedilatildeo material de divulgaccedilatildeo e material para anotaccedilotildees (bloco e caneta)

Para este evento foi disponibilizado um formulaacuterio de modo a avaliar o evento pelos participantes pois eacute necessaacuterio perceber o impacto do mesmo na comunidade teacutecnica Buscou-se saber

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se o objetivo inicial do evento foi atendido conforme a divulgaccedilatildeo O modelo do formulaacuterio de avaliaccedilatildeo encontra-se na Figura 1 Foi estabelecida uma pontuaccedilatildeo de 1 a 10 para facilitar a discriminaccedilatildeo das respostas e reduzir as dificuldades de interpretaccedilatildeo por distorccedilatildeo nas respostas (FORNELL 1992) O nuacutemero 1 equivale a fraco e 10 a oacutetimo Desta maneira teve-se a seguinte escala 1 a 3 (fraco) 4 a 6 (regular) 7 a 9 (bom) e 10 (oacutetimo)

Figura 1 Formulaacuterio de avaliaccedilatildeo

Processamento dos dados

Foram utilizados os dados do formulaacuterio de avaliaccedilatildeo dos indicadores de satisfaccedilatildeo tais como conteuacutedo programaacutetico exposto alcance dos objetivos carga horaacuteria aplicabilidade na vida profissional qualidade do material disponibilizado (natildeo tem graacuteficos) meios de atingir o puacuteblico alvo (comunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do evento) qualidade dos palestrantes (domiacutenio dos conteuacutedos e didaacutetica) auto avaliaccedilatildeo (retorno as proacuteximas mesas e indicaccedilatildeo para outras pessoas) recursos fiacutesicos (local e equipamentos) comentaacuterios e sugestotildees

A partir dos formulaacuterios aplicados aos participantes do evento as respostas foram compiladas pela comissatildeo organizadora do III SETA processadas no Excel e foram realizadas anaacutelises descritivas de acordo com os valores percentuais e absolutos de cada indicador Em funccedilatildeo da grande variedade de

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temas possiacuteveis de serem abordados dentro do ramo da engenharia ambiental o questionaacuterio buscou questionar quanto agrave aplicabilidade do tema em relaccedilatildeo agrave profissatildeo dos participantes

Buscou-se avaliar tambeacutem a eficiecircncia da equipe de comunicaccedilatildeo tanto em forma digital em contato nas redes sociais e grupos de e-mail como via miacutedia impressa divulgada dentro da UTFPRLondrina

A avaliaccedilatildeo dos membros da mesa eacute de suma importacircncia pois participaram profissionais que atuam diretamente em empresas (consultorias e induacutestrias) e dentro de universidades (pesquisa) Tambeacutem foi avaliada se a partir da mesa que o participante esteve presente o evento foi o suficientemente bom para que o III SETA fosse indicado para amigos e conhecidos Resultados e Discussatildeo

O resultado pode ser explicado em relaccedilatildeo aos aspectos teacutecnicos do evento dos convidados da mesa o conteuacutedo considerado relevante e a qualidade do material disponibilizado Aleacutem disso foi observado que os participantes da mesa apresentaram uma oacutetima didaacutetica e domiacutenio do conteuacutedo Segundo Matias (2010) quanto agrave classificaccedilatildeo os eventos podem apresentar-se de acordo com a aacuterea de interesse o cientiacutefico trata de assuntos referentes agraves ciecircncias naturais e bioloacutegicas Para conceituar evento Allen et al (2008) definem evento como sendo um ldquoritual apresentaccedilatildeo ou celebraccedilatildeo especiacutefica que tenha sido planejada com o intuito de marcar datas especiais ou atingir objetivos e metas de cunho social cultural ou corporativordquo

Na Figura 2 observa-se a paacutegina do SETA onde foram realizadas as divulgaccedilotildees das mesas redondas

Figura 2 Paacutegina do SETA Fonte Facebook (2018)

Em todas as mesas percebeu-se certa resistecircncia quanto ao preenchimento do formulaacuterio de

avaliaccedilatildeo A partir do formulaacuterio foram analisados os campos de avaliaccedilatildeo da mesa avaliaccedilatildeo dos membros da mesa e avaliaccedilatildeo geral contendo os aspectos informados na Figura 3

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Figura 3 Aspectos observados da avaliaccedilatildeo dos participantes do III SETA

Conteuacutedo programaacutetico Na Figura 4 observa-se que 50 dos participantes consideram como oacutetimo e 30 como bom o conteuacutedo programaacutetico oferecido no evento durante as cinco mesas Apenas 3 dos participantes consideram como regular e somente um participante da quarta mesa considera o conteuacutedo natildeo satisfatoacuterio Esse resultado evidencia que o III SETA enquanto um projeto de extensatildeo mostrou-se eficiente na escolha do conteuacutedo de forma a traccedilar um paralelo entre os temas propostos e os conteuacutedos adquiridos em sala de aula atraveacutes uma relaccedilatildeo teoacuterica e praacutetica que permeia os projetos de extensatildeo como proposto por Silva (2011)

Figura 4 Avaliaccedilatildeo do conteuacutedo programaacutetico

Alcance dos objetivos

Na Figura 5 pode-se notar que mais de 50 dos participantes consideram que o alcance dos objetivos foi considerado oacutetimo para as mesas um dois trecircs e cinco exceto na mesa quatro onde 46 dos participantes consideram oacutetimo e 54 dos participantes consideram bom Apenas 2 dos participantes consideram regular nas mesas trecircs e cinco O alcance dos objetivos soacute foi possiacutevel pelas reuniotildees de planejamento estrateacutegico estabelecido pela comissatildeo organizadora do III SETA que

bullConteuacutedo programaacutetico

bullAlcance dos objetivos

bullCarga horaacuteria

bullAplicabilidade em sua profissatildeoatividade

bullQualidade do material disponibilizado (natildeo tem graacuteficos)

bullComunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do evento

Avaliaccedilatildeo da mesa

bullDomiacutenio do conteuacutedo

bullDidaacutetica

Avaliaccedilatildeo dos membros da mesa

bullRetorno para as proacuteximas mesas

bullIndicaccedilatildeo do evento para amigos ou conhecidos

bullLocal e equipamentosAvaliaccedilatildeo geral

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Conteuacutedo programaacutetico

Oacutetimo Bom Regular Fraco

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conforme proposto por Oliveira (2016) consistiu na elaboraccedilatildeo dos temas delimitaccedilatildeo do alcance do evento a programaccedilatildeo o formato e datas do Simpoacutesio Segundo Barbosa (2013) para que o evento alcance os objetivos propostos eacute fundamental a utilizaccedilatildeo de um planejamento de marketing adequado considerando-se as peculiaridades e caracteriacutesticas especiacuteficas do evento

Figura 5 Avaliaccedilatildeo do alcance dos objetivos

Carga horaacuteria Quanto a carga horaacuteria dos eventos mais de 55 dos participantes consideram como oacutetima e 36 como boa em todas as mesas Apenas na mesa trecircs 10 dos participantes apontam como regular nas outras mesas natildeo foi verificada essa observaccedilatildeo Observa-se que natildeo houve nenhuma resposta apontando a carga horaacuteria como natildeo satisfatoacuteria o evento III SETA (Figura 6)

Figura 6 Avaliaccedilatildeo da carga horaacuteria do evento

Aplicabilidade na profissatildeo

A partir dos resultados pode-se perceber que em resultado meacutedio para as cinco mesas do III SETA 65 dos participantes consideram a aplicabilidade como oacutetima enquanto 27 consideram como

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Alcance dos objetivos

Oacutetimo Bom Regular Fraco

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Carga horaacuteria

Oacutetimo Bom Regular Fraco

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boa e 8 como regular Natildeo foi identificando nenhum resultado para fraco como pode ser observado na Figura 7

Figura 7 Avaliaccedilatildeo da aplicabilidade na profissatildeo

Comunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do evento

De acordo com a Figura 8 observa-se que a maioria dos participantes (45) consideram a comunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do III SETA como oacutetima enquanto 42 dos participantes consideram como boa 12 como regular e 1 como fraco Segundo Belotto et al (2016) que atraveacutes de seminaacuterios expor agrave comunidade acadecircmica a organizaccedilatildeo estrutural da Universidade Estadual do Oeste do Paranaacute Campus de Toledo as funcionalidades setoriais os encaminhamentos e comunicaccedilatildeo de tracircmites de processos que envolvem as aacutereas acadecircmicas a satisfaccedilatildeo dos acadecircmicos referente aos conhecimentos adquiridos apoacutes as informaccedilotildees repassadas apresentaram aos resultados de 1 dos acadecircmicos atribuiacuteram nota 2 12 nota 3 32 nota 4 e 55 nota 5 As avaliaccedilotildees foram feitas por acadecircmicos do primeiro ano dos cursos de Engenharia Quiacutemica Ciecircncias Sociais Secretariado Executivo Biliacutengue Filosofia diurno e Engenharia de Pesca As notas indicativas de satisfaccedilatildeo estavam na escala de 1 a 5 sendo 5 a nota de maior peso

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da comunicaccedilatildeo do III SETA

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Aplicabilidade na profissatildeo

Oacutetimo Bom Regular Fraco

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Comunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do evento

Oacutetimo Bom Regular Fraco

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Domiacutenio do conteuacutedo Em relaccedilatildeo ao domiacutenio pode-se observar na Figura 9 que os participantes de todas as mesas

redondas consideram em meacutedia que o domiacutenio do conteuacutedo foi oacutetimo (77) 22 dos participantes considera como bom e somente na mesa um observa-se como regular equivalente a 5 dos resultados Natildeo foram reportados valores para a avaliaccedilatildeo fraco

Figura 9 Avaliaccedilatildeo do domiacutenio do conteuacutedo dos membros da mesa redonda

Pode-se observar na Figura 10 que a maioria dos participantes (67) avaliam a didaacutetica como

oacutetima enquanto 23 considera a didaacutetica como boa e 19 como regular Natildeo foram observadas respostas para fraco nesse quesito

Figura 10 Avaliaccedilatildeo da didaacutetica do conteuacutedo dos membros da mesa redonda

Local e equipamentos A Tabela 2 mostra os resultados da avaliaccedilatildeo dos recursos fiacutesicos investidos para a realizaccedilatildeo do evento como a qualidade da recepccedilatildeo espaccedilo fiacutesico disponibilizado para o evento equipamentos qualidade da sonorizaccedilatildeo e equipamentos audiovisuais A maioria dos participantes classifica as

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Domiacutenio do conteuacutedo

Oacutetimo Bom Regular Fraco

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Didaacutetica

Oacutetimo Bom Regular Fraco

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condiccedilotildees de local e equipamentos das mesas redondas do simpoacutesio como oacutetimo e bom em todas as cinco mesas do III SETA com uma meacutedia entre 52 e 39 Tabela 2 Avaliaccedilatildeo meacutedia dos participantes em relaccedilatildeo ao III SETA

Local e equipamentos Niacutevel de satisfaccedilatildeo ()

Fraco Regular Bom Oacutetimo Recepccedilatildeo 0 5 38 57

Espaccedilo fiacutesico 3 7 43 47 Sonorizaccedilatildeo 1 13 37 50

Equipamentos audiovisuais 1 9 37 54 Em relaccedilatildeo agrave avaliaccedilatildeo do retorno dos participantes nas proacuteximas mesas pode-se observar que

em meacutedia 75 dos participantes assinalam sim e portanto afirmam haver interesse em retornar em um proacuteximo evento enquanto 23 participantes ficam em duacutevida e apenas 1 afirmou que natildeo retornaria (Figura 11)

Figura 11 Avaliaccedilatildeo do retorno em uma proacutexima mesa do SETA

Observa-se que na Figura 12 a grande maioria (95) dos participantes afirmam que indicariam

o SETA e 5 ficaram em duacutevida e nenhum dos participantes marcou a opccedilatildeo natildeo e natildeo recomendaria o evento para amigos e conhecidos De acordo com Silva et al (2017) o Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e da Agronomia (CONTECC) do total dos trabalhos aprovados 627 dos autores foram estudantes de graduaccedilatildeo e poacutes-graduaccedilatildeo 293 profissionais registrados nos CREArsquos e os demais de outras categorias Mesmo com a destacada participaccedilatildeo dos profissionais do sistema os nuacutemeros demonstram que os estudantes foram a maioria dos congressistas

75

1

23

Avaliaccedilatildeo do retorno

Sim Natildeo Talvez

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Figura 12 Avaliaccedilatildeo da indicaccedilatildeo do evento para amigos e conhecidos

Conclusatildeo A partir deste trabalho observou-se que em meacutedia 80 dos participantes responderam entre oacutetimobom em relaccedilatildeo agrave comunicaccedilatildeo e conteuacutedo programaacutetico Este percentual foi superior a 90 no alcance dos objetivos carga horaacuteria aplicabilidade do tema na profissatildeo indicaccedilatildeo do evento para outras pessoas e os recursos de local e equipamentos Em relaccedilatildeo a participar de uma proacutexima mesa somente 1 disseram que natildeo Quanto aos membros das mesas todos se mostraram satisfeitos em relaccedilatildeo ao domiacutenio do conteuacutedo e didaacutetica

Portanto pode-se considerar que os resultados foram satisfatoacuterios e a grande maioria se mostraram interessados em participar das proacuteximas mesas em 2019

Desta forma este trabalho evidenciou pontos positivos do evento e tambeacutem incentivou a busca de oportunidades de melhorias que seratildeo discutidas nas proacuteximas reuniotildees da comissatildeo do evento para aplicaacute-las nas proacuteximas ediccedilotildees Referecircncias ALLEN J OrsquoTOOLE W MCDONNEL I HARIS R Organizaccedilatildeo e gestatildeo de eventos 3 ed Rio de Janeiro Campus p4 2008 BARBOSA F S Planejamento estrateacutegico para eventos um estudo de caso das estrateacutegias de marketing utilizadas pela Oktoberfest de Santa Cruz do Sul-RS Cultur v7 n14 p87-104 2013 BELOTTO S R BARILLI D J KREIBICH E NEVES L De J THEODORO P S Integraccedilatildeo e conhecimento entre profissionais da Unioeste de Toledo In Seminaacuterio de Extensatildeo da Unioeste 2016 Toledo AnaisToledo Campus Francisco Beltratildeo 2016 DJOUKI D O feedback como ferramenta de gestatildeo de pessoas nas empresas Revista de Poacutes-graduaccedilatildeo Multidisciplinar v1 n1 p45-56 2017 FORNELL C A national customer satisfaction barometer the swedish experience Journal of Marketing v 56 p06-21 1992 FORPROEX Foacuterum de Extensatildeo dos Proacute-Reitores das Universidades Puacuteblicas Brasileiras Poliacutetica Nacional de Extensatildeo Universitaacuteria Manaus AM FORPROEX 2012 15p MAIA L V S CESAR T F Projetos de geraccedilatildeo de trabalho e renda uma inserccedilatildeo informal no mercado sobre possibilidades de inclusatildeo social Revista Eletrocircnica Novo Enfoque v7 n7 p1-7 2008 MATIAS M Organizaccedilatildeo de eventos procedimentos e teacutecnicas 5 ed Barueri Manole 2010 OLIVEIRA Praacuteticas de planejamento e organizaccedilatildeo de eventos Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia de Brasiacutelia 1ordf ed Editora IFB 2016 78p

95

05

Recomendaccedilatildeo do SETA

Sim Natildeo Talvez

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OLIVEIRA Praacuteticas de planejamento e organizaccedilatildeo de eventos Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia de Brasiacutelia Editora IFB 1ordf ed 2016 78p SILVA M S VASCONCELOS S D Extensatildeo universitaacuteria e formaccedilatildeo profissional avaliaccedilatildeo da experiecircncia das ciecircncias bioloacutegicas na Universidade Federal de Pernambuco Estudos em Avaliaccedilatildeo Educacional v17 n33 p119-136 2006 SILVA A R da et al A contribuiccedilatildeo da extensatildeo na formaccedilatildeo do estudante universitaacuterio 2011 SILVA J T da GUIMARAtildeES P R de Q MORAIS M G N de O Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e da Agronomia Contribuiccedilatildeo agrave Ciecircncia Tecnologia Inovaccedilatildeo e Empreendedorismo 1a Ed EPGRAF 2017 303p SOUSA A L L A Histoacuteria da Extensatildeo Universitaacuteria 2ordf ed Campinas Aliacutenea 2010

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Seccedilatildeo Engenharia Quiacutemica

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Capiacutetulo 2

REMOCcedilAtildeO DE OacuteLEOS E GRAXAS DE EFLUENTE SINTEacuteTICO COM OS FLOCULANTES EXTRATO BRUTO E CONCENTRADO DE PROTEIacuteNAS DE Moringa oleiacutefera E COAGULANTE COMERCIAL

Joseacute Wagner Alves Garrido1

Magna Angeacutelica dos Santos Bezerra Sousa2 Eduardo Lins de Barros Neto3

1Doutorando Programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Engenharia Quiacutemica UFRNCampus Central Natal-RN

josewagneraggmailcom 2Professora Adjunta Departamento de Engenharia Quiacutemica UFRNCampus Central Natal-RN

magnelicagmailcom 3Professor Adjunto Departamento de Engenharia Quiacutemica Programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Engenharia Quiacutemica

UFRNCampus Central Natal-RN eduardolbnyahoocombr

Introduccedilatildeo

Na induacutestria do petroacuteleo vaacuterios segmentos impactam negativamente o meio ambiente No segmento representado pela extraccedilatildeo do petroacuteleo o efluente mais relevante eacute a ldquoaacutegua produzidardquo ou ldquoaacutegua de produccedilatildeordquo associada com o petroacuteleo pela sua complexa composiccedilatildeo quiacutemica de poluentes e quantidade gerada que podem variar consideravelmente (STEWART amp ARNOLD 2011)

De acordo com Fakhrursquol-Razia et al (2009) os componentes baacutesicos constituintes da aacutegua produzida podem ser agrupados dentro das seguintes categorias oacuteleo sais minerais dissolvidos compostos quiacutemicos residuais da produccedilatildeo soacutelidos da produccedilatildeo gases dissolvidos e microrganismos

Oacuteleo eacute um termo comum aplicado a materiais orgacircnicos que estatildeo dispersos ou dissolvidos na aacutegua produzida formado por uma mistura de vaacuterios compostos como benzeno tolueno etilbenzeno e xileno (BTEX) naftalenos fenantrenos e dibenzotiofenos (NFD) hidrocarbonetos poliaromaacuteticos (HPA) e fenoacuteis (MOTTA et al 2013) Os hidrocarbonetos satildeo altamente insoluacuteveis na aacutegua de modo que a maior parte do oacuteleo presente na aacutegua produzida estaacute sob a forma dispersa (EKINS et al 2007)

Essas partiacuteculas coloidais geralmente possuem carga eleacutetrica negativa o que se mantecircm em suspensatildeo devido agrave repulsatildeo entre si causada pelos iacuteons de mesma carga Ao desestabilizar estas cargas as partiacuteculas coloidais se aglomeram progressivamente possibilitando sua separaccedilatildeo Isto eacute feito atraveacutes da adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos ou naturais que desestabilizam o sistema (RICHTER amp AZEVEDO NETTO 1991)

Sabe-se que os floculantes quiacutemicos comerciais geralmente satildeo disponiacuteveis para as induacutestrias sem a apresentaccedilatildeo dos mecanismos de fenocircmenos de formaccedilatildeo dos flocos que quando aplicados dependendo da dosagem poderaacute acarretar seacuterios problemas agrave sauacutede do ser humano e ao meio ambiente por natildeo ser biodegradaacutevel (AHMAD et al 2011 HAMID et al 2014) Diante disso estudos realizados com aplicaccedilatildeo de coagulantes naturais para o tratamento de aacutegua produzida tecircm sido bastante abordados por serem biodegradaacuteveis e seguros para a sauacutede humana (PRITCHARD et al 2010)

A Moringa oleiacutefera um conhecido floculante natural em ascensatildeo no emprego para tratamento de efluentes (SANTOS et al 2011) com grande capacidade de desestabilizar partiacuteculas eacute caracterizada como um poliacutemero orgacircnico-catiocircnico apresentando coloraccedilatildeo clara (GASSEN et al 1990)

Nesse contexto a flotaccedilatildeo tem-se apresentado como uma teacutecnica de grande potencial no tratamento de diversos tipos de efluentes industriais podendo ser utilizada como uma operaccedilatildeo unitaacuteria como preacute-tratamento associado a outros tratamentos como coagulaccedilatildeofloculaccedilatildeo adsorccedilatildeo tratamento bioloacutegico desinfecccedilatildeo oxidaccedilatildeo e como uma tecnologia para polimento final (TESSELE et al 2004)

No que se refere ao tratamento de aacuteguas produzidas para retirada do oacuteleo finamente disperso utiliza-se as operaccedilotildees de floculaccedilatildeo na etapa de preacute-tratamento aprimorando o rendimento do processo de flotaccedilatildeo tornando essa etapa um ponto importante (SPINELLI et al 2001)

O objetivo deste estudo eacute realizar a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas de aacutegua produzida sinteacutetica com floculantes de extrato bruto e concentrado de proteiacutena obtidos das sementes de Moringa oleiacutefera comparando com floculante comercial

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Material e Meacutetodos Este trabalho foi realizado nos Laboratoacuterios de Engenharia Ambiental e Controle de Qualidade

(LEACQ) e Monitoramento e Tratamento de Resiacuteduos da Induacutestria do Petroacuteleo (LAMTRE) na Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Para avaliar a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas foram comparados dois tipos de floculantes obtidos a partir da torta das sementes de Moringa oleiacutefera e um floculante comercial com uso da teacutecnica combinada floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido (metodologia adaptada de Lacerda et al 1997) Preparo da aacutegua produzida sinteacutetica

A aacutegua produzida sinteacutetica foi obtida da metodologia adaptada de Younker e Walsh (2014) utilizando-se 02 g de oacuteleo (petroacuteleo) e 32 gramas de cloreto de soacutedio para cada litro de aacutegua destilada resultando numa concentraccedilatildeo meacutedia de 130 mg∙L-1 correspondente ao teor de oacuteleos e graxas inicial Esta emulsatildeo foi gerada sob agitaccedilatildeo de 500 rpm por 36 horas para a devida homogeneizaccedilatildeo com um agitador mecacircnico digital TE-039 da TECNAL Floculantes

Neste trabalho foram comparados trecircs tipos de floculantes sendo dois floculantes preparados das sementes de Moringa oleiacutefera e o terceiro floculante trata-se de um floculante jaacute utilizado pela PETROBRAS fornecido pelo CEMPES caracterizado neste estudo como sendo comercial o qual natildeo foi identificado por exigecircncia de confidencialidade Os floculantes de Moringa oleiacutefera foram preparados a partir do extrato bruto das sementes dessa planta por meio do fracionamento com sulfato de amocircnio conforme metodologia adaptada de Scopes (1987) e Serquiz (2017)

Sistema de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido

O equipamento para realizaccedilatildeo da teacutecnica floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido (FAD) foi constituiacutedo de um sistema de saturaccedilatildeo (vaso saturador e compressor) trecircs colunas de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo onde em cada coluna ocorrem as etapas de mistura raacutepida mistura lenta e flotaccedilatildeo por ar dissolvido Na Figura 1 observa-se o esquema do sistema que foi utilizado

Figura 1 Esquema do sistema combinado floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido

A cacircmara de saturaccedilatildeo que eacute um vaso fechado de inox AISI304 com volume total de 35 L

fabricado pela JBF-Aquaflot foi conectado ao compressor marca Schulz ndash modelo Twister Cada coluna foi construiacuteda em acriacutelico transparente com o objetivo de visualizar todo o processo

de tratamento aplicando a teacutecnica de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido Em cada coluna ocorrem as etapas de mistura raacutepida (desestabilizaccedilatildeo) mistura lenta (floculaccedilatildeo) e flotaccedilatildeo por ar dissolvido permitindo assim a execuccedilatildeo de trecircs diferentes ensaios simultacircneos

No sistema de rotaccedilatildeo a agitaccedilatildeo foi dada por um variador de frequecircncia de marca Schneider Electricic que permite uma faixa de 0 a 360 rpm Para agitaccedilatildeo raacutepida utilizou-se 226 rpm e para agitaccedilatildeo lenta 90 rpm

Experimentos de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido

O planejamento experimental consistiu do composto central para K paracircmetros constituiacutedo por duas porccedilotildees planejamento fatorial completo e porccedilatildeo central As variaacuteveis independentes

Descarte eou

reuso

Compressor

Sistema de rotaccedilatildeo

Vaso saturador

Aacutegua produzida

tratada saturada

Coluna de

flotaccedilatildeo

Vaso saturador

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consideradas neste trabalho foram concentraccedilatildeo volumeacutetricas do floculante (mL∙L-1) tempo de mistura lenta (min) e tempo de flotaccedilatildeo (min) estes paracircmetros foram as variaacuteveis mais importantes do processo que influenciam a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas as quais foram definidas com base nos estudos de Magalhatildees (2014) e Garrido (2015)

A Tabela 1 apresenta o nuacutemero total de ensaios com os valores codificados das variaacuteveis estudadas e seus respectivos valores reais

Tabela 1 Planejamento experimental composto central com respectivos valores codificados

Tipo Experimento

Variaacuteveis independentes

Valores codificados

Valores reais

C tml tf C

(mL∙L-1) tml

(min) tf

(min)

Planejamento fatorial

1 -1 -1 -1 = 4 3 3 2 +1 -1 -1 = 17 3 3 3 -1 +1 -1 = 4 10 3 4 +1 +1 -1 = 17 10 3 5 6

-1 +1

-1 -1

+1 +1

= =

4 17

3 3

10 10

7 -1 +1 +1 = 4 10 10 8 +1 +1 +1 = 17 10 10

Planejamento central

9 0 0 0 = 105 65 65 10 0 0 0 = 105 65 65 11 0 0 0 = 105 65 65

A execuccedilatildeo destes experimentos deram-se da seguinte forma colocou-se o volume de 1000 mL

aacutegua produzida sinteacutetica a ser tratada em cada coluna de flotaccedilatildeo Posteriormente foi acionado o sistema de rotaccedilatildeo para a mistura raacutepida de 226 rpm Neste

momento adicionou-se os floculantes (extrato bruto concentrado de proteiacutenas e o comercial) nas concentraccedilotildees volumeacutetricas definidas (Tabela 1) para cada um o que totalizou 11 experimentos

Apoacutes a adiccedilatildeo dos floculantes por meio de um cronocircmetro digital registrou-se o tempo de duraccedilatildeo de mistura raacutepida de 3 minutos terminado esse tempo a velocidade de rotaccedilatildeo foi reduzida ao valor de mistura lenta 90 rpm durante o tempo definido na Tabela 1 sendo este cronometrado de acordo com as definiccedilotildees preacutevias para cada ensaio realizado

De forma imediata as vaacutelvulas de cada coluna de flotaccedilatildeo foram abertas para a injeccedilatildeo da aacutegua saturada com ar permitindo a entrada de 10 em volume ou seja 100 mL de aacutegua saturada na coluna (taxa de recirculaccedilatildeo)

Terminada a admissatildeo de aacutegua saturada a duraccedilatildeo do tempo de flotaccedilatildeo (variaacutevel do planejamento experimental) foi cronometrada conforme as condiccedilotildees estabelecidas no planejamento (Tabela 1)

Posteriormente apoacutes a finalizaccedilatildeo do tempo de flotaccedilatildeo coletou 200 mL de amostra de aacutegua produzida tratada para anaacutelise de TOG Determinaccedilatildeo da variaacutevel de resposta

A variaacutevel resposta da eficiecircncia de remoccedilatildeo do teor de oacuteleos e graxas (TOG) de aacutegua produzida sinteacutetica foi designada na Equaccedilatildeo (1) por ldquoηrdquo Esta eficiecircncia foi avaliada a partir das anaacutelises dos TOGrsquos antes do tratamento (aacutegua produzida sinteacutetica bruta) e depois do tratamento (aacutegua produzida tratada) A Equaccedilatildeo (1) define a eficiecircncia de reduccedilatildeo do TOG

η () = (1 minusTOGf

TOGi) x 100 (Eq1)

Onde TOGi teor de oacuteleo e graxas inicial (antes do tratamento) (mg∙L-1) TOGf teor de oacuteleo e graxas final (depois do tratamento) (mg∙L-1)

A anaacutelise do TOG foi realizada pela teacutecnica de espectrometria de absorccedilatildeo de radiaccedilatildeo na regiatildeo do infravermelho que pode ser utilizada para determinar a concentraccedilatildeo de hidrocarbonetos presentes

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em amostras liacutequidas (NASCIMENTO et al 2008) Para isso foi utilizado o equipamento Infracal TOGTPH modelo HATR-T2 da Wilks que opera em um comprimento de onda caracteriacutestico na regiatildeo do infravermelho e a quantidade de energia absorvida eacute proporcional agrave concentraccedilatildeo do oacuteleo ou graxa presente na amostra liacutequida (WILKS INTERPRISE 2013)

O modelo matemaacutetico que descreve essa funccedilatildeo de resposta (y) como uma funccedilatildeo das variaacuteveis dependentes (xi) eacute descrito pela Equaccedilatildeo (2) onde yi representa a resposta no estado de i xi satildeo os niacuteveis codificados para as variaacuteveis independentes p0 βi e βij satildeo os paracircmetros do modelo de regressatildeo e ε eacute o erro aleatoacuterio associado agrave esta medida (SILVA et al 2015) Neste caso os coeficientes estimados pelo modelo polinomial foram realizados pelo meacutetodo dos miacutenimos quadrados

ji

n

ji

iji

n

1i

i0i xxxy (Eq2)

A funccedilatildeo de resposta (y) eacute expressa em termos de eficiecircncia de remoccedilatildeo de TOG (ldquoηrdquo) Os

coeficientes da funccedilatildeo de resposta para as variaacuteveis dependentes foram determinados correlacionando os dados experimentais com a funccedilatildeo de resposta utilizando o software Statistica 70

Anaacutelise estatiacutestica

A funccedilatildeo resposta de cada floculante obtidas para remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas foram submetidos agrave anaacutelise da variacircncia (ANOVA) e o teste de distribuiccedilatildeo de Fisher considerando significacircncia estatiacutestica a um limite de confianccedila de 95 Resultados e Discussatildeo

A Tabela 2 apresenta os valores das eficiecircncias de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas (variaacuteveis de respostas) quando aplicado os trecircs tipos de coagulantes estudados para as diferentes combinaccedilotildees do planejamento composto central

Tabela 2 Resultados dos TOGrsquos iniciais finais e das eficiecircncias de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica

Experimento TOGi

(mg∙L-1)

Floculantes EB F1 Comercial

TOGf

(mg∙L-1) 120520

() TOGf

(mg∙L-1) 120520

() TOGf

(mg∙L-1) 120520

() 1 145 47 675 31 786 28 810 2 120 32 735 19 838 14 882 3 129 39 702 24 816 37 713 4 122 35 715 21 826 16 867 5 146 39 737 22 848 17 884 6 135 32 760 17 871 16 884 7 125 31 751 17 862 21 832 8 131 34 738 20 849 14 896 9 147 39 736 23 847 19 874

10 115 30 740 17 851 16 860 11 135 36 731 22 840 20 852

Conforme a Figura 2 os valores meacutedios relativos do TOG final da aacutegua produzida tratada com os

floculantes extrato bruto concentrado de proteiacutenas e comercial satildeo de 360 mg∙L-1 210 mg∙L-1 e 200 mg∙L-1 respectivamente valores inferiores dos maacuteximos permitidos para o descarte de 42 mg∙L -1 para operaccedilotildees offshore conforme as Resoluccedilotildees CONAMA nordm 3932007 (BRASIL 2007) e superiores que 20 mg∙L-1 para as operaccedilotildees onshore conforme CONAMA nordm 4302011 (BRASIL 2011)

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Figura 2 Valores do TOGrsquos finais de aacutegua produzida tratada com os floculantes do extrato bruto

concentrado de proteiacutenas e comercial Analisando a Figura 2 as eficiecircncias maacuteximas satildeo de 835 871 e 89 e as eficiecircncias miacutenimas de

675 786 e 713 de remoccedilatildeo do TOG da aacutegua produzida para aplicaccedilatildeo do floculante do extrato bruto concentrado de proteiacutenas e comercial respectivamente Observa-se que somente um experimento apresenta valor de TOG final maior que 42 mgL-1 na aacutegua produzida tratada natildeo atendendo os requisitos ambientais para operaccedilotildees offshore conforme agrave resoluccedilatildeo CONAMA nordm 393 (BRASIL 2007)

Considerando a melhoria no efeito de reduccedilatildeo de oacuteleos e graxas pelo floculante concentrado de proteiacutenas (F1) em comparaccedilatildeo com o extrato bruto (EB) conforme o estudo preliminar observa-se que foi em virtude do floculante ter sido preparado com sulfato de amocircnio que eacute seletivo para precipitar e concentrar proteiacutenas excluindo a maior parte de carboidratos e compostos orgacircnicos de baixo peso molecular (SCOPES 1987) Pode-se assumir que as proteiacutenas constituem os principais componentes ativos do extrato de sementes de Moringa oleiacutefera capazes de promover uma maior desestabilizaccedilatildeo eletrostaacutetica das gotiacuteculas de oacuteleo dispersas em aacutegua que tambeacutem foi observado nos estudos de Okuda et al (1999) e Ghebremichael et al (2005)

De acordo com Pritchard et al (2010) os floculantes das sementes de Moringa oleiacutefera se mostram competitivos com os tradicionais produtos empregados para floculaccedilatildeo com a vantagem de serem completamente biodegradaacuteveis o que permite a sua total eliminaccedilatildeo quando houver etapas bioloacutegicas no processo

Devido agrave sua versatilidade agrave Moringa oleiacutefera apresenta accedilatildeo efetiva sobre vaacuterios tipos de aacutegua assim como diversos tipos de efluentes industriais (FRANCO et al 2017 HAMID et al 2014 MADRONA et al 2011 YANG 2016)

Deste modo eacute possiacutevel verificar que os floculantes naturais obtidos atraveacutes das sementes de Moringa oleiacutefera apresentam grande potencialidade para substituir os floculantes sinteacuteticos utilizados nos tratamentos convencionais da aacutegua produzida aleacutem de serem danosos agrave sauacutede e ao meio ambiente

A Figura 3 apresenta os diagramas de Pareto o qual apresenta todos os efeitos sobre a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas em funccedilatildeo das variaacuteveis independentes envolvidas no planejamento experimental (exceto a curvatura) Considerando significacircncia estatiacutestica a um limite de confianccedila de 95 utilizando os floculantes naturais derivados das sementes da Moringa oleiacutefera extrato bruto (Figura 3A) e concentrado de proteiacutenas (Figura 3B) e o floculante comercial (Figura 3C)

Vale salientar que a curvatura natildeo eacute uma variaacutevel apenas foi inserida no diagrama de Pareto a fim verificar sua significacircncia estatiacutestica ou seja dependendo desta significacircncia o processo estudado pode ser representado por um modelo que eacute formulado a partir da execuccedilatildeo dos planejamentos experimentais fatorial central e axial (BARROS NETO et al 2010)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

EB F1 Comercial

TO

G fi

na

l (m

g∙L

-1 )

Floculantes

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Onshore

Offshore

Experimentos

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Figura 3 Efeitos sobre a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida para os floculantes

extrato bruto (A) concentrado de proteiacutenas (B) e comercial (C) Observa-se na Figura 3A que as variaacuteveis concentraccedilatildeo de floculante (Cf) e o tempo de flotaccedilatildeo

(tf) satildeo significativas estatisticamente quando analisadas de forma isolada O tempo de flotaccedilatildeo apresenta maior significacircncia exercendo influecircncia positiva na eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica

Analisando a Figura 3B observa-se que as variaacuteveis concentraccedilatildeo floculante (Cf) e o tempo de flotaccedilatildeo (tf) satildeo significativas estatisticamente quando analisadas de forma isolada O tempo de flotaccedilatildeo apresenta maior significacircncia exercendo influecircncia positiva na eficiecircncia de remoccedilatildeo do TOG da aacutegua produzida sinteacutetica Jaacute o tempo de mistura lenta (tml) quando interagiu com a concentraccedilatildeo de floculante esta interaccedilatildeo apresenta influecircncia negativa na remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida

A partir da Figura 3C pode-se concluir que a concentraccedilatildeo de floculante (Cf) os tempos de flotaccedilatildeo (tf) e mistura lenta (tml) satildeo variaacuteveis que influenciam na remoccedilatildeo de gotiacuteculas de oacuteleos e graxas Dessa forma a concentraccedilatildeo de floculante e o tempo de flotaccedilatildeo satildeo as varaacuteveis que apresentam maior influecircncia positiva na remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica

Pelo diagrama de Pareto (Figura 3) conforme Barros Neto et al (2010) verifica-se que o valor obtido para a curvatura dos trecircs tipos de floculantes satildeo inferiores a p = 005 o que a torna natildeo significativa assim sendo os planejamentos experimentais fatorial e central satildeo suficientes para formular o modelo que representa o processo em estudo

Os modelos obtidos para os floculantes extrato bruto concentrado de proteiacutenas e comercial estatildeo representados pelas Equaccedilotildees 3 4 e 5 que mostram coeficientes de correlaccedilatildeo (R2) de 09928 09886 e 09908 respectivamente para um niacutevel de confianccedila de 95 dentro do intervalo para as trecircs variaacuteveis independentes estudadas

η = 6043 + 0754xCf + 0693xtml + 1149xtf - 0057x119862119891xtml - 0046x119862119891xtf - 0033xtmlxtf +

+0002xCfxtmlxtf (Eq3)

η = 7179 + 0643x119862119891 + 0722xtml + 1122xtf - 0049x119862119891xtml - 0035x119862119891xtf - 0036xtmlxtf +

-078406

8624688

-117609

2961785

-493959

-650772

6507719

1246659

p=05

Valor estimado do efeito (valor absoluto)

tml

Cf x tml x tf

tml x tf

Curvatura

Cf x tf

Cf x tml

Cf

tf

8624688

-117609

2961785

-493959

-650772

6507719

3810004

6350006

-1651

2387652

-3302

4572005

-4953

1041401

p=05

Valor estimado do efeito (valor absoluto)

Cf x tml x tf

tml

tml x tf

Curvatura

Cf x tf

Cf

Cf x tml

tf

3810004

6350006

-1651

2387652

-3302

4572005

-4953

-571501

2122357

2286002

4635505

-4826

-514351

7112007

9207509

p=05

Valor estimado do efeito (valor absoluto)

Cf x tml x tf

Curvatura

tml x tf

Cf x tml

tml

Cf x tf

tf

Cf

-571501

2122357

2286002

4635505

-4826

-514351

7112007

A B

C

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+0001xCfxtmlxtf (Eq4)

η = 8083 + 0495x119862119891 ndash 2056xtml + 1064xtf + 0098x119862119891xtml - 0071x119862119891xtf + 0103xtmlxtf -

-0003xCfxtmlxtf (Eq5) A fim de complementar a utilidade destes modelos do ponto de vista de significacircncia estatiacutestica

e capacidade de prediccedilatildeo a Tabela 3 apresenta a anaacutelise de variacircncia (ANOVA) e o teste de distribuiccedilatildeo de Fisher para cada modelo estatiacutestico de cada floculante

Tabela 3 Anaacutelise da variacircncia para o ajuste do modelo estatiacutestico que representa os floculantes extrato bruto (EB) concentrado de proteiacutenas (F1) e comercial

Floculante EB

Fonte de Variaccedilatildeo Soma Quadraacutetica (SQ) Grau de Liberdade Meacutedia quadraacutetica

(MQ) Regressatildeo (R) 54218750 7 7745536 Resiacuteduos (r) 2190341 3 0730114

Falta de ajuste (faj) 1783674 1 1783674 Erro puro (ep) 0406667 2 0203333

R2 = 09928 Condiccedilatildeo para significacircncia Fcalculado = MQRMQr = 106 Ftabelado = Fν1ν2 = F73 = 889

Fcalculado gt Ftabelado (significativo)

Condiccedilatildeo para prediccedilatildeo

Fcalculado = MQfajMQep = 88 Ftabelado = Fν1ν2 = F12 = 1851 Fcalculado lt Ftabelado (preditivo)

Floculante F1

Fonte de Variaccedilatildeo Soma Quadraacutetica (SQ) Grau de Liberdade Meacutedia quadraacutetica

(MQ) Regressatildeo (R) 52100000 7 7442857 Resiacuteduos (r) 2387273 3 0795758

Falta de ajuste (faj) 1767273 1 1767273 Erro puro (ep) 0620000 2 0310000

R2 = 09886 Condiccedilatildeo para significacircncia

Fcalculado = MQRMQr = 94 Ftabelado = Fν1ν2 = F73 = 889

Fcalculado gt Ftabelado (significativo)

Condiccedilatildeo para prediccedilatildeo

Fcalculado = MQfajMQep = 57 Ftabelado = Fν1ν2 = F12 = 1851 Fcalculado lt Ftabelado (preditivo)

Floculante comercial

Fonte de Variaccedilatildeo Soma Quadraacutetica (SQ) Grau de Liberdade Meacutedia quadraacutetica

(MQ) Regressatildeo (R) 263060000 7 37580000 Resiacuteduos (r) 8065455 3 2688485

Falta de ajuste (faj) 5585455 1 5585455 Erro puro (ep) 2480000 2 1240000

R2 = 09909 Condiccedilatildeo para significacircncia Fcalculado = MQRMQr = 140 Ftabelado = Fν1ν2 = F73 = 889

Fcalculado gt Ftabelado (significativo)

Condiccedilatildeo para prediccedilatildeo

Fcalculado = MQfajMQep = 45 Ftabelado = Fν1ν2 = F12 = 1851 Fcalculado lt Ftabelado (preditivo)

Analisando-se os dados apresentados na Tabela 3 para que o modelo estatiacutestico seja considerado

significativo a relaccedilatildeo entre a meacutedia quadraacutetica da regressatildeo (MQR) e a meacutedia quadraacutetica dos resiacuteduos (MQr) deve ser superior ao valor tabelado (Fν1 ν2) onde ν1 e ν2 satildeo os graus de liberdade da regressatildeo e dos resiacuteduos respectivamente (BARROS NETO et al 2010 SILVA et al 2015) Sendo assim os modelos estatiacutesticos (Equaccedilatildeo 3 4 e 5) satildeo estatisticamente significativos

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Poreacutem para que os modelos tenham a capacidade de predizer os dados experimentais a relaccedilatildeo da meacutedia quadraacutetica da falta de ajuste (MQfa) com do erro puro (MQep) deve ser inferior ao tabelado (Fν1ν2) sendo neste caso ν1 e ν2 os graus de liberdade da falta de ajuste e do erro puro respectivamente a um niacutevel de confianccedila de 95 (BARROS NETO et al 2010 Silva et al 2015) Dessa forma observa-se que os modelos ajustados satildeo capazes de realizar prediccedilotildees dos dados experimentais

As Figuras 4 e 5 apresentam as curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas para o floculante extrato bruto de Moringa oleiacutefera Na Figura 4 a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute em funccedilatildeo das variaacuteveis concentraccedilatildeo de floculante e tempo de mistura lenta mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de flotaccedilatildeo e a Figura 5 a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute em funccedilatildeo da concentraccedilatildeo de floculante e tempo de flotaccedilatildeo mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de mistura lenta respectivamente

Figura 4 Curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de flotaccedilatildeo de 3

minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para o floculante extrato bruto (EB)

Analisando a Figura 4 observa-se uma regiatildeo em comum onde ocorre a maacutexima eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas em maior concentraccedilatildeo de floculante de 17 mg˙L-1 combinada com menor tempo de mistura lenta de 3 min

Na anaacutelise da Figura 4 A considerando-se o tempo miacutenimo de flotaccedilatildeo de 3 min constata-se que para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (7353) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica deve-se trabalhar na condiccedilatildeo de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

A curva de contorno apresentada na Figura 4 B para um tempo meacutedio de flotaccedilatildeo de 65 min se assemelha com a curva da Figura 4 A e B em que para obter maacutexima eficiecircncia (7483) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute necessaacuterio trabalhar na condiccedilatildeo operacional de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-

1 e tempo de mistura lenta de 3 min Analisando as curvas de contorno da Figura 4 C para um tempo de flotaccedilatildeo de 10 min obteacutem a

maacutexima eficiecircncia (7612) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas na condiccedilatildeo operacional de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Analisando as Figuras 5 A e B considerando-se o tempo de mistura lenta de 3 e 65 minutos observa-se uma regiatildeo em comum onde ocorre a maacutexima eficiecircncia de 7612 e 7519 respectivamente

Eficiecircncia ()

gt 74

lt 73

lt 71

lt 69

lt 67

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 75

lt 7475

lt 7375

lt 7275

lt 7175

lt 7075

lt 6975

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 76

lt 76

lt 75

lt 74

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

A B

C

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de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas quando se aplica maior concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 combinada com maior tempo de flotaccedilatildeo de 10 min

Figura 5 Curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de mistura lenta

para 3 minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para o floculante extrato bruto (EB)

Na anaacutelise da Figura 5 C considerando-se o tempo maacuteximo de mistura lenta de 10 min constata-se que para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (7523) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica deve-se trabalhar na condiccedilatildeo de concentraccedilatildeo de floculante de 4 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Analisando-se as trecircs imagens em conjunto (Figura 5) percebe-se uma relaccedilatildeo intriacutenseca com o diagrama de Pareto (Figura 3A) o que constata que a variaacutevel tempo de flotaccedilatildeo foi a que exerce maior influecircncia na eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica ou seja quanto maior o tempo de flotaccedilatildeo menor seraacute o valor de TOG final da aacutegua produzida tradada

Na Figura 6 observa-se as curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas quando se utilizou o concentrado de proteiacutenas (F1) em funccedilatildeo da concentraccedilatildeo do floculante e do tempo de mistura lenta mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de flotaccedilatildeo

Analisando a Figura 6 observa-se uma regiatildeo em comum onde ocorre a maacutexima eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida (maior concentraccedilatildeo de floculante de 17 mLL-1 combinada com menor tempo de mistura lenta de 3 min)

Na anaacutelise da Figura 6 A considerando-se o tempo miacutenimo de flotaccedilatildeo de 3 min constata-se que para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (8382) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica deve-se trabalhar na condiccedilatildeo de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Na curva de contorno (Figura 6B) observa-se que para um tempo meacutedio de flotaccedilatildeo de 65 min em que para obter maacutexima eficiecircncia (8548) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute necessaacuterio trabalhar na condiccedilatildeo operacional de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Eficiecircnca ()

lt 76

lt 74

lt 72

lt 70

lt 68

lt 66

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 75

lt 745

lt 735

lt 725

lt 715

lt 705

lt 695

lt 685

lt 675

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 76

lt 7525

lt 7425

lt 7325

lt 7225

lt 7125

lt 7025

lt 6925

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

A B

C

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Figura 6 Curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de flotaccedilatildeo para

3 minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para o floculante concentrado de proteiacutenas (F1)

Analisando as curvas de contorno da Figura 6 C para um tempo de flotaccedilatildeo de 10 min obteacutem a maacutexima eficiecircncia (8714) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas na condiccedilatildeo operacional de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Analisando-se as trecircs imagens em conjunto (Figura 6) percebe-se uma relaccedilatildeo tambeacutem direta com o diagrama de Pareto (Figura 3B) o que constata que a variaacutevel tempo de flotaccedilatildeo foi tambeacutem a que contribui para maior remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica ou seja quanto maior o tempo de flotaccedilatildeo menor seraacute o valor de TOG final da aacutegua produzida tradada

As Figuras 7 e 8 apresentam as curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas para o floculante comercial Na Figura 7 a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute em funccedilatildeo das variaacuteveis concentraccedilatildeo de floculante e tempo de mistura lenta mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de mistura lenta e na Figura 8 a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute em funccedilatildeo da concentraccedilatildeo de floculante e tempo de flotaccedilatildeo mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de flotaccedilatildeo respectivamente

Na anaacutelise da Figura 7 A considerando-se o tempo miacutenimo de mistura lenta de 3 min constata-se que para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (883) de remoccedilatildeo de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida pode-se trabalhar em duas condiccedilotildees distintas A primeira condiccedilatildeo compreende concentraccedilatildeo total de floculante de 4 mL˙L-1 e a segunda condiccedilatildeo situa-se na concentraccedilatildeo de 17 mL˙L-

1 para ambas condiccedilotildees devem ser combinadas com o tempo de flotaccedilatildeo de 10 minutos Na Figura 7 B observa-se apenas uma condiccedilatildeo operacional em que se obteacutem eficiecircncia maacutexima

(888) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas (concentraccedilatildeo total de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de flotaccedilatildeo de 10 minutos)

Na anaacutelise da Figura 7 C considerando-se o tempo de mistura lenta de 10 min para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (893) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica deve-se trabalhar na condiccedilatildeo de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de flotaccedilatildeo de 10 minutos

Eficiecircncia ()

gt 84

lt 84

lt 83

lt 82

lt 81

lt 80

lt 79

lt 78

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 86

lt 8575

lt 8475

lt 8375

lt 8275

lt 8175

lt 8075

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 87

lt 87

lt 86

lt 85

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

A B

C

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Figura 7 Curva de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de mistura lenta

para 3 minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para floculante comercial

Na Figura 8 observa-se uma regiatildeo em comum onde ocorre a maacutexima eficiecircncia (893) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas consiste quando se aplica maior concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 para o tempo de mistura lenta e flotaccedilatildeo de 10 min

Comparando as Figura 7 e 8 com o diagrama de Pareto (Figura 3C) observa-se uma relaccedilatildeo direta com as variaacuteveis que mais influenciam positivamente na remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica com o uso do floculante comercial sendo elas a concentraccedilatildeo e o tempo de flotaccedilatildeo o que se constata em ambas as figuras ou seja quanto maior a concentraccedilatildeo de floculante e o tempo de flotaccedilatildeo menor seraacute o valor de TOG final da aacutegua produzida tratada

Nos estudos preliminarmente realizados tambeacutem utilizando a teacutecnica combinada de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido para o tratamento de aacutegua produzida variou apenas a concentraccedilatildeo de floculante de Moringa oleiacutefera o que observou conforme o planejamento experimental que a aacutegua tratada apresentou valores de TOGrsquos finais maiores do que 20 mgL (limite maacuteximo admitido pela legislaccedilatildeo ambiental conforme resoluccedilatildeo CONAMA nordm 4302011 (BRASIL 2011)

Sendo assim observa-se neste trabalho que a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida natildeo estaacute somente relacionada com as concentraccedilotildees de floculantes entretanto para aumentar esta eficiecircncia eacute necessaacuterio avaliar outras variaacuteveis por exemplo os tempos de mistura raacutepida e flotaccedilatildeo Deste modo conforme pode ser observado quando utilizou o floculante extrato bruto (EB) e o concentrado de proteiacutenas (F1) na maioria dos experimentos os valores de TOGrsquos finais da aacutegua produzida tratada atenderam os valores maacuteximos permitidos para o descarte deste tipo de efluente industrial Diante disso esses tipos de floculante natural pode ser uma alternativa para tratamento de efluentes industriais que durante o processo de tratamento quando exige etapa de coagulaccedilatildeo e ou floculaccedilatildeo procedido de flotaccedilatildeo por ar dissolvido

Eficiecircncia ()

gt 90

lt 90

lt 88

lt 86

lt 84

lt 82

lt 80

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 88

lt 88

lt 86

lt 84

lt 82

lt 80

lt 78

lt 76

lt 74

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 90

lt 88

lt 84

lt 80

lt 76

lt 72

lt 68

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)A B

C

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Figura 8 Curva de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de flotaccedilatildeo para 3

minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para floculante comercial De acordo com Mariano (2005) os tratamentos convencionais da aacutegua produzida utilizam

produtos quiacutemicos desemulsificantes ou processos que usam calor eletricidade ou meios mecacircnicos que quando as empregadas podem ter um custo elevado Elas natildeo satildeo viaacuteveis no tratamento da aacutegua em plataformas devido a limitaccedilotildees de espaccedilo fiacutesico e peso de alguns dos equipamentos utilizados dificuldades de execuccedilatildeo de obras e tambeacutem o tempo de residecircncia dessas aacuteguas (SANTOS et al 2011)

Diante disso estudos tecircm sido feitos buscando alternativas que minimizem custos e facilitem o processo como eacute o caso de aplicaccedilatildeo de coagulantes naturais no tratamento de aacutegua produzida Portanto nesse trabalho observou-se que tais floculantes naturais podem tornarem-se competitivos com os floculantes comerciais

Conclusatildeo

O floculante comercial foi mais eficiente do que os floculantes naturais de concentrado de proteiacutenas (F1) e extrato bruto (EB) quando se utilizou ambos nas mesmas condiccedilotildees de tratamento de remoccedilatildeo do teor de oacuteleos e graxas com a teacutecnica combinada floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido sendo as eficiecircncias de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas de 850 839 e 729 respectivamente Entretanto o floculante concentrado de proteiacutenas (F1) mostrou-se competitivo com o floculante comercial

Com o uso do floculante extrato bruto das sementes de Moringa oleiacutefera obteve valores de TOGrsquos maacuteximos e miacutenimos finais da aacutegua produzida tratada com a teacutecnica combinada de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido de 47 mg˙L-1 e 30 mg˙L-1 respectivamente O modelo obtido para este tipo de floculante apresentou significacircncia estatiacutestica o qual pode ser aplicado para fins de prediccedilatildeo

Para o floculante concentrado de proteiacutenas (F1) tambeacutem derivado das sementes de Moringa oleiacutefera obteve valores de TOGrsquos maacuteximos e miacutenimos finais da aacutegua produzida tratada de 31 mg˙L-1 e 17 mg˙L-1 respectivamente O modelo obtido para esse tipo de floculante tambeacutem foi significativo e preditivo estatisticamente

O floculante comercial por se tratar de um produto jaacute utilizado na escala industrial esperava-se a sua eficaacutecia na remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas deste efluente industrial em que obteve valores de TOGrsquos

Eficiecircncia ()

gt 88

lt 88

lt 84

lt 80

lt 76

lt 72

lt 68

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 88

lt 87

lt 85

lt 83

lt 81

lt 79

lt 77

lt 75

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 90

lt 90

lt 88

lt 86

lt 84

lt 82

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)A B

C

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maacuteximos e miacutenimos finais da aacutegua produzida tradada de 37 mg˙L-1 e 14mg˙L-1 respectivamente O modelo determinado para esse tipo de floculante tambeacutem foi significativo e preditivo estatisticamente

Com o planejamento experimental composto central pode se observar o aumento da eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas quando utilizou os trecircs floculantes extrato bruto concentrado de proteiacutenas e o comercial pois a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas natildeo estaacute somente relacionada com a concentraccedilatildeo de floculantes mas sim com outras variaacuteveis de tempos de mistura lenta e de flotaccedilatildeo conforme observado neste estudo

Conclui-se que esta pesquisa foi relevante uma vez que a metodologia experimental foi consistente e confiaacutevel estatisticamente o que contribui para avaliar a eficaacutecia dos floculantes naturais derivados das sementes da Moringa oleiacutefera comparando com o floculante comercial utilizando-se a teacutecnica de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido

Referecircncias Bibliograacuteficas AHMAD A L MAT YASIN N H DEREK C J C LIM J K Optimization of microalgae coagulation process using chitosan Chemical Engineering Journal v173 p879-882 2011 BARROS NETO B de SCARMINIO I S BRUNS R E Como fazer experimentos pesquisa e desenvolvimento na ciecircncia e na induacutestria 4 ed Porto Alegre Bookman 2010 414p BRASIL Conselho Nacional de Meio Ambiente Resoluccedilatildeo nordm 393 de 08 de agosto de 2007 Dispotildee sobre o descarte contiacutenuo de aacutegua de processo ou de produccedilatildeo em plataformas mariacutetimas de petroacuteleo e gaacutes natural e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia DF 09 de agosto de 2007 2007 Disponiacutevel em httpwww2mmagovbrportconamalegiabrecfmcodlegi=541 Acesso em 31 janeiro 2019 BRASIL CONAMA Conselho Nacional de Meio Ambiente Resoluccedilatildeo nordm 430 de 13 de maio de 2011 Dispotildee sobre as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes complementa e altera a Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia DF 16 de maio de 2011 2011 Disponiacutevel em httpwww2mmagovbrportconamalegiabrecfmcodlegi=646 Acesso em 31 janeiro 2019 EKINS P VANNER R FIREBRACE J Zero emissions of oil in water from offshore oil and gas installations economic and environmental implications Journal of Cleaner Production v15 p1302-1315 2007 FAKHRUrsquoL-RAZIA A PENDASHTEH A ABDULLAH L C BIAK D R A MADAENI S S ABIDIN Z Z Review of technologies for oil and gas produced water treatment Journal of Hazardous Materials v170 p530-551 2009 FRANCO C S BATISTA M D A OLIVEIRA L F C de KOHN G P FIA R Coagulaccedilatildeo com semente de Moringa oleiacutefera preparada por diferentes meacutetodos em aacuteguas com turbidez de 20 a 100 UNT Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental v22 n4 p781-788 2017 GARRIDO J W A Utilizaccedilatildeo da teacutecnica combinada floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido para remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida com a mistura de floculantes natural e comerciais 140f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Quiacutemica) Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Quiacutemica Universidade Federal do Rio Grande do Norte Natal-RN 2015 GASSEN H G GASSENSCHMIDT U JANY K D TAUSCHER B WOLF S Modern methods in protein and nucleic acid analysis Biological Chemistry Hoppe-Seyler v371 n9 p768-769 1990 GHEBREMICHAEL K A GUNARATNA K R HENRIKSSON H BRUMER H DALHAMMAR G A simple purification and activity assay of the coagulant protein from Moringa oleifera seed Water Research v39 p2338-2344 2005 HAMID S H A LANANAN F DIN W N S LAM S S KHATOON H ENDUT A JUSOH A Harvesting microalgae Chlorella sp by bio-flocculation of Moringa oleifera seed derivatives from aquaculture wastewater phytoremediation International Biodeterioration amp Biodegradation v95 p270-275 2014 HAMID S H A LANANAN F KHATOON H JUSOH A ENDUT A A study of coagulating protein of Moringa oleifera in microalgae bioflocculation International Biodeterioration amp Biodegradation v113 p310-317 2016 LACERDA M R S MARQUES S F S BRANDAtildeO C C S A influecircncia do pH de coagulaccedilatildeo e do tempo de floculaccedilatildeo na flotaccedilatildeo por ar dissolvido no tratamento de aacutegua com baixa turbidez e presenccedila de algas In Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental 19 1997 Foz do Iguaccedilu Anais Foz do Iguaccedilu 1997

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MADRONA G S SEOLIN V J BERGAMASCO R KLEN M R F The potential of different saline solution on the extraction of the Moringa oleifera seedrsquos active component for water treatment International Journal of Chemical Reactor Engineering v9 p1-10 2011 MAGALHAtildeES E R B Avaliaccedilatildeo de floculante natural agrave base de Moringa oleifera no tratamento de aacutegua produzida na induacutestria do petroacuteleo aplicaccedilatildeo da teacutecnica combinada floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo 95f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Quiacutemica) Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Quiacutemica Universidade Federal do Rio Grande do Norte Natal-RN 2014 MARIANO J B Impactos Ambientais do Refino de Petroacuteleo 01 ed Rio de Janeiro Editora Interciecircncia v1 2005 230p MOTTA A R P BORGES C P KIPERSTOK A ESQUERRE K P ARAUJO P M BRANCO L da P N Tratamento de aacutegua produzida de petroacuteleo para remoccedilatildeo de oacuteleo por processos de separaccedilatildeo por membranas revisatildeo Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental v18 n1 p15-26 2013 NASCIMENTO A R ZIOLLI R L ARARUN JUacuteNIOR J T PIRES C S SILVA T B Avaliaccedilatildeo do desempenho analiacutetico do meacutetodo de determinaccedilatildeo de TPH (Total Petroleum Hydrocarbon) por detecccedilatildeo no infravermelho Ecleacutetica Quiacutemica v33 n1 p35-42 2008 OKUDA T BAES A U NISHIJIMA W OKADA M Improvement of extraction method of coagulation active components from Moringa oleifera seeds Water Research v33 n15 p3373-3378 1999 PRITCHARD M CRAVEN T MKANDAWIRE T EDMONDSON A S OrsquoNEILL J G A comparison between Moringa oleifera and chemical coagulants in the purification of drinking water ndash An alternative sustainable solution for developing countries Physics and Chemistry of the Earth v35 p798-805 2010 RICHTER C A AZEVEDO NETTO J Tratamento de aacutegua Tecnologia atualizada Edgard Bluumlcher Satildeo Paulo 1991 332p SANTOS T M PEREIRA D F SANTANA C R SILVA G F da Estudo do tratamento fiacutesico quiacutemico da aacutegua produzida utilizando Moringa oleifera Lam em comparaccedilatildeo ao sulfato de alumiacutenio Exacta v9 n3 p317-321 2011 SCOPES R K Techniques for Protein Purification in Techniques in the Life Sciences BS 102 Suplement ElsevierNorth Holland Amsterdam 1987 p1-46 SERQUIZ R P Inibidor de serinoproteinase obtido de sementes de Juquiri (Mimosa regnelli Benth) com atividade anti-inflamatoacuteria anticoagulante e adjuvante da heparina 92f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Bioquiacutemica) Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Bioquiacutemica Universidade Federal do Rio Grande do Norte Natal-RN 2017 SILVA S S CHIAVONE-FILHO O BARROS NETO E L FOLETTO E L Oil removal from produced water by conjugation of flotation and photo-Fenton processes Journal of Environmental Management v147 p257ndash263 2015 SPINELLI V A SENS M L FAacuteVERE V T de Quitosana polieletroacutelito natural para o tratamento de aacutegua potaacutevel In Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental 21 2001 Joatildeo Pessoa AnaisJoatildeo Pessoa 2001 STEWART M ARNOLD K Produced water treatment field manual Part-1 Produced Water Treating Systems p1-134 2011 244p TESSELE F ROSA J J RUBIO J Os avanccedilos da flotaccedilatildeo no tratamento de aacuteguas esgotos e efluentes ndash parte I fundamentos e mecanismos Saneamento Ambiental n102 p30-36 2004 WILKS INTERPRISE INC InfraCalreg TOGTPH Analyser Model HATR-T2 and CH Userrsquos Guide Rev 46 2013 YANG R LI H HUANG M YANG H LI A A review on chitosan-based flocculants and their applications in water treatment Water Research n95 p59-89 2016 YOUNKER J M WALSH M E Bench-scale investigation of an integrated adsorptionndashcoagulationndashdissolved air flotation process for produced water treatment Journal of Environmental Chemical Engineering n2 p692ndash697 2014

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Seccedilatildeo Engenharia Civil

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Capiacutetulo 3

REGULARIZACcedilAtildeO FUNDIAacuteRIA DE INTERESSE SOCIAL A ETAPA DE REGISTRO DE IMOacuteVEIS NO MUNICIacutePIO DE SAtildeO MIGUELRN

Joseacute Henrique Maciel de Queiroz1

Daniela de Freitas Lima2 Almir Mariano de Sousa Junior3

1Engenheiro Civil henriquejhmqhotmailcom

2Engenheira Civil Mestre em Planejamento e Dinacircmicas Territoriais no Semiaacuterido danielafreitas12hotmailcom

3Professor da Universidade Federal Rural do Semi-Aacuterido e do PLANDITES-UERN Doutor em Ciecircncia e Engenharia de Petroacuteleo almirmarianoufersaedubr

Introduccedilatildeo

A irregularidade fundiaacuteria afeta em maior escala a populaccedilatildeo menos escolarizada e mais vulneraacutevel social e economicamente e este fato acarreta prejuiacutezos tanto aos ocupantes do territoacuterio como a administraccedilatildeo puacuteblica por natildeo possuir informaccedilotildees precisas sobre estas aacutereas Conforme aponta Fernandes (2011) a maioria que ocupa nuacutecleos urbanos informais satildeo de fato pobres e a maior parte dos indicadores socioeconocircmicos satildeo precaacuterios ndash alfabetizaccedilatildeo educaccedilatildeo sauacutede mortalidade renda e emprego

A falta de alternativas habitacionais seja via mercado privado seja via poliacuteticas puacuteblicas sociais eacute evidentemente o motor que faz o pano de fundo dessa dinacircmica de ocupaccedilatildeo ilegal e predatoacuteria de terra urbana (MARICATO 2003)

No ano de 2014 surge o Programa Acesso agrave Terra Urbanizada uma iniciativa proveniente da Universidade Federal Rural do Semi-Aacuterido (UFERSA) em parceria com o Ministeacuterio das Cidades com o intuito de promover a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria urbana de interesse social atuando em diversas municipalidades do Nordeste garantindo legalmente a propriedade aos indiviacuteduos que ateacute entatildeo ocupavam aacutereas predominantemente irregulares (LIMA et al 2017)

A Lei 134652017 cita em seu Cap I art 9 que a Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria Urbana (REURB) engloba medidas juriacutedicas urbaniacutesticas ambientais e sociais destinadas agrave incorporaccedilatildeo dos nuacutecleos urbanos informais ao ordenamento territorial urbano e agrave titulaccedilatildeo de seus ocupantes

Conforme a Lei ndeg 134652017 Cap I art 13 a REURB compreende duas modalidades REURB de Interesse Social (REURB-S) que eacute aplicaacutevel aos nuacutecleos urbanos informais ocupados predominantemente por populaccedilatildeo de baixa renda assim declarados em ato do Poder Executivo municipal e REURB de Interesse Especiacutefico (REURB-E) aplicaacutevel aos nuacutecleos urbanos informais ocupados por populaccedilatildeo natildeo qualificada na hipoacutetese de que trata disposto anteriormente

Dentre as etapas necessaacuterias para a efetivaccedilatildeo da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria o registro de imoacuteveis eacute a que se oficializa por meio de documentaccedilatildeo apropriada do direito propriedade dos imoacuteveis aos seus devidos proprietaacuterios e por isto se constitui uma das etapas mais importantes de todo o processo de regularizaccedilatildeo fundiaacuteria Deve ser feito junto ao cartoacuterio responsaacutevel e aleacutem disso eacute precedido de etapas preliminares investigativas quanto ao histoacuterico de movimentaccedilatildeo da propriedade dos lotes a serem contemplados

Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria e Espaccedilo Urbano

As cidades de modo geral satildeo desafiadas pela irregularidade fundiaacuteria urbana que pode ser tida como aspecto decorrente do processo constitutivo das cidades especificamente notado por meio do crescimento acelerado e desordenado ocasionado pelo ecircxodo rural acentuado no Brasil mais expressivamente a partir da deacutecada de 60 causando instabilidade para as famiacutelias localizadas em aacutereas sem a devida legalizaccedilatildeo e aguccedilando as disparidades entre os de baixo e os de alto poderio Para Hereda (2009) na obra Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria Urbana no Brasil ndash Ministeacuterio das Cidades quando tema eacute propriedade da terra e regularizaccedilatildeo fundiaacuteria o paradoxo legalidade e ilegalidade remonta agrave formaccedilatildeo do Estado e do territoacuterio brasileiro Neste sentido existe uma disparidade social e econocircmica que enfatiza as desigualdades entre ricos e pobres nas cidades brasileiras

O intenso processo migratoacuterio campo-cidade que configura uma reversatildeo demograacutefica do Brasil

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de 10 da populaccedilatildeo urbana no final do seacuteculo XIX para aproximadamente 80 no final do seacuteculo XX mostra que grande massa se instalou nas cidades de forma autocircnoma Nessas condiccedilotildees podemos dizer que a ocupaccedilatildeo ilegal de terras brasileiras eacute parte intriacutenseca desse processo (MARICATO 2003)

Eacute importante destacar que a irregularidade apesar de apresentar impactos e nuacutemeros mais expressivos para a populaccedilatildeo com padrotildees de renda mais baixos tambeacutem estaacute presente em ambientes ocupados pelo grupo social de renda meacutedia alta Mas de acordo com Dias et al (2014) o que diferencia as aacutereas irregulares com e sem valorizaccedilatildeo econocircmica satildeo interesses de cada grupo Enquanto os grupos sociais mais vulneraacuteveis ocupam essas localidades por poder aquisitivo limitado as aacutereas centrais estatildeo neste quadro por interesses especulativos Aleacutem disso o acesso agrave regularizaccedilatildeo posterior agrave ocupaccedilatildeo eacute facilitado aos ambientes com alto valor monetaacuterio em detrimento daqueles sem valorizaccedilatildeo uma vez que haacute a influecircncia poliacutetica cartoraacuteria e judiciaacuteria pelos seus proprietaacuterios

Com recursos financeiros escassos a populaccedilatildeo de baixa renda tem como opccedilatildeo ocupar aacutereas perifeacutericas das cidades muitas vezes desprovidas de condiccedilotildees de salubridade eficientes o que configura o espaccedilo ser dividido em locais organizados e locais subordinados A falta de alternativas habitacionais seja via mercado privado seja via poliacuteticas puacuteblicas sociais eacute evidentemente o motor que faz o pano de fundo dessa dinacircmica de ocupaccedilatildeo ilegal e predatoacuteria de terra urbana (MARICATO 2003)

A acessibilidade a aacutereas irregulares torna-se viaacutevel para aqueles que natildeo podem adquirir aacutereas valorizadas pela infraestrutura existente e dessa forma o problema fundiaacuterio se agrava e se expande para outras vertentes social urbaniacutestica econocircmica juriacutedica O Ministeacuterio das Cidades (2013) aponta que a dimensatildeo juriacutedica se refere agrave irregularidade dominial na qual ocorre a inexistecircncia de tiacutetulo que assegure a posse a urbaniacutestica e a ambiental estatildeo associadas aos assentamentos sem licenciamento em desacordo com a legislaccedilatildeo urbana e ambiental e a social estaacute voltada para o direito agrave cidade especialmente nas ocupaccedilotildees de baixa renda

Portanto eacute visiacutevel que a irregularidade eacute fator presente nas cidades brasileiras aspecto que agrava as disparidades socioespaciais e contribui para a continuidade de ambientes precaacuterios sendo indispensaacutevel a busca coletiva da reestruturaccedilatildeo dos espaccedilos urbanos tendo como agente colaborativo as praacuteticas de regularizaccedilatildeo fundiaacuteria urbana de modo especial a de interesse social que atingiraacute as camadas populares garantindo o acesso legal agrave cidade pois como aponta Fernandes (2011) a informalidade das habitaccedilotildees gera custos muito altos para os residentes e governos locais Para os moradores cita-se a inseguranccedila da posse a falta de serviccedilos puacuteblicos a discriminaccedilatildeo por terceiros perigos ambientais e para a sauacutede e desigualdade de direitos civis Para os governos estatildeo a realizaccedilatildeo de programas de melhoria quando realizados e custos indiretos decorrentes da informalidade como problemas da sauacutede puacuteblica violecircncia e outros de cunho social

Portanto este trabalho tem foco na regularizaccedilatildeo fundiaacuteria de interesse social com a finalidade de discorrer sobre a etapa de registro dos imoacuteveis no municiacutepio de Satildeo MiguelRN desenvolvida pelo Programa Acesso agrave Terra Urbanizada com a colaboraccedilatildeo do Cartoacuterio de Registro de Imoacuteveis local

Material e Meacutetodos

Para a realizaccedilatildeo deste trabalho realizou-se pesquisa qualitativa da etapa de registro de imoacuteveis necessaacuteria para a efetivaccedilatildeo da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria de interesse social no municiacutepio de Satildeo MiguelRN no Rio Grande do Norte abordando as atividades desenvolvidas para sua concretizaccedilatildeo por meio do Proacuteprio Programa Acesso agrave Terra Urbanizada

A aacuterea de estudo deste trabalho contempla o municiacutepio de Satildeo Miguel localizado no Estado do Rio Grande do Norte na regiatildeo Nordeste do Brasil O municiacutepio situa-se na regiatildeo Alto Oeste do estado na mesorregiatildeo do Oeste Potiguar a uma distacircncia de aproximadamente 430 Km de Natal a capital do estado com aacuterea de 166 kmsup2 e populaccedilatildeo de 22157 habitantes segundo o censo realizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica (IBGE) no ano de 2010

Em Satildeo Miguel dois bairros foram submetidos ao processo de regularizaccedilatildeo fundiaacuteria de interesse social Tocircta Barbosa e o Nossa Senhora de Guadalupe Ambos foram regularizados utilizando o instrumento juriacutedico de legitimaccedilatildeo fundiaacuteria que confere tiacutetulo de propriedade aos beneficiaacuterios conforme estabelecido na Lei 13465 de 11 de julho de 2017 As imagens aeacutereas dos dois bairros satildeo apresentadas nas Figuras 1 e 2

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Figura 1 Imagem aeacuterea do Bairro Tocircta Barbosa

Fonte Adaptado de Google Earth (2017)

Figura 2 Imagem aeacuterea do Bairro Nossa Senhora de Guadalupe

Fonte Adaptado de Google Earth (2017)

Esses nuacutecleos urbanos encontraram-se em zonas especiais de interesse social (ZEIS) segundo a Lei municipal ndeg 0092016 ou seja zonas em que a populaccedilatildeo eacute predominantemente de baixa renda a ocupaccedilatildeo eacute predominantemente residencial a situaccedilatildeo fundiaacuteria eacute desfavoraacutevel ao ocupante dentre outros aspectos que justificaram a realizaccedilatildeo da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria de interesse social

Puderam ser registrados os imoacuteveis inseridos nos nuacutecleos urbanos Tocircta Barbosa e Nossa Senhora de Guadalupe que atenderam aos criteacuterios necessaacuterios para a efetivaccedilatildeo da legitimaccedilatildeo fundiaacuteria dispostos no art 23 sect 1ordm da Lei 134652017

Aacuterea foi ocupada ateacute 22 de dezembro de 2016 O beneficiaacuterio natildeo era proprietaacuterio foreiro ou concessionaacuterio de nenhum outro imoacutevel aleacutem

daquele que deseja regularizar O beneficiaacuterio natildeo foi contemplado com legitimaccedilatildeo de posse ou fundiaacuteria de imoacutevel urbano com

a mesma finalidade ainda que situado em nuacutecleo urbano distinto Em caso de imoacutevel urbano com finalidade natildeo residencial tenha sido reconhecido pelo poder

puacuteblico o interesse puacuteblico de sua ocupaccedilatildeo Aleacutem dos outros

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Os lotes contidos na aacuterea a ser regularizada deveriam estar previamente delimitados e georreferenciados

A gleba a ser regularizada natildeo deveria estar compreendida em aacutereas que ofereccedilam risco aos seus ocupantes Para a elaboraccedilatildeo deste trabalho foram acompanhadas as atividades necessaacuterias para o registro

de imoacuteveis dos nuacutecleos urbanos Tocircta Barbosa e o Nossa Senhora de Guadalupe conferecircncia do histoacuterico de imoacuteveis jaacute matriculados desmembramento de lotes abertura de matriacuteculas e emissatildeo de certidotildees

Resultados e Discussatildeo

Devido a necessidade da certificaccedilatildeo de que os lotes atendiam aos criteacuterios legais para realizaccedilatildeo da legitimaccedilatildeo fundiaacuteria de iniacutecio foi realizada consulta nos registros de imoacuteveis anteriores do cartoacuterio da existecircncia de alguma matriacutecula referente aos lotes a serem regularizados e foram analisadas as alteraccedilotildees ou movimentaccedilotildees nelas ocorridas no decorrer dos anos

Esse procedimento objetivou identificar as titularidades atualizadas dos lotes e propriedades pertencentes ao Estado e a Uniatildeo o que eacute determinante para a apropriada aplicaccedilatildeo da ferramenta de regularizaccedilatildeo adotada Eacute de grande importacircncia tambeacutem a consulta de legislaccedilotildees municipais estaduais e federais pelo mesmo motivo

Constatada a aptidatildeo dos beneficiaacuterios preacute-selecionados procedeu-se com a elaboraccedilatildeo da documentaccedilatildeo coletiva e individual necessaacuteria sendo estas especificamente o desmembramento dos lotes e a abertura das matriacuteculas Seguiu-se com a emissatildeo das certidotildees de matriacutecula que foram entregues aos beneficiaacuterios do Programa na etapa de titulaccedilatildeo

Os desmembramentos dos lotes foram realizados atraveacutes de averbaccedilotildees nas suas matriacuteculas existentes e de forma simplificada removeram-se partes da aacuterea presente nestas matriacuteculas para que pudessem ser emitidas novas matriacuteculas com a correspondente parcela de terra As novas matriacuteculas contecircm informaccedilotildees essenciais dos lotes (qualificaccedilatildeo do imoacutevel seu atual proprietaacuterio e o seu registro anterior)

Logo cada lote urbano existente nos nuacutecleos urbanos em regularizaccedilatildeo foi desmembrado da aacuterea total trabalhada Consequentemente prosseguiu-se com a abertura da nova matriacutecula de cada um destes imoacuteveis sempre que possiacutevel em nome da mulher ali residente conforme recomenda a legislaccedilatildeo vigente Em caso de inexistecircncia de beneficiaacuterio a matriacutecula foi aberta em nome do municiacutepio de modo a facilitar o processo de regularizaccedilatildeo para os ocupantes dos lotes quando estes solicitarem a transferecircncia de propriedade para seus nomes uma vez que este procedimento reduz custos de formulaccedilatildeo de toda documentaccedilatildeo e atividades teacutecnicas necessaacuterias

Jaacute a emissatildeo das certidotildees de matriacutecula dos respectivos beneficiaacuterios ficou como uacuteltima atribuiccedilatildeo do cartoacuterio de registro de imoacuteveis Estas foram entregues agraves famiacutelias como comprovaccedilatildeo de propriedade de seus imoacuteveis e podem ser utilizadas nas mais diversas situaccedilotildees legais possiacuteveis

Pela equipe do Programa Acesso agrave Terra Urbanizada foi preparada toda a estrutura digitaccedilatildeo e formataccedilatildeo dos documentos com a supervisatildeo da tabeliatilde responsaacutevel que apoacutes esta atividade os revisou e assinou o que contribuiu para a celeridade do processo e para a aquisiccedilatildeo de conhecimento pelos bolsistas deste Programa Segundo a tabeliatilde ainda satildeo necessaacuterias atividades rotineiras do cartoacuterio como registro das atividades em protocolo

Apoacutes a realizaccedilatildeo destas atividades as certidotildees de matriacutecula confeccionadas foram entregues agraves famiacutelias pelo Programa Acesso agrave Terra Urbanizada juntamente com a Prefeitura Municipal configurando a uacuteltima etapa da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria denominada titulaccedilatildeo

Ao realizar o registro de imoacuteveis no municiacutepio de Satildeo MiguelRN observamos algumas dificuldades particulares das quais abordamos aqui como por exemplo a baixa capacidade do cartoacuterio local em atender uma demanda de registros elevada da forma em que foi requerida aleacutem da presenccedila de uma rodovia estadual em uma das glebas a serem regularizadas

O registro dos imoacuteveis dos bairros Tocircta Barbosa e Nossa Senhora de Guadalupe foi concluiacutedo no mecircs de janeiro de 2018 A entrega dos tiacutetulos aos seus beneficiaacuterios foi realizada em uma cerimocircnia puacuteblica em abril de 2018

No bairro Tocircta Barbosa foram contempladas 41 famiacutelias sendo a aacuterea de interesse composta por 135 lotes Jaacute no bairro Nossa Senhora de Guadalupe que possui 152 lotes inseridos no poliacutegono trabalhado foram contempladas 53 famiacutelias como observa-se na Tabela 1

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Tabela 1 Quantidade de lotes e beneficiaacuterios por bairro Nuacutecleo Urbano Ndeg de lotes Ndeg de beneficiaacuterios

Tocircta Barbosa 135 41 Nossa Senhora de Guadalupe 152 53

Fonte Programa Acesso agrave Terra Urbanizada (2018) Muitos dos lotes presentes no nuacutecleo urbano Tocircta Barbosa natildeo foram beneficiados pelo

Programa por se constituiacuterem como terrenos vazios imoacuteveis alugados ou cedidos justificando assim a quantidade de beneficiaacuterios que representa aproximadamente 30 dos lotes do bairro

Lima (2018) expotildee que haacute o elevado percentual de lotes vazios no Tocircta Barbosa o que gera a indagaccedilatildeo de qual motivo eacute responsaacutevel por este cenaacuterio a doaccedilatildeo inadequada dessas aacutereas ou a ausecircncia de condiccedilotildees financeiras dos donataacuterios para a construccedilatildeo de uma moradia

Observa-se que houve ainda no Tocircta Barbosa casos em que os ocupantes se recusaram a participar do Programa possuiacuteam mais de um imoacutevel natildeo conseguiram apresentar documentaccedilatildeo comprovante do tempo de ocupaccedilatildeo do lote ou o imoacutevel se encontrou fechado em todas as tentativas de visitas dos bolsistas do programa mas estas situaccedilotildees foram menos incidentes

No Nossa Senhora de Guadalupe tambeacutem havia lotes vazios aleacutem de lotes alugados ou cedidos Os 53 beneficiaacuterios desta aacuterea representam portanto aproximadamente 35 do total de lotes demarcados Os demais casos que natildeo tiverem sido terrenos vazios imoacuteveis alugados ou cedidos foram famiacutelias que se recusaram a participar do Programa ou natildeo atenderam a outros requisitos de participaccedilatildeo

Para o nuacutecleo urbano Nossa Senhora de Guadalupe o registro dos imoacuteveis foi feito com atenccedilatildeo especial devido a existecircncia da rodovia estadual RN 177 cruzando a aacuterea de interesse sendo necessaacuterio fazer uma anaacutelise a respeito dos limites de faixa de domiacutenio da rodovia e a legalidade das construccedilotildees no entorno tendo em vista o que dispotildee a Lei 60241991 sobre a licenccedila preacutevia para edificaccedilotildees de imoacuteveis ou cercas agraves margens de rodovias estaduais e daacute outras providecircncias Esta lei rege que no Rio Grande do Norte a faixa de domiacutenio compreende a aacuterea de terra limitada pela distacircncia miacutenima de 20 metros para cada lado da rodovia a partir do eixo da pista de rolamento Descreve ainda que as edificaccedilotildees devem estar recuadas a 15 metros dos limites externos da faixa de domiacutenio ou seja para cumprirem com o disposto na lei as construccedilotildees localizadas agraves margens de rodovias do Estado do Rio Grande do Norte (RNrsquos) devem distar 35 metros do eixo da faixa de rolamento Esse recuo pode ter dimensatildeo reduzida no periacutemetro urbano desde que prevista em instrumento municipal e que se resguarde a seguranccedila do tracircnsito e do traacutefego Edificaccedilotildees anteriores agrave lei natildeo satildeo penalizadas por estarem instaladas em recuo inferior ao previsto em lei

Dessa forma ainda que os proprietaacuterios atendessem aos demais requisitos legais para a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria foi verificada a distacircncia ao eixo da RN 177 e o ano de construccedilatildeo das edificaccedilotildees e assim foi constado se os imoacuteveis haviam ou natildeo sido construiacutedos antes de entrar em vigor a lei que impede a construccedilatildeo de imoacuteveis na faixa de domiacutenio da rodovia

Apoacutes esta verificaccedilatildeo ocorreu a abertura das matriacuteculas dos imoacuteveis em nome de seus respectivos proprietaacuterios Neste bairro durante as buscas realizadas anteriores a elaboraccedilatildeo da documentaccedilatildeo natildeo foram encontrados registros de lotes do bairro ainda que alguns moradores tambeacutem possuiacutessem cartas de aforamento de suas propriedades com validade expirada

Ao todo foram abertas 290 matriacuteculas de imoacuteveis no cartoacuterio ao fim dos registros sendo 287 delas referentes aos lotes como um todo e mais uma ldquomatriacutecula matildeerdquo para a gleba do bairro Tocircta Barbosa e duas destas para o bairro Nossa Senhora de Guadalupe pois ele ficou dividido em dois setores (setor 1 e setor 2) permanecendo na matriacutecula previamente existente a aacuterea correspondente agrave RN-177

Observada a dificuldade de infraestrutura necessaacuteria para a emissatildeo de registro pelo cartoacuterio de registro de imoacuteveis em prazo preacute-determinado e dada a grande importacircncia da realizaccedilatildeo desta etapa o Programa disponibilizou sempre que necessaacuterio bolsistas para auxiliar a tabeliatilde na digitaccedilatildeo das matriacuteculas e certidotildees

Os dados pessoais utilizados nos registros foram todos repassados pelos beneficiaacuterios do Programa Acesso agrave Terra Urbanizada em etapa anterior da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria o cadastramento social das famiacutelias Desta maneira compreende-se que os resultados do Programa somente puderam ser alcanccedilados com a colaboraccedilatildeo da populaccedilatildeo que participou das atividades de informaccedilatildeo capacitaccedilatildeo e disponibilizaccedilatildeo de informaccedilotildees de maneira efetiva dentre as quais podemos citar o atendimento para

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realizaccedilatildeo de entrevistas e entrega de documentos necessaacuterios durante o cadastramento socioeconocircmico indispensaacutevel para a etapa de registro no cartoacuterio

A concretizaccedilatildeo das accedilotildees do Programa Acesso agrave Terra Urbanizada no municiacutepio de Satildeo MiguelRN foi um marco para a administraccedilatildeo local e principalmente para a populaccedilatildeo envolvida pois estes tiveram os direitos de uso e ocupaccedilatildeo do espaccedilo urbano assegurados perante a lei aleacutem de terem a possibilidade de melhoramentos advindos da regularizaccedilatildeo que jaacute estatildeo sendo levantados como eacute o caso do Cartatildeo Reforma a que o municiacutepio estaacute pleiteando destinado a aacutereas de interesse social que possuem tiacutetulo de propriedade

Lima (2018) expressa que embora a titulaccedilatildeo dos nuacutecleos urbanos Tocircta Barbosa e Nossa Senhora de Guadalupe tenha ocorrido em abril de 2018 em julho deste mesmo ano foram estabelecidos a integraccedilatildeo dos nuacutecleos agrave cidade formal a extinccedilatildeo da inseguranccedila de desapropriaccedilotildees a possibilidade execuccedilatildeo de transferecircncia legal de imoacutevel e o acesso a melhoria infra estrutural destinada aos espaccedilos citadinos regulares

Portanto a etapa de registro se configura como crucial para a instauraccedilatildeo da Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria de Interesse Social tendo em vista que eacute ele quem oficializa a garantia de propriedade pois como rege o art 1227 do Coacutedigo Civil os direitos reais sobre imoacuteveis constituiacutedos ou transmitidos por atos entre vivos soacute se adquirem com o registro no cartoacuterio de registro de imoacuteveis dos referidos tiacutetulos isto eacute ldquosoacute eacute dono quem registrardquo

Com esta accedilatildeo desenvolvida no municiacutepio de Satildeo MiguelRN ao todo foram beneficiadas 94 famiacutelias agora inseridas em um contexto social muito mais justo jaacute que a partir do registro no cartoacuterio eacute assegurado o direito judicial sobre o territoacuterio

Ressalta-se tambeacutem do benefiacutecio aos bolsistas do Programa que aprenderam ao mesmo tempo em que promoveram o direito agrave cidade para as pessoas Na etapa de registro de imoacuteveis por exemplo foi possiacutevel para eles entender as consideraccedilotildees legais sobre o territoacuterio e as bases judiciais para a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria aleacutem de articular com os oacutergatildeos municipais responsaacuteveis e trabalhar em equipe a fim de um objetivo comum para assim atingi-lo com maior rapidez

Conclusatildeo

O Programa Acesso agrave Terra Urbanizada proporcionou vaacuterios benefiacutecios agrave populaccedilatildeo de baixa renda do municiacutepio de Satildeo Miguel atraveacutes de accedilotildees totalmente gratuitas

A etapa de registro dos imoacuteveis foi fundamental nesse conjunto de accedilotildees que culminaram na regularizaccedilatildeo fundiaacuteria dos bairros Tocircta Barbosa e Nossa Senhora de Guadalupe uma vez que oficializou juridicamente o direito de propriedade agravequeles que atenderam a todos os requisitos estabelecidos nos instrumentos legais

Destaca-se a parceria entre Universidade Prefeitura Municipal e Cartoacuterio de Registro de Imoacuteveis foi essencial para que todos os serviccedilos fossem realizados adequadamente com informaccedilotildees completas e no prazo possiacutevel

O produto desta parceria foi importante para a integraccedilatildeo das aacutereas objeto da regularizaccedilatildeo aos projetos de infraestrutura saneamento ambiental mobilidade habitaccedilatildeo e outros da prefeitura municipal de Satildeo Miguel contribuindo assim para a qualidade de vida da populaccedilatildeo Referecircncias BRASIL Lei nordm 10406 de 10 de janeiro de 2002 Institui o Coacutedigo Civil Disponiacutevel em lthttpwwwplanaltogovbrccivil_03leis2002l10406htmgt Acesso em 01 out 2017 BRASIL Lei 13465 de 11 de julho de 2017 Dispotildee sobre a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria rural e urbana Disponiacutevel em lthttpwwwplanaltogovbrccivil_03_ato2015-20182017LeiL13465htmgt Acesso em 10 out 2018 BRASIL Ministeacuterio das Cidades Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria Urbana no Brasil Brasiacutelia 2009 Disponiacutevel em lthttpwwwcapacidadesgovbrbibliotecadetalharid172tituloregularizacao--fundiaria-urbana--no-brasil-gt Acesso em 28 set 2018 BRASIL Ministeacuterio das Cidades Secretaria Nacional de Acessibilidade e Programas Urbanos e Secretaria Nacional de Habitaccedilatildeo Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria Urbana Como aplicar a Lei Federal 119772009 Brasiacutelia 2013 Disponiacutevel em lthttpwwwsjcspgovbrmedia621520regularizacao_fundiaria_cartilha_da_lei_federalpdfgt Acesso em 28 set 2018

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DIAS A L de N CARVALHO A W B FARIA T C de A SANTOS J M Anaacutelise comparativa dos processos de produccedilatildeo da irregularidade urbana nas aacutereas centrais e perifeacutericas o caso de Viccedilosa MG Oikos Revista Brasileira de Economia Domeacutestica v25 n1 p114-136 2014 FERNANDES E Regularizaccedilatildeo de Assentamentos Informais na Ameacuterica Latina Cambrige Lincoln Institute of Land Policy 2011 Disponiacutevel em lthttpswwwlincolninstedusitesdefaultfilespubfilesregularizacao-assentamentos-informais-full_1pdfgt Acesso em 20 jan 2019 IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica 2011 Satildeo Miguel Disponiacutevel em lthttpscidadesibgegovbrbrasilrnsao-miguelpanoramagt Acesso em 20 jan 2018 LIMA D de F SOUSA JUNIOR A M SILVA M M N GOMES W V Ordenamento territorial em foco Discutindo o programa acesso agrave terra urbanizada Revista Estudo amp Debate v24 n2 p249-267 2017 LIMA D de F Dinacircmica urbana e regularizaccedilatildeo fundiaacuteria um estudo acerca da cidade de Satildeo MiguelRN 166f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Planejamento e Dinacircmicas Territoriais no Semiaacuterido) Universidade do Estado do Rio Grande do Norte Pau dos Ferros 2018 MARICATO E Metroacutepole legislaccedilatildeo e desigualdade Estudos Avanccedilados v17 n48 p151-166 2003 MARICATO E Conhecer para resolver a cidade ilegal In CASTRIOTA L B (org) Urbanizaccedilatildeo Brasileira Redescobertas Belo Horizonte Editora Arte 2003 p78-96 RIO GRANDE DO NORTE Lei 6204 de 06 de dezembro de 1991 Dispotildee sobre a licenccedila preacutevia para edificaccedilotildees de imoacuteveis ou cercas agraves margens de rodovias estaduais e daacute outras providecircncias SAtildeO MIGUEL Lei ndeg 009 de 28 de abril de 2016 Dispotildee sobre a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria urbana de interesse social no municiacutepio Satildeo MiguelRN e daacute outras providecircncias Disponiacutevel em lthttpswwwsaomiguelrngovbrlegislacaoleis-municipaisgt Acesso em 18 mar 2018

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Seccedilatildeo Geologia e Minas

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Capiacutetulo 4

VIABILIDADE TEacuteCNICA DA APLICACcedilAtildeO DO CASCALHO DE PERFURACcedilAtildeO DE PETROacuteLEO NA FABRICACcedilAtildeO DE CONCRETO BETUMINOSO USINADO A QUENTE

Rafaely Angeacutelica Fonseca Bandeira1

Antocircnio Souza Arauacutejo2 Almir Mariano Sousa Junior3

Francisco Odair Filgueira Junior4

1Doutoranda no Programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Ciecircncias e Engenharia de Petroacuteleo e Gaacutes Universidade Federal do Rio Grande do Norte rafaelyufersaedubr

2Prof Dr Universidade Federal do Rio Grande do Norte Instituto de Quiacutemica araujoufrngmailcom 3Prof Dr Universidade Federal Rural do Semi-Aacuterido almirmarianoufersaedubr

4Graduando na Universidade Potiguar odaiautomacaogmailcom

Introduccedilatildeo

Remonta de muitos anos a problemaacutetica ambiental que surge com a geraccedilatildeo de resiacuteduos soacutelidos do tipo classe I (Resiacuteduos perigosos) estes natildeo podem ser dispensados e depositados arbitrariamente no meio ambiente pois pode ocasionar prejuiacutezos severos a fauna flora solos e lenccediloacuteis freaacuteticos A induacutestria petroliacutefera causa impacto ambiental em todas as suas etapas que vai desde a prospecccedilatildeo ateacute a etapa de separaccedilatildeo de hidrocarbonetos nas unidades separadoras O cascalho de perfuraccedilatildeo de petroacuteleo aparece na etapa de perfuraccedilatildeo de poccedilos onde os contaminantes presentes dependem da formaccedilatildeo rochosa e do fluiacutedo de perfuraccedilatildeo utilizado para este fim (THOMAS 2001)

Apoacutes a separaccedilatildeo na superfiacutecie do fluiacutedo de perfuraccedilatildeo do cascalho o fluiacutedo seraacute retornado para o processo industrial e os cascalhos seratildeo acondicionados ateacute a destinaccedilatildeo final Segundo Moraes (2018) o cascalho representa os fragmentos de rocha deslocados pela broca e carreados para a superfiacutecie pelo fluido de perfuraccedilatildeo Satildeo tambeacutem denominados de amostra de calha Essas amostras de calha quando estatildeo lavadas e secas satildeo analisadas pelos geoacutelogos para a obtenccedilatildeo de informaccedilotildees sobre as formaccedilotildees perfuradas O termo cascalho eacute utilizado na induacutestria do petroacuteleo para qualquer sedimento retirado do poccedilo seja de granulometria fina ou grossa Estima-se que cerca de 10 a 15 do volume do fluido de perfuraccedilatildeo permanece aderido aos cascalhos apoacutes o processo de separaccedilatildeo Segundo Fialho (2012) a composiccedilatildeo quiacutemica dos cascalhos eacute muito variada e depende da composiccedilatildeo das formaccedilotildees rochosas perfuradas principalmente e da composiccedilatildeo quiacutemica do fluido de perfuraccedilatildeo onde entre outros estaratildeo SiO2 Al2O3 Fe2O3 BaO e CaO

Embasado na caracterizaccedilatildeo do disposto na norma NBR 10004 (2004) resiacuteduos soacutelidos satildeo resiacuteduos nos estados soacutelidos e semissoacutelidos que resultam de atividades da comunidade de origem urbana agriacutecola radioativa e outros (perigosos eou toacutexicos) Ficam incluiacutedos nesta definiccedilatildeo os lodos provenientes de sistemas de tratamento de aacutegua aqueles gerados em equipamentos e instalaccedilotildees de controle de poluiccedilatildeo bem como determinados liacutequidos cujas particularidades tornem inviaacutevel seu lanccedilamento na rede puacuteblica de esgoto ou corpos drsquoaacutegua ou exijam para isso soluccedilotildees teacutecnicas e economicamente inviaacuteveis em face agrave melhor tecnologia disponiacutevel podem ser classificados quanto aos riscos potenciais de contaminaccedilatildeo do meio ambiente em trecircs categorias Esta nova versatildeo classifica os resiacuteduos em trecircs classes distintas classe I (perigosos) classe II (natildeo-inertes) e classe III (inertes)

Para Bandeira et al (2017) o possiacutevel dano ambiental decorrente da atividade petroliacutefera eacute de inteira responsabilidade da empresa geradora conforme se pode verificar na legislaccedilatildeo vigente onde preconiza que a responsabilidade civil e penal pelo impacto ambiental ocasionado e pela seguranccedila e sauacutede dos trabalhadores eacute da empresa Na mediada que os produtos quiacutemicos satildeo manuseados de forma adequada respeitando as leis e normas vigentes no paiacutes o impacto ambiental diminuiraacute consideravelmente

O Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ) eacute largamente utilizado em confecccedilatildeo de rodovias este tem por definiccedilatildeo produtos preacute-misturados a quente de graduaccedilatildeo densa em que satildeo feitas rigorosas exigecircncias no que se diz respeito a equipamentos de construccedilatildeo e iacutendices tecnoloacutegicos tais como granulometria teor de betume estabilidade vazios e etc Estes podem ser usados como base de pavimentos e revestimentos onde para revestimentos tem que atender a faixa granulomeacutetrica adequada (DNIT 2006)

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Segundo a NBR 12948 (NBR 1993) o material para preparo do CBUQ eacute constituiacutedo de agregado grauacutedo agregado miuacutedo e material de enchimento onde o agregado grauacutedo deve ser constituiacutedo de fragmentos de rocha britada escoacuteria britada pedregulho ou cascalho britados ou natildeo como tambeacutem de fragmentos duraacuteveis livres de torrotildees de argila e substacircncias nocivas jaacute o agregado miuacutedo eacute constituiacutedo de areia poacute-de-pedra ou mistura de ambos Os agregados devem ser resistentes livres de torrotildees de argila e de substacircncias nocivas E o material de enchimento deve ser constituiacutedo de materiais minerais finamente divididos tais como cimento Portland cal extinta poacutes calcaacutereos etc O material deve estar seco e isento de grumos No agregado miuacutedo deve haver um equivalente de areia superior a 55

Em estudos sobre as principais aplicaccedilotildees de subprodutos residuais de induacutestrias diversas na fabricaccedilatildeo do asfalto de mistura a quente entre os resiacuteduos aplicados experimentalmente ou rotineiramente elencaram-se os resiacuteduos industriais oriundos da celulose ligninas de madeira cinzas os resiacuteduos municipais e domeacutesticos tais como o resiacuteduo do incinerador lama de esgoto borracha de sucata resiacuteduos de vidros telhas e ainda os resiacuteduos de mineraccedilatildeo tais como o refugo da mina de carvatildeo Subprodutos de processos industriais como alto-forno escoacuterias escoacuterias de accedilo e enxofre satildeo considerados materiais residuais (KANDHAL 1993)

Assim o presente trabalho objetiva analisar a viabilidade teacutecnica da aplicabilidade do cascalho de perfuraccedilatildeo ou cinza do cascalho de perfuraccedilatildeo na mistura quiacutemica do CBUQ em substituiccedilatildeo parcial ao agregado miuacutedo areia utilizada na fabricaccedilatildeo Material e Meacutetodos

O cascalho da perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo e a cinza de cascalho utilizado neste trabalho foi extraiacutedo da bacia Potiguar localizada no Estado do Rio Grande do Norte na regiatildeo Nordeste do Brasil O material foi fornecido por uma Empresa Estatal que trabalhou com perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo

Foi realizada anaacutelise fiacutesica do cascalho e os ensaios de resistecircncia agrave compressatildeo e agrave traccedilatildeo diametral foram realizados nos laboratoacuterios da Universidade Potiguar da Universidade Federal Rural do Semi-Aacuterido e nos laboratoacuterios de uma empresa privada Caracterizaccedilatildeo do solo

Junto ao material foi disponibilizada a caracterizaccedilatildeo do resiacuteduo que foi realizada conforme norma da US EPA 6010 US EPA 7470A US EPA 7471B e segundo a norma da US EPA 8015C onde os valores identificados subsidiou a classificaccedilatildeo do resiacuteduo e foi enquadrado segundo a NBR 10004 (2004)

Foi realizada a caracterizaccedilatildeo dos materiais a serem utilizados no traccedilo do CBUQ agregado miuacutedo agregado grauacutedo material de enchimento material de adesividade Apoacutes foi adotada a dosagem do traccedilo a ser empregado e realizada a determinaccedilatildeo de paracircmetros conforme faixa de rolamento C considerando a necessidade do atendimento de paracircmetros teacutecnicos previstos em normas especiacuteficas e por uacuteltimo foram realizados ensaios laboratoriais verificando as caracteriacutesticas funcionais e mecacircnicas das misturas

Foram analisados e caracterizados a cinza e o cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo definindo a viabilidade teacutecnica onde se utilizou o cascalho em todas as etapas oriundo do rejeito petroliacutefero em fase bruta sem ter sofrido processamento de descontaminaccedilatildeo

No traccedilo proposto do CBUQ foram utilizados a Brita graniacutetica de 19mm como agregado grauacutedo Cascalho de brita calcaacuteria como material de enchimento Cimento asfaacuteltico de petroacuteleo 50 areia meacutedia quartzosa como agregado miuacutedo misturada a cascalho de perfuraccedilatildeo e a cinza de cascalho de perfuraccedilatildeo Conforme a norma da ABNT a respeito do CBUQ NBR 12948 (1993) foram realizadas as anaacutelises laboratoriais nos materiais utilizados para confecccedilatildeo do CBUQ Agregado grauacutedo denominado ensaio de abrasatildeo Los Angeles realizado de acordo com a NBR NM 51 (2001) O Iacutendice de forma foi realizado conforme a NBR 7809 (2006) Durabilidade de acordo com ASTM C-88 (2013) Adesividade conforme a NBR 12583 (2017) Agregado miuacutedo equivalente de areia de acordo com a NBR 12052 (1992) Adesividade conforme a NBR 12584 (2017) Material de enchimento pela anaacutelise granulomeacutetrica de acordo com a NBR 7181 (2016) Material betuminoso denominado Cimento asfaacuteltico de petroacuteleo conforme o Regulamento Teacutecnico ASTM D-3381(2013) Mistura betuminosa realizado pela granulometria de acordo com a NBR 7181 (2016) Dosagem Marshall conforme a metodologia do DNER-ME 043 (1995)

Ao aferir a qualidade dos materiais utilizados na mistura fez-se necessaacuterio a realizaccedilatildeo dos ensaios nas quantidades miacutenimas estabelecidas pelas normas de cada componente As quantidades em

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massa de amostras coletadas para a realizaccedilatildeo de ensaios respeitaram os pesos do material betuminoso em 10 kg agregados grauacutedos em 100 kg agregados miuacutedos em 80 kg material de enchimento em 50 kg

O traccedilo adotado para formulaccedilatildeo do estudo do CBUQ foi cedido pela empresa privada parceira usualmente utilizado na formulaccedilatildeo do concreto betuminoso utilizado na faixa C faixa de rolamento superficial onde os valores de cada material estatildeo descritos na Tabela 1 Tabela 1 Resumo quantitativo para ensaios de laboratoacuterio

Origem dos agregados Material agregados na

mistura em peso

RN brita Brita 34 2000 1900 RN brita Cascalho 12 2300 2185

Bacia Potiguar Cascalho de

perfuraccedilatildeo de poccedilos 340 323

Rio Jaguaribe Areia de rio 3060 29077 RN brita Poacute de pedra 2200 2090

Mineraccedilatildeo Ouro Branco Filler 100 095 Petrobraacutes CE Cap 50 - 70 Definido em estudo

10000 10000 Anaacutelise Granulomeacutetrica

A quantidade de cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos utilizado no traccedilo com concentraccedilatildeo oacutetima substituindo a areia de rio na mistura foi de 34 de concentraccedilatildeo Os ensaios iniciais realizados foram anaacutelises granulomeacutetricas definindo a quantidade de cascalho implementado no traccedilo Caacutelculo do moacutedulo de finura

Para a anaacutelise e caracterizaccedilatildeo do cascalho foram calculados os moacutedulos de finura da areia cinza e cascalho de perfuraccedilatildeo de petroacuteleo com o objetivo de desenvolver a curva de graduaccedilatildeo do solo e realizar o enquadramento do agregado quanto a sua granulometria conforme a Tabela 2 Tabela 2 Classificaccedilatildeo do agregado miuacutedo quanto a granulometria

Moacutedulo de Finura Areia grossa MFgt39 Areia meacutedia 24ltMFlt39

Areia fina MFlt24

Fonte Fusco (2008) Anaacutelise Qualitativa do solo

Atendendo o preconizado no manual DNIT (2010) foi realizado o teste visual do agregado miuacutedo onde observou-se o tamanho forma cor e constituiccedilatildeo mineraloacutegica do solo visando distinguir o solo grosso do fino Realizou-se o teste do tato que consistiu em apertar e friccionar entre os dedos a amostra do solo

Os agregados miuacutedos passaram pelo teste do corte com uma lacircmina fina e observou-se a superfiacutecie do corte onde se verificou a superfiacutecie de corte polida

O teste de dilatacircncia foi realizado utilizando a palma da matildeo e uma pasta de solo uacutemida A dilatacircncia foi identificada pelo aparecimento da aacutegua na superfiacutecie da pasta e posterior desaparecimento ao se amassar a amostra entre os dedos Apoacutes testou-se a resistecircncia seca desagregando o solo pressionando com os dedos uma amostra seca do solo Ensaio do Equivalente de Areia

Realizou-se o ensaio de equivalente de areia na mistura do traccedilo na proporccedilatildeo de 10 de cascalho de perfuraccedilatildeo e 90 de areia referente ao total de 34 da mistura mais 1 de filler 20 de brita de 19mm 23 de brita de 125mm e 22 de poacute de pedra

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Ensaio de abrasatildeo Los Angeles conforme NBR NM 51 (2000) O desgaste por abrasatildeo do agregado grauacutedo realizou-se no ensaio de abrasatildeo Los Angeles onde

verificou-se a perda de massa do agregado grauacutedo e verificou-se a aceitabilidade deste a partir deste iacutendice O ensaio foi realizado na brita de 19mm e na brita de 12 mm Ensaio de Adesividade do agregado miuacutedo

O Ensaio de adesividade do agregado miuacutedo foi realizado conforme a norma do DNER ME 079 (1994) realizado na mistura da areia com cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo Ensaio de avaliaccedilatildeo de durabilidade do agregado

O Ensaio de avaliaccedilatildeo de durabilidade do agregado pelo emprego de soluccedilotildees de sulfato de soacutedio ou de magneacutesio foi realizado obedecendo a norma do DNER ME 089 (1994) Ensaio de Marshall realizado conforme DNER-ME 043 (1995)

Realizou-se o teste Marshal na mistura asfaacuteltica de CBUQ substituindo o agregado miuacutedo areia por 10 de cascalho de perfuraccedilatildeo considerando diferentes concentraccedilotildees de material betuminoso CAP 5070 onde foram realizados testes considerando as seguintes concentraccedilotildees de cimento asfaacuteltico de 40 45 50 55 60 de CAP por peso de mistura

O Ensaio de Marshall foi realizado conforme DNER-ME 043 (1995) na preparaccedilatildeo do corpo-de-prova atingindo as temperaturas de mistura e de compactaccedilatildeo O ligante foi aquecido para ser misturado com os agregados Preparou-se trecircs corpos-de-prova de cada dosagem de mistura betuminosa Os agregados foram secos ateacute obterem uma massa constante em estufa de 105 a 110ordmC apoacutes modelaram-se e prensaram-se os corpos de prova para obtenccedilatildeo da fluecircncia e da estabilidade Marshall Resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral

O ensaio de resistecircncia agrave traccedilatildeo por compressatildeo diametral foi realizado atendendo a norma DNIT- ME 136 (2010) Foram aferidas as resistecircncias apenas nos corpos-de-prova com teor de 50 do teor de CAP

Foram realizados ensaios no agregado miuacutedo no agregado grauacutedo no filler no ligante na composiccedilatildeo da mistura conforme paracircmetros estabelecidos na legislaccedilatildeo e nas normas teacutecnicas vigentes Resultados e Discussatildeo Caracterizaccedilatildeo do solo

Entre os componentes existentes na composiccedilatildeo do cascalho de perfuraccedilatildeo que podem afetar no desempenho do concreto asfaacuteltico satildeo identificados o boro caacutedmio caacutelcio chumbo zinco cobre magneacutesio ferro niacutequel potaacutessio zircocircnio soacutedio manganecircs foacutesforo liacutetio cromo baacuterio alumiacutenio salinidade

Nas cinzas da perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo material derivado do cascalho de perfuraccedilatildeo identifica-se na composiccedilatildeo zircocircnio alumiacutenio baacuterio boro caacutedmio caacutelcio chumbo cobre cromo ferro foacutesforo liacutetio magneacutesio manganecircs zinco potaacutessio soacutedio e salinidade

Na mistura do cascalho de perfuraccedilatildeo com a areia nas concentraccedilotildees de 10 e 90 respectivamente observa-se a presenccedila de niacutequel cromo cobre zircocircnio zinco caacutedmio boro soacutedio potaacutessio foacutesforo liacutetio magneacutesio manganecircs mercuacuterio ferro chumbo caacutelcio baacuterio Salinidade em concentraccedilotildees mais baixas que na amostra de cascalho puro

Este resiacuteduo cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos eacute classificado como resiacuteduo classe I por dispor em sua composiccedilatildeo de alguns contaminantes que inviabilizavam a aplicaccedilatildeo direta ao meio ambiente parametrizando os valores encontrados com os valores aceitaacuteveis preconizados em legislaccedilatildeo do oacutergatildeo ambiental brasileiro Anaacutelise Granulomeacutetrica

A Figura 1 apresenta a anaacutelise granulomeacutetrica do cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos sem misturas em areia a 100 sem misturas na cinza do cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos sem mistura e em misturas entre o cascalho e a areia e das cinzas do cascalho com cascalho e areia

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Figura 1 Anaacutelise granulomeacutetrica do agregado miuacutedo

Os percentuais de 50 de cascalho e 50 de areia atendem o preconizado na norma NBR 12948

(1993) nas peneiras de 19 125 e 95mm natildeo atendendo nas peneiras 48 20mm 042 015 e 0075mm demonstrando inapropriaccedilatildeo teacutecnica do uso deste material para fabricaccedilatildeo do CBUQ na faixa de rolamento C O cascalho de perfuraccedilatildeo analisado em concentraccedilatildeo de 100 natildeo demonstra propriedades teacutecnicas para aplicaccedilatildeo direta na fabricaccedilatildeo de CBUQ pois natildeo obteacutem percentual passante apropriado nas peneiras de 20 042 015 e 0075mm

A cinza do cascalho de perfuraccedilatildeo na concentraccedilatildeo de 100 natildeo proporciona viabilidade de uso de forma direta na fabricaccedilatildeo de CBUQ pois natildeo apresenta granulometria adequada nas peneiras de 20 042 e 0075mm A mistura de 30 de cascalho 20 de cinza e 50 de areia apresenta natildeo conformidade na granulometria ensaiada nas peneiras de 48 e 0075mm A mistura de 30 de cascalho e 70 de areia natildeo atende os paracircmetros estabelecidos para a peneira de 48mm Partindo deste princiacutepio se realizou novos ensaios com mistura de 10 de cascalho e 90 de areia inferior ao analisado anteriormente

Lucena et al (2007) em estudos sobre a composiccedilatildeo do cascalho de perfuraccedilatildeo de petroacuteleo realizaram a caracterizaccedilatildeo teacutermica deste resiacuteduo de perfuraccedilatildeo Para a anaacutelise realizaram a caracterizaccedilatildeo teacutermica do resiacuteduo oleoso originaacuterio da perfuraccedilatildeo de poccedilo de petroacuteleo (poccedilo 1-POTI-4-RN localizado em Governador DIX-Sept Rosado - RN - Brasil) Foram realizadas anaacutelise termogravimeacutetrica (TG) anaacutelise teacutermica diferencial (ATD) e difraccedilatildeo de raios-X (DRX) Os principais elementos encontrados - calcita caulinita e quartzo caulinita magnesita e mica verificando viabilidade de inserir este material na mistura asfaacuteltica Os autores sugeriram a substituiccedilatildeo dos materiais tradicionais - agregado miuacutedo (areia) eou filler (cal caulim ou cimento) A incorporaccedilatildeo do resiacuteduo natildeo representaria prejuiacutezo ao desempenho da mistura asfaacuteltica quanto aos paracircmetros de resistecircncia e durabilidade O autor dispotildee que o norteamento sobre a funccedilatildeo (agregado ou filler) e a quantidade indicada para o resiacuteduo seriam os ensaios de misturas asfaacutelticas (Ensaio Marshall Viscosidade e Penetraccedilatildeo) e granulometria (Anaacutelise Granulomeacutetrica) Caacutelculo do moacutedulo de finura No caacutelculo do moacutedulo de finura verifica-se que o cascalho de perfuraccedilatildeo obteacutem 125 e a cinza do cascalho 203 Para a proporccedilatildeo 70 de areia e 30 de cascalho o MF foi de 269 O moacutedulo de finura para a mistura de 10 de cascalho e 90 de areia do rio Jaguaribe- CE resulta 236 enquadrando-se como material adequado para construccedilatildeo civil A anaacutelise referente ao Moacutedulo de finura aponta a possibilidade da utilizaccedilatildeo do cascalho na construccedilatildeo civil conforme constando como aceitaacutevel no manual do DNIT (2006)

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Anaacutelise Qualitativa do solo No teste do tato constata-se que o cascalho de perfuraccedilatildeo se caracteriza como solos macios e

por isso enquadra-se como solos argilosos No teste do corte observa-se que a superfiacutecie de corte estaacute polida enquadrando o solo em comportamento argiloso

No teste de dilatacircncia constata-se que o solo natildeo reage ao teste por ter caracteriacutestica argilosa No teste de resistecircncia seca uma amostra seca do solo demonstra resistecircncia elevada e caraacuteter argiloso Apoacutes os peneiramentos analisando as porcentagens de material retido em determinadas peneiras obteacutem-se que a porcentagem de pedregulho eacute de 19516 porcentagem de areia grossa de 8084 porcentagem de areia meacutedia de 1676 porcentagem de areia fina de 693 e a porcentagem de Silte e Argila de 4771

Considerando-se os teores de oacutexidos de ferro considera-se este solo com baixo teor de oacutexidos de ferro teores lt 80gkg de solo (hipofeacuterrico) Este solo no quesito grupamento textural se enquadra como solo de textura argilosa caracterizando-se como material com teor de argila entre 35 e 60 A distribuiccedilatildeo de cascalhos noacutedulos e concreccedilotildees no perfil refere-se agrave constituiccedilatildeo macroclaacutestica do material componente do solo Eacute caracteriacutestica distintiva em funccedilatildeo da proporccedilatildeo de cascalhos (2mm a 2cm) em relaccedilatildeo agrave terra fina (fraccedilatildeo menor que 2mm)

Conforme EMBRAPA (2006) este solo no quesito grupamento textural se enquadra como solo de textura argilosa que se caracteriza como material com teor de argila entre 35 e 60 Ensaio do Equivalente de Areia

No ensaio de equivalente de areia conforme DNER ME 054 (1997) realizado na mistura obtive-se o resultado apresentado na Tabela 2 Tabela 2 Equivalente em areia na mistura do traccedilo do CBUQ

Amostra Equivalente em areia da amostra Equivalente em areia do solo 1 6884

6937 2 6989

O ensaio de equivalente de areia realizado na mistura atende satisfatoriamente os paracircmetros

estabelecidos pela legislaccedilatildeo e normas vigentes Ensaio de abrasatildeo Los Angeles conforme NBR NM 51 (2000)

Verifica-se aceitabilidade no ensaio realizado na brita de 19mm para fabricaccedilatildeo do traccedilo pois a perda superficial por abrasatildeo foi inferior a 50 limite de perda estabelecido pela norma do DNER para este ensaio

Observa-se que haacute uma perda de massa de 3750 na brita de 12mm tornando aceitaacutevel diante a legislaccedilatildeo do DNER deste material no uso da fabricaccedilatildeo do concreto asfaacuteltico Ensaio de Adesividade do agregado miuacutedo

Observa-se que a adesividade do agregado miuacutedo eacute satisfatoacuteria nesta mistura de areia com cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos por natildeo haver deslocamento total ou parcial da peliacutecula Ensaio de avaliaccedilatildeo de durabilidade do agregado

No ensaio de avaliaccedilatildeo de durabilidade do agregado afere-se que o percentual de perda verificado no agregado eacute de 037 sendo inferior ao paracircmetro da norma que estabelece 12 como limite Ensaio de Marshall realizado conforme DNER-ME 043 (1995)

O aquecimento do ligante garantiu uma viscosidade de 170 +-20 cSt ou 85 +-10 sSF para o cimento asfaacuteltico Na mistura a temperatura de compactaccedilatildeo do ligante apresentou uma viscosidade de 280 +-30 cSt ou 140 +-15 sSF para o cimento asfaacuteltico

Os valores obtidos no ensaio os principais valores do percentual de ligante na mistura a densidade aparente o percentual de vazios o percentual de vazios do agregado mineral a relaccedilatildeo betume vazios e a fluecircncia estatildeo dispostos na Tabela 3

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Tabela 3 Teste Marshall

NS- Natildeo Satisfatoacuterio

Conforme Askeland (1998) a estrutura de um material pode ser examinada em quatro niacuteveis

estrutura atocircmica arranjo dos aacutetomos microestrutura e macroestrutura no entanto este trabalho limita-se a macroestrutura A estrutura atocircmica exerce influecircncia direta na forma que os aacutetomos se unem entre si A partir desta compreensatildeo classifica-se os materiais podendo obter conclusotildees em relaccedilatildeo agraves propriedades mecacircnicas e o comportamento fiacutesico dos materiais ceracircmicos

Verifica-se que o teor de vazios da mistura aumenta devido os maiores valores do teor de CAP Para o corpo de prova demonstrar desempenho satisfatoacuterio conforme os paracircmetros teacutecnicos faz-se necessaacuterio o atendimento de todos os requisitos apresentados na legislaccedilatildeo

Observa-se que o teor de vazios diminui com o aumento da concentraccedilatildeo de CAP na mistura onde apenas nos teores 45 e 50 atendem os paracircmetros previstos na norma do DNER- ME 043 (1995) considerando que estes devem estar entre 30 e 50

Zhang et al (2017) verificou a influecircncia das caracteriacutesticas de micro morfologia e estrutura porosa do asfalto sulfonado nas propriedades mecacircnicas e na microestrutura da pasta de cimento de poccedilos de petroacuteleo onde analisou o comportamento de propagaccedilatildeo de trinca de espeacutecimes fraturados de ensaios mecacircnicos e constatou que o percentual de asfalto sulfonado influencia diretamente nas resistecircncias a traccedilatildeo e que sofre influecircncia do percentual de ligante e do tempo de cura sendo o aumento da resistecircncia evidente com o passar do tempo e a minoraccedilatildeo da resistecircncia com o aumento dos percentuais de ligantes adicionados

Afere-se que o paracircmetro percentual de vazios do agregado mineral VAM atende quando o percentual de ligante eacute adicionado a 50 55 e 60 pois apresenta valor maior que 15 nos ensaios e atende a norma do DNER- ME 043 (1995) sendo que o teor oacutetimo de asfalto adicionado conforme DNER-ME 05394 deve estar compreendido entre 470 e 530 Na praacutetica quando este teor natildeo eacute satisfeito acrescenta-se o ligante do tipo DOP para diminuir o iacutendice de vazios o que onera o valor do CBUQ Este iacutendice influencia diretamente nas resistecircncias a traccedilatildeo diametral e a compressatildeo (DNIT 031 2004)

Zoorob e Suparma (2000) analisaram a concepccedilatildeo e investigaccedilatildeo laboratorial das propriedades do betatildeo asfaacuteltico de classificaccedilatildeo contiacutenua contendo substituiccedilatildeo de agregados plaacutesticos reciclados (Plastiphalt) Resiacuteduos de plaacutesticos reciclados predominantemente compostos de polietileno de baixa densidade (PEBD) foram usados em misturas betuminosas substituindo agregados minerais em tamanho igual Os resultados obtidos nesta investigaccedilatildeo indicam que no mesmo conteuacutedo de ar vazio a mistura de Plastiphalt compactada tem menor densidade do que a do mix de controle convencional O uso do PEBD em substituiccedilatildeo parcial de agregados resulta em um aumento de 250 no valor de estabilidade (forccedila) de Marshall e Valor quociente de Marshall

A Relaccedilatildeo Betume Vazios (RBV) deve aparecer na mistura com teores entre 75 e 82 segundo a norma do DNER-ME 043 (1995) nos ensaios realizados constata-se que apenas na concentraccedilatildeo de 50 estes iacutendices foram atendidos conforme observa-se na Tabela 3 Conforme o resultado observa-se que torna o concreto asfaacuteltico viaacutevel tecnicamente pois o teor de CAP atende o limite estabelecido

CP Nordm Ligante

() Vol

(cmsup3) Dens

Aparente

Vazios 3 a 5 ()

Vazios ()

ge 15 VAM

() RBV 75

e 82 RBV

Estab ge 500

Estab (N) Fluecircncia

20 e 45

Fluecircncia

1 400 5130 2316 598 1498 6010 834 245 2 400 5130 2318 589 1490 6047 846 240 3 400 5122 2319 583 1485 6073 816 243

Meacutedia 2318 NS 590 NS 1491 NS 6043 Ok 832 Ok 243 4 450 5084 2332 464 1483 6874 915 300 5 450 5077 2331 330 1349 7555 914 301 6 450 5085 2333 459 1479 6896 876 295

Meacutedia 2332 Ok 418 NS 1437 NS 7108 Ok 902 Ok 299 7 500 5051 2338 369 1505 7547 964 367 8 500 5060 2338 371 1507 7539 993 344 9 500 5080 2339 368 1505 7552 954 350

Meacutedia 2338 Ok 369 Ok 1506 Ok 7546 Ok 970 Ok 354 10 550 5070 2347 261 1515 8279 896 450 11 550 5071 2349 254 1509 8319 907 446 12 550 5083 2348 259 1514 8290 915 430

Meacutedia 2348 NS 258 Ok 1513 NS 8296 Ok 906 Ok 442 13 600 5083 2341 245 1610 8477 841 509 14 600 5081 2340 250 1614 8453 818 499 15 600 5101 2335 271 1632 8342 827 493

Meacutedia 2339 NS 255 Ok 1619 NS 8424 Ok 829 NS 500

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pelo oacutergatildeo regulador e este teor ainda representa economia para a fabricaccedilatildeo do traccedilo proposto pois o componente de maior valor econocircmico do CBUQ eacute o cimento asfaacuteltico de petroacuteleo

Na estabilidade Marshal corrigida (Tabela 3) verifica-se a resistecircncia que a compressatildeo do CBUQ comporta-se satisfatoriamente em todos os ensaios realizados diante de todos os percentuais estudados atendendo a norma do DNER-ME 043 (1995) onde do ponto de vista de resistecircncia a compressatildeo diametral qualquer iacutendice adotado seria satisfatoacuterio e do ponto de vista econocircmico viabiliza o traccedilo proposto

Observa-se que com o aumento da implementaccedilatildeo do teor de concreto asfaacuteltico a fluecircncia aumenta sendo que na concentraccedilatildeo do teor de CAP 60 esta natildeo atende os paracircmetros normatizados pois a fluecircncia deve estar entre 20 e 45 para atender a norma do DNER-ME 043 (1995) A fluecircncia natildeo se apresenta satisfatoacuteria na concentraccedilatildeo de 60 de teor de CAP mostrando desempenho adequado nas demais concentraccedilotildees tornando o traccedilo estudado tecnicamente e economicamente viaacutevel e possibilitando resistecircncia a compressatildeo adequada para o concreto asfaacuteltico

Ahmedzadea e Sengoz (2009) avaliaram o uso do agregado grosso de escoacuteria de aciaria em concreto betuminoso de mistura quente A influecircncias da utilizaccedilatildeo de escoacuteria de accedilo como agregado grauacutedo sobre as propriedades do asfalto misturado a quente contendo dois tipos de cimento asfaacuteltico AC-5 AC-10 e agregados grauacutedos de calcaacuterio escoacuteria de accedilo foram usadas para preparar testes de amostragem de Marshall e para determinar o teor oacutetimo de betume Foram analisadas caracteriacutesticas mecacircnicas por testes de estabilidade de Marshall moacutedulo de rigidez de traccedilatildeo indireta rigidez de fluecircncia e resistecircncia indireta agrave traccedilatildeo Verifica-se que a escoacuteria de accedilo utilizada como agregado grauacutedo melhora propriedades mecacircnicas das misturas asfaacutelticas e demonstram que a condutividade eleacutetrica das misturas de escoacuteria de accedilo foi melhor que a das misturas de calcaacuterio

O CBUQ eacute altamente utilizado em vias de traacutefegos intensos por causa da elevada ligaccedilatildeo covalente realizada entre o siliacutecio e o carbono quando exposto a altas temperaturas A partir disto Askeland (1998) dispotildee que ao incrementar a temperatura normalmente existe uma reduccedilatildeo de resistecircncia de um material No entanto alguns compostos como carbono-carbono as ligas especiais e os materiais ceracircmicos refletem excelentes propriedades a elevadas temperaturas O concreto asfaacuteltico por ser rico em composto de carbono e realizar ligaccedilatildeo covalente com os silicatos representa o aumento da resistecircncia com o incremento da temperatura pois adquire propriedades referentes a resistecircncias a uma determinada temperatura tornando-se superior as do concreto asfaacuteltico confeccionado a frio Por este motivo o CBUQ eacute mais indicado para locais com traacutefego elevado do que o concreto asfaacuteltico fabricado a frio

Arauacutejo et al (2018) avaliaram a resistecircncia agrave compressatildeo do concreto aditivado com borra oleosa de petroacuteleo Estes Resiacuteduos carbonosos ricos em petroacuteleo foram adicionados na fabricaccedilatildeo de concreto buscando aumentar a resistecircncia agrave compressatildeo e verificaram que dependendo das condiccedilotildees de uso os Poliacutemeros de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos conhecidos como PAHs tiveram ampla aplicaccedilatildeo principalmente pela facilidade de aplicaccedilatildeo e bom desempenho com baixo custo Os principais benefiacutecios obtidos com as adiccedilotildees especiacuteficas satildeo em termos de aspectos ambientais pois quando satildeo adicionados resiacuteduos industriais impede que o material seja liberado no meio ambiente sem qualquer finalidade beneacutefica entre os principais resultados encontrados verificou-se a substituiccedilatildeo parcial do cimento reduzindo seu consumo e consequentemente o custo do concreto Resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral

A resistecircncia a traccedilatildeo diametral demonstra satisfatoriedade teacutecnica Ao testar os corpos-de-prova verifica-se que a meacutedia de resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral obtida de 068 Mpa atendendo o estabelecido na norma conforme Figura 2

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Figura 2 Ensaio de resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral

O teor de 50 de CAP demonstra-se satisfatoacuterio para a confecccedilatildeo do CBUQ utilizando cascalho

de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo pois a viscosidade do cimento asfaacuteltico sob a influecircncia das caracteriacutesticas de micro morfologia e estrutura porosa do asfalto relacionando com as propriedades mecacircnicas e na microestrutura da pasta de cimento onde o comportamento de ensaios mecacircnicos e constata-se que o percentual de asfalto sulfonado influencia diretamente nas resistecircncias a traccedilatildeo

Perez e Pasandin (2017) verificaram a resistecircncia agrave fadiga da fabricaccedilatildeo de concretos utilizando agregados reciclados onde as misturas foram fabricadas com o teor ideal de betume usando dois tipos de betume um betume de penetraccedilatildeo B3550 e um betume residual modificado com 10 de BC3550 residual Verificou-se que o desempenho de fadiga da mistura quente de asfalto usando agregados de concreto reciclado aumentou na medida que a resistecircncia agrave fadiga do asfalto de mistura a quente tambeacutem aumenta A fissuraccedilatildeo por fadiga eacute um dos principais modos de falha do asfalto A investigaccedilatildeo verificou efeito beneacutefico na vida de fadiga da incorporaccedilatildeo de agregado reciclado

A Tabela 4 dispotildee da parametrizaccedilatildeo do projeto com todos os ensaios previstos e executados atendendo a legislaccedilatildeo de fabricaccedilatildeo do CBUQ Tabela 4 Parametrizaccedilatildeo do projeto CBUQ utilizando cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo

Resultados da Dosagem Obtido Miacutenimo Maacuteximo Teor Oacutetimo De Asfalto Adicionado DNER-ME 05394 () 500 470 530

Teor De Vazios () 369 300 500 Vazios Do Agregado Mineral () 1506 ge 15 -

Relaccedilatildeo BetumeVazios () 7546 7500 8200 Estabilidade Marshall DNER-ME 04395 (N) 970 ge 500 -

Fluecircncia DNER-ME 04395 (mm) 354 2 45 Relaccedilatildeo FillerBetume () 078 06 16

Equivalente De Areia DNER-ME05494() 6937 ge 55 Abrasatildeo Los Angeles DNER-ME03594() 3580 le 50 Iacutendice De Forma DNER-ME08694() 078 ge 05

Durabilidade Frente Ao Sulfato De Soacutedio DNER-ME 08994() 037 le 12 Resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral 25ordmC

DNIT -ME 1362010 068 06 a 12 Mpa

Qu et al (2018) relatam que com o avanccedilo da tecnologia comprovou-se que as propriedades

microscoacutepicas do asfalto podem ser aferidas a partir da simulaccedilatildeo de dinacircmica molecular (MD) verificando a importacircncia do estudo uma vez que o asfalto tem sido amplamente utilizado no mundo Destacou entre os principais componentes do pavimento asfaacuteltico o aglutinante de asfalto que eacute crucial para o desempenho do serviccedilo e para a vida na estrada usando a estrutura molecular do aglutinante de asfalto e agregado a energia de interaccedilatildeo entre eles pode ser caracterizada Saber-se que o mineral agregado influencia o trabalho de adesatildeo tambeacutem eacute usado para explorar a influecircncia da aacutegua no comportamento de adesatildeo a partir de uma micro perspectiva

060

061

062

063

064

065

066

067

068

069

070

068

067

068

069

Mp

a

MEacuteDIA

CP Nordm

01

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Observa -se que o teor de ligante CAP 5070 para a composiccedilatildeo oacutetima da mistura de CBUQ 50 atende a norma do DNER 053 (1994) onde eacute estabelecido que este deve se apresentar entre 470 e 530 garantindo as estabilidades e resistecircncias necessaacuterias para as camadas de rolamento Conclusatildeo

Observou-se que inserindo o iacutendice de 10 em substituiccedilatildeo parcial do agregado miuacutedo areia este apresentou viabilidade teacutecnica para o uso em camadas de rolamento de asfalto faixa C atendendo paracircmetros teacutecnicos da legislaccedilatildeo vigente e obedecendo criteacuterios ambientais

Verificou-se que a implementaccedilatildeo de valores superiores a 10 de cascalho na mistura natildeo apresentaram caracteriacutesticas tecnicamente satisfatoacuterias que a aplicaccedilatildeo na mistura natildeo atendeu as faixas de percentuais retidos e passantes nas peneiras

Verificou-se a impossibilidade de utilizar o agregado miuacutedo areia com altos teores de argila pois estes afetam diretamente nas resistecircncias do concreto asfaacuteltico confeccionado Motivo este que inviabilizou a implementaccedilatildeo de teores maiores de cascalho de perfuraccedilatildeo de petroacuteleo ao CBUQ

Nos ensaios de resistecircncia a compressatildeo Marshall verificou-se um ganho econocircmico na implementaccedilatildeo do cascalho ao concreto asfaacuteltico Verificou-se a aplicabilidade de menores teores de concreto asfaacuteltico para obtenccedilatildeo de resistecircncias satisfatoacuterias atendida em todos os percentuais propostos para o uso do CAP

Constatou-se que a aplicaccedilatildeo deste material na confecccedilatildeo de concreto betuminoso usinado a quente foi favoraacutevel e agrega valor teacutecnico econocircmico e ambiental ao CBUQ Referecircncias ARAUJO A S CORIOLANO A C F BANDEIRA R A F DELGADO R C O B Preparation and compressive strength evaluation of concrete containing oil sludge as additive Materials Science Forum v930 p148-152 2018 ASKELAND D R Ciencia e ingenieriacutea de los materiales 3 Edicion Thomson Editores Universidade de Missouri Rolla 1998 Disponiacutevel em lthttpsarchiveorgstreamASKELANDDONALDRCienciaEIngenieriaDeLosMateriales33EdSpanish1999ASKELAND2C+DONALD+R-Ciencia+e+IngenierC3ADa++de+los+Materiales+283C2AA+ed29++Spanish+28199929_djvutxtgt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 12052 Solo ou agregado miuacutedo ndash Determinaccedilatildeo do equivalente de areia ndash Meacutetodo de ensaio Rio de Janeiro 1992 Disponiacutevel em httpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=5143 Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 12948 Materiais para concreto betuminoso usinado a quente Rio de Janeiro 1993 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=3723gt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR NM 51 Agregado grauacutedo ndash Ensaio de abrasatildeo Los Angeles Rio de Janeiro 2001 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=3038gt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas e Teacutecnicas NBR 10004 Resiacuteduos soacutelidos - classificaccedilatildeo Rio de Janeiro 2004 Disponiacutevel em httpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=936 Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 7809 Determinaccedilatildeo do iacutendice de forma pelo meacutetodo do paquiacutemetro- meacutetodo de ensaio Rio de Janeiro 2006 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=79835gt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 7181 Solo-anaacutelise granulomeacutetrica Rio de Janeiro 2016 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=361658gt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 12583 Agregado grauacutedo - Determinaccedilatildeo da adesividade ao ligante betuminoso Rio de Janeiro 2017 Disponiacutevel em httpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=3279 Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 12584 Agregado miuacutedo - Determinaccedilatildeo da adesividade ao ligante betuminoso Rio de Janeiro 2017 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=3271 Acesso em fevereiro 2019

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ASTM Standards and Test Methods C88-13 Standard test method for soundness of aggregates by use of sodium sulfate or magnesium sulfate ASTM International West Conshohocken PA 2013 Disponiacutevel em lthttpswwwastmorgDATABASECARTHISTORICALC88-13htmgt Acesso em fevereiro 2019 ASTM Standards and Test Methods D3381D3381M-13 Standard specification for viscosity-graded asphalt cement for use in pavement construction ASTM International West Conshohocken PA 2013 Disponiacutevel em lthttpswwwastmorgStandardsD3381htmgt Acesso em fevereiro 2019 AHMEDZADEA P SENGOZ B Evaluation of steel slag coarse aggregate in hot mix asphalt concrete Journal of Hazardous Materials v165 p300ndash305 2009 BANDEIRA R A F CORIOLANO A C F ARAUacuteJO A S SOUSA JUNIOR A M Efeitos de temperatura em concreto convencional e fabricado com aditivo de borra oleosa de petroacuteleo RUNPETRO v5 n1 p32-39 2017 DER Departamento de Estradas de Rodagem Especificaccedilatildeo teacutecnica Concreto asfaacuteltico ET-DE-P00027 Satildeo Paulo 2005 DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem DNER-ME 053 Misturas betuminosas ndash percentagem de betume Rio de Janeiro1994 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-medner-me053-94pdfviewgt Acesso em fevereiro 2019 DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Meacutetodo de Ensaio - ME 079 ndash agregado- adesividade a ligante betuminoso1994 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-medner-me079-94pdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Meacutetodo de Ensaio - ME 089 ndash agregados Avaliaccedilatildeo da durabilidade pelo emprego da soluccedilatildeo de sulfato de soacutedio ou de magneacutesio 1994 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-medner-me089-94pdfviewgt Acesso em fevereiro 2019 DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Meacutetodo de Ensaio - ME 054 ndash Equivalente de areia Rio de Janeiro 1997 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-medner-me054-97pdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNER Departamento Nacional de Estradas e Rodagens Especificaccedilatildeo de serviccedilo ndash ES 043 DNIT ndash misturas betuminosas a quente- ensaio Marshall Rio de Janeiro 2006 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-memetodo-de-ensaio-megt Acesso em fevereiro 2019 DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes DNIT-ME 136- Misturas betuminosas ndash determinaccedilatildeo da resistecircncia agrave traccedilatildeo por compressatildeo diametral 2010 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-mednit136_2010_mepdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Manual de pavimentaccedilatildeo Rio de Janeiro2006 Disponiacutevel em lthttpwww1dnitgovbrarquivos_internetipripr_newmanuaisManual20de20PavimentaE7E3o_051206pdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Manual de implantaccedilatildeo baacutesica Rio de Janeiro DNIT 2010 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaismanuaisdocumentos742_manual_de_implantacao_basicapdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Norma DNIT 031 2004- ES Pavimentos flexiacuteveis Concreto asfaacuteltico Especificaccedilatildeo de serviccedilo Rio de Janeiro 2006 Disponiacutevel em lthttpwww1dnitgovbrarquivos_internetipripr_newnormasdnit031_2004_espdfgt Acesso em janeiro de 2019 EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria Centro Nacional de Pesquisa de Solos (Rio de Janeiro RJ) Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2 ed Rio de Janeiro EMBRAPA-SPI 2006 Disponiacutevel em httpswwwembrapabrsolossibcsclassificacao-de-solos Acesso em fevereiro 2019 FIALHO P F Cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo e gaacutes Estudo do potencial de aplicaccedilatildeo em concreto Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Civil) Centro Tecnoloacutegico Universidade Federal do Espiacuterito Santo Vitoacuteria 2012 FUSCO P B Tecnologia do concreto estrutural toacutepicos aplicados 1 ed Satildeo Paulo Pini 2008 KANDHAL P S Waste Materials in Hot Mix Asphalt - An Overview Use of Waste Materials in Hot-Mix Asphalt STM STP 1193 H Fred Waller Ed American Society for Testing and Materials Philadelphia 1993

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LUCENA A E F L RODRIGUES J K G FERREIRA H C LUCENA L C F L LUCENA L F L Caracterizaccedilatildeo teacutermica de resiacuteduos de perfuraccedilatildeo Onshore In Congresso Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento em Petroacuteleo e Gaacutes - PDPETRO 4 2007 Campinas AnaisCampinas 2007 MORAES M A Estudo geoquiacutemico ecotoxicoloacutegico do sedimento nas proximidades de um poccedilo de perfuraccedilatildeo na Bacia de Campos Rio de Janeiro 2018 Disponiacutevel em lthttpsappuffbrriuffhandle15746gt Acesso em fevereiro 2019 PEREZ I PASANDIN A R Fatigue performance of bituminous mixtures made with recycled concrete aggregates and wast tire rubber Construction and Building Materials v157 p26 2017 QU X WANG D WANG L HUANG Y HOU Y OESER M The state-of-the-art review on molecular dynamics simulation of asphalt binder Advances in Civil Engineering v2018 p1-14 2018 THOMAS J E (Org) Fundamentos de Engenharia de Petroacuteleo Editora Interciecircncia Ltda 2ordf ediccedilatildeo 2001 271p US EPA United States Environmental Protection Agency Method 7470A (SW-846) Mercury in Liquid Waste (Manual Cold-Vapor Technique) Revision 1 Washington DC 1994 Disponiacutevel em lthttpswwwepagovhomeland-security-researchepa-method-7470a-sw-846-mercury-liquid-wastes-manual-cold-vapor-techniquegt Acesso em fevereiro 2019 US EPA United States Environmental Protection Agency Method 6010 Inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry Washington DC December 1996 Disponiacutevel em lthttpswwwepagovsitesproductionfiles2015-07documentsepa-6010cpdfgt Acesso em fevereiro 2019 US EPA United States Environmental Protection Agency Method 7471B Mercury in Liquid Waste (Manual Cold-Vapor Technique) Revision 1 Washington DC 2007 Disponiacutevel em lthttpswwwepagovhomeland-security-researchepa-method-7471b-sw-846-mercury-solid-or-semisolid-wastes-manual-coldgt Acesso em fevereiro 2019 US EPA United States Environmental Protection Agency Method 8015C nonhalogenated organics by gas chromatography Washington DC 2007 Disponiacutevel em httpswwwepagovsitesproductionfiles2015-12documents8015cpdf Acesso em fevereiro 2019 ZHANG C SONG Y WANG W GUO X LI H The influence of sulfonated asphalt on the mechanical properties and microstructure of oil well cement paste Construction and Building Materials v132 p438ndash445 2017 ZOOROB S SUPARMA L B Laboratory design and investigation of the properties of continuously graded Asphaltic concrete containing recycled plastics aggregate replacement (Plastiphalt) Cement amp Concrete Composites v22 p233-242 2000

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Seccedilatildeo Agronomia

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Capiacutetulo 5

AVALIACcedilAtildeO DOS PARAcircMETROS DE QUALIDADE DE LEITES UHT INTEGRAL

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1 Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2

Newton Carlos Santos3 Sacircmela Leal Barros4

Amanda Priscila Silva Nascimento5 Mylena Olga Pessoa Melo6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande-PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III BananeirasndashPB victor_herberthotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina GrandendashPB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Engenheira de Alimentos Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEALICampus Campina

Grande ndash PB mylenaopmgmailcom

Introduccedilatildeo A agroinduacutestria eacute um setor produtivo dinacircmico que possui diversos desafios dentre os quais

pode-se observar a necessidade de atender as demandas relacionadas a quantidade qualidade e inovaccedilatildeo tecnoloacutegica para a produccedilatildeo de alimentos De acordo com Rodrigues (2013) o cenaacuterio mundial reflete uma busca por alimentos saudaacuteveis com o objetivo de proporcionar uma melhor qualidade de vida para a populaccedilatildeo atraveacutes de uma dieta mais balanceada proporcionando assim um aumento no consumo de leite e derivados laacutecteos

A qualidade do leite consumido no paiacutes eacute uma constante preocupaccedilatildeo para sauacutede puacuteblica e induacutestria Pois de acordo dados da Secretaria de Vigilacircncia em Sauacutede no Brasil entre os anos de 2000 e 2011 foram notificados 8663 surtos de doenccedilas transmitidas por alimentos acometendo 163425 e levando 112 pessoas a oacutebito Com o objetivo de minimizar o problema descrito o Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) publicou no Diaacuterio Oficial da Uniatildeo de 29 de dezembro de 2011 a Instruccedilatildeo Normativa nordm 62 (IN 62) que regulamenta o padratildeo de produccedilatildeo identidade e qualidade do leite incluindo manejo de ordenha resfriamento na propriedade transporte a granel paracircmetros fiacutesico-quiacutemicos microbioloacutegicos e contagem de ceacutelulas somaacuteticas o que aumentou o niacutevel de exigecircncia nas propriedades e nas induacutestrias (BRASIL 2011)

Segundo dados da Confederaccedilatildeo Nacional da Agricultura o Brasil eacute o sexto maior produtor de leite do mundo produzindo em torno de 27 bilhotildees de litros de leite ao ano (CNA 2008) A produccedilatildeo de leite no Brasil eacute realizada em toda sua extensatildeo territorial possui grande importacircncia econocircmica e social e se apresentada em diversos niacuteveis de organizaccedilatildeo desde a agricultura familiar atraveacutes de pequenas cooperativas que dispotildeem de poucos recursos ateacute em propriedades que possuem grande niacutevel tecnoloacutegico Um dos fatores que impedem o paiacutes de atingir mercados externos mais exigentes eacute a qualidade questionaacutevel do produto laacutecteo brasileiro devido agraves limitaccedilotildees tecnoloacutegicas relacionadas agrave falta de estabilidade teacutermica que tecircm dificultado a melhoria da qualidade de produtos laacutecteos e o aumento da vida de prateleira (WILLERS et al 2014 SANTOS et al 2018)

De acordo com Silva (2012) diversos fatores influenciam para que o leite produzido no Brasil natildeo possua boa qualidade microbioloacutegica e fiacutesico-quiacutemica Dentre os quais se se destacam O fato de que grande parte do leite produzido eacute oriunda de diversos pequenos produtores rurais que sem orientaccedilatildeo teacutecnica adequada manteacutem sua criaccedilatildeo com baixa produtividade e susceptiacuteveis a doenccedilas A falta de capacitaccedilatildeo teacutecnica que muitas vezes implica em problemas higiecircnico-sanitaacuterios A limitada condiccedilatildeo financeira dos pequenos produtores de leite que impossibilita que sejam efetuados os investimentos necessaacuterios para a compra de insumos equipamentos maquinaacuterios e utensiacutelios levando esses produtores a natildeo conseguirem adequar-se agraves novas normas de produccedilatildeo de leite como as descritas na IN51 ndash Instruccedilatildeo Normativa de nuacutemero 51 do Ministeacuterio de Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) Fiscalizaccedilatildeo pelos oacutergatildeos reguladores insuficientes para atender a toda cadeia produtiva

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Havendo por esse motivo um descontrole no padratildeo de qualidade do leite produzido o que leva ao aumento da comercializaccedilatildeo desse leite no mercado informal e consequentemente fora da fiscalizaccedilatildeo

A pasteurizaccedilatildeo eacute um tratamento teacutermico utilizado com o objetivo de se reduzir a quantidade de microrganismos deteriorantes e patoloacutegicos Classifica-se de acordo com a temperatura utilizada e o tempo de residecircncia do produto no pasteurizador como a pasteurizaccedilatildeo lenta (LTLT ldquoLow Temperature Long Timerdquo 63degC30min) raacutepida (HTST ldquoHigh Temperature and Short Timerdquo 75-120degC15 seg) ou muito raacutepida (UHT ldquoUltra Hight Temperaturerdquo 135degC4 seg) Dentre os processos citados a ultra pasteurizaccedilatildeo desempenha maior valor comercial devido a sua extensa vida de prateleira e armazenamento em temperatura ambiente (RODAS et al 2014)

O leite UHT possui grande estabilidade pois satildeo associadas ao seu processamento as tecnologias de ultra pasteurizaccedilatildeo e o envase asseacuteptico em embalagens longa vida com a retirada do ar durante o fechamento da embalagem garantindo ao leite UHT a preservaccedilatildeo de suas propriedades organoleacutepticas e nutritivas sem a necessidade da utilizaccedilatildeo de conservantes e de refrigeraccedilatildeo facilitando o processo de transporte e armazenamento Estas vantagens existentes na utilizaccedilatildeo do processo de ultra pasteurizaccedilatildeo provocaram nos uacuteltimos anos uma reduccedilatildeo significativa no consumo de leite pasteurizado em virtude do aumento do consumo do leite longa vida UHT (LUIZ et al 2010 OLIVEIRA et al 2015)

O leite eacute o produto oriundo de ordenha completa ininterrupta em condiccedilotildees de higiene de animais sadios bem alimentados e descansados sua composiccedilatildeo eacute complexa e pode apresentar variaccedilatildeo devido a fatores como a raccedila alimentaccedilatildeo idade nuacutemero de pariccedilotildees e tempo de lactaccedilatildeo do animal aleacutem de variaccedilotildees climaacuteticas e ateacute devido ao tratamento no qual o mesmo eacute submetido (BRASIL 2008 ABRANTES et al 2014)

O leite eacute um alimento bem aceito pelo consumidor por ser saboroso e extremamente completo nutricionalmente Tendo como composiccedilatildeo percentual meacutedia 87 de aacutegua 44 de gordura 46 de lactose 33 de caseiacutena e proteiacutenas do soro 07 de minerais 017 de sais e 013 de vitaminas e enzimas Eacute essencial ao crescimento e ao desenvolvimento neonatal ajudando o organismo a fortalecer e criar mecanismos de proteccedilatildeo contra doenccedilas e infecccedilotildees Contudo a composiccedilatildeo a cor e o sabor do leite variam de acordo com a espeacutecie leiteira a raccedila idade e dieta do animal bem como o estaacutedio de lactaccedilatildeo nuacutemero de pariccedilotildees sanidade sistema de exploraccedilatildeo ambiente fiacutesico e estaccedilatildeo do ano (COUNCIL 2002 FAO 2016)

Estatildeo presentes na composiccedilatildeo do leite diversas vitaminas conhecidas tais como as lipossoluacuteveis (vitaminas A D E e K) e as hidrossoluacuteveis (B1 B2 B6 B12 aacutecido pantotecircnico niacina e vitamina C) Contudo apoacutes o tratamento teacutermico vaacuterias dessas vitaminas satildeo perdidas degradadas principalmente a vitamina C Por essas razotildees as induacutestrias laacutecteas adicionam em alguns dos seus leites beneficiados e produtos derivados diversos tipos de vitaminas com o intuito de devolver ao leite esse conteuacutedo nutricional tatildeo importante Com relaccedilatildeo aos sais minerais no leite existem em quantidades significativas foacutesforo cloro soacutedio caacutelcio potaacutessio e magneacutesio Aleacutem de apresentar em menor quantidade o ferro alumiacutenio zinco e manganecircs Os sais minerais ocorrem nos leites solubilizados ou agregados a outros componentes do leite como por exemplo as proteiacutenas (caacutelcio e foacutesforo associados agrave caseiacutena) estabilizando-as (SILVA et al 2012)

O Leite UHT eacute assim denominado devido ao tratamento teacutermico aplicado que consiste na utilizaccedilatildeo de ultra alta temperatura durante um curto periacuteodo de tempo e posteriormente resfriada em baixas temperaturas Pode ser classificado como integral semidesnatado ou desnatado de acordo com o percentual de gordura presente em sua composiccedilatildeo centesimal A legislaccedilatildeo brasileira estabelece que o leite desnatado deve conter no miacutenimo 3 de gordura (DALPIAZ amp PINTO 2016)

A legislaccedilatildeo brasileira atraveacutes da IN 51 estabelece que o leite UHT deve passar por processo de fluxo contiacutenuo a temperatura de 130-150degC durante um intervalo de tempo de 2-4 segundos e imediatamente resfriado agrave temperatura inferior a 32degC sendo envasado sob condiccedilotildees asseacutepticas em embalagens esteacutereis e hermeticamente fechadas

O controle de qualidade tem como objetivo avaliar a integridade e as condiccedilotildees sanitaacuterias aplicadas durante o processo produtivo O leite fluiacutedo deve apresentar aspecto de liacutequido opaco sem grumos coaacutegulos floacuteculos ou mucosidade e a camada de gordura natildeo deve ser filante deve ter cor branca ou levemente amarelada e odor e sabor caracteriacutesticos devendo estar ausentes de neutralizantes de acidez e reconstituintes de densidade e estabilidade ao etanol (68) (RODAS et al 2014)

A acidez eacute uma das determinaccedilotildees mais usadas no controle de qualidade de leite e derivados e pode apresentar atraveacutes das provas de acidez Dornic determinaccedilatildeo de pH e estabilidade ao aacutelcool Estes

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testes tecircm sido utilizados com o objetivo de detectar aumentos na concentraccedilatildeo de aacutecido laacutectico e estabilidade ao calor e consequentemente podem dimensionar a qualidade microbioloacutegica do produto O uso de diferentes concentraccedilotildees de aacutelcool deve ser avaliado cada caso em particular em funccedilatildeo do tipo de produto a ser fabricado e dos sistemas de produccedilatildeo (LUIZ et al 2010)

A lactose eacute um componente abundante no leite variando de 40 a 50 gL Possui sabor doce mas tem baixo poder adoccedilante se comparado a outros accediluacutecares e possui baixa solubilidade No leite seu sabor eacute inibido pela caseiacutena A lactose eacute altamente higroscoacutepica possibilitando a formaccedilatildeo de cristalizaccedilatildeo em derivados laacutecteos que pode caracterizar defeito em produtos desidratados congelados e concentrados agrave base de leite Na induacutestria de alimentos a lactose pode ser utilizada em alimentos infantis sopas produtos caacuterneos achocolatados e outros produtos que requerem baixo poder adoccedilante e potencializaccedilatildeo de aromas (KOBLITZ 2011)

Haacute diversos benefiacutecios que a Lactose proporciona ao consumidor como a possibilidade de melhorar a absorccedilatildeo do caacutelcio no organismo humano devido a reduccedilatildeo do pH intestinal que favorece a solubilidade e dispotildee de compostos de caacutelcio constituiacutedos para absorccedilatildeo Aleacutem de ser considerada como uma fonte de energia em consequecircncia de sua lenta absorccedilatildeo no organismo Tambeacutem se supotildeem que a lactose natildeo proporcione a formaccedilatildeo de placas dentaacuterias como os demais accediluacutecares e pode ser consumida por diabeacuteticos em pequena quantidade Poreacutem para que seja possiacutevel a sua digestatildeo no organismo eacute necessaacuterio que este dissacariacutedeo seja reduzido a monossacariacutedeo atraveacutes da enzima lactase (β-galactosidase) produzida no intestino delgado de mamiacuteferos tendo sua maior concentraccedilatildeo logo apoacutes o nascimento caindo drasticamente na fase adulta A deficiecircncia desta enzima dificulta a hidroacutelise da lactose ingerida impedindo a sua decomposiccedilatildeo e absorccedilatildeo Este fato ocorre na maioria das populaccedilotildees apoacutes os trecircs anos de idade conferindo o impedimento ou lentidatildeo da absorccedilatildeo da lactose o que caracteriza a hipolactasia ou seja sintomas de intoleracircncia a lactose (KOBLITZ 2008 TRONCO 2008)

A gordura do leite possui elevado valor comercial eacute composta de 995 de lipiacutedios simples e complexos e aacutecidos graxos livres e 05 de colesterol hidrocarbonetos vitaminas lipossoluacuteveis e alguns aacutelcoois Os principais lipiacutedios do leite satildeo os triacilgliceroacuteis que correspondem a 983 da gordura do leite 08 estatildeo associados aos fosfolipiacutedios e 03 ao colesterol Pode ser considerada como uma importante fonte de energia confere melhor palatabilidade e sabor devido a sua estrutura Atraveacutes da gordura presente no leite pode-se produzir inuacutemeros produtos industrializados Leites que conteacutem um iacutendice de gordura inferior ao estabelecido pela legislaccedilatildeo pode indicar que houve desnate processo que consiste na retirada de gordura e que eacute considerada ilegal quando o produtor natildeo adequa o produto aos teores exigidos pela legislaccedilatildeo para cada tipo de leite sendo ele integral semidesnatado ou desnatado Portanto a determinaccedilatildeo de gordura eacute tambeacutem um dos meios utilizados para verificar a presenccedila de fraude no leite (TRONCO 2008 KOBLITZ 2011 ABRANTES et al 2014)

Diante do exposto o objetivo deste trabalho eacute avaliar os paracircmetros de qualidade em leites UHT integral comercializados na cidade de Campina Grande Paraiacuteba com o intuito de verificar se os leites avaliados estatildeo aptos para o consumo humano de acordo com os padrotildees estabelecidos pelas normas vigentes Material e Meacutetodos Coleta das amostras

Foram adquiridos leites UHT desnatados de 5 marcas comerciais diferentes em supermercados com maior fluxo de vendas localizados na cidade de Campina GrandendashPB As amostras estavam acondicionadas em embalagens originais do tipo Tetra Pakreg dentro do prazo de validade As amostras coletadas foram encaminhadas ao Laboratoacuterio de Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Campina Grande Campus Campina Grande para posterior realizaccedilatildeo em triplicada das anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas Para a realizaccedilatildeo das anaacutelises microbioloacutegicas as amostras foram encaminhadas para o laboratoacuterio de microbiologia pertencente a Universidade Estadual da Paraiacuteba

Meacutetodos Analiacuteticos O teste do Teor de Gordura foi realizado utilizando o meacutetodo do butirocircmetro apoacutes adiccedilatildeo do aacutecido sulfuacuterico e do aacutelcool isoamiacutelico ao leite dentro do butirocircmetro de Gerber o mesmo foi centrifugado a uma rotaccedilatildeo de 1200rpm durante 5 minutos e em seguida levado a banho-maria por 5 minutos para entatildeo leitura do teor de gordura na parte inferior do menisco O resultado eacute expresso em porcentagem (IAL 2008)

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Para a anaacutelise da densidade relativa foi determinada atraveacutes de termolacto densiacutemetro com correccedilatildeo de temperatura a 15ordmC com resultados expressos em 1515degC gmL O2 (IAL 2008)

A anaacutelise de Proteiacutenas foi realizada atraveacutes da quantidade de nitrogecircnio da amostra por digestatildeo Kjeldahl As trecircs etapas importantes para a determinaccedilatildeo de proteiacutenas satildeo digestatildeo onde a amostra eacute submetida a altas temperaturas juntamente com a mistura cataliacutetica em um digestor destilaccedilatildeo realizada em destilador com Hidroacutexido de Soacutedio concentrado e por fim titulaccedilatildeo onde o nitrogecircnio eacute transformado em amocircnia resultando em g de protiacutedios e se aplicando um fator de 625

Foi utilizado um pHmetro microprocessador digital de bancada da marca QUIMIS previamente calibrado e em condiccedilotildees favoraacuteveis de uso (IAL 2008)

Os sais minerais foram quantificados por gravimetria apoacutes incineraccedilatildeo em mufla a 5500C O meacutetodo de baseia na perda de peso que ocorre quando o produto eacute incinerado a 5500C com destruiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica (IAL 2008)

Os dados da Lactose ponto de congelamento extrato seco desengordurado e a condutividade teacutermica foram determinadas em um analisador raacutepido para leite de marca comercial Master Completereg

A fervuracocccedilatildeo e estabilidade ao aacutelcool 68ordm GL foram realizadas de acordo com a metodologia descrita pela Instruccedilatildeo Normativa nordm68 (BRASIL 2006) Anaacutelises microbioloacutegicas

Foram realizadas anaacutelises microbioloacutegicas de coliformes a 35 a 45degC E coli Mesoacutefilos aeroacutebios e Salmonella sp segundo a Instruccedilatildeo Normativa nordm 62 de 2003 (BRASIL 2003)

Anaacutelise estatiacutestica

Foi realizada para os dados experimentais em triplicata e os resultados foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia de fator uacutenico (ANOVA) de 5 de probabilidade e as respostas qualitativas significativas foram submetidas ao teste de Tukey adotando-se o mesmo niacutevel de 5 de significacircncia Para o desenvolvimento das anaacutelises estatiacutesticas foi utilizado o software STATISTICA versatildeo 10

Todos os paracircmetros fiacutesico-quiacutemicos e microbioloacutegicos foram comparados segundo a referecircncia dos padrotildees estabelecidos pela Instruccedilatildeo Normativa nordm 622011 (BRASIL 2011)

Resultados e Discussatildeo

Os resultados obtidos para o teor de gordura presente nas 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais encontram-se dispostos na Figura 1

Figura 1 Resultados obtidos para o teor de gordura do leite integral UHT das marcas (A B C D e E) A legislaccedilatildeo brasileira estabelece que o teor miacutenimo de gordura presente no leite integral deve

ser de 3g100g Pode-se afirmar que os resultados obtidos para o iacutendice de gordura se apresentam adequados a legislaccedilatildeo vigente pois todas as amostras apresentam valores superiores ao indicado pela legislaccedilatildeo e variam de 305 a 346 g100g como apresentado atraveacutes da Figura 1 Indicando que todas

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as amostras natildeo foram submetidas ao processo de desnate Pode-se afirmar que o maior teor de gordura foi observado na amostra E (346g100g) poreacutem natildeo haacute diferenccedila significativa com relaccedilatildeo a amostra C

Na Figura 2 se pode observar os resultados obtidos para o extrato seco desengordurado das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 2 Resultados obtidos para o extrato seco desengordurado do leite integral UHT das marcas (A

B C D e E)

Atraveacutes da Figura 2 observa-se que todas as amostras se apresentam adequadas com relaccedilatildeo ao teor de extrato seco desengordurado pois obteve-se valores superiores ao limite miacutenimo estabelecido pela IN 622011 que eacute de 84g100g As amostras variam de 857 a 911g100g em que a amostra D (911g100g) apresenta valor superior com relaccedilatildeo as demais amostras poreacutem natildeo difere significativamente com relaccedilatildeo a amostra A

De acordo com Oliveira (2015) a soma das quantidades dos componentes do leite com exceccedilatildeo da aacutegua eacute denominada como sendo extrato seco total (EST) que eacute de aproximadamente 12 a 13 e que se constituem de componentes como gordura carboidrato proteiacutena sais minerais e vitaminas O extrato seco desengordurado (ESD) eacute obtido atraveacutes da diferenccedila entre o EST e a quantidade de gordura existente

Na Figura 3 encontra os resultados obtidos para a densidade das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 3 Resultados obtidos para a densidade do leite integral UHT das marcas (A B C D e E)

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A Figura 3 expressa que a densidade relativa dos leites analisados varia de 0304 a 0323 kgm3 Portanto todas as amostras estatildeo adequadas a legislaccedilatildeo brasileira com relaccedilatildeo a este paracircmetro que estabelece que a densidade relativa do leite deve ser de 0280 a 0340 kgm3 A amostra D apresenta a maior densidade (0323 kgm3) e natildeo diferiu da amostra A mas diferiu das amostras B C e E

Na Figura 4 estatildeo apresentados os resultados obtidos para o teor de proteiacutenas das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 4 Resultados obtidos para o teor de proteiacutenas do leite integral UHT das marcas (A B C D e E)

Todas as amostras apresentam um teor proteico superior ao valor miacutenimo estabelecido pela

legislaccedilatildeo brasileira que eacute de 29 de proteiacutena para leite cru refrigerado As amostras avaliadas apresentam teor proteico que varia entre 312 e 332 A amostra D apresenta valor superior com relaccedilatildeo a este paracircmetro quando comparada as demais amostras poreacutem natildeo haacute diferenccedila significativa com relaccedilatildeo a amostra A A amostra B apresenta menor valor obtido sendo este de 312g100g no entanto natildeo apresenta diferenccedila significativa quando comparada as amostras C e E

Na Figura 5 estatildeo apresentados os resultados obtidos para a lactose das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 5 Resultados obtidos para o teor de lactose do leite integral UHT das marcas (A B C D e E)

Apesar da legislaccedilatildeo brasileira natildeo determinar quais satildeo os teores de Lactose aceitaacuteveis para o

leite Guandalim e Machado (2014) estimaram que se obteacutem geralmente de 4 a 5g100g nos leites integrais As amostras analisadas apresentam valores que variam de 484 a 515g100g a amostra D

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apresenta maior quantidade de lactose quando comparada com as demais mas difere significativamente apenas da amostra B

Segundo Lima et al (2006) a reduccedilatildeo na biossiacutentese da lactose pode indicar a ocorrecircncia de mastite nos alveacuteolos mamaacuterios da vaca que ao causar dano nesse tecido e alterar os sistemas enzimaacuteticos nas ceacutelulas secretoras tem como consequecircncia a diminuiccedilatildeo da biossiacutentese deste constituinte que eacute sintetizada pelo aparelho de Golgi das ceacutelulas epiteliais secretoras

Na Figura 6 estatildeo apresentados os resultados obtidos para o potencial hidrogeniocircnico das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 6 Resultados obtidos para potencial hidrogeniocircnico do leite integral UHT das marcas (A B C D

e E)

Segundo a Instruccedilatildeo Normativa 62 os leites considerados aptos para o consumo devem apresentar pH entre 64 a 69 As amostras apresentam valores entre 643 a 665 estando assim dentro dos valores previstos pela legislaccedilatildeo Pode-se inferir que o produto possui pH adequado ao leite possibilitando que o leite permaneccedila estaacutevel ao longo do periacuteodo de embalagem e armazenamento A amostra A apresenta maior potencial hidrogeniocircnico diferindo significativamente das demais amostras em um niacutevel de significacircncia de 5 Estes valores satildeo proacuteximos aos obtidos por Robim et al (2012) para leite UHT (665 e 674) e desnatado (65 e 66) comercializados no estado do Rio de Janeiro

A determinaccedilatildeo do pH do leite eacute de extrema importacircncia pois o desequiliacutebrio do pH pode ocasionar a reduccedilatildeo da vida de prateleira devido ao aumento no grau de fermentaccedilatildeo e as condiccedilotildees de equiliacutebrio aacutecido-base A estabilidade teacutermica do leite varia em funccedilatildeo do pH inicial e da disponibilidade de oxigecircnio Se o leite for proveniente de glacircndulas mamaacuterias inflamadas como mastite O pH do leite torna-se levemente alcalino (pH= 73 a 75) Estes problemas podem ocorrer devido a um tratamento teacutermico inadequado a um erro de formulaccedilatildeo eou aprovaccedilatildeo de produtos que natildeo satildeo conformes as normas em vigecircncia (RODAS et al 2014 OLIVEIRA et al 2015)

A Figura 7 apresenta os resultados obtidos para o teor de sais minerais das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

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Figura 7 Resultados obtidos para o teor de sais minerais do leite integral UHT das marcas (A B C D e

E) Conforme expresso por meio da Figura 7 constata-se que as amostras apresentam um teor de

sais minerais similar quando comparadas variando entre 063 e 067g100g o maior teor de sais minerais eacute observado na amostra D poreacutem difere significativamente apenas da amostra B que apresenta um valor inferior de sais minerais

A legislaccedilatildeo natildeo estabelece um valor miacutenimo para o teor de sais minerais presentes no leite poreacutem estes compostos satildeo beneacuteficos para a sauacutede humana e satildeo portanto desejaacuteveis na composiccedilatildeo do produto (SILVA et al 2012)

Segundo Luiz et al (2010) e Robim et al (2012) a qualidade do leite UHT pode ser determinada atraveacutes da avaliaccedilatildeo de alguns paracircmetros de qualidade entre eles o iacutendice crioscoacutepico

Na Figura 8 se apresenta os resultados para o ponto de congelamento das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 8 Resultados obtidos para o ponto de congelamento do leite integral UHT das marcas (A B C

D e E)

As amostras estudadas apresentam valores que variam entre -055 e -059degC todas as amostras apresentam valores inferiores ao limite maacuteximo estabelecido pela legislaccedilatildeo para o leite cru e pasteurizado e portanto podem ser consideradas adequadas com relaccedilatildeo a este paracircmetro No entanto a legislaccedilatildeo brasileira natildeo estabelece um limite para o ponto de congelamento em leite do tipo UHT poreacutem prevecirc que em leite cru e pasteurizado o limite maacuteximo aceitaacutevel para o ponto de congelamento

do leite eacute de -0512degC (BRASIL 2011)

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O ponto de congelamento eacute corresponde ao valor da temperatura (degC) na qual o leite congela e isto ocorre em -055degC Atraveacutes deste paracircmetro eacute possiacutevel detectar adiccedilatildeo fraudulenta de aacutegua ao leite ou ineficiecircncia no sistema de ordenha e por isto eacute considerada como uma prova de precisatildeo Qualquer alteraccedilatildeo acarreta prejuiacutezos agrave induacutestria visto que haacute menor rendimento de produccedilatildeo com perda da qualidade dos subprodutos aleacutem de ser seacuterio problema de sauacutede puacuteblica A legislaccedilatildeo natildeo prevecirc determinar ponto de congelamento no leite UHT apenas no leite fresco e pasteurizado (RODAS et al 2014)

Na Figura 9 se apresenta os resultados obtidos para a condutividade eleacutetrica das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 9 Resultados obtidos para a condutividade eleacutetrica do leite integral UHT das marcas (A B C D

e E)

Todas as amostras se apresentam adequadas agrave legislaccedilatildeo vigente com relaccedilatildeo a condutividade variando de 47 a 483 mScm natildeo apresentando diferenccedila significativa entre as marcas analisadas

Segundo Ribeiro et al (2016) a condutividade eleacutetrica eacute um paracircmetro que indica a contaminaccedilatildeo do leite devido a mastite que pode acometer a vaca Em animais saudaacuteveis a condutividade eleacutetrica pode variar entre 4 a 55 mScm a 25degC e o aumento deste iacutendice eacute proporcional ao aumento das ceacutelulas somaacuteticas presentes Em vacas com mastite ocorre um aumento na concentraccedilatildeo dos iacuteons soacutedio e uma diminuiccedilatildeo na concentraccedilatildeo do potaacutessio e cloro no leite alterando a condutividade

Com relaccedilatildeo ao teste de estabilidade aacutelcool 68ordmGL todas as amostras se apresentaram estaacuteveis o mesmo ocorreu para o teste de cocccedilatildeo do leite em que todas as amostras estudadas analisadas natildeo apresentaram coagulaccedilatildeo

Na Tabela 1 estatildeo apresentados os resultados obtidos para as anaacutelises microbioloacutegicas das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Tabela 1 Avaliaccedilatildeo microbioloacutegica de leites UHT comercializados em Campina Grande-PB

Microrganismos A B C D E Coliformes 30degC

(NMPmL) lt03 lt03 lt03 lt03 lt03

Coliformes 45degC (NMPmL)

lt03 lt03 lt03 lt03 lt03

E coli Ausecircncia Ausecircncia Ausecircncia Presenccedila Ausecircncia Mesoacutefilos aeroacutebios

(UFCmL) 20 x 101 09 x 102 17 x 101 18 x 101 3 x 100

Salmonella sp Ausecircncia Ausecircncia Ausecircncia Ausecircncia Ausecircncia Legenda NMP- Nuacutemero Mais Provaacutevel UFC ndash Unidades Formadoras de Colocircnias

Com relaccedilatildeo agraves anaacutelises microbioloacutegicas nas 5 marcas de leite comercializadas no Brasil todas

as amostras estatildeo de acordo com os criteacuterios microbioloacutegicos e toleracircncia do leite UHT estabelecido pela

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Instruccedilatildeo Normativa 62 (BRASIL 2003) apresentando contagem de coliformes inferior a 03 NMPmL como tambeacutem ausecircncia de salmonela sp e de E coli A ausecircncia destes tipos de bacteacuterias indica processamento adequado e ausecircncia de contaminaccedilatildeo posterior devido ao processo eficiente de ultra pasteurizaccedilatildeo esterilizaccedilatildeo e envase Conclusatildeo

Atraveacutes das anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas foi possiacutevel constatar que todas as marcas de leite estudadas apresentaram-se adequadas aos padrotildees exigidos pela legislaccedilatildeo vigente para os seguintes paracircmetros densidade gordura estabilidade ao etanol pH sais minerais extrato seco desengordurado (ESD) lactose condutividade teacutermica e ponto de congelamento Por estes resultados indicam que os produtos estudados possuem a qualidade necessaacuteria para que natildeo ocorra desenvolvimento de DTA (doenccedilas transmitidas por alimentos) aleacutem de observado uma boa estabilidade durante o armazenamento que se tornou possiacutevel devido agrave reduccedilatildeo de microrganismos deteriorantes atraveacutes da aplicaccedilatildeo de um eficiente tratamento teacutermico Pode-se inferir-se tambeacutem que natildeo ocorreram adulteraccedilotildees durante o processamento do leite

Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq) pela bolsa de doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias ABRANTES M R CAMPELO C S SILVA J B A Fraude em leite Meacutetodos de detecccedilatildeo e implicaccedilotildees para o consumidor Revista Instituto Adolfo Lutz v73 n3 p244-251 Satildeo Paulo 2014 BRASIL Instruccedilatildeo Normativa no 51 de 18 de setembro de 2003 Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) Brasiacutelia 2003 BRASIL Instruccedilatildeo Normativa Nordm49 de 16 de setembro de 2008 Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) Brasiacutelia 2008 BRASIL Instruccedilatildeo Normativa Nordm62 de 29 de dezembro de 2011 Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) Brasiacutelia 2011 CNA Confederaccedilatildeo Nacional da Agricultura Indicadores Rurais ano 11 n 85 abr 2008 COUNCIL D E Ingredientes laacutecteos para uma alimentaccedilatildeo saudaacutevel Leite e Derivados n63 marccediloabril 2002 DALPIAZ T PINTO A T Avaliaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica e microbioloacutegica do leite UHT e suas adequaccedilotildees a legislaccedilatildeo brasileira In Salatildeo de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica da UFRGS 28 2016 Porto Alegre Anais Porto Alegre 2016 FAO Composiccedilatildeo do leite Disponiacutevel em lthttpwwwfaoorgfao-storiesarticleenc1174186gt Acesso em 10 de janeiro de 2019 IAL Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p KOBLITZ M G B Bioquiacutemica de Alimentos Teoria e Aplicaccedilotildees Praacuteticas Rio de Janeiro Guanabara Koogan 2008 KOBLITZ M G B Mateacuterias primas alimentiacutecias composiccedilatildeo e controle de qualidade Rio de Janeiro Guanabara Koogan 2011 LUIZ D J SIMOtildeES B N TAMOSTU S S R CASALE A WALTER S E H Avaliaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica e microbioloacutegica do leite UHT comercializado em trecircs paiacuteses do Mercosul (Brasil Argentina e Paraguai) Archivo Latinoamerica de Nutricioacuten v60 n3 p261-269 2010 OLIVEIRA A L VANELI N R VARGAS P O MARTINS A D O COacuteCARO E S S COELHO A D F S Evaluation physical and chemical characteristics microbiological and pasteurized milk labeling marketed in Ubaacute ndash Minas Gerais Rev Inst Laticiacutenios Cacircndido Tostes v70 n6 p301-315 2015 ROBIM M S CORTEZ M A S SILVA A C O FILHO R A T GEMAL N H NOGUEIRA E B Research fraud in UHT whole milk marketed in the state of Rio de Janeiro and comparison between the methods of physicochemical officers and the method of ultrasound Revista do Instituto de Laticiacutenios Cacircndido Tostes v67 n389 p43-50 2012

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RODAS M A B SARUWTARI-SATO J C TAKAHASHI A A TEMERLOGLOU D P SEPAROVIC L NARDINI G S Leite Pasteurizado e ultra alta temperatura (UAT) Avaliaccedilatildeo do iacutendice crioscoacutepio e valor de pH Revista Instituto Adolfo Lutz v24 n1 p57-59 2014 RODRIGUES E CASTAGNA A A DIAS M T ARONOVICH M Qualidade do leite e derivados processos processamento tecnoloacutegico e iacutendices Rio de Janeiro 2013 SANTOS F F QUEIROZ R C S ALMEIDA NETO J A Avaliaccedilatildeo da aplicaccedilatildeo das teacutecnicas da Produccedilatildeo Mais Limpa em um laticiacutenio no Sul da Bahia Gest Prod v25 n1 p117-131 2018 SILVA G SILVA A M A D FERREIRA M P B Processamento de leite Curso teacutecnico em alimentos Recife 2012 TRONCO V M Manual para inspeccedilatildeo da qualidade do leite 3 ed Santa Maria Ed UFSM 2008 WILLERS C D FERRAZ S P CARVALHO L S RODRIGUES L B Determination of indirect water consumption and suggestions for cleaner production initiatives for the milk-producing sector in a Brazilian middle-sized dairy farming Journal of Cleaner Production v72 p146- 152 2014

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Capiacutetulo 6

VARIACcedilAtildeO TEMPORAL DOS ATRIBUTOS FIacuteSICOS DE UM LATOSSOLO AMARELO SUBMETIDO Agrave OPERACcedilAtildeO DE GRADAGEM NO NORDESTE DO ESTADO DO PARAacute

Alberto Bentes Brasil Neto1

Nilza Martins de Queiroz Xavier2 Norberto Cornejo Noronha3

Arystides Resende Silva4 Marcos Andreacute Piedade Gama5

1Professor IFPACampus Oacutebidos albertonetoifpaedubr

2Professora IFPACampus Oacutebidos nilzaxavierifpaedubr

35Professor Aacuterea de Solos UFRAICACampus Beleacutem norbertonoronhahotmailcom gama_mapyahoocombr

4Pesquisador A da EMBRAPA Amazocircnia Oriental arystidessilvaembrapabr

Introduccedilatildeo O surgimento de camadas compactadas no solo devido agrave intensificaccedilatildeo das praacuteticas agriacutecolas

tem gerado grandes limitaccedilotildees na produtividade das culturas pois altera a estrutura do solo afetando o crescimento e desenvolvimento das raiacutezes Visando reduzir os efeitos da compactaccedilatildeo solo o preparo convencional tem sido muito utilizado na busca de boas condiccedilotildees para o desenvolvimento das culturas agriacutecolas (ALVARENGA et al 2006)

A operaccedilatildeo de gradagem eacute uma praacutetica de manejo com potencial de alteraccedilatildeo das propriedades fiacutesicas do solo e eacute bastante utilizada em muitas regiotildees do Brasil principalmente para solos arenosos sendo muitas vezes a uacutenica operaccedilatildeo de preparo do solo (BALLONI amp SIMOtildeES 1979) No entanto o preparo convencional tem sido muito contestado por pesquisadores pois prejudica a qualidade estrutural do solo pelo revolvimento e rompimento dos agregados aleacutem de ser bastante influenciado pelas condiccedilotildees edafoclimaacuteticas (COSTA et al 2003) Em regiotildees de clima tropical fatores como a temperatura e o iacutendice pluviomeacutetrico podem alterar rapidamente os efeitos do preparo do solo (REICHERT et al 2009) conduzindo o solo agrave degradaccedilatildeo se manejados inadequadamente

As instabilidades dos agregados ocasionadas pela operaccedilatildeo de gradagem somada aos agentes edafoclimaacuteticos tendem a mudar os benefiacutecios do revolvimento do solo em um certo periacuteodo de tempo isto por que altera o padratildeo das partiacuteculas proporcionando muitas das vezes formaccedilatildeo de selos o que afeta a infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo interferindo no armazenamento de gases aacutegua nutrientes etc (PANINI 1997)

Ainda satildeo poucos os estudos que analisam os efeitos temporais dos sistemas de preparo do solo Silva (2011) observou que os benefiacutecios da escarificaccedilatildeo foram ligeiramente perdidos em menos de 1 ano chegando agrave conclusatildeo que natildeo seria necessaacuterio fazer a operaccedilatildeo Costa et al (2003) verificaram que o rendimento das culturas de soja e milho foi 42 e 22 superior em sistema de preparo direto do que em preparo convencional O manejo inapropriado pode levar a condiccedilotildees ateacute mesmo inferiores agrave de um solo sem manejo (BRANDAtildeO et al 2006)

O clima eacute um dos principais agentes que alteram os padrotildees das partiacuteculas no solo (COSTA et al 2003) Na Amazocircnia as condiccedilotildees edafoclimaacuteticas satildeo diferentes das outras regiotildees do paiacutes Natildeo haacute estaccedilotildees do ano definidas mas a ocorrecircncia de clima quente e uacutemido aleacutem de alto iacutendice pluviomeacutetrico na maior parte do ano Neste contexto eacute importante verificar a rentabilidade do sistema de preparo convencional nos solos da regiatildeo

A compreensatildeo das mudanccedilas temporais causadas pelo preparo convencional eacute fundamental para o planejamento e manejo adequado do solo isto porque haveraacute alteraccedilotildees nas propriedades fiacutesicas hidraacuteulicas e consequentemente na produccedilatildeo e nos custos da atividade agriacutecola (REICHERT et al 2009) Desta forma o objetivo deste trabalho eacute analisar a variaccedilatildeo temporal da infiltraccedilatildeo de aacutegua densidade e porosidade em um Latossolo Amarelo submetido agrave operaccedilatildeo de gradagem cruzada na Amazocircnia Oriental

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Material e Meacutetodos A pesquisa foi desenvolvida em aacuterea da sede da Embrapa Amazocircnia Oriental municiacutepio de

Beleacutem Estado do Paraacute (1deg2740 S e 48deg2659 W) (Figura 1) Segundo o Anuaacuterio Estatiacutestico do Municiacutepio de Beleacutem (2012) o clima eacute quente e uacutemido com precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 2834mm e temperatura meacutedia de 25degC em fevereiro e 26degC em novembro Estaacute localizada na zona climaacutetica Afi (Classificaccedilatildeo de Koumlppen) com ausecircncia de estaccedilatildeo fria e temperatura do mecircs menos quente acima de 18degC Haacute a ocorrecircncia de periacuteodos mais chuvosos de dezembro a maio e outra menos chuvosa que vai de junho a novembro

Figura 1 Localizaccedilatildeo da aacuterea experimental no municiacutepio de Beleacutem estado do Paraacute

Segundo Santos et al (1983) o solo da aacuterea do estudo eacute classificado como Latossolo Amarelo

Distroacutefico apresentando horizonte A moderado textura meacutedia relevo plano com altitude de 12 metros formado sobre sedimentos areno-argilosos do quaternaacuterio pedregosidade ausente erosatildeo laminar ligeira e bem drenado A composiccedilatildeo granulomeacutetrica estaacute apresentada na Tabela 1 Tabela 1 Granulometria de um Latossolo Amarelo Distroacutefico da sede Embrapa Amazocircnia Oriental

Prof (cm) Composiccedilatildeo granulomeacutetrica ()

Areia Grossa

Areia Fina

Silte Argila Total

0 ndash 12 60 21 7 12 20 ndash 30 53 22 9 16 30 ndash 53 52 21 7 18 53 ndash 85 54 21 8 19

85 ndash 140 55 20 6 19 Fonte Santos et al (1983)

A unidade experimental foi estabelecida em uma aacuterea de pousio com plantas perenes e de ciclo

curto abandonada haacute mais de 10 anos e com predomiacutenio de Brachiaria spp com aproximadamente 105 km2 Em junho de 2013 essa aacuterea foi submetida ao processo de gradagem cruzada superficial atingindo cerca de 15 cm de profundidade sendo efetuada em duas operaccedilotildees com cortes transversais Apoacutes a gradagem o solo ficou descoberto e sujeito ao crescimento de plantas invasoras e agraves interferecircncias climaacuteticas durante todo o periacuteodo de avaliaccedilatildeo

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Os testes de infiltraccedilatildeo e coleta de amostras indeformadas para anaacutelises de densidade do solo (DS) e porosidade total (PT) foram realizadas na aacuterea de pousio antes da operaccedilatildeo de gradagem (T0) e posteriormente aos dois e cinco meses apoacutes a gradagem (T2 e T5 respectivamente) A gradagem e as avaliaccedilotildees nos tempos T2 e T5 foram realizadas no periacuteodo considerado menos chuvoso na Amazocircnia junho a novembro

Para a avaliaccedilatildeo da infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo foram realizados testes de infiltraccedilatildeo com quatro repeticcedilotildees para cada periacuteodo de amostragem (T0 T2 e T3) assim como coleta de amostras indeformadas para obtenccedilatildeo da densidade do solo (DS) e porosidade total (PT) antes (T0) dois (T2) e cinco meses (T5) apoacutes a operaccedilatildeo de gradagem

Para as anaacutelises de DS e PT foram realizadas coletas de amostras indeformadas utilizando-se aneacuteis volumeacutetricos de accedilo nas profundidades de 0-10 10-20 e 20-40 cm em dez repeticcedilotildees por periacuteodo amostral (T0 T2 e T5) e por profundidade perfazendo 30 amostras por periacuteodo totalizando 90 amostras de solo As amostras foram encaminhadas ao Laboratoacuterio de Fiacutesica do Solo da Universidade Federal Rural da Amazocircnia no qual foi determinada a densidade do solo e porcentagem total de poros TP=1- (DSDP) considerando a densidade da partiacutecula 265 g cm-3 a qual eacute recomendada para solos minerais (REICHARDT 1987)

A infiltraccedilatildeo de aacutegua do solo foi determinada pelo meacutetodo dos aneacuteis concecircntricos composto por um anel metaacutelico maior com 50 cm de diacircmetro e 20 cm de altura e um anel menor com 25 cm de diacircmetro e 20 cm de altura cravados ao solo de maneira concecircntrica Foi utilizada uma reacutegua graduada em 10 cm e a reposiccedilatildeo da aacutegua foi feita quando o niacutevel de aacutegua nos aneacuteis chegou proacuteximo dos cinco cm de altura Quando o valor da leitura repetiu ao menos trecircs vezes a velocidade de infiltraccedilatildeo foi tida como constante atingindo-se a velocidade de infiltraccedilatildeo baacutesica (VIB) e o teste encerrado

Com os dados de infiltraccedilatildeo foi determinada a infiltraccedilatildeo acumulada (IA) a qual corresponde agrave funccedilatildeo entre a lacircmina de aacutegua infiltrada acumulada no solo em funccedilatildeo do tempo acumulado Com os dados de IA foram obtidos os paracircmetros (k a) da equaccedilatildeo de regressatildeo natildeo linear proposto por Kostiakov (Eq1)

IA = k Ta (Eq1)

Derivando-se a infiltraccedilatildeo pelo tempo (Eq1) obteve-se equaccedilatildeo da velocidade de infiltraccedilatildeo de

aacutegua no solo (Eq2)

VI= k a Taminus1 (Eq2)

A anaacutelise estatiacutestica dos dados de DS e TP de IA e VIB de cada repeticcedilatildeo foram submetidas agrave anaacutelise de variacircncia com a aplicaccedilatildeo do teste de Tukey a 5 de probabilidade para a comparaccedilatildeo das meacutedias obtidas Resultados e Discussatildeo

Os valores de DS e PT variaram significativamente ao longo do periacuteodo de avaliaccedilatildeo na camada 0-001 m (Tabela 2) do solo A DS que eacute de 129 g cm-3 no T0 foi reduzida para 117 g cm-3 no T2 enquanto que os valores de PT de 5114 em T0 passaram para 56 em T2 o que era esperado devido ao revolvimento do solo o qual promove a reduccedilatildeo da densidade e aumento da porosidade total do solo Tabela 2 Valores de densidade do solo (DS) e porosidade total (PT) de um Latossolo Amarelo Distroacutefico antes (T0) dois meses (T2) e cinco meses (T5) apoacutes a operaccedilatildeo de gradagem

Tratamento DS (g cm-3) PT ()

0-10 cm 10-20 cm 20-40 cm 0-10 cm 10-20 cm 20-40 cm T0 129 A 143 B 144 B 5114 B 4520 A 4570 A T2 117 B 142 B 150 AB 5600 A 4560 A 4343 AB T5 120 AB 165 A 157 A 5480 B 3864 B 4091 B

Os resultados demonstram que cinco meses apoacutes a gradagem (T5) na camada 0-10 cm os

valores de DS e PT natildeo se diferenciam dos obtidos antes da calagem (T0) Isso indica que o efeito da gradagem sobre esses dois atributos fiacutesicos natildeo se perpetua por mais que cinco meses apoacutes a operaccedilatildeo de preparo do solo

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Natildeo houve diferenccedila significativa entre T0 T2 e T5 na camada 10-20 cm para DS e PT tendo em vista que a operaccedilatildeo e gradagem cruzada foi realizada em cerca de 15 cm de profundidade Na camada 20-40 cm o aumento no valor da DS e reduccedilatildeo da PT de T0 para T2 apresenta como natildeo significativo Poreacutem cinco meses apoacutes a gradagem (T5) os valores de DS e PT aumentaram significativamente em relaccedilatildeo a T0 passando a valores de 157 g cm3 e 4091 respectivamente

Os resultados obtidos sugerem que o preparo do solo promove movimento de partiacuteculas das camadas superiores para a inferior causando adensamento por obstruccedilatildeo de poros por partiacuteculas soacutelidas iluviadas (CARVALHO 1976 1999) A instabilidade e a movimentaccedilatildeo de partiacuteculas individualizadas contribuem para a vedaccedilatildeo de camadas com o entupimento dos poros e a consequente formaccedilatildeo de selos sendo a intensidade das chuvas um dos principais responsaacuteveis por estas alteraccedilotildees no solo (PANINI et al 1997)

O entupimento de poros por partiacuteculas iluviadas provoca restriccedilotildees agrave infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo Na Figura 2 observa-se as curvas de infiltraccedilatildeo acumulada (IA) com suas respectivas equaccedilotildees de ajustes dos dados e Na Tabela 3 observa-se os valores meacutedios da VIB As curvas de IA expressam as alteraccedilotildees na permeabilidade do solo promovidas pela operaccedilatildeo de gradagem Atraveacutes da anaacutelise das curvas de IA (Tabela 4) constata-se a ocorrecircncia de diferenccedilas significativas entre os trecircs tratamentos (T0 T2 e T5)

Figura 2 Infiltraccedilatildeo Acumulada de aacutegua no solo (cm) em funccedilatildeo do tempo de avaliaccedilatildeo com suas

respectivas equaccedilotildees de ajustes Tabela 3 Valores meacutedios da Velocidade de Infiltraccedilatildeo Baacutesica (VIB) equaccedilatildeo de ajuste da infiltraccedilatildeo Acumulada e Coeficiente de Determinaccedilatildeo (R2)

VIB (cm h-1) Infiltraccedilatildeo Acumulada R2 T0 7880 C IA (T0) = 07209 T07211 09876 T2 22226 A IA (T2) = 51971 T0591 09803 T5 17275 B IA (T5) = 31586 T06222 09938

Tabela 4 Valores meacutedios da Infiltraccedilatildeo Acumulada nos tempos 8 25 60 100 e 130 minutos

Tratamentos Tempo (min)

8 25 60 100 130

T0 285 C 715 C 1358 C 2030 C 2433 C T2 1842 A 4028 A 6220 A 7858 A 8673 A T5 115 B 2118 B 4243 B 5630 B 6270 B

Em T0 a infiltraccedilatildeo estimada nos primeiros 2 minutos de teste eacute de 119 cm Ao final do teste a

IA apresenta cerca de 253 cm de aacutegua em 148 minutos e a VIB de 774 mm h-1 No T2 a infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo estimada nos primeiros 2 minutos eacute de 78 cm Ao final do

teste a IA apresenta cerca de 963 cm de aacutegua em 189 minutos e a VIB de 21599 mm h-1 Este aumento consideraacutevel na taxa de infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo em T2 era esperado tendo em vista que a gradagem

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Infi

ltra

ccedilatildeo

Acu

mula

da

(cm

h-1

)

Tempo (min)

T0 T2 T5

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promove a reduccedilatildeo da densidade e aumento da porosidade total do solo causa este aumento fluxo hidraacuteulico no solo quando comparado com T0 (Figura 2)

No T5 a infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo estimada nos primeiros dois minutos eacute de 49 cm Ao final do teste a IA apresenta cerca de 713 cm de aacutegua em 169 minutos e a VIB de 1698 mm h-1 Todas as VIBs satildeo consideradas muito altas segundo a classificaccedilatildeo de Mantovani et al (2009)

A reduccedilatildeo da PT e o aumento da DS observadas na camada 20-40 cm no T5 tem como consequecircncia a reduccedilatildeo da infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo As diferenccedilas da IA e VIB entre T2 e T5 podem ter ocorrido devido agrave influecircncia dos fatores edafoclimaacuteticos somados agrave instabilidade estrutural do solo promovidos pela operaccedilatildeo de gradagem jaacute que na camada 20-40 cm de profundidade haacute um aumento consideraacutevel da DS e reduccedilatildeo significativa da PT em T5 quando comparados com T0 Estes resultados evidenciam que abaixo da camada em que houve o preparo convencional as propriedades fiacutesicas apresentam comportamento inverso ao da superfiacutecie

Segundo Mermut et al (1995) a maior taxa de infiltraccedilatildeo somada agrave alta intensidade de chuva contribuem para um movimento maior das partiacuteculas e raacutepida formaccedilatildeo de selos Panini et al (1997) observaram que a reduccedilatildeo da infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo foi mais acentuada em uma terra cultivada nua e foi atribuiacutedo agrave reduccedilatildeo do tamanho dos poros alongados na camada superior Conclusatildeo

A gradagem promoveu aumento da infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo e da porosidade total bem como a reduccedilatildeo da densidade do solo em superfiacutecie dois meses apoacutes a operaccedilatildeo No entanto estes importantes benefiacutecios foram perdidos em menos de cinco meses indicando que os efeitos da operaccedilatildeo de gradagem natildeo se perpetuaram no tempo Referecircncias Bibliograacuteficas ALVARENGA R C CRUZ J C NOVOTNY E H Manejo do solo preparo convencional do solo Embrapa Milho e Sorgo Versatildeo Eletrocircnica 2ordf Ediccedilatildeo 2006 Disponiacutevel em httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem353321Preparo-convencionalpdf Acesso em 04 de janeiro de 2019 BALLONI E A SIMOtildeES J W Implantaccedilatildeo de povoamentos florestais com espeacutecies do Gecircnero Eucalyptus IPEF Circular Teacutecnica Nordm 60 1979 Disponiacutevel em httpswwwipefbrpublicacoesctecnicanr060pdf Acesso em 04 de janeiro de 2019 BRANDAtildeO V S CECIacuteLIO R A PRUSKI F F SILVA D D Infiltraccedilatildeo da aacutegua no solo 3 ed Viccedilosa UFV 2006 120p CARVALHO M C S Praacuteticas de recuperaccedilatildeo de uma pastagem degradada e seus impactos em atributos fiacutesicos quiacutemicos e microbioloacutegicos do solo 103f Tese (Doutorado em Agronomia) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz Universidade de Satildeo Paulo Piracicaba 1999 CARVALHO S R Influecircncia de dois sistemas de manejo de pastagens na compactaccedilatildeo de uma terra roxa estruturada 89f Dissertaccedilatildeo (Mestrado) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz Universidade de Satildeo Paulo Piracicaba 1976 COSTA F S ALBUQUERQUE J A BAYER C FONTOURA S M V WOBETO C Propriedades fiacutesicas de um Latossolo Bruno afetadas pelos sistemas plantio direto e preparo convencional Rev Bras Ciecircnc Solo v27 n3 2003 HU W SHAO MG WANG QJ FAN J HORTON R Temporal changes of soil hydraulic properties under different land uses Geoderma v149 p355ndash366 2009 MANTOVANI E C BERNARDO S PALARETTI L F Irrigaccedilatildeo princiacutepios e meacutetodos 3 ed Viccedilosa UFV 2009 355p MARK W S TIMOTHY R G JAME S C A Tillage effects on soil hydraulic properties in space and time State of the Science Soil amp Tillage Research v99 p4ndash48 2008 MERMUT A R LUK SH RIJMKENS M J M POESEN J W A Micromorphological and mineralogical components of surface sealing in loess soils from different geographic regions Geoderma v66 p71-84 1995 PANINI T TORRI D PELLEGRINI S PAGLIAI M SANCHIS M P S A theoretical approach to soil porosity and sealing development using simulated rainstorms Catena v31 p199-218 1997 REICHARDT K A aacutegua nos sistemas agriacutecolas Satildeo Paulo Manole 1987 188p

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REICHERT J M KAISER J M KAISER D R REINERT D J RIQUELME U F B Variaccedilatildeo temporal de propriedades fiacutesicas do solo e crescimento radicular de feijoeiro em quatro sistemas de manejo Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira v44 n3 2009 SANTOS P C T C VIEIRA L S VIEIRA M N F CARDOSO A Os solos da Faculdade de Ciecircncias Agraacuterias do Paraacute Beleacutem FCAP Informe Didaacutetico 5 1983 60p SILVA S G G Variaccedilatildeo temporal da densidade do solo e grau de compactaccedilatildeo de um Latossolo Vermelho sob plantio direto escarificado Dissertaccedilatildeo (Mestrado) Universidade de Satildeo Paulo Piracicaba 2011

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Capiacutetulo 7

OBTENCcedilAtildeO E CARACTERIZACcedilAtildeO FIacuteSICO-QUIacuteMICA DA FARINHA DE BETERRABA EM DIFERENTES TEMPERATURAS

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1

Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2 Newton Carlos Santos3

Sacircmela Leal Barros4 Amanda Priscila Silva Nascimento5

Raphael Lucas Jacinto Almeida6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande - PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III Bananeiras ndash PB victor_herberthotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Mestrando em Engenharia Quiacutemica Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande-PB

raphaelqindustrialgmailcom

Introduccedilatildeo

A beterraba (Beta vulgaris L) eacute originaacuteria da Europa pertencente agrave famiacutelia Cheopodiaceae Existem diferentes espeacutecies sendo apenas cultivadas em determinadas partes do mundo devido agraves condiccedilotildees ambientais dessas aacutereas (CFIA 2012) A produtividade meacutedia da beterraba eacute de 30 a 40 toneladas por hectare sendo no Brasil os maiores produtores os Estados de Satildeo Paulo Minas Gerais Paranaacute Santa Catarina e Rio Grande do Sul onde se encontram 42 das propriedades produtoras (GRANGEIRO et al 2007)

A beterraba de mesa ou hortiacutecola (Beta vulgaris L var crassa (Alef) J Helm) destaca-se dentre as hortaliccedilas por sua composiccedilatildeo nutricional sobretudo em accediluacutecares e pelas formas de consumo da raiz tuberosa aleacutem das folhas (AQUINO et al 2006) A beterraba eacute uma importante espeacutecie oleriacutecola que apresenta as raiacutezes como o mais importante produto comercial Nos uacuteltimos dez anos pode-se observar um aumento crescente na procura por esta hortaliccedila tanto para utilizaccedilatildeo nas induacutestrias de conservas e alimentos infantis como para consumo in natura (SOUZA et al 2003)

Aleacutem da grande quantidade de accediluacutecares a beterraba destaca-se pelos teores de sais minerais e vitaminas A B1 B2 e C aleacutem do alto valor nutricional e conteuacutedo de vitaminas e minerais como K Na Fe Cu e Zn (FERREIRA amp TIVELLI 1990) Ela se destaca como uma das hortaliccedilas mais ricas em ferro tanto nas raiacutezes quanto nas folhas A coloraccedilatildeo caracteriacutestica eacute resultante de pigmentos denominados betalaiacutenas os quais satildeo semelhantes agraves antocianinas e flavonoacuteides (BRAGA 1981)

Esta substacircncia eacute um oacutetimo antioxidante natural que age contra o envelhecimento celular e reduz o risco de alguns tipos de cacircncer (KLUGE et al 2006) As betalaiacutenas satildeo pigmentos soluacuteveis em aacutegua importantes na dieta humana por agirem como antioxidantes no combate aos radicais livres e na proteccedilatildeo contra algumas doenccedilas relacionadas ao stress oxidativo (KANNER et al 2001 STRACK et al 2003)

Pesquisas indicam que o consumo de vegetais previne uma seacuterie de doenccedilas entre elas as ligadas ao coraccedilatildeo e alguns tipos de cacircnceres (PITALUA et al 2010) As betalaiacutenas satildeo encontradas principalmente na ordem de vegetais Centrospermeae a qual pertence agrave beterraba (Beta vulgaris) que constitui excelente fonte de pigmentos e em algumas variedades contecircm valores superiores a 200 mg por 100g do produto fresco o que representa conteuacutedo de soacutelidos soluacuteveis superior a 2 (HENRY 1996)

As betalaiacutenas pigmento da beterraba eacute totalmente instaacutevel em determinadas faixas de pH atividade de aacutegua temperatura e na presenccedila e ausecircncia de luz Por isso controlar estes paracircmetros tanto in natura quanto processada eacute extremamente importante (DRUNKLER et al 2004)

Devido a perecibilidade deste tipo de alimento deve-se utilizar algum tipo de processamento para que o mesmo tenha uma maior vida uacutetil Uma das formas de minimizar a perda de alimentos

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pereciacuteveis eacute atraveacutes da secagem do alimento que consiste num processo de retirada do maacuteximo de aacutegua contida no produto visando preservar a sua qualidade (PALACIN et al 2005) A forma de farinha constitui boa opccedilatildeo tecnoloacutegica de aproveitamento da mateacuteria-prima e como fonte nutricional para possiacuteveis formulaccedilotildees de produtos alimentiacutecios (CAPELLA et al 2009)

Neste sentido a produccedilatildeo da farinha de vegetais atraveacutes da secagem pode ser uma alternativa para o reaproveitamento do vegetal natildeo conforme e para a agregaccedilatildeo de valor comercial ao produto (ENGEL et al 2016) Considera-se como farinha o produto obtido pela moagem da parte comestiacutevel de vegetais podendo sofrer previamente processos tecnoloacutegicos adequados Para ser considerada farinha o produto deve apresentar uma umidade inferior ao teor de 15 (ANVISA 1978)

A eliminaccedilatildeo da umidade por processos de secagem permite a reduccedilatildeo de peso e geralmente tambeacutem eacute acompanhada de diminuiccedilatildeo de volume fato que incide na reduccedilatildeo dos custos de transporte embalagem e armazenamento de produtos desidratados sendo estes fatores de estiacutemulo para a sua produccedilatildeo e sua comercializaccedilatildeo (FELLOWS 1994)

Apoacutes a desidrataccedilatildeo eacute possiacutevel a obtenccedilatildeo de farinha depois de serem submetidos a um processo de trituraccedilatildeo ou moagem A moagem e a trituraccedilatildeo satildeo operaccedilotildees unitaacuterias de reduccedilatildeo de tamanho dos alimentos soacutelidos pela aplicaccedilatildeo de forccedilas de impacto compressatildeo ou abrasatildeo (ARAUacuteJO FILHO et al 2011)

Os paracircmetros de controle podem variar de acordo com o processo mas em geral a temperatura tempo de secagem e a dimensatildeo do alimento satildeo fatores que influenciam em qualquer processo de secagem pois exercem efeitos sobre a taxa de secagem teor de umidade final e encolhimento do produto caracteriacutesticas estas relacionadas com a preservaccedilatildeo e qualidade do alimento (BORGES et al 2008)

Nesse sentido o presente trabalho tem como objetivo caracterizar os paracircmetros fiacutesico-quiacutemicos de teores de umidade soacutelidos totais atividade de aacutegua cinzas proteiacutenas lipiacutedeos e carboidratos da farinha de beterraba submetida a diferentes temperaturas de secagem como tambeacutem avaliar os efeitos da temperatura de secagem sobre esses mesmo paracircmetros a fim de agregar valor as farinhas de beterraba obtidas Material e Meacutetodos

O presente trabalho foi desenvolvido no Laboratoacuterio de Engenharia de Alimentos (LEA) e no Laboratoacuterio de Secagem (LS) ambos localizados no Centro de Recursos Naturais e Tecnologia (CTRN) da Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande ndash Paraiacuteba

As beterrabas foram adquiridas na feira de livre da cidade de Campina GrandendashPB e foram transportadas para o laboratoacuterio (LEA) onde inicialmente foram lavadas em aacutegua clorada a 25 e enxaguadas com aacutegua corrente da rede de abastecimento De forma manual as beterrabas foram descascadas com auxiacutelio de facas domeacutesticas e posteriormente cortadas em fatias de forma a facilitarem o processo de remoccedilatildeo de aacutegua

As amostras foram colocadas em bandejas de accedilo inoxidaacutevel e uniformemente espalhadas formando uma camada fina e submetidas ao processo de secagem em estufa com circulaccedilatildeo de ar com velocidade de 15 ms na temperatura de 50degC (T2) 60degC (T3) e 70degC (T4) Apoacutes desidratadas as amostras foram trituradas em moinho de facas onde ficaram com texturas de farinha com granulometria irregular Em seguida empacotadas e armazenadas em embalagens laminadas e seladas a vaacutecuo

As beterrabas in natura (T1) e desidratadas (T2 T3 e T4) foram analisadas quanto aos teores de umidade soacutelidos totais atividade de aacutegua cinzas e proteiacutenas de acordo com BRASIL (2008) O teor de lipiacutedeos foi realizado atraveacutes do meacutetodo de Folch et al (1957) Meacutetodos analiacuteticos

A anaacutelise do Teor de umidade e soacutelidos Totais foi realizada em estufa (marca TECNAL modelo TE- 3932) pela teacutecnica de secagem gravimeacutetrica a 105⁰C por 24 horas (BRASIL 2008)

Atividade de Aacutegua (Aw) - a atividade de aacutegua foi determinada atraveacutes de leitura direta da amostra na temperatura de 25degC em higrocircmetro Aqua-Lab

Teor de cinzas - quantificado por gravimetria apoacutes incineraccedilatildeo em mufla (marca FORNETEC modelo F1 - DM Monofaacutesico) a 550⁰C O meacutetodo de baseia na perda de peso que ocorre quando o produto eacute incinerado a 550⁰C com destruiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica (BRASIL 2008)

Teor de proteiacutenas - realizado atraveacutes da quantidade de nitrogecircnio da amostra por digestatildeo Kjeldahl As trecircs etapas importantes para a determinaccedilatildeo de proteiacutenas satildeo digestatildeo onde a amostra eacute

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submetida a altas temperaturas juntamente com a mistura cataliacutetica em um digestor (marca TECNAL modelo TE 007A) destilaccedilatildeo realizada em destilador (marca TECNAL modelo TE 007A) com Hidroacutexido de Soacutedio concentrado e por fim titulaccedilatildeo onde o nitrogecircnio eacute transformado em amocircnia resultando em g de protiacutedios e se aplicando um fator de 625 (BRASIL 2008)

Teor de lipiacutedeos - realizada empregando clorofoacutermio e metanol As vantagens sobre a maioria dos meacutetodos eacute que se consegue a extraccedilatildeo e purificaccedilatildeo dos lipiacutedios pela mistura de solventes (FOLCH et al 1957)

Teor de carboidratos - O valor de carboidratos totais incluindo fibras foi obtido por diferenccedila centesimal com a soma dos resultados encontrados em percentagem de umidade cinzas proteiacutenas e lipiacutedeos conforme apresentado na Equaccedilatildeo (1) (BRASIL 2008)

Carboidratos totais (g100g) = 100 ndash [umidade + cinzas +proteiacutenas + lipiacutedeos] Eq [1] Anaacutelise estatiacutestica

Foi realizada para os dados experimentais em triplicata e os resultados foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia de fator uacutenico (ANOVA) de 5 de probabilidade e os resultados qualitativos significativos foram submetidos ao teste de Tukey adotando-se o mesmo niacutevel de 5 de significacircncia Para o desenvolvimento das anaacutelises estatiacutesticas o software STATISTICA versatildeo 10 Resultados e Discussatildeo

Na Figura 1 estatildeo apresentados os dados referentes aos teores de umidade e soacutelidos totais para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

Figura 1 Valores obtidos para os teores de umidades e soacutelidos totais expressos em (g100g) para os

tratamentos (T1 T2 T3 e T4) Para o teor de umidade o valor encontrado para ambas as farinhas se encontram dentro do valor

maacuteximo estipulado pela legislaccedilatildeo (BRASIL 2005) para farinhas que eacute de 150 g100g Estatisticamente os tratamentos diferiram significativamente entre si no qual houve uma diminuiccedilatildeo do teor de umidade de 7918g100g entre o tratamento (T1) e (T4) O teor de umidade constatado eacute inversamente proporcional agrave temperatura aplicada ou seja quanto maior a temperatura de secagem menor o teor de umidade na farinha obtida

Basetto et al (2011) ao analisarem a farinha de beterraba desidratada na temperatura de 100degC obtiverem teor de umidade de (372g100g) Os resultados do presente trabalho estatildeo proacuteximos aos obtidos por Nunes et al (2017) que obtiveram os seguintes teores de umidade para os resiacuteduos de abacaxi apoacutes secagem 925g100g (50degC) 712g100g (60degC) e 541g100g (70degC) Alcacircntara et al (2012) ao obterem farinhas na temperatura de 55degC do peduacutenculo de caju e da casca do maracujaacute as mesmas apresentaram teor de umidade respectivamente de 1473g100g e 604g100g Em estudos

124d

889c 9013b

9158a876a

111b 987c

842d

000

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

T1 T2 T3 T4Tratamentos

Soacutelidos Totais (g100g)

Umidade (g100g)

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Silva e Souza (2017) obtiveram uma umidade de 1006 para farinha de resiacuteduo de jamelatildeo obtida por secagem a 60degC temperatura estaacute proacutexima a temperatura estudada no presente trabalho

Verifica-se que a quantidade de soacutelidos totais eacute maior quando utilizado temperaturas mais altas tratamento (T4) apresentando 9158g100g Tal crescimento eacute causado pela reduccedilatildeo no teor de aacutegua no entanto todos os tratamentos avaliados apresentam diferenccedila significativa entre si

Os teores de umidade apresentam uma diferenccedila miacutenima significativa de 0378 e coeficiente de variaccedilatildeo de 048 entre os tratamentos no entanto os teores de soacutelidos totais apresentam uma proximidade na diferenccedila miacutenima significativa (03705) visto que estes dois paracircmetros apresentam uma correlaccedilatildeo Estatisticamente o teor de soacutelidos totais apresenta coeficiente de variaccedilatildeo inferior sendo este de 020

Na Figura 2 estatildeo apresentados os dados referentes a atividade de aacutegua para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

Figura 2 Valores obtidos para atividade de aacutegua dos tratamentos (T1 T2 T3 e T4)

A atividade de aacutegua eacute uma das principais propriedades quando se considera as etapas de

processamento conservaccedilatildeo e armazenamento de alimentos Para assegurar o tempo de conservaccedilatildeo e garantir qualidade eacute preciso ter conhecimento da atividade de aacutegua do produto desidratado Oliveira (2012) classifica como produtos de umidade intermediaacuteria aqueles que apresentam atividade de aacutegua

entre 06 e 085 e produtos com baixa umidade satildeo aqueles que apresentam valores de atividade de aacutegua

ateacute 06 Sendo assim pode-se classificar a beterraba in natura como de alta umidade pois apresenta

atividade de aacutegua de 0903 havendo diferenccedila miacutenima significativa entre os tratamentos avaliados de 00205 com coeficiente de variaccedilatildeo de 201 Conforme observa-se na Figura 2 na medida em que se teve um aumento na temperatura esta trouxe consigo uma reduccedilatildeo na atividade de aacutegua sendo assim classificando os tratamentos (T2 T3 e T4) como produtos de baixa umidade A disponibilidade de aacutegua nos alimentos daacute condiccedilotildees para o crescimento microbiano e a ocorrecircncia de reaccedilotildees quiacutemicas e enzimaacuteticas (SILVA 2017)

Na Figura 3 estatildeo apresentados os dados referentes ao teor de cinzas para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

0903a

0425b0389c

0201d

000

010

020

030

040

050

060

070

080

090

100

T1 T2 T3 T4Tratamentos

Atividade de aacutegua

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Figura 3 Valores obtidos para o teor de cinzas expressos em (g100g) para os tratamentos (T1 T2 T3

e T4) Observa-se que o aumento do teor de cinzas eacute proporcional agrave temperatura onde a amostra que

foi submetida a uma temperatura mais elevada no processo apresentando um maior teor de cinzas de 399g100g enquanto a amostra que foi exposta a uma temperatura mais branda apresenta 237g100g de cinzas

Moreno (2016) em seus estudos com farinha dos resiacuteduos de manga obteve um teor de cinzas de 342 g100g valor proacuteximo ao obtido no tratamento (T3) do presente estudo Basetto et al (2017) ao utilizarem a temperatura de 100degC para obtenccedilatildeo da farinha de beterraba a mesma apresenta teor de cinzas de 671g100g Borges et al (2009) ao desidratarem a casca da banana verde na temperatura de 70degC obtiveram 259 g100g

Observa-se na Figura 3 que entre a amostra in natura (T1) e o tratamento (T4) haacute um ganho de 255g100g com uma diferenccedila miacutenima significativa de 0292 entre as meacutedias dos tratamentos para este paracircmetro com coeficiente de variaccedilatildeo de 391 No entanto todos os tratamentos diferem ente si ao teste de Tukey ao niacutevel de 5 de probabilidade

Na Figura 4 estatildeo apresentados os dados referentes ao teor de proteiacutenas para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

144d

237c

363b

399a

000

050

100

150

200

250

300

350

400

450

T1 T2 T3 T4

Tratamentos

Cinzas (g100g)

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Figura 4 Valores obtidos para o teor de proteiacutenas expressos em (g100g) para os tratamentos (T1 T2

T3 e T4) O teor de proteiacutenas apresenta diferenccedila significativa entre os tratamentos analisados O

tratamento (T4) apresenta o menor valor de proteiacutenas (160 g100g) fato este esperado devido que altas temperaturas provocam a degradaccedilatildeo das proteiacutenas Os valores obtidos no presente trabalho satildeo inferiores aos obtidos por Garmus et al (2009) na farinha da casca da batata inglesa (25 g100g) e superiores aos obtidos por Silva e Souza (2017) para farinha da casca de jamelatildeo (080 g100g) Para este mesmo paracircmetro haacute uma diferenccedila miacutenima significativa de 0238 com coeficiente de variaccedilatildeo 475 entre os tratamentos avaliados

Na Figura 5 estatildeo apresentados os dados referentes ao teor de lipiacutedeos para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

Figura 5 Valores obtidos para o teor de lipiacutedeos expressos em (g100g) para os tratamentos (T1 T2

T3 e T4) Em relaccedilatildeo ao teor lipiacutedico os tratamentos (T1 T2 T3 e T4) apresentam diferenccedila miacutenima

significativa de 0264 com coeficiente de variaccedilatildeo de 770 Agrave medida que se aumentou a temperatura de secagem houve um pequeno aumento do teor lipiacutedico em ateacute 135g100g Os valores obtidos no presente trabalho melhor se aproximam ao obtido para farinha de berinjela (185g100g) por Scorsatto et al (2017) e superior ao obtido para farinha de beterraba (036g100g) por Croceti et al (2016)

238a

190b

179bc

160c

100

120

140

160

180

200

220

240

260

T1 T2 T3 T4Tratamentos

Proteiacutenas (g100g)

072d

106c

138b

207a

000

050

100

150

200

250

T1 T2 T3 T4Tratamentos

Lipiacutedeos (g100g)

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A determinaccedilatildeo de lipiacutedios torna-se importante pois os lipiacutedios desempenham papel importante na qualidade do alimento contribuindo com atributos como textura sabor e valor caloacuterico (ALMEIDA et al 2018)

Na Figura 6 estatildeo apresentados os dados referentes ao teor de carboidratos para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

Figura 6 Valores obtidos para o teor de lipiacutedeos expressos em (g100g) para os tratamentos (T1 T2

T3 e T4) Os resultados obtidos em relaccedilatildeo ao teor de carboidrato totais satildeo relativamente elevados

variando de 8556g100g (T2) a 8392g100g (T4) no qual a anaacutelise de carboidratos totais estaacute inclusa o teor de fibras totais evidenciam que a farinha da beterraba eacute um poacute com alto teor de fibras natildeo havendo diferenccedila significativa entre os tratamentos (T2 T3 e T4) no entanto quando comparado ao tratamento (T1) haacute uma diferenccedila miacutenima significativa de 0673 entre as meacutedias dos tratamentos

Basetto et al (2011) ao fabricarem cookies elaborados com farinha de beterraba concluiacuteram que a utilizaccedilatildeo da mesma eacute uma alternativa viaacutevel sendo rica fonte de antocianinas e poderoso antioxidante Aleacutem dos cookies terem sido bem aceitos pelo puacuteblico tornando uma excelente opccedilatildeo pois agrega valor ao produto aleacutem de manter as propriedades funcionais desejaacuteveis

Teixeira et al (2017) ao elaborarem cookies adicionados de farinha da casca de beterraba concluiacuteram que a adiccedilatildeo de 1875 de farinha de casca de beterraba em cookies proporcionou um aumento no aporte de cinzas e fibras poreacutem reduziu o teor de umidade lipiacutedios e calorias melhorando o perfil nutricional do produto

Conclusatildeo A partir dos resultados apresentados pode-se concluir que a caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica das farinhas de beterraba atendeu a legislaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao teor de umidade fator que deve ser levado em consideraccedilatildeo jaacute que interfere na conservaccedilatildeo do produto final As demais anaacutelises efetuadas tambeacutem apresentaram valores propiacutecios agrave viabilidade das farinhas aleacutem de apresentarem valores semelhantes aos obtidos por outros autores ao trabalharem com vaacuterios subprodutos oriundos de frutas e vegetais Para o teor de soacutelidos totais cinzas e de lipiacutedeos houve um aumento quando se aplicou temperaturas mais altas

Os resultados obtidos em relaccedilatildeo ao teor de carboidrato totais foram relativamente elevados evidenciando que a farinha de beterraba eacute um poacute com alto teor de fibras Foi perceptiacutevel que a farinha de beterraba eacute uma alternativa viaacutevel podendo ser utilizada para o enriquecimento e desenvolvimento de novos produtos alimentiacutecios

784b

8356a 8332a

8392a

000

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

T1 T2 T3 T4

Tratamentos

Carboidratos (g100g)

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Agradecimentos Ao CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico) pela bolsa de

doutorado ao primeiro autor e a CAPES (Agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado do segundo e demais autores Referecircncias ALCAcircNTARA S R SOUSA C A B ALMEIDA F A C GOMES J P Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica das farinhas do peduacutenculo do caju e da casca do maracujaacute Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais v14 n Especial p473-478 2012 ALMEIDA R L J SANTOS N C LUIZ M R PEREIRA T S Viabilidade da adiccedilatildeo do resiacuteduo seco da casca de abacaxi para fabricaccedilatildeo de cookie funcional In Congresso Nacional de Pesquisa e Ensino em Ciecircncias 3 2018 Campina Grande Anais Campina Grande 2018 AQUINO L A PUIATTI M PEREIRA P R G PEREIRA F H F LADEIRA I R CASTRO M R S Produtividade qualidade e estado nutricional da beterraba de mesa em funccedilatildeo de doses de nitrogecircnio Hortic Bras v24 n2 p199-203 2006 ARAUacuteJO FILHO D G EIDAM T BARSOTO A V RAUPP D S Processamento de produto farinaacuteceo a partir de beterrabas submetidas agrave secagem estacionaacuteria Acta Scientiarum Agronomy n2 v33 p207-214 2011 BASETTO R Z SAMULAK R MISUGI C T BARANA A C BIANCARDI C R Flour of beetroot residue usage like feature for cookies manufacture Revista Techonoeng 3 ed 2011 BORGES A M PEREIRA J LUCENA E M P Caracterizaccedilatildeo da farinha de banana verde Ciecircncias e Tecnologia dos Alimentos v29 n2 p333-339 2009 BRAGA C S Grande manual de agricultura pecuaacuteria e receituaacuterio industrial 4 ed Porto Alegre Globo 1981 BRASIL Agecircncia Nacional de Vigilacircncia Sanitaacuteria Resoluccedilatildeo nordm263 de 2005 Aprova o Regulamento Teacutecnico para Produtos de Cereais Amidos Farinhas e Farelos Disponiacutevel em lthttpswwwsauderjgovbrcomumcodeMostrarArquivophpC=MjIwMw2C2Cgt Acesso em 14 ago 2018 CANADIAN FOOD INSPECTION AGENCY The Biology of Beta Vulgaris L (Sugar Beet) Disponiacutevel em httpwwwinspectiongccaplantsplants-with-novel-traitsapplicantsdirective-94-08biology-documentsbeta-vulgaris-l-eng13307253739481330725437349 Acesso em 02012019 CAPELLA A C V PENTEADO P T P S BALBI M E Semente de Araucaacuteria Angustifolia aspectos morfoloacutegicos e composiccedilatildeo quiacutemica da farinha Boletim da CEPPA v27 n1 p135-142 2009 CROCETI A OGLEARI C H GOMES G SARE I CAMPOS F R BALBI M E Determining the chemical composition based on two drying methods to beetroot (beta vulgaris l Famiacutelia aranthaceae) flour production Visatildeo Acadecircmica v17 n4 2016 ENGEL B BACCAR N M MARQUARDT L OLIVEIRA M S R ROHLFES A L B Tecnologias de atomizaccedilatildeo e desidrataccedilatildeo alternativas para a produccedilatildeo de farinhas a partir de vegetais Revista Jovens Pesquisadores v 6 n 1 p 31-44 2016 FELLOWS P Tecnologia del processado de los alimentos princiacutepios y praacutecticas Traducido por F J S Trepat Zaragoza Acribis 1994 549p FERREIRA M D TIVELLI S W Cultura da beterraba Recomendaccedilotildees gerais 3 ed Guaxupeacute COOXUPEacute 1990 14p Boletim Teacutecnico Olericultura 2 FOLCH J LESS M STANLEY S A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues J Biol Chem v226 n497 1957 GARMUS T T BEZERRA J R M V RIGO M CORDOVA K R V Elaboration of cookie with potato skin flour (Solanum tuberosum L) Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial v3 n2 p56-65 2009 HENRY B S Natural food colours In HENDRY G A F HOUGHTON J D (Ed) Natural food colorants 2 ed Glasgow Blackie Academic and Professional 1996 p40-79 IAD Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p KLUGE R A COSTA C A VITTI M C D ONGARELLI M G JACOMINO A P MORETTI C L Armazenamento refrigerado de beterraba minimamente processada em diferentes tipos de corte Ciecircncia Rural v36 n1 p263-270 2006 GRANGEIRO L C NEGREIROS M Z SOUZA B S AZEVEcircDO P E OLIVEIRA S L MEDEIROS M P Acuacutemulo e exportaccedilatildeo de nutrientes em beterraba Ciecircncia Agrotec v31 n2 2007

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KANNER J HAREL S GRANIT R Betalains - A New Class of Deitary cationized antioxidants Jornal of Agricultural and Food Chemistry v49 n11 p5178-5185 2001 MORENO J S Obtenccedilatildeo caracterizaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo de farinha de resiacuteduos de frutas em cookies 82f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Ciecircncias dos Alimentos) Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia Itapetinga ndash BA 2016 NUNES J S LINS A D F GOMES J P SILVA W P SILVA F B Influecircncia da temperatura de secagem nas propriedades fiacutesico-quiacutemica de resiacuteduos abacaxi Revista Agropecuaacuteria Teacutecnica v1 n1 p41-46 2017 OLIVEIRA G S Aplicaccedilatildeo do processo de liofilizaccedilatildeo na obtenccedilatildeo de cajaacute em poacute avaliaccedilatildeo das caracteriacutesticas fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas e higroscoacutepicas 83f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Ciecircncia e Tecnologia de Alimentos) Universidade Federal do Cearaacute Fortaleza 2012 SCORSATTO M PIMENTEL A C SILVA A J R SABALLY K ROSA G OLIVEIRA G M M Assessment of bioactive compounds physicochemical composition and in vitro antioxidant activity of eggplant flour International Journal of Cardiovascular Sciences v30 n3 p235-242 2017 SILVA A K N BECKMAN J C DA CRUZ RODRIGUES A M DA SILVA L H M Composiccedilatildeo nutricional e capacidade antioxidante da polpa de Accedilaiacute (Euterpe oleracea M) Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial v11 n1 p2205-2216 2017 SILVA S S SOUZA S M A Aproveitamento da casca e polpa de Jamelatildeo (Syzygium Cumini Lamarck) para produccedilatildeo de farinha com potencial antioxidante para uso em barra de mel contendo derivados de mandioca e cereal In Seminaacuterio de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica 21 2017 Feira de Santana AnaisFeira de SantanandashBA 2017 SOUZA R J de FONTANETTI A FIORINI C V A ALMEIDA K de Cultura da beterraba cultivo convencional e cultivo orgacircnico Lavras UFLA 2003 37p STRACK D VOGT T SCHLIEMANN W Recent advances in betalain research Phytochemistry v62 p247-269 2003 TEIXEIRA F SANTOS M M R CANDIDO C J SANTOS E F NOVELLO D Cookies adicionados de farinha da casca de beterraba anaacutelise fiacutesico-quiacutemica e sensorial entre crianccedilas Revista da Universidade Vale do Rio Verde v15 n1 p472-488 2017 USDA United States Department of Agriculture Agricultural Research Service National Nutrient Database for Standard Reference Release 27 2014 Disponiacutevel em httpsndbnalusdagovndb Acesso em 03012019

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Capiacutetulo 8

ANAacuteLISE MULTITEMPORAL DA COBERTURA DO SOLO DO PARQUE ESTADUAL DO UTINGA BELEacuteM PARAacute

Nilza Martins de Queiroz Xavier1

Alberto Bentes Brasil Neto2 Arllen Eacutelida Aguiar Paumgartten3

Josiane Martins de Queiroz Xavier Silveira4

12Professores EBTT IFPACampus Oacutebidos nilzaxavierifpaedubr albertonetoifpaedubr

3Professora EBTT IFPACampus Breves arllenaguiarifpaedubr 4Acadecircmica em Licenciatura em Matemaacutetica UFPACampus Castanhal josianexvgmailcom

Introduccedilatildeo

O Parque Estadual do Utinga (PEUt) abrange uma aacuterea de 1393088 ha e foi criado com o objetivo de proteger os mananciais de abastecimento de aacutegua da regiatildeo metropolitana de Beleacutem (PARAacute 2013) Localizado em uma aacuterea urbana da capital paraense o espaccedilo tem como marca uma grande e eacute muito utilizado em atividades de educaccedilatildeo Ambiental e ecoturismo como trilhas passeios e caminhadas

O parque eacute uma aacuterea de proteccedilatildeo integral em que conforme a Lei 690281 que dispotildee sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental sendo portanto uma aacuterea representativa dos ecossistemas brasileiros destinadas agrave realizaccedilatildeo de pesquisas baacutesicas e aplicadas de Ecologia agrave proteccedilatildeo do ambiente natural e ao desenvolvimento da educaccedilatildeo conservacionista (PARAacute 2013)

A problemaacutetica desta unidade de conservaccedilatildeo eacute decorrente da accedilatildeo e expansatildeo histoacuterica de atividades antroacutepicas ocorridas ao seu redor Menezes et al (2013) afirmam que a ocupaccedilatildeo desordenada nos arredores do PEUt e outras atividades relacionadas a pressatildeo urbana desencadeou processos de degradaccedilatildeo do solo e poluiccedilatildeo de seus cursos drsquoaacutegua O desmatamento e a poluiccedilatildeo satildeo ameaccedilas constantes para o abastecimento de aacutegua da regiatildeo metropolitana de Beleacutem isso porque eacute real o perigo de assoreamento do lago e agrave conservaccedilatildeo da biodiversidade do parque

O monitoramento da cobertura do solo eacute um aspecto fundamental para o controle dos impactos ambientais promovidos por accedilotildees antroacutepicas ao redor do parque possibilitando o aumento da eficiecircncia na gestatildeo da Unidade de Conservaccedilatildeo do Utinga (BRASIL NETO et al 2014) Poreacutem a grande extensatildeo e a vulnerabilidade agraves pressotildees urbanas ao redor do parque torna difiacutecil um controle concreto e eficaz do mesmo o que exige a adoccedilatildeo de novos meacutetodos de controle do patrimocircnio Estima-se que cerca de 131253 habitantes residem imediatamente ao entorno do PEUt (PARAacute 2013)

Neste contexto as teacutecnicas de sensoriamento remoto tecircm sido bastante eficazes no monitoramento das alteraccedilotildees na cobertura dos solos tendo como vantagem a rapidez simplicidade e eficiecircncia na obtenccedilatildeo de informaccedilotildees digitais Outra grande vantagem eacute o monitoramento de aacutereas extensas com baixos custos a qual torna a sua utilizaccedilatildeo uma ferramenta indispensaacutevel para controle de atividades que podem provocar algum dano para o parque do Utinga como invasatildeo irregular desmatamento despejo de lixo etc

Desta forma o objetivo deste trabalho eacute realizar uma anaacutelise da dinacircmica da cobertura vegetal e uso do solo no Parque Estadual do Utinga nos anos de 1984 1999 e 2013 por meio do processamento digital de imagens Material e Meacutetodos

O estudo foi realizado no Parque Estadual do Utinga (Figura 1) localizado entre os municiacutepios de Beleacutem e Ananindeua estado do Paraacute Brasil (1deg2740 S e 48deg2659 W) O clima do tipo Afi de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen temperatura meacutedia de 25degC em fevereiro e 26degC em novembro e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 2834mm (FAPESPA 2016)

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Figura 1 Localizaccedilatildeo do Parque Estadual do Utinga

No Parque Estadual do Utinga haacute a ocorrecircncia dos solos Latossolo Amarelo Distroacutefico de textura

meacutedia Plintossolo Peacutetrico concrecionaacuterio Plintossolo Haacuteplico de textura meacutedia e Gleissolo de textura argilosa a muito argilosa (PARAacute 2013) A topografia do parque eacute plana a suave ondulada constituiacuteda por tabuleiros terraccedilos e vaacuterzeas

Para o desenvolvimento deste trabalho foram adquiridas imagens orbitais do sateacutelite LANDSAT-5 oacuterbitaponto 22462 bandas 3 4 e 5 (RGB) do sensor TM resoluccedilatildeo espacial de 30 metros dos anos 1984 e 1999 por meio do site do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais ndash INPE A imagem de 2013 foi oriunda do sateacutelite LANDSAT 8 oacuterbitaponto 22462 bandas 6-5-4 (RGB) do sensor Operacional Terra Imager (OLI) resoluccedilatildeo especial de 30 metros obtida no site Earth Explorer Posteriormente as imagens foram submetidas ao recorte nas dimensotildees do Parque na etapa de preacute-processamento das imagens conforme as coordenadas descritas no Plano de Manejo do Parque do Utinga (PARAacute 2013)

No que se refere agrave etapa de processamento das imagens foi efetuada a classificaccedilatildeo supervisionada pelo algoritmo da Maacutexima Verossimilhanccedila e a determinaccedilatildeo das classes de uso e cobertura do solo da seguinte forma Vegetaccedilatildeo densa ndash fragmento de Floresta Ombroacutefila Densa de Terra Firme e de Vaacuterzea e fragmentos de florestas em estaacutegio avanccedilado de sucessatildeo ecoloacutegica) Floresta secundaacuteria Vegetaccedilatildeo rasteira (herbaacuteceas) DegradadaAntropizada (Construccedilotildees e aacutereas com pavimentaccedilatildeo asfaacuteltica e solo exposto) macroacutefitas e Outras (corpos drsquoaacutegua e outros)

Posteriormente foi realizada a poacutes-classificaccedilatildeo por meio da computaccedilatildeo da aacuterea ocupada por cada classe preacute-determinada O software utilizado no preacute-processamento das imagens orbitais foi o ArcGis 93 Jaacute a etapa de processamento foi realizada no software Environment for Visualizing Images (Envi) versatildeo 45

Resultados e Discussatildeo

Os valores referentes agrave quantificaccedilatildeo das classes temaacuteticas Floresta Densa Capoeira Vegetaccedilatildeo Rasteira Aacuterea degradaAntropizada e Macroacutefitas assim como a imagem de classificaccedilatildeo da cobertura do solo do Parque Estadual do Utinga podem ser observados na Figura 2 e na Tabela 1 respectivamente

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Figura 2 Mapa de classificaccedilatildeo do Parque Estadual do Utinga (A) ano 1984 (B) ano 1999 e (C) ano de

2013

A classe Floresta Densa apresenta 329 km2 em 1984 aumentando para 436 km2 e 448 km2 em 1999 e 2013 respectivamente No que se refere agrave classe capoeira observandashse um aumento entre os anos de 1984 a 2013 sendo que em 1984 a aacuterea total desta classe era de 351 km2 passando para 465 e 552 km2 nos anos de 1999 e 2013 Estes resultados evidenciam o aumento da regeneraccedilatildeo natural nas florestas sob diferentes estaacutegios sucessionais De acordo com PARAacute (2013) as florestas secundaacuterias encontradas no Parque Estadual do Utinga se encontram em avanccedilado processo de recuperaccedilatildeo Ao

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realizar um levantamento floriacutestico da Floresta secundaacuteria do parque do Utinga Rocha et al (2012) observaram uma floresta com caracteriacutesticas de ambiente em sucessatildeo

Tabela 1 Quantificaccedilatildeo das classes de vegetaccedilatildeo do Parque Estadual do Utinga Beleacutem Paraacute

Classes 1984 1999 2013

km2 km2 km2 Floresta Densa 330 237 436 313 448 322

Floresta Secundaacuteria 351 252 465 334 552 396 Veg Rasteira 104 740 075 54 065 46

DegradadaAntropizada 270 194 136 98 060 44 Macroacutefitas 0 0 0 0 020 14

Outros 339 243 281 202 248 178

Para a vegetaccedilatildeo rasteira observa-se que haacute uma reduccedilatildeo de 039 km2 entre os anos de 1984 e 2013 No ano de 1984 o parque apresentava 104 km2 aproximadamente 744 da aacuterea total em virtude da ocorrecircncia de atividades agropecuaacuterias a qual reduziu para 075 e 065 km2 nos anos de 1999 e 2013 respectivamente Isto pode ser atribuiacutedo ao processo de regeneraccedilatildeo natural na qual as aacutereas de vegetaccedilatildeo rasteira datildeo lugar a florestas em estaacutegio inicial de sucessatildeo ecoloacutegicas (florestas secundaacuterias)

Estas mudanccedilas ocorridas na vegetaccedilatildeo devem ao fato que o parque do Utinga passou a ser uma unidade de proteccedilatildeo integral com o Decreto Estadual Nordm 13302008 o qual natildeo pode ser habitado pelo homem e nem ser utilizado para uso direto como atividades agriacutecolas Portanto quaisquer atividades que promova alguma ameaccedila agrave biodiversidade do parque eacute proibida por lei O aumento das classes de vegetaccedilatildeo densa e capoeira somado agrave reduccedilatildeo da vegetaccedilatildeo rasteira pode estar relacionada com a maior vigor da legislaccedilatildeo no intuito de proteger os mananciais de abastecimento da regiatildeo metropolitana de Beleacutem

Poreacutem a situaccedilatildeo do Parque Estadual do Utinga eacute especialmente preocupante em virtude de sua grande vulnerabilidade mediante agrave pressatildeo urbana especialmente no caso de mananciais sujeitos ao lanccedilamento de esgotos advindos de diversos pontos da cidade Somado a isso historicamente uma seacuterie de atividades econocircmicas ocasionaram uma grande devastaccedilatildeo ambiental resultando em diversos pontos com ocorrecircncia de aacutereas muito degradas (BORDALO 2006)

Observa-se que em 1984 a extensatildeo de aacutereas com indiacutecios de degradaccedilatildeo ou accedilatildeo de atividades antroacutepicas como moradias pistas solo exposto etc apresenta 27 km2 cerca de 1938 da aacuterea total do parque No entanto haacute uma boa reduccedilatildeo destas aacutereas ao longo dos anos 139 e 06 km2 em 1999 e 2013 Observa-se que haacute ocorrecircncia de locais que necessitam de intervenccedilatildeo principalmente visando a recuperaccedilatildeo de aacutereas degradadas De acordo com PARAacute (2013) cerca de 13 da aacuterea do Parque Estadual do Utinga encontra-se em avanccedilado estaacutegio de degradaccedilatildeo e ocorrem principalmente agraves margens dos Lagos Bolonha e Aacutegua Preta

No ano de 2013 foi observada uma nova classe no parque do Utinga as macroacutefitas ocupando cerca de 02 km2 cerca de 143 da aacuterea total do Parque Estadual do Utinga Estes resultados satildeo indicadores de degradaccedilatildeo ambiental nos mananciais de abastecimento (MENEZES et al 2013) Eacute importante considerar que uma grande limpeza de Macroacutefitas foi realizada no Lago Bolonha no periacuteodo proacuteximo agrave coleta da imagem do ano de 2013 na qual foi retirada cerca de 70 do total das macroacutefitas Segundo COSAMPA (2013) ao final da operaccedilatildeo foram retirados cerca de 371000 e 1200 m2 de vegetaccedilatildeo aquaacutetica dos lagos Bolonha e Aacutegua Preta respectivamente ou seja grande parte dos mananciais estavam cobertos por macroacutefitas antes do periacuteodo de obtenccedilatildeo da imagem do ano de 2013 o que indica a grande quantidade de poluentes principalmente esgoto nos lagos que abastece grande parte da regiatildeo Metropolitana de Beleacutem

Conclusatildeo

O aumento das classes Floresta Densa e Capoeira indicaram o aumento da regeneraccedilatildeo natural e estabelecimento de uma floresta secundaacuteria densa ao longo de aproximadamente duas deacutecadas Grande parte dos mananciais estavam cobertos por macroacutefitas no ano de 2013

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Referecircncias Bibliograacuteficas BENTES A L S BRASIL NETO A B B ANDRADE P C BRAGA A N PERES V C SANTOS JUacuteNIOR R A T FRANCO M J B SANTOS A B S Dinacircmica do uso do solo na ilha de Caratateua Beleacutem Paraacute Agroecossistemas v9 n2 p360ndash369 2017 BORDALO C A L O desafio das aacuteguas numa metroacutepole Amazocircnida uma reflexatildeo das poliacuteticas de proteccedilatildeo dos mananciais da Regiatildeo Metropolitana de Beleacutem-PA (1984-2004) Tese (Doutorado) Nuacutecleo de Altos Estudos Amazocircnicos programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Desenvolvimento Sustentaacutevel do Troacutepico Uacutemido Universidade Federal do Paraacute Beleacutem 2006 BRASIL NETO A B PAUMGARTTEN A E A BRAGA A N MACIEL M N M SILVA P T E Dinacircmica da cobertura vegetal e uso do solo no entorno do Parque Estadual do Utinga (PEUt) Beleacutem-PA Enciclopeacutedia Biosfera v10 p2120-2128 2014 COSANPA Companhia de Saneamento do Estado do Paraacute COSANPA encerra a limpeza dos Lagos Bolonha e Aacutegua Preta 2013 Disponiacutevel em httpwwwaesbeorgbrconteudo9124 Acesso em 03 de fevereiro de 2014 FAPESPA Fundaccedilatildeo Amazocircnia de Amparo a Estudos e Pesquisas Estatiacutesticas Municipais Paraenses Beleacutem Diretoria de Estatiacutestica e de Tecnologia e Gestatildeo da Informaccedilatildeo Beleacutem 2016 Disponiacutevel em httpwwwfapespapagovbruploadArquivoanexo1008pdfid=1473720676 Acesso em 10 de janeiro de 2019 GOMES D D M MENDES L M S MEDEIROS C N VERIacuteSSIMO C U V Anaacutelise multitemporal do processo de degradaccedilatildeo da vegetaccedilatildeo da bacia hidrograacutefica do rio Jaibaras no estado do Cearaacute Geografia Ensino e Pesquisa v15 n2 p41-61 2011 IMAZON Instituto do Homem e Meio Ambiente da Amazocircnia Relatoacuterio de atividades 2001-2002 Beleacutem Imazon 2003 Disponiacutevel em httpsimazonorgbrpublicacoesrelatorio-de-atividades-2003-2004 Acesso em 13 de janeiro de 2019 MENEZES L B C CARVALHO E A DE NUNtildeEZ Y T BRITO L B SEMBER N B G VASCONCELOS E F Parques urbanos de Beleacutem (PA) situaccedilatildeo atual e problemaacuteticas socioambientais Revista Ciecircncia e Tecnologia v1 n1 2013 PARAacute Secretaria Estadual do Meio Ambiente Revisatildeo do Plano de Manejo do Parque Estadual do Utinga Secretaria de Estado de Meio Ambiente Beleacutem SEMA Beleacutem Imazon 2013 ROCHA N C V ALVEZ M N C B MOURA Q L SOUZA A P S ROCHA M M B Levantamento floriacutestico de floresta tropical secundaacuteria na aacuterea do Parque Ambiental do Utinga Beleacutem-PA Enciclopeacutedia Biosfera v8 n14 p1299-1309 2012 SODREacute S S V Hidroquiacutemica dos lagos Bolonha e Aacutegua Preta mananciais de BeleacutemParaacute Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Ciecircncias Ambientais) Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias Ambientais Instituto de Geociecircncias Museu Paraense Emilio Goeldi EMBRAPA Universidade Federal do Paraacute Beleacutem 2007

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Capiacutetulo 9

CARACTERIZACcedilAtildeO FIacuteSICO-QUIacuteMICA DE POLPAS DE CUPUACcedilU E GRAVIOLA

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1 Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2

Newton Carlos Santos3 Sacircmela Leal Barros4

Amanda Priscila Silva Nascimento5 Raphael Lucas Jacinto Almeida6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande-PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III BananeirasndashPB victor_herbert_cghotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina GrandendashPB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Mestrando em Engenharia Quiacutemica ndash Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande-PB

raphaelqindustrialgmailcom

Introduccedilatildeo

No Brasil a qualidade de polpas de fruta eacute regulamentada pela Instruccedilatildeo Normativa n1 de 07 de janeiro de 2000 que determina os Padrotildees de Identidade e Qualidade (PIQ) Esta resoluccedilatildeo define polpa de fruta como sendo o produto natildeo fermentado natildeo concentrado e natildeo diluiacutedo obtido de frutos polposos atraveacutes de processo tecnoloacutegico adequado com um teor miacutenimo de soacutelidos totais proveniente da parte comestiacutevel do fruto (BRASIL 2000)

A qualidade da polpa tambeacutem estaacute relacionada agrave preservaccedilatildeo dos nutrientes e agraves suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas e sensoriais que devem ser proacuteximas da fruta in natura de forma a atender agraves exigecircncias do consumidor e da legislaccedilatildeo vigente Desse modo aspectos como pH soacutelidos soluacuteveis acidez titulaacutevel e soacutelidos totais satildeo determinados nas normas especiacuteficas de cada tipo de polpa de fruta conforme as suas caracteriacutesticas especiacuteficas (BRASIL 2000 2001)

A produccedilatildeo de polpas de frutas congeladas eacute um importante segmento da cadeia produtiva favorecendo o aproveitamento integral das frutas tambeacutem na entressafra (SANTOS et al 2014 SANTOS amp BARROS 2012)

O cupuaccediluzeiro (Theobroma grandiflorum Schum) trata-se de uma espeacutecie vegetal pertencente agrave famiacutelia das Sterculiaceas de origem amazocircnica frequentemente encontrada ao Sul e Sudeste da Amazocircnia Oriental e ao Noroeste do Estado do Maranhatildeo A polpa do cupuaccedilu eacute intensamente consumida pela populaccedilatildeo brasileira para a produccedilatildeo de alimentos A extraccedilatildeo da polpa de forma artesanal geralmente ocorre sem nenhum tipo de tratamento especiacutefico com o auxiacutelio de tesouras Esta praacutetica de despolpamento aumentam as possibilidades de contaminaccedilatildeo por microrganismos deteriorantes do alimento eou por patoacutegenos humanos que podem causar inuacutemeras doenccedilas de origem alimentar (DTArsquos) (SANTOS et al 2017)

A graviola (Annona muricata L) pertence agrave famiacutelia Annonacea que compreende cerca de 80 gecircneros e 850 espeacutecies nativas da Ameacuterica Tropical e das Iacutendias Ocidentais Ela produz frutos esverdeados com espinhos flexiacuteveis ovais ou irregulares com 15-30 cm de comprimento e pesando cerca de 05 kg Sua polpa eacute branca e pegajosa com sabor e aroma agradaacuteveis (OKIGBO amp OBIRE 2009 LIMA et al 2006) A graviola in natura apresenta baixa expressatildeo comercial diante de outras frutas No entanto a transformaccedilatildeo da fruta em polpa faz com que a de sabor graviola seja a quinta mais vendida na regiatildeo Nordeste do Brasil com total de 12 ficando em volume atraacutes apenas das polpas de acerola goiaba maracujaacute e caju (LEMOS 2014)

Por apresentarem altas concentraccedilotildees de accediluacutecar simples e elevada atividade de aacutegua as frutas satildeo susceptiacuteveis a uma raacutepida deterioraccedilatildeo (GONCcedilALVES et al 2014 FARIA et al 2012)

A fim de minimizar perdas aliado a crescente demanda de pessoas que tem buscado por uma alimentaccedilatildeo mais saudaacutevel realizando dietas ricas em frutas na qual se deseja manter o sabor e cor da fruta ldquoin naturardquo assim como a composiccedilatildeo nutricional e funcional dela surge agrave polpa de fruta

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congelada por apresentar eficiecircncia e praticidade ao consumidor aleacutem de apresentar maior tempo de validade quando comparado com a fruta fresca a polpa garante que o consumidor possa consumir em qualquer eacutepoca do ano natildeo ficando refeacutem do periacuteodo de colheita (QUEIROGA et al 2018)

Na anaacutelise de alimentos eacute de extrema importacircncia a determinaccedilatildeo do pH acidez total titulaacutevel soacutelidos soluacuteveis totais cinzas entre outros paracircmetros podendo ter diferentes finalidades como a avaliaccedilatildeo nutricional de um produto controle de qualidade do alimento desenvolvimento de novos produtos e a monitoraccedilatildeo da legislaccedilatildeo (AMORIM et al 2012)

Devido ao aumento na produccedilatildeo e comercializaccedilatildeo de polpas de frutas industrializadas e da ausecircncia de trabalhos caracterizando estes produtos jaacute inseridos no mercado haacute a necessidade do estudo das polpas Portanto o presente trabalho tem como objetivo realizar anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas em polpas de frutas congeladas de cupuaccedilu e graviola industrializadas de trecircs diferentes marcas comercializados na cidade de Campina Grande-PB e verificar os paracircmetros estatildeo de acordo com as legislaccedilotildees federais vigentes Material e Meacutetodos

As polpas de frutas de duas diferentes variedades de Cupuaccedilu (Theobroma grandiflorum) e Graviola (Annona muricata L) de 3 marcas comerciais diferentes foram adquiridas em supermercados com maior fluxo de vendas localizados na cidade de Campina GrandendashPB em seguida foram transportadas em caixas teacutermicas para posterior anaacutelise

As anaacutelises foram realizadas no Laboratoacuterio de Engenharia de Alimentos (LEA) localizado no Centro de Recursos Naturais e Tecnologia (CTRN) da Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande ndash Paraiacuteba

As amostras foram identificas por letras sendo para cupuaccedilu (AC BC CC) e para graviola (AG BG CG) As determinaccedilotildees de pH acidez soacutelidos soluacuteveis umidade soacutelidos totais atividade de aacutegua e cinzas seguiram a metodologia de acordo com BRASIL (2008) A determinaccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico (Vitamina C) foi realizada atraveacutes do meacutetodo de Tillmans (BRASIL 2008) Meacutetodos analiacuteticos

A medida do pH foi conduzida introduzindo-se o eletrodo do pHmetro de bancada previamente calibrado diretamente na amostra homogecircnea A Acidez titulaacutevel foi determinada por titulometria e a Equaccedilatildeo 1 foi usada para expressar os resultados em de aacutecido ciacutetrico

119860119888119894119889119890119911 119905119894119905119906119897aacute119907119890119897 = 119907 119909 119891 119909 119872 119909 119875119872

10 119909 119875 119909 119899 (Eq1)

Onde v ndash volume da soluccedilatildeo de hidroacutexido de soacutedio gasto na titulaccedilatildeo f - fator de correccedilatildeo da soluccedilatildeo de hidroacutexido de soacutedio M - molaridade da soluccedilatildeo de hidroacutexido de soacutedio M ndash peso molecular do aacutecido correspondente em gramas- massa da amostra em gramas ou volume pipetado em ml ndash nuacutemero de hidrogecircnio ionizaacuteveis

O Teor de soacutelidos soluacuteveis totais (SST) foi determinado por refratometria utilizando-se refratocircmetro digital de bancada agrave temperatura ambiente e os resultados foram expressos em degBrix

A Ratio (SSAT) foi determinada pelo equiliacutebrio entre doce-aacutecido do produto foi calculada pela relaccedilatildeo entre soacutelidos soluacuteveis e a acidez titulaacutevel (SSAT)

A determinaccedilatildeo do Aacutecido ascoacuterbico (vitamina C) baseou-se na reduccedilatildeo do corante sal soacutedico de 26-diclorofenol indofenol por uma soluccedilatildeo aacutecida de vitamina C A equaccedilatildeo 2 foi utilizada para expressar os resultados em de aacutecido ascoacuterbico

Aacute119888119894119889119900 119886119904119888oacute119903119887119894119888119900 =119907 119909 119891 119909 100

119898 (Eq2)

Onde v ndash volume gasto na titulaccedilatildeo f ndash fator de correccedilatildeo m ndash massa da amostra

A atividade de aacutegua (Aw) foi determinada atraveacutes de leitura direta da amostra na temperatura de 25degC em higrocircmetro Aqua-Lab

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O Teor de cinzas foi quantificado por gravimetria apoacutes incineraccedilatildeo em mufla a 550⁰C O meacutetodo de baseia na perda de peso que ocorre quando o produto eacute incinerado a 550⁰C com destruiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O Teor de umidade e soacutelidos totais (ST) foi realizada em estufa pela teacutecnica de secagem gravimeacutetrica a 105⁰C por 24 horas Anaacutelise estatiacutestica

Foi realizada para os dados experimentais em triplicata e os resultados foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia de fator uacutenico (ANOVA) de 5 de probabilidade e as respostas qualitativas significativas foram submetidas ao teste de Tukey adotando-se o mesmo niacutevel de 5 de significacircncia Para o desenvolvimento das anaacutelises estatiacutesticas o software STATISTICA versatildeo 10 Resultados e Discussatildeo

Todos os resultados obtidos no presente trabalho para polpa de cupuaccedilu e graviola satildeo encontrados nas Figuras 1 a 9 apresentados em triplicatas e os resultados encontrados em meacutedia

De acordo com a Figura 1 os valores de acidez para polpas de cupuaccedilu e graviola apresentam diferenccedila significativa entre as marcas analisadas Para as polpas de cupuaccedilu os valores de acidez variam entre 120 ndash 198 aacutecido ciacutetrico sendo apenas a amostra ldquoACrdquo natildeo apresentando valores dentro dos padrotildees valor miacutenimo de 15 aacutecido ciacutetrico estabelecidos pela legislaccedilatildeo vigente Para as polpas de graviola a legislaccedilatildeo estabelece um valor miacutenimo de 06 de aacutecido ciacutetrico sendo assim a amostra ldquoBGrdquo natildeo apresenta conformidade quanto a este paracircmetro

Maciel et al (2016) determinaram acidez total titulaacutevel (ATT) de 053 aacutecido ciacutetrico100g para polpas de goiabas e 106 aacutecido ciacutetrico100g para polpas de acerola

Figura 1 Valores obtidos para acidez titulaacutevel ( Aacutecido ciacutetrico) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Para os valores do potencial hidrogeniocircnico (Figura 2) as polpas de cupuaccedilu natildeo apresentam

diferenccedila significativa entre as marcas A B e C Diferentemente das polpas de graviola que variam de 3651 a 3739 resultando em uma diferenccedila significativa Para este paracircmetro ambas as polpas analisadas cupuaccedilu e graviola apresentam variaccedilatildeo dentro do limite estabelecido pela legislaccedilatildeo Fechine Neto et al (2016) ao avaliarem polpas de frutas comercializadas na cidade de Missatildeo Velha no estado do Cearaacute obtiveram variaccedilatildeo de pH de (326 -379) para polpas de maracujaacute (275 ndash 324) para polpas de tamarindo (349 ndash 375) para polpas de morango e (343 ndash 3 68) para polpas de caju

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Figura 2 Valores obtidos para potencial hidrogeniocircnico (pH) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Na Figura 3 estatildeo apresentados os valores obtidos para os teores de soacutelidos soluacuteveis das polpas

de cupuaccedilu e graviola expressos em (0Brix)

Figura 3 Valores obtidos para o teor de soacutelidos soluacuteveis (0Brix) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Os teores de soacutelidos soluacuteveis para polpas de cupuaccedilu diferem significativamente entre si

variando entre 865 ndash 1011 0Brix sendo apenas a amostra ldquoBCrdquo com valor inferior ao miacutenimo aceitaacutevel pela legislaccedilatildeo Para as polpas de graviola os teores de soacutelidos soluacuteveis natildeo apresentam diferenccedila significativa (Figura 3) no entanto entre as trecircs marcas analisadas A B e C todas apresentam valores abaixo do miacutenimo estabelecido pela legislaccedilatildeo que eacute de 90Brix BRASIL et al (2016) ao determinarem o teor de soacutelidos soluacuteveis em diferentes polpas comercializadas em Cuiabaacute-MT obtiveram valores que variaram entre 650 -750 0Brix para polpas de acerola 947 ndash 1375 0Brix para polpas de caju 1086 ndash 16 0Brix para polpas de abacaxi 892 ndash 1197 0Brix para polpas de maracujaacute e 842 ndash 1019 0Brix para polpas de goiaba

Na Figura 4 estatildeo apresentados os valores obtidos para o paracircmetro das polpas de cupuaccedilu e graviola

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Figura 4 Valores obtidos para o paracircmetro ratio (SSAT) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Eacute possiacutevel observar que a polpa que tem maiores valores de ratio foram agraves de graviola (Figura

6) destacando-se a amostra BG (13229) logo eacute possiacutevel afirmar que a amostra BG tem um grau de doccedilura superior agraves demais marcas estudadas Nas polpas de cupuaccedilu eacute possiacutevel observar na Figura 4 uma variaccedilatildeo entre 558 ndash 777 no qual apresentam uma diferenccedila significativa entre as amostras evidenciando assim um grau de doccedilura inferior agrave polpa de graviola

O paracircmetro ratio eacute uma relaccedilatildeo utilizada como indicaccedilatildeo do grau de maturaccedilatildeo da mateacuteria prima utilizada para produccedilatildeo da polpa evidenciando qual o sabor predominante o doce ou o aacutecido ou ainda se haacute equiliacutebrio entre eles (BRASIL 1996)

Na determinaccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico todas as polpas cupuaccedilu e graviola apresentam diferenccedila significativa entre as marcas analisadas conforme observa-se na Figura 5

Figura 5 Valores obtidos para o teor de vitamina C (mg100g) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Para as polpas de cupuaccedilu todas as amostras apresentam valores dentro do miacutenimo de

18mg100g permitido pela legislaccedilatildeo Para as polpas de graviola obteve-se valor de vitamina C acima do miacutenimo aceitaacutevel pela legislaccedilatildeo para todas as amostras analisadas Ramos et al (2016) ao determinarem o teor de vitamina C em polpas congeladas de graviola obtiveram teor de 344mg de aacutecido ascoacuterbico100g valor este proacuteximo ao da amostra AG do presente trabalho

Monccedilatildeo et al (2010) ao avaliarem o teor de vitamina C em cinco diferentes marcas de polpas de cajaacute e manga consumidas na cidade de TeresinandashPI obtiveram valores de vitamina C que variaram de 532 ndash 1095mg100g para polpa de cajaacute e 1064 ndash 28462 mg100g para polpa de manga Oliveira et al (2013) obtiveram 136mg100g de vitamina C ao analisarem polpas de umbu

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A vitamina C no organismo tem suas funccedilotildees variadas dentre elas no auxiacutelio na resposta imunitaacuteria do organismo e na utilizaccedilatildeo eficiente do ferro no crescimento saudaacutevel das ceacutelulas de ossos dentes gengiva ligamentos e vasos sanguiacuteneos aleacutem de auxiliar no funcionamento dos leucoacutecitos sanguiacuteneos Aleacutem disto destaca-se o seu importante papel como antioxidantes neutralizando a accedilatildeo dos radicais livres que satildeo responsaacuteveis por desencadear o processo de envelhecimento precoce aleacutem de aumentarem o risco de desenvolvimento do cacircncer e doenccedilas do coraccedilatildeo (RAMOS et al 2016)

A atividade de aacutegua e umidade satildeo umas das principais propriedades quando se considera as etapas de processamento conservaccedilatildeo e armazenamento de alimentos Na Figura 6 observa-se a atividade de aacutegua obtida para as polpas analisadas

Figura 6 Valores obtidos para a atividade de aacutegua (Aw) das polpas de cupuaccedilu e graviola Para assegurar o tempo de conservaccedilatildeo e garantir qualidade eacute preciso ter conhecimento da

atividade de aacutegua das polpas de cupuaccedilu e graviola Oliveira (2012) classifica como produtos de umidade intermediaacuteria aqueles que apresentam atividade de aacutegua entre 06 e 085 e produtos com baixa umidade satildeo aqueles que apresentam valores de atividade de aacutegua ateacute 06 Sendo assim pode-se classificar as polpas de cupuaccedilu e graviola como de alta umidade pois apresentam atividade de aacutegua

que variam de 0953 - 0996 para cupuaccedilu e de 0986 ndash 0990 para graviola neste caso natildeo havendo diferenccedila significativa entre marcas e frutas

Na Figura 7 estatildeo apresentados os valores obtidos para os teores de cinzas (sais minerais) das polpas de cupuaccedilu e graviola expressos em g100g

Figura 7 Valores obtidos para o teor de cinzas (sais minerais) das polpas de cupuaccedilu e graviola

O teor de cinza (sais minerais) apresenta diferenccedila significativa paras polpas de cupuaccedilu e

graviola Para as polpas de cupuaccedilu a amostra ldquoBCrdquo eacute a que apresenta o maior teor de cinzas (Figura 7)

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Assim como para as polpas de graviola onde tambeacutem a amostras ldquoBGrdquo apresenta o maior teor (Figura 7) para o mesmo paracircmetro Para as duas frutas cupuaccedilu e Graviola a amostra ldquoACrdquo e ldquoAGrdquo satildeo as que mais se aproximam aos resultados obtidos por Bastos et al (2016) que obtiveram teor de cinzas de 037g100g ao analisarem polpas de umbu Cavalcante et al (2016) obtiveram teor de cinzas de 033g100g para polpas goiaba e 019g100g para polpas de acerola Bueno et al (2002) ao avaliarem o teor de cinzas em polpas congeladas de accedilaiacute tambeacutem obtiveram teores 029g100g inferiores aos obtidos no presente trabalho para as polpas de cupuaccedilu e graviola

A umidade de um alimento estaacute relacionada com sua estabilidade qualidade e composiccedilatildeo (CECCHI 2003) Na Figura 8 estatildeo apresentados os valores obtidos do teor de umidade (g100g) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Figura 8 Valores obtidos para o teor de umidade das polpas de cupuaccedilu e graviola

No caso das polpas de fruto o paracircmetro umidade natildeo eacute tratado diretamente como um

identificador de qualidade por ser um produto que tem um alto teor de aacutegua Das amostras analisadas a que tem maior teor de umidade eacute a polpa de graviola BG (92593) como pode se observar na Figura 9 sendo esse um indiacutecio da adiccedilatildeo de aacutegua no produto durante o processamento jaacute que as demais marcas da mesma fruta apresentam valores inferiores Os valores observados para as polpas de cupuaccedilu satildeo os mais proacuteximos aos valores encontrados por Silva et al (2017) para polpa de accedilaiacute (85360) e por Gazola et al (2016) para polpa de pitanga (85060)

Na Figura 9 estatildeo apresentados os valores obtidos para os teores de soacutelidos totais das polpas de cupuaccedilu e graviola expressos em g100g

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Figura 9 Valores obtidos para o teor soacutelidos totais das polpas de cupuaccedilu e graviola

Quanto ao teor de soacutelidos totais apenas a amostra BG (Figura 9) apresenta valores abaixo do

estabelecido pelo padratildeo de identidade e qualidade (PIQ) sendo ela quantificada em 7406 e o PIQ em 950 podendo esse fenocircmeno ser explicado pela adiccedilatildeo de aacutegua na polpa da marca correspondente e consequentemente uma menor quantidade de soacutelidos Para as polpas de cupuaccedilu obtive-se teores de soacutelidos totais acima do valor miacutenimo estabelecido pelo Padratildeo de Identidade e Qualidade (PIQ) que eacute de 12 sendo esse um ponto positivo e que garante a qualidade e aceitabilidade do produto no qual variarem de 1403 ateacute 18 apresentando uma diferenccedila significativa entre as marcas analisadas

Conclusatildeo Os Padrotildees de Qualidade estabelecidos pela Instruccedilatildeo Normativa Nordm 1 de 7 de janeiro de 2000 eacute uma importante ferramenta no controle da qualidade das polpas de frutas produzidas no Brasil Baseado nesses padrotildees foi verificado que dentro das trecircs amostras de graviola nenhuma delas atendeu completamente o que rege a legislaccedilatildeo para o limite miacutenimo estabelecido No entanto para as polpas de cupuaccedilu das trecircs amostras analisadas apenas as amostras ldquoACrdquo e ldquoBCrdquo natildeo atenderam todos os paracircmetros estabelecidos ficando respectivamente a acidez titulaacutevel e o teor de soacutelidos soluacuteveis abaixo do miacutenimo aceitaacutevel pela legislaccedilatildeo Constatou-se com esse trabalho a necessidade de fiscalizaccedilatildeo constante e adequada por parte das autoridades competentes e a conscientizaccedilatildeo dos produtores durante a produccedilatildeo das polpas quanto agrave obtenccedilatildeo de um produto com qualidade Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq) pela bolsa de doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias AMORIM A G SOUSA T A SOUZA A O Determinaccedilatildeo do pH e acidez titulaacutevel da farinha de semente de aboacutebora (cucurbita maacutexima) In Congresso Norte-Nordeste de Pesquisa e Inovaccedilatildeo 7 2012 Palmas AnaisPalmas 2012 BASTOS J S MARTINEZ E A SOUZA S M A Physicochemical characteristics of commercial umbu pulp (Spondias Tuberosa arruda cacircmara) concentration effect J Bioen Food Sci v3 n1 p11-16 2016 BRASIL A S SIGARINI K S PARDINHO F C FARIA R A P G SIGUEIRA N F M P Avaliaccedilatildeo da qualidade fiacutesico-quiacutemica de polpas de fruta congeladas comercializadas na cidade de Cuiabaacute-MT Rev Bras Frutic v38 n1 p167-175 2016 BRASIL Leis Decretos etc - Portaria ndeg 76 de 27-11-86 do Ministeacuterio da Agricultura Diaacuterio Oficial Brasiacutelia Seccedilatildeo I p18152-18173 1996

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BRASIL Agecircncia Nacional de Vigilacircncia Sanitaacuteria Resoluccedilatildeo RDC nordm 12 de 2 de janeiro de 2001 Regulamento teacutecnico sobre padrotildees microbioloacutegicos para alimentos Diaacuterio Oficial da Repuacuteblica Federativa do Brasil Brasiacutelia DF 10 jan 2001 BRASIL Ministeacuterio da Agricultura e do Abastecimento Instruccedilatildeo Normativa nordm 1 de 7 de janeiro de 2000 Regulamento teacutecnico geral para fixaccedilatildeo dos padrotildees de identidade e qualidade para polpa de frutas Diaacuterio Oficial da Repuacuteblica Federativa do Brasil Brasiacutelia DF 10 jan 2000 BRASIL Normas Analiacuteticas do Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos quiacutemicos e fiacutesicos para anaacutelises de alimentos 4deg ed 1deg ediccedilatildeo digital Satildeo Paulo 2008 1020p BUENO S M LOPES M R V FERNANDES E C B GARCIA-CRUZ C H Quality Evaluation of Frozen Fruit Pulp Rev Inst Adolfo Lutz v62 n2 p121-126 2002 CECCHI H M Fundamentos teoacutericos e praacuteticos em anaacutelise de alimentos 2ordm Ed rev Campinas - SP Editora da UNICAMP 2003 202p FARIA M OLIVEIRA L B D COSTA F E C Qualidade microbioloacutegica de polpas de accedilaiacute congeladas Alimentos e Nutriccedilatildeo v23 n2 p243-249 2012 FECHINE NETO J L CALOU V C R SILVA J R A MENDES R C Perfil microbioloacutegico de amostras de polpas de frutas congeladas comercializadas na cidade de Missatildeo Velha-CE Caderno de Cultura e Ciecircncia v15 n1 2016 GAZOLA M B PEGORINI D DE LIMA V A RONCATTI R TEIXEIRA S D PEREIRA E A Elaboraccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo de bebidas agrave base de extrato hidrossoluacutevel de soja com polpa de pitanga amora e mirtilo Boletim do Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos v34 n2 2017 GONCcedilALVES M V V A SILVA J P L ROSENTHAL A FURTADO A S L CALADO V M A Incidecircncia de fungos termo resistentes e propriedades microbioloacutegicas da polpa de cupuaccedilu congelada (Theobroma grandiflorum Schum) Perspectivas Online Bioloacutegicas amp Sauacutede v14 n4 p41-49 2014 IAL Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica Censo Agro 2017 Disponiacutevel em lthttpscensosibgegovbragro2017sobre-censo-agro-2017htmlgt Acesso em 09 de janeiro de 2019 LEMOS E E P The production of annona fruits in Brazil Revista Brasileira de Fruticultura v36 n1 p77-85 2014 LIMA M A C ALVES R E FILGUEIRAS H A C Mudanccedilas relacionadas ao amaciamento da graviola durante a maturaccedilatildeo poacutes-colheita Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira v41 p1707-1713 2006 MACIEL C E P CAVALCANTE G C MACIEL M I S BORGES G S C DUTRA R L T CONCEICcedilAtildeO M M Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de polpas de goiaba e acerola para elaboraccedilatildeo de doce cremoso diet In Congresso Brasileiro de Ciecircncias e Tecnologia dos Alimentos 25 2016 Gramado AnaisGramado 2016 MONCcedilAtildeO E C SILVA E F SOUSA P B SILVA M J M SOUSA M M Avaliaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica e centesimal de polpas congeladas de cajaacute (Spondias mombin L) e de manga (Mangifera indica L) consumidas em Teresina-PI In Congresso Norte Nordeste de Pesquisa e Inovaccedilatildeo 5 2010 Maceioacute AnaishellipMaceioacute-AL 2010 OKIGBO R N OBIRE O Mycoflora and production of wine from fruits of soursop (Annona Muricata L) International Journal of Wine Research v1 p1-9 2009 OLIVEIRA C F P SOUZA S M A MARTINEZ E A GUANAIS A L R SILVA C M R Study of the umbu (Spondias tuberosa Arruda Cacircmara) osmotic dehydration process Semina Ciecircncias Agraacuterias v34 n2 p727-738 2013 OLIVEIRA G S Aplicaccedilatildeo do processo de liofilizaccedilatildeo na obtenccedilatildeo de cajaacute em poacute avaliaccedilatildeo das caracteriacutesticas fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas e higroscoacutepicas 80f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Ciecircncia e Tecnologia de Alimentos) Universidade Federal do Cearaacute Fortaleza ndash CE 2012 QUEIROGA A P R SANTOS N C ALMEIDA R L J LUIZ M R Avaliaccedilatildeo da qualidade microbioloacutegica de polpas de morango (fragaria vesca l) In Congresso Nacional de Pesquisa e Ensino em Ciecircncias 3 2018 Campina Grande AnaisCampina Grande 2018 RAMOS B A A FERREIRA J H ALVES L S ALMEIDA L C DIAS M S ELLER J F C Teor de vitamina C presente na polpa natural e da polpa congelada da graviola UacuteNICA Cadernos Acadecircmicos v3 n1 2016

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SANTOS D P BARROS B C V Perfil higiecircnico sanitaacuterio de polpas de frutas produzidas em comunidade rural e oferecidas agrave alimentaccedilatildeo escolar Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial v6 n2 p747-756 2012 SANTOS J S SANTOS M L P AZEVEDO A S Validaccedilatildeo de um meacutetodo para determinaccedilatildeo simultacircnea de quatro aacutecidos orgacircnicos por cromatografia liacutequida de alta eficiecircncia em polpas de frutas congeladas Quiacutemica Nova v37 n3 p540-544 2014 SANTOS W M S CARDOS T S ANDRADE S P GUIMARAtildeES A P M Avaliaccedilatildeo da qualidade microbioloacutegica de polpas de cupuaccedilu (Theobroma grandiflorum Schum) comercializadas no municiacutepio de Guaraiacute-TO In Jornada Cientiacutefica da Biologia 2 Encontro Teacutecnico Cientiacutefico da Faculdade Guaraiacute 1 2017 Guaraiacute AnaisGuaraiacute 2017 SILVA A K N BECKMAN J C DA CRUZ RODRIGUES A M DA SILVA L H M Composiccedilatildeo nutricional e capacidade antioxidante da polpa de accedilaiacute (Euterpe oleracea M) Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial v11 n1 2017 SILVA D G Secagem de alimentos uma abordagem teoacuterica 30f Monografia (Graduaccedilatildeo em Quiacutemica Industrial) Universidade Estadual da Paraiacuteba Campina Grande ndash PB 2017

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Capiacutetulo 10

MODELAGEM MATEMAacuteTICA DA CINEacuteTICA APLICADA NA SECAGEM DO FEIJAtildeO BRANCO (Phaseolus vulgaris)

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1

Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2 Newton Carlos Santos3

Sacircmela Leal Barros4 Amanda Priscila Silva Nascimento5

Ana Juacutelia de Brito Arauacutejo6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande - PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III Bananeiras ndash PB victor_herberthotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina

Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB ajuliaaraujogmailcom

Introduccedilatildeo

O feijatildeo (Phaseolus vulgaris L) eacute uma planta pertencente agrave famiacutelia Leguminosae sub-famiacutelia Papipilionoideae gecircnero Phaseolus Eacute cultivado em quase todos os paiacuteses de clima tropical e subtropical assumindo uma grande importacircncia na alimentaccedilatildeo humana (RESENDE et al 2012) O feijatildeo eacute um dos gratildeos mais importantes para a alimentaccedilatildeo de mais de 500 milhotildees de pessoas principalmente na Ameacuterica Latina e Aacutefrica Constitui uma das principais culturas produzidas no mundo e no Brasil Atualmente o Brasil eacute o terceiro maior produtor mundial de feijatildeo e o estado do Mato Grosso tem se demonstrado um produtor em potencial pois apresenta a terceira maior produccedilatildeo nacional (CONAB 2018) A produccedilatildeo mundial de feijatildeo (Phaseolus vulgaris L) eacute de 265 milhotildees de toneladas o Brasil com uma produccedilatildeo de 33 milhotildees de toneladas compreende 124 do total menor apenas que Mianmar e Iacutendia com produccedilotildees de 46 e 41 milhotildees de toneladas respectivamente (FAO 2014)

Umas das variedades do Phaseolus vulgaris L eacute o feijatildeo branco que tem sido alvo de estudos devido suas propriedades proteicas atuarem positivamente no controle da obesidade e das diabetes (MAZUR 2014) Os feijotildees especialmente o branco possuem alta quantidade de proteiacutenas considerados fonte de proteiacutena vegetal aleacutem de fibras soluacuteveis e insoluacuteveis Eacute rico em aacutecido foacutelico ferro magneacutesio zinco e antioxidantes (CAMPOS-VEJA et al 2013) Os gratildeos tambeacutem satildeo ricos em algumas variedades de fitoquiacutemicos com atividade antioxidante e uma extensa matriz de flavonoacuteides como antocianinas flavonoacuteides proantocianidinas flavonoacuteis aacutecidos fenoacutelicos e isoflavonas (BENINGER amp HOSFIELD 2003 CHOUNG et al 2003 APARICIO et al 2005 GRANITO et al 2008 LIN et al 2008)

O feijatildeo possui muitas variedades e por mais que exista uma grande quantidade de estudos realizados sobre a cultura as novas variedades se apresentam carentes de trabalhos principalmente na aacuterea poacutes-colheita (RIBEIRO et al 2014) Contudo a aplicaccedilatildeo de alguns princiacutepios fiacutesicos ou quiacutemicos tais como uso de altas e baixas temperaturas eliminaccedilatildeo de aacutegua adiccedilatildeo de substacircncias quiacutemicas uso de certas radiaccedilotildees e filtraccedilatildeo Resultam desses processos transformaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas capazes de prolongar a vida do alimento Assim alguns processos tecnoloacutegicos da conservaccedilatildeo de alimentos conhecidos atualmente podem ser aplicados como altas temperaturas baixas temperaturas eliminaccedilatildeo de aacutegua (desidrataccedilatildeo osmoacutetica secagem liofilizaccedilatildeo concentraccedilatildeo e prensagem) aditivos quiacutemicos e irradiaccedilatildeo (PARK et al 2011)

Na fase poacutes-colheita do feijatildeo a secagem eacute o processo mais utilizado para assegurar sua qualidade e estabilidade jaacute que a reduccedilatildeo do teor de aacutegua do produto diminui a atividade bioloacutegica e as mudanccedilas quiacutemicas e fiacutesicas que ocorrem nos gratildeos durante o armazenamento (ALMEIDA et al 2013 SIQUEIRA et al 2012)

O processo de secagem tem como princiacutepio a diminuiccedilatildeo do teor de aacutegua do produto e por conseguinte a reduccedilatildeo da atividade de aacutegua esta por sua vez minimiza as razotildees de reaccedilotildees

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microbioloacutegicas quiacutemicas e enzimaacuteticas Por isso a qualidade e a estabilidade dos alimentos durante o armazenamento satildeo asseguradas A secagem eacute um dos processos largamente utilizados na conservaccedilatildeo de gratildeos uma vez que possui um custo mais baixo e a operaccedilatildeo eacute mais simples (PONTES 2002) Para a simulaccedilatildeo cujo princiacutepio se fundamenta na secagem dos tecidos satildeo utilizados modelos matemaacuteticos que representam satisfatoriamente a perda do teor de aacutegua do produto durante o periacuteodo de secagem (GONELI et al 2014 SANTOS et al 2013)

Nesse sentido na literatura diversos modelos matemaacuteticos tecircm sido utilizados para descrever a cineacutetica de secagem para produtos agriacutecolas sementes de crambe (FARIA et al 2012) frutos de lichia (JANJAI et al 2010) sementes de aboacutebora (SACILIK 2007) sementes de amaranto (ABALONE et al 2006) gratildeos de trigo parboilizados (MOHAPATRA amp RAO 2005) dentre outros

Com a expansatildeo da cultura do feijatildeo nas principais regiotildees produtoras do paiacutes teacutecnicas modernas de secagem vecircm sendo desenvolvidas para atender agraves crescentes necessidades dos produtores com o objetivo de simplificar e reduzir os custos associados ao processo produtivo Portanto o presente trabalho tem por objetivo realizar a cineacutetica de secagem do feijatildeo branco em diferentes temperaturas de ar de secagem determinar a difusividade efetiva de massa e realizar a anaacutelise do melhor modelo matemaacutetico Material e Meacutetodos

O feijatildeo branco (Phaseolus vulgaris) foi adquirido no comeacutercio local da cidade de Campina GrandendashPB As amostras foram encaminhadas e os experimentos foram realizados no Laboratoacuterio de Secagem pertencente agrave Unidade Acadecircmica de Engenharia Alimentos da Universidade Federal de Campina Grande PB

Cineacutetica de secagem As amostras foram colocadas em telas de accedilo inoxidaacutevel e uniformemente espalhadas formando uma camada fina (Figura 1) Para iniciar o experimento as bandejas foram colocadas em um secador com circulaccedilatildeo de ar com velocidade de ar de 15 ms para a realizaccedilatildeo das cineacuteticas de secagem nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC no iniacutecio e no final das secagens foram determinadas as massas secas e calculados os teores de aacutegua de acordo com IAL (2008)

Figura 1 Amostra de feijatildeo branco em telas de accedilo inoxidaacutevel

Atraveacutes dos dados experimentais calculou-se os valores da razatildeo do teor de aacutegua utilizando a

Equaccedilatildeo 1

119877119883 =119883119887119904minus119883119890

119883119887119904(119894119899119894119888119894119886119897)minus119883119890 (Eq1)

Onde RX = Razatildeo de umidade (Adimensional) Xe= Teor de aacutegua de equiliacutebrio em base seca Xbs= Teor de aacutegua em base seca Xbs (inicial) = Teor de aacutegua inicial em base seca

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Com o caacutelculo da razatildeo de teor de aacutegua do feijatildeo branco traccedilaram-se as curvas da cineacutetica de secagem representada pela razatildeo do teor de aacutegua em funccedilatildeo do tempo de secagem em minutos aplicando os modelos matemaacuteticos (Tabela 1) de Parry Page e Henderson e Pabis para ajustar os dados experimentais

Tabela 1 Modelos matemaacuteticos utilizados para descrever o processo de secagem

RX Razatildeo de umidade (admensional) k constante de secagem ldquoardquo ldquonrdquo e ldquocrdquo paracircmetros dos modelos t tempo de secagem Anaacutelise estatiacutestica

Para anaacutelise dos ajustes dos modelos matemaacuteticos aos dados experimentais foi utilizado o programa computacional STATISTICA versatildeo 7 utilizando-se a anaacutelise de regressatildeo natildeo-linear pelo meacutetodo Quasi-Newton Os modelos foram selecionados tomando-se como paracircmetro a magnitude do coeficiente de determinaccedilatildeo (R2) e do desvio quadraacutetico meacutedio (DQM) (Equaccedilatildeo 5)

n

i

pred

N

RXRXDQM

1

exp sup2 (Eq5)

Em que RXexp = Razatildeo de teor de aacutegua obtida experimentalmente RXpre =Razatildeo de teor de aacutegua predita pelo modelo matemaacutetico N = nuacutemero de observaccedilotildees ao longo da cineacutetica de secagem

Caacutelculo da difusividade efetiva (Def) A difusividade efetiva foi obtida por meio do ajuste do modelo matemaacutetico da difusatildeo liacutequida descrita pela Equaccedilatildeo (6) aos dados experimentais da secagem do feijatildeo branco fazendo uso de soluccedilotildees analiacuteticas e considerando a condiccedilatildeo de contorno convectiva considerando-se a forma geomeacutetrica do produto como cilindro infinito devido a sua geometria desconsiderando-se a contraccedilatildeo volumeacutetrica (LUIKOV 1968)

A otimizaccedilatildeo foi feita usando o programa Convectivo (SILVA amp SILVA 2008) O Convectivo eacute usado para estudar processos de difusatildeo de aacutegua com dados experimentais conhecidos para as seguintes geometrias parede infinita cilindro infinito esfera cilindro finito e paralelepiacutepedo seguindo as Equaccedilotildees 6 7 8 e 9

t

R

DefBXXXtX n

n

neqeq

2

216

1

0 exp

(Eq6)

Onde 119883(119905) eacute o teor de umidade no instante t 119883119890119902 eacute o teor de umidade para trarrinfin 1198830 eacute o teor de umidade

para t=0R eacute o raio Def eacute a difusividade efetiva t eacute o tempo O paracircmetro Bn eacute dado pela Equaccedilatildeo 7

222

24

nn

n

Bi

BiB

(Eq7)

Modelo Equaccedilatildeo Parry RX= a exp (-kt)+c (Eq2) Page RX= exp (-k x tn) (Eq3)

Henderson e Pabis RX= a exp (-Kt) (Eq4)

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100

O nuacutemero de Biot eacute obtido de acordo com a Equaccedilatildeo 8

Def

hRBi

(Eq8)

Onde h eacute o coeficiente convectivo de transferecircncia de massa R eacute o raio Def eacute a difusividade

Sabendo-se que a Equaccedilatildeo (9) eacute caracteriacutestica de um cilindro infinito

BiJ

J n

n

n

1

0

(Eq9) Onde J1 eacute funccedilatildeo de Bessel do primeiro tipo e primeira ordem J0 eacute a funccedilatildeo de Bessel de primeiro tipo e ordem zero Bi eacute o nuacutemero de Biot micron satildeo raiacutezes caracteriacutesticas de um cilindro infinito Resultados e Discussatildeo Na Tabela 2 se encontra expresso os valores dos paracircmetros obtidos para os modelos matemaacuteticos Parry Page Henderson e Pabis ajustados aos dados experimentais das cineacuteticas de secagem do feijatildeo branco os coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) e os desvio quadraacutetico meacutedio (DQM) para a temperatura de 40 50 60 70 e 80degC Tabela 2 Paracircmetros de ajuste dos modelos matemaacuteticos utilizados na prediccedilatildeo da cineacutetica de secagem do feijatildeo branco nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC

R2 coeficientes de determinaccedilatildeo DQM desvios quadraacuteticos meacutedios k constante de secagem ldquoardquo ldquocrdquo e ldquonrdquo paracircmetros dos modelos matemaacuteticos E expoente em base 10

Analisando a Tabela 2 verifica-se que para o modelo de Parry os valores do coeficiente de

determinaccedilatildeo (R2) satildeo valores superiores a 099 exceto para os gratildeos submetidos a temperaturas de secagem de 70 e 80degC no qual os valores obtidos respectivamente satildeo de 09803 e 09779 apesar de se ter obtido um coeficiente abaixo de 099 o melhor e menor DQM obtido nesse modelo eacute o da temperatura de 90degC (587E-02)

Para o modelo de Page aplicado aos dados experimentais nas temperaturas de secagem se obteve oacutetimos coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) onde apresenta valores superiores a 099 com melhor

Modelos Paracircmetro de ajuste

Parry A K C R2 DQM

40degC 1223194 0002344 -0262004 099865 170E-02

50degC 1075179 0003419 -0124378 099747 627E-03

60degC 0952614 0004498 -0051151 099268 361E-02

70degC 0824771 0007415 -0038709 09803 436E-02

80degC 0817045 0013886 -0077489 09779 587E-02

Page N K - R2 DQM

40degC 1008967 0003626 099443 194E-02

50degC 0924165 0007009 099518 189E-02

60degC 0769884 0019167 099241 234E-02

70degC 0622305 0058543 099159 289E-02

80degC 0646667 0051083 099229 155E-02

Handerson e Pabis A K - R2 DQM

40degC 0984084 0003714 09948 332E-02

50degC 0966430 0004434 0996 290E-02

60degC 0909580 0005095 09923 370E-02

70degC 0862031 0006493 09903 570E-02

80degC 0846572 0010200 09728 651E-02

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coeficiente para temperatura de 50degC no entanto quando se avaliando os valores de DQM o mesmo modelo para todas as temperaturas estudadas apresenta os maiores valores deste paracircmetro estatiacutestico quando se comparado com os modelos de Perry e o de Handerson e Pabis

O modelo de Handerson e Pabis assim como os demais tambeacutem obteve coeficientes de determinaccedilatildeo superiores a 099 exceto para temperatura de 80degC que apresenta valor de 09728 Os valores de DQM para esse modelo satildeo valores baixos e proacuteximos aos obtidos para o modelo de Parry

Observa-se ainda na Tabela 2 que o modelo de Parry apresenta o melhor valor para o R2 nas secagens a 40 e 50degC e o menor DQM eacute observado para a secagem tambeacutem a 80degC mas neste caso no modelo de Handerson e Pabis indicando assim uma representaccedilatildeo satisfatoacuteria do processo de secagem nas condiccedilotildees estudadas para os dois modelos De acordo com vaacuterios autores eacute comum a obtenccedilatildeo de coeficientes de determinaccedilatildeo maiores que 99 para os melhores modelos de secagem como demonstrado por (GUNHAN et al 2005 SACILIK amp UNAL 2005 DOYMAZ et al 2006) em seus estudos sobre secagem

Observa-se ainda que em todos os modelos analisados os valores do paracircmetro ldquokrdquo que representa a constante da taxa de secagem nos modelos empregados aumenta com a elevaccedilatildeo da temperatura e os valores do paracircmetro de ldquonrdquo no modelo de Page natildeo apresenta comportamento especiacutefico de acordo com a temperatura variando entre 0622305 a 1008967 Nas Figuras 2 3 e 4 observa-se a cineacutetica de secagem do feijatildeo branco em camada fina a diferentes temperaturas de ar de secagem para os modelos de Parry Page e Henderson e Pabis Percebe-se que o aumento da temperatura reduz o tempo de secagem aumentando a taxa de perda de aacutegua O tempo de secagem varia de 630 a 450 minutos sendo o maior e menor tempo respectivamente para as temperaturas 40 e 80degC

0 100 200 300 400 500 600 700

t

00

02

04

06

08

10

Temperatura de 400C

Temperatura de 500C

Temperatura de 600C

Temperatura de 700C

Temperatura de 800C

Figura 2 Curvas de secagem do feijatildeo branco pelo modelo matemaacutetico de Parry

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0 100 200 300 400 500 600 700

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Temperatura de 400C

Temperatura de 500C

Temperatura de 600C

Temperatura de 700C

Temperatura de 800C

Figura 3 Curvas de secagem do feijatildeo branco pelo modelo matemaacutetico de Page

0 100 200 300 400 500 600 700

t

00

02

04

06

08

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Temperatura de 400C

Temperatura de 500C

Temperatura de 600C

Temperatura de 700C

Temperatura de 800C

Figura 4 Curvas de secagem do feijatildeo branco pelo modelo matemaacutetico de Henderson e Pabis

Melo et al (2016) ao obterem curvas de secagem para os gratildeos de feijatildeo carioca concluiacuteram

que o modelo matemaacutetico Midilli eacute o mais recomendado para modelar o processo de secagem nas temperaturas de 35 e 65degC e o de Aproximaccedilatildeo da difusatildeo para modelar o processo de secagem na temperatura de 55degC para gratildeos de feijatildeo da cultivar Estilo

Moscon et al (2017) ao estudarem a cineacutetica de secagem de gratildeos de quinoa em diferentes temperaturas observaram que os dados experimentais melhor se ajustaram ao modelo proposto por Page

Os valores obtidos para difusividade efetiva de massa das cinco temperaturas estudadas satildeo apresentados na Tabela 3

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Tabela 3 Resultados das secagens utilizando o modelo de difusatildeo liacutequida Temperaturas (degC) Difusividade efetiva (m2s)

40 346 x 10-8 50 395 x 10-8 60 571 x 10-8 70 619 x 10-8 80 103 x 10-8

Segundo Pereira et al (2018) a difusividade efetiva representa o fluxo de aacutegua ao sair do produto durante a secagem Sendo assim observa-se na Tabela 3 que na medida em que se aumenta o gradiente de temperatura maior eacute o valor obtido para este paracircmetro pois em temperaturas inferiores como a de 40degC as moleacuteculas de aacutegua sofrem maior resistecircncia ao sair do corpo devido a sua composiccedilatildeo e estrutura fiacutesica fazendo com que a aacutegua seja mais ligada agraves moleacuteculas que constituem a massa seca Camicia et al (2015) em estudos com sementes de feijatildeo-caupi observaram que o coeficiente de difusatildeo aumentou com a elevaccedilatildeo da temperatura apresentando valores entre 5047 x 10-11 a 12011 x 10-11 msup2 s-1 para a faixa de temperatura de 30 a 50degC Segundo Santos et al (2016) vaacuterios fatores influenciam a quantidade de calor que atravessa uma massa granular desta forma os valores da difusividade teacutermica podem variar entre produtos e variedades devido principalmente agrave sua composiccedilatildeo massa especiacutefica porosidade e teor de aacutegua Conclusatildeo

Os resultados obtidos neste trabalho permitiram concluir que em relaccedilatildeo ao coeficiente de determinaccedilatildeo o modelo de Page apresentou os melhores valores para todas as temperaturas estudadas No entanto se levando em consideraccedilatildeo o paracircmetro DQM o modelo de Handerson e Pabis na temperatura de 80degC eacute o que melhor representa os dados experimentais Os paracircmetros dos modelos estudados foram significativamente afetados pela temperatura do ar de secagem e teores de umidade inicial das sementes A temperatura de secagem eacute fortemente influenciada na cineacutetica do feijatildeo branco com o menor tempo a 450 minutos e o maior a 630 minutos E a difusividade efetiva de massa apresentou valores satisfatoacuterios confirmando que as moleacuteculas de aacutegua sofrem maior resistecircncia ao sair do produto em baixas temperaturas

Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico- CNPq pela bolsa de doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias ABALONE R GASTOacuteN A CASSINERA A Thin layer drying of amaranth seeds Biosystems Engineering v93 p179-188 2006 ALMEIDA D P RESENDE O COSTA L M MENDES U C Higroscopicidade das sementes de feijatildeo adzuki Cientiacutefica v41 n2 p130-137 2013 APARICIO F X YOUSEF G G LOARCA P G MEJIA G E LILA M A Characterization of polyphenolics in the seed coat of black jamapa bean (Phaseolus vulgaris L) J Agric Food Chem v53 p4615ndash4622 2005 BENINGER C W HOSFIELD G L Antioxidant activity of extracts condensed tannin fractions and pure flavonoids from Phaseolus vulgaris L seed coat color genotypes J Agric Food Chem v51 p7879ndash7883 2003 BRASIL Ministeacuterio da Agricultura e da Reforma Agraacuteria Regras para anaacutelise de sementes Brasiacutelia SNDADNDVCLAV 2009 395p CAMICIA R G M CHRIST D COELHO S R M CAMICIA R F M Modelagem do processo de secagem de sementes de feijatildeo-caupi Revista Caatinga v28 n3 2015 CAMPOS-VEJA R OOMAH B D LOARCAPINtildeA G VERGARA-CASTANtildeEDA H A Common beans and their non-digestible fraction Cancer Inhibitory Activity-an overview Foods v2 n3 p374-392 2013 CHOUNG M G CHOI B R AN Y N CHU Y H CHO Y S Anthocyanin profile of Korean cultivated kidney bean (Phaseolus vulgaris L) J Agric Food Chem v51 p7040ndash7043 2003

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CONAB Companhia Nacional de Abastecimento A cultura do feijatildeo (Org) Brasiacutelia CONAB 2018 Disponiacutevel emlthttpwwwconabgovbrgt Acesso em 14072018 DOYMAZ I TUGRUL N PALA M Drying characteristics of dill and parsley leaves Journal of Food Engineering v77 n3 p559-65 2006 FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations FAOSTAT Statistics Division Roma FAO 2014 Disponiacutevel em lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCgt Acesso em 24 de janeiro de 2019 FARIA R Q TEIXEIRA I R DEVILLA I A ASCHERI D P R RESENDE O Cineacutetica de secagem de sementes de crambe Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental v16 n5 p573ndash583 2012 GONELI A L D NASU A K GANCEDO R ARAUacuteJO W D SARATH K L L Cineacutetica de secagem de folhas de erva baleeira (Cordiaverbenaacutecea DC) Revista Brasileira de Plantas Medicinais v16 n2 p434-443 2014 GRANITO M PALOLINI M PEREZ S Polyphenols and antioxidant activity of Phaseolus vulgaris stored under extreme conditions and processed LWT v41 p994ndash999 2008 GUNHAN T Mathematical modelling of drying of bay leaves Energy Conversion and Management v46 n11-12 p1667-79 2005 IAL Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p JANJAI S MAHAYOTHEE B LAMLERT N BALA B K PRECOPPE M NAGLE M MUumlLLER J Diffusivity shrinkage and simulated drying of litchi fruit (Litchi chinensis Sonn) Journal of Food Engineering v96 p214-221 2010 LIN L Z HARNLY J M PASTOR-CORRALES M S LUTHRIA D L The polyphenolic profiles of common beans (Phaseolus vulgaris L) Food Chem v107 p399ndash410 2008 LUIKOV A V Analytical Heat Diffusion Theory Academic Press Inc Ltd London 1968 MAZUR C E Efeitos do feijatildeo branco (Phaseolus vulgaris L) na perda de peso Revista Brasileira de Nutriccedilatildeo Esportiva v8 n48 p404-411 2014 MELO P C DEVILLA I A CAETANO J M REIS V B S X ANTUNES A M SANTOS M M Modelagem matemaacutetica das curvas de secagem de gratildeos de feijatildeo carioca Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v11 n3 2016 MOHAPATRA D RAO P S A thin layer drying model of parboiled wheat Journal of Food Engineering v66 n4 p513-518 2005 MOSCON E S MARTIN S SPEHAR C R DEVILLA I A RODOLFO JUNIOR F Cineacutetica de secagem de gratildeos de quinoa (Chenopodium quinoa W) Revista Engenharia na Agricultura v25 n4 p318-325 2017 PEREIRA J C A SILVA R C ARAUJO K T A GOMES J P SILVA W P Cineacutetica de secagem de diferentes frutas comuns em feiras orgacircnicas In Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e da Agronomia 2018 Maceioacute Anais Maceioacute 2018 PONTES L V Desidrataccedilatildeo de frutas Curso de Semana do Fazendeiro UFV Viccedilosa-MG 2002 Disponiacutevel em httpwwwsemanadofazendeiroufvbrwp-contentuploadsPROGRAMACAO_87a_SEMANA_DO_FAZENDEIRO_2016pdf Acesso em 23 de janeiro de 2019 RESENDE O ALMEIDA D P COSTA L M MENDES U C SALES J F Adzuki beans (Vigna angularis) seed quality under several drying conditions Food Science and Technology v32 n1 p151-155 2012 RIBEIRO N D DOMINGUES L S GRUHN E M ZEMOLIN A E M RODRIGUES J A Desempenho agronocircmico e qualidade de cozimento de linhagens de feijatildeo de gratildeos especiais Revista de Ciecircncias Agronocircmicas v45 p92-100 2014 SACILIK K Effect of drying methods on thin-layer drying characteristics of hull-less pumpkin (Cucurbita pepo L) Journal of Food Engineering v79 n1 p23-30 2007 SACILIK K UNAL G Dehydration characteristics of Kastamonu garlic slices Biosystems Engineering v92 n2 p207-15 2005 SANTOS D C QUEIROZ A J M FIGUEIREcircDO R M F OLIVEIRA E N A Cineacutetica de secagem de farinha de gratildeos residuais de urucum Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental v17 n2 p223ndash231 2013 SANTOS M M DEVILLA I A MELO P C ANTUNES A M Determinaccedilatildeo e modelagem das propriedades teacutermicas e aerodinacircmicas do feijatildeo carioca em diferentes teores de aacutegua In Congresso de Ensino Pesquisa e Extensatildeo da UEG 3 2016 Pirenoacutepolis AnaisPirenoacutepolis 2016

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SILVA W P SILVA C M D P S Convectivo Adsorccedilatildeo e Dessorccedilatildeo Versatildeo 32 (2008 - 2018) Disponiacutevel em lthttpzeusdfufcgedubrlabfitConvectivehtmgt Acesso em 23 de janeiro de 2019 SIQUEIRA V C RESENDE O CHAVES T H Difusividade efetiva de gratildeos e frutos de pinhatildeo-manso Semina Ciecircncias Agraacuterias v33 p2919-2930 2012

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Capiacutetulo 11

AVALICcedilAtildeO DA ESTABILIDADE DO AacuteCIDO ASCOacuteRBICO EM SUCOS DE FRUTAS DURANTE ARMAZENAMENTO REFRIGERADO

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1

Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2 Newton Carlos Santos3

Sacircmela Leal Barros4 Amanda Priscila Silva Nascimento5

Raphael Lucas Jacinto Almeida6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande - PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III Bananeiras ndash PB victor_herbert_cghotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Mestrando em Engenharia Quiacutemica ndash Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande-PB

raphaelqindustrialgmailcom

Introduccedilatildeo O Brasil eacute um dos trecircs maiores produtores mundiais de frutas e a base agriacutecola da cadeia produtiva das frutas abrange 26 milhotildees de hectares e gera 60 milhotildees de empregos diretos Caracteriacutesticas relacionadas agrave perecibilidade das frutas e as perdas ocasionadas pelas condiccedilotildees climaacuteticas colheita ou condiccedilotildees de estocagem poacutes-colheita das frutas tecircm estimulado a produccedilatildeo de polpas e sucos A demanda dos consumidores por produtos seguros funcionais nutracecircuticas e frescos tem aumentado continuamente o que contribui para o aumento do consumo de suco de frutas e bebidas agrave base de suco de frutas (ANDRADE 2016) O aacutecido ascoacuterbico eacute uma vitamina hidrossoluacutevel encontrada em muitos sistemas bioloacutegicos e alimentos No qual estaacute relacionado diretamente nas defesas antioxidantes do organismo eliminando diretamente os radicais livres de oxigecircnio e de oacutexido niacutetrico pois o mesmo encontra-se no meio intra ou extracelular da maior parte dos oacutergatildeos como tambeacutem estaacute ligado na reciclagem de α-tocoferil em α-tocoferol (MORAIS 2011) Em virtude da incapacidade de sintetizar o aacutecido ascoacuterbico devido a ausecircncia de uma enzima conhecida como L-gulono-gama-lactona oxidase o ser humano depende inteiramente da ingestatildeo deste micronutriente As principais fontes de aacutecido ascoacuterbico satildeo as frutas e hortaliccedilas particularmente as frutas ciacutetricas e os vegetais folhosos (PHILLIPS et al 2010) As frutas tais como laranjas tangerinas limotildees cerejas acerola melotildees abacaxi mamatildeo e goiaba satildeo especialmente ricas em vitamina C Os legumes normalmente utilizados em saladas como tomate couve pimentatildeo e broacutecolis tambeacutem tecircm consideraacutevel quantidade de vitamina C (PINEDO 2007) Frutas satildeo consideraacuteveis fontes nutricionais de vitaminas minerais e carboidratos soluacuteveis sendo que algumas possuem teores mais elevados de um ou de outro nutriente como por exemplo a acerola que apresenta elevada quantidade de vitamina C Outras frutas natildeo satildeo ricas no fornecimento de algum nutriente especiacutefico como eacute o caso do abacaxi que inclusive possui baixo teor de vitamina C entretanto apresentam grande aceitaccedilatildeo por parte dos consumidores (MATSUURA amp ROLIM 2002) Os sucos de frutas satildeo ricos principalmente em aacutecido ascoacuterbico Essa vitamina hidrossoluacutevel participa da siacutentese de colaacutegeno atua como antioxidante facilita a absorccedilatildeo de ferro no trato intestinal e promove a prevenccedilatildeo e cura de resfriados No sentido de obter o miacutenimo de perdas relacionadas agraves suas propriedades nutricionais as frutas e hortaliccedilas podem ser consumidas por meio de sucos mas devido agrave instabilidade da vitamina C a recomendaccedilatildeo eacute de que os sucos devem ser consumidos assim que prontos Os sucos industrializados para serem considerados de boa qualidade nutricional devem apresentar atributos semelhantes ao do produto original (LIMA et al 2000) A literatura apresenta vaacuterios relatos sobre a estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em sucos de frutas (DIONIacuteSIO et al 2015 CAMELO 2014 CARDOSO 2013 AQUINO et al 2011) A degradaccedilatildeo do aacutecido

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ascoacuterbico em sucos de frutas pode ocorrer em condiccedilotildees aeroacutebicas ou anaeroacutebicas ambas causando escurecimento descoloraccedilatildeo de pigmentos endoacutegenos perda ou mudanccedila do sabor ou do odor e mudanccedila na textura Por sua instabilidade sua presenccedila no alimento indica que provavelmente os demais nutrientes tambeacutem estatildeo sendo preservados (MAIA et al 2007) No processamento de frutas o aacutecido L-ascoacuterbico pode reprimir o escurecimento enzimaacutetico pela reversatildeo da oxidaccedilatildeo dos polifenoacuteis em oquinonas que atraveacutes de polimerizaccedilatildeo formam pigmentos escuros (VIEIRA et al 2000) Os sucos de frutas satildeo consumidos e apreciados em todo o mundo natildeo soacute pelo seu sabor mas tambeacutem por serem fontes naturais de carboidratos carotenoacuteides vitaminas minerais e outros componentes importantes Uma mudanccedila apropriada na dieta em relaccedilatildeo agrave inclusatildeo de componentes encontrados em frutas e suco de frutas pode ser importante na prevenccedilatildeo de doenccedilas e para uma vida mais saudaacutevel (PINHEIRO et al 2006)

Levando-se em consideraccedilatildeo esse alto consumo de sucos e sabendo que os tratamentos teacutermicos e armazenamento destes podem degradar as vitaminas o presente trabalho tem como por objetivo analisar e avaliar a degradaccedilatildeo do aacutecido ascoacuterbico (vitamina C) em sucos de frutas industrializados no decorrer do seu armazenamento Material e Meacutetodos Coleta das amostras Foram adquiridas em supermercados com maior fluxo de vendas localizados na cidade de Campina GrandendashPB sucos de frutas pasteurizados acondicionadas em embalagens originais do tipo Tetra Pakreg dentro do prazo de validade As amostras selecionadas foram do sabor caju limatildeo laranja abacaxi e uva As amostras coletadas foram encaminhadas ao Laboratoacuterio de Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Campina Grande Campus Campina Grande para posterior realizaccedilatildeo em triplicada do teor de aacutecido ascoacuterbico Meacutetodo analiacutetico O teor de aacutecido ascoacuterbico foi determinado pelo meacutetodo de Tillmans (BRASIL 2008) Este meacutetodo baseia-se na reduccedilatildeo do corante sal soacutedico de 26-diclorofenol indofenol (DCFI) por uma soluccedilatildeo aacutecida de vitamina C O DCFI em meio baacutesico ou neutro eacute azul meio aacutecido eacute rosa e sua forma reduzida eacute incolor O ponto final da titulaccedilatildeo eacute detectado pela viragem da soluccedilatildeo de incolor para rosa quando a primeira gota de soluccedilatildeo do DCFI eacute introduzida no sistema com todo o aacutecido ascoacuterbico jaacute consumido A Equaccedilatildeo 1 foi utilizada para expressar os resultados (mg de aacutecido ascoacuterbico100mL de suco)

Aacute119888119894119889119900 119886119904119888oacute119903119887119894119888119900 =119907 119909 119891 119909 100

119898 (Eq 1)

Onde v ndash volume gasto na titulaccedilatildeo f ndash fator de correccedilatildeo m ndash massa da amostra Anaacutelise estatiacutestica

Foi realizada para os dados experimentais em triplicata e os resultados foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia de fator uacutenico (ANOVA) de 5 de probabilidade e as respostas qualitativas significativas foram submetidas ao teste de Tukey adotando-se o mesmo niacutevel de 5 de significacircncia Para o desenvolvimento das anaacutelises estatiacutesticas o software STATISTICA versatildeo 10 foi utilizado Resultados e Discussatildeo Na Figura 1 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de caju no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

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Figura 1 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de caju

Para o suco de caju no decorrer do armazenamento maiores degradaccedilotildees satildeo observadas nos

sete primeiros dias onde o teor reduziu na faixa de 83mgmL Quando analisado em relaccedilatildeo ao tempo observa-se que houve menores degradaccedilotildees (Figura 1) entre o 7ordm e 14ordm dia haacute uma reduccedilatildeo de 427mgmL No entanto ao se comparar os valores do presente estudo aos obtidos por Souza et al (2017) ao avaliarem o teor de aacutecido ascoacuterbico de sucos industrializados de caju (2034 a 7268 mgmL) se percebe que os teores obtidos no presente estudo estatildeo na faixa dos obtidos pela literatura citada em ateacute 21 dias de armazenamento onde se enquadram Lavinas et al (2006) em seus estudos com suco de caju observaram reduccedilatildeo do teor de aacutecido ascoacuterbico nos sucos mantidos em temperatura ambiente por 24 h e estocados sob refrigeraccedilatildeo por sete dias ou sob congelamento por 120 dias obteve o maacuteximo de 812 A taxa de reduccedilatildeo do teor de aacutecido ascoacuterbico eacute menor para o suco congelado do que para o refrigerado Na Figura 2 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de limatildeo no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

Figura 2 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de limatildeo

O suco de limatildeo eacute o que se apresenta as menores degradaccedilotildees do aacutecido ascoacuterbico no decorrer do armazenamento sendo esta degradaccedilatildeo de 279mgmL (7ordm dia) 238mgmL (14ordm dia) 228mgmL (21ordm dia) estatisticamente todos os dias de armazenamento apresentam diferenccedila significativa entre si

Na Figura 3 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de laranja no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

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Figura 3 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de laranja

Na abertura da embalagem o suco de laranja apresenta teor de aacutecido ascoacuterbico de 7474mgmL Valor este inferior ao obtido por Silva et al (2006) ao quantificarem o teor de aacutecido ascoacuterbico em sucos de laranja onde obtiveram teor de 8378mgmL e superior ao teor inicial de todos os sucos analisados no presente estudo No entanto a degradaccedilatildeo desse composto eacute maior nos dias 14 e 21 de armazenamento onde reduziram significativamente ateacute 2011mgmL quando se comparado ao dia 0 Os principais fatores que podem afetar a degradaccedilatildeo da vitamina C em suco de fruta incluem o tipo de processamento condiccedilotildees de estocagem tipo de embalagem oxigecircnio luz catalisadores metaacutelicos enzimas e pH (TEIXEIRA amp MONTEIRO 2006) Na Figura 4 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de abacaxi no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

Figura 4 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de abacaxi

Observa-se que ao decorrer do tempo de armazenamento assim como nos demais sucos haacute uma

degradaccedilatildeo do aacutecido ascoacuterbico quando se comparado os dias de armazenamento entre si os mesmos apresentam diferenccedila significativa Havendo uma pequena reduccedilatildeo de 419mgmL entre o dia 0 e 7 Poreacutem ao se avaliar todo o armazenamento se percebeu uma degradaccedilatildeo de 1149mgmL ao fim do armazenamento do suco sob refrigeraccedilatildeo Matsuura e Rolim (2002) ao avaliarem o suco de abacaxi integral e pasteurizado obtiveram teor de aacutecido ascoacuterbico de 209mgmL teor este inferior ao obtido no presente estudo ao completar 21 dias

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armazenamento sob refrigeraccedilatildeo Fato este que pode estar relacionado devido agraves diferenccedilas de acidez existentes entre as frutas Na Figura 5 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de uva no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

Figura 5 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de uva

No periacuteodo de 7 a 14 dias de armazenamento a degradaccedilatildeo do aacutecido ascoacuterbico natildeo apresenta diferenccedila estatiacutestica entre si mas diferiu do dia 0 e 21 ao niacutevel de 5 de probabilidade No entanto do dia 0 aos 21 dias observa-se uma degradaccedilatildeo em ateacute 99mgmL Contudo os resultados obtidos no presente estudo corroboram com os obtidos por Santana et al (2008) ao caracterizarem diferentes marcas de sucos de uva comercializado em duas regiotildees do Brasil obtiverem teores de aacutecido ascoacuterbico que variou de 1679 a 2429 mgmL Em funccedilatildeo da instabilidade da vitamina C recomenda-se que os sucos sejam consumidos logo apoacutes seu preparo Entretanto grande parte da populaccedilatildeo consome sucos fora do domiciacutelio principalmente em estabelecimentos comerciais onde nem sempre essa recomendaccedilatildeo eacute seguida Mesmo no proacuteprio domiciacutelio por vezes as atribuiccedilotildees do cotidiano natildeo permitem o consumo imediato do suco o que poderia causar a perda da funccedilatildeo do nutriente (LOPES et al 2017)

Conclusatildeo Em todos os sucos analisados no decorrer do armazenamento houveram perda nos teores de aacutecido ascoacuterbico sendo as maiores degradaccedilotildees ao fim de 21 dias de armazenamento e menores nos 7 primeiros dias Apenas o suco de uva apresentou uma pequena retenccedilatildeo desse composto quando se comparou os dias 7 e 14 de armazenamento Foi confirmado maiores degradaccedilotildees da vitamina C para o suco de laranja (2011mgmL) e a menor para o suco de limatildeo (745mgmL) indicando pequena reduccedilatildeo da vitamina durante o seu processamento Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico - CNPq pela bolsa de doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias ANDRANDE P F S Anaacutelise da conjuntura agropecuaacuteria safra 201617 Estado do Paranaacute Secretaria da Agricultura e do Abastecimento Departamento de Economia Rural 2016 Disponiacutevel em httpwwwagriculturaprgovbrarquivosFilederalPrognosticos2017Fruticultura_2016_17pdf Acesso em 26 de janeiro de 2019

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AQUINO A C M S CARNELOSSI M A G CASTRO A A Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico e dos pigmentos da polpa de acerola congelada por meacutetodos convencional e criogecircnico Boletim do Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos v29 n1 p147-156 2011 BRASIL Normas Analiacuteticas do Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos quiacutemicos e fiacutesicos para anaacutelises de alimentos 4deg ed 1deg ediccedilatildeo digital Satildeo Paulo 2008 1020p CAMELO C O Mercado internacional da amecircndoa da castanha de caju um panorama de 2003 a 2012 56f Trabalho de Conclusatildeo de Curso (Bacharelado em Gestatildeo do Agronegoacutecio) Universidade de Brasiacutelia Brasiacutelia 2014 CARDOSO A M R SANTOS A M S ALMEIDA F W B ALBUQUERQUE T P XAVIER A F C CAVALCANTI A L Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de sucos de frutas industrializados estudo in vitro Odonto v21 n41-42 p9-17 2013 DIONIacuteSIO A P SILVA L B C VIEIRA N M GOES T S WURLITZER N J BORGES M F BRITO E S IONTA M FIGUEIREDO R W Cashew-apple (Anacardium occidentale L) and yacon (Smallanthus sonchifolius) functional beverage improve the diabetic state in rats Food Research International v77 p171-176 2015 LAVINAS F C ALMEIDA N D MIGUEL M A L LOPES M L M VALENTE-MESQUITA V L Estudo da estabilidade quiacutemica e microbioloacutegica do suco de caju in natura armazenado em diferentes condiccedilotildees de estocagem Ciecircncia e Tecnologia de Alimentos v26 n4 p875-883 2006 LIMA V L A G MEacuteLO E A LIMA L S Avaliaccedilatildeo da qualidade de suco de laranja industrializado Boletim Centr Pesq Process Aliment v18 n1 p95-104 2000 LOPES F M C ROCHA C V B ORSI C P O Araraquara como capital mundial do suco de laranja uma abordagem interdisciplinar com enfoque na quantificaccedilatildeo e estabilidade da vitamina C In Encontro de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica e Tecnoloacutegica-EnICT 2 2017 Araraquara Anais Araraquara 2017 MAHAN L K ESCOTT S Alimentos nutriccedilatildeo e dietoterapia (Traduccedilatildeo de Krausersquos food nutrition e diet therapy 12th ed) Satildeo Paulo Roca 2010 MAIA G A SOUSA P H M SANTOS G M SILVA D S FERNANDES A G PRADO G M Efeito do processamento sobre componentes do suco de acerola Ciecircncia Tecnologia de Alimentos v27 n1 p130-134 2007 MATSUURA F C A U ROLIM R B Avaliaccedilatildeo da adiccedilatildeo de Suco de acerola em suco de abacaxi visando agrave produccedilatildeo de um ldquoblendrdquo com alto teor de Vitamina C Revista Brasileira de Fruticultura v24 n1 p138-141 2002 MORAIS A L F Propriedades antioxidantes de bebidas e chaacutes preparados a partir de diferentes formulaccedilotildees 89f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Controle de Qualidade) Faculdade de Farmaacutecia Universidade do Porto Porto 2011 PHILLIPS K M TARRAGO-TRANI M T GEBHARDT S E EXLER J PATTERSON K Y HAYTOWITZ D B PEHRSSON P R HOLDEN J M Stability of vitamin C in frozen raw fruit and vegetable homogenates Journal of Food Composition and Analysis v23 p253-259 2010 PINEDO R A Estudo da estabilizaccedilatildeo da polpa de camu-camu (Myciaria dubia (NBK) VcVaugh) congelada visando a manutenccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico e antocianinas 180f Tese (Doutorado em Engenharia Quiacutemica) Universidade Estadual de Campinas Campinas 2007 PINHEIRO A M FERNANDES A G FAI A E C PRADO G M SOUSA P H M MAIA G A Avaliaccedilatildeo quiacutemica fiacutesico-quiacutemica e microbioloacutegica de sucos de frutas integrais abacaxi caju e maracujaacute Ciecircnc Tecnol Aliment v26 n1 p98-103 2006 SANTANA M T A SIQUEIRA H D REIS K C D LIMA L D O SILVA R J L Caracterizaccedilatildeo de diferentes marcas de sucos de uva comercializados em duas regiotildees do Brasil Ciecircncia e Agrotecnologia v32 n3 p882-886 2008 SILVA P D LOPES M L M VALENTE-MESQUITA V L Efeito de diferentes processamentos sobre o teor de aacutecido ascoacuterbico em suco de laranja utilizado na elaboraccedilatildeo de bolo pudim e geleia Ciecircncia e Tecnologia de Alimentos v26 n3 p678-682 2006 SOUZA L F S DOMINGOS L F FARIAS V L S LUZIA D M M Avaliaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica e estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em sucos de frutas comercializados no municiacutepio de Frutal Minas Gerais Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentaacutevel v12 n4 p791-787 2017 TEIXEIRA M MONTEIRO M Degradaccedilatildeo da vitamina C em suco de fruta Alimentos e Nutriccedilatildeo v17 n2 p219-227 2006 VIEIRA M C TEIXEIRA A A SILVA C L M Mathematical modeling of thermal degradation kinetics of vitamin C in cupuaccedilu (Theobroma grandiflorum) nectar Journal of Food Engineering v43 p1-7 2000

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Capiacutetulo 12

DETERMINACcedilAtildeO DE MODELO MATEMAacuteTICO NA SECAGEM DO SORGO (Sorghum bicolor (L) Moench)

1Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva 2Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro

3Newton Carlos Santos 4Sacircmela Leal Barros

5Amanda Priscila Silva Nascimento 6Ana Juacutelia de Brito Arauacutejo

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande - PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III Bananeiras ndash PB victor_herberthotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina

Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB ajuliaaraujogmailcom

Introduccedilatildeo O sorgo (Sorghum bicolor (L) Moench) pertencente agrave famiacutelia Poaceae representa o terceiro maior cereal cultivado nos Estados Unidos e o quinto maior gratildeo cultivado no mundo depois do trigo do arroz do milho e da cevada Eacute uma cultura agriacutecola ruacutestica com aptidatildeo para aacutereas tropicais subtropicais e temperadas tolerante a estresses abioacuteticos e podendo ser cultivado em diferentes tipos de solos e sob condiccedilotildees salinas (ALMODARES amp HADI 2009 VASILAKOGLOU et al 2011) Eacute cultivada especialmente nas regiotildees aacuteridas e semiaacuteridas As principais aacutereas de produccedilatildeo de sorgo hoje incluem grandes planiacutecies da Ameacuterica do Norte Aacutefrica Subsaariana nordeste da China e o planalto Deccan da Iacutendia central Argentina Nigeacuteria Egito e Meacutexico (AWIKA amp ROONEY 2004) Em todo o mundo existem mais de 7 mil genoacutetipos do cereal e o seu cultivo eacute de extrema importacircncia nos continentes asiaacutetico e africano aleacutem de outras regiotildees semiaacuteridas do mundo nas quais eacute utilizado diretamente na alimentaccedilatildeo humana Nos paiacuteses ocidentais como nos Estados Unidos na Austraacutelia e no Brasil o sorgo eacute cultivado essencialmente para alimentaccedilatildeo animal podendo ser utilizado tanto na produccedilatildeo de silagem biomassa aacutelcool ou gratildeo (BORGHI et al 2016) A aacuterea cultivada de sorgo no Brasil estaacute estimada em 6265 mil hectares com uma produccedilatildeo de gratildeos de 1845 milhotildees toneladas e produtividade meacutedia de 297 toneladas O Estado de Goiaacutes lidera a produccedilatildeo nacional com 8515 mil toneladas Em segundo lugar com 4997 mil toneladas estaacute Minas Gerais e em terceiro Mato Grosso com 2915 mil toneladas (CONAB 2017) Devido a adaptabilidade da cultura a diversas zonas climaacuteticas climas tropicais e temperados a alta eficiecircncia na utilizaccedilatildeo de aacutegua e a produccedilatildeo elevada de biomassa lignoceluloacutesica resistecircncia a fungos e micotoxinas Estas caracteriacutesticas satildeo o diferencial do sorgo com relaccedilatildeo a cultura dos outros cereais e permitem a sua expansatildeo em regiotildees de cultivo com distribuiccedilatildeo irregular de chuvas A planta de sorgo se adapta a uma ampla variaccedilatildeo de ambientes e produz sob condiccedilotildees desfavoraacuteveis para a maioria dos outros cereais (MAGALHAtildeES et al 2015) O sorgo natildeo possui gluacuteten em sua composiccedilatildeo e portanto torna-se uma boa fonte de energia livre de gluacuteten ideal para as pessoas que sofrem de alergias de trigo ou gluacuteten Eacute rico em fibras e minerais aleacutem de possuir uma quantidade suficiente de carboidratos (72) proteiacutenas (116) e gordura (19) O amido eacute o principal constituinte do gratildeo O tamanho a forma e a composiccedilatildeo dos gracircnulos de amido do sorgo satildeo similares aos do milho A proteiacutena do gratildeo de sorgo conteacutem globulina de albumina (15) prolamina (26) e glutelina (44) O sorgo em geral eacute uma rica fonte de fibras e vitaminas do complexo B (GOPALAN et al 2000 PATIL et al 2010) O sorgo vem despontando como uma alternativa altamente viaacutevel para uso na alimentaccedilatildeo humana em razatildeo principalmente de quatro fatores 1) natildeo possui gluacuteten por isso eacute totalmente seguro para o desenvolvimento de produtos para os celiacuteacos ou seja indiviacuteduos portadores de doenccedila celiacuteaca

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2) apresenta valor nutricional semelhante ao milho poreacutem o sabor eacute neutro o que eacute uma grande vantagem na induacutestria de alimentos 3) apresenta menor custo de produccedilatildeo vislumbrando a possibilidade de reduccedilatildeo dos custos na induacutestria alimentiacutecia 4) apresenta uma variedade de compostos bioativos com elevada capacidade antioxidante com potencial para utilizaccedilatildeo em produtos com apelo funcional ou seja de promoccedilatildeo agrave sauacutede (PEREIRA FILHO amp RODRIGUES 2015)

As etapas referentes ao processo preacute-colheita colheita e poacutes colheita satildeo decisivos para a qualidade dos produtos agriacutecolas em geral bem como dos gratildeos de sorgo Visando reduzir as perdas relacionadas as etapas poacutes-colheita como tambeacutem garantir a produccedilatildeo de alimentos de qualidade a agroinduacutestria tem investido em estudos e aplicaccedilotildees de tecnologias que proporcionam ao produto uma maior vida uacutetil Com a perspectiva de crescimento da cultura do sorgo aumenta-se a necessidade do aprimoramento de teacutecnicas de produccedilatildeo colheita e secagem para garantir a sustentabilidade do sistema (BOTELHO et al 2015 SILVA et al 2018)

Na fase de poacutes-colheita a secagem eacute o processo mais utilizado para assegurar a qualidade e estabilidade dos produtos vegetais pois a diminuiccedilatildeo do teor de aacutegua do material reduz a atividade bioloacutegica na massa de gratildeos assim como as mudanccedilas quiacutemicas e fiacutesicas que ocorrem durante o armazenamento Aleacutem da reduccedilatildeo na da deterioraccedilatildeo dos alimentos a secagem possibilita o desenvolvimento de novos produtos (ARAUacuteJO et al 2014)

De acordo com Park (2001) a secagem eacute uma das operaccedilotildees unitaacuterias aplicadas com o objetivo de melhorar a estabilidade do alimento por meio da retirada de aacutegua de um material mediante a evaporaccedilatildeo Neste processo estatildeo envolvidos mecanismos simultacircneos de transferecircncia de calor e massa A troca de energia sob a forma de calor eacute motivada pela diferenccedila de temperatura entre o alimento e o ar aquecido do aparelho enquanto agrave de massa se daacute devido agrave diferenccedila da pressatildeo parcial de vapor da corrente de ar e do produto ocasionando o arraste do vapor do alimento As curvas de secagem oferecem informaccedilotildees valiosas para entender o mecanismo de migraccedilatildeo de aacutegua do produto bem como seus paracircmetros cineacuteticos de secagem (CHEN et al 2012) O estudo do processo de secagem fornece informaccedilotildees relativas ao comportamento do fenocircmeno de transferecircncia de calor e massa entre o material bioloacutegico e o elemento de secagem normalmente ar atmosfeacuterico aquecido ou natildeo essas informaccedilotildees satildeo fundamentais para o projeto operaccedilatildeo e simulaccedilatildeo de sistemas de secagem e secadores (CORREcircA et al 2003)

O coeficiente de difusatildeo eacute um importante paracircmetro utilizado para analisar a cineacutetica de secagem pois permite avaliar e comparar a velocidade de secagem de produtos com tamanhos formas e texturas diferentes Aleacutem disso por meio da anaacutelise da dependecircncia do coeficiente de difusatildeo com a temperatura podem-se determinar alguns iacutendices termodinacircmicos que possibilitam avaliar energeticamente o processo de secagem Atraveacutes da segunda lei de Fick que retrata a teoria da difusatildeo liacutequida se calcula o coeficiente de difusatildeo teoacuterico que estabelece uma relaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo com o gradiente de concentraccedilatildeo de um meio (BOTELHO et al 2015) No caso especiacutefico do sorgo a literatura eacute escassa apesar da espeacutecie ter comeccedilado a despertar interesse com ecircnfase nas caracteriacutesticas agronocircmicas e alimentares devido agraves caracteriacutesticas do gratildeo Considerando a relevacircncia do processo de secagem e as caracteriacutesticas do gratildeo de sorgo o presente trabalho tem o objetivo de realizar a cineacutetica de secagem do sorgo em diferentes temperaturas de ar de secagem de 40 50 60 70 e 80⁰C e ajustar diferentes modelos matemaacuteticos aos dados experimentais da secagem selecionando aquele que melhor descreve o fenocircmeno Aleacutem de determinar a difusividade efetiva de massa considerando a geometria de um cilindro infinito Material e Meacutetodos

O sorgo (Sorghum bicolor (L) Moench) foi adquirido no municiacutepio de Sumeacute-PB As amostras foram encaminhadas e os experimentos foram realizados no Laboratoacuterio de Secagem pertencente agrave Unidade Acadecircmica de Engenharia Alimentos da Universidade Federal de Campina Grande Campus Campina Grande - PB

Cineacutetica de secagem As amostras foram colocadas em bandejas de accedilo inoxidaacutevel e uniformemente espalhadas formando uma camada fina Para iniciar o experimento as bandejas foram colocadas em um secador com circulaccedilatildeo de ar com velocidade de ar de 15 ms para a realizaccedilatildeo das cineacuteticas de secagem nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC no iniacutecio e no final das secagens foram determinadas as massas secas e calculados os teores de aacutegua de acordo com IAL (2008)

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Atraveacutes dos dados experimentais foi possiacutevel calcular os valores da razatildeo do teor de aacutegua (Equaccedilatildeo 1) Com o caacutelculo da razatildeo de teor de aacutegua do sorgo traccedilaram-se as curvas da cineacutetica de secagem representada pela razatildeo do teor de aacutegua em funccedilatildeo do tempo de secagem em minutos aplicando os modelos matemaacuteticos (Tabela 1) de Newton Page e Exponencial de dois termos para ajustar os dados experimentais

119877119883 =119883119887119904minus119883119890

119883119887119904(119894119899119894119888119894119886119897)minus119883119890 (Eq1)

Onde RX = Razatildeo de umidade (Adimensional) Xe = Teor de aacutegua de equiliacutebrio em base seca Xbs = Teor de aacutegua em base seca Xbs (inicial) = Teor de aacutegua inicial em base seca

Tabela 1 Modelos matemaacuteticos utilizados para descrever o processo de secagem

Anaacutelise estatiacutestica

Para anaacutelise dos ajustes dos modelos matemaacuteticos aos dados experimentais foi utilizado o programa computacional STATISTICA versatildeo 7 utilizando-se a anaacutelise de regressatildeo natildeo-linear pelo meacutetodo Quasi-Newton Os modelos foram selecionados tomando-se como paracircmetro a magnitude do coeficiente de determinaccedilatildeo (R2) e do desvio quadraacutetico meacutedio (DQM) (Equaccedilatildeo 5)

n

i

pred

N

RXRXDQM

1

exp sup2 (Eq5)

Em que RXexp = Razatildeo de teor de aacutegua obtida experimentalmente RXpre = Razatildeo de teor de aacutegua predita pelo modelo matemaacutetico N = nuacutemero de observaccedilotildees ao longo da cineacutetica de secagem

Caacutelculo da difusividade efetiva (Def) A difusividade efetiva foi obtida por meio do ajuste do modelo matemaacutetico da difusatildeo liacutequida descrita pela Equaccedilatildeo (6) aos dados experimentais da secagem do sorgo fazendo uso de soluccedilotildees analiacuteticas e considerando a condiccedilatildeo de contorno convectiva considerando-se a forma geomeacutetrica do produto como cilindro infinito devido a sua geometria desconsiderando-se a contraccedilatildeo volumeacutetrica (LUIKOV 1968) A otimizaccedilatildeo foi feita usando o programa Convectivo (SILVA amp SILVA 2008) O Convectivo eacute usado para estudar processos de difusatildeo de aacutegua com dados experimentais conhecidos para as seguintes geometrias parede infinita cilindro infinito esfera cilindro finito e paralelepiacutepedo seguindo as Equaccedilotildees 6 7 8 e 9

t

R

DefBXXXtX n

n

neqeq

2

216

1

0 exp

(Eq6)

Onde 119883(119905) o teor de umidade no instante t 119883119890119902 o teor de umidade para trarrinfin 1198830 o teor de umidade

para t=0 R o raio Def a difusividade efetiva t o tempo O paracircmetro Bn eacute dado pela Equaccedilatildeo 7

222

24

nn

n

Bi

BiB

(Eq7)

Modelo Equaccedilatildeo Newton RX = exp(- Kt) (Eq2)

Page RX= exp(-k x tn) (Eq3)

Exponencial de dois termos RX=aexp(-kt)+(1-a)exp(-kat) (Eq4)

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O nuacutemero de Biot eacute obtido de acordo com a Equaccedilatildeo 8

Def

hRBi

(Eq8)

Onde h o coeficiente convectivo de transferecircncia de massa R o raio Def a difusividade

Sabendo-se que a Equaccedilatildeo 9 eacute caracteriacutestica de um cilindro infinito

BiJ

J n

n

n

1

0

(Eq9) Onde J1 funccedilatildeo de Bessel de primeiro tipo e primeira ordem J0 funccedilatildeo de Bessel de primeiro tipo e ordem zero Bi nuacutemero de Biot micron raiacutezes caracteriacutestica de um cilindro infinito Resultados e Discussatildeo Na Tabela 2 se encontra expresso os valores dos paracircmetros obtidos para os modelos matemaacuteticos Newton Page e Exponencial de dois termos ajustados aos dados experimentais das cineacuteticas de secagem do sorgo foram obtidos os coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) e os desvio quadraacutetico meacutedio (DQM) para a temperatura de 40 50 60 70 e 80degC Tabela 2 Paracircmetros de ajuste dos modelos matemaacuteticos utilizados na prediccedilatildeo da cineacutetica de secagem do sorgo nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC

R2 coeficientes de determinaccedilatildeo DQM desvios quadraacuteticos meacutedios k constante de secagem ldquoardquo ldquonrdquo paracircmetros dos modelos matemaacuteticos E expoente em base 10

Atraveacutes da Tabela 2 se verifica que todos os dados obtidos para a secagem de sorgo se ajustam

bem aos modelos matemaacuteticos de Newton Page e Exponencial de dois termos apresentando coeficientes de determinaccedilatildeo superiores a 98 e baixos valores de DQM O modelo de Page se adequa bem aos dados experimentais obtidos resultando em coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) superiores a 99 o menor DQM obtido nesse modelo eacute na temperatura de 40degC (140E-02) valor inferior aos obtidos nos demais modelos estudados O modelo Exponencial de dois

Modelos Paracircmetro de ajuste Newton K - - R2 DQM

40 degC 0004815 099886 171E-02 50 degC 0006865 099323 292E-02 60 degC 0011109 098203 583E-02 70 degC 0015218 098659 509E-02 80degC 0018929 098894 469E-02 Page K N - R2 DQM 40 degC 0003623 1054283 099922 140E-02 50 degC 0014225 0850025 099784 229E-02 60 degC 0032677 0748537 099713 234E-02 70 degC 0038874 0762641 099775 221E-02 80degC 0044168 0773152 099701 244E-02

Exponencial de dois termos

K a - R2 DQM

40 degC 0054936 0003202 099876 177E-02 50 degC 0057285 0006039 099462 320E-02 60 degC 0058300 0100179 099863 186E-02 70 degC 0777903 0204860 099607 280E-02 80degC 1493508 0238488 09961 278E-02

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termos apresenta valores R2 superiores a 99 e baixos valores de DQM (177E-02 a 320E-02) em que o menor valor para o DQM eacute o obtido tambeacutem na temperatura de 40degC Indicando assim uma representaccedilatildeo satisfatoacuteria do processo de secagem nas condiccedilotildees estudadas para estes modelos

Com relaccedilatildeo ao modelo de Newton os valores do coeficiente de determinaccedilatildeo (R2) se apresentam superiores a 99 Contudo quando a temperatura do ar aplicada no processo de secagem convectiva eacute superior a 60degC ocorre uma diminuiccedilatildeo no R2 para 98 Aleacutem de haver um coeficiente abaixo de 99 nas trecircs temperaturas este modelo apresenta valores superiores de DQM quando comparado aos demais modelos aplicados no processo variando de 171E-02 na temperatura de 40degC e 583E-02 na temperatura de 60degC indicando menor precisatildeo na descriccedilatildeo da secagem do sorgo

Pessoa et al (2011) ao realizarem secagem convectiva em gratildeos de sorgo em camada fina verificaram que dentre os modelos ajustados aos dados experimentais da cineacutetica de secagem dos gratildeos de sorgo a equaccedilatildeo de Midilli apresentou os maiores valores de coeficientes de determinaccedilatildeo e os menores desvios quadraacuteticos meacutedios Esteca et al (2017) ao estudarem a cineacutetica de secagem do sorgo concluiacuteram que os modelos de Page e Overhults foram aqueles que melhor se ajustaram aos dados experimentais fato comprovado pelo coeficiente de correlaccedilatildeo (R2)

Segundo Martins et al (2014) ao selecionar um modelo natildeo linear para descrever um processo de secagem torna-se necessaacuterio avaliar natildeo somente os valores de R2 mas se deve considerar tambeacutem os desvios quadraacuteticos meacutedios (DQM) Pode-se inferir que dentre os modelos aplicados o modelo de Page apresenta melhor ajuste aos dados experimentais pois apresenta um R2 mais proacuteximo de 1 e o menor valor de DQM representando maior confiabilidade do modelo na descriccedilatildeo do processo de secagem quando comparado aos demais modelos estudados

Constata-se que a temperatura do ar aplicada no processo de secagem possui grande influecircncia sobre o paracircmetro ldquokrdquo que corresponde a constante da taxa de secagem nos modelos matemaacuteticos empregados tal paracircmetro aumenta com a elevaccedilatildeo da temperatura evidenciando tambeacutem a diminuiccedilatildeo do tempo necessaacuterio para a realizaccedilatildeo do processo de secagem Santos et al (2018) obtiveram resultados semelhantes nos seus estudos sobre secagem

Segundo Correcirca et al (2007) no modelo de Page o paracircmetro ldquonrdquo indica a resistecircncia interna do produto estudado ao processo de transferecircncia de massa A maior resistecircncia do produto ao processo de secagem ocorre na temperatura de 40degC e a menor resistecircncia do produto ocorre na temperatura de 70degC Este paracircmetro apresenta correlaccedilatildeo com a temperatura aplicada e varia de 0748537 a 1054283 poreacutem nas temperaturas de 70 e 80degC os dados obtidos para este paracircmetro satildeo semelhantes Nas Figuras 1 2 e 3 observa-se a cineacutetica de secagem do sorgo em camada fina a diferentes temperaturas de ar de secagem para os modelos de Newton Page e Exponencial de dois termos Observa-se que o aumento da temperatura reduz o tempo de secagem aumentando a taxa de perda de aacutegua O tempo de secagem varia de 630 a 390 minutos sendo o maior e menor tempo respectivamente para as temperaturas de 40 e 80degC

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Figura 1 Curvas de secagem do sorgo obtido pelo modelo matemaacutetico de Newton

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Figura 2 Curvas de secagem do sorgo obtido pelo modelo matemaacutetico de Page

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Figura 3 Curvas de secagem do sorgo obtido pelo modelo matemaacutetico Exponencial de dois termos

Os valores obtidos para difusividade efetiva de massa das cinco temperaturas estudadas se

apresentam na Tabela 3

Tabela 3Resultados das secagens utilizando o modelo de difusatildeo liacutequida Temperatura (degC) Difusividade efetiva (m2s)

40 535E-09 50 649E-09 60 103E-09 70 114E-09 80 142E-09

Atraveacutes da Tabela 3 observa-se que a temperatura aplicada no processo secagem eacute diretamente proporcional a difusividade efetiva calculada variando de 535E-09 a 142E-09 Estes valores foram superiores aos obtidos por Jittanit (2011) que ao estudar a secagem de sementes de aboacutebora obteve valores de 376E-10 a 509E-10 para as temperaturas de 60 70 e 80degC e Silva et al (2018) que ao analisar a secagem de sementes de melatildeo obtiveram valores de difusividade que variaram de 155E-10 a 2091E-10 para as temperaturas de ar de secagem de 35 40 45 e 50degC

Botelho et al (2015) constataram que o coeficiente de difusatildeo efetivo dos gratildeos de sorgo aumentou com a elevaccedilatildeo da temperatura do ar de secagem para ambas as cultivares BRS 308 e NIDERA A 9721 de sorgo A dependecircncia desse coeficiente com a temperatura de secagem eacute frequentemente observada na maioria dos estudos de secagem de gratildeos em que se busca determinar esse coeficiente Apesar do sorgo ser um tipo de gratildeo predominantemente amilaacuteceo algumas variaccedilotildees fiacutesicas que ocorrem devido agrave caracteriacutestica varietal como a relaccedilatildeo superfiacutecie-volume e o tamanho meacutedio dos gratildeos podem interferir na velocidade de secagem Segundo Pereira et al (2018) a difusividade efetiva representa o fluxo de aacutegua ao sair do produto durante a secagem Sendo assim se pode observar na Tabela 3 que na medida em que se aumenta o gradiente de temperatura maior eacute o valor obtido para este paracircmetro pois em temperaturas inferiores como a de 40degC as moleacuteculas de aacutegua sofrem maior resistecircncia ao sair do corpo devido a sua composiccedilatildeo e estrutura fiacutesica fazendo com que a aacutegua seja mais ligada agraves moleacuteculas que constituem a massa seca Constata-se portanto que quanto maior eacute a temperatura empregada no processo menor eacute a resistecircncia proporcionada pelo produto para a transferecircncia de massa

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Conclusatildeo Os modelos empregados neste estudo ajustaram-se bem aos dados experimentais podendo ser utilizados nas prediccedilotildees das cineacuteticas de secagem nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC

O modelo Page apresentou o melhor valor para o R2 na secagem a 40degC e o menor DQM foi observado para a secagem tambeacutem a 40degC

A cineacutetica de secagem do sorgo mostra que a temperatura eacute a variaacutevel de maior influecircncia no processo e

que o tempo de secagem do sorgo diminuiu em funccedilatildeo do aumento da temperatura de secagem

Agradecimentos Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico- CNPq pela bolsa de

doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias ALMODARES A HADI M R Production of bioethanol from sweet sorghum A review African Journal of Agricultural Research v4 n9 p772-780 2009 ARAUacuteJO W D GONELI A L D SOUZA C M A GONCcedilALVES A A VILHASANTIS H C B Propriedades fiacutesicas dos gratildeos de amendoim durante a secagem Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental v18 p279ndash286 2014 AWIKA J M ROONEY L W Sorghum phytochemicals and their potential aspects on human health Phytochemistry v65 p1199-1221 2004 BORGHI E GOTIJO NETO M M RESENDE A V PEREIRA FILHO I A CORREA L V T Importacircncia econocircmica anaacutelise conjuntural estrateacutegias de manejo e recomendaccedilotildees teacutecnicas para o cultivo de sorgo graniacutefero no Estado de Goiaacutes Embrapa Milho e Sorgo-Documentos (INFOTECA-E) 2016 BOTELHO F M GARCIA T R B VIANA J L BOTELHO S C C SOUSA A M B Cineacutetica de secagem e determinaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo efetivo de gratildeos de sorgo Revista Brasileira de Milho e Sorgo v14 n2 p260-272 2015 CHEN D ZHANG Y ZHU X Drying kinetics of rice straw under isothermal and nonisothermal conditions A comparative study by thermogravimetric analysis Energy amp Fuels v26 n7 p4189-4194 2012 CONAB Companhia Nacional de Abastecimento Acompanhamento da safra brasileira gratildeos safra 20162017ndash 1ordm Levantamento 2017 Disponiacutevel em httpwwwconabgovbrOlalacmsuploadsarquivoshttpwwwconabgovbrOlalaCMSuploadsarquivos 17_10_16_16_34_39_graos_outubro_2017pdf Acesso em 24 de janeiro de 2019 CORREcircA P C ARAUacuteJO E F AFONSO JUacuteNIOR P C Determinaccedilatildeo dos paracircmetros de secagem em camada delgada de sementes de milho doce (Zea mays L) Revista Brasileira de Milho e Sorgo v2 p110-119 2003 CORREcircA P C RESENDE O MARTINAZZO A P GONELI A L G BOTELHO F M Modelagem matemaacutetica para a descriccedilatildeo do processo de secagem do feijatildeo (Phaseolus vulgaris L) em camadas delgadas Engenharia Agriacutecola v27 n2 p501-510 2007 ESTECA G F BRITO R C BEacuteTTEGA R Caracterizaccedilatildeo fiacutesica e cineacutetica de secagem de sorgo (Sorghum bicolor l Moench) In Congresso Brasileiro de Engenharia Quiacutemica em Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica 12 2017 Satildeo Paulo AnaisSatildeo Paulo Blucher 2017 p2159-2164 GOPALAN C SASTRY B V BALSUBRAMANYAM S C Nutritive Value of Indian Foods National Institute of Nutrition ICMR Hyderabad 2000 IAL Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p JITTANIT W Kinetics and temperature dependent moisture diffusivities of pumpkin seeds during drying Kasetsart Journal-Natural Science v45 n1 p147-158 2011 LUIKOV A V Analytical Heat Diffusion Theory Academic Press Inc Ltd London 1968 MAGALHAtildeES P C SOUZA T C de SCHAFFERT R E Ecofisiologia In RODRIGUES J A S (Ed) Cultivo do sorgo 9 ed Sete Lagoas Embrapa Milho e Sorgo 2015 (Embrapa Milho e Sorgo Sistema de Produccedilatildeo 2) MARTINS J J A MARQUES J I SANTOS D C ROCHA A P T Modelagem matemaacutetica da secagem de cascas de mulungu Bioscience Journal v30 n6 p1652-1660 2014

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PARK K J YADO M K M BROD F P R Estudo de secagem de pecircra bartlett (Pyrus sp) em fatias Ciecircncia e Tecnologia em Alimentos v21 n3 p288-292 2001 PATIL P B SAJJANAR G M BIRADAR B D PATIL H B DEVARNAVADAGI S B Technology of hurda production by microwave oven Journal of Dairying Foods and Home Sciences v29 p232-236 2010 PEREIRA FILHO I A RODRIGUES J A S Sorgo o produtor pergunta a Embrapa responde Embrapa Milho e Sorgo-Document Brasiacutelia-DF 2015 PEREIRA J C A SILVA R C ARAUJO K T A GOMES J P SILVA W P Cineacutetica de secagem de diferentes frutas comuns em feiras orgacircnicas In Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e da Agronomia 2018 Maceioacute Anais Maceioacute 2018 PESSOA T GALDINO P O GURJAtildeO G C GURJAtildeO F F MATA M E R M C Secagem convectiva de gratildeos de sorgo em camada fina por secador de leito fixo Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentaacutevel v6 n1 p247-255 2011 SANTOS H H RODOVALHO R S SILVA D P MORGADO V N M Drying kinetics of passion fruit seeds Cientiacutefica v46 n1 p49-56 2018 SILVA I L SILVA H W D CAMARGO F R FARIAS H F FREITAS E D F Secagem e difusividade de sementes de melatildeo Revista de Ciecircncias Agraacuterias v41 n2 p21-30 2018 SILVA L C M RESENDE O FERREIRA W N J OLIVERIA D E C SOUZA D G RODRIGUES G B Difusatildeo liacutequida durante a secagem de gratildeos de sorgo graniacutefero em diferentes condiccedilotildees In Congresso Estadual de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica e Tecnoloacutegica do IF Goiano 7 2018 Rio Verde AnaisRio Verde 2018 SILVA W P SILVA C M D P S Convectivo Adsorccedilatildeo e Dessorccedilatildeo Versatildeo 32 (2008 - 2018) Disponiacutevel em httpzeusdfufcgedubrlabfitConvectivehtm Acesso em 23 de janeiro de 2019 VASILAKOGLOU I DHIMA K KARAGIANIANNIDIS N GATSIS T Sweet sorghum productivity for biofuels under increased soil salinity and reduced irrigation Fields Crops Research v120 n1 p38-46 2011

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Seccedilatildeo Geociecircncias

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Capiacutetulo 13

POTENCIAL DE IRRIGACcedilAtildeO DOS SOLOS DA AacuteREA DE TRANSPOSICcedilAtildeO DO RIO SAtildeO FRANCISCO NO ESTADO DA PARAIacuteBA

Paulo Roberto Megna Francisco1

Gutemberg da Silva Silvino2

Vera Lucia Antunes de Lima3

Joatildeo Miguel de Moraes Neto4 Hayssa Thyara Silva Barreto5

1Dr em Eng Agriacutecola UEPB Campina Grande-PB paulomegnagmailcom 2Dr Prof Associado UFPB Areia-PB guttembergsgmailcom

3Dra Profa Titular UFCG Campina Grande-PB antuneslimagmailcom 4Dr Prof Titular UFCG Campina Grande-PB jmiguelmoraeshotmailcom

5Graduanda em Eng Agriacutecola UFCG Campina Grande-PB hayssathyarahotmailcom Introduccedilatildeo

O Projeto de Integraccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco com as Bacias Hidrograacuteficas do Nordeste Setentrional eacute a mais importante accedilatildeo estruturante no acircmbito da poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos tendo por objetivo a garantia de aacutegua para o desenvolvimento socioeconocircmico dos estados mais vulneraacuteveis agraves secas Neste sentido ao mesmo tempo em que garante o abastecimento por longo prazo de grandes centros urbanos da regiatildeo e de centenas de pequenas e meacutedias cidades o projeto beneficia aacutereas do interior com razoaacutevel potencial econocircmico estrateacutegicas no acircmbito de uma poliacutetica de desconcentraccedilatildeo do desenvolvimento polarizado ateacute hoje quase exclusivamente pelas capitais dos estados Ao interligar os accediludes estrateacutegicos do Nordeste Setentrional com o rio Satildeo Francisco o projeto iraacute permitir no Estado da Paraiacuteba o aumento da garantia da oferta hiacutedrica a reduccedilatildeo dos conflitos existentes na bacia do Paraiacuteba uma melhor e mais justa distribuiccedilatildeo espacial da aacutegua ofertada pelos accediludes (BRASIL 2017)

De acordo com Sampaio et al (2011) nas uacuteltimas deacutecadas a irrigaccedilatildeo tem desempenhado papel indispensaacutevel ao incremento da produtividade de culturas baacutesicas possibilitando o desenvolvimento econocircmico de muitas regiotildees e ao mesmo tempo incorporando novas aacutereas ao processo produtivo garantindo com isso o abastecimento interno e ampliando as exportaccedilotildees de produtos agriacutecolas

Conforme Amaral (2005) o uso da irrigaccedilatildeo viabiliza a produccedilatildeo agriacutecola especialmente em aacutereas aacuteridas e semiaacuteridas como no caso do Nordeste brasileiro onde a escassez hiacutedrica representa uma seacuteria limitaccedilatildeo para o desenvolvimento socioeconocircmico que se traduz em baixos niacuteveis de renda e padrotildees insatisfatoacuterios de nutriccedilatildeo sauacutede e saneamento de parcela representativa da sua populaccedilatildeo A adoccedilatildeo e a aplicaccedilatildeo de metodologias atualizadas de classificaccedilatildeo de terras para a irrigaccedilatildeo podem permitir o planejamento do uso da terra com vistas ao desenvolvimento sustentaacutevel Essas accedilotildees poderiam minimizar a degradaccedilatildeo das terras eou da baixa taxa de retorno econocircmico que afetam em muitos casos o pleno sucesso dos projetos irrigados

A praacutetica da irrigaccedilatildeo no entanto tem sido apresentada por vaacuterios especialistas como a teacutecnica mais adequada para garantir a produccedilatildeo agriacutecola e reduzir os riscos de perdas em virtude das variaccedilotildees pluviomeacutetricas ocorridas na maior parte do Nordeste brasileiro (SOUSA et al 2003) Esses riscos satildeo constantes em regiatildeo caracterizada por clima semiaacuterido com ocorrecircncias frequentes de perdas de rendimento a cada safra agriacutecola especialmente em cultivos natildeo irrigados (SOUZA et al 2007)

Devido agrave crescente necessidade de um planejamento adequado e sustentaacutevel das atividades humanas o entendimento dos ecossistemas e principalmente da prestaccedilatildeo de serviccedilos ambientais por esses ambientes tornou-se imperativo (SANCHEZ et al 2009) O conhecimento dos recursos naturais (solos clima vegetaccedilatildeo e relevo) constitui parte do embasamento indispensaacutevel para a avaliaccedilatildeo do potencial de uso das terras Estas informaccedilotildees combinadas com os contextos sociais econocircmicos e culturais levam agrave possibilidade de anaacutelise das oportunidades das restriccedilotildees e dos impactos ligados ao uso da terra Desse modo eacute possiacutevel identificar aacutereas com maior ou menor aptidatildeo para as mais diversas atividades sejam agriacutecolas ou natildeo considerando aspectos de equidade e justiccedila social e responsabilidade no uso dos recursos naturais visando benefiacutecios coletivos (BENEDETTI et al 2008)

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A expressatildeo ldquodiagnoacutestico ambientalrdquo tem sido usada com diferentes conotaccedilotildees por oacutergatildeos ambientais universidades associaccedilotildees profissionais etc Contudo diagnoacutestico ambiental pode ser definido como o conhecimento de todos os componentes ambientais de uma determinada aacuterea para a caracterizaccedilatildeo da sua qualidade ambiental (PAULINO 2010) Portanto elaborar um diagnoacutestico ambiental eacute interpretar a situaccedilatildeo ambiental dessa aacuterea a partir da interaccedilatildeo e da dinacircmica de seus componentes quer relacionado aos elementos fiacutesicos e bioloacutegicos quer aos fatores socioculturais A caracterizaccedilatildeo da situaccedilatildeo ou da qualidade ambiental pode ser realizada com objetivos diferentes Um deles eacute servir de base para o conhecimento e o exame da situaccedilatildeo ambiental visando traccedilar linhas de accedilatildeo ou tomar decisotildees para prevenir controlar e corrigir problemas ambientais como poliacuteticas ambientais e programas de gestatildeo ambiental (VERDUM amp MEDEIROS 2002)

Os fenocircmenos terrestres vecircm sendo a cada dia mais bem compreendidos com a adoccedilatildeo de uma abordagem multi e interdisciplinar por meio da integraccedilatildeo do estudo das diversas variaacuteveis que controlam os sistemas naturais mesmo que modificados em relaccedilatildeo aos originais como por exemplo os ecossistemas agriacutecolas (VIDAL-TORRADO et al 2005)

Conforme Francisco et al (2012) na atualidade o avanccedilo da tecnologia da informaccedilatildeo a disponibilizaccedilatildeo de imagens de sateacutelite em altas resoluccedilotildees e de programas computacionais para a anaacutelise ambiental houve um grande avanccedilo nos estudos relacionados agrave gestatildeo dos recursos naturais Neste contexto o geoprocessamento surge como uma disciplina que utiliza um conjunto de teacutecnicas matemaacuteticas e computacionais na forma de programas o sistema de informaccedilotildees geograacuteficas que possibilita combinaccedilotildees de informaccedilotildees provenientes de diferentes procedimentos tecnoloacutegicos gerando novas informaccedilotildees que auxiliam a tomada de decisotildees em contextos os mais diversos (DUARTE amp BARBOSA 2009)

Portanto este trabalho tem o objetivo de realizar para o Estado da Paraiacuteba o mapeamento das terras potencialmente irrigaacuteveis do projeto de integraccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco utilizando geotecnologias Material e Meacutetodos A aacuterea de estudo compreende a bacia Alto Paraiacuteba com aacuterea de 671739 kmsup2 localizada sobre o Planalto da Borborema ao centro sul do Estado da Paraiacuteba divisa ao sul com Pernambuco (PARAIacuteBA 2006) (Figura 1)

Figura 1 Localizaccedilatildeo e hipsometria da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2014)

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A bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba estaacute inserida na Regiatildeo Geograacutefica da Borborema Ocidental limitando-se com os municiacutepios de Prata Sumeacute Ouro Velho Amparo Camalauacute Satildeo Sebastiatildeo do Umbuzeiro Zabelecirc Monteiro Satildeo Joatildeo do Tigre Congo Serra Branca Coxixola Carauacutebas Satildeo Joatildeo do Cariri Satildeo domingos Barra de Satildeo Miguel Cabaceiras e Boqueiratildeo como se observa na Figura 2

Figura 2 Municiacutepios da aacuterea de estudo Fonte Adaptado de IBGE (2005)

Conforme Francisco (2010) de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen o clima eacute do tipo Bsh -

Semiaacuterido quente precipitaccedilatildeo predominantemente abaixo de 600 mmano-1 (Figura 3) e temperatura mais baixa devido ao efeito da altitude (400 a 700m) (Figura 1) onde as chuvas da regiatildeo sofrem influecircncia das massas Atlacircnticas de sudeste e do norte

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Figura 2 Pluviosidade meacutedia anual da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2016) De acordo com Sousa et al (2007) a vegetaccedilatildeo representativa da aacuterea de estudo eacute do tipo

caatinga hiperxeroacutefila com as espeacutecies mais encontradas satildeo o marmeleiro (Croton sonderianus Muell Arg) jurema preta (Mimosa tenuiflora Willd Poiret) pereiro (Aspidosperma pyrifolium Mart) e catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul) Outras espeacutecies nativas da regiatildeo estatildeo presentes com poucos exemplares como o angico (Anadenanthera columbrina Vell Brenan) e a aroeira (Myracrodruon urundeuva Allematildeo) Jaacute os cactos satildeo bastante diversificados

Conforme Francisco (2010) eacute uma regiatildeo tradicionalmente pastoril onde tem predominando a criaccedilatildeo de caprinos Outrora com produccedilatildeo expressiva de algodatildeo e na atualidade cultiva palma e culturas alimentares

A aacuterea de estudo ocorrem classes predominantes de solos descritas no Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba (PARAIacuteBA 1978) diferem pela diversidade geoloacutegica pedoloacutegica e geomorfoloacutegica atendendo tambeacutem a uma diversidade de caracteriacutesticas de solo relacionadas agrave morfologia cor textura estrutura declividade e pedregosidade e outras caracteriacutesticas justificada pelo fato de que no semiaacuterido o tipo de solo determina a dinacircmica da aacutegua quanto agrave drenagem retenccedilatildeo ou disponibilidade condicionando por conseguinte os sistemas de produccedilatildeo agriacutecola (Figura 4)

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Figura 4 Classes de solos da bacia hidrograacutefica Alto Paraiacuteba

Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006) Para o desenvolvimento deste trabalho foi utilizado arquivo digital fornecido pela Agecircncia

Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba-AESA da aacuterea de transposiccedilatildeo do rio Satildeo Francisco e da bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba e importado para o programa SPRING 54 na base de dados na projeccedilatildeo UTMSAD69 de Francisco (2010) e atualizadas por Francisco et al (2016) foram elaborados os mapas e calculados as suas respectivas aacutereas Para o mapeamento do potencial de terras para irrigaccedilatildeo foi importado ao SIG o arquivo digital fornecido pela AESA (2012) da classificaccedilatildeo conforme Bureau of Reclamation (USA 1953) e utilizada por PARAIacuteBA (2006) adotando quatro classes de terras consideradas araacuteveis e duas consideradas natildeo-araacuteveis As seis classes de terras e suas caracteriacutesticas foram definidas da seguinte forma Classe 1 Terras araacuteveis altamente adequadas para agricultura irrigada Classe 2 Terras araacuteveis com moderada aptidatildeo para agricultura irrigada Classe 3 Terras araacuteveis com aptidatildeo restrita para agricultura irrigada Classe 4 Terras araacuteveis de uso especial Classe 5 Terras natildeo-araacuteveis mas em situaccedilatildeo provisoacuteria Classe 6 Terras natildeo-araacuteveis Apoacutes foi realizado uma anaacutelise das aacutereas potencialmente irrigaacuteveis que ficam proacuteximas a transposiccedilatildeo Resultados e Discussatildeo De acordo com a Figura 5 observa-se Terras araacuteveis com aptidatildeo restrita da classe 3 com aacuterea de 18832 km2 representando 28 da aacuterea total Conforme PARAIacuteBA (2006) estas terras possuem apenas os requerimentos miacutenimos para irrigaccedilatildeo As deficiecircncias corrigiacuteveis ou natildeo podem ser relativas ao solo agrave topografia e agrave drenagem e individualmente ou combinadas satildeo mais intensas que na classe 2 Podem ter limitaccedilotildees quanto agrave fertilidade muito baixa textura arenosa topografia irregular salinidade moderada drenagem restrita entre outras Tais limitaccedilotildees satildeo suscetiacuteveis de correccedilatildeo a custos relativamente altos podendo algumas delas ser incorrigiacuteveis Tecircm aptidatildeo para um restrito nuacutemero de culturas adaptaacuteveis mas com manejo adequado podem produzir economicamente As Terras araacuteveis com aptidatildeo restrita satildeo compostas pelos solos Aluviais Eutroacuteficos atualmente reclassificados por Campos e Queiroz (2006) como Solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos e de acordo com Cavalcante et al (2005) satildeo solos de grande importacircncia no que diz respeito agrave exploraccedilatildeo agriacutecola e pecuaacuteria da regiatildeo semiaacuterida poreacutem apresentam limitaccedilotildees muito fortes pela

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falta daacutegua Com auxiacutelio da irrigaccedilatildeo podem ser utilizados para o cultivo intensivo de forrageiras e diversas outras culturas As aacutereas de cotas regionais mais baixas onde se acumulam as aacuteguas provenientes das circunvizinhanccedilas e os solos jaacute possuem Na+ trocaacutevel Estes fatores reunidos concorrem para que estes solos sejam muito susceptiacuteveis agrave salinizaccedilatildeo

Figura 5 Aptidatildeo para irrigaccedilatildeo da aacuterea de estudo Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006) AESA (2012)

Observa-se Terras araacuteveis de uso especial da classe 4 (Figura 3) onde apresenta aacuterea de 43394 km2 representando 646 do total No entanto essas aacutereas natildeo estatildeo proacuteximas da aacuterea de influecircncia da transposiccedilatildeo do rio Satildeo Francisco Conforme PARAIacuteBA (2006) estas podem ter uma excessiva deficiecircncia especiacutefica ou deficiecircncias suscetiacuteveis de correccedilatildeo a alto custo ou ainda apresentar deficiecircncias incorrigiacuteveis que limitam sua utilidade para determinadas culturas muito adaptadas ou meacutetodos especiacuteficos de irrigaccedilatildeo As deficiecircncias nessa classe podem ser a drenagem inadequada topografia ondulada pequena profundidade efetiva excessiva pedregosidade textura grossa salinidade e ou sodicidade Possuem capacidade de pegamento com grande amplitude de variaccedilatildeo Essa classe estaacute relacionada com a ocorrecircncia do Podzoacutelico Vermelho Amarelo Eutroacutefico Tb com A moderado textura meacutedia cascalhenta fase caatinga hipoxeroacutefila relevo ondulado + Solos Litoacutelicos Eutroacuteficos com A fraco textura arenosa eou meacutedia fase pedregosa e rochosa caatinga hipoxeroacutefila relevo ondulado e forte ondulado substrato gnaisse e granito + Afloramentos de Rocha com a ocorrecircncia do Regossolo Eutroacutefico com fragipatilde com A fraco textura arenosa fase caatinga hipoxeroacutefila relevo suave ondulado + Solos Litoacutelicos Eutroacuteficos com A fraco textura arenosa eou meacutedia fase pedregosa e rochosa caatinga hipoxeroacutefila relevo ondulado substrato gnaisse e granito + Afloramentos de Rocha e pela ocorrecircncia do Vertissolo com A moderado fase pedregosa caatinga hiperxeroacutefila relevo suave ondulado + Solos Litoacutelicos Eutroacuteficos com A fraco textura arenosa eou meacutedia fase pedregosa caatinga hiperxeroacutefila relevo suave ondulado substrato gnaisse e granito De acordo com Francisco (2010) estes solos podem ser identificados por caracteriacutesticas relativas ao caraacuteter raso veacutertico naacutetrico ou argiacutelico que ocorre na regiatildeo do Cariris do Paraiacuteba sobre o Planalto da Borborema e do Planossolo Naacutetrico Oacutertico tiacutepico e do Vertissolo

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As Terras natildeo araacuteveis da classe 6 (Figura 3) apresentam aacuterea de 609513 km2 representando 9074 do total Conforme PARAIacuteBA (2006) estas incluem as terras que natildeo satisfazem os requisitos miacutenimos das outras classes e portanto satildeo inadequadas para irrigaccedilatildeo convencional Geralmente compreendem terras com solos rasos terras com solos influenciados por sais e de recuperaccedilatildeo muito difiacutecil devido agrave textura muito argilosa posiccedilatildeo ou condiccedilotildees do substrato terras com textura arenosa tendo baixa capacidade de retenccedilatildeo de aacutegua disponiacutevel terras dissecadas e severamente erodidas terras representadas por canais de transbordamento e escoamento terras com muita pedregosidade e ou rochosidade terras muito elevadas ou com topografia excessivamente declivosa ou complexa e todas as outras aacutereas obviamente natildeo-araacuteveis Nas Terras natildeo araacuteveis da classe 6 no iniacutecio da aacuterea de influecircncia da Transposiccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco na calha do rio Paraiacuteba ocorrem o Bruno Natildeo Caacutelcico atualmente reclassificados por Campos e Queiroz (2006) como Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico e de acordo com Cavalcante et al (2005) que tendo em vista as condiccedilotildees do solo e o clima regional verifica-se que o aproveitamento com pecuaacuteria eacute indicado desde que sejam feitas reservas de forragens para o periacuteodo seco bem como seja intensificado o cultivo de palma forrageira aleacutem do aproveitamento intensivo das vazantes Saacute e Angelotti (2009) afirmam que os Luvissolos Crocircmicos (TCo) e Hipocrocircmicos (TPo) oacuterticos e tiacutepicos ou com caraacuteter litoacutelico veacutertico ou planossoacutelico que se localizam predominantemente sobre o Planalto da Borborema Estes solos por terem sido intensivamente cultivado com a cultura do algodatildeo e serem particularmente susceptiacuteveis a erosatildeo encontram-se bastante degradados representando na Paraiacuteba as aacutereas com mais altos graus de desertificaccedilatildeo As Terras natildeo araacuteveis da classe 6 tambeacutem eacute composta pelos Solos Litoacutelicos Eutroacuteficos localizado principalmente na metade do curso do Rio Paraiacuteba atualmente reclassificados por Campos e Queiroz (2006) como Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e de acordo com Cavalcante et al (2005) estes apresentam baixas condiccedilotildees para um aproveitamento agriacutecola racional tendo em vista as limitaccedilotildees fortes existentes provocadas pelo relevo forte ondulado pedregosidade rochosidade e reduzida profundidade dos solos aleacutem da deficiecircncia de aacutegua que soacute permite a presenccedila de culturas resistentes agrave estiagem Soacute eacute possiacutevel a exploraccedilatildeo destes solos pelos sistemas primitivos de agricultura jaacute existentes Francisco (2010) comenta que os Neossolos Litoacutelicos satildeo solos mais rasos pedregosos e rochosos associado a Afloramentos de Rochas predominantes em aacuterea de relevo forte ondulado e montanhoso ao sul acompanhando a calha do rio Paraiacuteba A classe 6 das Terras natildeo araacuteveis tambeacutem ocorrem os Vertisols mais proacuteximos ao Accedilude Epitaacutecio Pessoa atualmente reclassificados por Campos e Queiroz (2006) como Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico e de acordo com Cavalcante et al (2005) satildeo solos onde a principal limitaccedilatildeo ao uso agriacutecola destes decorre da falta daacutegua que eacute muito forte Tambeacutem concorrem para isto a forte susceptibilidade agrave erosatildeo grande pedregosidade e pequena profundidade dos solos A exploraccedilatildeo com pecuaacuteria deve ser intensificada com a cultura da palma forrageira facilitando a reserva de alimentos para o periacuteodo seco e cultivo de forrageiras nas partes baixas Deve-se ressaltar que o controle da erosatildeo deve ser muito intenso nestes solos De acordo com EMBRAPA (1994) avaliando o potencial das Terras para irrigaccedilatildeo no Nordeste para todas as classes encontradas neste trabalho implicam numa rigorosa seleccedilatildeo de aacutereas e na adoccedilatildeo de praacuteticas conservacionistas para utilizaccedilatildeo dessas terras para a irrigaccedilatildeo Deve ser levado em conta que a precisatildeo das informaccedilotildees apresentadas nas conclusotildees deste trabalho estaacute diretamente relacionada ao niacutevel de generalizaccedilatildeo imposto pela escala do levantamento de solo (1200000) base deste trabalho A aacuterea de estudo apesar de predominar terras natildeo araacuteveis possui aacutereas natildeo mapeadas devido a escala que satildeo propiacutecias agrave exploraccedilatildeo da agricultura irrigada desde que se utilize manejo adequado de irrigaccedilatildeo Nas Figuras 6 e 7 observa-se a cobertura dos solos nas aacutereas da transposiccedilatildeo que ocorrem em Luvissolos propensos a erosatildeo com vegetaccedilatildeo de caatinga esparsa ou em aacuterea de Neossolos Litoacutelicos pedregosos com cobertura vegetal de porte menor de densidade

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Figura 6 Parte do trecho do Eixo Leste do Projeto de Transposiccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco

Fonte IBAMA (2018)

Figura 7 Setor da Transposiccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco no Estado da Paraiacuteba

Fonte ParaiacutebaOnline (2018)

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Conclusatildeo Devido agrave escala de trabalho natildeo foi possiacutevel mapear aacutereas menores havendo a possibilidade de

existirem pequenas aacutereas que natildeo foram identificadas neste trabalho De conformidade com os estudos realizados observou-se que somente 28 da aacuterea total da

bacia do Alto Rio Paraiacuteba representando 18832 km2 de Terras araacuteveis da classe 3 tem aptidatildeo a irrigaccedilatildeo mas com restriccedilatildeo onde ocorrem solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos de grande importacircncia agriacutecola da regiatildeo semiaacuterida e que com auxiacutelio da irrigaccedilatildeo podem ser utilizados para o cultivo Referecircncias AESA Agecircncia Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa 2011 Disponiacutevel em httpgeoaesapbgovbr Acesso em 9 de julho 2018 AMARAL F C S DO Sistema brasileiro de classificaccedilatildeo de terras para irrigaccedilatildeo enfoque na Regiatildeo Semi-Aacuterida Convecircnio Embrapa SolosCODEVASF Rio de Janeiro Embrapa Solos 2005 218p BENEDETTI M M SPAROVEK G COOPER M CURI N CARVALHO FILHO A DE Representatividade e potencial de utilizaccedilatildeo de um banco de dados de solos do Brasil Revista Brasileira de Ciecircncia do Solo v32 p2591-2600 2008 BRASIL Ministeacuterio da Integraccedilatildeo Projeto Satildeo Francisco Integraccedilatildeo de Bacias Distribuiccedilatildeo da aacutegua 2017 Disponiacutevel em httpwwwintegracaogovbrwebguestdistribuicao-da-agua Acesso em 7 de janeiro de 2018 CAMPOS M C C QUEIROZ S B Reclassificaccedilatildeo dos perfis descritos no Levantamento Exploratoacuterio - Reconhecimento de solos do Estado da Paraiacuteba Revista de Biologia e Ciecircncias da Terra v6 n1 2006 CAVALCANTE F DE S DANTAS J S SANTOS D CAMPOS M C C Consideraccedilotildees sobre a utilizaccedilatildeo dos principais solos no Estado da Paraiacuteba Revista Cientiacutefica Eletrocircnica de Agronomia v4 n8 2005 DUARTE S M A BARBOSA M P Estudo dos recursos naturais e as potencialidades no semiaacuterido estado da Paraiacuteba Engenharia Ambiental v6 n3 p168-189 2009 EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria Centro de pesquisa Agropecuaacuteria do Troacutepico Semi-Aacuterido CPTSA Unidade de Execuccedilatildeo de Pesquisa e Desenvolvimento ndash UEP Recife Avaliaccedilatildeo do potencial das terras para irrigaccedilatildeo no Nordeste Org CAVALCANTI A C RIBEIRO M R ARAUJO FILHO J C SILVA F B R Brasiacutelia 1994 41p FRANCISCO P R M Classificaccedilatildeo e mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando sistemas de informaccedilotildees geograacuteficas 122f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Manejo de Solo e Aacutegua) Centro de Ciecircncias Agraacuterias Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2010 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE SANTOS D Tecnologia da geoinformaccedilatildeo aplicada no mapeamento das terras agrave mecanizaccedilatildeo agriacutecola Revista Educaccedilatildeo Agriacutecola Superior v29 n1 p45-51 2014 FRANCISCO P R M PEDROZA J P BANDEIRA M M SILVA L L DA SANTOS D Mapeamento da insolaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando krigagem Revista de Geografia v33 n1 p248-262 2016 FRANCISCO P R M SANTOS D LIMA E R V DE Potencial Pedoloacutegico do Estado da Paraiacuteba para as principais culturas Campina Grande EDUFCG 2017 102p FRANCISCO P R M MEDEIROS R M DE BANDEIRA M M SILVA L L DA S SANTOS D Oscilaccedilatildeo pluviomeacutetrica anual e mensal no Estado da Paraiacuteba-Brasil Revista de Geografia v33 n3 p141-154 2016 IBAMA Instituo Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renovaacuteveis 2018 Disponiacutevel em httpwwwibamagovbrnoticias436-20181758-ibama-autoriza-operacao-do-eixo-leste-do-projeto-de-transposicao-do-sao-francisco Acesso em 14 de janeiro de 2019 PARAIBA Governo da Paraiacuteba Secretaria de Planejamento e Coordenaccedilatildeo Geral Fundaccedilatildeo Instituto de Planejamento-FIPLAN Potencial e irrigaccedilatildeo e oportunidades agroindustriais no Estado da Paraiacuteba1980 287p PARAIacuteBA Governo do Estado Secretaria de Agricultura e Abastecimento CEPA-PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-Eletro Consult Ltda 1978 448p PARAIacuteBA Secretaria de Estado da Ciecircncia e Tecnologia e do Meio Ambiente Agecircncia Executiva de Gestatildeo de Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba AESA PERH-PB Plano Estadual de Recursos Hiacutedricos Resumo Executivo e Atlas Brasiacutelia DF 2006 112p PARAIBAONLINE Disponiacutevel em httpsparaibaonlinecombr201807transposicao-mpf-constata-que-obras-nao-serao-entregues-no-prazo Acesso em 14 de janeiro de 2018

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PAULINO J A Engenharia no dia a dia 2010 Disponiacutevel em httpengenharianodiaadiablogspotcom201005o-diagnostico-ambientalhtml Acesso em 12 dez 2011 SAacute I B ANGELOTTI F Degradaccedilatildeo ambiental e desertificaccedilatildeo no semiaacuterido brasileiro In Mudanccedilas climaacuteticas e desertificaccedilatildeo no semiaacuterido brasileiro EMBRAPACPATSA Petrolina-PE 53-76p 2008 SANCHEZ P A AHAMED S CARRE F HARTEMINK A E HEMPEL J HUISING J LAGACHERIE P MCBRATNEY A B MCKENZIE N J MENDONCA-SANTOS M D MINASNY B MONTANARELLA L OKOTH P PALM C A SACHS J D SHEPHERD K D VAGEN T G VANLAUWE B WALSH M G WINOWIECKI L A ZHANG G L Digital soil map of the world Science v325 p680-681 2009 SAMPAIO C B V WEILL M DE A M DOURADO C DA S SAMPAIO FILHO C V Classificaccedilatildeo do potencial de terras para irrigaccedilatildeo na regiatildeo do alto da bacia do rio Itapicuru In Reuniatildeo Sul-americana para Manejo e Sustentabilidade da irrigaccedilatildeo em Regiotildees Aacuteridas e Semiaacuteridas 2 Cruz das Almas 2011 AnaisCruz das Almas 2011 SOUSA R F DE BARBOSA M P SOUSA JUacuteNIOR S P DE TERCEIRO NETO C P C MORAIS NETO J M Estudo da degradaccedilatildeo de terras do municiacutepio de Boa Vista - Paraiacuteba Revista Engenharia Ambiental v4 n2 p05-13 2007 SOUSA R F et al Classes de Terras para irrigaccedilatildeo do Assentamento Poccedilos de Baixo Serra de Teixeira - PB In Congresso Nacional de Irrigaccedilatildeo e Drenagem 13 2003 Juazeiro AnaisJuazeiro 2003 SOUSA R F DE BARBOSA M P SOUSA JUacuteNIOR S P DE TERCEIRO NETO C P C LIMA A N DE Solos e classes de terras para irrigaccedilatildeo no municiacutepio de Itaporanga PB Caatinga v20 n4 p116-122 2007 USA Department of Interior Bureau of Reclamation Reclamation manual irrigated land use land classification Denver 1953 54p v5 part2 VIDAL-TORRADO P LEPCSH I F CASTRO S S DE Conceito e aplicaccedilotildees das relaccedilotildees pedologia-geomorfologia em regiotildees tropicais uacutemidas Toacutepicos em Ciecircncia do Solo v4 p145-192 2005 VERDUM R MEDEIROS R M V RIMA - Relatoacuterio de Impacto Ambiental Legislaccedilatildeo Elaboraccedilatildeo e Resultados 4 ed Porto Alegre UFRGS 2002

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Capiacutetulo 14

MAPEAMENTO DA COBERTURA VEGETAL DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA UTILIZANDO GEOTECNOLOGIAS

Hayssa Thyara Silva Barreto1

Paulo Roberto Megna Francisco2 Joatildeo Miguel de Moraes Neto3 Vera Lucia Antunes de Lima4

1Graduanda em Eng Agriacutecola UFCG Campina Grande-PB hayssathyarahotmailcom 2Dr em Eng Agriacutecola UEPB Campina Grande-PB paulomegnagmailcom

3Dr Prof Titular UFPB Campina Grande-PB jmiguelmoraeshotmailcom 4Dra Profa Titular UFCG Campina Grande-PB antuneslimagmailcom

Introduccedilatildeo

O Bioma Caatinga caracteriza-se por apresentar grande diversidade de paisagens principalmente quanto agrave densidade e ao porte das plantas (CARVALHO amp FREITAS 2005) Os padrotildees morfoloacutegicos da vegetaccedilatildeo dependem das condiccedilotildees edafoclimaacuteticas locais podendo apresentar-se desde um porte arboacutereo e denso a arbustivo aberto Com frequecircncia em aacutereas mais impactadas a densidade de plantas lenhosas diminui predominando gramiacuteneas e cactaacuteceas (GUIMARAtildeES 2009)

De acordo com Francisco (2013) tradicionalmente o processo de ocupaccedilatildeo do semiaacuterido nordestino tem levado a uma degradaccedilatildeo contiacutenua do ambiente Nos Cariris da Paraiacuteba o sistema de produccedilatildeo apoiado no binocircmio algodatildeo x gado o reflorestamento com algaroba e a implantaccedilatildeo de pastagem com capim ldquoBuffelrdquo (Cenchrus Ciliaris L) incentivados pelo governo nos anos sessenta a oitenta do seacuteculo passado contribuiacuteram em grande parte para o desmatamento indiscriminado da Caatinga Essas praacuteticas contribuiacuteram em diferentes niacuteveis para a aceleraccedilatildeo da erosatildeo dos solos e quase sempre estatildeo associadas agraves aacutereas mais degradadas dos nuacutecleos de desertificaccedilatildeo do Estado (SAMPAIO et al 2003 OLIVEIRA-GALVAtildeO amp SAITO 2003 SARMENTO et al 2001)

Devido agrave crescente necessidade de um planejamento adequado e sustentaacutevel das atividades humanas o entendimento dos ecossistemas e principalmente da prestaccedilatildeo de serviccedilos ambientais por esses ambientes tornou-se imperativo (SANCHEZ et al 2009) O conhecimento dos recursos naturais (solos clima vegetaccedilatildeo e relevo) constitui parte do embasamento indispensaacutevel para a avaliaccedilatildeo do potencial de uso das terras Estas informaccedilotildees combinadas com os contextos sociais econocircmicos e culturais levam agrave possibilidade de anaacutelise das oportunidades das restriccedilotildees e dos impactos ligados ao uso da terra Desse modo eacute possiacutevel identificar aacutereas com maior ou menor aptidatildeo para as mais diversas atividades sejam agriacutecolas ou natildeo considerando aspectos de equidade e justiccedila social e responsabilidade no uso dos recursos naturais visando benefiacutecios coletivos (BENEDETTI et al 2008) A expressatildeo ldquodiagnoacutestico ambientalrdquo tem sido usada com diferentes conotaccedilotildees por oacutergatildeos ambientais universidades associaccedilotildees profissionais etc A caracterizaccedilatildeo da situaccedilatildeo ou da qualidade ambiental pode ser realizada com objetivos diferentes Um deles eacute servir de base para o conhecimento e o exame da situaccedilatildeo ambiental visando traccedilar linhas de accedilatildeo ou tomar decisotildees para prevenir controlar e corrigir problemas ambientais como poliacuteticas ambientais e programas de gestatildeo ambiental

Os fenocircmenos terrestres vecircm sendo a cada dia mais bem compreendidos com a adoccedilatildeo de uma abordagem multi e interdisciplinar por meio da integraccedilatildeo do estudo das diversas variaacuteveis que controlam os sistemas naturais mesmo que modificados em relaccedilatildeo aos originais como por exemplo os ecossistemas agriacutecolas (VIDAL-TORRADO et al 2005)

Conforme Francisco et al (2012) na atualidade o avanccedilo da tecnologia da informaccedilatildeo a disponibilizaccedilatildeo de imagens de sateacutelite em altas resoluccedilotildees e de programas computacionais para a anaacutelise ambiental houve um grande avanccedilo nos estudos relacionados agrave gestatildeo dos recursos naturais Neste contexto o geoprocessamento surge como uma disciplina que utiliza um conjunto de teacutecnicas matemaacuteticas e computacionais na forma de programas o sistema de informaccedilotildees geograacuteficas que possibilita combinaccedilotildees de informaccedilotildees provenientes de diferentes procedimentos tecnoloacutegicos gerando novas informaccedilotildees que auxiliam a tomada de decisotildees em contextos os mais diversos (DUARTE amp BARBOSA 2009)

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Considerando a possibilidade de utilizar as tecnologias disponiacuteveis e de baixo custo da geoinformaacutetica e de poder contribuir para a realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos da caatinga este trabalho tem como objetivo classificar e mapear a cobertura vegetal das terras da bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba no Estado da Paraiacuteba Material e Meacutetodos A aacuterea de estudo compreende a bacia Alto Paraiacuteba com aacuterea de 671739 kmsup2 localizada sobre o Planalto da Borborema ao centro sul do Estado da Paraiacuteba divisa ao sul com Pernambuco (PARAIacuteBA 2006) (Figura 1)

Figura 1 Localizaccedilatildeo e hipsometria da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2014) Conforme Francisco (2010) de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen o clima eacute do tipo Bsh -

Semiaacuterido quente precipitaccedilatildeo predominantemente abaixo de 600 mmano-1 (Figura 2) e temperatura mais baixa devido ao efeito da altitude (400 a 700m) onde as chuvas da regiatildeo sofrem influecircncia das massas Atlacircnticas de sudeste e do norte

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Figura 2 Pluviosidade (mm) anual meacutedia dos uacuteltimos 30 anos Fonte Francisco et al (2016)

De acordo com Sousa et al (2007) a vegetaccedilatildeo representativa da aacuterea de estudo eacute do tipo

caatinga hiperxeroacutefila com as espeacutecies mais encontradas sendo o marmeleiro (Croton sonderianus Muell Arg) jurema preta (Mimosa tenuiflora Willd Poiret) pereiro (Aspidosperma pyrifolium Mart) e catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul) Outras espeacutecies nativas da regiatildeo estatildeo presentes com poucos exemplares como o angico (Anadenanthera columbrina Vell Brenan) e a aroeira (Myracrodruon urundeuva Allematildeo) Jaacute os cactos satildeo bastante diversificados

Os solos predominantes na aacuterea de estudo (Figura 3) conforme PARAIacuteBA (1978) satildeo os Aluviais Eutroacuteficos que ocorrem ao longo das calhas dos rios os Brunos Natildeo Caacutelcicos e os solos Litoacutelicos Eutroacuteficos distribuiacutedos por toda a aacuterea da bacia como tambeacutem os Vertisols com maior ocorrecircncia no terccedilo inferior da bacia mais proacuteximos ao Accedilude Epitaacutecio Pessoa estes reclassificados para o novo Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos por Campos e Queiroz (2006) como Solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e como Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico respectivamente

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Figura 3 Mapa de solos da bacia hidrograacutefica Alto Paraiacuteba

Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006) Neste trabalho foram utilizadas imagens do sensor TM LANDSAT 5 oacuterbita 215 pontos 65 e 66

de 12102003 periacuteodo seco As imagens foram tratadas utilizando o software ERDAS 85 onde foi executada a correccedilatildeo radiomeacutetrica e obtidas as imagens de radiacircncia e reflectacircncia de acordo com Silva et al (2005a)

Neste procedimento utilizou-se a relaccedilatildeo proposta por Markham e Baker (1987) (Equaccedilatildeo 1)

ND255

abaL ii

iλi

(Eq1)

Em que ai e bi satildeo as radiacircncias espectrais miacutenima e maacutexima (W m-2 sr-1μm-1) ND eacute a intensidade do pixel (nuacutemero inteiro de 0 a 255) e i = 1 2 3 4 5 e 7 corresponde agraves bandas 1 2 3 4 5 e 7 do TM - LANDSAT 5

De posse dos mapas de radiacircncia espectral de cada banda informaccedilotildees sobre o cosZ e irradiacircncia espectral no topo da atmosfera (Tabela 4) para cada banda estimaraacute a refletacircncia espectral planetaacuteria em cada banda (BASTIAANSSEN 1995) (Equaccedilatildeo 2)

rλi

λiλi

dcosk

Lπρ

Z (Eq 2)

Em que ρpi eacute reflectacircncia planetaacuteria da banda i Kλi eacute a irradiacircncia solar espectral no topo da atmosfera (Tabela 1) cosZ eacute o acircngulo zenital do Sol e dr eacute o inverso do quadrado da distacircncia relativa Terra ndash Sol - ds em unidades astronocircmicas (IQBAL 1983) dado pela Equaccedilatildeo 3

119889119904 = 1 + 00167 119904119890119899 [2 π (J minus 935)

365] (Eq 3)

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Sendo J = o dia Juliano e o argumento da funccedilatildeo seno se encontra em radiano Por sua vez o acircngulo Zenital do Sol natildeo precisou ser calculado pois se encontrava disponiacutevel no cabeccedilalho das imagens adquiridas para este trabalho Tabela 1 Descriccedilatildeo das bandas do Mapeador Temaacutetico do LANDSAT 5 com os correspondentes intervalos de comprimento de onda coeficientes de calibraccedilatildeo (radiacircncia miacutenima ndash a e maacutexima ndash b) e irradiacircncias espectrais no topo da atmosfera

Bandas Comprimento de

Onda (μm)

Coeficientes de Calibraccedilatildeo

)μmsr(Wm 112

a b

Irradiacircncia Espectral no Topo da Atmosfera

)μm(Wm 12

1 (azul) 045 ndash 052 -152 1930 1957 2 (verde) 052 ndash 060 -284 3650 1826

3 (vermelho) 063 ndash 069 -117 2640 1554 4 (IV-proacuteximo) 076 ndash 079 -151 2210 1036

5 (IV-meacutedio) 155 ndash 175 -037 302 2150 6 (IV-termal) 104 ndash 125 12378 15303 - 7 (IV-meacutedio) 208 ndash 235 -015 165 8067

Fonte Allen et al (2002)

Para obtenccedilatildeo do Iacutendice de Vegetaccedilatildeo da Diferenccedila Normalizada (NDVI) foi utilizada a Equaccedilatildeo 4

NDVI =(rρ4 ndash rρ3)

(rρ4 + rρ3) (Eq 4)

Em que rρ4 e rρ3 correspondem agraves reflectacircncias planetaacuterias das bandas 4 e 3 do TM-LANDSAT 5

Com o objetivo de mapear a vegetaccedilatildeo de caatinga atraveacutes do NDVI foi criada uma base de dados

no SPRING 55 na projeccedilatildeo UTMSAD69 registrando e importando a imagem-iacutendice de vegetaccedilatildeo e classificando-a com a utilizaccedilatildeo do programa LEGAL

Na Linguagem Algeacutebrica para gerar o mapa de cobertura do solo foi definida de acordo com os tipos (Tabela 1) conforme metodologia proposta por Francisco (2013) Apoacutes foi gerado o caacutelculo das aacutereas das classes

Tabela 2 Classes de NDVI

Classes NDVI Arboacuterea Subarboacuterea densa gt 0300

Subarboacuterea Arbustiva densa 0285 - 0300 Arbustiva Subarboacuterea densa 0265 - 0285 Arbustiva Subarboacuterea aberta 0250 - 0265

Arbustiva Subarbustiva aberta 0225 - 0250 Subarbustiva Arbustiva rala 0180 - 0225

Subarbustiva Arbustiva muito rala 0150 - 0180 Solo exposto 0 - 0150

Corpos drsquoaacutegua lt 0 Fonte Francisco (2013) Resultados e Discussatildeo Na Tabela 3 da anaacutelise estatiacutestica descritiva das imagens-iacutendice do NDVI observa-se os valores miacutenimos e maacuteximos encontrados para a imagem-iacutendice da aacuterea do ano de 2003 que variam entre -270 e 0811 com uma meacutedia de 0182

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Tabela 3 Estatiacutestica descritiva das imagens NVDI

Descriccedilatildeo Valores

Nuacutemero de Pontos 7429626 Nuacutemero de Pontos Vaacutelidos 7429626

Meacutedia 0182 Variacircncia 00045

Desvio Padratildeo 0067 Coeficiente de Variaccedilatildeo 0369

Coeficiente de Assimetria 0534 Coeficiente de Curtose 1989

Valor Miacutenimo -270 Quartil Inferior 0145

Mediana 0172 Quartil Superior 0208

Valor Maacuteximo 0811

Francisco et al (2012) estudando a degradaccedilatildeo da vegetaccedilatildeo da bacia hidrograacutefica do rio Taperoaacute contiacutegua a bacia em estudo encontraram para a imagem-iacutendice do ano de 1996 que variam entre -0994 e 0809 com uma meacutedia de 0226 Jaacute para valores da imagem-iacutendice de 2009 variaram entre -0991 e 0813 com uma meacutedia de 0252 Valores bem proacuteximos ao encontrado por este trabalho mas com menores valores Lopes et al (2010) avaliando mudanccedilas na cobertura vegetal a partir do IVDN na bacia hidrograacutefica do rio Briacutegida (Pernambuco) obtiveram respectivamente valores miacutenimo maacuteximo e meacutedio para o ano de 1985 da ordem de 009 024 e 012 Para 2001 os valores obtidos foram de 009 042 e 014 Segundo Parkinson (1997) valores tiacutepicos de IVDN para florestas uacutemidas tropicais satildeo da ordem de 06 Kaufman e Holben (1993) encontraram em algumas regiotildees do Nordeste valores de IVDN entre 015 e 062 No histograma da Figura 4 observa-se a curva de distribuiccedilatildeo dos valores de refletacircncia da imagem-iacutendice de 2003 Variam entre -035 e 085 e esta caracteriacutestica demonstra que a maioria dos pixels se concentra nestes valores de refletacircncia

Figura 4 Histograma da imagem-iacutendice de NDVI

Saacute et al (2008) avaliando o IVDN na regiatildeo do Araripe Pernambucano relatam que o valor miacutenimo encontrado foi de -074 e o maacuteximo de 0796 o valor meacutedio foi de 0282 Os valores de IVDN entre 0201 e 0278 correspondem a uma vegetaccedilatildeo de Savana Esteacutepica Arborizada e Florestada que se encontram degradada Nas aacutereas de Mata Ciliar o IVDN variou entre 0490 a 0797 De acordo com Francisco et al (2015) e Francisco et al (2016) setembro eacute considerado o mecircs mais seco e com relaccedilatildeo agrave distribuiccedilatildeo anual observaram a alta variabilidade espacial de precipitaccedilatildeo

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onde o setor central do Estado (regiotildees CaririCurimatauacute) com os menores valores de precipitaccedilatildeo em torno de 300 a 500mm Estes dados ajudam a explicar os menores iacutendices de valores na imagem-iacutendice de NDVI deste trabalho Pelos dados obtidos (Tabela 4) e pela Figura 5 observa-se que em condiccedilatildeo de maior proteccedilatildeo do solo as classes de vegetaccedilatildeo densa Arboacuterea Subarboacuterea densa Subarboacuterea arbustiva densa Arbustiva subarboacuterea densa somam 16879 km2 um percentual de 367 da aacuterea da bacia e ocupam em grande parte aacutereas de mais difiacutecil acesso de solos rasos e declivosos cabeceiras da bacia onde recebem maior influecircncia orograacutefica das chuvas

Figura 5 Mapa da cobertura vegetal da bacia

Fonte Adaptado de AESA (2002) INPE (2012) Tabela 4 Classes de vegetaccedilatildeo da bacia

Classes de vegetaccedilatildeo Aacuterea Arboacuterea subarboacuterea muito densa - -

Arboacuterea subarboacuterea densa 33762 503 Subarboacuterea densa - -

Subarboacuterea arbustiva densa 8701 130 Arbustiva subarboacuterea densa 14991 223 Arbustiva subarboacuterea aberta 15595 232

Arbustiva subarbustiva aberta 41778 622 Subarbustiva arbustiva rala 195764 2914

Subarbustiva arbustiva muito rala 158148 2354 Solo exposto 145872 2172 Corpo drsquoaacutegua 2339 035

Nuvem 54790 816 Aacuterea total 671739 10000

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Figura 6 Classe de vegetaccedilatildeo em aacutereas com declividade

Eacute possiacutevel afirmar que as aacutereas menos protegidas pela vegetaccedilatildeo representadas pelas classes de mapeamento Subarbustiva arbustiva rala e muito rala abrangem uma superfiacutecie de 57454 km2 que corresponde a 856 do total da bacia Estas satildeo aacutereas que se distribuem em grande parte na aacuterea central e ao longo da drenagem e estatildeo relacionadas com a ocorrecircncia dos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e o Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico Considerando as aacutereas de vegetaccedilatildeo de caatinga aberta Arbustiva subarboacuterea aberta Arbustiva subarbustiva aberta que correspondem a uma aacuterea de 57373 km2 que representa 854 da aacuterea da bacia (Figura 7) e como Francisco et al (2013) satildeo aacutereas de pastejo para os animais e estes padrotildees de vegetaccedilatildeo ocupam posiccedilotildees intermediaacuterias na paisagem e normalmente ocorrem sobre solos mais rasos inapropriados para agricultura devido as condiccedilotildees climaacuteticas

Figura 7 Classe de vegetaccedilatildeo Arbustiva

A classe solo exposto ocorre em 2172 (145872 km2) da aacuterea da bacia concentrando-se no seu terccedilo inferior e meacutedio ao longo do rio Paraiacuteba estando aiacute associada talvez ao uso agriacutecola e as caracteriacutesticas dos Luvissolos por serem mais erodiacuteveis (Figura 8) corroborando com Chaves et al (2015) e com os Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico rasos e pedregosos

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Figura 8 Classe de solo exposto

Por esta metodologia natildeo foram identificadas classes de vegetaccedilatildeo Arboacuterea subarboacuterea muito densa e Subarboacuterea densa devido a localizaccedilatildeo no Bioma Caatinga e aos seus tipos de solos rasos e pedregosos da aacuterea De acordo com Francisco et al (2012) os autores ressaltam que as imagens correspondem ao periacuteodo seco e isso eacute o que explica em parte que a cobertura vegetal esteja mais degradada ou em dormecircncia situaccedilatildeo tiacutepica da caatinga hiperxeroacutefila seca A seleccedilatildeo da imagem do periacuteodo seco corrobora com diversos trabalhos que tem utilizado o periacuteodo seco para avaliar a biomassa da caatinga como Francisco et al (2012) e como Francisco (2013) que encontraram um alto coeficiente de determinaccedilatildeo (r2 = 07587) permitindo estabelecer com boa margem de precisatildeo estimativas da cobertura vegetal a partir das leituras de NDVI pois de acordo com Menezes e Netto (2001) eacute um iacutendice amplamente utilizado e recomendado pela ONU para avaliar a vegetaccedilatildeo nos trabalhos sobre desertificaccedilatildeo em todo o mundo Francisco et al (2013) e Alves et al (2009) comentam que o semiaacuterido nordestino desde o seacuteculo XVII foi ocupado pela expansatildeo da pecuaacuteria extensiva em campo aberto que se fez agrave custa da caatinga onde os criadores de gado passaram a usar a queima do pasto deixando nas aacutereas uma grande quantidade de animais acima da capacidade de suporte das mesmas Jaacute para Medeiros (2006) esta forma de utilizaccedilatildeo vem causando degradaccedilotildees fortes e por vezes irreversiacuteveis do ecossistema e acaba por propiciar uma mudanccedila no ritmo dos elementos formadores desse bioma e desencadeia mudanccedilas no ambiente com um elevado iacutendice de degradaccedilatildeo em algumas regiotildees expondo o solo aos agentes intempeacutericos acarretando processos erosivos provocados pelo escoamento superficial que vatildeo degradar os solos Segundo Alves (2009) as causas da desertificaccedilatildeo na Paraiacuteba natildeo diferem das que satildeo encontradas em outros estados nordestinos Elas satildeo decorrentes do uso inadequado dos recursos naturais de praacuteticas agriacutecolas inapropriadas e sobretudo de modelos de desenvolvimento macro e microeconocircmicos de curto prazo Outro grave aspecto a considerar satildeo as praacuteticas agriacutecolas tradicionais geralmente associadas a um sistema concentrado de propriedade da terra e da aacutegua conduzindo a graves problemas socioeconocircmicos que se aprofundam quando sobrevecircm as secas

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Conclusatildeo Com a utilizaccedilatildeo das teacutecnicas de geoprocessamento do sensoriamento remoto e

desenvolvimento da linguagem algeacutebrica pocircde-se chegar a resultados satisfatoacuterios com rapidez e precisatildeo

A utilizaccedilatildeo de imagem orbital de meacutedia resoluccedilatildeo espacial a classificaccedilatildeo pelo NDVI em 9 classes foi satisfatoacuteria para a separaccedilatildeo das fisionomias existentes na aacuterea estudada A cobertura do solo da aacuterea de estudo encontra-se em processo de degradaccedilatildeo com 744 classificadas como Subarbustiva arbustiva rala e muito rala distribuiacuteda por quase toda a bacia juntamente com a classe solo exposto com a ocorrecircncia dos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e o Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico Referecircncias AESA Agecircncia Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa 2011 Disponiacutevel em httpgeoaesapbgovbr Acesso em 9 de julho 2018 ALVES J J A Caatinga do Cariri Paraibano Geonomos n17 v1 p19-25 2009 ALLEN R BASTIAANSSEN W WATERS R TASUMI M TREZZA R Surface energy balance algorithms for land (SEBAL) Idaho implementation ndash Advanced Training and Userrsquos Manual 2002 97p BARET F GUYOT G Potentials and limits of vegetation indices for LAI and APAR assessment Remote Sensing of Environment v35 p161-173 1991 BASTIAANSSEN W G M Regionalization of surface flux densities and moisture indicators in composite terrain A Remote sensing approach under clear skies in Mediterranean climates 273p Thesis Wageningen Agricultural University The Netherlands 1995 BENEDETTI M M SPAROVEK G COOPER M CURI N CARVALHO FILHO A DE Representatividade e potencial de utilizaccedilatildeo de um banco de dados de solos do Brasil Revista Brasileira de Ciecircncia do Solo v32 p2591-2600 2008 BRASIL Ministeacuterio da Agricultura Levantamento Exploratoacuterio e de Reconhecimento dos Solos do Estado da Paraiacuteba Rio de Janeiro Convecircnio MACONTAUSAIDBRASIL 1972 (Boletins DPFS-EPE-MA 15 - Pedologia 8) CAMPOS M C C QUEIROZ S B Reclassificaccedilatildeo dos perfis descritos no Levantamento Exploratoacuterio - Reconhecimento de solos do estado da Paraiacuteba Revista de Biologia e Ciecircncias da Terra v6 n1 p45-50 2006 CARVALHO V C DE FREITAS M W D DE Mapeamento das paisagens em niacutevel de geosistema de trecircs aacutereas representativas do bioma Caatinga In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto 12 2005 Goiacircnia AnaisGoiacircnia INPE p2087-2099 2005 CAVALCANTE F DE S DANTAS J S SANTOS D CAMPOS M C C Consideraccedilotildees sobre a utilizaccedilatildeo dos principais solos no estado da Paraiacuteba Revista Cientiacutefica Eletrocircnica de Agronomia v4 n8 2005 CHAVES I DE B FRANCISCO P R M LIMA E R V DE CHAVES L H G Modelagem e mapeamento da degradaccedilatildeo da caatinga Revista Caatinga v28 n1 p183-195 2015 DUARTE S M A BARBOSA M P Estudo dos recursos naturais e as potencialidades no semiaacuterido estado da Paraiacuteba Engenharia Ambiental v6 n3 p168-189 2009 EMBRAPA Centro Nacional de Pesquisa de Solos Sistema brasileiro de classificaccedilatildeo de solos Brasiacutelia Embrapa Produccedilatildeo de Informaccedilatildeo Rio de Janeiro Embrapa Solos 2006 FRANCISCO P R M Classificaccedilatildeo e mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando sistemas de informaccedilotildees geograacuteficas Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Manejo de Solo e Aacutegua) Centro de Ciecircncias Agraacuterias Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2010 FRANCISCO P R M Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo do Bioma Caatinga da bacia hidrograacutefica do rio Taperoaacute PB 97f Tese (Doutorado em Engenharia Agriacutecola) Centro de Tecnologia e Recursos Naturais Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G BRANDAtildeO Z N LIMA E R V DE SILVA B B DA Mapeamento da vulnerabilidade das terras da bacia hidrograacutefica do rio Taperoaacute Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v6 n2 p271-286 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE Detecccedilatildeo de mudanccedila de vegetaccedilatildeo de caatinga Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v5 n6 p1473-1487 2012 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE SILVA B B DA Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo das terras semiaacuteridas In Congresso Brasileiro de Engenharia Agriacutecola 42 2013 Fortaleza AnaisFortaleza 2013

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FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE Mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo agriacutecola - Estado da Paraiacuteba Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v5 n2 p233ndash249 2012 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE BANDEIRA M M SILVA B B DA Mapeamento da caatinga com uso de geotecnologia e anaacutelise da umidade antecedente em bacia hidrograacutefica Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v5 n3 p676-693 2012 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE SANTOS D Tecnologia da geoinformaccedilatildeo aplicada no mapeamento das terras agrave mecanizaccedilatildeo agriacutecola Revista Educaccedilatildeo Agriacutecola Superior v29 n1 p45-51 2014 FRANCISCO P R M MEDEIROS R M DE BANDEIRA M M SILVA L L DA S SANTOS D Oscilaccedilatildeo pluviomeacutetrica anual e mensal no Estado da Paraiacuteba-Brasil Revista de Geografia v33 n3 p141-154 2016 FRANCISCO P R M MEDEIROS R M DE SANTOS D MATOS R M DE Classificaccedilatildeo Climaacutetica de Koumlppen e Thornthwaite para o Estado da Paraiacuteba Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v8 n4 p1006-1016 2015 FRANCISCO P R M MEDEIROS R M DE MATOS R M DE BANDEIRA M M SANTOS D Anaacutelise e mapeamento dos iacutendices de umidade hiacutedrico e aridez atraveacutes do BHC para o Estado da Paraiacuteba Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v8 n4 p1093-1108 2015 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE Estimativa da degradaccedilatildeo da biomassa da vegetaccedilatildeo de caatinga atraveacutes de iacutendices de vegetaccedilatildeo Polecircmca v12 n2 p306-321 2013 GUIMARAtildeES A P Dinacircmica da resposta espectral da vegetaccedilatildeo de caatinga na bacia hidrograacutefica do accedilude Soledade utilizando teacutecnicas de sensoriamento remoto Dissertaccedilatildeo (Mestrado) Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2009 HOLBEN B N TUCKER C J FAN C J Spectral assessment of soybean leaf area and leaf biomass Photogrammetric Engineering and Remote Sensing n46 p651-656 1980 IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica 2009 Disponiacutevel em httpwwwibgegovbr Acesso em 12 marccedilo de 2011 IQBAL M An introduction to solar radiation Academic Press Toronto 1983 KAUFMAN Y J HOLBEN N B Calibration of the AVHRR visible and near-IR by atmospheric scattering ocean glint and desert reflection International Journal Remote Sensing v14 n1 p21-52 1993 LOPES H L CANDEIAS A L B ACCIOLY L J O SOBRAL M DO C M PACHECO A P Paracircmetros biofiacutesicos na detecccedilatildeo de mudanccedilas na cobertura e uso do solo em bacias hidrograacuteficas Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental v14 n11 p1210ndash1219 2010 MARKHAM B L BARKER J L Thematic mapper bandpass solar exoatmospherical irradiances Int Journal of Remote Sensing v8 n3 p517-523 1987 MEDEIROS E R DE Caracterizaccedilatildeo dos processos degradacionais no municiacutepio de Satildeo Joatildeo do Cariri-PB (Monografia) UFPB Joatildeo Pessoa-PB 2006 MENESES P R NETTO J S M Sensoriamento remoto reflectacircncia dos alvos naturais Brasiacutelia UnB Planaltina Embrapa Cerrados 2001 NOVO E M L DE M Sensoriamento Remoto Princiacutepios e Aplicaccedilotildees 3 ed Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher Ltda 2008 308p OLIVEIRA W M DE CHAVES I DE B LIMA E R V DE Iacutendices espectrais de vegetaccedilatildeo de caatinga em um Neossolo Litoacutelico do semiaacuterido paraibano In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto14 2009 Natal AnaisNatal INPE 2009 p2103-2110 OLIVEIRA-GALVAtildeO A L C DE SAITO H C A modelagem de dados temaacuteticos geoespacializados na identificaccedilatildeo dos diferentes niacuteveis de susceptibilidade agrave desertificaccedilatildeo da regiatildeo semiaacuterida do nordeste brasileiro In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto 11 2003 Belo Horizonte AnaisBelo Horizonte INPE 2003 p1399-1406 PARAIacuteBA Governo da Paraiacuteba Secretaria de Planejamento e Coordenaccedilatildeo Geral Fundaccedilatildeo Instituto de Planejamento-FIPLAN Potencial e irrigaccedilatildeo e oportunidades agroindustriais no Estado da Paraiacuteba1980 287p PARAIacuteBA Governo do Estado Secretaria de Agricultura e Abastecimento CEPA-PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-Eletro Consult Ltda 1978 448p PARAIacuteBA Secretaria de Agricultura e Abastecimento ndash CEPA ndash PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-EletroConsult Ltda 1978 448p PARAIacuteBA Secretaria de Educaccedilatildeo Universidade Federal da Paraiacuteba Atlas Geograacutefico do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa Grafset 1985

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PARAIacuteBA Secretaria de Estado da Ciecircncia e Tecnologia e do Meio Ambiente Agecircncia Executiva de Gestatildeo de Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba AESA PERH-PB Plano Estadual de Recursos Hiacutedricos Resumo Executivo e Atlas Brasiacutelia DF 2006 112p PARKINSON C L Earth from above University Sciences Books Sansalito Land vegetation 1997 p107-111 RIBEIRO M R SAMPAIO E V S B GALINDO I C L Os solos e o processo de desertificaccedilatildeo no semiaacuterido brasileiro In Toacutepicos em ciecircncia do solo v6 497p Sociedade Brasileira de Ciecircncia do Solo Viccedilosa 2009 p413-449 SAacute I I S GALVIacuteNCIO J D MOURA M S B DE SAacute I B Uso do iacutendice de vegetaccedilatildeo da diferenccedila normalizada (IVDN) para caracterizaccedilatildeo da cobertura vegetal da regiatildeo do Araripe Pernambucano Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v1 n1 p28-38 2008 SAMPAIO E V S B SAMPAIO Y S B ARAUacuteJO S B SAMPAIO G R Desertificaccedilatildeo no Brasil conceitos nuacutecleos e tecnologias de recuperaccedilatildeo e convivecircncia Recife Ed Universitaacuteria 2003 202p SANCHEZ P A AHAMED S CARRE F HARTEMINK A E HEMPEL J HUISING J LAGACHERIE P MCBRATNEY A B MCKENZIE N J MENDONCA-SANTOS M D MINASNY B MONTANARELLA L OKOTH P PALM C A SACHS J D SHEPHERD K D VAGEN T G VANLAUWE B WALSH M G WINOWIECKI L A ZHANG G L Digital soil map of the world Science v325 p680-681 2009 SARMENTO E C WEBER E HASENACK H Avaliaccedilatildeo da situaccedilatildeo da cobertura florestal na Bacia do Rio CadeiaFeitoria e identificaccedilatildeo de aacutereas criacuteticas usando teacutecnicas de geoprocessamento UFRGS Centro de Ecologia 2001 Disponiacutevel em http wwwufrgsbr Acesso em 12 de marccedilo de 2012 SILVA B B LOPES G M AZEVEDO P V Determinaccedilatildeo do albedo de aacutereas irrigadas com base em imagens LANDSAT 5-TM Revista Brasileira de Agrometeorologia v13 n2 p11-21 2005a SILVA B B LOPES G M AZEVEDO P V Balanccedilo de radiaccedilatildeo em aacutereas irrigadas utilizando imagens LANDSAT 5 ndash TM Revista Brasileira de Meteorologia v20 n2 p243-252 2005b SOUSA R F DE BARBOSA M P SOUSA JUacuteNIOR S P DE TERCEIRO NETO C P C MORAIS NETO J M Estudo da degradaccedilatildeo de terras do municiacutepio de Boa Vista - Paraiacuteba Revista Engenharia Ambiental v4 n2 p005-013 2007 VIDAL-TORRADO P LEPCSH I F CASTRO S S DE Conceito e aplicaccedilotildees das relaccedilotildees pedologia-geomorfologia em regiotildees tropicais uacutemidas Toacutepicos em Ciecircncia do Solo v4 p145-192 2005

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Capiacutetulo 15

ESTIMATIVA DA BIOMASSA DE VEGETACcedilAtildeO LENHOSA DE CAATINGA DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA

Paulo Roberto Megna Francisco1

Iecircde de Brito Chaves2 Hayssa Thyara Silva Barreto3

1Dr em Eng Agriacutecola UEPB Campina Grande-PB paulomegnagmailcom

2Dr Prof Aposentado UFPB Areia-PB iedebchaveshotmailcom 3Graduanda em Eng Agriacutecola UFCG Campina Grande-PB hayssathyarahotmailcom

Introduccedilatildeo

A Caatinga eacute um bioma exclusivamente brasileiro que ocorre na regiatildeo semiaacuterida em grande parte localizada na regiatildeo Nordeste do Paiacutes Apresenta grande diversidade de ambientes o que propicia uma rica biodiversidade apresentando muitas espeacutecies endecircmicas de alto valor bioloacutegico (PAN-BRASIL 2005) muitas ainda desconhecidas eou natildeo catalogadas (ALVES et al 2009) Conforme Oliveira (2009) em seu aspecto fisionocircmico a Caatinga apresenta uma cobertura vegetal arbustiva a arboacuterea pouco densa e geralmente espinhosa Sua variabilidade espacial e temporal na composiccedilatildeo e no arranjo de seus componentes botacircnicos eacute resposta aos processos de sucessatildeo e de diversos fatores ambientais onde a densidade de plantas a composiccedilatildeo floriacutestica e o potencial do estrato herbaacuteceo variam em funccedilatildeo das caracteriacutesticas de solo pluviosidade e altitude (ARAUacuteJO FILHO 1986)

Uma das caracteriacutesticas marcantes da regiatildeo semiaacuterida brasileira eacute a sua grande variabilidade espacial e temporal da precipitaccedilatildeo com totais meacutedios anuais entre 400 a 800 mm e uma evaporaccedilatildeo que em anos mais criacuteticos chega a ultrapassar cinco vezes a altura da precipitaccedilatildeo (VAREJAtildeO-SILVA et al 1984) Neste ambiente com um processo desordenado de ocupaccedilatildeo territorial que data da eacutepoca colonial ocorrem reflexos que se manifestam pela degradaccedilatildeo dos seus recursos naturais e que hoje atingem niacuteveis criacuteticos de sustentabilidade a exemplo de assoreamento dos cursos drsquoaacutegua com prejuiacutezos para a sauacutede humana e animal menor disponibilidade de aacutegua para irrigaccedilatildeo e para abastecimento reduccedilatildeo da produtividade agriacutecola diminuiccedilatildeo da renda liacutequida dos agricultores e consequentemente empobrecimento do meio rural com reflexos danosos para a economia nacional (MANZATTO et al 1998)

Este processo de degradaccedilatildeo das terras das regiotildees aacuteridas semiaacuteridas e subuacutemidas do Planeta eacute chamado hoje de desertificaccedilatildeo representando uma preocupaccedilatildeo mundial pois atinge mais de 1 bilhatildeo de habitantes em mais de 100 paiacuteses destruindo terras e pondo em risco a sobrevivecircncia das pessoas (PAN-BRASIL 2005 SOUZA 2009) Inuacutemeros trabalhos apontam que os fatores determinantes do desequiliacutebrio ambiental da regiatildeo semiaacuterida brasileira indutores de processos de desertificaccedilatildeo tecircm sido o uso indiscriminado de madeira lenha e carvatildeo o pastejo intensivo de animais o fogo o uso e o manejo irracional das terras pela agricultura com e sem irrigaccedilatildeo a mineraccedilatildeo a ocupaccedilatildeo desordenada das cidades aleacutem do baixo niacutevel de renda e cultural da populaccedilatildeo (SAMPAIO et al 2003 OLIVEIRA-GALVAtildeO amp SAITO 2003 SARMENTO 2001)

Na atualidade com o desenvolvimento das tecnologias de sensoriamento remoto e da geoinformaacutetica as ferramentas para a realizaccedilatildeo de inventaacuterios e diagnoacutesticos ambientais satildeo facilmente disponiacuteveis e de baixo custo permitindo auxiliar com agilidade o monitoramento e a gestatildeo de amplos territoacuterios (FLORENZANO 2002 NOVO 2008)

A utilizaccedilatildeo de iacutendices de vegetaccedilatildeo gerados de imagens de sateacutelites se constitui em ferramentas importantes para o monitoramento das alteraccedilotildees naturais ou produzidas pelo homem nos ecossistemas (FEITOSA et al 2004) Os iacutendices de vegetaccedilatildeo ressaltam o comportamento espectral da vegetaccedilatildeo possibilitando distinguir diferentes tipos de uso e de outros alvos da superfiacutecie terrestre (MOREIRA 2005) Embora muitos iacutendices de vegetaccedilatildeo existam o mais usado e conhecido atualmente eacute o denominado Iacutendice de Vegetaccedilatildeo da Diferenccedila Normalizada ou simplesmente NDVI (Francisco et al 2013)

De acordo com Francisco et al (2013) modelos relativamente simples podem descrever com certo grau de confianccedila os processos de degradaccedilatildeo ambiental facilitando a complementaccedilatildeo de

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diagnoacutesticos integrados dos recursos naturais e das suas relaccedilotildees com as atividades humanas Chaves et al (2008) desenvolveu modelo para a geraccedilatildeo do Iacutendice de Biomassa da Vegetaccedilatildeo Lenhosa para descrever e avaliar a vegetaccedilatildeo da caatinga em seus diferentes estaacutegios de antropizaccedilatildeo e Francisco et al (2013) utilizando esta metodologia descreveu alvos terrestres dos diferentes tipos de uso e cobertura da terra representativas da regiatildeo de estudo com caracteriacutesticas de vegetaccedilatildeo e solos aproximadamente homogecircneos Esta classificaccedilatildeo no seu primeiro niacutevel categoacuterico apresenta uma dicotomizaccedilatildeo que separa a vegetaccedilatildeo nativa dos diferentes tipos de vegetaccedilatildeo e usos da terra passando em seguida de forma hieraacuterquica a considerar apenas a vegetaccedilatildeo de caatinga Segundo Chaves et al (2008) eacute um meacutetodo de classificaccedilatildeo praacutetico de faacutecil aplicaccedilatildeo e baixo custo que permite descrever 201 padrotildees de vegetaccedilatildeo de Caatinga podendo auxiliar na interpretaccedilatildeo automaacutetica de imagens de sateacutelite contribuindo para a agilizaccedilatildeo de trabalhos de mapeamento

Portanto o presente trabalho tem o objetivo de estimar a biomassa da vegetaccedilatildeo da caatinga na bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba no Estado da Paraiacuteba utilizando imagens de sateacutelite e iacutendice de vegetaccedilatildeo Material e Meacutetodos A aacuterea de estudo compreende a bacia Alto Paraiacuteba com aacuterea de 671739 kmsup2 localizada sobre o Planalto da Borborema ao centro sul do Estado da Paraiacuteba divisa ao sul com Pernambuco (PARAIacuteBA 2006) (Figura 1)

Figura 1 Localizaccedilatildeo e hipsometria da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2014)

A bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba estaacute inserida na Regiatildeo Geograacutefica da Borborema Ocidental limitando-se com os municiacutepios de Prata Sumeacute Ouro Velho Amparo Camalauacute Satildeo Sebastiatildeo do Umbuzeiro Zabelecirc Monteiro Satildeo Joatildeo do Tigre Congo Serra Branca Coxixola Carauacutebas Satildeo Joatildeo do Cariri Satildeo domingos Barra de Satildeo Miguel Cabaceiras e Boqueiratildeo

Conforme PARAIgraveBA (1978) de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen o clima eacute do tipo Bsh - Semiaacuterido quente com precipitaccedilatildeo predominantemente abaixo de 600 mmano-1 temperatura meacutedia diaacuteria variando de 19 aos 290C e amplitudes que podem ultrapassar os 100C devido ao efeito da altitude (400 a 700m) As chuvas da regiatildeo sofrem influecircncia das massas Atlacircnticas de sudeste e do norte

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Figura 2 Pluviosidade meacutedia anual da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2016) De acordo com Sousa et al (2007) a vegetaccedilatildeo representativa da aacuterea de estudo eacute do tipo

caatinga hiperxeroacutefila com as espeacutecies mais encontradas satildeo o marmeleiro (Croton sonderianus Muell Arg) jurema preta (Mimosa tenuiflora Willd Poiret) pereiro (Aspidosperma pyrifolium Mart) e catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul) Outras espeacutecies nativas da regiatildeo estatildeo presentes com poucos exemplares como o angico (Anadenanthera columbrina Vell Brenan) e a aroeira (Myracrodruon urundeuva Allematildeo) Jaacute os cactos satildeo bastante diversificados

Conforme Francisco (2010) eacute uma regiatildeo tradicionalmente pastoril onde tem predominando a criaccedilatildeo de caprinos Outrora com produccedilatildeo expressiva de algodatildeo e na atualidade cultiva palma e culturas alimentares

Os solos predominantes na aacuterea de estudo conforme PARAIacuteBA (1978) satildeo os Aluviais Eutroacuteficos que ocorrem ao longo das calhas dos rios os Brunos Natildeo Caacutelcicos e os solos Litoacutelicos Eutroacuteficos distribuiacutedos por toda a aacuterea da bacia como tambeacutem os Vertisols com maior ocorrecircncia no terccedilo inferior da bacia mais proacuteximos ao Accedilude Epitaacutecio Pessoa estes reclassificados para o novo Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos por Campos e Queiroz (2006) como solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e como Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico respectivamente (Figura 3)

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Figura 3 Classes de solos da bacia hidrograacutefica Alto Paraiacuteba

Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006) Neste trabalho foram utilizadas imagens do sensor TM LANDSAT 5 oacuterbita 215 pontos 65 e 66

de 12102003 periacuteodo seco As imagens foram tratadas utilizando o software ERDAS 85 onde foi executada a correccedilatildeo radiomeacutetrica e obtidas as imagens de radiacircncia e reflectacircncia de acordo com Silva et al (2005a)

As etapas seguintes correspondentes ao cocircmputo do iacutendice de vegetaccedilatildeo estatildeo descritas em Silva et al (2005b) Neste procedimento utilizou-se a relaccedilatildeo proposta por Markham e Baker (1987) (Equaccedilatildeo 1)

ND255

abaL ii

iλi

(Eq1)

Em que ai e bi satildeo as radiacircncias espectrais miacutenima e maacutexima (W m-2 sr-1μm-1) ND eacute a intensidade do pixel (nuacutemero inteiro de 0 a 255) e i = 1 2 3 4 5 e 7 corresponde agraves bandas 1 2 3 4 5 e 7 do TM - LANDSAT 5

De posse dos mapas de radiacircncia espectral de cada banda informaccedilotildees sobre o cosZ e irradiacircncia espectral no topo da atmosfera (Tabela 1) para cada banda estimaraacute a refletacircncia espectral planetaacuteria em cada banda (BASTIAANSSEN 1995) (Equaccedilatildeo 2)

rλi

λiλi

dcosk

Lπρ

Z (Eq 2)

Em que ρpi eacute reflectacircncia planetaacuteria da banda i Kλi eacute a irradiacircncia solar espectral no topo da atmosfera (Tabela 1) cosZ eacute o acircngulo zenital do Sol e dr eacute o inverso do quadrado da distacircncia relativa Terra ndash Sol - ds em unidades astronocircmicas (IQBAL 1983) dado pela Equaccedilatildeo 3

119889119904 = 1 + 00167 119904119890119899 [2 π (J minus 935)

365] (Eq 3)

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Sendo J = o dia Juliano e o argumento da funccedilatildeo seno se encontra em radiano Por sua vez o acircngulo Zenital do Sol natildeo precisou ser calculado pois se encontrava disponiacutevel no cabeccedilalho das imagens adquiridas para este trabalho Tabela 1 Descriccedilatildeo das bandas do Mapeador Temaacutetico do LANDSAT 5 com os correspondentes intervalos de comprimento de onda coeficientes de calibraccedilatildeo (radiacircncia miacutenima ndash a e maacutexima ndash b) e irradiacircncias espectrais no topo da atmosfera

Bandas Comprimento de

Onda (μm)

Coeficientes de Calibraccedilatildeo

)μmsr(Wm 112

a b

Irradiacircncia Espectral no Topo da Atmosfera

)μm(Wm 12

1 (azul) 045 ndash 052 -152 1930 1957 2 (verde) 052 ndash 060 -284 3650 1826

3 (vermelho) 063 ndash 069 -117 2640 1554 4 (IV-proacuteximo) 076 ndash 079 -151 2210 1036

5 (IV-meacutedio) 155 ndash 175 -037 302 2150 6 (IV-termal) 104 ndash 125 12378 15303 - 7 (IV-meacutedio) 208 ndash 235 -015 165 8067

Fonte Allen et al (2002)

Para obtenccedilatildeo do Iacutendice de Vegetaccedilatildeo da Diferenccedila Normalizada (NDVI) foi utilizada a Equaccedilatildeo 4

NDVI =(rρ4 ndash rρ3)

(rρ4 + rρ3) (Eq 4)

Em que rρ4 e rρ3 correspondem agraves reflectacircncias planetaacuterias das bandas 4 e 3 do TM-LANDSAT 5

Com o objetivo de estimar a biomassa da vegetaccedilatildeo de caatinga foi criada uma base de dados no

SPRING 55 na projeccedilatildeo UTMSAD69 registrando e importando a imagem-iacutendice de vegetaccedilatildeo e classificando-a com a utilizaccedilatildeo do programa LEGAL

Na Linguagem Algeacutebrica para gerar o mapa de cobertura do solo foi definida as classes de cobertura vegetal e uso da terra de acordo com os tipos (Tabela 2) conforme metodologia proposta por Francisco (2013)

Tabela 2 Classes de NDVI correspondentes aos iacutendices de biomassa (IBVL) da vegetaccedilatildeo de Caatinga

Classes NDVI IBVL Arboacuterea Subarboacuterea densa gt 0300 gt 060

Subarboacuterea Arbustiva densa 0285-0300 050 a 060 Arbustiva Subarboacuterea densa 0265-0285 040 a 050 Arbustiva Subarboacuterea aberta 0250-0265 030 a 040

Arbustiva Subarbustiva aberta 0225-0250 020 a 030 Subarbustiva Arbustiva rala 0180-0225 010 a 020

Subarbustiva Arbustiva muito rala 0150-0180 005 a 010 Solo exposto 0-0150 lt 005

Corpos drsquoaacutegua lt 0

Fonte Francisco (2013) Apoacutes se elaborou a estimativa do volume da biomassa da aacuterea de estudo multiplicando o volume

padratildeo de referecircncia para uma condiccedilatildeo de maacutexima preservaccedilatildeo adotado de 108 m3 ha-1 pelas aacutereas consideradas e seus respectivos valores de IBVL obtidos da descriccedilatildeo da vegetaccedilatildeo conforme Chaves et al (2008) Apoacutes foi gerado o caacutelculo das aacutereas das classes Resultados e Discussatildeo O volume da biomassa lenhosa da bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba foi estimado em 9785367 m3 (Tabela 3) Pelos resultados obtidos pode-se observar que o valor para a bacia em estudo em todo a sua aacuterea para um iacutendice de biomassa da vegetaccedilatildeo de maior porte com IBVL igual a 1 seria

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um valor total de 67173900 de m3 Os valores de volume encontrados para toda a bacia representam somente 1456 do volume ideal proposto por Chaves et al (2008) Tabela 3 Classes de biomassa da vegetaccedilatildeo lenhosa da bacia

Clases Volume

Referecircncia (m3ha-1)

IBVL meacutedio

Rendi- mento

(m3ha-1)

Aacuterea (ha) x102

Volume de Biomassa (m3103)

Arboacuterea Subarboacuterea densa 108 065 702 33762 2370092 Subarboacuterea Arbustiva densa 108 055 594 8701 0516839 Arbustiva Subarboacuterea densa 108 045 486 14991 0728563 Arbustiva Subarboacuterea aberta 108 035 378 15595 0589491

Arbustiva Subarbustiva aberta 108 025 270 41778 1128006 Subarbustiva Arbustiva rala 108 015 162 195764 3171377

Subarbustiva Arbustiva muito rala 108 0075 81 158148 1280999 Solo exposto - - - 145872 - Corpo daacutegua - - - 2339 -

Nuvem - - - 54790 - Total - - - 671739 9785367

Para a classe subarboacuterea arboacuterea densa (Figura 4) foram obtidos os maiores valores de volume de 2370092 m3 representando 506 da aacuterea e somando-se com os valores da classe Subarboacuterea arbustiva densa de 516839 m3 representando 11 Arbustiva subarboacuterea densa de 728563 m3 representando 1155 perfaz-se um total de 771 neste caso abaixo do ideal de conservaccedilatildeo da vegetaccedilatildeo da aacuterea de estudo Francisco (2013) estudando bacia contiacutegua do rio Taperoaacute constatou que o volume da biomassa lenhosa da bacia foi de 20255100 m3 deste total a classe de vegetaccedilatildeo Arboacuterea Subarboacuterea densa foi a responsaacutevel por 7318400 m3 equivalendo a 361 do total

Figura 4 Mapa de biomassa da vegetaccedilatildeo lenhosa da bacia

Fonte Adaptado de AESA (2002) INPE (2012)

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Para as classes Arbustiva subarboacuterea aberta e Arbustiva subarbustiva aberta perfazem um total de 1719417 de m3 correspondendo a 367 da bacia As classes Subarbustiva arbustiva rala e muito rala totalizam 95 da aacuterea com 4452376 m3 de vegetaccedilatildeo abaixo do ideal Caacutelculo estimativo utilizando os dados do diagnoacutestico da vegetaccedilatildeo da bacia hidrograacutefica do accedilude de Soledade localizada na bacia do rio Taperoaacute realizado por Guimaratildees (2009) utilizando metodologia semelhante agrave deste trabalho chegou a um iacutendice de degradaccedilatildeo de 72 um valor compatiacutevel com o encontrado neste trabalho Chaves et al (2015) mapeando a degradaccedilatildeo dos solos na sub-bacia do rio Taperoaacute contigua a deste estudo observou que as aacutereas com vegetaccedilatildeo mais degradadas com menor cobertura de vegetaccedilatildeo ocupavam 590 da bacia distribuindo-se pelas partes mais baixas ao longo da drenagem em grande parte sobre aacutereas onde predominam os solos Luvissolos Crocircmicos com caraacuteter veacutertico Resultados estes similares ao encontrados por este mapeamento Francisco et al (2014) estudando o municiacutepio de Sumeacute incluiacutedo na bacia em estudo utilizando esta mesma metodologia observaram que as aacutereas mais desnudas de vegetaccedilatildeo estatildeo mais proacuteximas da drenagem e aumentam na medida em que diminui de altitude e principalmente em aacutereas de solos Vertissolos que predominam nas partes mais baixas no entorno da drenagem ao sudeste da aacuterea de estudo Francisco et al (2013) observaram em aacuterea contiacutegua pertencente agrave bacia do rio Taperoaacute que o os valores de volume encontrados para toda a bacia representaram somente 3802 do volume ideal demonstrando que 6198 da aacuterea uacutetil da bacia estatildeo em processo de perda de biomassa Os mesmos autores em suas consideraccedilotildees observaram que a forma de utilizaccedilatildeo atual vem causando degradaccedilotildees fortes e por vezes irreversiacuteveis que desencadeia mudanccedilas no ambiente com um elevado iacutendice de degradaccedilatildeo expondo o solo aos agentes intempeacutericos acarretando processos erosivos que iratildeo degradar os solos Francisco et al (2015) consideram que a intempestividade das chuvas da regiatildeo semiaacuterida brasileira em particular com ocorrecircncia de chuvas de alto potencial erosivo a cobertura vegetal do solo eacute de fundamental importacircncia para protegecirc-lo Neste caso pode se afirmar com certo grau de certeza que as aacutereas com caatinga Subarbustiva arbustiva rala e de menor de recobrimento encontram-se em processo avanccedilado de desertificaccedilatildeo Sousa et al (2008) comenta que os prejuiacutezos ambientais estatildeo quase sempre relacionados ao uso indevido do solo pelas diversas atividades degradantes Assim a retirada da cobertura vegetal para implantaccedilatildeo de agricultura de autoconsumo ou para pecuarizaccedilatildeo extensiva sem praacuteticas de conservaccedilatildeo ambiental compromete a meacutedio e longo prazo as propriedades fiacutesicas quiacutemicas e bioloacutegicas dos solos inviabilizando essas aacutereas a uma exploraccedilatildeo sustentaacutevel no futuro e transformando-as em aacutereas desertificadas Francisco et al (2014) estudando o municiacutepio de Sumeacute incluiacutedo na bacia em estudo utilizando esta mesma metodologia observaram que com a utilizaccedilatildeo de imagem orbital de meacutedia resoluccedilatildeo espacial a classificaccedilatildeo pelo IBVL e a classificaccedilatildeo utilizando o NDVI foi satisfatoacuteria para a separaccedilatildeo das fisionomias existentes na aacuterea estudada resultado similar observado neste trabalho Conclusatildeo

Com a utilizaccedilatildeo da linguagem algeacutebrica pocircde-se chegar a resultados satisfatoacuterios com rapidez e precisatildeo para o computo do iacutendice de biomassa de vegetaccedilatildeo lenhosa

Por esta metodologia natildeo foram identificadas classes de biomassa de vegetaccedilatildeo lenhosa de maiores valores Em comparaccedilatildeo com uma condiccedilatildeo hipoteacutetica de maacutexima preservaccedilatildeo a biomassa de vegetaccedilatildeo lenhosa da Caatinga da bacia do Alto Rio Paraiacuteba estaacute degradada apresentando 8543 da aacuterea em processo de perda de biomassa Referecircncias AESA Agecircncia Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa 2011 Disponiacutevel em httpgeoaesapbgovbr Acesso em 9 de julho 2018 ALVES J J A ARAUacuteJO M A DE NASCIMENTO S S DO Degradaccedilatildeo da caatinga uma investigaccedilatildeo ecogeograacutefica Revista Caatinga v22 n3 p126-135 2009 ARAUacuteJO FILHO J A Manipulaccedilatildeo da vegetaccedilatildeo lenhosa da caatinga com fins pastoris Simpoacutesio sobre Caatinga e sua Exploraccedilatildeo Racional 1984 Feira de Santana Brasiacutelia EMBRAPA ndash DDT p327-343 1986

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BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Secretaria de Recursos Hiacutedricos Programa de Accedilatildeo Nacional de Combate agrave Desertificaccedilatildeo e Mitigaccedilatildeo dos Efeitos da Seca ndash PAN-Brasil Brasiacutelia-DF 2005 213p CAMPOS M C C QUEIROZ S B Reclassificaccedilatildeo dos perfis descritos no Levantamento Exploratoacuterio - Reconhecimento de solos do Estado da Paraiacuteba Revista de Biologia e Ciecircncias da Terra v6 n1 2006 CHAVES I DE B LOPES V L FOLLIOTT P F PAES-SILVA A P Uma classificaccedilatildeo morfo-estrutural para descriccedilatildeo e avaliaccedilatildeo da biomassa da vegetaccedilatildeo da caatinga Revista Caatinga v21 n2 p204-213 2008 CHAVES I DE B FRANCISCO P R M LIMA E R V DE CHAVES L H G Modelagem e mapeamento da degradaccedilatildeo da caatinga Revista Caatinga v28 n1 p183ndash195 2015 FEITOSA J R P COSTA FILHO J F DA SILVA B B DA Avaliaccedilatildeo de iacutendices de vegetaccedilatildeo em aacuterea irrigada do sub-meacutedio Satildeo Francisco Petrolina-PE a partir de imagens do sateacutelite LANDSAT 5ndashTM In Congresso Brasileiro de Meteorologia 18 2004 Fortaleza AnaisFortaleza 2004 FEITOSA J R P COSTA FILHO J F DA SILVA B B DA Avaliaccedilatildeo de iacutendices de vegetaccedilatildeo em aacuterea irrigada do sub-meacutedio Satildeo Francisco Petrolina-PE a partir de imagens do sateacutelite LANDSAT 5ndashTM In Congresso Brasileiro de Meteorologia 18 2004 Fortaleza AnaisFortaleza 2004 FLORENZANO T G Imagens de sateacutelite para estudos ambientais Oficina de Texto Satildeo Paulo 2002 97p FRANCISCO P R M Classificaccedilatildeo e mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando sistemas de informaccedilotildees geograacuteficas 122f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Manejo de Solo e Aacutegua) Centro de Ciecircncias Agraacuterias Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2010 FRANCISCO P R M Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo do Bioma Caatinga da bacia hidrograacutefica do Rio Taperoaacute PB 97f Tese (Doutorado em Engenharia Agriacutecola) Centro de Tecnologia e Recursos Naturais Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE SILVA B B DA Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo das terras semiaacuteridas In Congresso Brasileiro de Engenharia Agriacutecola 42 2013 Fortaleza AnaisFortaleza 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE Estimativa da degradaccedilatildeo da biomassa da vegetaccedilatildeo de caatinga atraveacutes de iacutendices de vegetaccedilatildeo Polecircmca v12 n2 p306-321 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE BANDEIRA M M SILVA B B DA Mapeamento da caatinga com uso de geotecnologia e anaacutelise da umidade antecedente em bacia hidrograacutefica Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v5 n3 p676-693 2012 FRANCISCO P R M RIBEIRO G DO N MORAES NETO J M DE ARAGAtildeO K P Avaliaccedilatildeo da degradaccedilatildeo da caatinga do municiacutepio de Sumeacute-PB estimado pelo volume de biomassa da vegetaccedilatildeo lenhosa Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v7 n1 p117-129 2014 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE SILVA B B DA Anaacutelise espectral e avaliaccedilatildeo de iacutendices de vegetaccedilatildeo para o mapeamento da caatinga Revista Verde v10 n3 p01-12 2015 GUIMARAtildeES A P Dinacircmica da resposta espectral da vegetaccedilatildeo de caatinga na bacia hidrograacutefica do accedilude Soledade utilizando teacutecnicas de sensoriamento remoto Dissertaccedilatildeo (Mestrado) Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2009 MANZATTO H R H CUNHA T J F SILVA C A MATOS J A DE RAMOS D P Diagnoacutestico ambiental como subsiacutedio ao desenvolvimento sustentaacutevel para produccedilatildeo rural em comunidades das microbacias hidrograacuteficas no estado do Rio de Janeiro EMBRAPA Solos - CNPS n8 1998 4p MOREIRA M A Fundamentos do sensoriamento remoto e metodologias de aplicaccedilatildeo 3 ed Viccedilosa UFV 2005 320p NOVO E M L DE M Sensoriamento Remoto Princiacutepios e Aplicaccedilotildees 3 ed Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher Ltda 2008 308p OLIVEIRA W M DE CHAVES I DE B LIMA E R V DE Iacutendices espectrais de vegetaccedilatildeo de caatinga em um Neossolo Litoacutelico do semiaacuterido paraibano In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto14 2009 Natal AnaisNatal INPE 2009 p2103-2110 OLIVEIRA-GALVAtildeO A L C DE SAITO H C A modelagem de dados temaacuteticos geoespacializados na identificaccedilatildeo dos diferentes niacuteveis de susceptibilidade agrave desertificaccedilatildeo da regiatildeo semiaacuterida do nordeste brasileiro In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto 11 2003 Belo Horizonte AnaisBelo Horizonte INPE 2003 p1399-1406 PARAIacuteBA Governo do Estado Secretaria de Agricultura e Abastecimento CEPA-PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-Eletro Consult Ltda 1978 448p

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PARAIacuteBA Secretaria de Estado da Ciecircncia e Tecnologia e do Meio Ambiente Agecircncia Executiva de Gestatildeo de Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba AESA PERH-PB Plano Estadual de Recursos Hiacutedricos Resumo Executivo e Atlas Brasiacutelia DF 2006 112p SAMPAIO E V S B SAMPAIO Y S B ARAUacuteJO S B SAMPAIO G R Desertificaccedilatildeo no Brasil conceitos nuacutecleos e tecnologias de recuperaccedilatildeo e convivecircncia Recife Ed Universitaacuteria 2003 202p SARMENTO E C WEBER E HASENACK H Avaliaccedilatildeo da situaccedilatildeo da cobertura florestal na Bacia do Rio CadeiaFeitoria e identificaccedilatildeo de aacutereas criacuteticas usando teacutecnicas de geoprocessamento UFRGS Centro de Ecologia 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwufrgsbrgt Acesso em 12 de marccedilo de 2012 SILVA B B LOPES G M AZEVEDO P V Determinaccedilatildeo do albedo de aacutereas irrigadas com base em imagens LANDSAT 5-TM Revista Brasileira de Agrometeorologia v13 n2 p11-21 2005a SILVA B B LOPES G M AZEVEDO P V Balanccedilo de radiaccedilatildeo em aacutereas irrigadas utilizando imagens LANDSAT 5 ndash TM Revista Brasileira de Meteorologia v20 n2 p243-252 2005b SOUZA B I DE SUERTEGARAY D M A LIMA E R V DE Desertificaccedilatildeo e seus efeitos na vegetaccedilatildeo e solos do Cariri Paraibano Mercator v8 n16 p217-232 2009 VAREJAtildeO-SILVA M A BRAGA C C AGUIAR M J N NIETZCHE M H SILVA B B Atlas Climatoloacutegico do Estado da Paraiacuteba UFPB Campina Grande 1984

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Capiacutetulo 16

ERODIBILIDADE DOS SOLOS DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA

Paulo Roberto Megna Francisco1 Iecircde de Brito Chaves2

Joatildeo Miguel De Moraes Neto3 Hayssa Thyara Silva Barreto4

1Dr em Eng Agriacutecola UEPB Campina Grande-PB paulomegnagmailcom 2Dr Prof Aposentado UFPB Areia-PB iedebchaveshotmailcom

3Dr Prof Titular UFCG Campina Grande-PB jmiguelmoraeshotmailcom 4Graduanda em Eng Agriacutecola UFCG Campina Grande-PB hayssathyarahotmailcom

Introduccedilatildeo Com intervenccedilotildees inadequadas das atividades humanas sobre o meio ambiente os processos

erosivos se intensificam e passam a comprometer os principais recursos naturais do planeta em particular o solo e a aacutegua superficial (RIBEIRO et al 2009) A regiatildeo do Cariri Paraibano onde se localiza a aacuterea de estudo suas terras vecircm sendo submetida a pressatildeo das atividades humanas desde a sua colonizaccedilatildeo iniciada com o ciclo do couro no seacuteculo XVIII encontrando-se bastante impactada (CHAVES et al 2015) Fundamentalmente a desertificaccedilatildeo eacute o processo de degradaccedilatildeo das terras do ambiente natural aacuterido semiaacuterido e subuacutemido quase sempre associado aos efeitos erosivos das chuvas agravados pelas atividades humanas como ressaltam Fernandes e Medeiros (2009)

A erodibilidade do solo pode ser entendida como sendo a maior ou menor capacidade de resistecircncia agrave accedilatildeo erosiva da chuva As propriedades do solo que afetam a erodibilidade satildeo aquelas relacionadas agrave infiltraccedilatildeo drenagem e capacidade de armazenamento de aacutegua e as relacionadas agrave dispersatildeo desagregaccedilatildeo abrasatildeo e movimento de partiacuteculas do solo pela chuva e escoamento assim caracteriacutesticas do solo tais como textura estrutura profundidade do perfil e tipo e quantidade de argila mateacuteria orgacircnica e caacutetions trocaacuteveis estatildeo intimamente relacionadas agrave sua susceptibilidade a erosatildeo (WISCHMEIER amp SMITH 1978 RENARD et al 1997 BRYAN 2000)

Modelos relativamente simples podem descrever com certo grau de confianccedila os processos de degradaccedilatildeo ambiental facilitando a complementaccedilatildeo de diagnoacutesticos integrados dos recursos naturais e das suas relaccedilotildees com as atividades humanas (FRANCISCO et al 2013)

Considerando a possibilidade de utilizar as geotecnologias disponiacuteveis e de baixo custo e de poder contribuir para a realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos da caatinga este trabalho tem como objetivo avaliar e mapear a erodibilidade das terras da bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba Estado da Paraiacuteba

Material e Meacutetodos

A aacuterea de estudo compreende a bacia Alto Paraiacuteba com aacuterea de 671739 kmsup2 localizada sobre o Planalto da Borborema ao centro sul do Estado da Paraiacuteba divisa ao sul com Pernambuco (PARAIacuteBA 2006) (Figura 1) Conforme Francisco (2010) de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen o clima eacute do tipo Bsh - Semiaacuterido quente precipitaccedilatildeo predominantemente abaixo de 600 mmano-1 e temperatura mais baixa devido ao efeito da altitude (400 a 700m) onde as chuvas da regiatildeo sofrem influecircncia das massas Atlacircnticas de sudeste e do norte

De acordo com Sousa et al (2007) a vegetaccedilatildeo representativa da aacuterea de estudo eacute do tipo caatinga hiperxeroacutefila com as espeacutecies mais encontradas sendo o marmeleiro (Croton sonderianus Muell Arg) jurema preta (Mimosa tenuiflora Willd Poiret) pereiro (Aspidosperma pyrifolium Mart) e catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul) Outras espeacutecies nativas da regiatildeo estatildeo presentes com poucos exemplares como o angico (Anadenanthera columbrina Vell Brenan) e a aroeira (Myracrodruon urundeuva Allematildeo) Jaacute os cactos satildeo bastante diversificados

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Figura 1 Localizaccedilatildeo e hipsometria da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2014) Os solos predominantes na aacuterea de estudo (Figura 2) conforme PARAIacuteBA (1978) satildeo os Aluviais

Eutroacuteficos que ocorrem ao longo das calhas dos rios os Brunos Natildeo Caacutelcicos e os solos Litoacutelicos Eutroacuteficos distribuiacutedos por toda a aacuterea da bacia como tambeacutem os Vertisols com maior ocorrecircncia no terccedilo inferior da bacia mais proacuteximos ao Accedilude Epitaacutecio Pessoa estes reclassificados para o novo Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos por Campos e Queiroz (2006) como solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e como Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico respectivamente

Figura 2 Classes de solos da bacia hidrograacutefica Alto Rio Paraiacuteba

Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006)

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Para o desenvolvimento deste trabalho foi utilizado o sistema de informaccedilatildeo geograacutefica SPRING 54 na base de dados na projeccedilatildeo UTMSAD69 desenvolvido por Francisco (2010) e Francisco (2013) onde consta o mapa de solos atualizado anteriormente proposto por PARAIacuteBA (2006) onde foi elaborado o mapa de erodibilidade e calculado as aacutereas de suas classes de ocorrecircncias A erodibilidade dos solos (K) da bacia foi determinada pela equaccedilatildeo proposta por Denardin (1990) para o conjunto dos solos brasileiros e americanos simplificada por Chaves et al (2004) para os dois principais paracircmetros o fator granulomeacutetrico M e a permeabilidade do solo P

Na elaboraccedilatildeo do mapa de erodibilidade foi criada uma planilha no Excel em que cada poliacutegono de solo da aacuterea de estudo baseado nas informaccedilotildees contidas nos perfis representativos do Boletim do Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba (PARAIacuteBA 1978) teve calculado sua erodibilidade baseada na metodologia proposta por Chaves et al (2004) e utilizada por Francisco e Chaves (2017)

Nesta proposta os autores considerando a possibilidade de obtenccedilatildeo dos dados do boletim de solos brasileiros atraveacutes de um artifiacutecio para estimativa dos dados de granulometria a partir da classificaccedilatildeo internacional para a classificaccedilatildeo americana utilizam o modelo proposto por Denardin (1990) para estimar a erodibilidade dos solos conforme a Equaccedilatildeo 1

K=000000748 (X25) + 000448059 (X29) ndash 006311750 (X27) + 001039567 (X32) (Eq 1)

Onde K eacute o valor a ser estimado para o fator erodibilidade do solo expresso em Mg hMJ -1 mm-1 X25 eacute a variaacutevel granulomeacutetrica ldquoMrdquo calculada a partir da determinaccedilatildeo pelo meacutetodo da pipeta X29 eacute a permeabilidade do perfil de solo codificada conforme Wischmeier et al (1971) X27 eacute o diacircmetro meacutedio ponderado das partiacuteculas menores do que 2mm expresso em mm X32 eacute a relaccedilatildeo entre o teor de mateacuteria orgacircnica e o teor da ldquonova areiardquo determinada pelo meacutetodo da pipeta

Considerando o alto grau de determinaccedilatildeo do paracircmetro X25 (variaacutevel granulomeacutetrica ldquoMrdquo) com

r2 = 09461 a estimativa da erodibilidade dos solos foi calculada pela equaccedilatildeo de K reduzida aos dois primeiros paracircmetros cuja expressatildeo matemaacutetica ajustada por Denardin (1990) passou a ser conforme a Equaccedilatildeo 2

K = 000000797 (X25) + 00029283 (X29) (r2 = 09561) (Eq 2)

A variaacutevel ldquoMrdquo eacute um artifiacutecio que exalta a ocorrecircncia das fraccedilotildees granulomeacutetricas do solo mais facilmente dispersas e transportadas pela aacutegua o silte e a areia muito fina Essas fraccedilotildees agrupadas numa mesma classe textural passaram a ser chamada de fraccedilatildeo ldquonovo silte (NS)rdquo enquanto a fraccedilatildeo areia com a subtraccedilatildeo da fraccedilatildeo areia muito fina passou a ser chamada de ldquonova areia (NA)rdquo (WISCHMEIER et al 1971) Assim a variaacutevel ldquoMrdquo eacute expressa pelo produto entre os valores percentuais da fraccedilatildeo novo silte vezes a soma das fraccedilotildees novo silte + nova areia (M = NS x (NS + NA))

Nos boletins de solos brasileiros o resultado da anaacutelise granulomeacutetrica eacute apresentado na classificaccedilatildeo internacional (ISSS) enquanto originalmente a variaacutevel ldquoMrdquo utiliza os dados da classificaccedilatildeo americana (USDA) assim para a conversatildeo dos dados granulomeacutetricos da classificaccedilatildeo internacional dos boletins de solos brasileiros com vista agrave classificaccedilatildeo americana Chaves et al (2004) propuseram a Equaccedilatildeo 3

M = 64003 e00003 Mi (r2 = 08214) (Eq 3)

Sendo M = valor de ldquoMrdquo corrigido ou da variaacutevel X25 do modelo de Denardin e Mi = valor obtido do boletim de solos (classificaccedilatildeo internacional)

A estimativa da permeabilidade dos solos (variaacutevel X29) foi realizada a partir da correspondecircncia entre as classes de drenagem descritas no boletim de solos (BRASIL 1972) e as classes de permeabilidade propostas e codificadas por Wischmeier et al (1971) (Tabela 1)

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Tabela 1 Correspondecircncia entre classes de drenagem e permeabilidade Classes de Drenagem Classes de Permeabilidade

Muito mal drenado Muito lenta Mal drenado Muito lenta

Imperfeitamente drenado Lenta Moderadamente drenado Lenta a moderada

Bem drenado Moderada Acentuadamente drenado Moderada a raacutepida

Fortemente drenado Raacutepida Excessivamente drenado Raacutepida

Fonte BRASIL (1972) Wischmeier et al (1971)

Para as descriccedilotildees de drenagem intermediaacuterias entre duas classes do tipo ldquobem drenado a acentuadamente drenadordquo adotou-se uma codificaccedilatildeo de valor intermediaacuterio exemplo 25 Os dados sobre textura (X25) e permeabilidade (X29) foram interpretados e calculados a partir da ordenaccedilatildeo dos dados dos perfis de solos descritos no Boletim de Solos do Estado da Paraiacuteba (BRASIL 1972)

Na metodologia para o enquadramento das classes utilizou-se o valor da erodibilidade do solo representativo de cada unidade de mapeamento ou seja o solo dominante de cada associaccedilatildeo de solo Para cada solo foi considerado apenas o valor da erodibilidade do horizonte superficial assim para cada poliacutegono do mapa foi atribuiacutedo um valor representativo de erodibilidade em seguida agrupados em cinco classes de erodibilidade Com vista agrave elaboraccedilatildeo do mapa de erodibilidade do solo no SPRING foi realizada a classificaccedilatildeo para o enquadramento das classes definidas conforme a Tabela 2 Resultados e Discussatildeo

Pela Figura 3 no mapa de Erodibilidade do solo observa-se que que a erodibilidade estaacute fortemente associada agrave presenccedila de fraccedilotildees silte+areia muito fina (fator M) e de forma secundaacuteria a permeabilidade representados pelos Neossolos Litoacutelicos e Luvissolos Crocircmicos com erodibilidade alta em 5032 da aacuterea (Tabela 2) resultados similares encontrados por Chaves et al (2013) Chaves et al (2004) utilizando esta mesma metodologia para os solos de todo o Estado da Paraiacuteba comentam que a amplitude de valores satildeo relativamente pequena face agrave diversidade de solos material geoloacutegico e clima que ocorrem nas diferentes regiotildees geograacuteficas do Estado e que existem concordacircncias com os dados dos Luvissolos e Neossolos Litoacutelicos normalmente com erodibilidade alta a muito alta Estas ocupam uma aacuterea de 33803 km2 da bacia representando 5032 da aacuterea total Resultado similar encontrado por Francisco (2013) estudando a bacia do rio Taperoaacute Tabela 2 Paracircmetros dos solos utilizados para estimativa e classificaccedilatildeo da erodibilidade

Solo Perfil

Repres Areia ()

Ar+ Silt ()

Mi Mc Drenab Fator K

(Mg h MJ-1 mm-1)

Classe

Argissolo Vermelho Eutroacutefico tiacutepico (PE46) 16 40 46 3956 2097 2 00226 M Luvissolo Crocircmico Oacutertico

(NC17 18 19 37 38 41 43 44 45) 25 24 43 2881 1519 3 00209 M

Vertissolo Cromado Oacutertico tiacutepico (V2 7 8 13)

95 19 50 3450 1802 5 00290 M

Planossolo Naacutetrico Oacutertico (SS2 7) 44 51 40 3640 1907 5 00298 M Neossolo Fluacutevico Ta Eutroacutefico soloacutedico

(Ae3) 47 5 54 3186 1665 5 00279 M

Neossolo Litoacutelico Eutroacutefico tiacutepico (Re39) 72 40 50 4500 2469 2 00255 M Neossolo Regoliacutetico Psamiacutetico tiacutepico

(REe11 13 15 17) 129 54 39 3627 1900 4 00269 M

Afloramento de Rocha + Neossolo Litoacutelico Eutroacutefico tiacutepicos

72 40 50 4500 2469 2 00255 M

Luvissolo Crocircmico Oacutertico (NC25 28 47 49 52 55 57)

74 24 57 4617 2557 4 00321 A

Neossolo Litoacutelico Eutroacutefico tiacutepico (Re13 18 19 20 23 24 25 32 52 58

66 70) 72 32 60 5520 3353 3 00355 A

Luvissolo Crocircmico Oacutertico (NC24 27)

70 18 71 6319 4261 3 00427 MA

Fonte PARAIacuteBA (1972 1978)

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Figura 3 Mapa de Erodibilidade dos solos

Em grande parte os Luvissolos Planassolos e Neossolos Litoacutelicos satildeo os solos mais presentes

nas aacutereas degradadas do Nordeste e como observaram Ribeiro et al (2009) apresentam uma ou mais caracteriacutesticas que determinam a susceptibilidade agrave erosatildeo quais sejam altos teores das fraccedilotildees silte + areia fina nos horizontes superficiais baixos teores de C orgacircnico ausecircncia de estrutura no horizonte superficial presenccedila de crostas superficiais transiccedilatildeo abrupta com grande aumento textural proacuteximo agrave superfiacutecie baixa condutividade hidraacuteulica dos horizontes subsuperficiais elevada saturaccedilatildeo por soacutedio alto grau de dispersatildeo da fraccedilatildeo argila alta densidade do solo e pequena profundidade efetivaA classe de erodibilidade muito alta ocupa uma aacuterea de 401 km2 da bacia representando 597 da aacuterea total Constata-se que predominantemente os solos representativos desta classe de erodibilidade estatildeo associadas as unidades de Luvissolos Crocircmico oacutertico Analisando o trabalho de Chaves et al (2004) observa-se que existem concordacircncias com os dados dos Luvissolos e Neossolos Litoacutelicos normalmente com erodibilidade alta a muito alta De acordo com Jacomine (1996) os Luvissolos de grande representatividade nas aacutereas mais afetadas pela seca principalmente no Estado da Paraiacuteba apresentam baixa permeabilidade e satildeo muito suscetiacuteveis agrave erosatildeo

A classe de erodibilidade alta ocupa uma aacuterea de 3380 km2 da bacia representando 502 da aacuterea total Constata-se que predominantemente os solos representativos desta classe de erodibilidade satildeo os Neossolos Litoacutelicos os Luvissolos Crocircmicos e os Neossolos Fluacutevico Ta Eutroacutefico soloacutedico Como se pode observar no mapa de solos (Figura 3) estes solos ocorrem por toda a bacia com maior representatividade geograacutefica Em grande parte esta classe eacute representada por unidades de solo Luvissolo Crocircmico de caraacuteter veacutertico ou natildeo e os solos Neossolos Litoacutelicos Estes satildeo solos com teores elevados de silte e areia fina fraccedilotildees estas que em conjunto estatildeo associadas a 93 das variaccedilotildees da susceptibilidade dos solos a erosatildeo (RENARD et al 1997) Conforme Jacomine (1996) os Neossolos Litoacutelicos satildeo pouco desenvolvidos rasos ou muito rasos normalmente pedregosos e rochosos Ocorrem na regiatildeo semiaacuterida em relevos ondulados a fortemente ondulados ou acidentados por isto satildeo muito susceptiacuteveis agrave erosatildeo

A classe de erodibilidade meacutedia (002 a 003 Mg h MJ-1 mm-1) com a segunda maior representaccedilatildeo em aacuterea na bacia 293639 km2 que corresponde a 4371 da aacuterea total apresenta a maior diversidade de classes de solos (Tabela 2) Em termos de aacuterea os Neossolos Litoacutelicos e os Luvissolos Crocircmicos satildeo os mais representativos ocorrendo distribuiacutedos por toda a bacia Estes solos Luvissolos e os Neossolos Litoacutelicos tiacutepicos da regiatildeo semiaacuterida de estudo satildeo normalmente os mais susceptiacuteveis agrave erosatildeo do Estado como mostraram Chaves et al (2004) que encontraram valores de erodibilidade para os solos

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do Estado variando de 0010 a 0054 Mg h MJ-1 mm-1 Os Solonetz Solodizados possuem o diferencial de apresentarem naturalmente altos teores de sais sendo improacuteprios para a agricultura devido agrave presenccedila de soacutedio (JACOMINE 1996 RIBEIRO et al 2009)

Pelos dados obtidos apresentados na Figura 3 pode se observar que natildeo foram identificados solos das classes de erodibilidade muito baixa e baixa com valores inferiores a 002 Mg h MJ-1 mm-1 natildeo teve qualquer representante Estas classes estatildeo normalmente relacionadas a solos mais intemperizados e profundos de regiotildees uacutemidas No Estado estas classes de erodibilidade estatildeo associadas aos Latossolos areno-argilosos e bem drenados com mais alta resistecircncia agrave erosatildeo que ocorrem no Litoral e em topos de Serras interiores do Estado (CHAVES et al 2004) Francisco (2013) trabalhando na sub-bacia hidrograacutefica do rio Taperoaacute contiacutegua a aacuterea de estudo natildeo encontrou solos da classe de erodibilidade muito baixa valores inferiores a 001 Mg h MJ-1 mm-1 o que concorda com os resultados deste trabalho jaacute que satildeo regiotildees com as mesmas caracteriacutesticas fisiograacuteficas Conclusatildeo

O uso do geoprocessamento permitiu mapear a erodibilidade das terras da bacia hidrograacutefica em estudo Embora apresente limitaccedilotildees de escala a metodologia utilizada neste trabalho permitiu prognosticar e mapear com fidelidade a erodibilidade dos solos Os solos da bacia apresentam erodibilidade meacutedia (002 a 003 Mg h MJ-1 mm-1) em 4371 da aacuterea representada pelos Neossolos Litoacutelicos e os Luvissolos Crocircmicos a classe de erodibilidade alta (003 a 004 Mg h MJ-1 mm-1) em 502 da bacia representada pelos Neossolos Litoacutelicos os Luvissolos Crocircmicos e os Neossolos Fluacutevico Ta Eutroacutefico soloacutedico a classe muito alta (gt 004 Mg h MJ -1 mm-1) que ocorre em 597 associada aos Luvissolos Crocircmico oacutertico Referecircncia Bibliograacutefica AESA Agecircncia Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa 2011 Disponiacutevel em httpgeoaesapbgovbr Acesso em 9 de julho 2018 BRASIL Ministeacuterio da Agricultura Levantamento Exploratoacuterio e de Reconhecimento dos Solos do Estado da Paraiacuteba Rio de Janeiro Convecircnio MACONTAUSAIDBRASIL 1972 (Boletins DPFS-EPE-MA 15 - Pedologia 8) BRYAN R B Soil erodibility and processes of water erosion on hillslope Geomorphology v32 p385-415 2000 CAMPOS M C C QUEIROZ S B Reclassificaccedilatildeo dos perfis descritos no Levantamento Exploratoacuterio - Reconhecimento de solos do Estado da Paraiacuteba Revista de Biologia e Ciecircncias da Terra v6 n1 2006 CHAVES I B SLACK D C GUERTIN D P LOPES V L Estimativa da erodibilidade e sua relaccedilatildeo com outros atributos dos solos do Estado da Paraiacuteba In Reuniatildeo Brasileira de Manejo e Conservaccedilatildeo do Solo e da Aacutegua 15 Santa Maria 2004 AnaisSBCS Santa Maria 2004 CHAVES I DE B FRANCISCO P R M CHAVES L H G LIMA E R V DE SILVA B B DA Mapeamento da degradaccedilatildeo das terras de caatinga In Congresso Brasileiro de Ciecircncia do Solo 34 2013 Florianoacutepolis AnaisFlorianoacutepolis 2013 CHAVES I DE B FRANCISCO P R M LIMA E R V DE CHAVES L H G Modelagem e mapeamento da degradaccedilatildeo da caatinga Revista Caatinga v28 n1 p183-195 2015 DENARDIN J E Erodibilidade do solo estimada por meio de paracircmetros fiacutesicos e quiacutemicos Piracicaba 114p Tese (Doutorado) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ) Universidade de Satildeo Paulo 1990 FERNANDES J D MEDEIROS A J D DE Desertificaccedilatildeo no Nordeste uma aproximaccedilatildeo sobre o fenocircmeno do Rio Grande Norte Holos v25 v3 p147-161 2009 FRANCISCO P R M Classificaccedilatildeo e mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando sistemas de informaccedilotildees geograacuteficas 122f Dissertaccedilatildeo (Manejo de Solo e Aacutegua) Centro de Ciecircncias Agraacuterias Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2010 FRANCISCO P R M Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo do Bioma Caatinga da bacia hidrograacutefica do Rio Taperoaacute PB 97f Tese (Doutorado em Engenharia Agriacutecola) Centro de Tecnologia e Recursos Naturais Universidade Federal de Campina Grande 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I B Modelo para estimativa da vulnerabilidade agrave desertificaccedilatildeo Revista Educaccedilatildeo Agriacutecola Superior v32 n2 p37-50 2017

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FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE SANTOS D Tecnologia da geoinformaccedilatildeo aplicada no mapeamento das terras agrave mecanizaccedilatildeo agriacutecola Revista Educaccedilatildeo Agriacutecola Superior v29 n1 p45-51 2014 PARAIBA Governo da Paraiacuteba Secretaria de Planejamento e Coordenaccedilatildeo Geral Fundaccedilatildeo Instituto de Planejamento-FIPLAN Potencial e irrigaccedilatildeo e oportunidades agroindustriais no Estado da Paraiacuteba1980 287p PARAIacuteBA Governo do Estado Secretaria de Agricultura e Abastecimento CEPA-PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-Eletro Consult Ltda 1978 448p PARAIacuteBA Secretaria de Estado da Ciecircncia e Tecnologia e do Meio Ambiente Agecircncia Executiva de Gestatildeo de Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba AESA PERH-PB Plano Estadual de Recursos Hiacutedricos Resumo Executivo e Atlas Brasiacutelia DF 2006 112p RENARD K G FOSTER G R WEESIES G A MCCOOL D K YODER D C (coordinators) Predicting Soil Erosion by Water A Guide to Conservation Planning with the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) USDA 1997 (Agriculture Handbook n703) RIBEIRO M R SAMPAIO E V S B GALINDO I C L Os solos e o processo de desertificaccedilatildeo no semiaacuterido brasileiro 413-459p In Toacutepicos em Ciecircncia do Solo Sociedade Brasileira de Ciecircncia do Solo v6 2009 497p SOUSA R F DE BARBOSA M P SOUSA JUacuteNIOR S P DE TERCEIRO NETO C P C MORAIS NETO J M Estudo da degradaccedilatildeo de terras do municiacutepio de Boa Vista - Paraiacuteba Revista Engenharia Ambiental v4 n2 p005-013 2007 WISCHMEIER W H JOHNSON C B CROSS B W A soil erodibility monograph for farmland and construction sites Journal of Soil and Water Conservation v26 n5 p189-193 1971 WISCHMEIR W H SMITH D D Predicting rainfall erosion losses ndash a guide to conservation planning USDA Washington 1978 58p (Agriculture Handbook n537)

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Curriculum dos Organizadores

Paulo Roberto Megna Francisco Poacutes Doutor em Ciecircncia do Solo pela UFPB Doutor em Engenharia Agriacutecola ndash Irrigaccedilatildeo e Drenagem pela UFCG Mestre em Manejo de Solo e Aacutegua pelo CCAUFPB Graduado pela UNESP como Tecnoacutelogo Agriacutecola com especializaccedilatildeo em Mecanizaccedilatildeo Graduando em Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental pela UEPB Participa de Projetos de Pesquisa e Extensatildeo juntamente com a EMBRAPA-Algodatildeo UFPB-Campus Joatildeo Pessoa UFCG-Campus Sumeacute IFPB-Campus Campina Grande e Campus Picuiacute Ministrou as disciplinas de Mecanizaccedilatildeo Agriacutecola Maacutequinas e Motores Agrozooteacutecnicos e Maacutequinas e Motores Agriacutecolas no CCAUFPB Atualmente presta consultoria para o INCRAPB na realizaccedilatildeo de PDArsquos Consultor Ad hoc do CONFEA como organizador do Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e Agronomia ndash CONTECC Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva Licenciada em Ciecircncias Bioloacutegicas pela Universidade do Vale do Acarauacute-CE em 2010 Doutoranda e Mestre em Recursos Naturais pela Universidade Federal de Campina Grande - UFCG Especialista em Geoambiecircncia e Recursos Hiacutedricos do Semiaacuterido pela Universidade Estadual da Paraiacuteba - UEPB Especialista em Geografia e Gestatildeo Ambiental pela Universidade Integrada de Patos - FIP Trabalha com temas vinculados a sensoriamento remoto e SIG desertificaccedilatildeo restauraccedilatildeo ecoloacutegica recuperaccedilatildeo de aacutereas degradadas e caracteriacutesticas climatoloacutegicas da regiatildeo semiaacuterida do Brasil Atualmente trabalha com temas vinculados a eventos extremos de chuva e sua relaccedilatildeo com desastres ambientais relacionados ao movimento de massa Nilza Martins de Queiroz Xavier Engenheira Ambiental pela Universidade do Estado do Paraacute - UEPA Licenciada em Matemaacutetica pela Universidade Federal do Paraacute e Mestra em Desenvolvimento Rural Sustentaacutevel e Gestatildeo de Empreendimentos Agroalimentares pelo Instituto Federal do Paraacute - IFPA Atualmente eacute professora do Ensino Baacutesico Teacutecnico e Tecnoloacutegico do IFPA lotada no Campus Oacutebidos e tem experiecircncia em Licenciamento Ambiental Energias Renovaacuteveis Docecircncia na aacuterea de Engenharia Ambiental e Matemaacutetica

Page 3: Caderno de Pesquisa, Ciência e Inovação de... · Caderno de Pesquisa, Ciência e Inovação v.2, n.1, 2019 3 Paulo Roberto Megna Francisco Virgínia Mirtes de Alcântara Silva

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3

Paulo Roberto Megna Francisco Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva

Nilza Martins de Queiroz (Organizadores)

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1a Ediccedilatildeo

Campina Grande-PB 2019

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4

Realizaccedilatildeo

Apoio

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5

SUMAacuteRIO APRESENTACcedilAtildeO 6 Seccedilatildeo Gestatildeo Educaccedilatildeo e Experiecircncia Profissional 7 Capiacutetulo 1 8

AVALIACcedilAtildeO DA SATISFACcedilAtildeO EM RELACcedilAtildeO AO III SIMPOacuteSIO DE ESTUDOS E TECNOLOGIAS AMBIENTAIS NA UTFPR

LONDRINA 8

Seccedilatildeo Engenharia Quiacutemica 19 Capiacutetulo 2 20

REMOCcedilAtildeO DE OacuteLEOS E GRAXAS DE EFLUENTE SINTEacuteTICO COM OS FLOCULANTES EXTRATO BRUTO E CONCENTRADO DE

PROTEIacuteNAS DE Moringa oleiacutefera E COAGULANTE COMERCIAL 20

Seccedilatildeo Engenharia Civil 34 Capiacutetulo 3 35

REGULARIZACcedilAtildeO FUNDIAacuteRIA DE INTERESSE SOCIAL A ETAPA DE REGISTRO DE IMOacuteVEIS NO MUNICIacutePIO DE SAtildeO

MIGUELRN 35

Seccedilatildeo Geologia e Minas 42 Capiacutetulo 4 43

VIABILIDADE TEacuteCNICA DA APLICACcedilAtildeO DO CASCALHO DE PERFURACcedilAtildeO DE PETROacuteLEO NA FABRICACcedilAtildeO DE CONCRETO

BETUMINOSO USINADO A QUENTE 43

Seccedilatildeo Agronomia 55 Capiacutetulo 5 56

AVALIACcedilAtildeO DOS PARAcircMETROS DE QUALIDADE DE LEITES UHT INTEGRAL 56

Capiacutetulo 6 67 VARIACcedilAtildeO TEMPORAL DOS ATRIBUTOS FIacuteSICOS DE UM LATOSSOLO AMARELO SUBMETIDO Agrave OPERACcedilAtildeO DE GRADAGEM NO

NORDESTE DO ESTADO DO PARAacute 67

Capiacutetulo 7 73 OBTENCcedilAtildeO E CARACTERIZACcedilAtildeO FIacuteSICO-QUIacuteMICA DA FARINHA DE BETERRABA EM DIFERENTES TEMPERATURAS 73

Capiacutetulo 8 82 ANAacuteLISE MULTITEMPORAL DA COBERTURA DO SOLO DO PARQUE ESTADUAL DO UTINGA BELEacuteM PARAacute 82

Capiacutetulo 9 87 CARACTERIZACcedilAtildeO FIacuteSICO-QUIacuteMICA DE POLPAS DE CUPUACcedilU E GRAVIOLA 87

Capiacutetulo 10 97 MODELAGEM MATEMAacuteTICA DA CINEacuteTICA APLICADA NA SECAGEM DO FEIJAtildeO BRANCO (Phaseolus vulgaris) 97

Capiacutetulo 11 106 AVALICcedilAtildeO DA ESTABILIDADE DO AacuteCIDO ASCOacuteRBICO EM SUCOS DE FRUTAS DURANTE ARMAZENAMENTO

REFRIGERADO 106

Capiacutetulo 12 112 DETERMINACcedilAtildeO DE MODELO MATEMAacuteTICO NA SECAGEM DO SORGO (Sorghum bicolor (L) Moench) 112

Seccedilatildeo Geociecircncias 121 Capiacutetulo 13 122

POTENCIAL DE IRRIGACcedilAtildeO DOS SOLOS DA AacuteREA DE TRANSPOSICcedilAtildeO DO RIO SAtildeO FRANCISCO NO ESTADO DA PARAIacuteBA 122

Capiacutetulo 14 132 MAPEAMENTO DA COBERTURA VEGETAL DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA UTILIZANDO

GEOTECNOLOGIAS 132

Capiacutetulo 15 144 ESTIMATIVA DA BIOMASSA DE VEGETACcedilAtildeO LENHOSA DE CAATINGA DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA 144

Capiacutetulo 16 153 ERODIBILIDADE DOS SOLOS DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA 153

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APRESENTACcedilAtildeO

Estamos com mais um Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo disponibilizado tendo um papel acolhedor de publicaccedilatildeo de pesquisas sempre com uma caracteriacutestica marcante reunir assuntos que envolvem um leque abrangente mas ajuda ao leitor a ter um material aleacutem de sua aacuterea de atuaccedilatildeo O fato de existir conteuacutedo de diversas ciecircncias sendo aplicadas e em muitos casos transformada em tecnologias vem atender tendecircncias da multidisciplinaridade ou interdisciplinaridade onde o leitor teraacute conteuacutedo investigativos que poderaacute ajudar na induacutestria de processamentos de hortaliccedilas frutos de arboacutereas gratildeos e da conservaccedilatildeo do leite tais temas podem ser utilizados nas induacutestrias ou motivadores para outras pesquisas a partir dos dados descritos nos trabalhos

Outra parte do conteuacutedo aqui exposto estaacute condizente com as relaccedilotildees de convivecircncia do homem e os recursos naturais tendo questotildees de ordem social como a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria e em especial um grupo de oacutetimos trabalhos voltados para uma caracterizaccedilatildeo da regiatildeo do Alto Rio Paraiacuteba (Estado da Paraiacuteba) o que seraacute de grande importacircncia para servir de base agraves pesquisas no presente e no futuro considerando que eacute o primeiro trecho da transposiccedilatildeo Leste na Paraiacuteba e beneficia diretamente esta regiatildeo sendo liberado de forma natural na calha do rio e as referidas aacuteguas vatildeo atendendo demandas e os excessos acumulando em mananciais importantes do Estado vindo a ter uma maior seguranccedila hiacutedrica em local que possui regime de chuvas entre 330 a 700mm

Desta forma considero um material precioso que em forma digital poderaacute ser armazenado e utilizado com o passar dos anos se bem utilizado serviraacute para consulta de gestores e teacutecnicos voltados para nortear poliacuteticas puacuteblicas como tambeacutem dados histoacutericos para um presente e futuro de informaccedilotildees da potencialidade de irrigaccedilatildeo cobertura vegetal biomassa de vegetaccedilatildeo lenhosa e erodibilidade das terras

O livro digital eacute facilitado para que o leitor possa tecirc-lo e de forma praacutetica possa propagar isto eacute semear o conhecimento compartilhar a informaccedilatildeo

Soahd Arruda Rached Farias Dra Professora da UAEACTRNUFCG

Engenheira Agriacutecola e Administradora de Empresas

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7

Seccedilatildeo Gestatildeo Educaccedilatildeo e Experiecircncia Profissional

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8

Capiacutetulo 1

AVALIACcedilAtildeO DA SATISFACcedilAtildeO EM RELACcedilAtildeO AO III SIMPOacuteSIO DE ESTUDOS E TECNOLOGIAS AMBIENTAIS NA UTFPR LONDRINA

1Sueli Tavares de Melo Souza

2Joseane Debora Peruccedilo Theodoro 3Marcus Vinicius Batista Oliveira

4Beatriz Belchor de Lara 5Ellen Caroline Lima

6Juliana Esposito Mazziero 7Pedro Henrique Leonardi Batyras

1Professora de Ensino Teacutecnico e Tecnoloacutegico UTFPR Campus Londrina suelisouzautfpredubr

2Professora de Ensino Superior UTFPR Campus Londrina joseanepthgmailcom 3Acadecircmico do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental UTFPR Campus Londrina

marcusvoliveiraoutlookcom 4567Acadecircmicos em Engenharia de Ambiental UTFPR Campus Londrina redondoribeirobeatrizgmailcom

ellenlimaalunosutfpredubr jumazzierogmailcom pedrobatyrashotmailcom

Introduccedilatildeo

De acordo com Sousa (2010) haacute uma variedade de interpretaccedilotildees a respeito da metodologia e do conceito de extensatildeo universitaacuteria Segundo a Poliacutetica Nacional de Extensatildeo Universitaacuteria (FORPROEX 2012) o conceito de extensatildeo universitaacuteria foi reformulado e divulgado para as universidades puacuteblicas e para sociedade definida como a Extensatildeo Universitaacuteria sob o princiacutepio constitucional da indissociabilidade entre ensino pesquisa e extensatildeo eacute um processo interdisciplinar educativo cultural cientiacutefico e poliacutetico que promove a interaccedilatildeo transformadora entre Universidade e outros setores da sociedade

Segundo Silva e Vasconcelos (2006) os projetos de extensatildeo acadecircmica satildeo accedilotildees de cunho teacutecnico social e cientiacutefico que visam difundir os conhecimentos produzidos na universidade O desenvolvimento do conhecimento teacutecnico-cientiacutefico atraveacutes de eventos acadecircmicos impulsiona a aprendizagem que por sua vez tem uma funccedilatildeo transformadora na incorporaccedilatildeo de conhecimentos complementares agrave aprendizagem curricular dos alunos de graduaccedilatildeo e poacutes-graduaccedilatildeo

O acesso ao mercado de trabalho torna-se cada vez mais seletivo devido agraves exigecircncias de formaccedilatildeo acadecircmica e niacutevel de experiecircncia esperado de profissionais que possuam algum diferencial O fenocircmeno da exclusatildeo social torna-se frequente em diferentes segmentos da classe trabalhadora uma vez que devido agrave precarizaccedilatildeo do trabalho o crescimento do trabalho temporaacuterio e subcontratado conduz a uma fragilizaccedilatildeo das condiccedilotildees de vida (MAIA amp CESAR 2008)

Desta forma o III Simpoacutesio de Estudos e Tecnologias Ambientais (SETA) da Universidade Tecnoloacutegica Federal do Paranaacute (UTFPR) campus Londrina tem promovido o debate interdisciplinar de temas ambientais atuais considerando diferentes dimensotildees fiacutesica quiacutemica bioloacutegica econocircmica e social especialmente aquelas que afetam direta e indiretamente a Regiatildeo Norte do Estado do Paranaacute (RNP)

Aleacutem disso a reuniatildeo de profissionais atuantes em diversas aacutereas do conhecimento relacionadas agrave temaacutetica ambiental ajuda a integrar os cursos de graduaccedilatildeo com a poacutes-graduaccedilatildeo em engenharia ambiental da UTFPR Londrina possibilitando aumento da participaccedilatildeo de discentes da graduaccedilatildeo nas pesquisas desenvolvidas pela Universidade por meio de debates e discussotildees de temas de interesse comum Isso enquadra o simpoacutesio no Projeto de Desenvolvimento Institucional (PDI) da UTFPR e atinge um dos seus objetivos estrateacutegicos de integrar a Graduaccedilatildeo com a Poacutes-Graduaccedilatildeo possibilitando aumento da participaccedilatildeo de discentes da graduaccedilatildeo nas pesquisas desenvolvidas pela Universidade

De acordo com Djouki (2017) a avaliaccedilatildeo de resultados eacute uma ferramenta de gestatildeo que se aplica para o desenvolvimento pessoal e profissional visando o aumento da produtividade para trabalhos em equipe No caso em questatildeo uma boa avaliaccedilatildeo incentiva o retorno do aluno ao evento e o compartilhamento de uma experiecircncia positiva tambeacutem estimula a divulgaccedilatildeo espontacircnea para os

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proacuteximos eventos Uma avaliaccedilatildeo negativa entretanto levanta oportunidades de melhorias que podem ser aplicadas nos proacuteximos eventos

O SETA foi um evento totalmente gratuito com serviccedilos voluntaacuterio e sem fins lucrativos que busca promover discussotildees multi e interdisciplinares de temas relevantes no acircmbito da Engenharia Ambiental O simpoacutesio surgiu em 2016 e contou com 4 mesas redondas contemplando os temas de licenciamento ambiental fitorremediaccedilatildeo de solos contaminados cargas perigosas e o diagnoacutestico e perspectivas do saneamento ambiental no Brasil No ano de 2017 ocorreu o II SETA contanto com os temas de teacutecnicas avanccediladas e sustentaacuteveis de tratamento de efluentes atribuiccedilotildees do engenheiro ambiental x engenheiro ambiental e sanitarista sistemas agroflorestais construccedilotildees sustentaacuteveis teacutecnicas e aplicaccedilotildees de reflorestamento e anaacutelise e monitoramento de eventos extremos

A Comissatildeo Organizadora do SETA foi composta por representantes dos docentes do ensino superior ensino teacutecnico e tecnoloacutegico e estudantes dos cursos de graduaccedilatildeo em engenharia ambiental e do PPGEA da UTFPRLondrina Aleacutem disso a Coordenaccedilatildeo do curso de bacharelado em engenharia ambiental a coordenaccedilatildeo do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental (PPGEA) o centro acadecircmico Allan Nishioka (CAAN) a empresa Gaia Jr e o CREA Jr atuaram na organizaccedilatildeo do evento que contou ainda com o apoio de outras diretorias do campus como a Diretoria de Pesquisa e Poacutes-Graduaccedilatildeo (DIRPPG) a Diretoria de Graduaccedilatildeo e Educaccedilatildeo Profissional (DIRGRAD) e a Diretoria de Relaccedilotildees Empresariais e Comunitaacuterias (DIREC) com reserva de espaccedilo empreacutestimo de materiais audiovisuais e impressatildeo de materiais de divulgaccedilatildeo do evento Os eventos do III SETA foram divulgados por meio das redes sociais Facebook WhatsApp e lista de e-mail para alcanccedilar o maior nuacutemero de participantes

Desta forma o objetivo do trabalho eacute avaliar a satisfaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao III Simpoacutesio de Estudos e Tecnologias Ambientais na UTFPR Londrina Material e Meacutetodos Descriccedilatildeo do evento

O III Simpoacutesio de Estudos e Tecnologias Ambientais (III SETA) ocorreu no periacuteodo de marccedilo de 2018 a novembro de 2018 no auditoacuterio da Universidade Tecnoloacutegica Federal do Paranaacute no Campus Londrina

Nas cinco mesas os participantes tiveram oportunidades de conhecer As experiecircncias de trecircs engenheiras ambientais formadas pela Universidade Tecnoloacutegica Federal do Paranaacute ndash Campus Londrina nas aacutereas da pesquisa (Doutoranda no Programa Poacutes-graduaccedilatildeo em Engenharia Civil da Universidade Estadual de Londrina) induacutestria (Cativa (Cooperativa Agroindustrial de Londrina) e consultoria (Master Ambiental) Os meios de processamentos de imagens para resolver problemas ambientais com a participaccedilatildeo de dois docentes atuantes na engenharia ambiental e uma engenheira ambiental formada pela Universidade Tecnoloacutegica Federal do Paranaacute ndash Campus Londrina Os problemas de sauacutede provocados pelo Black Carbon na cidade de Londrina (terminal de ocircnibus) e de forma mais geral O Gerenciamento de Aacutereas Contaminadas por Petroacuteleo pela visatildeo de um geoacutelogo que apresentou um estudo de caso e pelo relato de uma engenheira de Meio Ambiente da Petrobraacutes (RJ) que atua na gerencia corporativa de resiacuteduos e aacutereas impactadas E o tratamento de uma empresa de abate de aves os diferentes tratamentos e a valorizaccedilatildeo de resiacuteduos agroindustriais

Na metodologia deste trabalho os contatos para as frentes de trabalho foram realizados por telefone e-mail e tambeacutem pessoalmente atraveacutes de reuniotildees quinzenais A partir da reuniatildeo da comissatildeo organizadora foram determinados os temas das palestras e as responsabilidades de cada entidade para cada mesa redonda A partir dessa etapa houve a seleccedilatildeo dos palestrantes convidados dos temas preacute-selecionados e logo apoacutes ocorreu agrave divulgaccedilatildeo do evento dentro do campus LondrinaUTFPR e nas diferentes miacutedias A comissatildeo tambeacutem ficou responsaacutevel pela logiacutestica antes durante e apoacutes a realizaccedilatildeo das mesas redondas Processo de avaliaccedilatildeo

Por meio do formulaacuterio de inscriccedilatildeo confeccionou-se a lista de presenccedila de modo a coletar a assinatura no iniacutecio de cada mesa A lista de presenccedila eacute de suma importacircncia para confeccionar os certificados dos palestrantes Apoacutes a assinatura os participantes recebem uma pasta contendo o formulaacuterio de avaliaccedilatildeo material de divulgaccedilatildeo e material para anotaccedilotildees (bloco e caneta)

Para este evento foi disponibilizado um formulaacuterio de modo a avaliar o evento pelos participantes pois eacute necessaacuterio perceber o impacto do mesmo na comunidade teacutecnica Buscou-se saber

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se o objetivo inicial do evento foi atendido conforme a divulgaccedilatildeo O modelo do formulaacuterio de avaliaccedilatildeo encontra-se na Figura 1 Foi estabelecida uma pontuaccedilatildeo de 1 a 10 para facilitar a discriminaccedilatildeo das respostas e reduzir as dificuldades de interpretaccedilatildeo por distorccedilatildeo nas respostas (FORNELL 1992) O nuacutemero 1 equivale a fraco e 10 a oacutetimo Desta maneira teve-se a seguinte escala 1 a 3 (fraco) 4 a 6 (regular) 7 a 9 (bom) e 10 (oacutetimo)

Figura 1 Formulaacuterio de avaliaccedilatildeo

Processamento dos dados

Foram utilizados os dados do formulaacuterio de avaliaccedilatildeo dos indicadores de satisfaccedilatildeo tais como conteuacutedo programaacutetico exposto alcance dos objetivos carga horaacuteria aplicabilidade na vida profissional qualidade do material disponibilizado (natildeo tem graacuteficos) meios de atingir o puacuteblico alvo (comunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do evento) qualidade dos palestrantes (domiacutenio dos conteuacutedos e didaacutetica) auto avaliaccedilatildeo (retorno as proacuteximas mesas e indicaccedilatildeo para outras pessoas) recursos fiacutesicos (local e equipamentos) comentaacuterios e sugestotildees

A partir dos formulaacuterios aplicados aos participantes do evento as respostas foram compiladas pela comissatildeo organizadora do III SETA processadas no Excel e foram realizadas anaacutelises descritivas de acordo com os valores percentuais e absolutos de cada indicador Em funccedilatildeo da grande variedade de

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temas possiacuteveis de serem abordados dentro do ramo da engenharia ambiental o questionaacuterio buscou questionar quanto agrave aplicabilidade do tema em relaccedilatildeo agrave profissatildeo dos participantes

Buscou-se avaliar tambeacutem a eficiecircncia da equipe de comunicaccedilatildeo tanto em forma digital em contato nas redes sociais e grupos de e-mail como via miacutedia impressa divulgada dentro da UTFPRLondrina

A avaliaccedilatildeo dos membros da mesa eacute de suma importacircncia pois participaram profissionais que atuam diretamente em empresas (consultorias e induacutestrias) e dentro de universidades (pesquisa) Tambeacutem foi avaliada se a partir da mesa que o participante esteve presente o evento foi o suficientemente bom para que o III SETA fosse indicado para amigos e conhecidos Resultados e Discussatildeo

O resultado pode ser explicado em relaccedilatildeo aos aspectos teacutecnicos do evento dos convidados da mesa o conteuacutedo considerado relevante e a qualidade do material disponibilizado Aleacutem disso foi observado que os participantes da mesa apresentaram uma oacutetima didaacutetica e domiacutenio do conteuacutedo Segundo Matias (2010) quanto agrave classificaccedilatildeo os eventos podem apresentar-se de acordo com a aacuterea de interesse o cientiacutefico trata de assuntos referentes agraves ciecircncias naturais e bioloacutegicas Para conceituar evento Allen et al (2008) definem evento como sendo um ldquoritual apresentaccedilatildeo ou celebraccedilatildeo especiacutefica que tenha sido planejada com o intuito de marcar datas especiais ou atingir objetivos e metas de cunho social cultural ou corporativordquo

Na Figura 2 observa-se a paacutegina do SETA onde foram realizadas as divulgaccedilotildees das mesas redondas

Figura 2 Paacutegina do SETA Fonte Facebook (2018)

Em todas as mesas percebeu-se certa resistecircncia quanto ao preenchimento do formulaacuterio de

avaliaccedilatildeo A partir do formulaacuterio foram analisados os campos de avaliaccedilatildeo da mesa avaliaccedilatildeo dos membros da mesa e avaliaccedilatildeo geral contendo os aspectos informados na Figura 3

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Figura 3 Aspectos observados da avaliaccedilatildeo dos participantes do III SETA

Conteuacutedo programaacutetico Na Figura 4 observa-se que 50 dos participantes consideram como oacutetimo e 30 como bom o conteuacutedo programaacutetico oferecido no evento durante as cinco mesas Apenas 3 dos participantes consideram como regular e somente um participante da quarta mesa considera o conteuacutedo natildeo satisfatoacuterio Esse resultado evidencia que o III SETA enquanto um projeto de extensatildeo mostrou-se eficiente na escolha do conteuacutedo de forma a traccedilar um paralelo entre os temas propostos e os conteuacutedos adquiridos em sala de aula atraveacutes uma relaccedilatildeo teoacuterica e praacutetica que permeia os projetos de extensatildeo como proposto por Silva (2011)

Figura 4 Avaliaccedilatildeo do conteuacutedo programaacutetico

Alcance dos objetivos

Na Figura 5 pode-se notar que mais de 50 dos participantes consideram que o alcance dos objetivos foi considerado oacutetimo para as mesas um dois trecircs e cinco exceto na mesa quatro onde 46 dos participantes consideram oacutetimo e 54 dos participantes consideram bom Apenas 2 dos participantes consideram regular nas mesas trecircs e cinco O alcance dos objetivos soacute foi possiacutevel pelas reuniotildees de planejamento estrateacutegico estabelecido pela comissatildeo organizadora do III SETA que

bullConteuacutedo programaacutetico

bullAlcance dos objetivos

bullCarga horaacuteria

bullAplicabilidade em sua profissatildeoatividade

bullQualidade do material disponibilizado (natildeo tem graacuteficos)

bullComunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do evento

Avaliaccedilatildeo da mesa

bullDomiacutenio do conteuacutedo

bullDidaacutetica

Avaliaccedilatildeo dos membros da mesa

bullRetorno para as proacuteximas mesas

bullIndicaccedilatildeo do evento para amigos ou conhecidos

bullLocal e equipamentosAvaliaccedilatildeo geral

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Conteuacutedo programaacutetico

Oacutetimo Bom Regular Fraco

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conforme proposto por Oliveira (2016) consistiu na elaboraccedilatildeo dos temas delimitaccedilatildeo do alcance do evento a programaccedilatildeo o formato e datas do Simpoacutesio Segundo Barbosa (2013) para que o evento alcance os objetivos propostos eacute fundamental a utilizaccedilatildeo de um planejamento de marketing adequado considerando-se as peculiaridades e caracteriacutesticas especiacuteficas do evento

Figura 5 Avaliaccedilatildeo do alcance dos objetivos

Carga horaacuteria Quanto a carga horaacuteria dos eventos mais de 55 dos participantes consideram como oacutetima e 36 como boa em todas as mesas Apenas na mesa trecircs 10 dos participantes apontam como regular nas outras mesas natildeo foi verificada essa observaccedilatildeo Observa-se que natildeo houve nenhuma resposta apontando a carga horaacuteria como natildeo satisfatoacuteria o evento III SETA (Figura 6)

Figura 6 Avaliaccedilatildeo da carga horaacuteria do evento

Aplicabilidade na profissatildeo

A partir dos resultados pode-se perceber que em resultado meacutedio para as cinco mesas do III SETA 65 dos participantes consideram a aplicabilidade como oacutetima enquanto 27 consideram como

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Alcance dos objetivos

Oacutetimo Bom Regular Fraco

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Carga horaacuteria

Oacutetimo Bom Regular Fraco

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boa e 8 como regular Natildeo foi identificando nenhum resultado para fraco como pode ser observado na Figura 7

Figura 7 Avaliaccedilatildeo da aplicabilidade na profissatildeo

Comunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do evento

De acordo com a Figura 8 observa-se que a maioria dos participantes (45) consideram a comunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do III SETA como oacutetima enquanto 42 dos participantes consideram como boa 12 como regular e 1 como fraco Segundo Belotto et al (2016) que atraveacutes de seminaacuterios expor agrave comunidade acadecircmica a organizaccedilatildeo estrutural da Universidade Estadual do Oeste do Paranaacute Campus de Toledo as funcionalidades setoriais os encaminhamentos e comunicaccedilatildeo de tracircmites de processos que envolvem as aacutereas acadecircmicas a satisfaccedilatildeo dos acadecircmicos referente aos conhecimentos adquiridos apoacutes as informaccedilotildees repassadas apresentaram aos resultados de 1 dos acadecircmicos atribuiacuteram nota 2 12 nota 3 32 nota 4 e 55 nota 5 As avaliaccedilotildees foram feitas por acadecircmicos do primeiro ano dos cursos de Engenharia Quiacutemica Ciecircncias Sociais Secretariado Executivo Biliacutengue Filosofia diurno e Engenharia de Pesca As notas indicativas de satisfaccedilatildeo estavam na escala de 1 a 5 sendo 5 a nota de maior peso

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da comunicaccedilatildeo do III SETA

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Aplicabilidade na profissatildeo

Oacutetimo Bom Regular Fraco

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Comunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do evento

Oacutetimo Bom Regular Fraco

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Domiacutenio do conteuacutedo Em relaccedilatildeo ao domiacutenio pode-se observar na Figura 9 que os participantes de todas as mesas

redondas consideram em meacutedia que o domiacutenio do conteuacutedo foi oacutetimo (77) 22 dos participantes considera como bom e somente na mesa um observa-se como regular equivalente a 5 dos resultados Natildeo foram reportados valores para a avaliaccedilatildeo fraco

Figura 9 Avaliaccedilatildeo do domiacutenio do conteuacutedo dos membros da mesa redonda

Pode-se observar na Figura 10 que a maioria dos participantes (67) avaliam a didaacutetica como

oacutetima enquanto 23 considera a didaacutetica como boa e 19 como regular Natildeo foram observadas respostas para fraco nesse quesito

Figura 10 Avaliaccedilatildeo da didaacutetica do conteuacutedo dos membros da mesa redonda

Local e equipamentos A Tabela 2 mostra os resultados da avaliaccedilatildeo dos recursos fiacutesicos investidos para a realizaccedilatildeo do evento como a qualidade da recepccedilatildeo espaccedilo fiacutesico disponibilizado para o evento equipamentos qualidade da sonorizaccedilatildeo e equipamentos audiovisuais A maioria dos participantes classifica as

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Domiacutenio do conteuacutedo

Oacutetimo Bom Regular Fraco

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Didaacutetica

Oacutetimo Bom Regular Fraco

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condiccedilotildees de local e equipamentos das mesas redondas do simpoacutesio como oacutetimo e bom em todas as cinco mesas do III SETA com uma meacutedia entre 52 e 39 Tabela 2 Avaliaccedilatildeo meacutedia dos participantes em relaccedilatildeo ao III SETA

Local e equipamentos Niacutevel de satisfaccedilatildeo ()

Fraco Regular Bom Oacutetimo Recepccedilatildeo 0 5 38 57

Espaccedilo fiacutesico 3 7 43 47 Sonorizaccedilatildeo 1 13 37 50

Equipamentos audiovisuais 1 9 37 54 Em relaccedilatildeo agrave avaliaccedilatildeo do retorno dos participantes nas proacuteximas mesas pode-se observar que

em meacutedia 75 dos participantes assinalam sim e portanto afirmam haver interesse em retornar em um proacuteximo evento enquanto 23 participantes ficam em duacutevida e apenas 1 afirmou que natildeo retornaria (Figura 11)

Figura 11 Avaliaccedilatildeo do retorno em uma proacutexima mesa do SETA

Observa-se que na Figura 12 a grande maioria (95) dos participantes afirmam que indicariam

o SETA e 5 ficaram em duacutevida e nenhum dos participantes marcou a opccedilatildeo natildeo e natildeo recomendaria o evento para amigos e conhecidos De acordo com Silva et al (2017) o Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e da Agronomia (CONTECC) do total dos trabalhos aprovados 627 dos autores foram estudantes de graduaccedilatildeo e poacutes-graduaccedilatildeo 293 profissionais registrados nos CREArsquos e os demais de outras categorias Mesmo com a destacada participaccedilatildeo dos profissionais do sistema os nuacutemeros demonstram que os estudantes foram a maioria dos congressistas

75

1

23

Avaliaccedilatildeo do retorno

Sim Natildeo Talvez

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Figura 12 Avaliaccedilatildeo da indicaccedilatildeo do evento para amigos e conhecidos

Conclusatildeo A partir deste trabalho observou-se que em meacutedia 80 dos participantes responderam entre oacutetimobom em relaccedilatildeo agrave comunicaccedilatildeo e conteuacutedo programaacutetico Este percentual foi superior a 90 no alcance dos objetivos carga horaacuteria aplicabilidade do tema na profissatildeo indicaccedilatildeo do evento para outras pessoas e os recursos de local e equipamentos Em relaccedilatildeo a participar de uma proacutexima mesa somente 1 disseram que natildeo Quanto aos membros das mesas todos se mostraram satisfeitos em relaccedilatildeo ao domiacutenio do conteuacutedo e didaacutetica

Portanto pode-se considerar que os resultados foram satisfatoacuterios e a grande maioria se mostraram interessados em participar das proacuteximas mesas em 2019

Desta forma este trabalho evidenciou pontos positivos do evento e tambeacutem incentivou a busca de oportunidades de melhorias que seratildeo discutidas nas proacuteximas reuniotildees da comissatildeo do evento para aplicaacute-las nas proacuteximas ediccedilotildees Referecircncias ALLEN J OrsquoTOOLE W MCDONNEL I HARIS R Organizaccedilatildeo e gestatildeo de eventos 3 ed Rio de Janeiro Campus p4 2008 BARBOSA F S Planejamento estrateacutegico para eventos um estudo de caso das estrateacutegias de marketing utilizadas pela Oktoberfest de Santa Cruz do Sul-RS Cultur v7 n14 p87-104 2013 BELOTTO S R BARILLI D J KREIBICH E NEVES L De J THEODORO P S Integraccedilatildeo e conhecimento entre profissionais da Unioeste de Toledo In Seminaacuterio de Extensatildeo da Unioeste 2016 Toledo AnaisToledo Campus Francisco Beltratildeo 2016 DJOUKI D O feedback como ferramenta de gestatildeo de pessoas nas empresas Revista de Poacutes-graduaccedilatildeo Multidisciplinar v1 n1 p45-56 2017 FORNELL C A national customer satisfaction barometer the swedish experience Journal of Marketing v 56 p06-21 1992 FORPROEX Foacuterum de Extensatildeo dos Proacute-Reitores das Universidades Puacuteblicas Brasileiras Poliacutetica Nacional de Extensatildeo Universitaacuteria Manaus AM FORPROEX 2012 15p MAIA L V S CESAR T F Projetos de geraccedilatildeo de trabalho e renda uma inserccedilatildeo informal no mercado sobre possibilidades de inclusatildeo social Revista Eletrocircnica Novo Enfoque v7 n7 p1-7 2008 MATIAS M Organizaccedilatildeo de eventos procedimentos e teacutecnicas 5 ed Barueri Manole 2010 OLIVEIRA Praacuteticas de planejamento e organizaccedilatildeo de eventos Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia de Brasiacutelia 1ordf ed Editora IFB 2016 78p

95

05

Recomendaccedilatildeo do SETA

Sim Natildeo Talvez

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OLIVEIRA Praacuteticas de planejamento e organizaccedilatildeo de eventos Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia de Brasiacutelia Editora IFB 1ordf ed 2016 78p SILVA M S VASCONCELOS S D Extensatildeo universitaacuteria e formaccedilatildeo profissional avaliaccedilatildeo da experiecircncia das ciecircncias bioloacutegicas na Universidade Federal de Pernambuco Estudos em Avaliaccedilatildeo Educacional v17 n33 p119-136 2006 SILVA A R da et al A contribuiccedilatildeo da extensatildeo na formaccedilatildeo do estudante universitaacuterio 2011 SILVA J T da GUIMARAtildeES P R de Q MORAIS M G N de O Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e da Agronomia Contribuiccedilatildeo agrave Ciecircncia Tecnologia Inovaccedilatildeo e Empreendedorismo 1a Ed EPGRAF 2017 303p SOUSA A L L A Histoacuteria da Extensatildeo Universitaacuteria 2ordf ed Campinas Aliacutenea 2010

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Seccedilatildeo Engenharia Quiacutemica

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Capiacutetulo 2

REMOCcedilAtildeO DE OacuteLEOS E GRAXAS DE EFLUENTE SINTEacuteTICO COM OS FLOCULANTES EXTRATO BRUTO E CONCENTRADO DE PROTEIacuteNAS DE Moringa oleiacutefera E COAGULANTE COMERCIAL

Joseacute Wagner Alves Garrido1

Magna Angeacutelica dos Santos Bezerra Sousa2 Eduardo Lins de Barros Neto3

1Doutorando Programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Engenharia Quiacutemica UFRNCampus Central Natal-RN

josewagneraggmailcom 2Professora Adjunta Departamento de Engenharia Quiacutemica UFRNCampus Central Natal-RN

magnelicagmailcom 3Professor Adjunto Departamento de Engenharia Quiacutemica Programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Engenharia Quiacutemica

UFRNCampus Central Natal-RN eduardolbnyahoocombr

Introduccedilatildeo

Na induacutestria do petroacuteleo vaacuterios segmentos impactam negativamente o meio ambiente No segmento representado pela extraccedilatildeo do petroacuteleo o efluente mais relevante eacute a ldquoaacutegua produzidardquo ou ldquoaacutegua de produccedilatildeordquo associada com o petroacuteleo pela sua complexa composiccedilatildeo quiacutemica de poluentes e quantidade gerada que podem variar consideravelmente (STEWART amp ARNOLD 2011)

De acordo com Fakhrursquol-Razia et al (2009) os componentes baacutesicos constituintes da aacutegua produzida podem ser agrupados dentro das seguintes categorias oacuteleo sais minerais dissolvidos compostos quiacutemicos residuais da produccedilatildeo soacutelidos da produccedilatildeo gases dissolvidos e microrganismos

Oacuteleo eacute um termo comum aplicado a materiais orgacircnicos que estatildeo dispersos ou dissolvidos na aacutegua produzida formado por uma mistura de vaacuterios compostos como benzeno tolueno etilbenzeno e xileno (BTEX) naftalenos fenantrenos e dibenzotiofenos (NFD) hidrocarbonetos poliaromaacuteticos (HPA) e fenoacuteis (MOTTA et al 2013) Os hidrocarbonetos satildeo altamente insoluacuteveis na aacutegua de modo que a maior parte do oacuteleo presente na aacutegua produzida estaacute sob a forma dispersa (EKINS et al 2007)

Essas partiacuteculas coloidais geralmente possuem carga eleacutetrica negativa o que se mantecircm em suspensatildeo devido agrave repulsatildeo entre si causada pelos iacuteons de mesma carga Ao desestabilizar estas cargas as partiacuteculas coloidais se aglomeram progressivamente possibilitando sua separaccedilatildeo Isto eacute feito atraveacutes da adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos ou naturais que desestabilizam o sistema (RICHTER amp AZEVEDO NETTO 1991)

Sabe-se que os floculantes quiacutemicos comerciais geralmente satildeo disponiacuteveis para as induacutestrias sem a apresentaccedilatildeo dos mecanismos de fenocircmenos de formaccedilatildeo dos flocos que quando aplicados dependendo da dosagem poderaacute acarretar seacuterios problemas agrave sauacutede do ser humano e ao meio ambiente por natildeo ser biodegradaacutevel (AHMAD et al 2011 HAMID et al 2014) Diante disso estudos realizados com aplicaccedilatildeo de coagulantes naturais para o tratamento de aacutegua produzida tecircm sido bastante abordados por serem biodegradaacuteveis e seguros para a sauacutede humana (PRITCHARD et al 2010)

A Moringa oleiacutefera um conhecido floculante natural em ascensatildeo no emprego para tratamento de efluentes (SANTOS et al 2011) com grande capacidade de desestabilizar partiacuteculas eacute caracterizada como um poliacutemero orgacircnico-catiocircnico apresentando coloraccedilatildeo clara (GASSEN et al 1990)

Nesse contexto a flotaccedilatildeo tem-se apresentado como uma teacutecnica de grande potencial no tratamento de diversos tipos de efluentes industriais podendo ser utilizada como uma operaccedilatildeo unitaacuteria como preacute-tratamento associado a outros tratamentos como coagulaccedilatildeofloculaccedilatildeo adsorccedilatildeo tratamento bioloacutegico desinfecccedilatildeo oxidaccedilatildeo e como uma tecnologia para polimento final (TESSELE et al 2004)

No que se refere ao tratamento de aacuteguas produzidas para retirada do oacuteleo finamente disperso utiliza-se as operaccedilotildees de floculaccedilatildeo na etapa de preacute-tratamento aprimorando o rendimento do processo de flotaccedilatildeo tornando essa etapa um ponto importante (SPINELLI et al 2001)

O objetivo deste estudo eacute realizar a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas de aacutegua produzida sinteacutetica com floculantes de extrato bruto e concentrado de proteiacutena obtidos das sementes de Moringa oleiacutefera comparando com floculante comercial

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Material e Meacutetodos Este trabalho foi realizado nos Laboratoacuterios de Engenharia Ambiental e Controle de Qualidade

(LEACQ) e Monitoramento e Tratamento de Resiacuteduos da Induacutestria do Petroacuteleo (LAMTRE) na Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Para avaliar a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas foram comparados dois tipos de floculantes obtidos a partir da torta das sementes de Moringa oleiacutefera e um floculante comercial com uso da teacutecnica combinada floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido (metodologia adaptada de Lacerda et al 1997) Preparo da aacutegua produzida sinteacutetica

A aacutegua produzida sinteacutetica foi obtida da metodologia adaptada de Younker e Walsh (2014) utilizando-se 02 g de oacuteleo (petroacuteleo) e 32 gramas de cloreto de soacutedio para cada litro de aacutegua destilada resultando numa concentraccedilatildeo meacutedia de 130 mg∙L-1 correspondente ao teor de oacuteleos e graxas inicial Esta emulsatildeo foi gerada sob agitaccedilatildeo de 500 rpm por 36 horas para a devida homogeneizaccedilatildeo com um agitador mecacircnico digital TE-039 da TECNAL Floculantes

Neste trabalho foram comparados trecircs tipos de floculantes sendo dois floculantes preparados das sementes de Moringa oleiacutefera e o terceiro floculante trata-se de um floculante jaacute utilizado pela PETROBRAS fornecido pelo CEMPES caracterizado neste estudo como sendo comercial o qual natildeo foi identificado por exigecircncia de confidencialidade Os floculantes de Moringa oleiacutefera foram preparados a partir do extrato bruto das sementes dessa planta por meio do fracionamento com sulfato de amocircnio conforme metodologia adaptada de Scopes (1987) e Serquiz (2017)

Sistema de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido

O equipamento para realizaccedilatildeo da teacutecnica floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido (FAD) foi constituiacutedo de um sistema de saturaccedilatildeo (vaso saturador e compressor) trecircs colunas de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo onde em cada coluna ocorrem as etapas de mistura raacutepida mistura lenta e flotaccedilatildeo por ar dissolvido Na Figura 1 observa-se o esquema do sistema que foi utilizado

Figura 1 Esquema do sistema combinado floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido

A cacircmara de saturaccedilatildeo que eacute um vaso fechado de inox AISI304 com volume total de 35 L

fabricado pela JBF-Aquaflot foi conectado ao compressor marca Schulz ndash modelo Twister Cada coluna foi construiacuteda em acriacutelico transparente com o objetivo de visualizar todo o processo

de tratamento aplicando a teacutecnica de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido Em cada coluna ocorrem as etapas de mistura raacutepida (desestabilizaccedilatildeo) mistura lenta (floculaccedilatildeo) e flotaccedilatildeo por ar dissolvido permitindo assim a execuccedilatildeo de trecircs diferentes ensaios simultacircneos

No sistema de rotaccedilatildeo a agitaccedilatildeo foi dada por um variador de frequecircncia de marca Schneider Electricic que permite uma faixa de 0 a 360 rpm Para agitaccedilatildeo raacutepida utilizou-se 226 rpm e para agitaccedilatildeo lenta 90 rpm

Experimentos de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido

O planejamento experimental consistiu do composto central para K paracircmetros constituiacutedo por duas porccedilotildees planejamento fatorial completo e porccedilatildeo central As variaacuteveis independentes

Descarte eou

reuso

Compressor

Sistema de rotaccedilatildeo

Vaso saturador

Aacutegua produzida

tratada saturada

Coluna de

flotaccedilatildeo

Vaso saturador

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consideradas neste trabalho foram concentraccedilatildeo volumeacutetricas do floculante (mL∙L-1) tempo de mistura lenta (min) e tempo de flotaccedilatildeo (min) estes paracircmetros foram as variaacuteveis mais importantes do processo que influenciam a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas as quais foram definidas com base nos estudos de Magalhatildees (2014) e Garrido (2015)

A Tabela 1 apresenta o nuacutemero total de ensaios com os valores codificados das variaacuteveis estudadas e seus respectivos valores reais

Tabela 1 Planejamento experimental composto central com respectivos valores codificados

Tipo Experimento

Variaacuteveis independentes

Valores codificados

Valores reais

C tml tf C

(mL∙L-1) tml

(min) tf

(min)

Planejamento fatorial

1 -1 -1 -1 = 4 3 3 2 +1 -1 -1 = 17 3 3 3 -1 +1 -1 = 4 10 3 4 +1 +1 -1 = 17 10 3 5 6

-1 +1

-1 -1

+1 +1

= =

4 17

3 3

10 10

7 -1 +1 +1 = 4 10 10 8 +1 +1 +1 = 17 10 10

Planejamento central

9 0 0 0 = 105 65 65 10 0 0 0 = 105 65 65 11 0 0 0 = 105 65 65

A execuccedilatildeo destes experimentos deram-se da seguinte forma colocou-se o volume de 1000 mL

aacutegua produzida sinteacutetica a ser tratada em cada coluna de flotaccedilatildeo Posteriormente foi acionado o sistema de rotaccedilatildeo para a mistura raacutepida de 226 rpm Neste

momento adicionou-se os floculantes (extrato bruto concentrado de proteiacutenas e o comercial) nas concentraccedilotildees volumeacutetricas definidas (Tabela 1) para cada um o que totalizou 11 experimentos

Apoacutes a adiccedilatildeo dos floculantes por meio de um cronocircmetro digital registrou-se o tempo de duraccedilatildeo de mistura raacutepida de 3 minutos terminado esse tempo a velocidade de rotaccedilatildeo foi reduzida ao valor de mistura lenta 90 rpm durante o tempo definido na Tabela 1 sendo este cronometrado de acordo com as definiccedilotildees preacutevias para cada ensaio realizado

De forma imediata as vaacutelvulas de cada coluna de flotaccedilatildeo foram abertas para a injeccedilatildeo da aacutegua saturada com ar permitindo a entrada de 10 em volume ou seja 100 mL de aacutegua saturada na coluna (taxa de recirculaccedilatildeo)

Terminada a admissatildeo de aacutegua saturada a duraccedilatildeo do tempo de flotaccedilatildeo (variaacutevel do planejamento experimental) foi cronometrada conforme as condiccedilotildees estabelecidas no planejamento (Tabela 1)

Posteriormente apoacutes a finalizaccedilatildeo do tempo de flotaccedilatildeo coletou 200 mL de amostra de aacutegua produzida tratada para anaacutelise de TOG Determinaccedilatildeo da variaacutevel de resposta

A variaacutevel resposta da eficiecircncia de remoccedilatildeo do teor de oacuteleos e graxas (TOG) de aacutegua produzida sinteacutetica foi designada na Equaccedilatildeo (1) por ldquoηrdquo Esta eficiecircncia foi avaliada a partir das anaacutelises dos TOGrsquos antes do tratamento (aacutegua produzida sinteacutetica bruta) e depois do tratamento (aacutegua produzida tratada) A Equaccedilatildeo (1) define a eficiecircncia de reduccedilatildeo do TOG

η () = (1 minusTOGf

TOGi) x 100 (Eq1)

Onde TOGi teor de oacuteleo e graxas inicial (antes do tratamento) (mg∙L-1) TOGf teor de oacuteleo e graxas final (depois do tratamento) (mg∙L-1)

A anaacutelise do TOG foi realizada pela teacutecnica de espectrometria de absorccedilatildeo de radiaccedilatildeo na regiatildeo do infravermelho que pode ser utilizada para determinar a concentraccedilatildeo de hidrocarbonetos presentes

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em amostras liacutequidas (NASCIMENTO et al 2008) Para isso foi utilizado o equipamento Infracal TOGTPH modelo HATR-T2 da Wilks que opera em um comprimento de onda caracteriacutestico na regiatildeo do infravermelho e a quantidade de energia absorvida eacute proporcional agrave concentraccedilatildeo do oacuteleo ou graxa presente na amostra liacutequida (WILKS INTERPRISE 2013)

O modelo matemaacutetico que descreve essa funccedilatildeo de resposta (y) como uma funccedilatildeo das variaacuteveis dependentes (xi) eacute descrito pela Equaccedilatildeo (2) onde yi representa a resposta no estado de i xi satildeo os niacuteveis codificados para as variaacuteveis independentes p0 βi e βij satildeo os paracircmetros do modelo de regressatildeo e ε eacute o erro aleatoacuterio associado agrave esta medida (SILVA et al 2015) Neste caso os coeficientes estimados pelo modelo polinomial foram realizados pelo meacutetodo dos miacutenimos quadrados

ji

n

ji

iji

n

1i

i0i xxxy (Eq2)

A funccedilatildeo de resposta (y) eacute expressa em termos de eficiecircncia de remoccedilatildeo de TOG (ldquoηrdquo) Os

coeficientes da funccedilatildeo de resposta para as variaacuteveis dependentes foram determinados correlacionando os dados experimentais com a funccedilatildeo de resposta utilizando o software Statistica 70

Anaacutelise estatiacutestica

A funccedilatildeo resposta de cada floculante obtidas para remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas foram submetidos agrave anaacutelise da variacircncia (ANOVA) e o teste de distribuiccedilatildeo de Fisher considerando significacircncia estatiacutestica a um limite de confianccedila de 95 Resultados e Discussatildeo

A Tabela 2 apresenta os valores das eficiecircncias de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas (variaacuteveis de respostas) quando aplicado os trecircs tipos de coagulantes estudados para as diferentes combinaccedilotildees do planejamento composto central

Tabela 2 Resultados dos TOGrsquos iniciais finais e das eficiecircncias de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica

Experimento TOGi

(mg∙L-1)

Floculantes EB F1 Comercial

TOGf

(mg∙L-1) 120520

() TOGf

(mg∙L-1) 120520

() TOGf

(mg∙L-1) 120520

() 1 145 47 675 31 786 28 810 2 120 32 735 19 838 14 882 3 129 39 702 24 816 37 713 4 122 35 715 21 826 16 867 5 146 39 737 22 848 17 884 6 135 32 760 17 871 16 884 7 125 31 751 17 862 21 832 8 131 34 738 20 849 14 896 9 147 39 736 23 847 19 874

10 115 30 740 17 851 16 860 11 135 36 731 22 840 20 852

Conforme a Figura 2 os valores meacutedios relativos do TOG final da aacutegua produzida tratada com os

floculantes extrato bruto concentrado de proteiacutenas e comercial satildeo de 360 mg∙L-1 210 mg∙L-1 e 200 mg∙L-1 respectivamente valores inferiores dos maacuteximos permitidos para o descarte de 42 mg∙L -1 para operaccedilotildees offshore conforme as Resoluccedilotildees CONAMA nordm 3932007 (BRASIL 2007) e superiores que 20 mg∙L-1 para as operaccedilotildees onshore conforme CONAMA nordm 4302011 (BRASIL 2011)

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Figura 2 Valores do TOGrsquos finais de aacutegua produzida tratada com os floculantes do extrato bruto

concentrado de proteiacutenas e comercial Analisando a Figura 2 as eficiecircncias maacuteximas satildeo de 835 871 e 89 e as eficiecircncias miacutenimas de

675 786 e 713 de remoccedilatildeo do TOG da aacutegua produzida para aplicaccedilatildeo do floculante do extrato bruto concentrado de proteiacutenas e comercial respectivamente Observa-se que somente um experimento apresenta valor de TOG final maior que 42 mgL-1 na aacutegua produzida tratada natildeo atendendo os requisitos ambientais para operaccedilotildees offshore conforme agrave resoluccedilatildeo CONAMA nordm 393 (BRASIL 2007)

Considerando a melhoria no efeito de reduccedilatildeo de oacuteleos e graxas pelo floculante concentrado de proteiacutenas (F1) em comparaccedilatildeo com o extrato bruto (EB) conforme o estudo preliminar observa-se que foi em virtude do floculante ter sido preparado com sulfato de amocircnio que eacute seletivo para precipitar e concentrar proteiacutenas excluindo a maior parte de carboidratos e compostos orgacircnicos de baixo peso molecular (SCOPES 1987) Pode-se assumir que as proteiacutenas constituem os principais componentes ativos do extrato de sementes de Moringa oleiacutefera capazes de promover uma maior desestabilizaccedilatildeo eletrostaacutetica das gotiacuteculas de oacuteleo dispersas em aacutegua que tambeacutem foi observado nos estudos de Okuda et al (1999) e Ghebremichael et al (2005)

De acordo com Pritchard et al (2010) os floculantes das sementes de Moringa oleiacutefera se mostram competitivos com os tradicionais produtos empregados para floculaccedilatildeo com a vantagem de serem completamente biodegradaacuteveis o que permite a sua total eliminaccedilatildeo quando houver etapas bioloacutegicas no processo

Devido agrave sua versatilidade agrave Moringa oleiacutefera apresenta accedilatildeo efetiva sobre vaacuterios tipos de aacutegua assim como diversos tipos de efluentes industriais (FRANCO et al 2017 HAMID et al 2014 MADRONA et al 2011 YANG 2016)

Deste modo eacute possiacutevel verificar que os floculantes naturais obtidos atraveacutes das sementes de Moringa oleiacutefera apresentam grande potencialidade para substituir os floculantes sinteacuteticos utilizados nos tratamentos convencionais da aacutegua produzida aleacutem de serem danosos agrave sauacutede e ao meio ambiente

A Figura 3 apresenta os diagramas de Pareto o qual apresenta todos os efeitos sobre a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas em funccedilatildeo das variaacuteveis independentes envolvidas no planejamento experimental (exceto a curvatura) Considerando significacircncia estatiacutestica a um limite de confianccedila de 95 utilizando os floculantes naturais derivados das sementes da Moringa oleiacutefera extrato bruto (Figura 3A) e concentrado de proteiacutenas (Figura 3B) e o floculante comercial (Figura 3C)

Vale salientar que a curvatura natildeo eacute uma variaacutevel apenas foi inserida no diagrama de Pareto a fim verificar sua significacircncia estatiacutestica ou seja dependendo desta significacircncia o processo estudado pode ser representado por um modelo que eacute formulado a partir da execuccedilatildeo dos planejamentos experimentais fatorial central e axial (BARROS NETO et al 2010)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

EB F1 Comercial

TO

G fi

na

l (m

g∙L

-1 )

Floculantes

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Onshore

Offshore

Experimentos

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Figura 3 Efeitos sobre a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida para os floculantes

extrato bruto (A) concentrado de proteiacutenas (B) e comercial (C) Observa-se na Figura 3A que as variaacuteveis concentraccedilatildeo de floculante (Cf) e o tempo de flotaccedilatildeo

(tf) satildeo significativas estatisticamente quando analisadas de forma isolada O tempo de flotaccedilatildeo apresenta maior significacircncia exercendo influecircncia positiva na eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica

Analisando a Figura 3B observa-se que as variaacuteveis concentraccedilatildeo floculante (Cf) e o tempo de flotaccedilatildeo (tf) satildeo significativas estatisticamente quando analisadas de forma isolada O tempo de flotaccedilatildeo apresenta maior significacircncia exercendo influecircncia positiva na eficiecircncia de remoccedilatildeo do TOG da aacutegua produzida sinteacutetica Jaacute o tempo de mistura lenta (tml) quando interagiu com a concentraccedilatildeo de floculante esta interaccedilatildeo apresenta influecircncia negativa na remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida

A partir da Figura 3C pode-se concluir que a concentraccedilatildeo de floculante (Cf) os tempos de flotaccedilatildeo (tf) e mistura lenta (tml) satildeo variaacuteveis que influenciam na remoccedilatildeo de gotiacuteculas de oacuteleos e graxas Dessa forma a concentraccedilatildeo de floculante e o tempo de flotaccedilatildeo satildeo as varaacuteveis que apresentam maior influecircncia positiva na remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica

Pelo diagrama de Pareto (Figura 3) conforme Barros Neto et al (2010) verifica-se que o valor obtido para a curvatura dos trecircs tipos de floculantes satildeo inferiores a p = 005 o que a torna natildeo significativa assim sendo os planejamentos experimentais fatorial e central satildeo suficientes para formular o modelo que representa o processo em estudo

Os modelos obtidos para os floculantes extrato bruto concentrado de proteiacutenas e comercial estatildeo representados pelas Equaccedilotildees 3 4 e 5 que mostram coeficientes de correlaccedilatildeo (R2) de 09928 09886 e 09908 respectivamente para um niacutevel de confianccedila de 95 dentro do intervalo para as trecircs variaacuteveis independentes estudadas

η = 6043 + 0754xCf + 0693xtml + 1149xtf - 0057x119862119891xtml - 0046x119862119891xtf - 0033xtmlxtf +

+0002xCfxtmlxtf (Eq3)

η = 7179 + 0643x119862119891 + 0722xtml + 1122xtf - 0049x119862119891xtml - 0035x119862119891xtf - 0036xtmlxtf +

-078406

8624688

-117609

2961785

-493959

-650772

6507719

1246659

p=05

Valor estimado do efeito (valor absoluto)

tml

Cf x tml x tf

tml x tf

Curvatura

Cf x tf

Cf x tml

Cf

tf

8624688

-117609

2961785

-493959

-650772

6507719

3810004

6350006

-1651

2387652

-3302

4572005

-4953

1041401

p=05

Valor estimado do efeito (valor absoluto)

Cf x tml x tf

tml

tml x tf

Curvatura

Cf x tf

Cf

Cf x tml

tf

3810004

6350006

-1651

2387652

-3302

4572005

-4953

-571501

2122357

2286002

4635505

-4826

-514351

7112007

9207509

p=05

Valor estimado do efeito (valor absoluto)

Cf x tml x tf

Curvatura

tml x tf

Cf x tml

tml

Cf x tf

tf

Cf

-571501

2122357

2286002

4635505

-4826

-514351

7112007

A B

C

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+0001xCfxtmlxtf (Eq4)

η = 8083 + 0495x119862119891 ndash 2056xtml + 1064xtf + 0098x119862119891xtml - 0071x119862119891xtf + 0103xtmlxtf -

-0003xCfxtmlxtf (Eq5) A fim de complementar a utilidade destes modelos do ponto de vista de significacircncia estatiacutestica

e capacidade de prediccedilatildeo a Tabela 3 apresenta a anaacutelise de variacircncia (ANOVA) e o teste de distribuiccedilatildeo de Fisher para cada modelo estatiacutestico de cada floculante

Tabela 3 Anaacutelise da variacircncia para o ajuste do modelo estatiacutestico que representa os floculantes extrato bruto (EB) concentrado de proteiacutenas (F1) e comercial

Floculante EB

Fonte de Variaccedilatildeo Soma Quadraacutetica (SQ) Grau de Liberdade Meacutedia quadraacutetica

(MQ) Regressatildeo (R) 54218750 7 7745536 Resiacuteduos (r) 2190341 3 0730114

Falta de ajuste (faj) 1783674 1 1783674 Erro puro (ep) 0406667 2 0203333

R2 = 09928 Condiccedilatildeo para significacircncia Fcalculado = MQRMQr = 106 Ftabelado = Fν1ν2 = F73 = 889

Fcalculado gt Ftabelado (significativo)

Condiccedilatildeo para prediccedilatildeo

Fcalculado = MQfajMQep = 88 Ftabelado = Fν1ν2 = F12 = 1851 Fcalculado lt Ftabelado (preditivo)

Floculante F1

Fonte de Variaccedilatildeo Soma Quadraacutetica (SQ) Grau de Liberdade Meacutedia quadraacutetica

(MQ) Regressatildeo (R) 52100000 7 7442857 Resiacuteduos (r) 2387273 3 0795758

Falta de ajuste (faj) 1767273 1 1767273 Erro puro (ep) 0620000 2 0310000

R2 = 09886 Condiccedilatildeo para significacircncia

Fcalculado = MQRMQr = 94 Ftabelado = Fν1ν2 = F73 = 889

Fcalculado gt Ftabelado (significativo)

Condiccedilatildeo para prediccedilatildeo

Fcalculado = MQfajMQep = 57 Ftabelado = Fν1ν2 = F12 = 1851 Fcalculado lt Ftabelado (preditivo)

Floculante comercial

Fonte de Variaccedilatildeo Soma Quadraacutetica (SQ) Grau de Liberdade Meacutedia quadraacutetica

(MQ) Regressatildeo (R) 263060000 7 37580000 Resiacuteduos (r) 8065455 3 2688485

Falta de ajuste (faj) 5585455 1 5585455 Erro puro (ep) 2480000 2 1240000

R2 = 09909 Condiccedilatildeo para significacircncia Fcalculado = MQRMQr = 140 Ftabelado = Fν1ν2 = F73 = 889

Fcalculado gt Ftabelado (significativo)

Condiccedilatildeo para prediccedilatildeo

Fcalculado = MQfajMQep = 45 Ftabelado = Fν1ν2 = F12 = 1851 Fcalculado lt Ftabelado (preditivo)

Analisando-se os dados apresentados na Tabela 3 para que o modelo estatiacutestico seja considerado

significativo a relaccedilatildeo entre a meacutedia quadraacutetica da regressatildeo (MQR) e a meacutedia quadraacutetica dos resiacuteduos (MQr) deve ser superior ao valor tabelado (Fν1 ν2) onde ν1 e ν2 satildeo os graus de liberdade da regressatildeo e dos resiacuteduos respectivamente (BARROS NETO et al 2010 SILVA et al 2015) Sendo assim os modelos estatiacutesticos (Equaccedilatildeo 3 4 e 5) satildeo estatisticamente significativos

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Poreacutem para que os modelos tenham a capacidade de predizer os dados experimentais a relaccedilatildeo da meacutedia quadraacutetica da falta de ajuste (MQfa) com do erro puro (MQep) deve ser inferior ao tabelado (Fν1ν2) sendo neste caso ν1 e ν2 os graus de liberdade da falta de ajuste e do erro puro respectivamente a um niacutevel de confianccedila de 95 (BARROS NETO et al 2010 Silva et al 2015) Dessa forma observa-se que os modelos ajustados satildeo capazes de realizar prediccedilotildees dos dados experimentais

As Figuras 4 e 5 apresentam as curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas para o floculante extrato bruto de Moringa oleiacutefera Na Figura 4 a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute em funccedilatildeo das variaacuteveis concentraccedilatildeo de floculante e tempo de mistura lenta mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de flotaccedilatildeo e a Figura 5 a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute em funccedilatildeo da concentraccedilatildeo de floculante e tempo de flotaccedilatildeo mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de mistura lenta respectivamente

Figura 4 Curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de flotaccedilatildeo de 3

minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para o floculante extrato bruto (EB)

Analisando a Figura 4 observa-se uma regiatildeo em comum onde ocorre a maacutexima eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas em maior concentraccedilatildeo de floculante de 17 mg˙L-1 combinada com menor tempo de mistura lenta de 3 min

Na anaacutelise da Figura 4 A considerando-se o tempo miacutenimo de flotaccedilatildeo de 3 min constata-se que para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (7353) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica deve-se trabalhar na condiccedilatildeo de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

A curva de contorno apresentada na Figura 4 B para um tempo meacutedio de flotaccedilatildeo de 65 min se assemelha com a curva da Figura 4 A e B em que para obter maacutexima eficiecircncia (7483) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute necessaacuterio trabalhar na condiccedilatildeo operacional de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-

1 e tempo de mistura lenta de 3 min Analisando as curvas de contorno da Figura 4 C para um tempo de flotaccedilatildeo de 10 min obteacutem a

maacutexima eficiecircncia (7612) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas na condiccedilatildeo operacional de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Analisando as Figuras 5 A e B considerando-se o tempo de mistura lenta de 3 e 65 minutos observa-se uma regiatildeo em comum onde ocorre a maacutexima eficiecircncia de 7612 e 7519 respectivamente

Eficiecircncia ()

gt 74

lt 73

lt 71

lt 69

lt 67

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 75

lt 7475

lt 7375

lt 7275

lt 7175

lt 7075

lt 6975

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 76

lt 76

lt 75

lt 74

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

A B

C

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

28

de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas quando se aplica maior concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 combinada com maior tempo de flotaccedilatildeo de 10 min

Figura 5 Curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de mistura lenta

para 3 minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para o floculante extrato bruto (EB)

Na anaacutelise da Figura 5 C considerando-se o tempo maacuteximo de mistura lenta de 10 min constata-se que para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (7523) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica deve-se trabalhar na condiccedilatildeo de concentraccedilatildeo de floculante de 4 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Analisando-se as trecircs imagens em conjunto (Figura 5) percebe-se uma relaccedilatildeo intriacutenseca com o diagrama de Pareto (Figura 3A) o que constata que a variaacutevel tempo de flotaccedilatildeo foi a que exerce maior influecircncia na eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica ou seja quanto maior o tempo de flotaccedilatildeo menor seraacute o valor de TOG final da aacutegua produzida tradada

Na Figura 6 observa-se as curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas quando se utilizou o concentrado de proteiacutenas (F1) em funccedilatildeo da concentraccedilatildeo do floculante e do tempo de mistura lenta mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de flotaccedilatildeo

Analisando a Figura 6 observa-se uma regiatildeo em comum onde ocorre a maacutexima eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida (maior concentraccedilatildeo de floculante de 17 mLL-1 combinada com menor tempo de mistura lenta de 3 min)

Na anaacutelise da Figura 6 A considerando-se o tempo miacutenimo de flotaccedilatildeo de 3 min constata-se que para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (8382) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica deve-se trabalhar na condiccedilatildeo de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Na curva de contorno (Figura 6B) observa-se que para um tempo meacutedio de flotaccedilatildeo de 65 min em que para obter maacutexima eficiecircncia (8548) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute necessaacuterio trabalhar na condiccedilatildeo operacional de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Eficiecircnca ()

lt 76

lt 74

lt 72

lt 70

lt 68

lt 66

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 75

lt 745

lt 735

lt 725

lt 715

lt 705

lt 695

lt 685

lt 675

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 76

lt 7525

lt 7425

lt 7325

lt 7225

lt 7125

lt 7025

lt 6925

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

A B

C

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Figura 6 Curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de flotaccedilatildeo para

3 minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para o floculante concentrado de proteiacutenas (F1)

Analisando as curvas de contorno da Figura 6 C para um tempo de flotaccedilatildeo de 10 min obteacutem a maacutexima eficiecircncia (8714) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas na condiccedilatildeo operacional de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Analisando-se as trecircs imagens em conjunto (Figura 6) percebe-se uma relaccedilatildeo tambeacutem direta com o diagrama de Pareto (Figura 3B) o que constata que a variaacutevel tempo de flotaccedilatildeo foi tambeacutem a que contribui para maior remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica ou seja quanto maior o tempo de flotaccedilatildeo menor seraacute o valor de TOG final da aacutegua produzida tradada

As Figuras 7 e 8 apresentam as curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas para o floculante comercial Na Figura 7 a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute em funccedilatildeo das variaacuteveis concentraccedilatildeo de floculante e tempo de mistura lenta mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de mistura lenta e na Figura 8 a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute em funccedilatildeo da concentraccedilatildeo de floculante e tempo de flotaccedilatildeo mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de flotaccedilatildeo respectivamente

Na anaacutelise da Figura 7 A considerando-se o tempo miacutenimo de mistura lenta de 3 min constata-se que para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (883) de remoccedilatildeo de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida pode-se trabalhar em duas condiccedilotildees distintas A primeira condiccedilatildeo compreende concentraccedilatildeo total de floculante de 4 mL˙L-1 e a segunda condiccedilatildeo situa-se na concentraccedilatildeo de 17 mL˙L-

1 para ambas condiccedilotildees devem ser combinadas com o tempo de flotaccedilatildeo de 10 minutos Na Figura 7 B observa-se apenas uma condiccedilatildeo operacional em que se obteacutem eficiecircncia maacutexima

(888) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas (concentraccedilatildeo total de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de flotaccedilatildeo de 10 minutos)

Na anaacutelise da Figura 7 C considerando-se o tempo de mistura lenta de 10 min para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (893) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica deve-se trabalhar na condiccedilatildeo de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de flotaccedilatildeo de 10 minutos

Eficiecircncia ()

gt 84

lt 84

lt 83

lt 82

lt 81

lt 80

lt 79

lt 78

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 86

lt 8575

lt 8475

lt 8375

lt 8275

lt 8175

lt 8075

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 87

lt 87

lt 86

lt 85

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

A B

C

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

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Figura 7 Curva de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de mistura lenta

para 3 minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para floculante comercial

Na Figura 8 observa-se uma regiatildeo em comum onde ocorre a maacutexima eficiecircncia (893) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas consiste quando se aplica maior concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 para o tempo de mistura lenta e flotaccedilatildeo de 10 min

Comparando as Figura 7 e 8 com o diagrama de Pareto (Figura 3C) observa-se uma relaccedilatildeo direta com as variaacuteveis que mais influenciam positivamente na remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica com o uso do floculante comercial sendo elas a concentraccedilatildeo e o tempo de flotaccedilatildeo o que se constata em ambas as figuras ou seja quanto maior a concentraccedilatildeo de floculante e o tempo de flotaccedilatildeo menor seraacute o valor de TOG final da aacutegua produzida tratada

Nos estudos preliminarmente realizados tambeacutem utilizando a teacutecnica combinada de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido para o tratamento de aacutegua produzida variou apenas a concentraccedilatildeo de floculante de Moringa oleiacutefera o que observou conforme o planejamento experimental que a aacutegua tratada apresentou valores de TOGrsquos finais maiores do que 20 mgL (limite maacuteximo admitido pela legislaccedilatildeo ambiental conforme resoluccedilatildeo CONAMA nordm 4302011 (BRASIL 2011)

Sendo assim observa-se neste trabalho que a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida natildeo estaacute somente relacionada com as concentraccedilotildees de floculantes entretanto para aumentar esta eficiecircncia eacute necessaacuterio avaliar outras variaacuteveis por exemplo os tempos de mistura raacutepida e flotaccedilatildeo Deste modo conforme pode ser observado quando utilizou o floculante extrato bruto (EB) e o concentrado de proteiacutenas (F1) na maioria dos experimentos os valores de TOGrsquos finais da aacutegua produzida tratada atenderam os valores maacuteximos permitidos para o descarte deste tipo de efluente industrial Diante disso esses tipos de floculante natural pode ser uma alternativa para tratamento de efluentes industriais que durante o processo de tratamento quando exige etapa de coagulaccedilatildeo e ou floculaccedilatildeo procedido de flotaccedilatildeo por ar dissolvido

Eficiecircncia ()

gt 90

lt 90

lt 88

lt 86

lt 84

lt 82

lt 80

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 88

lt 88

lt 86

lt 84

lt 82

lt 80

lt 78

lt 76

lt 74

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 90

lt 88

lt 84

lt 80

lt 76

lt 72

lt 68

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)A B

C

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Figura 8 Curva de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de flotaccedilatildeo para 3

minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para floculante comercial De acordo com Mariano (2005) os tratamentos convencionais da aacutegua produzida utilizam

produtos quiacutemicos desemulsificantes ou processos que usam calor eletricidade ou meios mecacircnicos que quando as empregadas podem ter um custo elevado Elas natildeo satildeo viaacuteveis no tratamento da aacutegua em plataformas devido a limitaccedilotildees de espaccedilo fiacutesico e peso de alguns dos equipamentos utilizados dificuldades de execuccedilatildeo de obras e tambeacutem o tempo de residecircncia dessas aacuteguas (SANTOS et al 2011)

Diante disso estudos tecircm sido feitos buscando alternativas que minimizem custos e facilitem o processo como eacute o caso de aplicaccedilatildeo de coagulantes naturais no tratamento de aacutegua produzida Portanto nesse trabalho observou-se que tais floculantes naturais podem tornarem-se competitivos com os floculantes comerciais

Conclusatildeo

O floculante comercial foi mais eficiente do que os floculantes naturais de concentrado de proteiacutenas (F1) e extrato bruto (EB) quando se utilizou ambos nas mesmas condiccedilotildees de tratamento de remoccedilatildeo do teor de oacuteleos e graxas com a teacutecnica combinada floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido sendo as eficiecircncias de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas de 850 839 e 729 respectivamente Entretanto o floculante concentrado de proteiacutenas (F1) mostrou-se competitivo com o floculante comercial

Com o uso do floculante extrato bruto das sementes de Moringa oleiacutefera obteve valores de TOGrsquos maacuteximos e miacutenimos finais da aacutegua produzida tratada com a teacutecnica combinada de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido de 47 mg˙L-1 e 30 mg˙L-1 respectivamente O modelo obtido para este tipo de floculante apresentou significacircncia estatiacutestica o qual pode ser aplicado para fins de prediccedilatildeo

Para o floculante concentrado de proteiacutenas (F1) tambeacutem derivado das sementes de Moringa oleiacutefera obteve valores de TOGrsquos maacuteximos e miacutenimos finais da aacutegua produzida tratada de 31 mg˙L-1 e 17 mg˙L-1 respectivamente O modelo obtido para esse tipo de floculante tambeacutem foi significativo e preditivo estatisticamente

O floculante comercial por se tratar de um produto jaacute utilizado na escala industrial esperava-se a sua eficaacutecia na remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas deste efluente industrial em que obteve valores de TOGrsquos

Eficiecircncia ()

gt 88

lt 88

lt 84

lt 80

lt 76

lt 72

lt 68

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 88

lt 87

lt 85

lt 83

lt 81

lt 79

lt 77

lt 75

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 90

lt 90

lt 88

lt 86

lt 84

lt 82

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)A B

C

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maacuteximos e miacutenimos finais da aacutegua produzida tradada de 37 mg˙L-1 e 14mg˙L-1 respectivamente O modelo determinado para esse tipo de floculante tambeacutem foi significativo e preditivo estatisticamente

Com o planejamento experimental composto central pode se observar o aumento da eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas quando utilizou os trecircs floculantes extrato bruto concentrado de proteiacutenas e o comercial pois a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas natildeo estaacute somente relacionada com a concentraccedilatildeo de floculantes mas sim com outras variaacuteveis de tempos de mistura lenta e de flotaccedilatildeo conforme observado neste estudo

Conclui-se que esta pesquisa foi relevante uma vez que a metodologia experimental foi consistente e confiaacutevel estatisticamente o que contribui para avaliar a eficaacutecia dos floculantes naturais derivados das sementes da Moringa oleiacutefera comparando com o floculante comercial utilizando-se a teacutecnica de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido

Referecircncias Bibliograacuteficas AHMAD A L MAT YASIN N H DEREK C J C LIM J K Optimization of microalgae coagulation process using chitosan Chemical Engineering Journal v173 p879-882 2011 BARROS NETO B de SCARMINIO I S BRUNS R E Como fazer experimentos pesquisa e desenvolvimento na ciecircncia e na induacutestria 4 ed Porto Alegre Bookman 2010 414p BRASIL Conselho Nacional de Meio Ambiente Resoluccedilatildeo nordm 393 de 08 de agosto de 2007 Dispotildee sobre o descarte contiacutenuo de aacutegua de processo ou de produccedilatildeo em plataformas mariacutetimas de petroacuteleo e gaacutes natural e daacute outras providecircncias Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia DF 09 de agosto de 2007 2007 Disponiacutevel em httpwww2mmagovbrportconamalegiabrecfmcodlegi=541 Acesso em 31 janeiro 2019 BRASIL CONAMA Conselho Nacional de Meio Ambiente Resoluccedilatildeo nordm 430 de 13 de maio de 2011 Dispotildee sobre as condiccedilotildees e padrotildees de lanccedilamento de efluentes complementa e altera a Resoluccedilatildeo nordm 357 de 17 de marccedilo de 2005 Diaacuterio Oficial da Uniatildeo Brasiacutelia DF 16 de maio de 2011 2011 Disponiacutevel em httpwww2mmagovbrportconamalegiabrecfmcodlegi=646 Acesso em 31 janeiro 2019 EKINS P VANNER R FIREBRACE J Zero emissions of oil in water from offshore oil and gas installations economic and environmental implications Journal of Cleaner Production v15 p1302-1315 2007 FAKHRUrsquoL-RAZIA A PENDASHTEH A ABDULLAH L C BIAK D R A MADAENI S S ABIDIN Z Z Review of technologies for oil and gas produced water treatment Journal of Hazardous Materials v170 p530-551 2009 FRANCO C S BATISTA M D A OLIVEIRA L F C de KOHN G P FIA R Coagulaccedilatildeo com semente de Moringa oleiacutefera preparada por diferentes meacutetodos em aacuteguas com turbidez de 20 a 100 UNT Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental v22 n4 p781-788 2017 GARRIDO J W A Utilizaccedilatildeo da teacutecnica combinada floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido para remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida com a mistura de floculantes natural e comerciais 140f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Quiacutemica) Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Quiacutemica Universidade Federal do Rio Grande do Norte Natal-RN 2015 GASSEN H G GASSENSCHMIDT U JANY K D TAUSCHER B WOLF S Modern methods in protein and nucleic acid analysis Biological Chemistry Hoppe-Seyler v371 n9 p768-769 1990 GHEBREMICHAEL K A GUNARATNA K R HENRIKSSON H BRUMER H DALHAMMAR G A simple purification and activity assay of the coagulant protein from Moringa oleifera seed Water Research v39 p2338-2344 2005 HAMID S H A LANANAN F DIN W N S LAM S S KHATOON H ENDUT A JUSOH A Harvesting microalgae Chlorella sp by bio-flocculation of Moringa oleifera seed derivatives from aquaculture wastewater phytoremediation International Biodeterioration amp Biodegradation v95 p270-275 2014 HAMID S H A LANANAN F KHATOON H JUSOH A ENDUT A A study of coagulating protein of Moringa oleifera in microalgae bioflocculation International Biodeterioration amp Biodegradation v113 p310-317 2016 LACERDA M R S MARQUES S F S BRANDAtildeO C C S A influecircncia do pH de coagulaccedilatildeo e do tempo de floculaccedilatildeo na flotaccedilatildeo por ar dissolvido no tratamento de aacutegua com baixa turbidez e presenccedila de algas In Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental 19 1997 Foz do Iguaccedilu Anais Foz do Iguaccedilu 1997

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MADRONA G S SEOLIN V J BERGAMASCO R KLEN M R F The potential of different saline solution on the extraction of the Moringa oleifera seedrsquos active component for water treatment International Journal of Chemical Reactor Engineering v9 p1-10 2011 MAGALHAtildeES E R B Avaliaccedilatildeo de floculante natural agrave base de Moringa oleifera no tratamento de aacutegua produzida na induacutestria do petroacuteleo aplicaccedilatildeo da teacutecnica combinada floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo 95f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Quiacutemica) Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Quiacutemica Universidade Federal do Rio Grande do Norte Natal-RN 2014 MARIANO J B Impactos Ambientais do Refino de Petroacuteleo 01 ed Rio de Janeiro Editora Interciecircncia v1 2005 230p MOTTA A R P BORGES C P KIPERSTOK A ESQUERRE K P ARAUJO P M BRANCO L da P N Tratamento de aacutegua produzida de petroacuteleo para remoccedilatildeo de oacuteleo por processos de separaccedilatildeo por membranas revisatildeo Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental v18 n1 p15-26 2013 NASCIMENTO A R ZIOLLI R L ARARUN JUacuteNIOR J T PIRES C S SILVA T B Avaliaccedilatildeo do desempenho analiacutetico do meacutetodo de determinaccedilatildeo de TPH (Total Petroleum Hydrocarbon) por detecccedilatildeo no infravermelho Ecleacutetica Quiacutemica v33 n1 p35-42 2008 OKUDA T BAES A U NISHIJIMA W OKADA M Improvement of extraction method of coagulation active components from Moringa oleifera seeds Water Research v33 n15 p3373-3378 1999 PRITCHARD M CRAVEN T MKANDAWIRE T EDMONDSON A S OrsquoNEILL J G A comparison between Moringa oleifera and chemical coagulants in the purification of drinking water ndash An alternative sustainable solution for developing countries Physics and Chemistry of the Earth v35 p798-805 2010 RICHTER C A AZEVEDO NETTO J Tratamento de aacutegua Tecnologia atualizada Edgard Bluumlcher Satildeo Paulo 1991 332p SANTOS T M PEREIRA D F SANTANA C R SILVA G F da Estudo do tratamento fiacutesico quiacutemico da aacutegua produzida utilizando Moringa oleifera Lam em comparaccedilatildeo ao sulfato de alumiacutenio Exacta v9 n3 p317-321 2011 SCOPES R K Techniques for Protein Purification in Techniques in the Life Sciences BS 102 Suplement ElsevierNorth Holland Amsterdam 1987 p1-46 SERQUIZ R P Inibidor de serinoproteinase obtido de sementes de Juquiri (Mimosa regnelli Benth) com atividade anti-inflamatoacuteria anticoagulante e adjuvante da heparina 92f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Bioquiacutemica) Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Bioquiacutemica Universidade Federal do Rio Grande do Norte Natal-RN 2017 SILVA S S CHIAVONE-FILHO O BARROS NETO E L FOLETTO E L Oil removal from produced water by conjugation of flotation and photo-Fenton processes Journal of Environmental Management v147 p257ndash263 2015 SPINELLI V A SENS M L FAacuteVERE V T de Quitosana polieletroacutelito natural para o tratamento de aacutegua potaacutevel In Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental 21 2001 Joatildeo Pessoa AnaisJoatildeo Pessoa 2001 STEWART M ARNOLD K Produced water treatment field manual Part-1 Produced Water Treating Systems p1-134 2011 244p TESSELE F ROSA J J RUBIO J Os avanccedilos da flotaccedilatildeo no tratamento de aacuteguas esgotos e efluentes ndash parte I fundamentos e mecanismos Saneamento Ambiental n102 p30-36 2004 WILKS INTERPRISE INC InfraCalreg TOGTPH Analyser Model HATR-T2 and CH Userrsquos Guide Rev 46 2013 YANG R LI H HUANG M YANG H LI A A review on chitosan-based flocculants and their applications in water treatment Water Research n95 p59-89 2016 YOUNKER J M WALSH M E Bench-scale investigation of an integrated adsorptionndashcoagulationndashdissolved air flotation process for produced water treatment Journal of Environmental Chemical Engineering n2 p692ndash697 2014

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Seccedilatildeo Engenharia Civil

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

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Capiacutetulo 3

REGULARIZACcedilAtildeO FUNDIAacuteRIA DE INTERESSE SOCIAL A ETAPA DE REGISTRO DE IMOacuteVEIS NO MUNICIacutePIO DE SAtildeO MIGUELRN

Joseacute Henrique Maciel de Queiroz1

Daniela de Freitas Lima2 Almir Mariano de Sousa Junior3

1Engenheiro Civil henriquejhmqhotmailcom

2Engenheira Civil Mestre em Planejamento e Dinacircmicas Territoriais no Semiaacuterido danielafreitas12hotmailcom

3Professor da Universidade Federal Rural do Semi-Aacuterido e do PLANDITES-UERN Doutor em Ciecircncia e Engenharia de Petroacuteleo almirmarianoufersaedubr

Introduccedilatildeo

A irregularidade fundiaacuteria afeta em maior escala a populaccedilatildeo menos escolarizada e mais vulneraacutevel social e economicamente e este fato acarreta prejuiacutezos tanto aos ocupantes do territoacuterio como a administraccedilatildeo puacuteblica por natildeo possuir informaccedilotildees precisas sobre estas aacutereas Conforme aponta Fernandes (2011) a maioria que ocupa nuacutecleos urbanos informais satildeo de fato pobres e a maior parte dos indicadores socioeconocircmicos satildeo precaacuterios ndash alfabetizaccedilatildeo educaccedilatildeo sauacutede mortalidade renda e emprego

A falta de alternativas habitacionais seja via mercado privado seja via poliacuteticas puacuteblicas sociais eacute evidentemente o motor que faz o pano de fundo dessa dinacircmica de ocupaccedilatildeo ilegal e predatoacuteria de terra urbana (MARICATO 2003)

No ano de 2014 surge o Programa Acesso agrave Terra Urbanizada uma iniciativa proveniente da Universidade Federal Rural do Semi-Aacuterido (UFERSA) em parceria com o Ministeacuterio das Cidades com o intuito de promover a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria urbana de interesse social atuando em diversas municipalidades do Nordeste garantindo legalmente a propriedade aos indiviacuteduos que ateacute entatildeo ocupavam aacutereas predominantemente irregulares (LIMA et al 2017)

A Lei 134652017 cita em seu Cap I art 9 que a Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria Urbana (REURB) engloba medidas juriacutedicas urbaniacutesticas ambientais e sociais destinadas agrave incorporaccedilatildeo dos nuacutecleos urbanos informais ao ordenamento territorial urbano e agrave titulaccedilatildeo de seus ocupantes

Conforme a Lei ndeg 134652017 Cap I art 13 a REURB compreende duas modalidades REURB de Interesse Social (REURB-S) que eacute aplicaacutevel aos nuacutecleos urbanos informais ocupados predominantemente por populaccedilatildeo de baixa renda assim declarados em ato do Poder Executivo municipal e REURB de Interesse Especiacutefico (REURB-E) aplicaacutevel aos nuacutecleos urbanos informais ocupados por populaccedilatildeo natildeo qualificada na hipoacutetese de que trata disposto anteriormente

Dentre as etapas necessaacuterias para a efetivaccedilatildeo da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria o registro de imoacuteveis eacute a que se oficializa por meio de documentaccedilatildeo apropriada do direito propriedade dos imoacuteveis aos seus devidos proprietaacuterios e por isto se constitui uma das etapas mais importantes de todo o processo de regularizaccedilatildeo fundiaacuteria Deve ser feito junto ao cartoacuterio responsaacutevel e aleacutem disso eacute precedido de etapas preliminares investigativas quanto ao histoacuterico de movimentaccedilatildeo da propriedade dos lotes a serem contemplados

Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria e Espaccedilo Urbano

As cidades de modo geral satildeo desafiadas pela irregularidade fundiaacuteria urbana que pode ser tida como aspecto decorrente do processo constitutivo das cidades especificamente notado por meio do crescimento acelerado e desordenado ocasionado pelo ecircxodo rural acentuado no Brasil mais expressivamente a partir da deacutecada de 60 causando instabilidade para as famiacutelias localizadas em aacutereas sem a devida legalizaccedilatildeo e aguccedilando as disparidades entre os de baixo e os de alto poderio Para Hereda (2009) na obra Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria Urbana no Brasil ndash Ministeacuterio das Cidades quando tema eacute propriedade da terra e regularizaccedilatildeo fundiaacuteria o paradoxo legalidade e ilegalidade remonta agrave formaccedilatildeo do Estado e do territoacuterio brasileiro Neste sentido existe uma disparidade social e econocircmica que enfatiza as desigualdades entre ricos e pobres nas cidades brasileiras

O intenso processo migratoacuterio campo-cidade que configura uma reversatildeo demograacutefica do Brasil

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de 10 da populaccedilatildeo urbana no final do seacuteculo XIX para aproximadamente 80 no final do seacuteculo XX mostra que grande massa se instalou nas cidades de forma autocircnoma Nessas condiccedilotildees podemos dizer que a ocupaccedilatildeo ilegal de terras brasileiras eacute parte intriacutenseca desse processo (MARICATO 2003)

Eacute importante destacar que a irregularidade apesar de apresentar impactos e nuacutemeros mais expressivos para a populaccedilatildeo com padrotildees de renda mais baixos tambeacutem estaacute presente em ambientes ocupados pelo grupo social de renda meacutedia alta Mas de acordo com Dias et al (2014) o que diferencia as aacutereas irregulares com e sem valorizaccedilatildeo econocircmica satildeo interesses de cada grupo Enquanto os grupos sociais mais vulneraacuteveis ocupam essas localidades por poder aquisitivo limitado as aacutereas centrais estatildeo neste quadro por interesses especulativos Aleacutem disso o acesso agrave regularizaccedilatildeo posterior agrave ocupaccedilatildeo eacute facilitado aos ambientes com alto valor monetaacuterio em detrimento daqueles sem valorizaccedilatildeo uma vez que haacute a influecircncia poliacutetica cartoraacuteria e judiciaacuteria pelos seus proprietaacuterios

Com recursos financeiros escassos a populaccedilatildeo de baixa renda tem como opccedilatildeo ocupar aacutereas perifeacutericas das cidades muitas vezes desprovidas de condiccedilotildees de salubridade eficientes o que configura o espaccedilo ser dividido em locais organizados e locais subordinados A falta de alternativas habitacionais seja via mercado privado seja via poliacuteticas puacuteblicas sociais eacute evidentemente o motor que faz o pano de fundo dessa dinacircmica de ocupaccedilatildeo ilegal e predatoacuteria de terra urbana (MARICATO 2003)

A acessibilidade a aacutereas irregulares torna-se viaacutevel para aqueles que natildeo podem adquirir aacutereas valorizadas pela infraestrutura existente e dessa forma o problema fundiaacuterio se agrava e se expande para outras vertentes social urbaniacutestica econocircmica juriacutedica O Ministeacuterio das Cidades (2013) aponta que a dimensatildeo juriacutedica se refere agrave irregularidade dominial na qual ocorre a inexistecircncia de tiacutetulo que assegure a posse a urbaniacutestica e a ambiental estatildeo associadas aos assentamentos sem licenciamento em desacordo com a legislaccedilatildeo urbana e ambiental e a social estaacute voltada para o direito agrave cidade especialmente nas ocupaccedilotildees de baixa renda

Portanto eacute visiacutevel que a irregularidade eacute fator presente nas cidades brasileiras aspecto que agrava as disparidades socioespaciais e contribui para a continuidade de ambientes precaacuterios sendo indispensaacutevel a busca coletiva da reestruturaccedilatildeo dos espaccedilos urbanos tendo como agente colaborativo as praacuteticas de regularizaccedilatildeo fundiaacuteria urbana de modo especial a de interesse social que atingiraacute as camadas populares garantindo o acesso legal agrave cidade pois como aponta Fernandes (2011) a informalidade das habitaccedilotildees gera custos muito altos para os residentes e governos locais Para os moradores cita-se a inseguranccedila da posse a falta de serviccedilos puacuteblicos a discriminaccedilatildeo por terceiros perigos ambientais e para a sauacutede e desigualdade de direitos civis Para os governos estatildeo a realizaccedilatildeo de programas de melhoria quando realizados e custos indiretos decorrentes da informalidade como problemas da sauacutede puacuteblica violecircncia e outros de cunho social

Portanto este trabalho tem foco na regularizaccedilatildeo fundiaacuteria de interesse social com a finalidade de discorrer sobre a etapa de registro dos imoacuteveis no municiacutepio de Satildeo MiguelRN desenvolvida pelo Programa Acesso agrave Terra Urbanizada com a colaboraccedilatildeo do Cartoacuterio de Registro de Imoacuteveis local

Material e Meacutetodos

Para a realizaccedilatildeo deste trabalho realizou-se pesquisa qualitativa da etapa de registro de imoacuteveis necessaacuteria para a efetivaccedilatildeo da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria de interesse social no municiacutepio de Satildeo MiguelRN no Rio Grande do Norte abordando as atividades desenvolvidas para sua concretizaccedilatildeo por meio do Proacuteprio Programa Acesso agrave Terra Urbanizada

A aacuterea de estudo deste trabalho contempla o municiacutepio de Satildeo Miguel localizado no Estado do Rio Grande do Norte na regiatildeo Nordeste do Brasil O municiacutepio situa-se na regiatildeo Alto Oeste do estado na mesorregiatildeo do Oeste Potiguar a uma distacircncia de aproximadamente 430 Km de Natal a capital do estado com aacuterea de 166 kmsup2 e populaccedilatildeo de 22157 habitantes segundo o censo realizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica (IBGE) no ano de 2010

Em Satildeo Miguel dois bairros foram submetidos ao processo de regularizaccedilatildeo fundiaacuteria de interesse social Tocircta Barbosa e o Nossa Senhora de Guadalupe Ambos foram regularizados utilizando o instrumento juriacutedico de legitimaccedilatildeo fundiaacuteria que confere tiacutetulo de propriedade aos beneficiaacuterios conforme estabelecido na Lei 13465 de 11 de julho de 2017 As imagens aeacutereas dos dois bairros satildeo apresentadas nas Figuras 1 e 2

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Figura 1 Imagem aeacuterea do Bairro Tocircta Barbosa

Fonte Adaptado de Google Earth (2017)

Figura 2 Imagem aeacuterea do Bairro Nossa Senhora de Guadalupe

Fonte Adaptado de Google Earth (2017)

Esses nuacutecleos urbanos encontraram-se em zonas especiais de interesse social (ZEIS) segundo a Lei municipal ndeg 0092016 ou seja zonas em que a populaccedilatildeo eacute predominantemente de baixa renda a ocupaccedilatildeo eacute predominantemente residencial a situaccedilatildeo fundiaacuteria eacute desfavoraacutevel ao ocupante dentre outros aspectos que justificaram a realizaccedilatildeo da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria de interesse social

Puderam ser registrados os imoacuteveis inseridos nos nuacutecleos urbanos Tocircta Barbosa e Nossa Senhora de Guadalupe que atenderam aos criteacuterios necessaacuterios para a efetivaccedilatildeo da legitimaccedilatildeo fundiaacuteria dispostos no art 23 sect 1ordm da Lei 134652017

Aacuterea foi ocupada ateacute 22 de dezembro de 2016 O beneficiaacuterio natildeo era proprietaacuterio foreiro ou concessionaacuterio de nenhum outro imoacutevel aleacutem

daquele que deseja regularizar O beneficiaacuterio natildeo foi contemplado com legitimaccedilatildeo de posse ou fundiaacuteria de imoacutevel urbano com

a mesma finalidade ainda que situado em nuacutecleo urbano distinto Em caso de imoacutevel urbano com finalidade natildeo residencial tenha sido reconhecido pelo poder

puacuteblico o interesse puacuteblico de sua ocupaccedilatildeo Aleacutem dos outros

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Os lotes contidos na aacuterea a ser regularizada deveriam estar previamente delimitados e georreferenciados

A gleba a ser regularizada natildeo deveria estar compreendida em aacutereas que ofereccedilam risco aos seus ocupantes Para a elaboraccedilatildeo deste trabalho foram acompanhadas as atividades necessaacuterias para o registro

de imoacuteveis dos nuacutecleos urbanos Tocircta Barbosa e o Nossa Senhora de Guadalupe conferecircncia do histoacuterico de imoacuteveis jaacute matriculados desmembramento de lotes abertura de matriacuteculas e emissatildeo de certidotildees

Resultados e Discussatildeo

Devido a necessidade da certificaccedilatildeo de que os lotes atendiam aos criteacuterios legais para realizaccedilatildeo da legitimaccedilatildeo fundiaacuteria de iniacutecio foi realizada consulta nos registros de imoacuteveis anteriores do cartoacuterio da existecircncia de alguma matriacutecula referente aos lotes a serem regularizados e foram analisadas as alteraccedilotildees ou movimentaccedilotildees nelas ocorridas no decorrer dos anos

Esse procedimento objetivou identificar as titularidades atualizadas dos lotes e propriedades pertencentes ao Estado e a Uniatildeo o que eacute determinante para a apropriada aplicaccedilatildeo da ferramenta de regularizaccedilatildeo adotada Eacute de grande importacircncia tambeacutem a consulta de legislaccedilotildees municipais estaduais e federais pelo mesmo motivo

Constatada a aptidatildeo dos beneficiaacuterios preacute-selecionados procedeu-se com a elaboraccedilatildeo da documentaccedilatildeo coletiva e individual necessaacuteria sendo estas especificamente o desmembramento dos lotes e a abertura das matriacuteculas Seguiu-se com a emissatildeo das certidotildees de matriacutecula que foram entregues aos beneficiaacuterios do Programa na etapa de titulaccedilatildeo

Os desmembramentos dos lotes foram realizados atraveacutes de averbaccedilotildees nas suas matriacuteculas existentes e de forma simplificada removeram-se partes da aacuterea presente nestas matriacuteculas para que pudessem ser emitidas novas matriacuteculas com a correspondente parcela de terra As novas matriacuteculas contecircm informaccedilotildees essenciais dos lotes (qualificaccedilatildeo do imoacutevel seu atual proprietaacuterio e o seu registro anterior)

Logo cada lote urbano existente nos nuacutecleos urbanos em regularizaccedilatildeo foi desmembrado da aacuterea total trabalhada Consequentemente prosseguiu-se com a abertura da nova matriacutecula de cada um destes imoacuteveis sempre que possiacutevel em nome da mulher ali residente conforme recomenda a legislaccedilatildeo vigente Em caso de inexistecircncia de beneficiaacuterio a matriacutecula foi aberta em nome do municiacutepio de modo a facilitar o processo de regularizaccedilatildeo para os ocupantes dos lotes quando estes solicitarem a transferecircncia de propriedade para seus nomes uma vez que este procedimento reduz custos de formulaccedilatildeo de toda documentaccedilatildeo e atividades teacutecnicas necessaacuterias

Jaacute a emissatildeo das certidotildees de matriacutecula dos respectivos beneficiaacuterios ficou como uacuteltima atribuiccedilatildeo do cartoacuterio de registro de imoacuteveis Estas foram entregues agraves famiacutelias como comprovaccedilatildeo de propriedade de seus imoacuteveis e podem ser utilizadas nas mais diversas situaccedilotildees legais possiacuteveis

Pela equipe do Programa Acesso agrave Terra Urbanizada foi preparada toda a estrutura digitaccedilatildeo e formataccedilatildeo dos documentos com a supervisatildeo da tabeliatilde responsaacutevel que apoacutes esta atividade os revisou e assinou o que contribuiu para a celeridade do processo e para a aquisiccedilatildeo de conhecimento pelos bolsistas deste Programa Segundo a tabeliatilde ainda satildeo necessaacuterias atividades rotineiras do cartoacuterio como registro das atividades em protocolo

Apoacutes a realizaccedilatildeo destas atividades as certidotildees de matriacutecula confeccionadas foram entregues agraves famiacutelias pelo Programa Acesso agrave Terra Urbanizada juntamente com a Prefeitura Municipal configurando a uacuteltima etapa da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria denominada titulaccedilatildeo

Ao realizar o registro de imoacuteveis no municiacutepio de Satildeo MiguelRN observamos algumas dificuldades particulares das quais abordamos aqui como por exemplo a baixa capacidade do cartoacuterio local em atender uma demanda de registros elevada da forma em que foi requerida aleacutem da presenccedila de uma rodovia estadual em uma das glebas a serem regularizadas

O registro dos imoacuteveis dos bairros Tocircta Barbosa e Nossa Senhora de Guadalupe foi concluiacutedo no mecircs de janeiro de 2018 A entrega dos tiacutetulos aos seus beneficiaacuterios foi realizada em uma cerimocircnia puacuteblica em abril de 2018

No bairro Tocircta Barbosa foram contempladas 41 famiacutelias sendo a aacuterea de interesse composta por 135 lotes Jaacute no bairro Nossa Senhora de Guadalupe que possui 152 lotes inseridos no poliacutegono trabalhado foram contempladas 53 famiacutelias como observa-se na Tabela 1

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Tabela 1 Quantidade de lotes e beneficiaacuterios por bairro Nuacutecleo Urbano Ndeg de lotes Ndeg de beneficiaacuterios

Tocircta Barbosa 135 41 Nossa Senhora de Guadalupe 152 53

Fonte Programa Acesso agrave Terra Urbanizada (2018) Muitos dos lotes presentes no nuacutecleo urbano Tocircta Barbosa natildeo foram beneficiados pelo

Programa por se constituiacuterem como terrenos vazios imoacuteveis alugados ou cedidos justificando assim a quantidade de beneficiaacuterios que representa aproximadamente 30 dos lotes do bairro

Lima (2018) expotildee que haacute o elevado percentual de lotes vazios no Tocircta Barbosa o que gera a indagaccedilatildeo de qual motivo eacute responsaacutevel por este cenaacuterio a doaccedilatildeo inadequada dessas aacutereas ou a ausecircncia de condiccedilotildees financeiras dos donataacuterios para a construccedilatildeo de uma moradia

Observa-se que houve ainda no Tocircta Barbosa casos em que os ocupantes se recusaram a participar do Programa possuiacuteam mais de um imoacutevel natildeo conseguiram apresentar documentaccedilatildeo comprovante do tempo de ocupaccedilatildeo do lote ou o imoacutevel se encontrou fechado em todas as tentativas de visitas dos bolsistas do programa mas estas situaccedilotildees foram menos incidentes

No Nossa Senhora de Guadalupe tambeacutem havia lotes vazios aleacutem de lotes alugados ou cedidos Os 53 beneficiaacuterios desta aacuterea representam portanto aproximadamente 35 do total de lotes demarcados Os demais casos que natildeo tiverem sido terrenos vazios imoacuteveis alugados ou cedidos foram famiacutelias que se recusaram a participar do Programa ou natildeo atenderam a outros requisitos de participaccedilatildeo

Para o nuacutecleo urbano Nossa Senhora de Guadalupe o registro dos imoacuteveis foi feito com atenccedilatildeo especial devido a existecircncia da rodovia estadual RN 177 cruzando a aacuterea de interesse sendo necessaacuterio fazer uma anaacutelise a respeito dos limites de faixa de domiacutenio da rodovia e a legalidade das construccedilotildees no entorno tendo em vista o que dispotildee a Lei 60241991 sobre a licenccedila preacutevia para edificaccedilotildees de imoacuteveis ou cercas agraves margens de rodovias estaduais e daacute outras providecircncias Esta lei rege que no Rio Grande do Norte a faixa de domiacutenio compreende a aacuterea de terra limitada pela distacircncia miacutenima de 20 metros para cada lado da rodovia a partir do eixo da pista de rolamento Descreve ainda que as edificaccedilotildees devem estar recuadas a 15 metros dos limites externos da faixa de domiacutenio ou seja para cumprirem com o disposto na lei as construccedilotildees localizadas agraves margens de rodovias do Estado do Rio Grande do Norte (RNrsquos) devem distar 35 metros do eixo da faixa de rolamento Esse recuo pode ter dimensatildeo reduzida no periacutemetro urbano desde que prevista em instrumento municipal e que se resguarde a seguranccedila do tracircnsito e do traacutefego Edificaccedilotildees anteriores agrave lei natildeo satildeo penalizadas por estarem instaladas em recuo inferior ao previsto em lei

Dessa forma ainda que os proprietaacuterios atendessem aos demais requisitos legais para a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria foi verificada a distacircncia ao eixo da RN 177 e o ano de construccedilatildeo das edificaccedilotildees e assim foi constado se os imoacuteveis haviam ou natildeo sido construiacutedos antes de entrar em vigor a lei que impede a construccedilatildeo de imoacuteveis na faixa de domiacutenio da rodovia

Apoacutes esta verificaccedilatildeo ocorreu a abertura das matriacuteculas dos imoacuteveis em nome de seus respectivos proprietaacuterios Neste bairro durante as buscas realizadas anteriores a elaboraccedilatildeo da documentaccedilatildeo natildeo foram encontrados registros de lotes do bairro ainda que alguns moradores tambeacutem possuiacutessem cartas de aforamento de suas propriedades com validade expirada

Ao todo foram abertas 290 matriacuteculas de imoacuteveis no cartoacuterio ao fim dos registros sendo 287 delas referentes aos lotes como um todo e mais uma ldquomatriacutecula matildeerdquo para a gleba do bairro Tocircta Barbosa e duas destas para o bairro Nossa Senhora de Guadalupe pois ele ficou dividido em dois setores (setor 1 e setor 2) permanecendo na matriacutecula previamente existente a aacuterea correspondente agrave RN-177

Observada a dificuldade de infraestrutura necessaacuteria para a emissatildeo de registro pelo cartoacuterio de registro de imoacuteveis em prazo preacute-determinado e dada a grande importacircncia da realizaccedilatildeo desta etapa o Programa disponibilizou sempre que necessaacuterio bolsistas para auxiliar a tabeliatilde na digitaccedilatildeo das matriacuteculas e certidotildees

Os dados pessoais utilizados nos registros foram todos repassados pelos beneficiaacuterios do Programa Acesso agrave Terra Urbanizada em etapa anterior da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria o cadastramento social das famiacutelias Desta maneira compreende-se que os resultados do Programa somente puderam ser alcanccedilados com a colaboraccedilatildeo da populaccedilatildeo que participou das atividades de informaccedilatildeo capacitaccedilatildeo e disponibilizaccedilatildeo de informaccedilotildees de maneira efetiva dentre as quais podemos citar o atendimento para

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realizaccedilatildeo de entrevistas e entrega de documentos necessaacuterios durante o cadastramento socioeconocircmico indispensaacutevel para a etapa de registro no cartoacuterio

A concretizaccedilatildeo das accedilotildees do Programa Acesso agrave Terra Urbanizada no municiacutepio de Satildeo MiguelRN foi um marco para a administraccedilatildeo local e principalmente para a populaccedilatildeo envolvida pois estes tiveram os direitos de uso e ocupaccedilatildeo do espaccedilo urbano assegurados perante a lei aleacutem de terem a possibilidade de melhoramentos advindos da regularizaccedilatildeo que jaacute estatildeo sendo levantados como eacute o caso do Cartatildeo Reforma a que o municiacutepio estaacute pleiteando destinado a aacutereas de interesse social que possuem tiacutetulo de propriedade

Lima (2018) expressa que embora a titulaccedilatildeo dos nuacutecleos urbanos Tocircta Barbosa e Nossa Senhora de Guadalupe tenha ocorrido em abril de 2018 em julho deste mesmo ano foram estabelecidos a integraccedilatildeo dos nuacutecleos agrave cidade formal a extinccedilatildeo da inseguranccedila de desapropriaccedilotildees a possibilidade execuccedilatildeo de transferecircncia legal de imoacutevel e o acesso a melhoria infra estrutural destinada aos espaccedilos citadinos regulares

Portanto a etapa de registro se configura como crucial para a instauraccedilatildeo da Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria de Interesse Social tendo em vista que eacute ele quem oficializa a garantia de propriedade pois como rege o art 1227 do Coacutedigo Civil os direitos reais sobre imoacuteveis constituiacutedos ou transmitidos por atos entre vivos soacute se adquirem com o registro no cartoacuterio de registro de imoacuteveis dos referidos tiacutetulos isto eacute ldquosoacute eacute dono quem registrardquo

Com esta accedilatildeo desenvolvida no municiacutepio de Satildeo MiguelRN ao todo foram beneficiadas 94 famiacutelias agora inseridas em um contexto social muito mais justo jaacute que a partir do registro no cartoacuterio eacute assegurado o direito judicial sobre o territoacuterio

Ressalta-se tambeacutem do benefiacutecio aos bolsistas do Programa que aprenderam ao mesmo tempo em que promoveram o direito agrave cidade para as pessoas Na etapa de registro de imoacuteveis por exemplo foi possiacutevel para eles entender as consideraccedilotildees legais sobre o territoacuterio e as bases judiciais para a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria aleacutem de articular com os oacutergatildeos municipais responsaacuteveis e trabalhar em equipe a fim de um objetivo comum para assim atingi-lo com maior rapidez

Conclusatildeo

O Programa Acesso agrave Terra Urbanizada proporcionou vaacuterios benefiacutecios agrave populaccedilatildeo de baixa renda do municiacutepio de Satildeo Miguel atraveacutes de accedilotildees totalmente gratuitas

A etapa de registro dos imoacuteveis foi fundamental nesse conjunto de accedilotildees que culminaram na regularizaccedilatildeo fundiaacuteria dos bairros Tocircta Barbosa e Nossa Senhora de Guadalupe uma vez que oficializou juridicamente o direito de propriedade agravequeles que atenderam a todos os requisitos estabelecidos nos instrumentos legais

Destaca-se a parceria entre Universidade Prefeitura Municipal e Cartoacuterio de Registro de Imoacuteveis foi essencial para que todos os serviccedilos fossem realizados adequadamente com informaccedilotildees completas e no prazo possiacutevel

O produto desta parceria foi importante para a integraccedilatildeo das aacutereas objeto da regularizaccedilatildeo aos projetos de infraestrutura saneamento ambiental mobilidade habitaccedilatildeo e outros da prefeitura municipal de Satildeo Miguel contribuindo assim para a qualidade de vida da populaccedilatildeo Referecircncias BRASIL Lei nordm 10406 de 10 de janeiro de 2002 Institui o Coacutedigo Civil Disponiacutevel em lthttpwwwplanaltogovbrccivil_03leis2002l10406htmgt Acesso em 01 out 2017 BRASIL Lei 13465 de 11 de julho de 2017 Dispotildee sobre a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria rural e urbana Disponiacutevel em lthttpwwwplanaltogovbrccivil_03_ato2015-20182017LeiL13465htmgt Acesso em 10 out 2018 BRASIL Ministeacuterio das Cidades Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria Urbana no Brasil Brasiacutelia 2009 Disponiacutevel em lthttpwwwcapacidadesgovbrbibliotecadetalharid172tituloregularizacao--fundiaria-urbana--no-brasil-gt Acesso em 28 set 2018 BRASIL Ministeacuterio das Cidades Secretaria Nacional de Acessibilidade e Programas Urbanos e Secretaria Nacional de Habitaccedilatildeo Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria Urbana Como aplicar a Lei Federal 119772009 Brasiacutelia 2013 Disponiacutevel em lthttpwwwsjcspgovbrmedia621520regularizacao_fundiaria_cartilha_da_lei_federalpdfgt Acesso em 28 set 2018

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DIAS A L de N CARVALHO A W B FARIA T C de A SANTOS J M Anaacutelise comparativa dos processos de produccedilatildeo da irregularidade urbana nas aacutereas centrais e perifeacutericas o caso de Viccedilosa MG Oikos Revista Brasileira de Economia Domeacutestica v25 n1 p114-136 2014 FERNANDES E Regularizaccedilatildeo de Assentamentos Informais na Ameacuterica Latina Cambrige Lincoln Institute of Land Policy 2011 Disponiacutevel em lthttpswwwlincolninstedusitesdefaultfilespubfilesregularizacao-assentamentos-informais-full_1pdfgt Acesso em 20 jan 2019 IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica 2011 Satildeo Miguel Disponiacutevel em lthttpscidadesibgegovbrbrasilrnsao-miguelpanoramagt Acesso em 20 jan 2018 LIMA D de F SOUSA JUNIOR A M SILVA M M N GOMES W V Ordenamento territorial em foco Discutindo o programa acesso agrave terra urbanizada Revista Estudo amp Debate v24 n2 p249-267 2017 LIMA D de F Dinacircmica urbana e regularizaccedilatildeo fundiaacuteria um estudo acerca da cidade de Satildeo MiguelRN 166f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Planejamento e Dinacircmicas Territoriais no Semiaacuterido) Universidade do Estado do Rio Grande do Norte Pau dos Ferros 2018 MARICATO E Metroacutepole legislaccedilatildeo e desigualdade Estudos Avanccedilados v17 n48 p151-166 2003 MARICATO E Conhecer para resolver a cidade ilegal In CASTRIOTA L B (org) Urbanizaccedilatildeo Brasileira Redescobertas Belo Horizonte Editora Arte 2003 p78-96 RIO GRANDE DO NORTE Lei 6204 de 06 de dezembro de 1991 Dispotildee sobre a licenccedila preacutevia para edificaccedilotildees de imoacuteveis ou cercas agraves margens de rodovias estaduais e daacute outras providecircncias SAtildeO MIGUEL Lei ndeg 009 de 28 de abril de 2016 Dispotildee sobre a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria urbana de interesse social no municiacutepio Satildeo MiguelRN e daacute outras providecircncias Disponiacutevel em lthttpswwwsaomiguelrngovbrlegislacaoleis-municipaisgt Acesso em 18 mar 2018

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Seccedilatildeo Geologia e Minas

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Capiacutetulo 4

VIABILIDADE TEacuteCNICA DA APLICACcedilAtildeO DO CASCALHO DE PERFURACcedilAtildeO DE PETROacuteLEO NA FABRICACcedilAtildeO DE CONCRETO BETUMINOSO USINADO A QUENTE

Rafaely Angeacutelica Fonseca Bandeira1

Antocircnio Souza Arauacutejo2 Almir Mariano Sousa Junior3

Francisco Odair Filgueira Junior4

1Doutoranda no Programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Ciecircncias e Engenharia de Petroacuteleo e Gaacutes Universidade Federal do Rio Grande do Norte rafaelyufersaedubr

2Prof Dr Universidade Federal do Rio Grande do Norte Instituto de Quiacutemica araujoufrngmailcom 3Prof Dr Universidade Federal Rural do Semi-Aacuterido almirmarianoufersaedubr

4Graduando na Universidade Potiguar odaiautomacaogmailcom

Introduccedilatildeo

Remonta de muitos anos a problemaacutetica ambiental que surge com a geraccedilatildeo de resiacuteduos soacutelidos do tipo classe I (Resiacuteduos perigosos) estes natildeo podem ser dispensados e depositados arbitrariamente no meio ambiente pois pode ocasionar prejuiacutezos severos a fauna flora solos e lenccediloacuteis freaacuteticos A induacutestria petroliacutefera causa impacto ambiental em todas as suas etapas que vai desde a prospecccedilatildeo ateacute a etapa de separaccedilatildeo de hidrocarbonetos nas unidades separadoras O cascalho de perfuraccedilatildeo de petroacuteleo aparece na etapa de perfuraccedilatildeo de poccedilos onde os contaminantes presentes dependem da formaccedilatildeo rochosa e do fluiacutedo de perfuraccedilatildeo utilizado para este fim (THOMAS 2001)

Apoacutes a separaccedilatildeo na superfiacutecie do fluiacutedo de perfuraccedilatildeo do cascalho o fluiacutedo seraacute retornado para o processo industrial e os cascalhos seratildeo acondicionados ateacute a destinaccedilatildeo final Segundo Moraes (2018) o cascalho representa os fragmentos de rocha deslocados pela broca e carreados para a superfiacutecie pelo fluido de perfuraccedilatildeo Satildeo tambeacutem denominados de amostra de calha Essas amostras de calha quando estatildeo lavadas e secas satildeo analisadas pelos geoacutelogos para a obtenccedilatildeo de informaccedilotildees sobre as formaccedilotildees perfuradas O termo cascalho eacute utilizado na induacutestria do petroacuteleo para qualquer sedimento retirado do poccedilo seja de granulometria fina ou grossa Estima-se que cerca de 10 a 15 do volume do fluido de perfuraccedilatildeo permanece aderido aos cascalhos apoacutes o processo de separaccedilatildeo Segundo Fialho (2012) a composiccedilatildeo quiacutemica dos cascalhos eacute muito variada e depende da composiccedilatildeo das formaccedilotildees rochosas perfuradas principalmente e da composiccedilatildeo quiacutemica do fluido de perfuraccedilatildeo onde entre outros estaratildeo SiO2 Al2O3 Fe2O3 BaO e CaO

Embasado na caracterizaccedilatildeo do disposto na norma NBR 10004 (2004) resiacuteduos soacutelidos satildeo resiacuteduos nos estados soacutelidos e semissoacutelidos que resultam de atividades da comunidade de origem urbana agriacutecola radioativa e outros (perigosos eou toacutexicos) Ficam incluiacutedos nesta definiccedilatildeo os lodos provenientes de sistemas de tratamento de aacutegua aqueles gerados em equipamentos e instalaccedilotildees de controle de poluiccedilatildeo bem como determinados liacutequidos cujas particularidades tornem inviaacutevel seu lanccedilamento na rede puacuteblica de esgoto ou corpos drsquoaacutegua ou exijam para isso soluccedilotildees teacutecnicas e economicamente inviaacuteveis em face agrave melhor tecnologia disponiacutevel podem ser classificados quanto aos riscos potenciais de contaminaccedilatildeo do meio ambiente em trecircs categorias Esta nova versatildeo classifica os resiacuteduos em trecircs classes distintas classe I (perigosos) classe II (natildeo-inertes) e classe III (inertes)

Para Bandeira et al (2017) o possiacutevel dano ambiental decorrente da atividade petroliacutefera eacute de inteira responsabilidade da empresa geradora conforme se pode verificar na legislaccedilatildeo vigente onde preconiza que a responsabilidade civil e penal pelo impacto ambiental ocasionado e pela seguranccedila e sauacutede dos trabalhadores eacute da empresa Na mediada que os produtos quiacutemicos satildeo manuseados de forma adequada respeitando as leis e normas vigentes no paiacutes o impacto ambiental diminuiraacute consideravelmente

O Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ) eacute largamente utilizado em confecccedilatildeo de rodovias este tem por definiccedilatildeo produtos preacute-misturados a quente de graduaccedilatildeo densa em que satildeo feitas rigorosas exigecircncias no que se diz respeito a equipamentos de construccedilatildeo e iacutendices tecnoloacutegicos tais como granulometria teor de betume estabilidade vazios e etc Estes podem ser usados como base de pavimentos e revestimentos onde para revestimentos tem que atender a faixa granulomeacutetrica adequada (DNIT 2006)

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Segundo a NBR 12948 (NBR 1993) o material para preparo do CBUQ eacute constituiacutedo de agregado grauacutedo agregado miuacutedo e material de enchimento onde o agregado grauacutedo deve ser constituiacutedo de fragmentos de rocha britada escoacuteria britada pedregulho ou cascalho britados ou natildeo como tambeacutem de fragmentos duraacuteveis livres de torrotildees de argila e substacircncias nocivas jaacute o agregado miuacutedo eacute constituiacutedo de areia poacute-de-pedra ou mistura de ambos Os agregados devem ser resistentes livres de torrotildees de argila e de substacircncias nocivas E o material de enchimento deve ser constituiacutedo de materiais minerais finamente divididos tais como cimento Portland cal extinta poacutes calcaacutereos etc O material deve estar seco e isento de grumos No agregado miuacutedo deve haver um equivalente de areia superior a 55

Em estudos sobre as principais aplicaccedilotildees de subprodutos residuais de induacutestrias diversas na fabricaccedilatildeo do asfalto de mistura a quente entre os resiacuteduos aplicados experimentalmente ou rotineiramente elencaram-se os resiacuteduos industriais oriundos da celulose ligninas de madeira cinzas os resiacuteduos municipais e domeacutesticos tais como o resiacuteduo do incinerador lama de esgoto borracha de sucata resiacuteduos de vidros telhas e ainda os resiacuteduos de mineraccedilatildeo tais como o refugo da mina de carvatildeo Subprodutos de processos industriais como alto-forno escoacuterias escoacuterias de accedilo e enxofre satildeo considerados materiais residuais (KANDHAL 1993)

Assim o presente trabalho objetiva analisar a viabilidade teacutecnica da aplicabilidade do cascalho de perfuraccedilatildeo ou cinza do cascalho de perfuraccedilatildeo na mistura quiacutemica do CBUQ em substituiccedilatildeo parcial ao agregado miuacutedo areia utilizada na fabricaccedilatildeo Material e Meacutetodos

O cascalho da perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo e a cinza de cascalho utilizado neste trabalho foi extraiacutedo da bacia Potiguar localizada no Estado do Rio Grande do Norte na regiatildeo Nordeste do Brasil O material foi fornecido por uma Empresa Estatal que trabalhou com perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo

Foi realizada anaacutelise fiacutesica do cascalho e os ensaios de resistecircncia agrave compressatildeo e agrave traccedilatildeo diametral foram realizados nos laboratoacuterios da Universidade Potiguar da Universidade Federal Rural do Semi-Aacuterido e nos laboratoacuterios de uma empresa privada Caracterizaccedilatildeo do solo

Junto ao material foi disponibilizada a caracterizaccedilatildeo do resiacuteduo que foi realizada conforme norma da US EPA 6010 US EPA 7470A US EPA 7471B e segundo a norma da US EPA 8015C onde os valores identificados subsidiou a classificaccedilatildeo do resiacuteduo e foi enquadrado segundo a NBR 10004 (2004)

Foi realizada a caracterizaccedilatildeo dos materiais a serem utilizados no traccedilo do CBUQ agregado miuacutedo agregado grauacutedo material de enchimento material de adesividade Apoacutes foi adotada a dosagem do traccedilo a ser empregado e realizada a determinaccedilatildeo de paracircmetros conforme faixa de rolamento C considerando a necessidade do atendimento de paracircmetros teacutecnicos previstos em normas especiacuteficas e por uacuteltimo foram realizados ensaios laboratoriais verificando as caracteriacutesticas funcionais e mecacircnicas das misturas

Foram analisados e caracterizados a cinza e o cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo definindo a viabilidade teacutecnica onde se utilizou o cascalho em todas as etapas oriundo do rejeito petroliacutefero em fase bruta sem ter sofrido processamento de descontaminaccedilatildeo

No traccedilo proposto do CBUQ foram utilizados a Brita graniacutetica de 19mm como agregado grauacutedo Cascalho de brita calcaacuteria como material de enchimento Cimento asfaacuteltico de petroacuteleo 50 areia meacutedia quartzosa como agregado miuacutedo misturada a cascalho de perfuraccedilatildeo e a cinza de cascalho de perfuraccedilatildeo Conforme a norma da ABNT a respeito do CBUQ NBR 12948 (1993) foram realizadas as anaacutelises laboratoriais nos materiais utilizados para confecccedilatildeo do CBUQ Agregado grauacutedo denominado ensaio de abrasatildeo Los Angeles realizado de acordo com a NBR NM 51 (2001) O Iacutendice de forma foi realizado conforme a NBR 7809 (2006) Durabilidade de acordo com ASTM C-88 (2013) Adesividade conforme a NBR 12583 (2017) Agregado miuacutedo equivalente de areia de acordo com a NBR 12052 (1992) Adesividade conforme a NBR 12584 (2017) Material de enchimento pela anaacutelise granulomeacutetrica de acordo com a NBR 7181 (2016) Material betuminoso denominado Cimento asfaacuteltico de petroacuteleo conforme o Regulamento Teacutecnico ASTM D-3381(2013) Mistura betuminosa realizado pela granulometria de acordo com a NBR 7181 (2016) Dosagem Marshall conforme a metodologia do DNER-ME 043 (1995)

Ao aferir a qualidade dos materiais utilizados na mistura fez-se necessaacuterio a realizaccedilatildeo dos ensaios nas quantidades miacutenimas estabelecidas pelas normas de cada componente As quantidades em

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massa de amostras coletadas para a realizaccedilatildeo de ensaios respeitaram os pesos do material betuminoso em 10 kg agregados grauacutedos em 100 kg agregados miuacutedos em 80 kg material de enchimento em 50 kg

O traccedilo adotado para formulaccedilatildeo do estudo do CBUQ foi cedido pela empresa privada parceira usualmente utilizado na formulaccedilatildeo do concreto betuminoso utilizado na faixa C faixa de rolamento superficial onde os valores de cada material estatildeo descritos na Tabela 1 Tabela 1 Resumo quantitativo para ensaios de laboratoacuterio

Origem dos agregados Material agregados na

mistura em peso

RN brita Brita 34 2000 1900 RN brita Cascalho 12 2300 2185

Bacia Potiguar Cascalho de

perfuraccedilatildeo de poccedilos 340 323

Rio Jaguaribe Areia de rio 3060 29077 RN brita Poacute de pedra 2200 2090

Mineraccedilatildeo Ouro Branco Filler 100 095 Petrobraacutes CE Cap 50 - 70 Definido em estudo

10000 10000 Anaacutelise Granulomeacutetrica

A quantidade de cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos utilizado no traccedilo com concentraccedilatildeo oacutetima substituindo a areia de rio na mistura foi de 34 de concentraccedilatildeo Os ensaios iniciais realizados foram anaacutelises granulomeacutetricas definindo a quantidade de cascalho implementado no traccedilo Caacutelculo do moacutedulo de finura

Para a anaacutelise e caracterizaccedilatildeo do cascalho foram calculados os moacutedulos de finura da areia cinza e cascalho de perfuraccedilatildeo de petroacuteleo com o objetivo de desenvolver a curva de graduaccedilatildeo do solo e realizar o enquadramento do agregado quanto a sua granulometria conforme a Tabela 2 Tabela 2 Classificaccedilatildeo do agregado miuacutedo quanto a granulometria

Moacutedulo de Finura Areia grossa MFgt39 Areia meacutedia 24ltMFlt39

Areia fina MFlt24

Fonte Fusco (2008) Anaacutelise Qualitativa do solo

Atendendo o preconizado no manual DNIT (2010) foi realizado o teste visual do agregado miuacutedo onde observou-se o tamanho forma cor e constituiccedilatildeo mineraloacutegica do solo visando distinguir o solo grosso do fino Realizou-se o teste do tato que consistiu em apertar e friccionar entre os dedos a amostra do solo

Os agregados miuacutedos passaram pelo teste do corte com uma lacircmina fina e observou-se a superfiacutecie do corte onde se verificou a superfiacutecie de corte polida

O teste de dilatacircncia foi realizado utilizando a palma da matildeo e uma pasta de solo uacutemida A dilatacircncia foi identificada pelo aparecimento da aacutegua na superfiacutecie da pasta e posterior desaparecimento ao se amassar a amostra entre os dedos Apoacutes testou-se a resistecircncia seca desagregando o solo pressionando com os dedos uma amostra seca do solo Ensaio do Equivalente de Areia

Realizou-se o ensaio de equivalente de areia na mistura do traccedilo na proporccedilatildeo de 10 de cascalho de perfuraccedilatildeo e 90 de areia referente ao total de 34 da mistura mais 1 de filler 20 de brita de 19mm 23 de brita de 125mm e 22 de poacute de pedra

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Ensaio de abrasatildeo Los Angeles conforme NBR NM 51 (2000) O desgaste por abrasatildeo do agregado grauacutedo realizou-se no ensaio de abrasatildeo Los Angeles onde

verificou-se a perda de massa do agregado grauacutedo e verificou-se a aceitabilidade deste a partir deste iacutendice O ensaio foi realizado na brita de 19mm e na brita de 12 mm Ensaio de Adesividade do agregado miuacutedo

O Ensaio de adesividade do agregado miuacutedo foi realizado conforme a norma do DNER ME 079 (1994) realizado na mistura da areia com cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo Ensaio de avaliaccedilatildeo de durabilidade do agregado

O Ensaio de avaliaccedilatildeo de durabilidade do agregado pelo emprego de soluccedilotildees de sulfato de soacutedio ou de magneacutesio foi realizado obedecendo a norma do DNER ME 089 (1994) Ensaio de Marshall realizado conforme DNER-ME 043 (1995)

Realizou-se o teste Marshal na mistura asfaacuteltica de CBUQ substituindo o agregado miuacutedo areia por 10 de cascalho de perfuraccedilatildeo considerando diferentes concentraccedilotildees de material betuminoso CAP 5070 onde foram realizados testes considerando as seguintes concentraccedilotildees de cimento asfaacuteltico de 40 45 50 55 60 de CAP por peso de mistura

O Ensaio de Marshall foi realizado conforme DNER-ME 043 (1995) na preparaccedilatildeo do corpo-de-prova atingindo as temperaturas de mistura e de compactaccedilatildeo O ligante foi aquecido para ser misturado com os agregados Preparou-se trecircs corpos-de-prova de cada dosagem de mistura betuminosa Os agregados foram secos ateacute obterem uma massa constante em estufa de 105 a 110ordmC apoacutes modelaram-se e prensaram-se os corpos de prova para obtenccedilatildeo da fluecircncia e da estabilidade Marshall Resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral

O ensaio de resistecircncia agrave traccedilatildeo por compressatildeo diametral foi realizado atendendo a norma DNIT- ME 136 (2010) Foram aferidas as resistecircncias apenas nos corpos-de-prova com teor de 50 do teor de CAP

Foram realizados ensaios no agregado miuacutedo no agregado grauacutedo no filler no ligante na composiccedilatildeo da mistura conforme paracircmetros estabelecidos na legislaccedilatildeo e nas normas teacutecnicas vigentes Resultados e Discussatildeo Caracterizaccedilatildeo do solo

Entre os componentes existentes na composiccedilatildeo do cascalho de perfuraccedilatildeo que podem afetar no desempenho do concreto asfaacuteltico satildeo identificados o boro caacutedmio caacutelcio chumbo zinco cobre magneacutesio ferro niacutequel potaacutessio zircocircnio soacutedio manganecircs foacutesforo liacutetio cromo baacuterio alumiacutenio salinidade

Nas cinzas da perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo material derivado do cascalho de perfuraccedilatildeo identifica-se na composiccedilatildeo zircocircnio alumiacutenio baacuterio boro caacutedmio caacutelcio chumbo cobre cromo ferro foacutesforo liacutetio magneacutesio manganecircs zinco potaacutessio soacutedio e salinidade

Na mistura do cascalho de perfuraccedilatildeo com a areia nas concentraccedilotildees de 10 e 90 respectivamente observa-se a presenccedila de niacutequel cromo cobre zircocircnio zinco caacutedmio boro soacutedio potaacutessio foacutesforo liacutetio magneacutesio manganecircs mercuacuterio ferro chumbo caacutelcio baacuterio Salinidade em concentraccedilotildees mais baixas que na amostra de cascalho puro

Este resiacuteduo cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos eacute classificado como resiacuteduo classe I por dispor em sua composiccedilatildeo de alguns contaminantes que inviabilizavam a aplicaccedilatildeo direta ao meio ambiente parametrizando os valores encontrados com os valores aceitaacuteveis preconizados em legislaccedilatildeo do oacutergatildeo ambiental brasileiro Anaacutelise Granulomeacutetrica

A Figura 1 apresenta a anaacutelise granulomeacutetrica do cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos sem misturas em areia a 100 sem misturas na cinza do cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos sem mistura e em misturas entre o cascalho e a areia e das cinzas do cascalho com cascalho e areia

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Figura 1 Anaacutelise granulomeacutetrica do agregado miuacutedo

Os percentuais de 50 de cascalho e 50 de areia atendem o preconizado na norma NBR 12948

(1993) nas peneiras de 19 125 e 95mm natildeo atendendo nas peneiras 48 20mm 042 015 e 0075mm demonstrando inapropriaccedilatildeo teacutecnica do uso deste material para fabricaccedilatildeo do CBUQ na faixa de rolamento C O cascalho de perfuraccedilatildeo analisado em concentraccedilatildeo de 100 natildeo demonstra propriedades teacutecnicas para aplicaccedilatildeo direta na fabricaccedilatildeo de CBUQ pois natildeo obteacutem percentual passante apropriado nas peneiras de 20 042 015 e 0075mm

A cinza do cascalho de perfuraccedilatildeo na concentraccedilatildeo de 100 natildeo proporciona viabilidade de uso de forma direta na fabricaccedilatildeo de CBUQ pois natildeo apresenta granulometria adequada nas peneiras de 20 042 e 0075mm A mistura de 30 de cascalho 20 de cinza e 50 de areia apresenta natildeo conformidade na granulometria ensaiada nas peneiras de 48 e 0075mm A mistura de 30 de cascalho e 70 de areia natildeo atende os paracircmetros estabelecidos para a peneira de 48mm Partindo deste princiacutepio se realizou novos ensaios com mistura de 10 de cascalho e 90 de areia inferior ao analisado anteriormente

Lucena et al (2007) em estudos sobre a composiccedilatildeo do cascalho de perfuraccedilatildeo de petroacuteleo realizaram a caracterizaccedilatildeo teacutermica deste resiacuteduo de perfuraccedilatildeo Para a anaacutelise realizaram a caracterizaccedilatildeo teacutermica do resiacuteduo oleoso originaacuterio da perfuraccedilatildeo de poccedilo de petroacuteleo (poccedilo 1-POTI-4-RN localizado em Governador DIX-Sept Rosado - RN - Brasil) Foram realizadas anaacutelise termogravimeacutetrica (TG) anaacutelise teacutermica diferencial (ATD) e difraccedilatildeo de raios-X (DRX) Os principais elementos encontrados - calcita caulinita e quartzo caulinita magnesita e mica verificando viabilidade de inserir este material na mistura asfaacuteltica Os autores sugeriram a substituiccedilatildeo dos materiais tradicionais - agregado miuacutedo (areia) eou filler (cal caulim ou cimento) A incorporaccedilatildeo do resiacuteduo natildeo representaria prejuiacutezo ao desempenho da mistura asfaacuteltica quanto aos paracircmetros de resistecircncia e durabilidade O autor dispotildee que o norteamento sobre a funccedilatildeo (agregado ou filler) e a quantidade indicada para o resiacuteduo seriam os ensaios de misturas asfaacutelticas (Ensaio Marshall Viscosidade e Penetraccedilatildeo) e granulometria (Anaacutelise Granulomeacutetrica) Caacutelculo do moacutedulo de finura No caacutelculo do moacutedulo de finura verifica-se que o cascalho de perfuraccedilatildeo obteacutem 125 e a cinza do cascalho 203 Para a proporccedilatildeo 70 de areia e 30 de cascalho o MF foi de 269 O moacutedulo de finura para a mistura de 10 de cascalho e 90 de areia do rio Jaguaribe- CE resulta 236 enquadrando-se como material adequado para construccedilatildeo civil A anaacutelise referente ao Moacutedulo de finura aponta a possibilidade da utilizaccedilatildeo do cascalho na construccedilatildeo civil conforme constando como aceitaacutevel no manual do DNIT (2006)

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Anaacutelise Qualitativa do solo No teste do tato constata-se que o cascalho de perfuraccedilatildeo se caracteriza como solos macios e

por isso enquadra-se como solos argilosos No teste do corte observa-se que a superfiacutecie de corte estaacute polida enquadrando o solo em comportamento argiloso

No teste de dilatacircncia constata-se que o solo natildeo reage ao teste por ter caracteriacutestica argilosa No teste de resistecircncia seca uma amostra seca do solo demonstra resistecircncia elevada e caraacuteter argiloso Apoacutes os peneiramentos analisando as porcentagens de material retido em determinadas peneiras obteacutem-se que a porcentagem de pedregulho eacute de 19516 porcentagem de areia grossa de 8084 porcentagem de areia meacutedia de 1676 porcentagem de areia fina de 693 e a porcentagem de Silte e Argila de 4771

Considerando-se os teores de oacutexidos de ferro considera-se este solo com baixo teor de oacutexidos de ferro teores lt 80gkg de solo (hipofeacuterrico) Este solo no quesito grupamento textural se enquadra como solo de textura argilosa caracterizando-se como material com teor de argila entre 35 e 60 A distribuiccedilatildeo de cascalhos noacutedulos e concreccedilotildees no perfil refere-se agrave constituiccedilatildeo macroclaacutestica do material componente do solo Eacute caracteriacutestica distintiva em funccedilatildeo da proporccedilatildeo de cascalhos (2mm a 2cm) em relaccedilatildeo agrave terra fina (fraccedilatildeo menor que 2mm)

Conforme EMBRAPA (2006) este solo no quesito grupamento textural se enquadra como solo de textura argilosa que se caracteriza como material com teor de argila entre 35 e 60 Ensaio do Equivalente de Areia

No ensaio de equivalente de areia conforme DNER ME 054 (1997) realizado na mistura obtive-se o resultado apresentado na Tabela 2 Tabela 2 Equivalente em areia na mistura do traccedilo do CBUQ

Amostra Equivalente em areia da amostra Equivalente em areia do solo 1 6884

6937 2 6989

O ensaio de equivalente de areia realizado na mistura atende satisfatoriamente os paracircmetros

estabelecidos pela legislaccedilatildeo e normas vigentes Ensaio de abrasatildeo Los Angeles conforme NBR NM 51 (2000)

Verifica-se aceitabilidade no ensaio realizado na brita de 19mm para fabricaccedilatildeo do traccedilo pois a perda superficial por abrasatildeo foi inferior a 50 limite de perda estabelecido pela norma do DNER para este ensaio

Observa-se que haacute uma perda de massa de 3750 na brita de 12mm tornando aceitaacutevel diante a legislaccedilatildeo do DNER deste material no uso da fabricaccedilatildeo do concreto asfaacuteltico Ensaio de Adesividade do agregado miuacutedo

Observa-se que a adesividade do agregado miuacutedo eacute satisfatoacuteria nesta mistura de areia com cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos por natildeo haver deslocamento total ou parcial da peliacutecula Ensaio de avaliaccedilatildeo de durabilidade do agregado

No ensaio de avaliaccedilatildeo de durabilidade do agregado afere-se que o percentual de perda verificado no agregado eacute de 037 sendo inferior ao paracircmetro da norma que estabelece 12 como limite Ensaio de Marshall realizado conforme DNER-ME 043 (1995)

O aquecimento do ligante garantiu uma viscosidade de 170 +-20 cSt ou 85 +-10 sSF para o cimento asfaacuteltico Na mistura a temperatura de compactaccedilatildeo do ligante apresentou uma viscosidade de 280 +-30 cSt ou 140 +-15 sSF para o cimento asfaacuteltico

Os valores obtidos no ensaio os principais valores do percentual de ligante na mistura a densidade aparente o percentual de vazios o percentual de vazios do agregado mineral a relaccedilatildeo betume vazios e a fluecircncia estatildeo dispostos na Tabela 3

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Tabela 3 Teste Marshall

NS- Natildeo Satisfatoacuterio

Conforme Askeland (1998) a estrutura de um material pode ser examinada em quatro niacuteveis

estrutura atocircmica arranjo dos aacutetomos microestrutura e macroestrutura no entanto este trabalho limita-se a macroestrutura A estrutura atocircmica exerce influecircncia direta na forma que os aacutetomos se unem entre si A partir desta compreensatildeo classifica-se os materiais podendo obter conclusotildees em relaccedilatildeo agraves propriedades mecacircnicas e o comportamento fiacutesico dos materiais ceracircmicos

Verifica-se que o teor de vazios da mistura aumenta devido os maiores valores do teor de CAP Para o corpo de prova demonstrar desempenho satisfatoacuterio conforme os paracircmetros teacutecnicos faz-se necessaacuterio o atendimento de todos os requisitos apresentados na legislaccedilatildeo

Observa-se que o teor de vazios diminui com o aumento da concentraccedilatildeo de CAP na mistura onde apenas nos teores 45 e 50 atendem os paracircmetros previstos na norma do DNER- ME 043 (1995) considerando que estes devem estar entre 30 e 50

Zhang et al (2017) verificou a influecircncia das caracteriacutesticas de micro morfologia e estrutura porosa do asfalto sulfonado nas propriedades mecacircnicas e na microestrutura da pasta de cimento de poccedilos de petroacuteleo onde analisou o comportamento de propagaccedilatildeo de trinca de espeacutecimes fraturados de ensaios mecacircnicos e constatou que o percentual de asfalto sulfonado influencia diretamente nas resistecircncias a traccedilatildeo e que sofre influecircncia do percentual de ligante e do tempo de cura sendo o aumento da resistecircncia evidente com o passar do tempo e a minoraccedilatildeo da resistecircncia com o aumento dos percentuais de ligantes adicionados

Afere-se que o paracircmetro percentual de vazios do agregado mineral VAM atende quando o percentual de ligante eacute adicionado a 50 55 e 60 pois apresenta valor maior que 15 nos ensaios e atende a norma do DNER- ME 043 (1995) sendo que o teor oacutetimo de asfalto adicionado conforme DNER-ME 05394 deve estar compreendido entre 470 e 530 Na praacutetica quando este teor natildeo eacute satisfeito acrescenta-se o ligante do tipo DOP para diminuir o iacutendice de vazios o que onera o valor do CBUQ Este iacutendice influencia diretamente nas resistecircncias a traccedilatildeo diametral e a compressatildeo (DNIT 031 2004)

Zoorob e Suparma (2000) analisaram a concepccedilatildeo e investigaccedilatildeo laboratorial das propriedades do betatildeo asfaacuteltico de classificaccedilatildeo contiacutenua contendo substituiccedilatildeo de agregados plaacutesticos reciclados (Plastiphalt) Resiacuteduos de plaacutesticos reciclados predominantemente compostos de polietileno de baixa densidade (PEBD) foram usados em misturas betuminosas substituindo agregados minerais em tamanho igual Os resultados obtidos nesta investigaccedilatildeo indicam que no mesmo conteuacutedo de ar vazio a mistura de Plastiphalt compactada tem menor densidade do que a do mix de controle convencional O uso do PEBD em substituiccedilatildeo parcial de agregados resulta em um aumento de 250 no valor de estabilidade (forccedila) de Marshall e Valor quociente de Marshall

A Relaccedilatildeo Betume Vazios (RBV) deve aparecer na mistura com teores entre 75 e 82 segundo a norma do DNER-ME 043 (1995) nos ensaios realizados constata-se que apenas na concentraccedilatildeo de 50 estes iacutendices foram atendidos conforme observa-se na Tabela 3 Conforme o resultado observa-se que torna o concreto asfaacuteltico viaacutevel tecnicamente pois o teor de CAP atende o limite estabelecido

CP Nordm Ligante

() Vol

(cmsup3) Dens

Aparente

Vazios 3 a 5 ()

Vazios ()

ge 15 VAM

() RBV 75

e 82 RBV

Estab ge 500

Estab (N) Fluecircncia

20 e 45

Fluecircncia

1 400 5130 2316 598 1498 6010 834 245 2 400 5130 2318 589 1490 6047 846 240 3 400 5122 2319 583 1485 6073 816 243

Meacutedia 2318 NS 590 NS 1491 NS 6043 Ok 832 Ok 243 4 450 5084 2332 464 1483 6874 915 300 5 450 5077 2331 330 1349 7555 914 301 6 450 5085 2333 459 1479 6896 876 295

Meacutedia 2332 Ok 418 NS 1437 NS 7108 Ok 902 Ok 299 7 500 5051 2338 369 1505 7547 964 367 8 500 5060 2338 371 1507 7539 993 344 9 500 5080 2339 368 1505 7552 954 350

Meacutedia 2338 Ok 369 Ok 1506 Ok 7546 Ok 970 Ok 354 10 550 5070 2347 261 1515 8279 896 450 11 550 5071 2349 254 1509 8319 907 446 12 550 5083 2348 259 1514 8290 915 430

Meacutedia 2348 NS 258 Ok 1513 NS 8296 Ok 906 Ok 442 13 600 5083 2341 245 1610 8477 841 509 14 600 5081 2340 250 1614 8453 818 499 15 600 5101 2335 271 1632 8342 827 493

Meacutedia 2339 NS 255 Ok 1619 NS 8424 Ok 829 NS 500

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pelo oacutergatildeo regulador e este teor ainda representa economia para a fabricaccedilatildeo do traccedilo proposto pois o componente de maior valor econocircmico do CBUQ eacute o cimento asfaacuteltico de petroacuteleo

Na estabilidade Marshal corrigida (Tabela 3) verifica-se a resistecircncia que a compressatildeo do CBUQ comporta-se satisfatoriamente em todos os ensaios realizados diante de todos os percentuais estudados atendendo a norma do DNER-ME 043 (1995) onde do ponto de vista de resistecircncia a compressatildeo diametral qualquer iacutendice adotado seria satisfatoacuterio e do ponto de vista econocircmico viabiliza o traccedilo proposto

Observa-se que com o aumento da implementaccedilatildeo do teor de concreto asfaacuteltico a fluecircncia aumenta sendo que na concentraccedilatildeo do teor de CAP 60 esta natildeo atende os paracircmetros normatizados pois a fluecircncia deve estar entre 20 e 45 para atender a norma do DNER-ME 043 (1995) A fluecircncia natildeo se apresenta satisfatoacuteria na concentraccedilatildeo de 60 de teor de CAP mostrando desempenho adequado nas demais concentraccedilotildees tornando o traccedilo estudado tecnicamente e economicamente viaacutevel e possibilitando resistecircncia a compressatildeo adequada para o concreto asfaacuteltico

Ahmedzadea e Sengoz (2009) avaliaram o uso do agregado grosso de escoacuteria de aciaria em concreto betuminoso de mistura quente A influecircncias da utilizaccedilatildeo de escoacuteria de accedilo como agregado grauacutedo sobre as propriedades do asfalto misturado a quente contendo dois tipos de cimento asfaacuteltico AC-5 AC-10 e agregados grauacutedos de calcaacuterio escoacuteria de accedilo foram usadas para preparar testes de amostragem de Marshall e para determinar o teor oacutetimo de betume Foram analisadas caracteriacutesticas mecacircnicas por testes de estabilidade de Marshall moacutedulo de rigidez de traccedilatildeo indireta rigidez de fluecircncia e resistecircncia indireta agrave traccedilatildeo Verifica-se que a escoacuteria de accedilo utilizada como agregado grauacutedo melhora propriedades mecacircnicas das misturas asfaacutelticas e demonstram que a condutividade eleacutetrica das misturas de escoacuteria de accedilo foi melhor que a das misturas de calcaacuterio

O CBUQ eacute altamente utilizado em vias de traacutefegos intensos por causa da elevada ligaccedilatildeo covalente realizada entre o siliacutecio e o carbono quando exposto a altas temperaturas A partir disto Askeland (1998) dispotildee que ao incrementar a temperatura normalmente existe uma reduccedilatildeo de resistecircncia de um material No entanto alguns compostos como carbono-carbono as ligas especiais e os materiais ceracircmicos refletem excelentes propriedades a elevadas temperaturas O concreto asfaacuteltico por ser rico em composto de carbono e realizar ligaccedilatildeo covalente com os silicatos representa o aumento da resistecircncia com o incremento da temperatura pois adquire propriedades referentes a resistecircncias a uma determinada temperatura tornando-se superior as do concreto asfaacuteltico confeccionado a frio Por este motivo o CBUQ eacute mais indicado para locais com traacutefego elevado do que o concreto asfaacuteltico fabricado a frio

Arauacutejo et al (2018) avaliaram a resistecircncia agrave compressatildeo do concreto aditivado com borra oleosa de petroacuteleo Estes Resiacuteduos carbonosos ricos em petroacuteleo foram adicionados na fabricaccedilatildeo de concreto buscando aumentar a resistecircncia agrave compressatildeo e verificaram que dependendo das condiccedilotildees de uso os Poliacutemeros de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos conhecidos como PAHs tiveram ampla aplicaccedilatildeo principalmente pela facilidade de aplicaccedilatildeo e bom desempenho com baixo custo Os principais benefiacutecios obtidos com as adiccedilotildees especiacuteficas satildeo em termos de aspectos ambientais pois quando satildeo adicionados resiacuteduos industriais impede que o material seja liberado no meio ambiente sem qualquer finalidade beneacutefica entre os principais resultados encontrados verificou-se a substituiccedilatildeo parcial do cimento reduzindo seu consumo e consequentemente o custo do concreto Resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral

A resistecircncia a traccedilatildeo diametral demonstra satisfatoriedade teacutecnica Ao testar os corpos-de-prova verifica-se que a meacutedia de resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral obtida de 068 Mpa atendendo o estabelecido na norma conforme Figura 2

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Figura 2 Ensaio de resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral

O teor de 50 de CAP demonstra-se satisfatoacuterio para a confecccedilatildeo do CBUQ utilizando cascalho

de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo pois a viscosidade do cimento asfaacuteltico sob a influecircncia das caracteriacutesticas de micro morfologia e estrutura porosa do asfalto relacionando com as propriedades mecacircnicas e na microestrutura da pasta de cimento onde o comportamento de ensaios mecacircnicos e constata-se que o percentual de asfalto sulfonado influencia diretamente nas resistecircncias a traccedilatildeo

Perez e Pasandin (2017) verificaram a resistecircncia agrave fadiga da fabricaccedilatildeo de concretos utilizando agregados reciclados onde as misturas foram fabricadas com o teor ideal de betume usando dois tipos de betume um betume de penetraccedilatildeo B3550 e um betume residual modificado com 10 de BC3550 residual Verificou-se que o desempenho de fadiga da mistura quente de asfalto usando agregados de concreto reciclado aumentou na medida que a resistecircncia agrave fadiga do asfalto de mistura a quente tambeacutem aumenta A fissuraccedilatildeo por fadiga eacute um dos principais modos de falha do asfalto A investigaccedilatildeo verificou efeito beneacutefico na vida de fadiga da incorporaccedilatildeo de agregado reciclado

A Tabela 4 dispotildee da parametrizaccedilatildeo do projeto com todos os ensaios previstos e executados atendendo a legislaccedilatildeo de fabricaccedilatildeo do CBUQ Tabela 4 Parametrizaccedilatildeo do projeto CBUQ utilizando cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo

Resultados da Dosagem Obtido Miacutenimo Maacuteximo Teor Oacutetimo De Asfalto Adicionado DNER-ME 05394 () 500 470 530

Teor De Vazios () 369 300 500 Vazios Do Agregado Mineral () 1506 ge 15 -

Relaccedilatildeo BetumeVazios () 7546 7500 8200 Estabilidade Marshall DNER-ME 04395 (N) 970 ge 500 -

Fluecircncia DNER-ME 04395 (mm) 354 2 45 Relaccedilatildeo FillerBetume () 078 06 16

Equivalente De Areia DNER-ME05494() 6937 ge 55 Abrasatildeo Los Angeles DNER-ME03594() 3580 le 50 Iacutendice De Forma DNER-ME08694() 078 ge 05

Durabilidade Frente Ao Sulfato De Soacutedio DNER-ME 08994() 037 le 12 Resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral 25ordmC

DNIT -ME 1362010 068 06 a 12 Mpa

Qu et al (2018) relatam que com o avanccedilo da tecnologia comprovou-se que as propriedades

microscoacutepicas do asfalto podem ser aferidas a partir da simulaccedilatildeo de dinacircmica molecular (MD) verificando a importacircncia do estudo uma vez que o asfalto tem sido amplamente utilizado no mundo Destacou entre os principais componentes do pavimento asfaacuteltico o aglutinante de asfalto que eacute crucial para o desempenho do serviccedilo e para a vida na estrada usando a estrutura molecular do aglutinante de asfalto e agregado a energia de interaccedilatildeo entre eles pode ser caracterizada Saber-se que o mineral agregado influencia o trabalho de adesatildeo tambeacutem eacute usado para explorar a influecircncia da aacutegua no comportamento de adesatildeo a partir de uma micro perspectiva

060

061

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069

070

068

067

068

069

Mp

a

MEacuteDIA

CP Nordm

01

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Observa -se que o teor de ligante CAP 5070 para a composiccedilatildeo oacutetima da mistura de CBUQ 50 atende a norma do DNER 053 (1994) onde eacute estabelecido que este deve se apresentar entre 470 e 530 garantindo as estabilidades e resistecircncias necessaacuterias para as camadas de rolamento Conclusatildeo

Observou-se que inserindo o iacutendice de 10 em substituiccedilatildeo parcial do agregado miuacutedo areia este apresentou viabilidade teacutecnica para o uso em camadas de rolamento de asfalto faixa C atendendo paracircmetros teacutecnicos da legislaccedilatildeo vigente e obedecendo criteacuterios ambientais

Verificou-se que a implementaccedilatildeo de valores superiores a 10 de cascalho na mistura natildeo apresentaram caracteriacutesticas tecnicamente satisfatoacuterias que a aplicaccedilatildeo na mistura natildeo atendeu as faixas de percentuais retidos e passantes nas peneiras

Verificou-se a impossibilidade de utilizar o agregado miuacutedo areia com altos teores de argila pois estes afetam diretamente nas resistecircncias do concreto asfaacuteltico confeccionado Motivo este que inviabilizou a implementaccedilatildeo de teores maiores de cascalho de perfuraccedilatildeo de petroacuteleo ao CBUQ

Nos ensaios de resistecircncia a compressatildeo Marshall verificou-se um ganho econocircmico na implementaccedilatildeo do cascalho ao concreto asfaacuteltico Verificou-se a aplicabilidade de menores teores de concreto asfaacuteltico para obtenccedilatildeo de resistecircncias satisfatoacuterias atendida em todos os percentuais propostos para o uso do CAP

Constatou-se que a aplicaccedilatildeo deste material na confecccedilatildeo de concreto betuminoso usinado a quente foi favoraacutevel e agrega valor teacutecnico econocircmico e ambiental ao CBUQ Referecircncias ARAUJO A S CORIOLANO A C F BANDEIRA R A F DELGADO R C O B Preparation and compressive strength evaluation of concrete containing oil sludge as additive Materials Science Forum v930 p148-152 2018 ASKELAND D R Ciencia e ingenieriacutea de los materiales 3 Edicion Thomson Editores Universidade de Missouri Rolla 1998 Disponiacutevel em lthttpsarchiveorgstreamASKELANDDONALDRCienciaEIngenieriaDeLosMateriales33EdSpanish1999ASKELAND2C+DONALD+R-Ciencia+e+IngenierC3ADa++de+los+Materiales+283C2AA+ed29++Spanish+28199929_djvutxtgt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 12052 Solo ou agregado miuacutedo ndash Determinaccedilatildeo do equivalente de areia ndash Meacutetodo de ensaio Rio de Janeiro 1992 Disponiacutevel em httpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=5143 Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 12948 Materiais para concreto betuminoso usinado a quente Rio de Janeiro 1993 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=3723gt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR NM 51 Agregado grauacutedo ndash Ensaio de abrasatildeo Los Angeles Rio de Janeiro 2001 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=3038gt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas e Teacutecnicas NBR 10004 Resiacuteduos soacutelidos - classificaccedilatildeo Rio de Janeiro 2004 Disponiacutevel em httpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=936 Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 7809 Determinaccedilatildeo do iacutendice de forma pelo meacutetodo do paquiacutemetro- meacutetodo de ensaio Rio de Janeiro 2006 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=79835gt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 7181 Solo-anaacutelise granulomeacutetrica Rio de Janeiro 2016 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=361658gt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 12583 Agregado grauacutedo - Determinaccedilatildeo da adesividade ao ligante betuminoso Rio de Janeiro 2017 Disponiacutevel em httpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=3279 Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 12584 Agregado miuacutedo - Determinaccedilatildeo da adesividade ao ligante betuminoso Rio de Janeiro 2017 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=3271 Acesso em fevereiro 2019

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ASTM Standards and Test Methods C88-13 Standard test method for soundness of aggregates by use of sodium sulfate or magnesium sulfate ASTM International West Conshohocken PA 2013 Disponiacutevel em lthttpswwwastmorgDATABASECARTHISTORICALC88-13htmgt Acesso em fevereiro 2019 ASTM Standards and Test Methods D3381D3381M-13 Standard specification for viscosity-graded asphalt cement for use in pavement construction ASTM International West Conshohocken PA 2013 Disponiacutevel em lthttpswwwastmorgStandardsD3381htmgt Acesso em fevereiro 2019 AHMEDZADEA P SENGOZ B Evaluation of steel slag coarse aggregate in hot mix asphalt concrete Journal of Hazardous Materials v165 p300ndash305 2009 BANDEIRA R A F CORIOLANO A C F ARAUacuteJO A S SOUSA JUNIOR A M Efeitos de temperatura em concreto convencional e fabricado com aditivo de borra oleosa de petroacuteleo RUNPETRO v5 n1 p32-39 2017 DER Departamento de Estradas de Rodagem Especificaccedilatildeo teacutecnica Concreto asfaacuteltico ET-DE-P00027 Satildeo Paulo 2005 DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem DNER-ME 053 Misturas betuminosas ndash percentagem de betume Rio de Janeiro1994 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-medner-me053-94pdfviewgt Acesso em fevereiro 2019 DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Meacutetodo de Ensaio - ME 079 ndash agregado- adesividade a ligante betuminoso1994 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-medner-me079-94pdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Meacutetodo de Ensaio - ME 089 ndash agregados Avaliaccedilatildeo da durabilidade pelo emprego da soluccedilatildeo de sulfato de soacutedio ou de magneacutesio 1994 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-medner-me089-94pdfviewgt Acesso em fevereiro 2019 DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Meacutetodo de Ensaio - ME 054 ndash Equivalente de areia Rio de Janeiro 1997 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-medner-me054-97pdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNER Departamento Nacional de Estradas e Rodagens Especificaccedilatildeo de serviccedilo ndash ES 043 DNIT ndash misturas betuminosas a quente- ensaio Marshall Rio de Janeiro 2006 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-memetodo-de-ensaio-megt Acesso em fevereiro 2019 DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes DNIT-ME 136- Misturas betuminosas ndash determinaccedilatildeo da resistecircncia agrave traccedilatildeo por compressatildeo diametral 2010 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-mednit136_2010_mepdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Manual de pavimentaccedilatildeo Rio de Janeiro2006 Disponiacutevel em lthttpwww1dnitgovbrarquivos_internetipripr_newmanuaisManual20de20PavimentaE7E3o_051206pdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Manual de implantaccedilatildeo baacutesica Rio de Janeiro DNIT 2010 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaismanuaisdocumentos742_manual_de_implantacao_basicapdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Norma DNIT 031 2004- ES Pavimentos flexiacuteveis Concreto asfaacuteltico Especificaccedilatildeo de serviccedilo Rio de Janeiro 2006 Disponiacutevel em lthttpwww1dnitgovbrarquivos_internetipripr_newnormasdnit031_2004_espdfgt Acesso em janeiro de 2019 EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria Centro Nacional de Pesquisa de Solos (Rio de Janeiro RJ) Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2 ed Rio de Janeiro EMBRAPA-SPI 2006 Disponiacutevel em httpswwwembrapabrsolossibcsclassificacao-de-solos Acesso em fevereiro 2019 FIALHO P F Cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo e gaacutes Estudo do potencial de aplicaccedilatildeo em concreto Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Civil) Centro Tecnoloacutegico Universidade Federal do Espiacuterito Santo Vitoacuteria 2012 FUSCO P B Tecnologia do concreto estrutural toacutepicos aplicados 1 ed Satildeo Paulo Pini 2008 KANDHAL P S Waste Materials in Hot Mix Asphalt - An Overview Use of Waste Materials in Hot-Mix Asphalt STM STP 1193 H Fred Waller Ed American Society for Testing and Materials Philadelphia 1993

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LUCENA A E F L RODRIGUES J K G FERREIRA H C LUCENA L C F L LUCENA L F L Caracterizaccedilatildeo teacutermica de resiacuteduos de perfuraccedilatildeo Onshore In Congresso Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento em Petroacuteleo e Gaacutes - PDPETRO 4 2007 Campinas AnaisCampinas 2007 MORAES M A Estudo geoquiacutemico ecotoxicoloacutegico do sedimento nas proximidades de um poccedilo de perfuraccedilatildeo na Bacia de Campos Rio de Janeiro 2018 Disponiacutevel em lthttpsappuffbrriuffhandle15746gt Acesso em fevereiro 2019 PEREZ I PASANDIN A R Fatigue performance of bituminous mixtures made with recycled concrete aggregates and wast tire rubber Construction and Building Materials v157 p26 2017 QU X WANG D WANG L HUANG Y HOU Y OESER M The state-of-the-art review on molecular dynamics simulation of asphalt binder Advances in Civil Engineering v2018 p1-14 2018 THOMAS J E (Org) Fundamentos de Engenharia de Petroacuteleo Editora Interciecircncia Ltda 2ordf ediccedilatildeo 2001 271p US EPA United States Environmental Protection Agency Method 7470A (SW-846) Mercury in Liquid Waste (Manual Cold-Vapor Technique) Revision 1 Washington DC 1994 Disponiacutevel em lthttpswwwepagovhomeland-security-researchepa-method-7470a-sw-846-mercury-liquid-wastes-manual-cold-vapor-techniquegt Acesso em fevereiro 2019 US EPA United States Environmental Protection Agency Method 6010 Inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry Washington DC December 1996 Disponiacutevel em lthttpswwwepagovsitesproductionfiles2015-07documentsepa-6010cpdfgt Acesso em fevereiro 2019 US EPA United States Environmental Protection Agency Method 7471B Mercury in Liquid Waste (Manual Cold-Vapor Technique) Revision 1 Washington DC 2007 Disponiacutevel em lthttpswwwepagovhomeland-security-researchepa-method-7471b-sw-846-mercury-solid-or-semisolid-wastes-manual-coldgt Acesso em fevereiro 2019 US EPA United States Environmental Protection Agency Method 8015C nonhalogenated organics by gas chromatography Washington DC 2007 Disponiacutevel em httpswwwepagovsitesproductionfiles2015-12documents8015cpdf Acesso em fevereiro 2019 ZHANG C SONG Y WANG W GUO X LI H The influence of sulfonated asphalt on the mechanical properties and microstructure of oil well cement paste Construction and Building Materials v132 p438ndash445 2017 ZOOROB S SUPARMA L B Laboratory design and investigation of the properties of continuously graded Asphaltic concrete containing recycled plastics aggregate replacement (Plastiphalt) Cement amp Concrete Composites v22 p233-242 2000

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Seccedilatildeo Agronomia

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Capiacutetulo 5

AVALIACcedilAtildeO DOS PARAcircMETROS DE QUALIDADE DE LEITES UHT INTEGRAL

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1 Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2

Newton Carlos Santos3 Sacircmela Leal Barros4

Amanda Priscila Silva Nascimento5 Mylena Olga Pessoa Melo6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande-PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III BananeirasndashPB victor_herberthotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina GrandendashPB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Engenheira de Alimentos Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEALICampus Campina

Grande ndash PB mylenaopmgmailcom

Introduccedilatildeo A agroinduacutestria eacute um setor produtivo dinacircmico que possui diversos desafios dentre os quais

pode-se observar a necessidade de atender as demandas relacionadas a quantidade qualidade e inovaccedilatildeo tecnoloacutegica para a produccedilatildeo de alimentos De acordo com Rodrigues (2013) o cenaacuterio mundial reflete uma busca por alimentos saudaacuteveis com o objetivo de proporcionar uma melhor qualidade de vida para a populaccedilatildeo atraveacutes de uma dieta mais balanceada proporcionando assim um aumento no consumo de leite e derivados laacutecteos

A qualidade do leite consumido no paiacutes eacute uma constante preocupaccedilatildeo para sauacutede puacuteblica e induacutestria Pois de acordo dados da Secretaria de Vigilacircncia em Sauacutede no Brasil entre os anos de 2000 e 2011 foram notificados 8663 surtos de doenccedilas transmitidas por alimentos acometendo 163425 e levando 112 pessoas a oacutebito Com o objetivo de minimizar o problema descrito o Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) publicou no Diaacuterio Oficial da Uniatildeo de 29 de dezembro de 2011 a Instruccedilatildeo Normativa nordm 62 (IN 62) que regulamenta o padratildeo de produccedilatildeo identidade e qualidade do leite incluindo manejo de ordenha resfriamento na propriedade transporte a granel paracircmetros fiacutesico-quiacutemicos microbioloacutegicos e contagem de ceacutelulas somaacuteticas o que aumentou o niacutevel de exigecircncia nas propriedades e nas induacutestrias (BRASIL 2011)

Segundo dados da Confederaccedilatildeo Nacional da Agricultura o Brasil eacute o sexto maior produtor de leite do mundo produzindo em torno de 27 bilhotildees de litros de leite ao ano (CNA 2008) A produccedilatildeo de leite no Brasil eacute realizada em toda sua extensatildeo territorial possui grande importacircncia econocircmica e social e se apresentada em diversos niacuteveis de organizaccedilatildeo desde a agricultura familiar atraveacutes de pequenas cooperativas que dispotildeem de poucos recursos ateacute em propriedades que possuem grande niacutevel tecnoloacutegico Um dos fatores que impedem o paiacutes de atingir mercados externos mais exigentes eacute a qualidade questionaacutevel do produto laacutecteo brasileiro devido agraves limitaccedilotildees tecnoloacutegicas relacionadas agrave falta de estabilidade teacutermica que tecircm dificultado a melhoria da qualidade de produtos laacutecteos e o aumento da vida de prateleira (WILLERS et al 2014 SANTOS et al 2018)

De acordo com Silva (2012) diversos fatores influenciam para que o leite produzido no Brasil natildeo possua boa qualidade microbioloacutegica e fiacutesico-quiacutemica Dentre os quais se se destacam O fato de que grande parte do leite produzido eacute oriunda de diversos pequenos produtores rurais que sem orientaccedilatildeo teacutecnica adequada manteacutem sua criaccedilatildeo com baixa produtividade e susceptiacuteveis a doenccedilas A falta de capacitaccedilatildeo teacutecnica que muitas vezes implica em problemas higiecircnico-sanitaacuterios A limitada condiccedilatildeo financeira dos pequenos produtores de leite que impossibilita que sejam efetuados os investimentos necessaacuterios para a compra de insumos equipamentos maquinaacuterios e utensiacutelios levando esses produtores a natildeo conseguirem adequar-se agraves novas normas de produccedilatildeo de leite como as descritas na IN51 ndash Instruccedilatildeo Normativa de nuacutemero 51 do Ministeacuterio de Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) Fiscalizaccedilatildeo pelos oacutergatildeos reguladores insuficientes para atender a toda cadeia produtiva

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Havendo por esse motivo um descontrole no padratildeo de qualidade do leite produzido o que leva ao aumento da comercializaccedilatildeo desse leite no mercado informal e consequentemente fora da fiscalizaccedilatildeo

A pasteurizaccedilatildeo eacute um tratamento teacutermico utilizado com o objetivo de se reduzir a quantidade de microrganismos deteriorantes e patoloacutegicos Classifica-se de acordo com a temperatura utilizada e o tempo de residecircncia do produto no pasteurizador como a pasteurizaccedilatildeo lenta (LTLT ldquoLow Temperature Long Timerdquo 63degC30min) raacutepida (HTST ldquoHigh Temperature and Short Timerdquo 75-120degC15 seg) ou muito raacutepida (UHT ldquoUltra Hight Temperaturerdquo 135degC4 seg) Dentre os processos citados a ultra pasteurizaccedilatildeo desempenha maior valor comercial devido a sua extensa vida de prateleira e armazenamento em temperatura ambiente (RODAS et al 2014)

O leite UHT possui grande estabilidade pois satildeo associadas ao seu processamento as tecnologias de ultra pasteurizaccedilatildeo e o envase asseacuteptico em embalagens longa vida com a retirada do ar durante o fechamento da embalagem garantindo ao leite UHT a preservaccedilatildeo de suas propriedades organoleacutepticas e nutritivas sem a necessidade da utilizaccedilatildeo de conservantes e de refrigeraccedilatildeo facilitando o processo de transporte e armazenamento Estas vantagens existentes na utilizaccedilatildeo do processo de ultra pasteurizaccedilatildeo provocaram nos uacuteltimos anos uma reduccedilatildeo significativa no consumo de leite pasteurizado em virtude do aumento do consumo do leite longa vida UHT (LUIZ et al 2010 OLIVEIRA et al 2015)

O leite eacute o produto oriundo de ordenha completa ininterrupta em condiccedilotildees de higiene de animais sadios bem alimentados e descansados sua composiccedilatildeo eacute complexa e pode apresentar variaccedilatildeo devido a fatores como a raccedila alimentaccedilatildeo idade nuacutemero de pariccedilotildees e tempo de lactaccedilatildeo do animal aleacutem de variaccedilotildees climaacuteticas e ateacute devido ao tratamento no qual o mesmo eacute submetido (BRASIL 2008 ABRANTES et al 2014)

O leite eacute um alimento bem aceito pelo consumidor por ser saboroso e extremamente completo nutricionalmente Tendo como composiccedilatildeo percentual meacutedia 87 de aacutegua 44 de gordura 46 de lactose 33 de caseiacutena e proteiacutenas do soro 07 de minerais 017 de sais e 013 de vitaminas e enzimas Eacute essencial ao crescimento e ao desenvolvimento neonatal ajudando o organismo a fortalecer e criar mecanismos de proteccedilatildeo contra doenccedilas e infecccedilotildees Contudo a composiccedilatildeo a cor e o sabor do leite variam de acordo com a espeacutecie leiteira a raccedila idade e dieta do animal bem como o estaacutedio de lactaccedilatildeo nuacutemero de pariccedilotildees sanidade sistema de exploraccedilatildeo ambiente fiacutesico e estaccedilatildeo do ano (COUNCIL 2002 FAO 2016)

Estatildeo presentes na composiccedilatildeo do leite diversas vitaminas conhecidas tais como as lipossoluacuteveis (vitaminas A D E e K) e as hidrossoluacuteveis (B1 B2 B6 B12 aacutecido pantotecircnico niacina e vitamina C) Contudo apoacutes o tratamento teacutermico vaacuterias dessas vitaminas satildeo perdidas degradadas principalmente a vitamina C Por essas razotildees as induacutestrias laacutecteas adicionam em alguns dos seus leites beneficiados e produtos derivados diversos tipos de vitaminas com o intuito de devolver ao leite esse conteuacutedo nutricional tatildeo importante Com relaccedilatildeo aos sais minerais no leite existem em quantidades significativas foacutesforo cloro soacutedio caacutelcio potaacutessio e magneacutesio Aleacutem de apresentar em menor quantidade o ferro alumiacutenio zinco e manganecircs Os sais minerais ocorrem nos leites solubilizados ou agregados a outros componentes do leite como por exemplo as proteiacutenas (caacutelcio e foacutesforo associados agrave caseiacutena) estabilizando-as (SILVA et al 2012)

O Leite UHT eacute assim denominado devido ao tratamento teacutermico aplicado que consiste na utilizaccedilatildeo de ultra alta temperatura durante um curto periacuteodo de tempo e posteriormente resfriada em baixas temperaturas Pode ser classificado como integral semidesnatado ou desnatado de acordo com o percentual de gordura presente em sua composiccedilatildeo centesimal A legislaccedilatildeo brasileira estabelece que o leite desnatado deve conter no miacutenimo 3 de gordura (DALPIAZ amp PINTO 2016)

A legislaccedilatildeo brasileira atraveacutes da IN 51 estabelece que o leite UHT deve passar por processo de fluxo contiacutenuo a temperatura de 130-150degC durante um intervalo de tempo de 2-4 segundos e imediatamente resfriado agrave temperatura inferior a 32degC sendo envasado sob condiccedilotildees asseacutepticas em embalagens esteacutereis e hermeticamente fechadas

O controle de qualidade tem como objetivo avaliar a integridade e as condiccedilotildees sanitaacuterias aplicadas durante o processo produtivo O leite fluiacutedo deve apresentar aspecto de liacutequido opaco sem grumos coaacutegulos floacuteculos ou mucosidade e a camada de gordura natildeo deve ser filante deve ter cor branca ou levemente amarelada e odor e sabor caracteriacutesticos devendo estar ausentes de neutralizantes de acidez e reconstituintes de densidade e estabilidade ao etanol (68) (RODAS et al 2014)

A acidez eacute uma das determinaccedilotildees mais usadas no controle de qualidade de leite e derivados e pode apresentar atraveacutes das provas de acidez Dornic determinaccedilatildeo de pH e estabilidade ao aacutelcool Estes

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testes tecircm sido utilizados com o objetivo de detectar aumentos na concentraccedilatildeo de aacutecido laacutectico e estabilidade ao calor e consequentemente podem dimensionar a qualidade microbioloacutegica do produto O uso de diferentes concentraccedilotildees de aacutelcool deve ser avaliado cada caso em particular em funccedilatildeo do tipo de produto a ser fabricado e dos sistemas de produccedilatildeo (LUIZ et al 2010)

A lactose eacute um componente abundante no leite variando de 40 a 50 gL Possui sabor doce mas tem baixo poder adoccedilante se comparado a outros accediluacutecares e possui baixa solubilidade No leite seu sabor eacute inibido pela caseiacutena A lactose eacute altamente higroscoacutepica possibilitando a formaccedilatildeo de cristalizaccedilatildeo em derivados laacutecteos que pode caracterizar defeito em produtos desidratados congelados e concentrados agrave base de leite Na induacutestria de alimentos a lactose pode ser utilizada em alimentos infantis sopas produtos caacuterneos achocolatados e outros produtos que requerem baixo poder adoccedilante e potencializaccedilatildeo de aromas (KOBLITZ 2011)

Haacute diversos benefiacutecios que a Lactose proporciona ao consumidor como a possibilidade de melhorar a absorccedilatildeo do caacutelcio no organismo humano devido a reduccedilatildeo do pH intestinal que favorece a solubilidade e dispotildee de compostos de caacutelcio constituiacutedos para absorccedilatildeo Aleacutem de ser considerada como uma fonte de energia em consequecircncia de sua lenta absorccedilatildeo no organismo Tambeacutem se supotildeem que a lactose natildeo proporcione a formaccedilatildeo de placas dentaacuterias como os demais accediluacutecares e pode ser consumida por diabeacuteticos em pequena quantidade Poreacutem para que seja possiacutevel a sua digestatildeo no organismo eacute necessaacuterio que este dissacariacutedeo seja reduzido a monossacariacutedeo atraveacutes da enzima lactase (β-galactosidase) produzida no intestino delgado de mamiacuteferos tendo sua maior concentraccedilatildeo logo apoacutes o nascimento caindo drasticamente na fase adulta A deficiecircncia desta enzima dificulta a hidroacutelise da lactose ingerida impedindo a sua decomposiccedilatildeo e absorccedilatildeo Este fato ocorre na maioria das populaccedilotildees apoacutes os trecircs anos de idade conferindo o impedimento ou lentidatildeo da absorccedilatildeo da lactose o que caracteriza a hipolactasia ou seja sintomas de intoleracircncia a lactose (KOBLITZ 2008 TRONCO 2008)

A gordura do leite possui elevado valor comercial eacute composta de 995 de lipiacutedios simples e complexos e aacutecidos graxos livres e 05 de colesterol hidrocarbonetos vitaminas lipossoluacuteveis e alguns aacutelcoois Os principais lipiacutedios do leite satildeo os triacilgliceroacuteis que correspondem a 983 da gordura do leite 08 estatildeo associados aos fosfolipiacutedios e 03 ao colesterol Pode ser considerada como uma importante fonte de energia confere melhor palatabilidade e sabor devido a sua estrutura Atraveacutes da gordura presente no leite pode-se produzir inuacutemeros produtos industrializados Leites que conteacutem um iacutendice de gordura inferior ao estabelecido pela legislaccedilatildeo pode indicar que houve desnate processo que consiste na retirada de gordura e que eacute considerada ilegal quando o produtor natildeo adequa o produto aos teores exigidos pela legislaccedilatildeo para cada tipo de leite sendo ele integral semidesnatado ou desnatado Portanto a determinaccedilatildeo de gordura eacute tambeacutem um dos meios utilizados para verificar a presenccedila de fraude no leite (TRONCO 2008 KOBLITZ 2011 ABRANTES et al 2014)

Diante do exposto o objetivo deste trabalho eacute avaliar os paracircmetros de qualidade em leites UHT integral comercializados na cidade de Campina Grande Paraiacuteba com o intuito de verificar se os leites avaliados estatildeo aptos para o consumo humano de acordo com os padrotildees estabelecidos pelas normas vigentes Material e Meacutetodos Coleta das amostras

Foram adquiridos leites UHT desnatados de 5 marcas comerciais diferentes em supermercados com maior fluxo de vendas localizados na cidade de Campina GrandendashPB As amostras estavam acondicionadas em embalagens originais do tipo Tetra Pakreg dentro do prazo de validade As amostras coletadas foram encaminhadas ao Laboratoacuterio de Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Campina Grande Campus Campina Grande para posterior realizaccedilatildeo em triplicada das anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas Para a realizaccedilatildeo das anaacutelises microbioloacutegicas as amostras foram encaminhadas para o laboratoacuterio de microbiologia pertencente a Universidade Estadual da Paraiacuteba

Meacutetodos Analiacuteticos O teste do Teor de Gordura foi realizado utilizando o meacutetodo do butirocircmetro apoacutes adiccedilatildeo do aacutecido sulfuacuterico e do aacutelcool isoamiacutelico ao leite dentro do butirocircmetro de Gerber o mesmo foi centrifugado a uma rotaccedilatildeo de 1200rpm durante 5 minutos e em seguida levado a banho-maria por 5 minutos para entatildeo leitura do teor de gordura na parte inferior do menisco O resultado eacute expresso em porcentagem (IAL 2008)

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Para a anaacutelise da densidade relativa foi determinada atraveacutes de termolacto densiacutemetro com correccedilatildeo de temperatura a 15ordmC com resultados expressos em 1515degC gmL O2 (IAL 2008)

A anaacutelise de Proteiacutenas foi realizada atraveacutes da quantidade de nitrogecircnio da amostra por digestatildeo Kjeldahl As trecircs etapas importantes para a determinaccedilatildeo de proteiacutenas satildeo digestatildeo onde a amostra eacute submetida a altas temperaturas juntamente com a mistura cataliacutetica em um digestor destilaccedilatildeo realizada em destilador com Hidroacutexido de Soacutedio concentrado e por fim titulaccedilatildeo onde o nitrogecircnio eacute transformado em amocircnia resultando em g de protiacutedios e se aplicando um fator de 625

Foi utilizado um pHmetro microprocessador digital de bancada da marca QUIMIS previamente calibrado e em condiccedilotildees favoraacuteveis de uso (IAL 2008)

Os sais minerais foram quantificados por gravimetria apoacutes incineraccedilatildeo em mufla a 5500C O meacutetodo de baseia na perda de peso que ocorre quando o produto eacute incinerado a 5500C com destruiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica (IAL 2008)

Os dados da Lactose ponto de congelamento extrato seco desengordurado e a condutividade teacutermica foram determinadas em um analisador raacutepido para leite de marca comercial Master Completereg

A fervuracocccedilatildeo e estabilidade ao aacutelcool 68ordm GL foram realizadas de acordo com a metodologia descrita pela Instruccedilatildeo Normativa nordm68 (BRASIL 2006) Anaacutelises microbioloacutegicas

Foram realizadas anaacutelises microbioloacutegicas de coliformes a 35 a 45degC E coli Mesoacutefilos aeroacutebios e Salmonella sp segundo a Instruccedilatildeo Normativa nordm 62 de 2003 (BRASIL 2003)

Anaacutelise estatiacutestica

Foi realizada para os dados experimentais em triplicata e os resultados foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia de fator uacutenico (ANOVA) de 5 de probabilidade e as respostas qualitativas significativas foram submetidas ao teste de Tukey adotando-se o mesmo niacutevel de 5 de significacircncia Para o desenvolvimento das anaacutelises estatiacutesticas foi utilizado o software STATISTICA versatildeo 10

Todos os paracircmetros fiacutesico-quiacutemicos e microbioloacutegicos foram comparados segundo a referecircncia dos padrotildees estabelecidos pela Instruccedilatildeo Normativa nordm 622011 (BRASIL 2011)

Resultados e Discussatildeo

Os resultados obtidos para o teor de gordura presente nas 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais encontram-se dispostos na Figura 1

Figura 1 Resultados obtidos para o teor de gordura do leite integral UHT das marcas (A B C D e E) A legislaccedilatildeo brasileira estabelece que o teor miacutenimo de gordura presente no leite integral deve

ser de 3g100g Pode-se afirmar que os resultados obtidos para o iacutendice de gordura se apresentam adequados a legislaccedilatildeo vigente pois todas as amostras apresentam valores superiores ao indicado pela legislaccedilatildeo e variam de 305 a 346 g100g como apresentado atraveacutes da Figura 1 Indicando que todas

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as amostras natildeo foram submetidas ao processo de desnate Pode-se afirmar que o maior teor de gordura foi observado na amostra E (346g100g) poreacutem natildeo haacute diferenccedila significativa com relaccedilatildeo a amostra C

Na Figura 2 se pode observar os resultados obtidos para o extrato seco desengordurado das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 2 Resultados obtidos para o extrato seco desengordurado do leite integral UHT das marcas (A

B C D e E)

Atraveacutes da Figura 2 observa-se que todas as amostras se apresentam adequadas com relaccedilatildeo ao teor de extrato seco desengordurado pois obteve-se valores superiores ao limite miacutenimo estabelecido pela IN 622011 que eacute de 84g100g As amostras variam de 857 a 911g100g em que a amostra D (911g100g) apresenta valor superior com relaccedilatildeo as demais amostras poreacutem natildeo difere significativamente com relaccedilatildeo a amostra A

De acordo com Oliveira (2015) a soma das quantidades dos componentes do leite com exceccedilatildeo da aacutegua eacute denominada como sendo extrato seco total (EST) que eacute de aproximadamente 12 a 13 e que se constituem de componentes como gordura carboidrato proteiacutena sais minerais e vitaminas O extrato seco desengordurado (ESD) eacute obtido atraveacutes da diferenccedila entre o EST e a quantidade de gordura existente

Na Figura 3 encontra os resultados obtidos para a densidade das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 3 Resultados obtidos para a densidade do leite integral UHT das marcas (A B C D e E)

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A Figura 3 expressa que a densidade relativa dos leites analisados varia de 0304 a 0323 kgm3 Portanto todas as amostras estatildeo adequadas a legislaccedilatildeo brasileira com relaccedilatildeo a este paracircmetro que estabelece que a densidade relativa do leite deve ser de 0280 a 0340 kgm3 A amostra D apresenta a maior densidade (0323 kgm3) e natildeo diferiu da amostra A mas diferiu das amostras B C e E

Na Figura 4 estatildeo apresentados os resultados obtidos para o teor de proteiacutenas das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 4 Resultados obtidos para o teor de proteiacutenas do leite integral UHT das marcas (A B C D e E)

Todas as amostras apresentam um teor proteico superior ao valor miacutenimo estabelecido pela

legislaccedilatildeo brasileira que eacute de 29 de proteiacutena para leite cru refrigerado As amostras avaliadas apresentam teor proteico que varia entre 312 e 332 A amostra D apresenta valor superior com relaccedilatildeo a este paracircmetro quando comparada as demais amostras poreacutem natildeo haacute diferenccedila significativa com relaccedilatildeo a amostra A A amostra B apresenta menor valor obtido sendo este de 312g100g no entanto natildeo apresenta diferenccedila significativa quando comparada as amostras C e E

Na Figura 5 estatildeo apresentados os resultados obtidos para a lactose das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 5 Resultados obtidos para o teor de lactose do leite integral UHT das marcas (A B C D e E)

Apesar da legislaccedilatildeo brasileira natildeo determinar quais satildeo os teores de Lactose aceitaacuteveis para o

leite Guandalim e Machado (2014) estimaram que se obteacutem geralmente de 4 a 5g100g nos leites integrais As amostras analisadas apresentam valores que variam de 484 a 515g100g a amostra D

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apresenta maior quantidade de lactose quando comparada com as demais mas difere significativamente apenas da amostra B

Segundo Lima et al (2006) a reduccedilatildeo na biossiacutentese da lactose pode indicar a ocorrecircncia de mastite nos alveacuteolos mamaacuterios da vaca que ao causar dano nesse tecido e alterar os sistemas enzimaacuteticos nas ceacutelulas secretoras tem como consequecircncia a diminuiccedilatildeo da biossiacutentese deste constituinte que eacute sintetizada pelo aparelho de Golgi das ceacutelulas epiteliais secretoras

Na Figura 6 estatildeo apresentados os resultados obtidos para o potencial hidrogeniocircnico das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 6 Resultados obtidos para potencial hidrogeniocircnico do leite integral UHT das marcas (A B C D

e E)

Segundo a Instruccedilatildeo Normativa 62 os leites considerados aptos para o consumo devem apresentar pH entre 64 a 69 As amostras apresentam valores entre 643 a 665 estando assim dentro dos valores previstos pela legislaccedilatildeo Pode-se inferir que o produto possui pH adequado ao leite possibilitando que o leite permaneccedila estaacutevel ao longo do periacuteodo de embalagem e armazenamento A amostra A apresenta maior potencial hidrogeniocircnico diferindo significativamente das demais amostras em um niacutevel de significacircncia de 5 Estes valores satildeo proacuteximos aos obtidos por Robim et al (2012) para leite UHT (665 e 674) e desnatado (65 e 66) comercializados no estado do Rio de Janeiro

A determinaccedilatildeo do pH do leite eacute de extrema importacircncia pois o desequiliacutebrio do pH pode ocasionar a reduccedilatildeo da vida de prateleira devido ao aumento no grau de fermentaccedilatildeo e as condiccedilotildees de equiliacutebrio aacutecido-base A estabilidade teacutermica do leite varia em funccedilatildeo do pH inicial e da disponibilidade de oxigecircnio Se o leite for proveniente de glacircndulas mamaacuterias inflamadas como mastite O pH do leite torna-se levemente alcalino (pH= 73 a 75) Estes problemas podem ocorrer devido a um tratamento teacutermico inadequado a um erro de formulaccedilatildeo eou aprovaccedilatildeo de produtos que natildeo satildeo conformes as normas em vigecircncia (RODAS et al 2014 OLIVEIRA et al 2015)

A Figura 7 apresenta os resultados obtidos para o teor de sais minerais das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

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Figura 7 Resultados obtidos para o teor de sais minerais do leite integral UHT das marcas (A B C D e

E) Conforme expresso por meio da Figura 7 constata-se que as amostras apresentam um teor de

sais minerais similar quando comparadas variando entre 063 e 067g100g o maior teor de sais minerais eacute observado na amostra D poreacutem difere significativamente apenas da amostra B que apresenta um valor inferior de sais minerais

A legislaccedilatildeo natildeo estabelece um valor miacutenimo para o teor de sais minerais presentes no leite poreacutem estes compostos satildeo beneacuteficos para a sauacutede humana e satildeo portanto desejaacuteveis na composiccedilatildeo do produto (SILVA et al 2012)

Segundo Luiz et al (2010) e Robim et al (2012) a qualidade do leite UHT pode ser determinada atraveacutes da avaliaccedilatildeo de alguns paracircmetros de qualidade entre eles o iacutendice crioscoacutepico

Na Figura 8 se apresenta os resultados para o ponto de congelamento das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 8 Resultados obtidos para o ponto de congelamento do leite integral UHT das marcas (A B C

D e E)

As amostras estudadas apresentam valores que variam entre -055 e -059degC todas as amostras apresentam valores inferiores ao limite maacuteximo estabelecido pela legislaccedilatildeo para o leite cru e pasteurizado e portanto podem ser consideradas adequadas com relaccedilatildeo a este paracircmetro No entanto a legislaccedilatildeo brasileira natildeo estabelece um limite para o ponto de congelamento em leite do tipo UHT poreacutem prevecirc que em leite cru e pasteurizado o limite maacuteximo aceitaacutevel para o ponto de congelamento

do leite eacute de -0512degC (BRASIL 2011)

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O ponto de congelamento eacute corresponde ao valor da temperatura (degC) na qual o leite congela e isto ocorre em -055degC Atraveacutes deste paracircmetro eacute possiacutevel detectar adiccedilatildeo fraudulenta de aacutegua ao leite ou ineficiecircncia no sistema de ordenha e por isto eacute considerada como uma prova de precisatildeo Qualquer alteraccedilatildeo acarreta prejuiacutezos agrave induacutestria visto que haacute menor rendimento de produccedilatildeo com perda da qualidade dos subprodutos aleacutem de ser seacuterio problema de sauacutede puacuteblica A legislaccedilatildeo natildeo prevecirc determinar ponto de congelamento no leite UHT apenas no leite fresco e pasteurizado (RODAS et al 2014)

Na Figura 9 se apresenta os resultados obtidos para a condutividade eleacutetrica das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 9 Resultados obtidos para a condutividade eleacutetrica do leite integral UHT das marcas (A B C D

e E)

Todas as amostras se apresentam adequadas agrave legislaccedilatildeo vigente com relaccedilatildeo a condutividade variando de 47 a 483 mScm natildeo apresentando diferenccedila significativa entre as marcas analisadas

Segundo Ribeiro et al (2016) a condutividade eleacutetrica eacute um paracircmetro que indica a contaminaccedilatildeo do leite devido a mastite que pode acometer a vaca Em animais saudaacuteveis a condutividade eleacutetrica pode variar entre 4 a 55 mScm a 25degC e o aumento deste iacutendice eacute proporcional ao aumento das ceacutelulas somaacuteticas presentes Em vacas com mastite ocorre um aumento na concentraccedilatildeo dos iacuteons soacutedio e uma diminuiccedilatildeo na concentraccedilatildeo do potaacutessio e cloro no leite alterando a condutividade

Com relaccedilatildeo ao teste de estabilidade aacutelcool 68ordmGL todas as amostras se apresentaram estaacuteveis o mesmo ocorreu para o teste de cocccedilatildeo do leite em que todas as amostras estudadas analisadas natildeo apresentaram coagulaccedilatildeo

Na Tabela 1 estatildeo apresentados os resultados obtidos para as anaacutelises microbioloacutegicas das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Tabela 1 Avaliaccedilatildeo microbioloacutegica de leites UHT comercializados em Campina Grande-PB

Microrganismos A B C D E Coliformes 30degC

(NMPmL) lt03 lt03 lt03 lt03 lt03

Coliformes 45degC (NMPmL)

lt03 lt03 lt03 lt03 lt03

E coli Ausecircncia Ausecircncia Ausecircncia Presenccedila Ausecircncia Mesoacutefilos aeroacutebios

(UFCmL) 20 x 101 09 x 102 17 x 101 18 x 101 3 x 100

Salmonella sp Ausecircncia Ausecircncia Ausecircncia Ausecircncia Ausecircncia Legenda NMP- Nuacutemero Mais Provaacutevel UFC ndash Unidades Formadoras de Colocircnias

Com relaccedilatildeo agraves anaacutelises microbioloacutegicas nas 5 marcas de leite comercializadas no Brasil todas

as amostras estatildeo de acordo com os criteacuterios microbioloacutegicos e toleracircncia do leite UHT estabelecido pela

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Instruccedilatildeo Normativa 62 (BRASIL 2003) apresentando contagem de coliformes inferior a 03 NMPmL como tambeacutem ausecircncia de salmonela sp e de E coli A ausecircncia destes tipos de bacteacuterias indica processamento adequado e ausecircncia de contaminaccedilatildeo posterior devido ao processo eficiente de ultra pasteurizaccedilatildeo esterilizaccedilatildeo e envase Conclusatildeo

Atraveacutes das anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas foi possiacutevel constatar que todas as marcas de leite estudadas apresentaram-se adequadas aos padrotildees exigidos pela legislaccedilatildeo vigente para os seguintes paracircmetros densidade gordura estabilidade ao etanol pH sais minerais extrato seco desengordurado (ESD) lactose condutividade teacutermica e ponto de congelamento Por estes resultados indicam que os produtos estudados possuem a qualidade necessaacuteria para que natildeo ocorra desenvolvimento de DTA (doenccedilas transmitidas por alimentos) aleacutem de observado uma boa estabilidade durante o armazenamento que se tornou possiacutevel devido agrave reduccedilatildeo de microrganismos deteriorantes atraveacutes da aplicaccedilatildeo de um eficiente tratamento teacutermico Pode-se inferir-se tambeacutem que natildeo ocorreram adulteraccedilotildees durante o processamento do leite

Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq) pela bolsa de doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias ABRANTES M R CAMPELO C S SILVA J B A Fraude em leite Meacutetodos de detecccedilatildeo e implicaccedilotildees para o consumidor Revista Instituto Adolfo Lutz v73 n3 p244-251 Satildeo Paulo 2014 BRASIL Instruccedilatildeo Normativa no 51 de 18 de setembro de 2003 Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) Brasiacutelia 2003 BRASIL Instruccedilatildeo Normativa Nordm49 de 16 de setembro de 2008 Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) Brasiacutelia 2008 BRASIL Instruccedilatildeo Normativa Nordm62 de 29 de dezembro de 2011 Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) Brasiacutelia 2011 CNA Confederaccedilatildeo Nacional da Agricultura Indicadores Rurais ano 11 n 85 abr 2008 COUNCIL D E Ingredientes laacutecteos para uma alimentaccedilatildeo saudaacutevel Leite e Derivados n63 marccediloabril 2002 DALPIAZ T PINTO A T Avaliaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica e microbioloacutegica do leite UHT e suas adequaccedilotildees a legislaccedilatildeo brasileira In Salatildeo de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica da UFRGS 28 2016 Porto Alegre Anais Porto Alegre 2016 FAO Composiccedilatildeo do leite Disponiacutevel em lthttpwwwfaoorgfao-storiesarticleenc1174186gt Acesso em 10 de janeiro de 2019 IAL Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p KOBLITZ M G B Bioquiacutemica de Alimentos Teoria e Aplicaccedilotildees Praacuteticas Rio de Janeiro Guanabara Koogan 2008 KOBLITZ M G B Mateacuterias primas alimentiacutecias composiccedilatildeo e controle de qualidade Rio de Janeiro Guanabara Koogan 2011 LUIZ D J SIMOtildeES B N TAMOSTU S S R CASALE A WALTER S E H Avaliaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica e microbioloacutegica do leite UHT comercializado em trecircs paiacuteses do Mercosul (Brasil Argentina e Paraguai) Archivo Latinoamerica de Nutricioacuten v60 n3 p261-269 2010 OLIVEIRA A L VANELI N R VARGAS P O MARTINS A D O COacuteCARO E S S COELHO A D F S Evaluation physical and chemical characteristics microbiological and pasteurized milk labeling marketed in Ubaacute ndash Minas Gerais Rev Inst Laticiacutenios Cacircndido Tostes v70 n6 p301-315 2015 ROBIM M S CORTEZ M A S SILVA A C O FILHO R A T GEMAL N H NOGUEIRA E B Research fraud in UHT whole milk marketed in the state of Rio de Janeiro and comparison between the methods of physicochemical officers and the method of ultrasound Revista do Instituto de Laticiacutenios Cacircndido Tostes v67 n389 p43-50 2012

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RODAS M A B SARUWTARI-SATO J C TAKAHASHI A A TEMERLOGLOU D P SEPAROVIC L NARDINI G S Leite Pasteurizado e ultra alta temperatura (UAT) Avaliaccedilatildeo do iacutendice crioscoacutepio e valor de pH Revista Instituto Adolfo Lutz v24 n1 p57-59 2014 RODRIGUES E CASTAGNA A A DIAS M T ARONOVICH M Qualidade do leite e derivados processos processamento tecnoloacutegico e iacutendices Rio de Janeiro 2013 SANTOS F F QUEIROZ R C S ALMEIDA NETO J A Avaliaccedilatildeo da aplicaccedilatildeo das teacutecnicas da Produccedilatildeo Mais Limpa em um laticiacutenio no Sul da Bahia Gest Prod v25 n1 p117-131 2018 SILVA G SILVA A M A D FERREIRA M P B Processamento de leite Curso teacutecnico em alimentos Recife 2012 TRONCO V M Manual para inspeccedilatildeo da qualidade do leite 3 ed Santa Maria Ed UFSM 2008 WILLERS C D FERRAZ S P CARVALHO L S RODRIGUES L B Determination of indirect water consumption and suggestions for cleaner production initiatives for the milk-producing sector in a Brazilian middle-sized dairy farming Journal of Cleaner Production v72 p146- 152 2014

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Capiacutetulo 6

VARIACcedilAtildeO TEMPORAL DOS ATRIBUTOS FIacuteSICOS DE UM LATOSSOLO AMARELO SUBMETIDO Agrave OPERACcedilAtildeO DE GRADAGEM NO NORDESTE DO ESTADO DO PARAacute

Alberto Bentes Brasil Neto1

Nilza Martins de Queiroz Xavier2 Norberto Cornejo Noronha3

Arystides Resende Silva4 Marcos Andreacute Piedade Gama5

1Professor IFPACampus Oacutebidos albertonetoifpaedubr

2Professora IFPACampus Oacutebidos nilzaxavierifpaedubr

35Professor Aacuterea de Solos UFRAICACampus Beleacutem norbertonoronhahotmailcom gama_mapyahoocombr

4Pesquisador A da EMBRAPA Amazocircnia Oriental arystidessilvaembrapabr

Introduccedilatildeo O surgimento de camadas compactadas no solo devido agrave intensificaccedilatildeo das praacuteticas agriacutecolas

tem gerado grandes limitaccedilotildees na produtividade das culturas pois altera a estrutura do solo afetando o crescimento e desenvolvimento das raiacutezes Visando reduzir os efeitos da compactaccedilatildeo solo o preparo convencional tem sido muito utilizado na busca de boas condiccedilotildees para o desenvolvimento das culturas agriacutecolas (ALVARENGA et al 2006)

A operaccedilatildeo de gradagem eacute uma praacutetica de manejo com potencial de alteraccedilatildeo das propriedades fiacutesicas do solo e eacute bastante utilizada em muitas regiotildees do Brasil principalmente para solos arenosos sendo muitas vezes a uacutenica operaccedilatildeo de preparo do solo (BALLONI amp SIMOtildeES 1979) No entanto o preparo convencional tem sido muito contestado por pesquisadores pois prejudica a qualidade estrutural do solo pelo revolvimento e rompimento dos agregados aleacutem de ser bastante influenciado pelas condiccedilotildees edafoclimaacuteticas (COSTA et al 2003) Em regiotildees de clima tropical fatores como a temperatura e o iacutendice pluviomeacutetrico podem alterar rapidamente os efeitos do preparo do solo (REICHERT et al 2009) conduzindo o solo agrave degradaccedilatildeo se manejados inadequadamente

As instabilidades dos agregados ocasionadas pela operaccedilatildeo de gradagem somada aos agentes edafoclimaacuteticos tendem a mudar os benefiacutecios do revolvimento do solo em um certo periacuteodo de tempo isto por que altera o padratildeo das partiacuteculas proporcionando muitas das vezes formaccedilatildeo de selos o que afeta a infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo interferindo no armazenamento de gases aacutegua nutrientes etc (PANINI 1997)

Ainda satildeo poucos os estudos que analisam os efeitos temporais dos sistemas de preparo do solo Silva (2011) observou que os benefiacutecios da escarificaccedilatildeo foram ligeiramente perdidos em menos de 1 ano chegando agrave conclusatildeo que natildeo seria necessaacuterio fazer a operaccedilatildeo Costa et al (2003) verificaram que o rendimento das culturas de soja e milho foi 42 e 22 superior em sistema de preparo direto do que em preparo convencional O manejo inapropriado pode levar a condiccedilotildees ateacute mesmo inferiores agrave de um solo sem manejo (BRANDAtildeO et al 2006)

O clima eacute um dos principais agentes que alteram os padrotildees das partiacuteculas no solo (COSTA et al 2003) Na Amazocircnia as condiccedilotildees edafoclimaacuteticas satildeo diferentes das outras regiotildees do paiacutes Natildeo haacute estaccedilotildees do ano definidas mas a ocorrecircncia de clima quente e uacutemido aleacutem de alto iacutendice pluviomeacutetrico na maior parte do ano Neste contexto eacute importante verificar a rentabilidade do sistema de preparo convencional nos solos da regiatildeo

A compreensatildeo das mudanccedilas temporais causadas pelo preparo convencional eacute fundamental para o planejamento e manejo adequado do solo isto porque haveraacute alteraccedilotildees nas propriedades fiacutesicas hidraacuteulicas e consequentemente na produccedilatildeo e nos custos da atividade agriacutecola (REICHERT et al 2009) Desta forma o objetivo deste trabalho eacute analisar a variaccedilatildeo temporal da infiltraccedilatildeo de aacutegua densidade e porosidade em um Latossolo Amarelo submetido agrave operaccedilatildeo de gradagem cruzada na Amazocircnia Oriental

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Material e Meacutetodos A pesquisa foi desenvolvida em aacuterea da sede da Embrapa Amazocircnia Oriental municiacutepio de

Beleacutem Estado do Paraacute (1deg2740 S e 48deg2659 W) (Figura 1) Segundo o Anuaacuterio Estatiacutestico do Municiacutepio de Beleacutem (2012) o clima eacute quente e uacutemido com precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 2834mm e temperatura meacutedia de 25degC em fevereiro e 26degC em novembro Estaacute localizada na zona climaacutetica Afi (Classificaccedilatildeo de Koumlppen) com ausecircncia de estaccedilatildeo fria e temperatura do mecircs menos quente acima de 18degC Haacute a ocorrecircncia de periacuteodos mais chuvosos de dezembro a maio e outra menos chuvosa que vai de junho a novembro

Figura 1 Localizaccedilatildeo da aacuterea experimental no municiacutepio de Beleacutem estado do Paraacute

Segundo Santos et al (1983) o solo da aacuterea do estudo eacute classificado como Latossolo Amarelo

Distroacutefico apresentando horizonte A moderado textura meacutedia relevo plano com altitude de 12 metros formado sobre sedimentos areno-argilosos do quaternaacuterio pedregosidade ausente erosatildeo laminar ligeira e bem drenado A composiccedilatildeo granulomeacutetrica estaacute apresentada na Tabela 1 Tabela 1 Granulometria de um Latossolo Amarelo Distroacutefico da sede Embrapa Amazocircnia Oriental

Prof (cm) Composiccedilatildeo granulomeacutetrica ()

Areia Grossa

Areia Fina

Silte Argila Total

0 ndash 12 60 21 7 12 20 ndash 30 53 22 9 16 30 ndash 53 52 21 7 18 53 ndash 85 54 21 8 19

85 ndash 140 55 20 6 19 Fonte Santos et al (1983)

A unidade experimental foi estabelecida em uma aacuterea de pousio com plantas perenes e de ciclo

curto abandonada haacute mais de 10 anos e com predomiacutenio de Brachiaria spp com aproximadamente 105 km2 Em junho de 2013 essa aacuterea foi submetida ao processo de gradagem cruzada superficial atingindo cerca de 15 cm de profundidade sendo efetuada em duas operaccedilotildees com cortes transversais Apoacutes a gradagem o solo ficou descoberto e sujeito ao crescimento de plantas invasoras e agraves interferecircncias climaacuteticas durante todo o periacuteodo de avaliaccedilatildeo

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Os testes de infiltraccedilatildeo e coleta de amostras indeformadas para anaacutelises de densidade do solo (DS) e porosidade total (PT) foram realizadas na aacuterea de pousio antes da operaccedilatildeo de gradagem (T0) e posteriormente aos dois e cinco meses apoacutes a gradagem (T2 e T5 respectivamente) A gradagem e as avaliaccedilotildees nos tempos T2 e T5 foram realizadas no periacuteodo considerado menos chuvoso na Amazocircnia junho a novembro

Para a avaliaccedilatildeo da infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo foram realizados testes de infiltraccedilatildeo com quatro repeticcedilotildees para cada periacuteodo de amostragem (T0 T2 e T3) assim como coleta de amostras indeformadas para obtenccedilatildeo da densidade do solo (DS) e porosidade total (PT) antes (T0) dois (T2) e cinco meses (T5) apoacutes a operaccedilatildeo de gradagem

Para as anaacutelises de DS e PT foram realizadas coletas de amostras indeformadas utilizando-se aneacuteis volumeacutetricos de accedilo nas profundidades de 0-10 10-20 e 20-40 cm em dez repeticcedilotildees por periacuteodo amostral (T0 T2 e T5) e por profundidade perfazendo 30 amostras por periacuteodo totalizando 90 amostras de solo As amostras foram encaminhadas ao Laboratoacuterio de Fiacutesica do Solo da Universidade Federal Rural da Amazocircnia no qual foi determinada a densidade do solo e porcentagem total de poros TP=1- (DSDP) considerando a densidade da partiacutecula 265 g cm-3 a qual eacute recomendada para solos minerais (REICHARDT 1987)

A infiltraccedilatildeo de aacutegua do solo foi determinada pelo meacutetodo dos aneacuteis concecircntricos composto por um anel metaacutelico maior com 50 cm de diacircmetro e 20 cm de altura e um anel menor com 25 cm de diacircmetro e 20 cm de altura cravados ao solo de maneira concecircntrica Foi utilizada uma reacutegua graduada em 10 cm e a reposiccedilatildeo da aacutegua foi feita quando o niacutevel de aacutegua nos aneacuteis chegou proacuteximo dos cinco cm de altura Quando o valor da leitura repetiu ao menos trecircs vezes a velocidade de infiltraccedilatildeo foi tida como constante atingindo-se a velocidade de infiltraccedilatildeo baacutesica (VIB) e o teste encerrado

Com os dados de infiltraccedilatildeo foi determinada a infiltraccedilatildeo acumulada (IA) a qual corresponde agrave funccedilatildeo entre a lacircmina de aacutegua infiltrada acumulada no solo em funccedilatildeo do tempo acumulado Com os dados de IA foram obtidos os paracircmetros (k a) da equaccedilatildeo de regressatildeo natildeo linear proposto por Kostiakov (Eq1)

IA = k Ta (Eq1)

Derivando-se a infiltraccedilatildeo pelo tempo (Eq1) obteve-se equaccedilatildeo da velocidade de infiltraccedilatildeo de

aacutegua no solo (Eq2)

VI= k a Taminus1 (Eq2)

A anaacutelise estatiacutestica dos dados de DS e TP de IA e VIB de cada repeticcedilatildeo foram submetidas agrave anaacutelise de variacircncia com a aplicaccedilatildeo do teste de Tukey a 5 de probabilidade para a comparaccedilatildeo das meacutedias obtidas Resultados e Discussatildeo

Os valores de DS e PT variaram significativamente ao longo do periacuteodo de avaliaccedilatildeo na camada 0-001 m (Tabela 2) do solo A DS que eacute de 129 g cm-3 no T0 foi reduzida para 117 g cm-3 no T2 enquanto que os valores de PT de 5114 em T0 passaram para 56 em T2 o que era esperado devido ao revolvimento do solo o qual promove a reduccedilatildeo da densidade e aumento da porosidade total do solo Tabela 2 Valores de densidade do solo (DS) e porosidade total (PT) de um Latossolo Amarelo Distroacutefico antes (T0) dois meses (T2) e cinco meses (T5) apoacutes a operaccedilatildeo de gradagem

Tratamento DS (g cm-3) PT ()

0-10 cm 10-20 cm 20-40 cm 0-10 cm 10-20 cm 20-40 cm T0 129 A 143 B 144 B 5114 B 4520 A 4570 A T2 117 B 142 B 150 AB 5600 A 4560 A 4343 AB T5 120 AB 165 A 157 A 5480 B 3864 B 4091 B

Os resultados demonstram que cinco meses apoacutes a gradagem (T5) na camada 0-10 cm os

valores de DS e PT natildeo se diferenciam dos obtidos antes da calagem (T0) Isso indica que o efeito da gradagem sobre esses dois atributos fiacutesicos natildeo se perpetua por mais que cinco meses apoacutes a operaccedilatildeo de preparo do solo

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Natildeo houve diferenccedila significativa entre T0 T2 e T5 na camada 10-20 cm para DS e PT tendo em vista que a operaccedilatildeo e gradagem cruzada foi realizada em cerca de 15 cm de profundidade Na camada 20-40 cm o aumento no valor da DS e reduccedilatildeo da PT de T0 para T2 apresenta como natildeo significativo Poreacutem cinco meses apoacutes a gradagem (T5) os valores de DS e PT aumentaram significativamente em relaccedilatildeo a T0 passando a valores de 157 g cm3 e 4091 respectivamente

Os resultados obtidos sugerem que o preparo do solo promove movimento de partiacuteculas das camadas superiores para a inferior causando adensamento por obstruccedilatildeo de poros por partiacuteculas soacutelidas iluviadas (CARVALHO 1976 1999) A instabilidade e a movimentaccedilatildeo de partiacuteculas individualizadas contribuem para a vedaccedilatildeo de camadas com o entupimento dos poros e a consequente formaccedilatildeo de selos sendo a intensidade das chuvas um dos principais responsaacuteveis por estas alteraccedilotildees no solo (PANINI et al 1997)

O entupimento de poros por partiacuteculas iluviadas provoca restriccedilotildees agrave infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo Na Figura 2 observa-se as curvas de infiltraccedilatildeo acumulada (IA) com suas respectivas equaccedilotildees de ajustes dos dados e Na Tabela 3 observa-se os valores meacutedios da VIB As curvas de IA expressam as alteraccedilotildees na permeabilidade do solo promovidas pela operaccedilatildeo de gradagem Atraveacutes da anaacutelise das curvas de IA (Tabela 4) constata-se a ocorrecircncia de diferenccedilas significativas entre os trecircs tratamentos (T0 T2 e T5)

Figura 2 Infiltraccedilatildeo Acumulada de aacutegua no solo (cm) em funccedilatildeo do tempo de avaliaccedilatildeo com suas

respectivas equaccedilotildees de ajustes Tabela 3 Valores meacutedios da Velocidade de Infiltraccedilatildeo Baacutesica (VIB) equaccedilatildeo de ajuste da infiltraccedilatildeo Acumulada e Coeficiente de Determinaccedilatildeo (R2)

VIB (cm h-1) Infiltraccedilatildeo Acumulada R2 T0 7880 C IA (T0) = 07209 T07211 09876 T2 22226 A IA (T2) = 51971 T0591 09803 T5 17275 B IA (T5) = 31586 T06222 09938

Tabela 4 Valores meacutedios da Infiltraccedilatildeo Acumulada nos tempos 8 25 60 100 e 130 minutos

Tratamentos Tempo (min)

8 25 60 100 130

T0 285 C 715 C 1358 C 2030 C 2433 C T2 1842 A 4028 A 6220 A 7858 A 8673 A T5 115 B 2118 B 4243 B 5630 B 6270 B

Em T0 a infiltraccedilatildeo estimada nos primeiros 2 minutos de teste eacute de 119 cm Ao final do teste a

IA apresenta cerca de 253 cm de aacutegua em 148 minutos e a VIB de 774 mm h-1 No T2 a infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo estimada nos primeiros 2 minutos eacute de 78 cm Ao final do

teste a IA apresenta cerca de 963 cm de aacutegua em 189 minutos e a VIB de 21599 mm h-1 Este aumento consideraacutevel na taxa de infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo em T2 era esperado tendo em vista que a gradagem

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Infi

ltra

ccedilatildeo

Acu

mula

da

(cm

h-1

)

Tempo (min)

T0 T2 T5

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promove a reduccedilatildeo da densidade e aumento da porosidade total do solo causa este aumento fluxo hidraacuteulico no solo quando comparado com T0 (Figura 2)

No T5 a infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo estimada nos primeiros dois minutos eacute de 49 cm Ao final do teste a IA apresenta cerca de 713 cm de aacutegua em 169 minutos e a VIB de 1698 mm h-1 Todas as VIBs satildeo consideradas muito altas segundo a classificaccedilatildeo de Mantovani et al (2009)

A reduccedilatildeo da PT e o aumento da DS observadas na camada 20-40 cm no T5 tem como consequecircncia a reduccedilatildeo da infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo As diferenccedilas da IA e VIB entre T2 e T5 podem ter ocorrido devido agrave influecircncia dos fatores edafoclimaacuteticos somados agrave instabilidade estrutural do solo promovidos pela operaccedilatildeo de gradagem jaacute que na camada 20-40 cm de profundidade haacute um aumento consideraacutevel da DS e reduccedilatildeo significativa da PT em T5 quando comparados com T0 Estes resultados evidenciam que abaixo da camada em que houve o preparo convencional as propriedades fiacutesicas apresentam comportamento inverso ao da superfiacutecie

Segundo Mermut et al (1995) a maior taxa de infiltraccedilatildeo somada agrave alta intensidade de chuva contribuem para um movimento maior das partiacuteculas e raacutepida formaccedilatildeo de selos Panini et al (1997) observaram que a reduccedilatildeo da infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo foi mais acentuada em uma terra cultivada nua e foi atribuiacutedo agrave reduccedilatildeo do tamanho dos poros alongados na camada superior Conclusatildeo

A gradagem promoveu aumento da infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo e da porosidade total bem como a reduccedilatildeo da densidade do solo em superfiacutecie dois meses apoacutes a operaccedilatildeo No entanto estes importantes benefiacutecios foram perdidos em menos de cinco meses indicando que os efeitos da operaccedilatildeo de gradagem natildeo se perpetuaram no tempo Referecircncias Bibliograacuteficas ALVARENGA R C CRUZ J C NOVOTNY E H Manejo do solo preparo convencional do solo Embrapa Milho e Sorgo Versatildeo Eletrocircnica 2ordf Ediccedilatildeo 2006 Disponiacutevel em httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem353321Preparo-convencionalpdf Acesso em 04 de janeiro de 2019 BALLONI E A SIMOtildeES J W Implantaccedilatildeo de povoamentos florestais com espeacutecies do Gecircnero Eucalyptus IPEF Circular Teacutecnica Nordm 60 1979 Disponiacutevel em httpswwwipefbrpublicacoesctecnicanr060pdf Acesso em 04 de janeiro de 2019 BRANDAtildeO V S CECIacuteLIO R A PRUSKI F F SILVA D D Infiltraccedilatildeo da aacutegua no solo 3 ed Viccedilosa UFV 2006 120p CARVALHO M C S Praacuteticas de recuperaccedilatildeo de uma pastagem degradada e seus impactos em atributos fiacutesicos quiacutemicos e microbioloacutegicos do solo 103f Tese (Doutorado em Agronomia) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz Universidade de Satildeo Paulo Piracicaba 1999 CARVALHO S R Influecircncia de dois sistemas de manejo de pastagens na compactaccedilatildeo de uma terra roxa estruturada 89f Dissertaccedilatildeo (Mestrado) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz Universidade de Satildeo Paulo Piracicaba 1976 COSTA F S ALBUQUERQUE J A BAYER C FONTOURA S M V WOBETO C Propriedades fiacutesicas de um Latossolo Bruno afetadas pelos sistemas plantio direto e preparo convencional Rev Bras Ciecircnc Solo v27 n3 2003 HU W SHAO MG WANG QJ FAN J HORTON R Temporal changes of soil hydraulic properties under different land uses Geoderma v149 p355ndash366 2009 MANTOVANI E C BERNARDO S PALARETTI L F Irrigaccedilatildeo princiacutepios e meacutetodos 3 ed Viccedilosa UFV 2009 355p MARK W S TIMOTHY R G JAME S C A Tillage effects on soil hydraulic properties in space and time State of the Science Soil amp Tillage Research v99 p4ndash48 2008 MERMUT A R LUK SH RIJMKENS M J M POESEN J W A Micromorphological and mineralogical components of surface sealing in loess soils from different geographic regions Geoderma v66 p71-84 1995 PANINI T TORRI D PELLEGRINI S PAGLIAI M SANCHIS M P S A theoretical approach to soil porosity and sealing development using simulated rainstorms Catena v31 p199-218 1997 REICHARDT K A aacutegua nos sistemas agriacutecolas Satildeo Paulo Manole 1987 188p

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REICHERT J M KAISER J M KAISER D R REINERT D J RIQUELME U F B Variaccedilatildeo temporal de propriedades fiacutesicas do solo e crescimento radicular de feijoeiro em quatro sistemas de manejo Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira v44 n3 2009 SANTOS P C T C VIEIRA L S VIEIRA M N F CARDOSO A Os solos da Faculdade de Ciecircncias Agraacuterias do Paraacute Beleacutem FCAP Informe Didaacutetico 5 1983 60p SILVA S G G Variaccedilatildeo temporal da densidade do solo e grau de compactaccedilatildeo de um Latossolo Vermelho sob plantio direto escarificado Dissertaccedilatildeo (Mestrado) Universidade de Satildeo Paulo Piracicaba 2011

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Capiacutetulo 7

OBTENCcedilAtildeO E CARACTERIZACcedilAtildeO FIacuteSICO-QUIacuteMICA DA FARINHA DE BETERRABA EM DIFERENTES TEMPERATURAS

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1

Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2 Newton Carlos Santos3

Sacircmela Leal Barros4 Amanda Priscila Silva Nascimento5

Raphael Lucas Jacinto Almeida6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande - PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III Bananeiras ndash PB victor_herberthotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Mestrando em Engenharia Quiacutemica Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande-PB

raphaelqindustrialgmailcom

Introduccedilatildeo

A beterraba (Beta vulgaris L) eacute originaacuteria da Europa pertencente agrave famiacutelia Cheopodiaceae Existem diferentes espeacutecies sendo apenas cultivadas em determinadas partes do mundo devido agraves condiccedilotildees ambientais dessas aacutereas (CFIA 2012) A produtividade meacutedia da beterraba eacute de 30 a 40 toneladas por hectare sendo no Brasil os maiores produtores os Estados de Satildeo Paulo Minas Gerais Paranaacute Santa Catarina e Rio Grande do Sul onde se encontram 42 das propriedades produtoras (GRANGEIRO et al 2007)

A beterraba de mesa ou hortiacutecola (Beta vulgaris L var crassa (Alef) J Helm) destaca-se dentre as hortaliccedilas por sua composiccedilatildeo nutricional sobretudo em accediluacutecares e pelas formas de consumo da raiz tuberosa aleacutem das folhas (AQUINO et al 2006) A beterraba eacute uma importante espeacutecie oleriacutecola que apresenta as raiacutezes como o mais importante produto comercial Nos uacuteltimos dez anos pode-se observar um aumento crescente na procura por esta hortaliccedila tanto para utilizaccedilatildeo nas induacutestrias de conservas e alimentos infantis como para consumo in natura (SOUZA et al 2003)

Aleacutem da grande quantidade de accediluacutecares a beterraba destaca-se pelos teores de sais minerais e vitaminas A B1 B2 e C aleacutem do alto valor nutricional e conteuacutedo de vitaminas e minerais como K Na Fe Cu e Zn (FERREIRA amp TIVELLI 1990) Ela se destaca como uma das hortaliccedilas mais ricas em ferro tanto nas raiacutezes quanto nas folhas A coloraccedilatildeo caracteriacutestica eacute resultante de pigmentos denominados betalaiacutenas os quais satildeo semelhantes agraves antocianinas e flavonoacuteides (BRAGA 1981)

Esta substacircncia eacute um oacutetimo antioxidante natural que age contra o envelhecimento celular e reduz o risco de alguns tipos de cacircncer (KLUGE et al 2006) As betalaiacutenas satildeo pigmentos soluacuteveis em aacutegua importantes na dieta humana por agirem como antioxidantes no combate aos radicais livres e na proteccedilatildeo contra algumas doenccedilas relacionadas ao stress oxidativo (KANNER et al 2001 STRACK et al 2003)

Pesquisas indicam que o consumo de vegetais previne uma seacuterie de doenccedilas entre elas as ligadas ao coraccedilatildeo e alguns tipos de cacircnceres (PITALUA et al 2010) As betalaiacutenas satildeo encontradas principalmente na ordem de vegetais Centrospermeae a qual pertence agrave beterraba (Beta vulgaris) que constitui excelente fonte de pigmentos e em algumas variedades contecircm valores superiores a 200 mg por 100g do produto fresco o que representa conteuacutedo de soacutelidos soluacuteveis superior a 2 (HENRY 1996)

As betalaiacutenas pigmento da beterraba eacute totalmente instaacutevel em determinadas faixas de pH atividade de aacutegua temperatura e na presenccedila e ausecircncia de luz Por isso controlar estes paracircmetros tanto in natura quanto processada eacute extremamente importante (DRUNKLER et al 2004)

Devido a perecibilidade deste tipo de alimento deve-se utilizar algum tipo de processamento para que o mesmo tenha uma maior vida uacutetil Uma das formas de minimizar a perda de alimentos

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pereciacuteveis eacute atraveacutes da secagem do alimento que consiste num processo de retirada do maacuteximo de aacutegua contida no produto visando preservar a sua qualidade (PALACIN et al 2005) A forma de farinha constitui boa opccedilatildeo tecnoloacutegica de aproveitamento da mateacuteria-prima e como fonte nutricional para possiacuteveis formulaccedilotildees de produtos alimentiacutecios (CAPELLA et al 2009)

Neste sentido a produccedilatildeo da farinha de vegetais atraveacutes da secagem pode ser uma alternativa para o reaproveitamento do vegetal natildeo conforme e para a agregaccedilatildeo de valor comercial ao produto (ENGEL et al 2016) Considera-se como farinha o produto obtido pela moagem da parte comestiacutevel de vegetais podendo sofrer previamente processos tecnoloacutegicos adequados Para ser considerada farinha o produto deve apresentar uma umidade inferior ao teor de 15 (ANVISA 1978)

A eliminaccedilatildeo da umidade por processos de secagem permite a reduccedilatildeo de peso e geralmente tambeacutem eacute acompanhada de diminuiccedilatildeo de volume fato que incide na reduccedilatildeo dos custos de transporte embalagem e armazenamento de produtos desidratados sendo estes fatores de estiacutemulo para a sua produccedilatildeo e sua comercializaccedilatildeo (FELLOWS 1994)

Apoacutes a desidrataccedilatildeo eacute possiacutevel a obtenccedilatildeo de farinha depois de serem submetidos a um processo de trituraccedilatildeo ou moagem A moagem e a trituraccedilatildeo satildeo operaccedilotildees unitaacuterias de reduccedilatildeo de tamanho dos alimentos soacutelidos pela aplicaccedilatildeo de forccedilas de impacto compressatildeo ou abrasatildeo (ARAUacuteJO FILHO et al 2011)

Os paracircmetros de controle podem variar de acordo com o processo mas em geral a temperatura tempo de secagem e a dimensatildeo do alimento satildeo fatores que influenciam em qualquer processo de secagem pois exercem efeitos sobre a taxa de secagem teor de umidade final e encolhimento do produto caracteriacutesticas estas relacionadas com a preservaccedilatildeo e qualidade do alimento (BORGES et al 2008)

Nesse sentido o presente trabalho tem como objetivo caracterizar os paracircmetros fiacutesico-quiacutemicos de teores de umidade soacutelidos totais atividade de aacutegua cinzas proteiacutenas lipiacutedeos e carboidratos da farinha de beterraba submetida a diferentes temperaturas de secagem como tambeacutem avaliar os efeitos da temperatura de secagem sobre esses mesmo paracircmetros a fim de agregar valor as farinhas de beterraba obtidas Material e Meacutetodos

O presente trabalho foi desenvolvido no Laboratoacuterio de Engenharia de Alimentos (LEA) e no Laboratoacuterio de Secagem (LS) ambos localizados no Centro de Recursos Naturais e Tecnologia (CTRN) da Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande ndash Paraiacuteba

As beterrabas foram adquiridas na feira de livre da cidade de Campina GrandendashPB e foram transportadas para o laboratoacuterio (LEA) onde inicialmente foram lavadas em aacutegua clorada a 25 e enxaguadas com aacutegua corrente da rede de abastecimento De forma manual as beterrabas foram descascadas com auxiacutelio de facas domeacutesticas e posteriormente cortadas em fatias de forma a facilitarem o processo de remoccedilatildeo de aacutegua

As amostras foram colocadas em bandejas de accedilo inoxidaacutevel e uniformemente espalhadas formando uma camada fina e submetidas ao processo de secagem em estufa com circulaccedilatildeo de ar com velocidade de 15 ms na temperatura de 50degC (T2) 60degC (T3) e 70degC (T4) Apoacutes desidratadas as amostras foram trituradas em moinho de facas onde ficaram com texturas de farinha com granulometria irregular Em seguida empacotadas e armazenadas em embalagens laminadas e seladas a vaacutecuo

As beterrabas in natura (T1) e desidratadas (T2 T3 e T4) foram analisadas quanto aos teores de umidade soacutelidos totais atividade de aacutegua cinzas e proteiacutenas de acordo com BRASIL (2008) O teor de lipiacutedeos foi realizado atraveacutes do meacutetodo de Folch et al (1957) Meacutetodos analiacuteticos

A anaacutelise do Teor de umidade e soacutelidos Totais foi realizada em estufa (marca TECNAL modelo TE- 3932) pela teacutecnica de secagem gravimeacutetrica a 105⁰C por 24 horas (BRASIL 2008)

Atividade de Aacutegua (Aw) - a atividade de aacutegua foi determinada atraveacutes de leitura direta da amostra na temperatura de 25degC em higrocircmetro Aqua-Lab

Teor de cinzas - quantificado por gravimetria apoacutes incineraccedilatildeo em mufla (marca FORNETEC modelo F1 - DM Monofaacutesico) a 550⁰C O meacutetodo de baseia na perda de peso que ocorre quando o produto eacute incinerado a 550⁰C com destruiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica (BRASIL 2008)

Teor de proteiacutenas - realizado atraveacutes da quantidade de nitrogecircnio da amostra por digestatildeo Kjeldahl As trecircs etapas importantes para a determinaccedilatildeo de proteiacutenas satildeo digestatildeo onde a amostra eacute

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submetida a altas temperaturas juntamente com a mistura cataliacutetica em um digestor (marca TECNAL modelo TE 007A) destilaccedilatildeo realizada em destilador (marca TECNAL modelo TE 007A) com Hidroacutexido de Soacutedio concentrado e por fim titulaccedilatildeo onde o nitrogecircnio eacute transformado em amocircnia resultando em g de protiacutedios e se aplicando um fator de 625 (BRASIL 2008)

Teor de lipiacutedeos - realizada empregando clorofoacutermio e metanol As vantagens sobre a maioria dos meacutetodos eacute que se consegue a extraccedilatildeo e purificaccedilatildeo dos lipiacutedios pela mistura de solventes (FOLCH et al 1957)

Teor de carboidratos - O valor de carboidratos totais incluindo fibras foi obtido por diferenccedila centesimal com a soma dos resultados encontrados em percentagem de umidade cinzas proteiacutenas e lipiacutedeos conforme apresentado na Equaccedilatildeo (1) (BRASIL 2008)

Carboidratos totais (g100g) = 100 ndash [umidade + cinzas +proteiacutenas + lipiacutedeos] Eq [1] Anaacutelise estatiacutestica

Foi realizada para os dados experimentais em triplicata e os resultados foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia de fator uacutenico (ANOVA) de 5 de probabilidade e os resultados qualitativos significativos foram submetidos ao teste de Tukey adotando-se o mesmo niacutevel de 5 de significacircncia Para o desenvolvimento das anaacutelises estatiacutesticas o software STATISTICA versatildeo 10 Resultados e Discussatildeo

Na Figura 1 estatildeo apresentados os dados referentes aos teores de umidade e soacutelidos totais para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

Figura 1 Valores obtidos para os teores de umidades e soacutelidos totais expressos em (g100g) para os

tratamentos (T1 T2 T3 e T4) Para o teor de umidade o valor encontrado para ambas as farinhas se encontram dentro do valor

maacuteximo estipulado pela legislaccedilatildeo (BRASIL 2005) para farinhas que eacute de 150 g100g Estatisticamente os tratamentos diferiram significativamente entre si no qual houve uma diminuiccedilatildeo do teor de umidade de 7918g100g entre o tratamento (T1) e (T4) O teor de umidade constatado eacute inversamente proporcional agrave temperatura aplicada ou seja quanto maior a temperatura de secagem menor o teor de umidade na farinha obtida

Basetto et al (2011) ao analisarem a farinha de beterraba desidratada na temperatura de 100degC obtiverem teor de umidade de (372g100g) Os resultados do presente trabalho estatildeo proacuteximos aos obtidos por Nunes et al (2017) que obtiveram os seguintes teores de umidade para os resiacuteduos de abacaxi apoacutes secagem 925g100g (50degC) 712g100g (60degC) e 541g100g (70degC) Alcacircntara et al (2012) ao obterem farinhas na temperatura de 55degC do peduacutenculo de caju e da casca do maracujaacute as mesmas apresentaram teor de umidade respectivamente de 1473g100g e 604g100g Em estudos

124d

889c 9013b

9158a876a

111b 987c

842d

000

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

T1 T2 T3 T4Tratamentos

Soacutelidos Totais (g100g)

Umidade (g100g)

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

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Silva e Souza (2017) obtiveram uma umidade de 1006 para farinha de resiacuteduo de jamelatildeo obtida por secagem a 60degC temperatura estaacute proacutexima a temperatura estudada no presente trabalho

Verifica-se que a quantidade de soacutelidos totais eacute maior quando utilizado temperaturas mais altas tratamento (T4) apresentando 9158g100g Tal crescimento eacute causado pela reduccedilatildeo no teor de aacutegua no entanto todos os tratamentos avaliados apresentam diferenccedila significativa entre si

Os teores de umidade apresentam uma diferenccedila miacutenima significativa de 0378 e coeficiente de variaccedilatildeo de 048 entre os tratamentos no entanto os teores de soacutelidos totais apresentam uma proximidade na diferenccedila miacutenima significativa (03705) visto que estes dois paracircmetros apresentam uma correlaccedilatildeo Estatisticamente o teor de soacutelidos totais apresenta coeficiente de variaccedilatildeo inferior sendo este de 020

Na Figura 2 estatildeo apresentados os dados referentes a atividade de aacutegua para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

Figura 2 Valores obtidos para atividade de aacutegua dos tratamentos (T1 T2 T3 e T4)

A atividade de aacutegua eacute uma das principais propriedades quando se considera as etapas de

processamento conservaccedilatildeo e armazenamento de alimentos Para assegurar o tempo de conservaccedilatildeo e garantir qualidade eacute preciso ter conhecimento da atividade de aacutegua do produto desidratado Oliveira (2012) classifica como produtos de umidade intermediaacuteria aqueles que apresentam atividade de aacutegua

entre 06 e 085 e produtos com baixa umidade satildeo aqueles que apresentam valores de atividade de aacutegua

ateacute 06 Sendo assim pode-se classificar a beterraba in natura como de alta umidade pois apresenta

atividade de aacutegua de 0903 havendo diferenccedila miacutenima significativa entre os tratamentos avaliados de 00205 com coeficiente de variaccedilatildeo de 201 Conforme observa-se na Figura 2 na medida em que se teve um aumento na temperatura esta trouxe consigo uma reduccedilatildeo na atividade de aacutegua sendo assim classificando os tratamentos (T2 T3 e T4) como produtos de baixa umidade A disponibilidade de aacutegua nos alimentos daacute condiccedilotildees para o crescimento microbiano e a ocorrecircncia de reaccedilotildees quiacutemicas e enzimaacuteticas (SILVA 2017)

Na Figura 3 estatildeo apresentados os dados referentes ao teor de cinzas para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

0903a

0425b0389c

0201d

000

010

020

030

040

050

060

070

080

090

100

T1 T2 T3 T4Tratamentos

Atividade de aacutegua

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

77

Figura 3 Valores obtidos para o teor de cinzas expressos em (g100g) para os tratamentos (T1 T2 T3

e T4) Observa-se que o aumento do teor de cinzas eacute proporcional agrave temperatura onde a amostra que

foi submetida a uma temperatura mais elevada no processo apresentando um maior teor de cinzas de 399g100g enquanto a amostra que foi exposta a uma temperatura mais branda apresenta 237g100g de cinzas

Moreno (2016) em seus estudos com farinha dos resiacuteduos de manga obteve um teor de cinzas de 342 g100g valor proacuteximo ao obtido no tratamento (T3) do presente estudo Basetto et al (2017) ao utilizarem a temperatura de 100degC para obtenccedilatildeo da farinha de beterraba a mesma apresenta teor de cinzas de 671g100g Borges et al (2009) ao desidratarem a casca da banana verde na temperatura de 70degC obtiveram 259 g100g

Observa-se na Figura 3 que entre a amostra in natura (T1) e o tratamento (T4) haacute um ganho de 255g100g com uma diferenccedila miacutenima significativa de 0292 entre as meacutedias dos tratamentos para este paracircmetro com coeficiente de variaccedilatildeo de 391 No entanto todos os tratamentos diferem ente si ao teste de Tukey ao niacutevel de 5 de probabilidade

Na Figura 4 estatildeo apresentados os dados referentes ao teor de proteiacutenas para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

144d

237c

363b

399a

000

050

100

150

200

250

300

350

400

450

T1 T2 T3 T4

Tratamentos

Cinzas (g100g)

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

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Figura 4 Valores obtidos para o teor de proteiacutenas expressos em (g100g) para os tratamentos (T1 T2

T3 e T4) O teor de proteiacutenas apresenta diferenccedila significativa entre os tratamentos analisados O

tratamento (T4) apresenta o menor valor de proteiacutenas (160 g100g) fato este esperado devido que altas temperaturas provocam a degradaccedilatildeo das proteiacutenas Os valores obtidos no presente trabalho satildeo inferiores aos obtidos por Garmus et al (2009) na farinha da casca da batata inglesa (25 g100g) e superiores aos obtidos por Silva e Souza (2017) para farinha da casca de jamelatildeo (080 g100g) Para este mesmo paracircmetro haacute uma diferenccedila miacutenima significativa de 0238 com coeficiente de variaccedilatildeo 475 entre os tratamentos avaliados

Na Figura 5 estatildeo apresentados os dados referentes ao teor de lipiacutedeos para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

Figura 5 Valores obtidos para o teor de lipiacutedeos expressos em (g100g) para os tratamentos (T1 T2

T3 e T4) Em relaccedilatildeo ao teor lipiacutedico os tratamentos (T1 T2 T3 e T4) apresentam diferenccedila miacutenima

significativa de 0264 com coeficiente de variaccedilatildeo de 770 Agrave medida que se aumentou a temperatura de secagem houve um pequeno aumento do teor lipiacutedico em ateacute 135g100g Os valores obtidos no presente trabalho melhor se aproximam ao obtido para farinha de berinjela (185g100g) por Scorsatto et al (2017) e superior ao obtido para farinha de beterraba (036g100g) por Croceti et al (2016)

238a

190b

179bc

160c

100

120

140

160

180

200

220

240

260

T1 T2 T3 T4Tratamentos

Proteiacutenas (g100g)

072d

106c

138b

207a

000

050

100

150

200

250

T1 T2 T3 T4Tratamentos

Lipiacutedeos (g100g)

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

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A determinaccedilatildeo de lipiacutedios torna-se importante pois os lipiacutedios desempenham papel importante na qualidade do alimento contribuindo com atributos como textura sabor e valor caloacuterico (ALMEIDA et al 2018)

Na Figura 6 estatildeo apresentados os dados referentes ao teor de carboidratos para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

Figura 6 Valores obtidos para o teor de lipiacutedeos expressos em (g100g) para os tratamentos (T1 T2

T3 e T4) Os resultados obtidos em relaccedilatildeo ao teor de carboidrato totais satildeo relativamente elevados

variando de 8556g100g (T2) a 8392g100g (T4) no qual a anaacutelise de carboidratos totais estaacute inclusa o teor de fibras totais evidenciam que a farinha da beterraba eacute um poacute com alto teor de fibras natildeo havendo diferenccedila significativa entre os tratamentos (T2 T3 e T4) no entanto quando comparado ao tratamento (T1) haacute uma diferenccedila miacutenima significativa de 0673 entre as meacutedias dos tratamentos

Basetto et al (2011) ao fabricarem cookies elaborados com farinha de beterraba concluiacuteram que a utilizaccedilatildeo da mesma eacute uma alternativa viaacutevel sendo rica fonte de antocianinas e poderoso antioxidante Aleacutem dos cookies terem sido bem aceitos pelo puacuteblico tornando uma excelente opccedilatildeo pois agrega valor ao produto aleacutem de manter as propriedades funcionais desejaacuteveis

Teixeira et al (2017) ao elaborarem cookies adicionados de farinha da casca de beterraba concluiacuteram que a adiccedilatildeo de 1875 de farinha de casca de beterraba em cookies proporcionou um aumento no aporte de cinzas e fibras poreacutem reduziu o teor de umidade lipiacutedios e calorias melhorando o perfil nutricional do produto

Conclusatildeo A partir dos resultados apresentados pode-se concluir que a caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica das farinhas de beterraba atendeu a legislaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao teor de umidade fator que deve ser levado em consideraccedilatildeo jaacute que interfere na conservaccedilatildeo do produto final As demais anaacutelises efetuadas tambeacutem apresentaram valores propiacutecios agrave viabilidade das farinhas aleacutem de apresentarem valores semelhantes aos obtidos por outros autores ao trabalharem com vaacuterios subprodutos oriundos de frutas e vegetais Para o teor de soacutelidos totais cinzas e de lipiacutedeos houve um aumento quando se aplicou temperaturas mais altas

Os resultados obtidos em relaccedilatildeo ao teor de carboidrato totais foram relativamente elevados evidenciando que a farinha de beterraba eacute um poacute com alto teor de fibras Foi perceptiacutevel que a farinha de beterraba eacute uma alternativa viaacutevel podendo ser utilizada para o enriquecimento e desenvolvimento de novos produtos alimentiacutecios

784b

8356a 8332a

8392a

000

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

T1 T2 T3 T4

Tratamentos

Carboidratos (g100g)

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Agradecimentos Ao CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico) pela bolsa de

doutorado ao primeiro autor e a CAPES (Agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado do segundo e demais autores Referecircncias ALCAcircNTARA S R SOUSA C A B ALMEIDA F A C GOMES J P Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica das farinhas do peduacutenculo do caju e da casca do maracujaacute Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais v14 n Especial p473-478 2012 ALMEIDA R L J SANTOS N C LUIZ M R PEREIRA T S Viabilidade da adiccedilatildeo do resiacuteduo seco da casca de abacaxi para fabricaccedilatildeo de cookie funcional In Congresso Nacional de Pesquisa e Ensino em Ciecircncias 3 2018 Campina Grande Anais Campina Grande 2018 AQUINO L A PUIATTI M PEREIRA P R G PEREIRA F H F LADEIRA I R CASTRO M R S Produtividade qualidade e estado nutricional da beterraba de mesa em funccedilatildeo de doses de nitrogecircnio Hortic Bras v24 n2 p199-203 2006 ARAUacuteJO FILHO D G EIDAM T BARSOTO A V RAUPP D S Processamento de produto farinaacuteceo a partir de beterrabas submetidas agrave secagem estacionaacuteria Acta Scientiarum Agronomy n2 v33 p207-214 2011 BASETTO R Z SAMULAK R MISUGI C T BARANA A C BIANCARDI C R Flour of beetroot residue usage like feature for cookies manufacture Revista Techonoeng 3 ed 2011 BORGES A M PEREIRA J LUCENA E M P Caracterizaccedilatildeo da farinha de banana verde Ciecircncias e Tecnologia dos Alimentos v29 n2 p333-339 2009 BRAGA C S Grande manual de agricultura pecuaacuteria e receituaacuterio industrial 4 ed Porto Alegre Globo 1981 BRASIL Agecircncia Nacional de Vigilacircncia Sanitaacuteria Resoluccedilatildeo nordm263 de 2005 Aprova o Regulamento Teacutecnico para Produtos de Cereais Amidos Farinhas e Farelos Disponiacutevel em lthttpswwwsauderjgovbrcomumcodeMostrarArquivophpC=MjIwMw2C2Cgt Acesso em 14 ago 2018 CANADIAN FOOD INSPECTION AGENCY The Biology of Beta Vulgaris L (Sugar Beet) Disponiacutevel em httpwwwinspectiongccaplantsplants-with-novel-traitsapplicantsdirective-94-08biology-documentsbeta-vulgaris-l-eng13307253739481330725437349 Acesso em 02012019 CAPELLA A C V PENTEADO P T P S BALBI M E Semente de Araucaacuteria Angustifolia aspectos morfoloacutegicos e composiccedilatildeo quiacutemica da farinha Boletim da CEPPA v27 n1 p135-142 2009 CROCETI A OGLEARI C H GOMES G SARE I CAMPOS F R BALBI M E Determining the chemical composition based on two drying methods to beetroot (beta vulgaris l Famiacutelia aranthaceae) flour production Visatildeo Acadecircmica v17 n4 2016 ENGEL B BACCAR N M MARQUARDT L OLIVEIRA M S R ROHLFES A L B Tecnologias de atomizaccedilatildeo e desidrataccedilatildeo alternativas para a produccedilatildeo de farinhas a partir de vegetais Revista Jovens Pesquisadores v 6 n 1 p 31-44 2016 FELLOWS P Tecnologia del processado de los alimentos princiacutepios y praacutecticas Traducido por F J S Trepat Zaragoza Acribis 1994 549p FERREIRA M D TIVELLI S W Cultura da beterraba Recomendaccedilotildees gerais 3 ed Guaxupeacute COOXUPEacute 1990 14p Boletim Teacutecnico Olericultura 2 FOLCH J LESS M STANLEY S A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues J Biol Chem v226 n497 1957 GARMUS T T BEZERRA J R M V RIGO M CORDOVA K R V Elaboration of cookie with potato skin flour (Solanum tuberosum L) Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial v3 n2 p56-65 2009 HENRY B S Natural food colours In HENDRY G A F HOUGHTON J D (Ed) Natural food colorants 2 ed Glasgow Blackie Academic and Professional 1996 p40-79 IAD Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p KLUGE R A COSTA C A VITTI M C D ONGARELLI M G JACOMINO A P MORETTI C L Armazenamento refrigerado de beterraba minimamente processada em diferentes tipos de corte Ciecircncia Rural v36 n1 p263-270 2006 GRANGEIRO L C NEGREIROS M Z SOUZA B S AZEVEcircDO P E OLIVEIRA S L MEDEIROS M P Acuacutemulo e exportaccedilatildeo de nutrientes em beterraba Ciecircncia Agrotec v31 n2 2007

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

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KANNER J HAREL S GRANIT R Betalains - A New Class of Deitary cationized antioxidants Jornal of Agricultural and Food Chemistry v49 n11 p5178-5185 2001 MORENO J S Obtenccedilatildeo caracterizaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo de farinha de resiacuteduos de frutas em cookies 82f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Ciecircncias dos Alimentos) Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia Itapetinga ndash BA 2016 NUNES J S LINS A D F GOMES J P SILVA W P SILVA F B Influecircncia da temperatura de secagem nas propriedades fiacutesico-quiacutemica de resiacuteduos abacaxi Revista Agropecuaacuteria Teacutecnica v1 n1 p41-46 2017 OLIVEIRA G S Aplicaccedilatildeo do processo de liofilizaccedilatildeo na obtenccedilatildeo de cajaacute em poacute avaliaccedilatildeo das caracteriacutesticas fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas e higroscoacutepicas 83f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Ciecircncia e Tecnologia de Alimentos) Universidade Federal do Cearaacute Fortaleza 2012 SCORSATTO M PIMENTEL A C SILVA A J R SABALLY K ROSA G OLIVEIRA G M M Assessment of bioactive compounds physicochemical composition and in vitro antioxidant activity of eggplant flour International Journal of Cardiovascular Sciences v30 n3 p235-242 2017 SILVA A K N BECKMAN J C DA CRUZ RODRIGUES A M DA SILVA L H M Composiccedilatildeo nutricional e capacidade antioxidante da polpa de Accedilaiacute (Euterpe oleracea M) Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial v11 n1 p2205-2216 2017 SILVA S S SOUZA S M A Aproveitamento da casca e polpa de Jamelatildeo (Syzygium Cumini Lamarck) para produccedilatildeo de farinha com potencial antioxidante para uso em barra de mel contendo derivados de mandioca e cereal In Seminaacuterio de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica 21 2017 Feira de Santana AnaisFeira de SantanandashBA 2017 SOUZA R J de FONTANETTI A FIORINI C V A ALMEIDA K de Cultura da beterraba cultivo convencional e cultivo orgacircnico Lavras UFLA 2003 37p STRACK D VOGT T SCHLIEMANN W Recent advances in betalain research Phytochemistry v62 p247-269 2003 TEIXEIRA F SANTOS M M R CANDIDO C J SANTOS E F NOVELLO D Cookies adicionados de farinha da casca de beterraba anaacutelise fiacutesico-quiacutemica e sensorial entre crianccedilas Revista da Universidade Vale do Rio Verde v15 n1 p472-488 2017 USDA United States Department of Agriculture Agricultural Research Service National Nutrient Database for Standard Reference Release 27 2014 Disponiacutevel em httpsndbnalusdagovndb Acesso em 03012019

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

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Capiacutetulo 8

ANAacuteLISE MULTITEMPORAL DA COBERTURA DO SOLO DO PARQUE ESTADUAL DO UTINGA BELEacuteM PARAacute

Nilza Martins de Queiroz Xavier1

Alberto Bentes Brasil Neto2 Arllen Eacutelida Aguiar Paumgartten3

Josiane Martins de Queiroz Xavier Silveira4

12Professores EBTT IFPACampus Oacutebidos nilzaxavierifpaedubr albertonetoifpaedubr

3Professora EBTT IFPACampus Breves arllenaguiarifpaedubr 4Acadecircmica em Licenciatura em Matemaacutetica UFPACampus Castanhal josianexvgmailcom

Introduccedilatildeo

O Parque Estadual do Utinga (PEUt) abrange uma aacuterea de 1393088 ha e foi criado com o objetivo de proteger os mananciais de abastecimento de aacutegua da regiatildeo metropolitana de Beleacutem (PARAacute 2013) Localizado em uma aacuterea urbana da capital paraense o espaccedilo tem como marca uma grande e eacute muito utilizado em atividades de educaccedilatildeo Ambiental e ecoturismo como trilhas passeios e caminhadas

O parque eacute uma aacuterea de proteccedilatildeo integral em que conforme a Lei 690281 que dispotildee sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental sendo portanto uma aacuterea representativa dos ecossistemas brasileiros destinadas agrave realizaccedilatildeo de pesquisas baacutesicas e aplicadas de Ecologia agrave proteccedilatildeo do ambiente natural e ao desenvolvimento da educaccedilatildeo conservacionista (PARAacute 2013)

A problemaacutetica desta unidade de conservaccedilatildeo eacute decorrente da accedilatildeo e expansatildeo histoacuterica de atividades antroacutepicas ocorridas ao seu redor Menezes et al (2013) afirmam que a ocupaccedilatildeo desordenada nos arredores do PEUt e outras atividades relacionadas a pressatildeo urbana desencadeou processos de degradaccedilatildeo do solo e poluiccedilatildeo de seus cursos drsquoaacutegua O desmatamento e a poluiccedilatildeo satildeo ameaccedilas constantes para o abastecimento de aacutegua da regiatildeo metropolitana de Beleacutem isso porque eacute real o perigo de assoreamento do lago e agrave conservaccedilatildeo da biodiversidade do parque

O monitoramento da cobertura do solo eacute um aspecto fundamental para o controle dos impactos ambientais promovidos por accedilotildees antroacutepicas ao redor do parque possibilitando o aumento da eficiecircncia na gestatildeo da Unidade de Conservaccedilatildeo do Utinga (BRASIL NETO et al 2014) Poreacutem a grande extensatildeo e a vulnerabilidade agraves pressotildees urbanas ao redor do parque torna difiacutecil um controle concreto e eficaz do mesmo o que exige a adoccedilatildeo de novos meacutetodos de controle do patrimocircnio Estima-se que cerca de 131253 habitantes residem imediatamente ao entorno do PEUt (PARAacute 2013)

Neste contexto as teacutecnicas de sensoriamento remoto tecircm sido bastante eficazes no monitoramento das alteraccedilotildees na cobertura dos solos tendo como vantagem a rapidez simplicidade e eficiecircncia na obtenccedilatildeo de informaccedilotildees digitais Outra grande vantagem eacute o monitoramento de aacutereas extensas com baixos custos a qual torna a sua utilizaccedilatildeo uma ferramenta indispensaacutevel para controle de atividades que podem provocar algum dano para o parque do Utinga como invasatildeo irregular desmatamento despejo de lixo etc

Desta forma o objetivo deste trabalho eacute realizar uma anaacutelise da dinacircmica da cobertura vegetal e uso do solo no Parque Estadual do Utinga nos anos de 1984 1999 e 2013 por meio do processamento digital de imagens Material e Meacutetodos

O estudo foi realizado no Parque Estadual do Utinga (Figura 1) localizado entre os municiacutepios de Beleacutem e Ananindeua estado do Paraacute Brasil (1deg2740 S e 48deg2659 W) O clima do tipo Afi de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen temperatura meacutedia de 25degC em fevereiro e 26degC em novembro e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 2834mm (FAPESPA 2016)

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

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Figura 1 Localizaccedilatildeo do Parque Estadual do Utinga

No Parque Estadual do Utinga haacute a ocorrecircncia dos solos Latossolo Amarelo Distroacutefico de textura

meacutedia Plintossolo Peacutetrico concrecionaacuterio Plintossolo Haacuteplico de textura meacutedia e Gleissolo de textura argilosa a muito argilosa (PARAacute 2013) A topografia do parque eacute plana a suave ondulada constituiacuteda por tabuleiros terraccedilos e vaacuterzeas

Para o desenvolvimento deste trabalho foram adquiridas imagens orbitais do sateacutelite LANDSAT-5 oacuterbitaponto 22462 bandas 3 4 e 5 (RGB) do sensor TM resoluccedilatildeo espacial de 30 metros dos anos 1984 e 1999 por meio do site do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais ndash INPE A imagem de 2013 foi oriunda do sateacutelite LANDSAT 8 oacuterbitaponto 22462 bandas 6-5-4 (RGB) do sensor Operacional Terra Imager (OLI) resoluccedilatildeo especial de 30 metros obtida no site Earth Explorer Posteriormente as imagens foram submetidas ao recorte nas dimensotildees do Parque na etapa de preacute-processamento das imagens conforme as coordenadas descritas no Plano de Manejo do Parque do Utinga (PARAacute 2013)

No que se refere agrave etapa de processamento das imagens foi efetuada a classificaccedilatildeo supervisionada pelo algoritmo da Maacutexima Verossimilhanccedila e a determinaccedilatildeo das classes de uso e cobertura do solo da seguinte forma Vegetaccedilatildeo densa ndash fragmento de Floresta Ombroacutefila Densa de Terra Firme e de Vaacuterzea e fragmentos de florestas em estaacutegio avanccedilado de sucessatildeo ecoloacutegica) Floresta secundaacuteria Vegetaccedilatildeo rasteira (herbaacuteceas) DegradadaAntropizada (Construccedilotildees e aacutereas com pavimentaccedilatildeo asfaacuteltica e solo exposto) macroacutefitas e Outras (corpos drsquoaacutegua e outros)

Posteriormente foi realizada a poacutes-classificaccedilatildeo por meio da computaccedilatildeo da aacuterea ocupada por cada classe preacute-determinada O software utilizado no preacute-processamento das imagens orbitais foi o ArcGis 93 Jaacute a etapa de processamento foi realizada no software Environment for Visualizing Images (Envi) versatildeo 45

Resultados e Discussatildeo

Os valores referentes agrave quantificaccedilatildeo das classes temaacuteticas Floresta Densa Capoeira Vegetaccedilatildeo Rasteira Aacuterea degradaAntropizada e Macroacutefitas assim como a imagem de classificaccedilatildeo da cobertura do solo do Parque Estadual do Utinga podem ser observados na Figura 2 e na Tabela 1 respectivamente

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

84

Figura 2 Mapa de classificaccedilatildeo do Parque Estadual do Utinga (A) ano 1984 (B) ano 1999 e (C) ano de

2013

A classe Floresta Densa apresenta 329 km2 em 1984 aumentando para 436 km2 e 448 km2 em 1999 e 2013 respectivamente No que se refere agrave classe capoeira observandashse um aumento entre os anos de 1984 a 2013 sendo que em 1984 a aacuterea total desta classe era de 351 km2 passando para 465 e 552 km2 nos anos de 1999 e 2013 Estes resultados evidenciam o aumento da regeneraccedilatildeo natural nas florestas sob diferentes estaacutegios sucessionais De acordo com PARAacute (2013) as florestas secundaacuterias encontradas no Parque Estadual do Utinga se encontram em avanccedilado processo de recuperaccedilatildeo Ao

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realizar um levantamento floriacutestico da Floresta secundaacuteria do parque do Utinga Rocha et al (2012) observaram uma floresta com caracteriacutesticas de ambiente em sucessatildeo

Tabela 1 Quantificaccedilatildeo das classes de vegetaccedilatildeo do Parque Estadual do Utinga Beleacutem Paraacute

Classes 1984 1999 2013

km2 km2 km2 Floresta Densa 330 237 436 313 448 322

Floresta Secundaacuteria 351 252 465 334 552 396 Veg Rasteira 104 740 075 54 065 46

DegradadaAntropizada 270 194 136 98 060 44 Macroacutefitas 0 0 0 0 020 14

Outros 339 243 281 202 248 178

Para a vegetaccedilatildeo rasteira observa-se que haacute uma reduccedilatildeo de 039 km2 entre os anos de 1984 e 2013 No ano de 1984 o parque apresentava 104 km2 aproximadamente 744 da aacuterea total em virtude da ocorrecircncia de atividades agropecuaacuterias a qual reduziu para 075 e 065 km2 nos anos de 1999 e 2013 respectivamente Isto pode ser atribuiacutedo ao processo de regeneraccedilatildeo natural na qual as aacutereas de vegetaccedilatildeo rasteira datildeo lugar a florestas em estaacutegio inicial de sucessatildeo ecoloacutegicas (florestas secundaacuterias)

Estas mudanccedilas ocorridas na vegetaccedilatildeo devem ao fato que o parque do Utinga passou a ser uma unidade de proteccedilatildeo integral com o Decreto Estadual Nordm 13302008 o qual natildeo pode ser habitado pelo homem e nem ser utilizado para uso direto como atividades agriacutecolas Portanto quaisquer atividades que promova alguma ameaccedila agrave biodiversidade do parque eacute proibida por lei O aumento das classes de vegetaccedilatildeo densa e capoeira somado agrave reduccedilatildeo da vegetaccedilatildeo rasteira pode estar relacionada com a maior vigor da legislaccedilatildeo no intuito de proteger os mananciais de abastecimento da regiatildeo metropolitana de Beleacutem

Poreacutem a situaccedilatildeo do Parque Estadual do Utinga eacute especialmente preocupante em virtude de sua grande vulnerabilidade mediante agrave pressatildeo urbana especialmente no caso de mananciais sujeitos ao lanccedilamento de esgotos advindos de diversos pontos da cidade Somado a isso historicamente uma seacuterie de atividades econocircmicas ocasionaram uma grande devastaccedilatildeo ambiental resultando em diversos pontos com ocorrecircncia de aacutereas muito degradas (BORDALO 2006)

Observa-se que em 1984 a extensatildeo de aacutereas com indiacutecios de degradaccedilatildeo ou accedilatildeo de atividades antroacutepicas como moradias pistas solo exposto etc apresenta 27 km2 cerca de 1938 da aacuterea total do parque No entanto haacute uma boa reduccedilatildeo destas aacutereas ao longo dos anos 139 e 06 km2 em 1999 e 2013 Observa-se que haacute ocorrecircncia de locais que necessitam de intervenccedilatildeo principalmente visando a recuperaccedilatildeo de aacutereas degradadas De acordo com PARAacute (2013) cerca de 13 da aacuterea do Parque Estadual do Utinga encontra-se em avanccedilado estaacutegio de degradaccedilatildeo e ocorrem principalmente agraves margens dos Lagos Bolonha e Aacutegua Preta

No ano de 2013 foi observada uma nova classe no parque do Utinga as macroacutefitas ocupando cerca de 02 km2 cerca de 143 da aacuterea total do Parque Estadual do Utinga Estes resultados satildeo indicadores de degradaccedilatildeo ambiental nos mananciais de abastecimento (MENEZES et al 2013) Eacute importante considerar que uma grande limpeza de Macroacutefitas foi realizada no Lago Bolonha no periacuteodo proacuteximo agrave coleta da imagem do ano de 2013 na qual foi retirada cerca de 70 do total das macroacutefitas Segundo COSAMPA (2013) ao final da operaccedilatildeo foram retirados cerca de 371000 e 1200 m2 de vegetaccedilatildeo aquaacutetica dos lagos Bolonha e Aacutegua Preta respectivamente ou seja grande parte dos mananciais estavam cobertos por macroacutefitas antes do periacuteodo de obtenccedilatildeo da imagem do ano de 2013 o que indica a grande quantidade de poluentes principalmente esgoto nos lagos que abastece grande parte da regiatildeo Metropolitana de Beleacutem

Conclusatildeo

O aumento das classes Floresta Densa e Capoeira indicaram o aumento da regeneraccedilatildeo natural e estabelecimento de uma floresta secundaacuteria densa ao longo de aproximadamente duas deacutecadas Grande parte dos mananciais estavam cobertos por macroacutefitas no ano de 2013

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Referecircncias Bibliograacuteficas BENTES A L S BRASIL NETO A B B ANDRADE P C BRAGA A N PERES V C SANTOS JUacuteNIOR R A T FRANCO M J B SANTOS A B S Dinacircmica do uso do solo na ilha de Caratateua Beleacutem Paraacute Agroecossistemas v9 n2 p360ndash369 2017 BORDALO C A L O desafio das aacuteguas numa metroacutepole Amazocircnida uma reflexatildeo das poliacuteticas de proteccedilatildeo dos mananciais da Regiatildeo Metropolitana de Beleacutem-PA (1984-2004) Tese (Doutorado) Nuacutecleo de Altos Estudos Amazocircnicos programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Desenvolvimento Sustentaacutevel do Troacutepico Uacutemido Universidade Federal do Paraacute Beleacutem 2006 BRASIL NETO A B PAUMGARTTEN A E A BRAGA A N MACIEL M N M SILVA P T E Dinacircmica da cobertura vegetal e uso do solo no entorno do Parque Estadual do Utinga (PEUt) Beleacutem-PA Enciclopeacutedia Biosfera v10 p2120-2128 2014 COSANPA Companhia de Saneamento do Estado do Paraacute COSANPA encerra a limpeza dos Lagos Bolonha e Aacutegua Preta 2013 Disponiacutevel em httpwwwaesbeorgbrconteudo9124 Acesso em 03 de fevereiro de 2014 FAPESPA Fundaccedilatildeo Amazocircnia de Amparo a Estudos e Pesquisas Estatiacutesticas Municipais Paraenses Beleacutem Diretoria de Estatiacutestica e de Tecnologia e Gestatildeo da Informaccedilatildeo Beleacutem 2016 Disponiacutevel em httpwwwfapespapagovbruploadArquivoanexo1008pdfid=1473720676 Acesso em 10 de janeiro de 2019 GOMES D D M MENDES L M S MEDEIROS C N VERIacuteSSIMO C U V Anaacutelise multitemporal do processo de degradaccedilatildeo da vegetaccedilatildeo da bacia hidrograacutefica do rio Jaibaras no estado do Cearaacute Geografia Ensino e Pesquisa v15 n2 p41-61 2011 IMAZON Instituto do Homem e Meio Ambiente da Amazocircnia Relatoacuterio de atividades 2001-2002 Beleacutem Imazon 2003 Disponiacutevel em httpsimazonorgbrpublicacoesrelatorio-de-atividades-2003-2004 Acesso em 13 de janeiro de 2019 MENEZES L B C CARVALHO E A DE NUNtildeEZ Y T BRITO L B SEMBER N B G VASCONCELOS E F Parques urbanos de Beleacutem (PA) situaccedilatildeo atual e problemaacuteticas socioambientais Revista Ciecircncia e Tecnologia v1 n1 2013 PARAacute Secretaria Estadual do Meio Ambiente Revisatildeo do Plano de Manejo do Parque Estadual do Utinga Secretaria de Estado de Meio Ambiente Beleacutem SEMA Beleacutem Imazon 2013 ROCHA N C V ALVEZ M N C B MOURA Q L SOUZA A P S ROCHA M M B Levantamento floriacutestico de floresta tropical secundaacuteria na aacuterea do Parque Ambiental do Utinga Beleacutem-PA Enciclopeacutedia Biosfera v8 n14 p1299-1309 2012 SODREacute S S V Hidroquiacutemica dos lagos Bolonha e Aacutegua Preta mananciais de BeleacutemParaacute Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Ciecircncias Ambientais) Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias Ambientais Instituto de Geociecircncias Museu Paraense Emilio Goeldi EMBRAPA Universidade Federal do Paraacute Beleacutem 2007

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Capiacutetulo 9

CARACTERIZACcedilAtildeO FIacuteSICO-QUIacuteMICA DE POLPAS DE CUPUACcedilU E GRAVIOLA

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1 Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2

Newton Carlos Santos3 Sacircmela Leal Barros4

Amanda Priscila Silva Nascimento5 Raphael Lucas Jacinto Almeida6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande-PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III BananeirasndashPB victor_herbert_cghotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina GrandendashPB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Mestrando em Engenharia Quiacutemica ndash Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande-PB

raphaelqindustrialgmailcom

Introduccedilatildeo

No Brasil a qualidade de polpas de fruta eacute regulamentada pela Instruccedilatildeo Normativa n1 de 07 de janeiro de 2000 que determina os Padrotildees de Identidade e Qualidade (PIQ) Esta resoluccedilatildeo define polpa de fruta como sendo o produto natildeo fermentado natildeo concentrado e natildeo diluiacutedo obtido de frutos polposos atraveacutes de processo tecnoloacutegico adequado com um teor miacutenimo de soacutelidos totais proveniente da parte comestiacutevel do fruto (BRASIL 2000)

A qualidade da polpa tambeacutem estaacute relacionada agrave preservaccedilatildeo dos nutrientes e agraves suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas e sensoriais que devem ser proacuteximas da fruta in natura de forma a atender agraves exigecircncias do consumidor e da legislaccedilatildeo vigente Desse modo aspectos como pH soacutelidos soluacuteveis acidez titulaacutevel e soacutelidos totais satildeo determinados nas normas especiacuteficas de cada tipo de polpa de fruta conforme as suas caracteriacutesticas especiacuteficas (BRASIL 2000 2001)

A produccedilatildeo de polpas de frutas congeladas eacute um importante segmento da cadeia produtiva favorecendo o aproveitamento integral das frutas tambeacutem na entressafra (SANTOS et al 2014 SANTOS amp BARROS 2012)

O cupuaccediluzeiro (Theobroma grandiflorum Schum) trata-se de uma espeacutecie vegetal pertencente agrave famiacutelia das Sterculiaceas de origem amazocircnica frequentemente encontrada ao Sul e Sudeste da Amazocircnia Oriental e ao Noroeste do Estado do Maranhatildeo A polpa do cupuaccedilu eacute intensamente consumida pela populaccedilatildeo brasileira para a produccedilatildeo de alimentos A extraccedilatildeo da polpa de forma artesanal geralmente ocorre sem nenhum tipo de tratamento especiacutefico com o auxiacutelio de tesouras Esta praacutetica de despolpamento aumentam as possibilidades de contaminaccedilatildeo por microrganismos deteriorantes do alimento eou por patoacutegenos humanos que podem causar inuacutemeras doenccedilas de origem alimentar (DTArsquos) (SANTOS et al 2017)

A graviola (Annona muricata L) pertence agrave famiacutelia Annonacea que compreende cerca de 80 gecircneros e 850 espeacutecies nativas da Ameacuterica Tropical e das Iacutendias Ocidentais Ela produz frutos esverdeados com espinhos flexiacuteveis ovais ou irregulares com 15-30 cm de comprimento e pesando cerca de 05 kg Sua polpa eacute branca e pegajosa com sabor e aroma agradaacuteveis (OKIGBO amp OBIRE 2009 LIMA et al 2006) A graviola in natura apresenta baixa expressatildeo comercial diante de outras frutas No entanto a transformaccedilatildeo da fruta em polpa faz com que a de sabor graviola seja a quinta mais vendida na regiatildeo Nordeste do Brasil com total de 12 ficando em volume atraacutes apenas das polpas de acerola goiaba maracujaacute e caju (LEMOS 2014)

Por apresentarem altas concentraccedilotildees de accediluacutecar simples e elevada atividade de aacutegua as frutas satildeo susceptiacuteveis a uma raacutepida deterioraccedilatildeo (GONCcedilALVES et al 2014 FARIA et al 2012)

A fim de minimizar perdas aliado a crescente demanda de pessoas que tem buscado por uma alimentaccedilatildeo mais saudaacutevel realizando dietas ricas em frutas na qual se deseja manter o sabor e cor da fruta ldquoin naturardquo assim como a composiccedilatildeo nutricional e funcional dela surge agrave polpa de fruta

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congelada por apresentar eficiecircncia e praticidade ao consumidor aleacutem de apresentar maior tempo de validade quando comparado com a fruta fresca a polpa garante que o consumidor possa consumir em qualquer eacutepoca do ano natildeo ficando refeacutem do periacuteodo de colheita (QUEIROGA et al 2018)

Na anaacutelise de alimentos eacute de extrema importacircncia a determinaccedilatildeo do pH acidez total titulaacutevel soacutelidos soluacuteveis totais cinzas entre outros paracircmetros podendo ter diferentes finalidades como a avaliaccedilatildeo nutricional de um produto controle de qualidade do alimento desenvolvimento de novos produtos e a monitoraccedilatildeo da legislaccedilatildeo (AMORIM et al 2012)

Devido ao aumento na produccedilatildeo e comercializaccedilatildeo de polpas de frutas industrializadas e da ausecircncia de trabalhos caracterizando estes produtos jaacute inseridos no mercado haacute a necessidade do estudo das polpas Portanto o presente trabalho tem como objetivo realizar anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas em polpas de frutas congeladas de cupuaccedilu e graviola industrializadas de trecircs diferentes marcas comercializados na cidade de Campina Grande-PB e verificar os paracircmetros estatildeo de acordo com as legislaccedilotildees federais vigentes Material e Meacutetodos

As polpas de frutas de duas diferentes variedades de Cupuaccedilu (Theobroma grandiflorum) e Graviola (Annona muricata L) de 3 marcas comerciais diferentes foram adquiridas em supermercados com maior fluxo de vendas localizados na cidade de Campina GrandendashPB em seguida foram transportadas em caixas teacutermicas para posterior anaacutelise

As anaacutelises foram realizadas no Laboratoacuterio de Engenharia de Alimentos (LEA) localizado no Centro de Recursos Naturais e Tecnologia (CTRN) da Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande ndash Paraiacuteba

As amostras foram identificas por letras sendo para cupuaccedilu (AC BC CC) e para graviola (AG BG CG) As determinaccedilotildees de pH acidez soacutelidos soluacuteveis umidade soacutelidos totais atividade de aacutegua e cinzas seguiram a metodologia de acordo com BRASIL (2008) A determinaccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico (Vitamina C) foi realizada atraveacutes do meacutetodo de Tillmans (BRASIL 2008) Meacutetodos analiacuteticos

A medida do pH foi conduzida introduzindo-se o eletrodo do pHmetro de bancada previamente calibrado diretamente na amostra homogecircnea A Acidez titulaacutevel foi determinada por titulometria e a Equaccedilatildeo 1 foi usada para expressar os resultados em de aacutecido ciacutetrico

119860119888119894119889119890119911 119905119894119905119906119897aacute119907119890119897 = 119907 119909 119891 119909 119872 119909 119875119872

10 119909 119875 119909 119899 (Eq1)

Onde v ndash volume da soluccedilatildeo de hidroacutexido de soacutedio gasto na titulaccedilatildeo f - fator de correccedilatildeo da soluccedilatildeo de hidroacutexido de soacutedio M - molaridade da soluccedilatildeo de hidroacutexido de soacutedio M ndash peso molecular do aacutecido correspondente em gramas- massa da amostra em gramas ou volume pipetado em ml ndash nuacutemero de hidrogecircnio ionizaacuteveis

O Teor de soacutelidos soluacuteveis totais (SST) foi determinado por refratometria utilizando-se refratocircmetro digital de bancada agrave temperatura ambiente e os resultados foram expressos em degBrix

A Ratio (SSAT) foi determinada pelo equiliacutebrio entre doce-aacutecido do produto foi calculada pela relaccedilatildeo entre soacutelidos soluacuteveis e a acidez titulaacutevel (SSAT)

A determinaccedilatildeo do Aacutecido ascoacuterbico (vitamina C) baseou-se na reduccedilatildeo do corante sal soacutedico de 26-diclorofenol indofenol por uma soluccedilatildeo aacutecida de vitamina C A equaccedilatildeo 2 foi utilizada para expressar os resultados em de aacutecido ascoacuterbico

Aacute119888119894119889119900 119886119904119888oacute119903119887119894119888119900 =119907 119909 119891 119909 100

119898 (Eq2)

Onde v ndash volume gasto na titulaccedilatildeo f ndash fator de correccedilatildeo m ndash massa da amostra

A atividade de aacutegua (Aw) foi determinada atraveacutes de leitura direta da amostra na temperatura de 25degC em higrocircmetro Aqua-Lab

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O Teor de cinzas foi quantificado por gravimetria apoacutes incineraccedilatildeo em mufla a 550⁰C O meacutetodo de baseia na perda de peso que ocorre quando o produto eacute incinerado a 550⁰C com destruiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O Teor de umidade e soacutelidos totais (ST) foi realizada em estufa pela teacutecnica de secagem gravimeacutetrica a 105⁰C por 24 horas Anaacutelise estatiacutestica

Foi realizada para os dados experimentais em triplicata e os resultados foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia de fator uacutenico (ANOVA) de 5 de probabilidade e as respostas qualitativas significativas foram submetidas ao teste de Tukey adotando-se o mesmo niacutevel de 5 de significacircncia Para o desenvolvimento das anaacutelises estatiacutesticas o software STATISTICA versatildeo 10 Resultados e Discussatildeo

Todos os resultados obtidos no presente trabalho para polpa de cupuaccedilu e graviola satildeo encontrados nas Figuras 1 a 9 apresentados em triplicatas e os resultados encontrados em meacutedia

De acordo com a Figura 1 os valores de acidez para polpas de cupuaccedilu e graviola apresentam diferenccedila significativa entre as marcas analisadas Para as polpas de cupuaccedilu os valores de acidez variam entre 120 ndash 198 aacutecido ciacutetrico sendo apenas a amostra ldquoACrdquo natildeo apresentando valores dentro dos padrotildees valor miacutenimo de 15 aacutecido ciacutetrico estabelecidos pela legislaccedilatildeo vigente Para as polpas de graviola a legislaccedilatildeo estabelece um valor miacutenimo de 06 de aacutecido ciacutetrico sendo assim a amostra ldquoBGrdquo natildeo apresenta conformidade quanto a este paracircmetro

Maciel et al (2016) determinaram acidez total titulaacutevel (ATT) de 053 aacutecido ciacutetrico100g para polpas de goiabas e 106 aacutecido ciacutetrico100g para polpas de acerola

Figura 1 Valores obtidos para acidez titulaacutevel ( Aacutecido ciacutetrico) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Para os valores do potencial hidrogeniocircnico (Figura 2) as polpas de cupuaccedilu natildeo apresentam

diferenccedila significativa entre as marcas A B e C Diferentemente das polpas de graviola que variam de 3651 a 3739 resultando em uma diferenccedila significativa Para este paracircmetro ambas as polpas analisadas cupuaccedilu e graviola apresentam variaccedilatildeo dentro do limite estabelecido pela legislaccedilatildeo Fechine Neto et al (2016) ao avaliarem polpas de frutas comercializadas na cidade de Missatildeo Velha no estado do Cearaacute obtiveram variaccedilatildeo de pH de (326 -379) para polpas de maracujaacute (275 ndash 324) para polpas de tamarindo (349 ndash 375) para polpas de morango e (343 ndash 3 68) para polpas de caju

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Figura 2 Valores obtidos para potencial hidrogeniocircnico (pH) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Na Figura 3 estatildeo apresentados os valores obtidos para os teores de soacutelidos soluacuteveis das polpas

de cupuaccedilu e graviola expressos em (0Brix)

Figura 3 Valores obtidos para o teor de soacutelidos soluacuteveis (0Brix) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Os teores de soacutelidos soluacuteveis para polpas de cupuaccedilu diferem significativamente entre si

variando entre 865 ndash 1011 0Brix sendo apenas a amostra ldquoBCrdquo com valor inferior ao miacutenimo aceitaacutevel pela legislaccedilatildeo Para as polpas de graviola os teores de soacutelidos soluacuteveis natildeo apresentam diferenccedila significativa (Figura 3) no entanto entre as trecircs marcas analisadas A B e C todas apresentam valores abaixo do miacutenimo estabelecido pela legislaccedilatildeo que eacute de 90Brix BRASIL et al (2016) ao determinarem o teor de soacutelidos soluacuteveis em diferentes polpas comercializadas em Cuiabaacute-MT obtiveram valores que variaram entre 650 -750 0Brix para polpas de acerola 947 ndash 1375 0Brix para polpas de caju 1086 ndash 16 0Brix para polpas de abacaxi 892 ndash 1197 0Brix para polpas de maracujaacute e 842 ndash 1019 0Brix para polpas de goiaba

Na Figura 4 estatildeo apresentados os valores obtidos para o paracircmetro das polpas de cupuaccedilu e graviola

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Figura 4 Valores obtidos para o paracircmetro ratio (SSAT) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Eacute possiacutevel observar que a polpa que tem maiores valores de ratio foram agraves de graviola (Figura

6) destacando-se a amostra BG (13229) logo eacute possiacutevel afirmar que a amostra BG tem um grau de doccedilura superior agraves demais marcas estudadas Nas polpas de cupuaccedilu eacute possiacutevel observar na Figura 4 uma variaccedilatildeo entre 558 ndash 777 no qual apresentam uma diferenccedila significativa entre as amostras evidenciando assim um grau de doccedilura inferior agrave polpa de graviola

O paracircmetro ratio eacute uma relaccedilatildeo utilizada como indicaccedilatildeo do grau de maturaccedilatildeo da mateacuteria prima utilizada para produccedilatildeo da polpa evidenciando qual o sabor predominante o doce ou o aacutecido ou ainda se haacute equiliacutebrio entre eles (BRASIL 1996)

Na determinaccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico todas as polpas cupuaccedilu e graviola apresentam diferenccedila significativa entre as marcas analisadas conforme observa-se na Figura 5

Figura 5 Valores obtidos para o teor de vitamina C (mg100g) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Para as polpas de cupuaccedilu todas as amostras apresentam valores dentro do miacutenimo de

18mg100g permitido pela legislaccedilatildeo Para as polpas de graviola obteve-se valor de vitamina C acima do miacutenimo aceitaacutevel pela legislaccedilatildeo para todas as amostras analisadas Ramos et al (2016) ao determinarem o teor de vitamina C em polpas congeladas de graviola obtiveram teor de 344mg de aacutecido ascoacuterbico100g valor este proacuteximo ao da amostra AG do presente trabalho

Monccedilatildeo et al (2010) ao avaliarem o teor de vitamina C em cinco diferentes marcas de polpas de cajaacute e manga consumidas na cidade de TeresinandashPI obtiveram valores de vitamina C que variaram de 532 ndash 1095mg100g para polpa de cajaacute e 1064 ndash 28462 mg100g para polpa de manga Oliveira et al (2013) obtiveram 136mg100g de vitamina C ao analisarem polpas de umbu

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A vitamina C no organismo tem suas funccedilotildees variadas dentre elas no auxiacutelio na resposta imunitaacuteria do organismo e na utilizaccedilatildeo eficiente do ferro no crescimento saudaacutevel das ceacutelulas de ossos dentes gengiva ligamentos e vasos sanguiacuteneos aleacutem de auxiliar no funcionamento dos leucoacutecitos sanguiacuteneos Aleacutem disto destaca-se o seu importante papel como antioxidantes neutralizando a accedilatildeo dos radicais livres que satildeo responsaacuteveis por desencadear o processo de envelhecimento precoce aleacutem de aumentarem o risco de desenvolvimento do cacircncer e doenccedilas do coraccedilatildeo (RAMOS et al 2016)

A atividade de aacutegua e umidade satildeo umas das principais propriedades quando se considera as etapas de processamento conservaccedilatildeo e armazenamento de alimentos Na Figura 6 observa-se a atividade de aacutegua obtida para as polpas analisadas

Figura 6 Valores obtidos para a atividade de aacutegua (Aw) das polpas de cupuaccedilu e graviola Para assegurar o tempo de conservaccedilatildeo e garantir qualidade eacute preciso ter conhecimento da

atividade de aacutegua das polpas de cupuaccedilu e graviola Oliveira (2012) classifica como produtos de umidade intermediaacuteria aqueles que apresentam atividade de aacutegua entre 06 e 085 e produtos com baixa umidade satildeo aqueles que apresentam valores de atividade de aacutegua ateacute 06 Sendo assim pode-se classificar as polpas de cupuaccedilu e graviola como de alta umidade pois apresentam atividade de aacutegua

que variam de 0953 - 0996 para cupuaccedilu e de 0986 ndash 0990 para graviola neste caso natildeo havendo diferenccedila significativa entre marcas e frutas

Na Figura 7 estatildeo apresentados os valores obtidos para os teores de cinzas (sais minerais) das polpas de cupuaccedilu e graviola expressos em g100g

Figura 7 Valores obtidos para o teor de cinzas (sais minerais) das polpas de cupuaccedilu e graviola

O teor de cinza (sais minerais) apresenta diferenccedila significativa paras polpas de cupuaccedilu e

graviola Para as polpas de cupuaccedilu a amostra ldquoBCrdquo eacute a que apresenta o maior teor de cinzas (Figura 7)

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Assim como para as polpas de graviola onde tambeacutem a amostras ldquoBGrdquo apresenta o maior teor (Figura 7) para o mesmo paracircmetro Para as duas frutas cupuaccedilu e Graviola a amostra ldquoACrdquo e ldquoAGrdquo satildeo as que mais se aproximam aos resultados obtidos por Bastos et al (2016) que obtiveram teor de cinzas de 037g100g ao analisarem polpas de umbu Cavalcante et al (2016) obtiveram teor de cinzas de 033g100g para polpas goiaba e 019g100g para polpas de acerola Bueno et al (2002) ao avaliarem o teor de cinzas em polpas congeladas de accedilaiacute tambeacutem obtiveram teores 029g100g inferiores aos obtidos no presente trabalho para as polpas de cupuaccedilu e graviola

A umidade de um alimento estaacute relacionada com sua estabilidade qualidade e composiccedilatildeo (CECCHI 2003) Na Figura 8 estatildeo apresentados os valores obtidos do teor de umidade (g100g) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Figura 8 Valores obtidos para o teor de umidade das polpas de cupuaccedilu e graviola

No caso das polpas de fruto o paracircmetro umidade natildeo eacute tratado diretamente como um

identificador de qualidade por ser um produto que tem um alto teor de aacutegua Das amostras analisadas a que tem maior teor de umidade eacute a polpa de graviola BG (92593) como pode se observar na Figura 9 sendo esse um indiacutecio da adiccedilatildeo de aacutegua no produto durante o processamento jaacute que as demais marcas da mesma fruta apresentam valores inferiores Os valores observados para as polpas de cupuaccedilu satildeo os mais proacuteximos aos valores encontrados por Silva et al (2017) para polpa de accedilaiacute (85360) e por Gazola et al (2016) para polpa de pitanga (85060)

Na Figura 9 estatildeo apresentados os valores obtidos para os teores de soacutelidos totais das polpas de cupuaccedilu e graviola expressos em g100g

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Figura 9 Valores obtidos para o teor soacutelidos totais das polpas de cupuaccedilu e graviola

Quanto ao teor de soacutelidos totais apenas a amostra BG (Figura 9) apresenta valores abaixo do

estabelecido pelo padratildeo de identidade e qualidade (PIQ) sendo ela quantificada em 7406 e o PIQ em 950 podendo esse fenocircmeno ser explicado pela adiccedilatildeo de aacutegua na polpa da marca correspondente e consequentemente uma menor quantidade de soacutelidos Para as polpas de cupuaccedilu obtive-se teores de soacutelidos totais acima do valor miacutenimo estabelecido pelo Padratildeo de Identidade e Qualidade (PIQ) que eacute de 12 sendo esse um ponto positivo e que garante a qualidade e aceitabilidade do produto no qual variarem de 1403 ateacute 18 apresentando uma diferenccedila significativa entre as marcas analisadas

Conclusatildeo Os Padrotildees de Qualidade estabelecidos pela Instruccedilatildeo Normativa Nordm 1 de 7 de janeiro de 2000 eacute uma importante ferramenta no controle da qualidade das polpas de frutas produzidas no Brasil Baseado nesses padrotildees foi verificado que dentro das trecircs amostras de graviola nenhuma delas atendeu completamente o que rege a legislaccedilatildeo para o limite miacutenimo estabelecido No entanto para as polpas de cupuaccedilu das trecircs amostras analisadas apenas as amostras ldquoACrdquo e ldquoBCrdquo natildeo atenderam todos os paracircmetros estabelecidos ficando respectivamente a acidez titulaacutevel e o teor de soacutelidos soluacuteveis abaixo do miacutenimo aceitaacutevel pela legislaccedilatildeo Constatou-se com esse trabalho a necessidade de fiscalizaccedilatildeo constante e adequada por parte das autoridades competentes e a conscientizaccedilatildeo dos produtores durante a produccedilatildeo das polpas quanto agrave obtenccedilatildeo de um produto com qualidade Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq) pela bolsa de doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias AMORIM A G SOUSA T A SOUZA A O Determinaccedilatildeo do pH e acidez titulaacutevel da farinha de semente de aboacutebora (cucurbita maacutexima) In Congresso Norte-Nordeste de Pesquisa e Inovaccedilatildeo 7 2012 Palmas AnaisPalmas 2012 BASTOS J S MARTINEZ E A SOUZA S M A Physicochemical characteristics of commercial umbu pulp (Spondias Tuberosa arruda cacircmara) concentration effect J Bioen Food Sci v3 n1 p11-16 2016 BRASIL A S SIGARINI K S PARDINHO F C FARIA R A P G SIGUEIRA N F M P Avaliaccedilatildeo da qualidade fiacutesico-quiacutemica de polpas de fruta congeladas comercializadas na cidade de Cuiabaacute-MT Rev Bras Frutic v38 n1 p167-175 2016 BRASIL Leis Decretos etc - Portaria ndeg 76 de 27-11-86 do Ministeacuterio da Agricultura Diaacuterio Oficial Brasiacutelia Seccedilatildeo I p18152-18173 1996

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BRASIL Agecircncia Nacional de Vigilacircncia Sanitaacuteria Resoluccedilatildeo RDC nordm 12 de 2 de janeiro de 2001 Regulamento teacutecnico sobre padrotildees microbioloacutegicos para alimentos Diaacuterio Oficial da Repuacuteblica Federativa do Brasil Brasiacutelia DF 10 jan 2001 BRASIL Ministeacuterio da Agricultura e do Abastecimento Instruccedilatildeo Normativa nordm 1 de 7 de janeiro de 2000 Regulamento teacutecnico geral para fixaccedilatildeo dos padrotildees de identidade e qualidade para polpa de frutas Diaacuterio Oficial da Repuacuteblica Federativa do Brasil Brasiacutelia DF 10 jan 2000 BRASIL Normas Analiacuteticas do Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos quiacutemicos e fiacutesicos para anaacutelises de alimentos 4deg ed 1deg ediccedilatildeo digital Satildeo Paulo 2008 1020p BUENO S M LOPES M R V FERNANDES E C B GARCIA-CRUZ C H Quality Evaluation of Frozen Fruit Pulp Rev Inst Adolfo Lutz v62 n2 p121-126 2002 CECCHI H M Fundamentos teoacutericos e praacuteticos em anaacutelise de alimentos 2ordm Ed rev Campinas - SP Editora da UNICAMP 2003 202p FARIA M OLIVEIRA L B D COSTA F E C Qualidade microbioloacutegica de polpas de accedilaiacute congeladas Alimentos e Nutriccedilatildeo v23 n2 p243-249 2012 FECHINE NETO J L CALOU V C R SILVA J R A MENDES R C Perfil microbioloacutegico de amostras de polpas de frutas congeladas comercializadas na cidade de Missatildeo Velha-CE Caderno de Cultura e Ciecircncia v15 n1 2016 GAZOLA M B PEGORINI D DE LIMA V A RONCATTI R TEIXEIRA S D PEREIRA E A Elaboraccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo de bebidas agrave base de extrato hidrossoluacutevel de soja com polpa de pitanga amora e mirtilo Boletim do Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos v34 n2 2017 GONCcedilALVES M V V A SILVA J P L ROSENTHAL A FURTADO A S L CALADO V M A Incidecircncia de fungos termo resistentes e propriedades microbioloacutegicas da polpa de cupuaccedilu congelada (Theobroma grandiflorum Schum) Perspectivas Online Bioloacutegicas amp Sauacutede v14 n4 p41-49 2014 IAL Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica Censo Agro 2017 Disponiacutevel em lthttpscensosibgegovbragro2017sobre-censo-agro-2017htmlgt Acesso em 09 de janeiro de 2019 LEMOS E E P The production of annona fruits in Brazil Revista Brasileira de Fruticultura v36 n1 p77-85 2014 LIMA M A C ALVES R E FILGUEIRAS H A C Mudanccedilas relacionadas ao amaciamento da graviola durante a maturaccedilatildeo poacutes-colheita Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira v41 p1707-1713 2006 MACIEL C E P CAVALCANTE G C MACIEL M I S BORGES G S C DUTRA R L T CONCEICcedilAtildeO M M Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de polpas de goiaba e acerola para elaboraccedilatildeo de doce cremoso diet In Congresso Brasileiro de Ciecircncias e Tecnologia dos Alimentos 25 2016 Gramado AnaisGramado 2016 MONCcedilAtildeO E C SILVA E F SOUSA P B SILVA M J M SOUSA M M Avaliaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica e centesimal de polpas congeladas de cajaacute (Spondias mombin L) e de manga (Mangifera indica L) consumidas em Teresina-PI In Congresso Norte Nordeste de Pesquisa e Inovaccedilatildeo 5 2010 Maceioacute AnaishellipMaceioacute-AL 2010 OKIGBO R N OBIRE O Mycoflora and production of wine from fruits of soursop (Annona Muricata L) International Journal of Wine Research v1 p1-9 2009 OLIVEIRA C F P SOUZA S M A MARTINEZ E A GUANAIS A L R SILVA C M R Study of the umbu (Spondias tuberosa Arruda Cacircmara) osmotic dehydration process Semina Ciecircncias Agraacuterias v34 n2 p727-738 2013 OLIVEIRA G S Aplicaccedilatildeo do processo de liofilizaccedilatildeo na obtenccedilatildeo de cajaacute em poacute avaliaccedilatildeo das caracteriacutesticas fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas e higroscoacutepicas 80f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Ciecircncia e Tecnologia de Alimentos) Universidade Federal do Cearaacute Fortaleza ndash CE 2012 QUEIROGA A P R SANTOS N C ALMEIDA R L J LUIZ M R Avaliaccedilatildeo da qualidade microbioloacutegica de polpas de morango (fragaria vesca l) In Congresso Nacional de Pesquisa e Ensino em Ciecircncias 3 2018 Campina Grande AnaisCampina Grande 2018 RAMOS B A A FERREIRA J H ALVES L S ALMEIDA L C DIAS M S ELLER J F C Teor de vitamina C presente na polpa natural e da polpa congelada da graviola UacuteNICA Cadernos Acadecircmicos v3 n1 2016

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SANTOS D P BARROS B C V Perfil higiecircnico sanitaacuterio de polpas de frutas produzidas em comunidade rural e oferecidas agrave alimentaccedilatildeo escolar Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial v6 n2 p747-756 2012 SANTOS J S SANTOS M L P AZEVEDO A S Validaccedilatildeo de um meacutetodo para determinaccedilatildeo simultacircnea de quatro aacutecidos orgacircnicos por cromatografia liacutequida de alta eficiecircncia em polpas de frutas congeladas Quiacutemica Nova v37 n3 p540-544 2014 SANTOS W M S CARDOS T S ANDRADE S P GUIMARAtildeES A P M Avaliaccedilatildeo da qualidade microbioloacutegica de polpas de cupuaccedilu (Theobroma grandiflorum Schum) comercializadas no municiacutepio de Guaraiacute-TO In Jornada Cientiacutefica da Biologia 2 Encontro Teacutecnico Cientiacutefico da Faculdade Guaraiacute 1 2017 Guaraiacute AnaisGuaraiacute 2017 SILVA A K N BECKMAN J C DA CRUZ RODRIGUES A M DA SILVA L H M Composiccedilatildeo nutricional e capacidade antioxidante da polpa de accedilaiacute (Euterpe oleracea M) Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial v11 n1 2017 SILVA D G Secagem de alimentos uma abordagem teoacuterica 30f Monografia (Graduaccedilatildeo em Quiacutemica Industrial) Universidade Estadual da Paraiacuteba Campina Grande ndash PB 2017

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Capiacutetulo 10

MODELAGEM MATEMAacuteTICA DA CINEacuteTICA APLICADA NA SECAGEM DO FEIJAtildeO BRANCO (Phaseolus vulgaris)

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1

Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2 Newton Carlos Santos3

Sacircmela Leal Barros4 Amanda Priscila Silva Nascimento5

Ana Juacutelia de Brito Arauacutejo6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande - PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III Bananeiras ndash PB victor_herberthotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina

Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB ajuliaaraujogmailcom

Introduccedilatildeo

O feijatildeo (Phaseolus vulgaris L) eacute uma planta pertencente agrave famiacutelia Leguminosae sub-famiacutelia Papipilionoideae gecircnero Phaseolus Eacute cultivado em quase todos os paiacuteses de clima tropical e subtropical assumindo uma grande importacircncia na alimentaccedilatildeo humana (RESENDE et al 2012) O feijatildeo eacute um dos gratildeos mais importantes para a alimentaccedilatildeo de mais de 500 milhotildees de pessoas principalmente na Ameacuterica Latina e Aacutefrica Constitui uma das principais culturas produzidas no mundo e no Brasil Atualmente o Brasil eacute o terceiro maior produtor mundial de feijatildeo e o estado do Mato Grosso tem se demonstrado um produtor em potencial pois apresenta a terceira maior produccedilatildeo nacional (CONAB 2018) A produccedilatildeo mundial de feijatildeo (Phaseolus vulgaris L) eacute de 265 milhotildees de toneladas o Brasil com uma produccedilatildeo de 33 milhotildees de toneladas compreende 124 do total menor apenas que Mianmar e Iacutendia com produccedilotildees de 46 e 41 milhotildees de toneladas respectivamente (FAO 2014)

Umas das variedades do Phaseolus vulgaris L eacute o feijatildeo branco que tem sido alvo de estudos devido suas propriedades proteicas atuarem positivamente no controle da obesidade e das diabetes (MAZUR 2014) Os feijotildees especialmente o branco possuem alta quantidade de proteiacutenas considerados fonte de proteiacutena vegetal aleacutem de fibras soluacuteveis e insoluacuteveis Eacute rico em aacutecido foacutelico ferro magneacutesio zinco e antioxidantes (CAMPOS-VEJA et al 2013) Os gratildeos tambeacutem satildeo ricos em algumas variedades de fitoquiacutemicos com atividade antioxidante e uma extensa matriz de flavonoacuteides como antocianinas flavonoacuteides proantocianidinas flavonoacuteis aacutecidos fenoacutelicos e isoflavonas (BENINGER amp HOSFIELD 2003 CHOUNG et al 2003 APARICIO et al 2005 GRANITO et al 2008 LIN et al 2008)

O feijatildeo possui muitas variedades e por mais que exista uma grande quantidade de estudos realizados sobre a cultura as novas variedades se apresentam carentes de trabalhos principalmente na aacuterea poacutes-colheita (RIBEIRO et al 2014) Contudo a aplicaccedilatildeo de alguns princiacutepios fiacutesicos ou quiacutemicos tais como uso de altas e baixas temperaturas eliminaccedilatildeo de aacutegua adiccedilatildeo de substacircncias quiacutemicas uso de certas radiaccedilotildees e filtraccedilatildeo Resultam desses processos transformaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas capazes de prolongar a vida do alimento Assim alguns processos tecnoloacutegicos da conservaccedilatildeo de alimentos conhecidos atualmente podem ser aplicados como altas temperaturas baixas temperaturas eliminaccedilatildeo de aacutegua (desidrataccedilatildeo osmoacutetica secagem liofilizaccedilatildeo concentraccedilatildeo e prensagem) aditivos quiacutemicos e irradiaccedilatildeo (PARK et al 2011)

Na fase poacutes-colheita do feijatildeo a secagem eacute o processo mais utilizado para assegurar sua qualidade e estabilidade jaacute que a reduccedilatildeo do teor de aacutegua do produto diminui a atividade bioloacutegica e as mudanccedilas quiacutemicas e fiacutesicas que ocorrem nos gratildeos durante o armazenamento (ALMEIDA et al 2013 SIQUEIRA et al 2012)

O processo de secagem tem como princiacutepio a diminuiccedilatildeo do teor de aacutegua do produto e por conseguinte a reduccedilatildeo da atividade de aacutegua esta por sua vez minimiza as razotildees de reaccedilotildees

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microbioloacutegicas quiacutemicas e enzimaacuteticas Por isso a qualidade e a estabilidade dos alimentos durante o armazenamento satildeo asseguradas A secagem eacute um dos processos largamente utilizados na conservaccedilatildeo de gratildeos uma vez que possui um custo mais baixo e a operaccedilatildeo eacute mais simples (PONTES 2002) Para a simulaccedilatildeo cujo princiacutepio se fundamenta na secagem dos tecidos satildeo utilizados modelos matemaacuteticos que representam satisfatoriamente a perda do teor de aacutegua do produto durante o periacuteodo de secagem (GONELI et al 2014 SANTOS et al 2013)

Nesse sentido na literatura diversos modelos matemaacuteticos tecircm sido utilizados para descrever a cineacutetica de secagem para produtos agriacutecolas sementes de crambe (FARIA et al 2012) frutos de lichia (JANJAI et al 2010) sementes de aboacutebora (SACILIK 2007) sementes de amaranto (ABALONE et al 2006) gratildeos de trigo parboilizados (MOHAPATRA amp RAO 2005) dentre outros

Com a expansatildeo da cultura do feijatildeo nas principais regiotildees produtoras do paiacutes teacutecnicas modernas de secagem vecircm sendo desenvolvidas para atender agraves crescentes necessidades dos produtores com o objetivo de simplificar e reduzir os custos associados ao processo produtivo Portanto o presente trabalho tem por objetivo realizar a cineacutetica de secagem do feijatildeo branco em diferentes temperaturas de ar de secagem determinar a difusividade efetiva de massa e realizar a anaacutelise do melhor modelo matemaacutetico Material e Meacutetodos

O feijatildeo branco (Phaseolus vulgaris) foi adquirido no comeacutercio local da cidade de Campina GrandendashPB As amostras foram encaminhadas e os experimentos foram realizados no Laboratoacuterio de Secagem pertencente agrave Unidade Acadecircmica de Engenharia Alimentos da Universidade Federal de Campina Grande PB

Cineacutetica de secagem As amostras foram colocadas em telas de accedilo inoxidaacutevel e uniformemente espalhadas formando uma camada fina (Figura 1) Para iniciar o experimento as bandejas foram colocadas em um secador com circulaccedilatildeo de ar com velocidade de ar de 15 ms para a realizaccedilatildeo das cineacuteticas de secagem nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC no iniacutecio e no final das secagens foram determinadas as massas secas e calculados os teores de aacutegua de acordo com IAL (2008)

Figura 1 Amostra de feijatildeo branco em telas de accedilo inoxidaacutevel

Atraveacutes dos dados experimentais calculou-se os valores da razatildeo do teor de aacutegua utilizando a

Equaccedilatildeo 1

119877119883 =119883119887119904minus119883119890

119883119887119904(119894119899119894119888119894119886119897)minus119883119890 (Eq1)

Onde RX = Razatildeo de umidade (Adimensional) Xe= Teor de aacutegua de equiliacutebrio em base seca Xbs= Teor de aacutegua em base seca Xbs (inicial) = Teor de aacutegua inicial em base seca

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Com o caacutelculo da razatildeo de teor de aacutegua do feijatildeo branco traccedilaram-se as curvas da cineacutetica de secagem representada pela razatildeo do teor de aacutegua em funccedilatildeo do tempo de secagem em minutos aplicando os modelos matemaacuteticos (Tabela 1) de Parry Page e Henderson e Pabis para ajustar os dados experimentais

Tabela 1 Modelos matemaacuteticos utilizados para descrever o processo de secagem

RX Razatildeo de umidade (admensional) k constante de secagem ldquoardquo ldquonrdquo e ldquocrdquo paracircmetros dos modelos t tempo de secagem Anaacutelise estatiacutestica

Para anaacutelise dos ajustes dos modelos matemaacuteticos aos dados experimentais foi utilizado o programa computacional STATISTICA versatildeo 7 utilizando-se a anaacutelise de regressatildeo natildeo-linear pelo meacutetodo Quasi-Newton Os modelos foram selecionados tomando-se como paracircmetro a magnitude do coeficiente de determinaccedilatildeo (R2) e do desvio quadraacutetico meacutedio (DQM) (Equaccedilatildeo 5)

n

i

pred

N

RXRXDQM

1

exp sup2 (Eq5)

Em que RXexp = Razatildeo de teor de aacutegua obtida experimentalmente RXpre =Razatildeo de teor de aacutegua predita pelo modelo matemaacutetico N = nuacutemero de observaccedilotildees ao longo da cineacutetica de secagem

Caacutelculo da difusividade efetiva (Def) A difusividade efetiva foi obtida por meio do ajuste do modelo matemaacutetico da difusatildeo liacutequida descrita pela Equaccedilatildeo (6) aos dados experimentais da secagem do feijatildeo branco fazendo uso de soluccedilotildees analiacuteticas e considerando a condiccedilatildeo de contorno convectiva considerando-se a forma geomeacutetrica do produto como cilindro infinito devido a sua geometria desconsiderando-se a contraccedilatildeo volumeacutetrica (LUIKOV 1968)

A otimizaccedilatildeo foi feita usando o programa Convectivo (SILVA amp SILVA 2008) O Convectivo eacute usado para estudar processos de difusatildeo de aacutegua com dados experimentais conhecidos para as seguintes geometrias parede infinita cilindro infinito esfera cilindro finito e paralelepiacutepedo seguindo as Equaccedilotildees 6 7 8 e 9

t

R

DefBXXXtX n

n

neqeq

2

216

1

0 exp

(Eq6)

Onde 119883(119905) eacute o teor de umidade no instante t 119883119890119902 eacute o teor de umidade para trarrinfin 1198830 eacute o teor de umidade

para t=0R eacute o raio Def eacute a difusividade efetiva t eacute o tempo O paracircmetro Bn eacute dado pela Equaccedilatildeo 7

222

24

nn

n

Bi

BiB

(Eq7)

Modelo Equaccedilatildeo Parry RX= a exp (-kt)+c (Eq2) Page RX= exp (-k x tn) (Eq3)

Henderson e Pabis RX= a exp (-Kt) (Eq4)

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O nuacutemero de Biot eacute obtido de acordo com a Equaccedilatildeo 8

Def

hRBi

(Eq8)

Onde h eacute o coeficiente convectivo de transferecircncia de massa R eacute o raio Def eacute a difusividade

Sabendo-se que a Equaccedilatildeo (9) eacute caracteriacutestica de um cilindro infinito

BiJ

J n

n

n

1

0

(Eq9) Onde J1 eacute funccedilatildeo de Bessel do primeiro tipo e primeira ordem J0 eacute a funccedilatildeo de Bessel de primeiro tipo e ordem zero Bi eacute o nuacutemero de Biot micron satildeo raiacutezes caracteriacutesticas de um cilindro infinito Resultados e Discussatildeo Na Tabela 2 se encontra expresso os valores dos paracircmetros obtidos para os modelos matemaacuteticos Parry Page Henderson e Pabis ajustados aos dados experimentais das cineacuteticas de secagem do feijatildeo branco os coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) e os desvio quadraacutetico meacutedio (DQM) para a temperatura de 40 50 60 70 e 80degC Tabela 2 Paracircmetros de ajuste dos modelos matemaacuteticos utilizados na prediccedilatildeo da cineacutetica de secagem do feijatildeo branco nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC

R2 coeficientes de determinaccedilatildeo DQM desvios quadraacuteticos meacutedios k constante de secagem ldquoardquo ldquocrdquo e ldquonrdquo paracircmetros dos modelos matemaacuteticos E expoente em base 10

Analisando a Tabela 2 verifica-se que para o modelo de Parry os valores do coeficiente de

determinaccedilatildeo (R2) satildeo valores superiores a 099 exceto para os gratildeos submetidos a temperaturas de secagem de 70 e 80degC no qual os valores obtidos respectivamente satildeo de 09803 e 09779 apesar de se ter obtido um coeficiente abaixo de 099 o melhor e menor DQM obtido nesse modelo eacute o da temperatura de 90degC (587E-02)

Para o modelo de Page aplicado aos dados experimentais nas temperaturas de secagem se obteve oacutetimos coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) onde apresenta valores superiores a 099 com melhor

Modelos Paracircmetro de ajuste

Parry A K C R2 DQM

40degC 1223194 0002344 -0262004 099865 170E-02

50degC 1075179 0003419 -0124378 099747 627E-03

60degC 0952614 0004498 -0051151 099268 361E-02

70degC 0824771 0007415 -0038709 09803 436E-02

80degC 0817045 0013886 -0077489 09779 587E-02

Page N K - R2 DQM

40degC 1008967 0003626 099443 194E-02

50degC 0924165 0007009 099518 189E-02

60degC 0769884 0019167 099241 234E-02

70degC 0622305 0058543 099159 289E-02

80degC 0646667 0051083 099229 155E-02

Handerson e Pabis A K - R2 DQM

40degC 0984084 0003714 09948 332E-02

50degC 0966430 0004434 0996 290E-02

60degC 0909580 0005095 09923 370E-02

70degC 0862031 0006493 09903 570E-02

80degC 0846572 0010200 09728 651E-02

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coeficiente para temperatura de 50degC no entanto quando se avaliando os valores de DQM o mesmo modelo para todas as temperaturas estudadas apresenta os maiores valores deste paracircmetro estatiacutestico quando se comparado com os modelos de Perry e o de Handerson e Pabis

O modelo de Handerson e Pabis assim como os demais tambeacutem obteve coeficientes de determinaccedilatildeo superiores a 099 exceto para temperatura de 80degC que apresenta valor de 09728 Os valores de DQM para esse modelo satildeo valores baixos e proacuteximos aos obtidos para o modelo de Parry

Observa-se ainda na Tabela 2 que o modelo de Parry apresenta o melhor valor para o R2 nas secagens a 40 e 50degC e o menor DQM eacute observado para a secagem tambeacutem a 80degC mas neste caso no modelo de Handerson e Pabis indicando assim uma representaccedilatildeo satisfatoacuteria do processo de secagem nas condiccedilotildees estudadas para os dois modelos De acordo com vaacuterios autores eacute comum a obtenccedilatildeo de coeficientes de determinaccedilatildeo maiores que 99 para os melhores modelos de secagem como demonstrado por (GUNHAN et al 2005 SACILIK amp UNAL 2005 DOYMAZ et al 2006) em seus estudos sobre secagem

Observa-se ainda que em todos os modelos analisados os valores do paracircmetro ldquokrdquo que representa a constante da taxa de secagem nos modelos empregados aumenta com a elevaccedilatildeo da temperatura e os valores do paracircmetro de ldquonrdquo no modelo de Page natildeo apresenta comportamento especiacutefico de acordo com a temperatura variando entre 0622305 a 1008967 Nas Figuras 2 3 e 4 observa-se a cineacutetica de secagem do feijatildeo branco em camada fina a diferentes temperaturas de ar de secagem para os modelos de Parry Page e Henderson e Pabis Percebe-se que o aumento da temperatura reduz o tempo de secagem aumentando a taxa de perda de aacutegua O tempo de secagem varia de 630 a 450 minutos sendo o maior e menor tempo respectivamente para as temperaturas 40 e 80degC

0 100 200 300 400 500 600 700

t

00

02

04

06

08

10

Temperatura de 400C

Temperatura de 500C

Temperatura de 600C

Temperatura de 700C

Temperatura de 800C

Figura 2 Curvas de secagem do feijatildeo branco pelo modelo matemaacutetico de Parry

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0 100 200 300 400 500 600 700

t

00

02

04

06

08

10

Temperatura de 400C

Temperatura de 500C

Temperatura de 600C

Temperatura de 700C

Temperatura de 800C

Figura 3 Curvas de secagem do feijatildeo branco pelo modelo matemaacutetico de Page

0 100 200 300 400 500 600 700

t

00

02

04

06

08

10

Temperatura de 400C

Temperatura de 500C

Temperatura de 600C

Temperatura de 700C

Temperatura de 800C

Figura 4 Curvas de secagem do feijatildeo branco pelo modelo matemaacutetico de Henderson e Pabis

Melo et al (2016) ao obterem curvas de secagem para os gratildeos de feijatildeo carioca concluiacuteram

que o modelo matemaacutetico Midilli eacute o mais recomendado para modelar o processo de secagem nas temperaturas de 35 e 65degC e o de Aproximaccedilatildeo da difusatildeo para modelar o processo de secagem na temperatura de 55degC para gratildeos de feijatildeo da cultivar Estilo

Moscon et al (2017) ao estudarem a cineacutetica de secagem de gratildeos de quinoa em diferentes temperaturas observaram que os dados experimentais melhor se ajustaram ao modelo proposto por Page

Os valores obtidos para difusividade efetiva de massa das cinco temperaturas estudadas satildeo apresentados na Tabela 3

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Tabela 3 Resultados das secagens utilizando o modelo de difusatildeo liacutequida Temperaturas (degC) Difusividade efetiva (m2s)

40 346 x 10-8 50 395 x 10-8 60 571 x 10-8 70 619 x 10-8 80 103 x 10-8

Segundo Pereira et al (2018) a difusividade efetiva representa o fluxo de aacutegua ao sair do produto durante a secagem Sendo assim observa-se na Tabela 3 que na medida em que se aumenta o gradiente de temperatura maior eacute o valor obtido para este paracircmetro pois em temperaturas inferiores como a de 40degC as moleacuteculas de aacutegua sofrem maior resistecircncia ao sair do corpo devido a sua composiccedilatildeo e estrutura fiacutesica fazendo com que a aacutegua seja mais ligada agraves moleacuteculas que constituem a massa seca Camicia et al (2015) em estudos com sementes de feijatildeo-caupi observaram que o coeficiente de difusatildeo aumentou com a elevaccedilatildeo da temperatura apresentando valores entre 5047 x 10-11 a 12011 x 10-11 msup2 s-1 para a faixa de temperatura de 30 a 50degC Segundo Santos et al (2016) vaacuterios fatores influenciam a quantidade de calor que atravessa uma massa granular desta forma os valores da difusividade teacutermica podem variar entre produtos e variedades devido principalmente agrave sua composiccedilatildeo massa especiacutefica porosidade e teor de aacutegua Conclusatildeo

Os resultados obtidos neste trabalho permitiram concluir que em relaccedilatildeo ao coeficiente de determinaccedilatildeo o modelo de Page apresentou os melhores valores para todas as temperaturas estudadas No entanto se levando em consideraccedilatildeo o paracircmetro DQM o modelo de Handerson e Pabis na temperatura de 80degC eacute o que melhor representa os dados experimentais Os paracircmetros dos modelos estudados foram significativamente afetados pela temperatura do ar de secagem e teores de umidade inicial das sementes A temperatura de secagem eacute fortemente influenciada na cineacutetica do feijatildeo branco com o menor tempo a 450 minutos e o maior a 630 minutos E a difusividade efetiva de massa apresentou valores satisfatoacuterios confirmando que as moleacuteculas de aacutegua sofrem maior resistecircncia ao sair do produto em baixas temperaturas

Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico- CNPq pela bolsa de doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias ABALONE R GASTOacuteN A CASSINERA A Thin layer drying of amaranth seeds Biosystems Engineering v93 p179-188 2006 ALMEIDA D P RESENDE O COSTA L M MENDES U C Higroscopicidade das sementes de feijatildeo adzuki Cientiacutefica v41 n2 p130-137 2013 APARICIO F X YOUSEF G G LOARCA P G MEJIA G E LILA M A Characterization of polyphenolics in the seed coat of black jamapa bean (Phaseolus vulgaris L) J Agric Food Chem v53 p4615ndash4622 2005 BENINGER C W HOSFIELD G L Antioxidant activity of extracts condensed tannin fractions and pure flavonoids from Phaseolus vulgaris L seed coat color genotypes J Agric Food Chem v51 p7879ndash7883 2003 BRASIL Ministeacuterio da Agricultura e da Reforma Agraacuteria Regras para anaacutelise de sementes Brasiacutelia SNDADNDVCLAV 2009 395p CAMICIA R G M CHRIST D COELHO S R M CAMICIA R F M Modelagem do processo de secagem de sementes de feijatildeo-caupi Revista Caatinga v28 n3 2015 CAMPOS-VEJA R OOMAH B D LOARCAPINtildeA G VERGARA-CASTANtildeEDA H A Common beans and their non-digestible fraction Cancer Inhibitory Activity-an overview Foods v2 n3 p374-392 2013 CHOUNG M G CHOI B R AN Y N CHU Y H CHO Y S Anthocyanin profile of Korean cultivated kidney bean (Phaseolus vulgaris L) J Agric Food Chem v51 p7040ndash7043 2003

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CONAB Companhia Nacional de Abastecimento A cultura do feijatildeo (Org) Brasiacutelia CONAB 2018 Disponiacutevel emlthttpwwwconabgovbrgt Acesso em 14072018 DOYMAZ I TUGRUL N PALA M Drying characteristics of dill and parsley leaves Journal of Food Engineering v77 n3 p559-65 2006 FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations FAOSTAT Statistics Division Roma FAO 2014 Disponiacutevel em lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCgt Acesso em 24 de janeiro de 2019 FARIA R Q TEIXEIRA I R DEVILLA I A ASCHERI D P R RESENDE O Cineacutetica de secagem de sementes de crambe Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental v16 n5 p573ndash583 2012 GONELI A L D NASU A K GANCEDO R ARAUacuteJO W D SARATH K L L Cineacutetica de secagem de folhas de erva baleeira (Cordiaverbenaacutecea DC) Revista Brasileira de Plantas Medicinais v16 n2 p434-443 2014 GRANITO M PALOLINI M PEREZ S Polyphenols and antioxidant activity of Phaseolus vulgaris stored under extreme conditions and processed LWT v41 p994ndash999 2008 GUNHAN T Mathematical modelling of drying of bay leaves Energy Conversion and Management v46 n11-12 p1667-79 2005 IAL Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p JANJAI S MAHAYOTHEE B LAMLERT N BALA B K PRECOPPE M NAGLE M MUumlLLER J Diffusivity shrinkage and simulated drying of litchi fruit (Litchi chinensis Sonn) Journal of Food Engineering v96 p214-221 2010 LIN L Z HARNLY J M PASTOR-CORRALES M S LUTHRIA D L The polyphenolic profiles of common beans (Phaseolus vulgaris L) Food Chem v107 p399ndash410 2008 LUIKOV A V Analytical Heat Diffusion Theory Academic Press Inc Ltd London 1968 MAZUR C E Efeitos do feijatildeo branco (Phaseolus vulgaris L) na perda de peso Revista Brasileira de Nutriccedilatildeo Esportiva v8 n48 p404-411 2014 MELO P C DEVILLA I A CAETANO J M REIS V B S X ANTUNES A M SANTOS M M Modelagem matemaacutetica das curvas de secagem de gratildeos de feijatildeo carioca Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v11 n3 2016 MOHAPATRA D RAO P S A thin layer drying model of parboiled wheat Journal of Food Engineering v66 n4 p513-518 2005 MOSCON E S MARTIN S SPEHAR C R DEVILLA I A RODOLFO JUNIOR F Cineacutetica de secagem de gratildeos de quinoa (Chenopodium quinoa W) Revista Engenharia na Agricultura v25 n4 p318-325 2017 PEREIRA J C A SILVA R C ARAUJO K T A GOMES J P SILVA W P Cineacutetica de secagem de diferentes frutas comuns em feiras orgacircnicas In Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e da Agronomia 2018 Maceioacute Anais Maceioacute 2018 PONTES L V Desidrataccedilatildeo de frutas Curso de Semana do Fazendeiro UFV Viccedilosa-MG 2002 Disponiacutevel em httpwwwsemanadofazendeiroufvbrwp-contentuploadsPROGRAMACAO_87a_SEMANA_DO_FAZENDEIRO_2016pdf Acesso em 23 de janeiro de 2019 RESENDE O ALMEIDA D P COSTA L M MENDES U C SALES J F Adzuki beans (Vigna angularis) seed quality under several drying conditions Food Science and Technology v32 n1 p151-155 2012 RIBEIRO N D DOMINGUES L S GRUHN E M ZEMOLIN A E M RODRIGUES J A Desempenho agronocircmico e qualidade de cozimento de linhagens de feijatildeo de gratildeos especiais Revista de Ciecircncias Agronocircmicas v45 p92-100 2014 SACILIK K Effect of drying methods on thin-layer drying characteristics of hull-less pumpkin (Cucurbita pepo L) Journal of Food Engineering v79 n1 p23-30 2007 SACILIK K UNAL G Dehydration characteristics of Kastamonu garlic slices Biosystems Engineering v92 n2 p207-15 2005 SANTOS D C QUEIROZ A J M FIGUEIREcircDO R M F OLIVEIRA E N A Cineacutetica de secagem de farinha de gratildeos residuais de urucum Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental v17 n2 p223ndash231 2013 SANTOS M M DEVILLA I A MELO P C ANTUNES A M Determinaccedilatildeo e modelagem das propriedades teacutermicas e aerodinacircmicas do feijatildeo carioca em diferentes teores de aacutegua In Congresso de Ensino Pesquisa e Extensatildeo da UEG 3 2016 Pirenoacutepolis AnaisPirenoacutepolis 2016

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SILVA W P SILVA C M D P S Convectivo Adsorccedilatildeo e Dessorccedilatildeo Versatildeo 32 (2008 - 2018) Disponiacutevel em lthttpzeusdfufcgedubrlabfitConvectivehtmgt Acesso em 23 de janeiro de 2019 SIQUEIRA V C RESENDE O CHAVES T H Difusividade efetiva de gratildeos e frutos de pinhatildeo-manso Semina Ciecircncias Agraacuterias v33 p2919-2930 2012

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Capiacutetulo 11

AVALICcedilAtildeO DA ESTABILIDADE DO AacuteCIDO ASCOacuteRBICO EM SUCOS DE FRUTAS DURANTE ARMAZENAMENTO REFRIGERADO

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1

Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2 Newton Carlos Santos3

Sacircmela Leal Barros4 Amanda Priscila Silva Nascimento5

Raphael Lucas Jacinto Almeida6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande - PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III Bananeiras ndash PB victor_herbert_cghotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Mestrando em Engenharia Quiacutemica ndash Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande-PB

raphaelqindustrialgmailcom

Introduccedilatildeo O Brasil eacute um dos trecircs maiores produtores mundiais de frutas e a base agriacutecola da cadeia produtiva das frutas abrange 26 milhotildees de hectares e gera 60 milhotildees de empregos diretos Caracteriacutesticas relacionadas agrave perecibilidade das frutas e as perdas ocasionadas pelas condiccedilotildees climaacuteticas colheita ou condiccedilotildees de estocagem poacutes-colheita das frutas tecircm estimulado a produccedilatildeo de polpas e sucos A demanda dos consumidores por produtos seguros funcionais nutracecircuticas e frescos tem aumentado continuamente o que contribui para o aumento do consumo de suco de frutas e bebidas agrave base de suco de frutas (ANDRADE 2016) O aacutecido ascoacuterbico eacute uma vitamina hidrossoluacutevel encontrada em muitos sistemas bioloacutegicos e alimentos No qual estaacute relacionado diretamente nas defesas antioxidantes do organismo eliminando diretamente os radicais livres de oxigecircnio e de oacutexido niacutetrico pois o mesmo encontra-se no meio intra ou extracelular da maior parte dos oacutergatildeos como tambeacutem estaacute ligado na reciclagem de α-tocoferil em α-tocoferol (MORAIS 2011) Em virtude da incapacidade de sintetizar o aacutecido ascoacuterbico devido a ausecircncia de uma enzima conhecida como L-gulono-gama-lactona oxidase o ser humano depende inteiramente da ingestatildeo deste micronutriente As principais fontes de aacutecido ascoacuterbico satildeo as frutas e hortaliccedilas particularmente as frutas ciacutetricas e os vegetais folhosos (PHILLIPS et al 2010) As frutas tais como laranjas tangerinas limotildees cerejas acerola melotildees abacaxi mamatildeo e goiaba satildeo especialmente ricas em vitamina C Os legumes normalmente utilizados em saladas como tomate couve pimentatildeo e broacutecolis tambeacutem tecircm consideraacutevel quantidade de vitamina C (PINEDO 2007) Frutas satildeo consideraacuteveis fontes nutricionais de vitaminas minerais e carboidratos soluacuteveis sendo que algumas possuem teores mais elevados de um ou de outro nutriente como por exemplo a acerola que apresenta elevada quantidade de vitamina C Outras frutas natildeo satildeo ricas no fornecimento de algum nutriente especiacutefico como eacute o caso do abacaxi que inclusive possui baixo teor de vitamina C entretanto apresentam grande aceitaccedilatildeo por parte dos consumidores (MATSUURA amp ROLIM 2002) Os sucos de frutas satildeo ricos principalmente em aacutecido ascoacuterbico Essa vitamina hidrossoluacutevel participa da siacutentese de colaacutegeno atua como antioxidante facilita a absorccedilatildeo de ferro no trato intestinal e promove a prevenccedilatildeo e cura de resfriados No sentido de obter o miacutenimo de perdas relacionadas agraves suas propriedades nutricionais as frutas e hortaliccedilas podem ser consumidas por meio de sucos mas devido agrave instabilidade da vitamina C a recomendaccedilatildeo eacute de que os sucos devem ser consumidos assim que prontos Os sucos industrializados para serem considerados de boa qualidade nutricional devem apresentar atributos semelhantes ao do produto original (LIMA et al 2000) A literatura apresenta vaacuterios relatos sobre a estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em sucos de frutas (DIONIacuteSIO et al 2015 CAMELO 2014 CARDOSO 2013 AQUINO et al 2011) A degradaccedilatildeo do aacutecido

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ascoacuterbico em sucos de frutas pode ocorrer em condiccedilotildees aeroacutebicas ou anaeroacutebicas ambas causando escurecimento descoloraccedilatildeo de pigmentos endoacutegenos perda ou mudanccedila do sabor ou do odor e mudanccedila na textura Por sua instabilidade sua presenccedila no alimento indica que provavelmente os demais nutrientes tambeacutem estatildeo sendo preservados (MAIA et al 2007) No processamento de frutas o aacutecido L-ascoacuterbico pode reprimir o escurecimento enzimaacutetico pela reversatildeo da oxidaccedilatildeo dos polifenoacuteis em oquinonas que atraveacutes de polimerizaccedilatildeo formam pigmentos escuros (VIEIRA et al 2000) Os sucos de frutas satildeo consumidos e apreciados em todo o mundo natildeo soacute pelo seu sabor mas tambeacutem por serem fontes naturais de carboidratos carotenoacuteides vitaminas minerais e outros componentes importantes Uma mudanccedila apropriada na dieta em relaccedilatildeo agrave inclusatildeo de componentes encontrados em frutas e suco de frutas pode ser importante na prevenccedilatildeo de doenccedilas e para uma vida mais saudaacutevel (PINHEIRO et al 2006)

Levando-se em consideraccedilatildeo esse alto consumo de sucos e sabendo que os tratamentos teacutermicos e armazenamento destes podem degradar as vitaminas o presente trabalho tem como por objetivo analisar e avaliar a degradaccedilatildeo do aacutecido ascoacuterbico (vitamina C) em sucos de frutas industrializados no decorrer do seu armazenamento Material e Meacutetodos Coleta das amostras Foram adquiridas em supermercados com maior fluxo de vendas localizados na cidade de Campina GrandendashPB sucos de frutas pasteurizados acondicionadas em embalagens originais do tipo Tetra Pakreg dentro do prazo de validade As amostras selecionadas foram do sabor caju limatildeo laranja abacaxi e uva As amostras coletadas foram encaminhadas ao Laboratoacuterio de Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Campina Grande Campus Campina Grande para posterior realizaccedilatildeo em triplicada do teor de aacutecido ascoacuterbico Meacutetodo analiacutetico O teor de aacutecido ascoacuterbico foi determinado pelo meacutetodo de Tillmans (BRASIL 2008) Este meacutetodo baseia-se na reduccedilatildeo do corante sal soacutedico de 26-diclorofenol indofenol (DCFI) por uma soluccedilatildeo aacutecida de vitamina C O DCFI em meio baacutesico ou neutro eacute azul meio aacutecido eacute rosa e sua forma reduzida eacute incolor O ponto final da titulaccedilatildeo eacute detectado pela viragem da soluccedilatildeo de incolor para rosa quando a primeira gota de soluccedilatildeo do DCFI eacute introduzida no sistema com todo o aacutecido ascoacuterbico jaacute consumido A Equaccedilatildeo 1 foi utilizada para expressar os resultados (mg de aacutecido ascoacuterbico100mL de suco)

Aacute119888119894119889119900 119886119904119888oacute119903119887119894119888119900 =119907 119909 119891 119909 100

119898 (Eq 1)

Onde v ndash volume gasto na titulaccedilatildeo f ndash fator de correccedilatildeo m ndash massa da amostra Anaacutelise estatiacutestica

Foi realizada para os dados experimentais em triplicata e os resultados foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia de fator uacutenico (ANOVA) de 5 de probabilidade e as respostas qualitativas significativas foram submetidas ao teste de Tukey adotando-se o mesmo niacutevel de 5 de significacircncia Para o desenvolvimento das anaacutelises estatiacutesticas o software STATISTICA versatildeo 10 foi utilizado Resultados e Discussatildeo Na Figura 1 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de caju no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

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Figura 1 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de caju

Para o suco de caju no decorrer do armazenamento maiores degradaccedilotildees satildeo observadas nos

sete primeiros dias onde o teor reduziu na faixa de 83mgmL Quando analisado em relaccedilatildeo ao tempo observa-se que houve menores degradaccedilotildees (Figura 1) entre o 7ordm e 14ordm dia haacute uma reduccedilatildeo de 427mgmL No entanto ao se comparar os valores do presente estudo aos obtidos por Souza et al (2017) ao avaliarem o teor de aacutecido ascoacuterbico de sucos industrializados de caju (2034 a 7268 mgmL) se percebe que os teores obtidos no presente estudo estatildeo na faixa dos obtidos pela literatura citada em ateacute 21 dias de armazenamento onde se enquadram Lavinas et al (2006) em seus estudos com suco de caju observaram reduccedilatildeo do teor de aacutecido ascoacuterbico nos sucos mantidos em temperatura ambiente por 24 h e estocados sob refrigeraccedilatildeo por sete dias ou sob congelamento por 120 dias obteve o maacuteximo de 812 A taxa de reduccedilatildeo do teor de aacutecido ascoacuterbico eacute menor para o suco congelado do que para o refrigerado Na Figura 2 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de limatildeo no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

Figura 2 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de limatildeo

O suco de limatildeo eacute o que se apresenta as menores degradaccedilotildees do aacutecido ascoacuterbico no decorrer do armazenamento sendo esta degradaccedilatildeo de 279mgmL (7ordm dia) 238mgmL (14ordm dia) 228mgmL (21ordm dia) estatisticamente todos os dias de armazenamento apresentam diferenccedila significativa entre si

Na Figura 3 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de laranja no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

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Figura 3 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de laranja

Na abertura da embalagem o suco de laranja apresenta teor de aacutecido ascoacuterbico de 7474mgmL Valor este inferior ao obtido por Silva et al (2006) ao quantificarem o teor de aacutecido ascoacuterbico em sucos de laranja onde obtiveram teor de 8378mgmL e superior ao teor inicial de todos os sucos analisados no presente estudo No entanto a degradaccedilatildeo desse composto eacute maior nos dias 14 e 21 de armazenamento onde reduziram significativamente ateacute 2011mgmL quando se comparado ao dia 0 Os principais fatores que podem afetar a degradaccedilatildeo da vitamina C em suco de fruta incluem o tipo de processamento condiccedilotildees de estocagem tipo de embalagem oxigecircnio luz catalisadores metaacutelicos enzimas e pH (TEIXEIRA amp MONTEIRO 2006) Na Figura 4 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de abacaxi no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

Figura 4 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de abacaxi

Observa-se que ao decorrer do tempo de armazenamento assim como nos demais sucos haacute uma

degradaccedilatildeo do aacutecido ascoacuterbico quando se comparado os dias de armazenamento entre si os mesmos apresentam diferenccedila significativa Havendo uma pequena reduccedilatildeo de 419mgmL entre o dia 0 e 7 Poreacutem ao se avaliar todo o armazenamento se percebeu uma degradaccedilatildeo de 1149mgmL ao fim do armazenamento do suco sob refrigeraccedilatildeo Matsuura e Rolim (2002) ao avaliarem o suco de abacaxi integral e pasteurizado obtiveram teor de aacutecido ascoacuterbico de 209mgmL teor este inferior ao obtido no presente estudo ao completar 21 dias

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armazenamento sob refrigeraccedilatildeo Fato este que pode estar relacionado devido agraves diferenccedilas de acidez existentes entre as frutas Na Figura 5 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de uva no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

Figura 5 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de uva

No periacuteodo de 7 a 14 dias de armazenamento a degradaccedilatildeo do aacutecido ascoacuterbico natildeo apresenta diferenccedila estatiacutestica entre si mas diferiu do dia 0 e 21 ao niacutevel de 5 de probabilidade No entanto do dia 0 aos 21 dias observa-se uma degradaccedilatildeo em ateacute 99mgmL Contudo os resultados obtidos no presente estudo corroboram com os obtidos por Santana et al (2008) ao caracterizarem diferentes marcas de sucos de uva comercializado em duas regiotildees do Brasil obtiverem teores de aacutecido ascoacuterbico que variou de 1679 a 2429 mgmL Em funccedilatildeo da instabilidade da vitamina C recomenda-se que os sucos sejam consumidos logo apoacutes seu preparo Entretanto grande parte da populaccedilatildeo consome sucos fora do domiciacutelio principalmente em estabelecimentos comerciais onde nem sempre essa recomendaccedilatildeo eacute seguida Mesmo no proacuteprio domiciacutelio por vezes as atribuiccedilotildees do cotidiano natildeo permitem o consumo imediato do suco o que poderia causar a perda da funccedilatildeo do nutriente (LOPES et al 2017)

Conclusatildeo Em todos os sucos analisados no decorrer do armazenamento houveram perda nos teores de aacutecido ascoacuterbico sendo as maiores degradaccedilotildees ao fim de 21 dias de armazenamento e menores nos 7 primeiros dias Apenas o suco de uva apresentou uma pequena retenccedilatildeo desse composto quando se comparou os dias 7 e 14 de armazenamento Foi confirmado maiores degradaccedilotildees da vitamina C para o suco de laranja (2011mgmL) e a menor para o suco de limatildeo (745mgmL) indicando pequena reduccedilatildeo da vitamina durante o seu processamento Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico - CNPq pela bolsa de doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias ANDRANDE P F S Anaacutelise da conjuntura agropecuaacuteria safra 201617 Estado do Paranaacute Secretaria da Agricultura e do Abastecimento Departamento de Economia Rural 2016 Disponiacutevel em httpwwwagriculturaprgovbrarquivosFilederalPrognosticos2017Fruticultura_2016_17pdf Acesso em 26 de janeiro de 2019

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AQUINO A C M S CARNELOSSI M A G CASTRO A A Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico e dos pigmentos da polpa de acerola congelada por meacutetodos convencional e criogecircnico Boletim do Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos v29 n1 p147-156 2011 BRASIL Normas Analiacuteticas do Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos quiacutemicos e fiacutesicos para anaacutelises de alimentos 4deg ed 1deg ediccedilatildeo digital Satildeo Paulo 2008 1020p CAMELO C O Mercado internacional da amecircndoa da castanha de caju um panorama de 2003 a 2012 56f Trabalho de Conclusatildeo de Curso (Bacharelado em Gestatildeo do Agronegoacutecio) Universidade de Brasiacutelia Brasiacutelia 2014 CARDOSO A M R SANTOS A M S ALMEIDA F W B ALBUQUERQUE T P XAVIER A F C CAVALCANTI A L Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de sucos de frutas industrializados estudo in vitro Odonto v21 n41-42 p9-17 2013 DIONIacuteSIO A P SILVA L B C VIEIRA N M GOES T S WURLITZER N J BORGES M F BRITO E S IONTA M FIGUEIREDO R W Cashew-apple (Anacardium occidentale L) and yacon (Smallanthus sonchifolius) functional beverage improve the diabetic state in rats Food Research International v77 p171-176 2015 LAVINAS F C ALMEIDA N D MIGUEL M A L LOPES M L M VALENTE-MESQUITA V L Estudo da estabilidade quiacutemica e microbioloacutegica do suco de caju in natura armazenado em diferentes condiccedilotildees de estocagem Ciecircncia e Tecnologia de Alimentos v26 n4 p875-883 2006 LIMA V L A G MEacuteLO E A LIMA L S Avaliaccedilatildeo da qualidade de suco de laranja industrializado Boletim Centr Pesq Process Aliment v18 n1 p95-104 2000 LOPES F M C ROCHA C V B ORSI C P O Araraquara como capital mundial do suco de laranja uma abordagem interdisciplinar com enfoque na quantificaccedilatildeo e estabilidade da vitamina C In Encontro de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica e Tecnoloacutegica-EnICT 2 2017 Araraquara Anais Araraquara 2017 MAHAN L K ESCOTT S Alimentos nutriccedilatildeo e dietoterapia (Traduccedilatildeo de Krausersquos food nutrition e diet therapy 12th ed) Satildeo Paulo Roca 2010 MAIA G A SOUSA P H M SANTOS G M SILVA D S FERNANDES A G PRADO G M Efeito do processamento sobre componentes do suco de acerola Ciecircncia Tecnologia de Alimentos v27 n1 p130-134 2007 MATSUURA F C A U ROLIM R B Avaliaccedilatildeo da adiccedilatildeo de Suco de acerola em suco de abacaxi visando agrave produccedilatildeo de um ldquoblendrdquo com alto teor de Vitamina C Revista Brasileira de Fruticultura v24 n1 p138-141 2002 MORAIS A L F Propriedades antioxidantes de bebidas e chaacutes preparados a partir de diferentes formulaccedilotildees 89f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Controle de Qualidade) Faculdade de Farmaacutecia Universidade do Porto Porto 2011 PHILLIPS K M TARRAGO-TRANI M T GEBHARDT S E EXLER J PATTERSON K Y HAYTOWITZ D B PEHRSSON P R HOLDEN J M Stability of vitamin C in frozen raw fruit and vegetable homogenates Journal of Food Composition and Analysis v23 p253-259 2010 PINEDO R A Estudo da estabilizaccedilatildeo da polpa de camu-camu (Myciaria dubia (NBK) VcVaugh) congelada visando a manutenccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico e antocianinas 180f Tese (Doutorado em Engenharia Quiacutemica) Universidade Estadual de Campinas Campinas 2007 PINHEIRO A M FERNANDES A G FAI A E C PRADO G M SOUSA P H M MAIA G A Avaliaccedilatildeo quiacutemica fiacutesico-quiacutemica e microbioloacutegica de sucos de frutas integrais abacaxi caju e maracujaacute Ciecircnc Tecnol Aliment v26 n1 p98-103 2006 SANTANA M T A SIQUEIRA H D REIS K C D LIMA L D O SILVA R J L Caracterizaccedilatildeo de diferentes marcas de sucos de uva comercializados em duas regiotildees do Brasil Ciecircncia e Agrotecnologia v32 n3 p882-886 2008 SILVA P D LOPES M L M VALENTE-MESQUITA V L Efeito de diferentes processamentos sobre o teor de aacutecido ascoacuterbico em suco de laranja utilizado na elaboraccedilatildeo de bolo pudim e geleia Ciecircncia e Tecnologia de Alimentos v26 n3 p678-682 2006 SOUZA L F S DOMINGOS L F FARIAS V L S LUZIA D M M Avaliaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica e estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em sucos de frutas comercializados no municiacutepio de Frutal Minas Gerais Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentaacutevel v12 n4 p791-787 2017 TEIXEIRA M MONTEIRO M Degradaccedilatildeo da vitamina C em suco de fruta Alimentos e Nutriccedilatildeo v17 n2 p219-227 2006 VIEIRA M C TEIXEIRA A A SILVA C L M Mathematical modeling of thermal degradation kinetics of vitamin C in cupuaccedilu (Theobroma grandiflorum) nectar Journal of Food Engineering v43 p1-7 2000

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Capiacutetulo 12

DETERMINACcedilAtildeO DE MODELO MATEMAacuteTICO NA SECAGEM DO SORGO (Sorghum bicolor (L) Moench)

1Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva 2Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro

3Newton Carlos Santos 4Sacircmela Leal Barros

5Amanda Priscila Silva Nascimento 6Ana Juacutelia de Brito Arauacutejo

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande - PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III Bananeiras ndash PB victor_herberthotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina

Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB ajuliaaraujogmailcom

Introduccedilatildeo O sorgo (Sorghum bicolor (L) Moench) pertencente agrave famiacutelia Poaceae representa o terceiro maior cereal cultivado nos Estados Unidos e o quinto maior gratildeo cultivado no mundo depois do trigo do arroz do milho e da cevada Eacute uma cultura agriacutecola ruacutestica com aptidatildeo para aacutereas tropicais subtropicais e temperadas tolerante a estresses abioacuteticos e podendo ser cultivado em diferentes tipos de solos e sob condiccedilotildees salinas (ALMODARES amp HADI 2009 VASILAKOGLOU et al 2011) Eacute cultivada especialmente nas regiotildees aacuteridas e semiaacuteridas As principais aacutereas de produccedilatildeo de sorgo hoje incluem grandes planiacutecies da Ameacuterica do Norte Aacutefrica Subsaariana nordeste da China e o planalto Deccan da Iacutendia central Argentina Nigeacuteria Egito e Meacutexico (AWIKA amp ROONEY 2004) Em todo o mundo existem mais de 7 mil genoacutetipos do cereal e o seu cultivo eacute de extrema importacircncia nos continentes asiaacutetico e africano aleacutem de outras regiotildees semiaacuteridas do mundo nas quais eacute utilizado diretamente na alimentaccedilatildeo humana Nos paiacuteses ocidentais como nos Estados Unidos na Austraacutelia e no Brasil o sorgo eacute cultivado essencialmente para alimentaccedilatildeo animal podendo ser utilizado tanto na produccedilatildeo de silagem biomassa aacutelcool ou gratildeo (BORGHI et al 2016) A aacuterea cultivada de sorgo no Brasil estaacute estimada em 6265 mil hectares com uma produccedilatildeo de gratildeos de 1845 milhotildees toneladas e produtividade meacutedia de 297 toneladas O Estado de Goiaacutes lidera a produccedilatildeo nacional com 8515 mil toneladas Em segundo lugar com 4997 mil toneladas estaacute Minas Gerais e em terceiro Mato Grosso com 2915 mil toneladas (CONAB 2017) Devido a adaptabilidade da cultura a diversas zonas climaacuteticas climas tropicais e temperados a alta eficiecircncia na utilizaccedilatildeo de aacutegua e a produccedilatildeo elevada de biomassa lignoceluloacutesica resistecircncia a fungos e micotoxinas Estas caracteriacutesticas satildeo o diferencial do sorgo com relaccedilatildeo a cultura dos outros cereais e permitem a sua expansatildeo em regiotildees de cultivo com distribuiccedilatildeo irregular de chuvas A planta de sorgo se adapta a uma ampla variaccedilatildeo de ambientes e produz sob condiccedilotildees desfavoraacuteveis para a maioria dos outros cereais (MAGALHAtildeES et al 2015) O sorgo natildeo possui gluacuteten em sua composiccedilatildeo e portanto torna-se uma boa fonte de energia livre de gluacuteten ideal para as pessoas que sofrem de alergias de trigo ou gluacuteten Eacute rico em fibras e minerais aleacutem de possuir uma quantidade suficiente de carboidratos (72) proteiacutenas (116) e gordura (19) O amido eacute o principal constituinte do gratildeo O tamanho a forma e a composiccedilatildeo dos gracircnulos de amido do sorgo satildeo similares aos do milho A proteiacutena do gratildeo de sorgo conteacutem globulina de albumina (15) prolamina (26) e glutelina (44) O sorgo em geral eacute uma rica fonte de fibras e vitaminas do complexo B (GOPALAN et al 2000 PATIL et al 2010) O sorgo vem despontando como uma alternativa altamente viaacutevel para uso na alimentaccedilatildeo humana em razatildeo principalmente de quatro fatores 1) natildeo possui gluacuteten por isso eacute totalmente seguro para o desenvolvimento de produtos para os celiacuteacos ou seja indiviacuteduos portadores de doenccedila celiacuteaca

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2) apresenta valor nutricional semelhante ao milho poreacutem o sabor eacute neutro o que eacute uma grande vantagem na induacutestria de alimentos 3) apresenta menor custo de produccedilatildeo vislumbrando a possibilidade de reduccedilatildeo dos custos na induacutestria alimentiacutecia 4) apresenta uma variedade de compostos bioativos com elevada capacidade antioxidante com potencial para utilizaccedilatildeo em produtos com apelo funcional ou seja de promoccedilatildeo agrave sauacutede (PEREIRA FILHO amp RODRIGUES 2015)

As etapas referentes ao processo preacute-colheita colheita e poacutes colheita satildeo decisivos para a qualidade dos produtos agriacutecolas em geral bem como dos gratildeos de sorgo Visando reduzir as perdas relacionadas as etapas poacutes-colheita como tambeacutem garantir a produccedilatildeo de alimentos de qualidade a agroinduacutestria tem investido em estudos e aplicaccedilotildees de tecnologias que proporcionam ao produto uma maior vida uacutetil Com a perspectiva de crescimento da cultura do sorgo aumenta-se a necessidade do aprimoramento de teacutecnicas de produccedilatildeo colheita e secagem para garantir a sustentabilidade do sistema (BOTELHO et al 2015 SILVA et al 2018)

Na fase de poacutes-colheita a secagem eacute o processo mais utilizado para assegurar a qualidade e estabilidade dos produtos vegetais pois a diminuiccedilatildeo do teor de aacutegua do material reduz a atividade bioloacutegica na massa de gratildeos assim como as mudanccedilas quiacutemicas e fiacutesicas que ocorrem durante o armazenamento Aleacutem da reduccedilatildeo na da deterioraccedilatildeo dos alimentos a secagem possibilita o desenvolvimento de novos produtos (ARAUacuteJO et al 2014)

De acordo com Park (2001) a secagem eacute uma das operaccedilotildees unitaacuterias aplicadas com o objetivo de melhorar a estabilidade do alimento por meio da retirada de aacutegua de um material mediante a evaporaccedilatildeo Neste processo estatildeo envolvidos mecanismos simultacircneos de transferecircncia de calor e massa A troca de energia sob a forma de calor eacute motivada pela diferenccedila de temperatura entre o alimento e o ar aquecido do aparelho enquanto agrave de massa se daacute devido agrave diferenccedila da pressatildeo parcial de vapor da corrente de ar e do produto ocasionando o arraste do vapor do alimento As curvas de secagem oferecem informaccedilotildees valiosas para entender o mecanismo de migraccedilatildeo de aacutegua do produto bem como seus paracircmetros cineacuteticos de secagem (CHEN et al 2012) O estudo do processo de secagem fornece informaccedilotildees relativas ao comportamento do fenocircmeno de transferecircncia de calor e massa entre o material bioloacutegico e o elemento de secagem normalmente ar atmosfeacuterico aquecido ou natildeo essas informaccedilotildees satildeo fundamentais para o projeto operaccedilatildeo e simulaccedilatildeo de sistemas de secagem e secadores (CORREcircA et al 2003)

O coeficiente de difusatildeo eacute um importante paracircmetro utilizado para analisar a cineacutetica de secagem pois permite avaliar e comparar a velocidade de secagem de produtos com tamanhos formas e texturas diferentes Aleacutem disso por meio da anaacutelise da dependecircncia do coeficiente de difusatildeo com a temperatura podem-se determinar alguns iacutendices termodinacircmicos que possibilitam avaliar energeticamente o processo de secagem Atraveacutes da segunda lei de Fick que retrata a teoria da difusatildeo liacutequida se calcula o coeficiente de difusatildeo teoacuterico que estabelece uma relaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo com o gradiente de concentraccedilatildeo de um meio (BOTELHO et al 2015) No caso especiacutefico do sorgo a literatura eacute escassa apesar da espeacutecie ter comeccedilado a despertar interesse com ecircnfase nas caracteriacutesticas agronocircmicas e alimentares devido agraves caracteriacutesticas do gratildeo Considerando a relevacircncia do processo de secagem e as caracteriacutesticas do gratildeo de sorgo o presente trabalho tem o objetivo de realizar a cineacutetica de secagem do sorgo em diferentes temperaturas de ar de secagem de 40 50 60 70 e 80⁰C e ajustar diferentes modelos matemaacuteticos aos dados experimentais da secagem selecionando aquele que melhor descreve o fenocircmeno Aleacutem de determinar a difusividade efetiva de massa considerando a geometria de um cilindro infinito Material e Meacutetodos

O sorgo (Sorghum bicolor (L) Moench) foi adquirido no municiacutepio de Sumeacute-PB As amostras foram encaminhadas e os experimentos foram realizados no Laboratoacuterio de Secagem pertencente agrave Unidade Acadecircmica de Engenharia Alimentos da Universidade Federal de Campina Grande Campus Campina Grande - PB

Cineacutetica de secagem As amostras foram colocadas em bandejas de accedilo inoxidaacutevel e uniformemente espalhadas formando uma camada fina Para iniciar o experimento as bandejas foram colocadas em um secador com circulaccedilatildeo de ar com velocidade de ar de 15 ms para a realizaccedilatildeo das cineacuteticas de secagem nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC no iniacutecio e no final das secagens foram determinadas as massas secas e calculados os teores de aacutegua de acordo com IAL (2008)

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Atraveacutes dos dados experimentais foi possiacutevel calcular os valores da razatildeo do teor de aacutegua (Equaccedilatildeo 1) Com o caacutelculo da razatildeo de teor de aacutegua do sorgo traccedilaram-se as curvas da cineacutetica de secagem representada pela razatildeo do teor de aacutegua em funccedilatildeo do tempo de secagem em minutos aplicando os modelos matemaacuteticos (Tabela 1) de Newton Page e Exponencial de dois termos para ajustar os dados experimentais

119877119883 =119883119887119904minus119883119890

119883119887119904(119894119899119894119888119894119886119897)minus119883119890 (Eq1)

Onde RX = Razatildeo de umidade (Adimensional) Xe = Teor de aacutegua de equiliacutebrio em base seca Xbs = Teor de aacutegua em base seca Xbs (inicial) = Teor de aacutegua inicial em base seca

Tabela 1 Modelos matemaacuteticos utilizados para descrever o processo de secagem

Anaacutelise estatiacutestica

Para anaacutelise dos ajustes dos modelos matemaacuteticos aos dados experimentais foi utilizado o programa computacional STATISTICA versatildeo 7 utilizando-se a anaacutelise de regressatildeo natildeo-linear pelo meacutetodo Quasi-Newton Os modelos foram selecionados tomando-se como paracircmetro a magnitude do coeficiente de determinaccedilatildeo (R2) e do desvio quadraacutetico meacutedio (DQM) (Equaccedilatildeo 5)

n

i

pred

N

RXRXDQM

1

exp sup2 (Eq5)

Em que RXexp = Razatildeo de teor de aacutegua obtida experimentalmente RXpre = Razatildeo de teor de aacutegua predita pelo modelo matemaacutetico N = nuacutemero de observaccedilotildees ao longo da cineacutetica de secagem

Caacutelculo da difusividade efetiva (Def) A difusividade efetiva foi obtida por meio do ajuste do modelo matemaacutetico da difusatildeo liacutequida descrita pela Equaccedilatildeo (6) aos dados experimentais da secagem do sorgo fazendo uso de soluccedilotildees analiacuteticas e considerando a condiccedilatildeo de contorno convectiva considerando-se a forma geomeacutetrica do produto como cilindro infinito devido a sua geometria desconsiderando-se a contraccedilatildeo volumeacutetrica (LUIKOV 1968) A otimizaccedilatildeo foi feita usando o programa Convectivo (SILVA amp SILVA 2008) O Convectivo eacute usado para estudar processos de difusatildeo de aacutegua com dados experimentais conhecidos para as seguintes geometrias parede infinita cilindro infinito esfera cilindro finito e paralelepiacutepedo seguindo as Equaccedilotildees 6 7 8 e 9

t

R

DefBXXXtX n

n

neqeq

2

216

1

0 exp

(Eq6)

Onde 119883(119905) o teor de umidade no instante t 119883119890119902 o teor de umidade para trarrinfin 1198830 o teor de umidade

para t=0 R o raio Def a difusividade efetiva t o tempo O paracircmetro Bn eacute dado pela Equaccedilatildeo 7

222

24

nn

n

Bi

BiB

(Eq7)

Modelo Equaccedilatildeo Newton RX = exp(- Kt) (Eq2)

Page RX= exp(-k x tn) (Eq3)

Exponencial de dois termos RX=aexp(-kt)+(1-a)exp(-kat) (Eq4)

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O nuacutemero de Biot eacute obtido de acordo com a Equaccedilatildeo 8

Def

hRBi

(Eq8)

Onde h o coeficiente convectivo de transferecircncia de massa R o raio Def a difusividade

Sabendo-se que a Equaccedilatildeo 9 eacute caracteriacutestica de um cilindro infinito

BiJ

J n

n

n

1

0

(Eq9) Onde J1 funccedilatildeo de Bessel de primeiro tipo e primeira ordem J0 funccedilatildeo de Bessel de primeiro tipo e ordem zero Bi nuacutemero de Biot micron raiacutezes caracteriacutestica de um cilindro infinito Resultados e Discussatildeo Na Tabela 2 se encontra expresso os valores dos paracircmetros obtidos para os modelos matemaacuteticos Newton Page e Exponencial de dois termos ajustados aos dados experimentais das cineacuteticas de secagem do sorgo foram obtidos os coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) e os desvio quadraacutetico meacutedio (DQM) para a temperatura de 40 50 60 70 e 80degC Tabela 2 Paracircmetros de ajuste dos modelos matemaacuteticos utilizados na prediccedilatildeo da cineacutetica de secagem do sorgo nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC

R2 coeficientes de determinaccedilatildeo DQM desvios quadraacuteticos meacutedios k constante de secagem ldquoardquo ldquonrdquo paracircmetros dos modelos matemaacuteticos E expoente em base 10

Atraveacutes da Tabela 2 se verifica que todos os dados obtidos para a secagem de sorgo se ajustam

bem aos modelos matemaacuteticos de Newton Page e Exponencial de dois termos apresentando coeficientes de determinaccedilatildeo superiores a 98 e baixos valores de DQM O modelo de Page se adequa bem aos dados experimentais obtidos resultando em coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) superiores a 99 o menor DQM obtido nesse modelo eacute na temperatura de 40degC (140E-02) valor inferior aos obtidos nos demais modelos estudados O modelo Exponencial de dois

Modelos Paracircmetro de ajuste Newton K - - R2 DQM

40 degC 0004815 099886 171E-02 50 degC 0006865 099323 292E-02 60 degC 0011109 098203 583E-02 70 degC 0015218 098659 509E-02 80degC 0018929 098894 469E-02 Page K N - R2 DQM 40 degC 0003623 1054283 099922 140E-02 50 degC 0014225 0850025 099784 229E-02 60 degC 0032677 0748537 099713 234E-02 70 degC 0038874 0762641 099775 221E-02 80degC 0044168 0773152 099701 244E-02

Exponencial de dois termos

K a - R2 DQM

40 degC 0054936 0003202 099876 177E-02 50 degC 0057285 0006039 099462 320E-02 60 degC 0058300 0100179 099863 186E-02 70 degC 0777903 0204860 099607 280E-02 80degC 1493508 0238488 09961 278E-02

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termos apresenta valores R2 superiores a 99 e baixos valores de DQM (177E-02 a 320E-02) em que o menor valor para o DQM eacute o obtido tambeacutem na temperatura de 40degC Indicando assim uma representaccedilatildeo satisfatoacuteria do processo de secagem nas condiccedilotildees estudadas para estes modelos

Com relaccedilatildeo ao modelo de Newton os valores do coeficiente de determinaccedilatildeo (R2) se apresentam superiores a 99 Contudo quando a temperatura do ar aplicada no processo de secagem convectiva eacute superior a 60degC ocorre uma diminuiccedilatildeo no R2 para 98 Aleacutem de haver um coeficiente abaixo de 99 nas trecircs temperaturas este modelo apresenta valores superiores de DQM quando comparado aos demais modelos aplicados no processo variando de 171E-02 na temperatura de 40degC e 583E-02 na temperatura de 60degC indicando menor precisatildeo na descriccedilatildeo da secagem do sorgo

Pessoa et al (2011) ao realizarem secagem convectiva em gratildeos de sorgo em camada fina verificaram que dentre os modelos ajustados aos dados experimentais da cineacutetica de secagem dos gratildeos de sorgo a equaccedilatildeo de Midilli apresentou os maiores valores de coeficientes de determinaccedilatildeo e os menores desvios quadraacuteticos meacutedios Esteca et al (2017) ao estudarem a cineacutetica de secagem do sorgo concluiacuteram que os modelos de Page e Overhults foram aqueles que melhor se ajustaram aos dados experimentais fato comprovado pelo coeficiente de correlaccedilatildeo (R2)

Segundo Martins et al (2014) ao selecionar um modelo natildeo linear para descrever um processo de secagem torna-se necessaacuterio avaliar natildeo somente os valores de R2 mas se deve considerar tambeacutem os desvios quadraacuteticos meacutedios (DQM) Pode-se inferir que dentre os modelos aplicados o modelo de Page apresenta melhor ajuste aos dados experimentais pois apresenta um R2 mais proacuteximo de 1 e o menor valor de DQM representando maior confiabilidade do modelo na descriccedilatildeo do processo de secagem quando comparado aos demais modelos estudados

Constata-se que a temperatura do ar aplicada no processo de secagem possui grande influecircncia sobre o paracircmetro ldquokrdquo que corresponde a constante da taxa de secagem nos modelos matemaacuteticos empregados tal paracircmetro aumenta com a elevaccedilatildeo da temperatura evidenciando tambeacutem a diminuiccedilatildeo do tempo necessaacuterio para a realizaccedilatildeo do processo de secagem Santos et al (2018) obtiveram resultados semelhantes nos seus estudos sobre secagem

Segundo Correcirca et al (2007) no modelo de Page o paracircmetro ldquonrdquo indica a resistecircncia interna do produto estudado ao processo de transferecircncia de massa A maior resistecircncia do produto ao processo de secagem ocorre na temperatura de 40degC e a menor resistecircncia do produto ocorre na temperatura de 70degC Este paracircmetro apresenta correlaccedilatildeo com a temperatura aplicada e varia de 0748537 a 1054283 poreacutem nas temperaturas de 70 e 80degC os dados obtidos para este paracircmetro satildeo semelhantes Nas Figuras 1 2 e 3 observa-se a cineacutetica de secagem do sorgo em camada fina a diferentes temperaturas de ar de secagem para os modelos de Newton Page e Exponencial de dois termos Observa-se que o aumento da temperatura reduz o tempo de secagem aumentando a taxa de perda de aacutegua O tempo de secagem varia de 630 a 390 minutos sendo o maior e menor tempo respectivamente para as temperaturas de 40 e 80degC

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0 100 200 300 400 500 600 700

t

00

02

04

06

08

10

Temperatura 400C

Temperatura 500C

Temperatura 600C

Temperatura 700C

Temperatura 800C

Figura 1 Curvas de secagem do sorgo obtido pelo modelo matemaacutetico de Newton

0 100 200 300 400 500 600 70000

02

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08

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Temperatura 400C

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Figura 2 Curvas de secagem do sorgo obtido pelo modelo matemaacutetico de Page

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Figura 3 Curvas de secagem do sorgo obtido pelo modelo matemaacutetico Exponencial de dois termos

Os valores obtidos para difusividade efetiva de massa das cinco temperaturas estudadas se

apresentam na Tabela 3

Tabela 3Resultados das secagens utilizando o modelo de difusatildeo liacutequida Temperatura (degC) Difusividade efetiva (m2s)

40 535E-09 50 649E-09 60 103E-09 70 114E-09 80 142E-09

Atraveacutes da Tabela 3 observa-se que a temperatura aplicada no processo secagem eacute diretamente proporcional a difusividade efetiva calculada variando de 535E-09 a 142E-09 Estes valores foram superiores aos obtidos por Jittanit (2011) que ao estudar a secagem de sementes de aboacutebora obteve valores de 376E-10 a 509E-10 para as temperaturas de 60 70 e 80degC e Silva et al (2018) que ao analisar a secagem de sementes de melatildeo obtiveram valores de difusividade que variaram de 155E-10 a 2091E-10 para as temperaturas de ar de secagem de 35 40 45 e 50degC

Botelho et al (2015) constataram que o coeficiente de difusatildeo efetivo dos gratildeos de sorgo aumentou com a elevaccedilatildeo da temperatura do ar de secagem para ambas as cultivares BRS 308 e NIDERA A 9721 de sorgo A dependecircncia desse coeficiente com a temperatura de secagem eacute frequentemente observada na maioria dos estudos de secagem de gratildeos em que se busca determinar esse coeficiente Apesar do sorgo ser um tipo de gratildeo predominantemente amilaacuteceo algumas variaccedilotildees fiacutesicas que ocorrem devido agrave caracteriacutestica varietal como a relaccedilatildeo superfiacutecie-volume e o tamanho meacutedio dos gratildeos podem interferir na velocidade de secagem Segundo Pereira et al (2018) a difusividade efetiva representa o fluxo de aacutegua ao sair do produto durante a secagem Sendo assim se pode observar na Tabela 3 que na medida em que se aumenta o gradiente de temperatura maior eacute o valor obtido para este paracircmetro pois em temperaturas inferiores como a de 40degC as moleacuteculas de aacutegua sofrem maior resistecircncia ao sair do corpo devido a sua composiccedilatildeo e estrutura fiacutesica fazendo com que a aacutegua seja mais ligada agraves moleacuteculas que constituem a massa seca Constata-se portanto que quanto maior eacute a temperatura empregada no processo menor eacute a resistecircncia proporcionada pelo produto para a transferecircncia de massa

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Conclusatildeo Os modelos empregados neste estudo ajustaram-se bem aos dados experimentais podendo ser utilizados nas prediccedilotildees das cineacuteticas de secagem nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC

O modelo Page apresentou o melhor valor para o R2 na secagem a 40degC e o menor DQM foi observado para a secagem tambeacutem a 40degC

A cineacutetica de secagem do sorgo mostra que a temperatura eacute a variaacutevel de maior influecircncia no processo e

que o tempo de secagem do sorgo diminuiu em funccedilatildeo do aumento da temperatura de secagem

Agradecimentos Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico- CNPq pela bolsa de

doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias ALMODARES A HADI M R Production of bioethanol from sweet sorghum A review African Journal of Agricultural Research v4 n9 p772-780 2009 ARAUacuteJO W D GONELI A L D SOUZA C M A GONCcedilALVES A A VILHASANTIS H C B Propriedades fiacutesicas dos gratildeos de amendoim durante a secagem Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental v18 p279ndash286 2014 AWIKA J M ROONEY L W Sorghum phytochemicals and their potential aspects on human health Phytochemistry v65 p1199-1221 2004 BORGHI E GOTIJO NETO M M RESENDE A V PEREIRA FILHO I A CORREA L V T Importacircncia econocircmica anaacutelise conjuntural estrateacutegias de manejo e recomendaccedilotildees teacutecnicas para o cultivo de sorgo graniacutefero no Estado de Goiaacutes Embrapa Milho e Sorgo-Documentos (INFOTECA-E) 2016 BOTELHO F M GARCIA T R B VIANA J L BOTELHO S C C SOUSA A M B Cineacutetica de secagem e determinaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo efetivo de gratildeos de sorgo Revista Brasileira de Milho e Sorgo v14 n2 p260-272 2015 CHEN D ZHANG Y ZHU X Drying kinetics of rice straw under isothermal and nonisothermal conditions A comparative study by thermogravimetric analysis Energy amp Fuels v26 n7 p4189-4194 2012 CONAB Companhia Nacional de Abastecimento Acompanhamento da safra brasileira gratildeos safra 20162017ndash 1ordm Levantamento 2017 Disponiacutevel em httpwwwconabgovbrOlalacmsuploadsarquivoshttpwwwconabgovbrOlalaCMSuploadsarquivos 17_10_16_16_34_39_graos_outubro_2017pdf Acesso em 24 de janeiro de 2019 CORREcircA P C ARAUacuteJO E F AFONSO JUacuteNIOR P C Determinaccedilatildeo dos paracircmetros de secagem em camada delgada de sementes de milho doce (Zea mays L) Revista Brasileira de Milho e Sorgo v2 p110-119 2003 CORREcircA P C RESENDE O MARTINAZZO A P GONELI A L G BOTELHO F M Modelagem matemaacutetica para a descriccedilatildeo do processo de secagem do feijatildeo (Phaseolus vulgaris L) em camadas delgadas Engenharia Agriacutecola v27 n2 p501-510 2007 ESTECA G F BRITO R C BEacuteTTEGA R Caracterizaccedilatildeo fiacutesica e cineacutetica de secagem de sorgo (Sorghum bicolor l Moench) In Congresso Brasileiro de Engenharia Quiacutemica em Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica 12 2017 Satildeo Paulo AnaisSatildeo Paulo Blucher 2017 p2159-2164 GOPALAN C SASTRY B V BALSUBRAMANYAM S C Nutritive Value of Indian Foods National Institute of Nutrition ICMR Hyderabad 2000 IAL Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p JITTANIT W Kinetics and temperature dependent moisture diffusivities of pumpkin seeds during drying Kasetsart Journal-Natural Science v45 n1 p147-158 2011 LUIKOV A V Analytical Heat Diffusion Theory Academic Press Inc Ltd London 1968 MAGALHAtildeES P C SOUZA T C de SCHAFFERT R E Ecofisiologia In RODRIGUES J A S (Ed) Cultivo do sorgo 9 ed Sete Lagoas Embrapa Milho e Sorgo 2015 (Embrapa Milho e Sorgo Sistema de Produccedilatildeo 2) MARTINS J J A MARQUES J I SANTOS D C ROCHA A P T Modelagem matemaacutetica da secagem de cascas de mulungu Bioscience Journal v30 n6 p1652-1660 2014

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PARK K J YADO M K M BROD F P R Estudo de secagem de pecircra bartlett (Pyrus sp) em fatias Ciecircncia e Tecnologia em Alimentos v21 n3 p288-292 2001 PATIL P B SAJJANAR G M BIRADAR B D PATIL H B DEVARNAVADAGI S B Technology of hurda production by microwave oven Journal of Dairying Foods and Home Sciences v29 p232-236 2010 PEREIRA FILHO I A RODRIGUES J A S Sorgo o produtor pergunta a Embrapa responde Embrapa Milho e Sorgo-Document Brasiacutelia-DF 2015 PEREIRA J C A SILVA R C ARAUJO K T A GOMES J P SILVA W P Cineacutetica de secagem de diferentes frutas comuns em feiras orgacircnicas In Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e da Agronomia 2018 Maceioacute Anais Maceioacute 2018 PESSOA T GALDINO P O GURJAtildeO G C GURJAtildeO F F MATA M E R M C Secagem convectiva de gratildeos de sorgo em camada fina por secador de leito fixo Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentaacutevel v6 n1 p247-255 2011 SANTOS H H RODOVALHO R S SILVA D P MORGADO V N M Drying kinetics of passion fruit seeds Cientiacutefica v46 n1 p49-56 2018 SILVA I L SILVA H W D CAMARGO F R FARIAS H F FREITAS E D F Secagem e difusividade de sementes de melatildeo Revista de Ciecircncias Agraacuterias v41 n2 p21-30 2018 SILVA L C M RESENDE O FERREIRA W N J OLIVERIA D E C SOUZA D G RODRIGUES G B Difusatildeo liacutequida durante a secagem de gratildeos de sorgo graniacutefero em diferentes condiccedilotildees In Congresso Estadual de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica e Tecnoloacutegica do IF Goiano 7 2018 Rio Verde AnaisRio Verde 2018 SILVA W P SILVA C M D P S Convectivo Adsorccedilatildeo e Dessorccedilatildeo Versatildeo 32 (2008 - 2018) Disponiacutevel em httpzeusdfufcgedubrlabfitConvectivehtm Acesso em 23 de janeiro de 2019 VASILAKOGLOU I DHIMA K KARAGIANIANNIDIS N GATSIS T Sweet sorghum productivity for biofuels under increased soil salinity and reduced irrigation Fields Crops Research v120 n1 p38-46 2011

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Seccedilatildeo Geociecircncias

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Capiacutetulo 13

POTENCIAL DE IRRIGACcedilAtildeO DOS SOLOS DA AacuteREA DE TRANSPOSICcedilAtildeO DO RIO SAtildeO FRANCISCO NO ESTADO DA PARAIacuteBA

Paulo Roberto Megna Francisco1

Gutemberg da Silva Silvino2

Vera Lucia Antunes de Lima3

Joatildeo Miguel de Moraes Neto4 Hayssa Thyara Silva Barreto5

1Dr em Eng Agriacutecola UEPB Campina Grande-PB paulomegnagmailcom 2Dr Prof Associado UFPB Areia-PB guttembergsgmailcom

3Dra Profa Titular UFCG Campina Grande-PB antuneslimagmailcom 4Dr Prof Titular UFCG Campina Grande-PB jmiguelmoraeshotmailcom

5Graduanda em Eng Agriacutecola UFCG Campina Grande-PB hayssathyarahotmailcom Introduccedilatildeo

O Projeto de Integraccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco com as Bacias Hidrograacuteficas do Nordeste Setentrional eacute a mais importante accedilatildeo estruturante no acircmbito da poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos tendo por objetivo a garantia de aacutegua para o desenvolvimento socioeconocircmico dos estados mais vulneraacuteveis agraves secas Neste sentido ao mesmo tempo em que garante o abastecimento por longo prazo de grandes centros urbanos da regiatildeo e de centenas de pequenas e meacutedias cidades o projeto beneficia aacutereas do interior com razoaacutevel potencial econocircmico estrateacutegicas no acircmbito de uma poliacutetica de desconcentraccedilatildeo do desenvolvimento polarizado ateacute hoje quase exclusivamente pelas capitais dos estados Ao interligar os accediludes estrateacutegicos do Nordeste Setentrional com o rio Satildeo Francisco o projeto iraacute permitir no Estado da Paraiacuteba o aumento da garantia da oferta hiacutedrica a reduccedilatildeo dos conflitos existentes na bacia do Paraiacuteba uma melhor e mais justa distribuiccedilatildeo espacial da aacutegua ofertada pelos accediludes (BRASIL 2017)

De acordo com Sampaio et al (2011) nas uacuteltimas deacutecadas a irrigaccedilatildeo tem desempenhado papel indispensaacutevel ao incremento da produtividade de culturas baacutesicas possibilitando o desenvolvimento econocircmico de muitas regiotildees e ao mesmo tempo incorporando novas aacutereas ao processo produtivo garantindo com isso o abastecimento interno e ampliando as exportaccedilotildees de produtos agriacutecolas

Conforme Amaral (2005) o uso da irrigaccedilatildeo viabiliza a produccedilatildeo agriacutecola especialmente em aacutereas aacuteridas e semiaacuteridas como no caso do Nordeste brasileiro onde a escassez hiacutedrica representa uma seacuteria limitaccedilatildeo para o desenvolvimento socioeconocircmico que se traduz em baixos niacuteveis de renda e padrotildees insatisfatoacuterios de nutriccedilatildeo sauacutede e saneamento de parcela representativa da sua populaccedilatildeo A adoccedilatildeo e a aplicaccedilatildeo de metodologias atualizadas de classificaccedilatildeo de terras para a irrigaccedilatildeo podem permitir o planejamento do uso da terra com vistas ao desenvolvimento sustentaacutevel Essas accedilotildees poderiam minimizar a degradaccedilatildeo das terras eou da baixa taxa de retorno econocircmico que afetam em muitos casos o pleno sucesso dos projetos irrigados

A praacutetica da irrigaccedilatildeo no entanto tem sido apresentada por vaacuterios especialistas como a teacutecnica mais adequada para garantir a produccedilatildeo agriacutecola e reduzir os riscos de perdas em virtude das variaccedilotildees pluviomeacutetricas ocorridas na maior parte do Nordeste brasileiro (SOUSA et al 2003) Esses riscos satildeo constantes em regiatildeo caracterizada por clima semiaacuterido com ocorrecircncias frequentes de perdas de rendimento a cada safra agriacutecola especialmente em cultivos natildeo irrigados (SOUZA et al 2007)

Devido agrave crescente necessidade de um planejamento adequado e sustentaacutevel das atividades humanas o entendimento dos ecossistemas e principalmente da prestaccedilatildeo de serviccedilos ambientais por esses ambientes tornou-se imperativo (SANCHEZ et al 2009) O conhecimento dos recursos naturais (solos clima vegetaccedilatildeo e relevo) constitui parte do embasamento indispensaacutevel para a avaliaccedilatildeo do potencial de uso das terras Estas informaccedilotildees combinadas com os contextos sociais econocircmicos e culturais levam agrave possibilidade de anaacutelise das oportunidades das restriccedilotildees e dos impactos ligados ao uso da terra Desse modo eacute possiacutevel identificar aacutereas com maior ou menor aptidatildeo para as mais diversas atividades sejam agriacutecolas ou natildeo considerando aspectos de equidade e justiccedila social e responsabilidade no uso dos recursos naturais visando benefiacutecios coletivos (BENEDETTI et al 2008)

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A expressatildeo ldquodiagnoacutestico ambientalrdquo tem sido usada com diferentes conotaccedilotildees por oacutergatildeos ambientais universidades associaccedilotildees profissionais etc Contudo diagnoacutestico ambiental pode ser definido como o conhecimento de todos os componentes ambientais de uma determinada aacuterea para a caracterizaccedilatildeo da sua qualidade ambiental (PAULINO 2010) Portanto elaborar um diagnoacutestico ambiental eacute interpretar a situaccedilatildeo ambiental dessa aacuterea a partir da interaccedilatildeo e da dinacircmica de seus componentes quer relacionado aos elementos fiacutesicos e bioloacutegicos quer aos fatores socioculturais A caracterizaccedilatildeo da situaccedilatildeo ou da qualidade ambiental pode ser realizada com objetivos diferentes Um deles eacute servir de base para o conhecimento e o exame da situaccedilatildeo ambiental visando traccedilar linhas de accedilatildeo ou tomar decisotildees para prevenir controlar e corrigir problemas ambientais como poliacuteticas ambientais e programas de gestatildeo ambiental (VERDUM amp MEDEIROS 2002)

Os fenocircmenos terrestres vecircm sendo a cada dia mais bem compreendidos com a adoccedilatildeo de uma abordagem multi e interdisciplinar por meio da integraccedilatildeo do estudo das diversas variaacuteveis que controlam os sistemas naturais mesmo que modificados em relaccedilatildeo aos originais como por exemplo os ecossistemas agriacutecolas (VIDAL-TORRADO et al 2005)

Conforme Francisco et al (2012) na atualidade o avanccedilo da tecnologia da informaccedilatildeo a disponibilizaccedilatildeo de imagens de sateacutelite em altas resoluccedilotildees e de programas computacionais para a anaacutelise ambiental houve um grande avanccedilo nos estudos relacionados agrave gestatildeo dos recursos naturais Neste contexto o geoprocessamento surge como uma disciplina que utiliza um conjunto de teacutecnicas matemaacuteticas e computacionais na forma de programas o sistema de informaccedilotildees geograacuteficas que possibilita combinaccedilotildees de informaccedilotildees provenientes de diferentes procedimentos tecnoloacutegicos gerando novas informaccedilotildees que auxiliam a tomada de decisotildees em contextos os mais diversos (DUARTE amp BARBOSA 2009)

Portanto este trabalho tem o objetivo de realizar para o Estado da Paraiacuteba o mapeamento das terras potencialmente irrigaacuteveis do projeto de integraccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco utilizando geotecnologias Material e Meacutetodos A aacuterea de estudo compreende a bacia Alto Paraiacuteba com aacuterea de 671739 kmsup2 localizada sobre o Planalto da Borborema ao centro sul do Estado da Paraiacuteba divisa ao sul com Pernambuco (PARAIacuteBA 2006) (Figura 1)

Figura 1 Localizaccedilatildeo e hipsometria da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2014)

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A bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba estaacute inserida na Regiatildeo Geograacutefica da Borborema Ocidental limitando-se com os municiacutepios de Prata Sumeacute Ouro Velho Amparo Camalauacute Satildeo Sebastiatildeo do Umbuzeiro Zabelecirc Monteiro Satildeo Joatildeo do Tigre Congo Serra Branca Coxixola Carauacutebas Satildeo Joatildeo do Cariri Satildeo domingos Barra de Satildeo Miguel Cabaceiras e Boqueiratildeo como se observa na Figura 2

Figura 2 Municiacutepios da aacuterea de estudo Fonte Adaptado de IBGE (2005)

Conforme Francisco (2010) de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen o clima eacute do tipo Bsh -

Semiaacuterido quente precipitaccedilatildeo predominantemente abaixo de 600 mmano-1 (Figura 3) e temperatura mais baixa devido ao efeito da altitude (400 a 700m) (Figura 1) onde as chuvas da regiatildeo sofrem influecircncia das massas Atlacircnticas de sudeste e do norte

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Figura 2 Pluviosidade meacutedia anual da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2016) De acordo com Sousa et al (2007) a vegetaccedilatildeo representativa da aacuterea de estudo eacute do tipo

caatinga hiperxeroacutefila com as espeacutecies mais encontradas satildeo o marmeleiro (Croton sonderianus Muell Arg) jurema preta (Mimosa tenuiflora Willd Poiret) pereiro (Aspidosperma pyrifolium Mart) e catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul) Outras espeacutecies nativas da regiatildeo estatildeo presentes com poucos exemplares como o angico (Anadenanthera columbrina Vell Brenan) e a aroeira (Myracrodruon urundeuva Allematildeo) Jaacute os cactos satildeo bastante diversificados

Conforme Francisco (2010) eacute uma regiatildeo tradicionalmente pastoril onde tem predominando a criaccedilatildeo de caprinos Outrora com produccedilatildeo expressiva de algodatildeo e na atualidade cultiva palma e culturas alimentares

A aacuterea de estudo ocorrem classes predominantes de solos descritas no Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba (PARAIacuteBA 1978) diferem pela diversidade geoloacutegica pedoloacutegica e geomorfoloacutegica atendendo tambeacutem a uma diversidade de caracteriacutesticas de solo relacionadas agrave morfologia cor textura estrutura declividade e pedregosidade e outras caracteriacutesticas justificada pelo fato de que no semiaacuterido o tipo de solo determina a dinacircmica da aacutegua quanto agrave drenagem retenccedilatildeo ou disponibilidade condicionando por conseguinte os sistemas de produccedilatildeo agriacutecola (Figura 4)

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Figura 4 Classes de solos da bacia hidrograacutefica Alto Paraiacuteba

Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006) Para o desenvolvimento deste trabalho foi utilizado arquivo digital fornecido pela Agecircncia

Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba-AESA da aacuterea de transposiccedilatildeo do rio Satildeo Francisco e da bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba e importado para o programa SPRING 54 na base de dados na projeccedilatildeo UTMSAD69 de Francisco (2010) e atualizadas por Francisco et al (2016) foram elaborados os mapas e calculados as suas respectivas aacutereas Para o mapeamento do potencial de terras para irrigaccedilatildeo foi importado ao SIG o arquivo digital fornecido pela AESA (2012) da classificaccedilatildeo conforme Bureau of Reclamation (USA 1953) e utilizada por PARAIacuteBA (2006) adotando quatro classes de terras consideradas araacuteveis e duas consideradas natildeo-araacuteveis As seis classes de terras e suas caracteriacutesticas foram definidas da seguinte forma Classe 1 Terras araacuteveis altamente adequadas para agricultura irrigada Classe 2 Terras araacuteveis com moderada aptidatildeo para agricultura irrigada Classe 3 Terras araacuteveis com aptidatildeo restrita para agricultura irrigada Classe 4 Terras araacuteveis de uso especial Classe 5 Terras natildeo-araacuteveis mas em situaccedilatildeo provisoacuteria Classe 6 Terras natildeo-araacuteveis Apoacutes foi realizado uma anaacutelise das aacutereas potencialmente irrigaacuteveis que ficam proacuteximas a transposiccedilatildeo Resultados e Discussatildeo De acordo com a Figura 5 observa-se Terras araacuteveis com aptidatildeo restrita da classe 3 com aacuterea de 18832 km2 representando 28 da aacuterea total Conforme PARAIacuteBA (2006) estas terras possuem apenas os requerimentos miacutenimos para irrigaccedilatildeo As deficiecircncias corrigiacuteveis ou natildeo podem ser relativas ao solo agrave topografia e agrave drenagem e individualmente ou combinadas satildeo mais intensas que na classe 2 Podem ter limitaccedilotildees quanto agrave fertilidade muito baixa textura arenosa topografia irregular salinidade moderada drenagem restrita entre outras Tais limitaccedilotildees satildeo suscetiacuteveis de correccedilatildeo a custos relativamente altos podendo algumas delas ser incorrigiacuteveis Tecircm aptidatildeo para um restrito nuacutemero de culturas adaptaacuteveis mas com manejo adequado podem produzir economicamente As Terras araacuteveis com aptidatildeo restrita satildeo compostas pelos solos Aluviais Eutroacuteficos atualmente reclassificados por Campos e Queiroz (2006) como Solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos e de acordo com Cavalcante et al (2005) satildeo solos de grande importacircncia no que diz respeito agrave exploraccedilatildeo agriacutecola e pecuaacuteria da regiatildeo semiaacuterida poreacutem apresentam limitaccedilotildees muito fortes pela

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falta daacutegua Com auxiacutelio da irrigaccedilatildeo podem ser utilizados para o cultivo intensivo de forrageiras e diversas outras culturas As aacutereas de cotas regionais mais baixas onde se acumulam as aacuteguas provenientes das circunvizinhanccedilas e os solos jaacute possuem Na+ trocaacutevel Estes fatores reunidos concorrem para que estes solos sejam muito susceptiacuteveis agrave salinizaccedilatildeo

Figura 5 Aptidatildeo para irrigaccedilatildeo da aacuterea de estudo Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006) AESA (2012)

Observa-se Terras araacuteveis de uso especial da classe 4 (Figura 3) onde apresenta aacuterea de 43394 km2 representando 646 do total No entanto essas aacutereas natildeo estatildeo proacuteximas da aacuterea de influecircncia da transposiccedilatildeo do rio Satildeo Francisco Conforme PARAIacuteBA (2006) estas podem ter uma excessiva deficiecircncia especiacutefica ou deficiecircncias suscetiacuteveis de correccedilatildeo a alto custo ou ainda apresentar deficiecircncias incorrigiacuteveis que limitam sua utilidade para determinadas culturas muito adaptadas ou meacutetodos especiacuteficos de irrigaccedilatildeo As deficiecircncias nessa classe podem ser a drenagem inadequada topografia ondulada pequena profundidade efetiva excessiva pedregosidade textura grossa salinidade e ou sodicidade Possuem capacidade de pegamento com grande amplitude de variaccedilatildeo Essa classe estaacute relacionada com a ocorrecircncia do Podzoacutelico Vermelho Amarelo Eutroacutefico Tb com A moderado textura meacutedia cascalhenta fase caatinga hipoxeroacutefila relevo ondulado + Solos Litoacutelicos Eutroacuteficos com A fraco textura arenosa eou meacutedia fase pedregosa e rochosa caatinga hipoxeroacutefila relevo ondulado e forte ondulado substrato gnaisse e granito + Afloramentos de Rocha com a ocorrecircncia do Regossolo Eutroacutefico com fragipatilde com A fraco textura arenosa fase caatinga hipoxeroacutefila relevo suave ondulado + Solos Litoacutelicos Eutroacuteficos com A fraco textura arenosa eou meacutedia fase pedregosa e rochosa caatinga hipoxeroacutefila relevo ondulado substrato gnaisse e granito + Afloramentos de Rocha e pela ocorrecircncia do Vertissolo com A moderado fase pedregosa caatinga hiperxeroacutefila relevo suave ondulado + Solos Litoacutelicos Eutroacuteficos com A fraco textura arenosa eou meacutedia fase pedregosa caatinga hiperxeroacutefila relevo suave ondulado substrato gnaisse e granito De acordo com Francisco (2010) estes solos podem ser identificados por caracteriacutesticas relativas ao caraacuteter raso veacutertico naacutetrico ou argiacutelico que ocorre na regiatildeo do Cariris do Paraiacuteba sobre o Planalto da Borborema e do Planossolo Naacutetrico Oacutertico tiacutepico e do Vertissolo

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As Terras natildeo araacuteveis da classe 6 (Figura 3) apresentam aacuterea de 609513 km2 representando 9074 do total Conforme PARAIacuteBA (2006) estas incluem as terras que natildeo satisfazem os requisitos miacutenimos das outras classes e portanto satildeo inadequadas para irrigaccedilatildeo convencional Geralmente compreendem terras com solos rasos terras com solos influenciados por sais e de recuperaccedilatildeo muito difiacutecil devido agrave textura muito argilosa posiccedilatildeo ou condiccedilotildees do substrato terras com textura arenosa tendo baixa capacidade de retenccedilatildeo de aacutegua disponiacutevel terras dissecadas e severamente erodidas terras representadas por canais de transbordamento e escoamento terras com muita pedregosidade e ou rochosidade terras muito elevadas ou com topografia excessivamente declivosa ou complexa e todas as outras aacutereas obviamente natildeo-araacuteveis Nas Terras natildeo araacuteveis da classe 6 no iniacutecio da aacuterea de influecircncia da Transposiccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco na calha do rio Paraiacuteba ocorrem o Bruno Natildeo Caacutelcico atualmente reclassificados por Campos e Queiroz (2006) como Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico e de acordo com Cavalcante et al (2005) que tendo em vista as condiccedilotildees do solo e o clima regional verifica-se que o aproveitamento com pecuaacuteria eacute indicado desde que sejam feitas reservas de forragens para o periacuteodo seco bem como seja intensificado o cultivo de palma forrageira aleacutem do aproveitamento intensivo das vazantes Saacute e Angelotti (2009) afirmam que os Luvissolos Crocircmicos (TCo) e Hipocrocircmicos (TPo) oacuterticos e tiacutepicos ou com caraacuteter litoacutelico veacutertico ou planossoacutelico que se localizam predominantemente sobre o Planalto da Borborema Estes solos por terem sido intensivamente cultivado com a cultura do algodatildeo e serem particularmente susceptiacuteveis a erosatildeo encontram-se bastante degradados representando na Paraiacuteba as aacutereas com mais altos graus de desertificaccedilatildeo As Terras natildeo araacuteveis da classe 6 tambeacutem eacute composta pelos Solos Litoacutelicos Eutroacuteficos localizado principalmente na metade do curso do Rio Paraiacuteba atualmente reclassificados por Campos e Queiroz (2006) como Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e de acordo com Cavalcante et al (2005) estes apresentam baixas condiccedilotildees para um aproveitamento agriacutecola racional tendo em vista as limitaccedilotildees fortes existentes provocadas pelo relevo forte ondulado pedregosidade rochosidade e reduzida profundidade dos solos aleacutem da deficiecircncia de aacutegua que soacute permite a presenccedila de culturas resistentes agrave estiagem Soacute eacute possiacutevel a exploraccedilatildeo destes solos pelos sistemas primitivos de agricultura jaacute existentes Francisco (2010) comenta que os Neossolos Litoacutelicos satildeo solos mais rasos pedregosos e rochosos associado a Afloramentos de Rochas predominantes em aacuterea de relevo forte ondulado e montanhoso ao sul acompanhando a calha do rio Paraiacuteba A classe 6 das Terras natildeo araacuteveis tambeacutem ocorrem os Vertisols mais proacuteximos ao Accedilude Epitaacutecio Pessoa atualmente reclassificados por Campos e Queiroz (2006) como Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico e de acordo com Cavalcante et al (2005) satildeo solos onde a principal limitaccedilatildeo ao uso agriacutecola destes decorre da falta daacutegua que eacute muito forte Tambeacutem concorrem para isto a forte susceptibilidade agrave erosatildeo grande pedregosidade e pequena profundidade dos solos A exploraccedilatildeo com pecuaacuteria deve ser intensificada com a cultura da palma forrageira facilitando a reserva de alimentos para o periacuteodo seco e cultivo de forrageiras nas partes baixas Deve-se ressaltar que o controle da erosatildeo deve ser muito intenso nestes solos De acordo com EMBRAPA (1994) avaliando o potencial das Terras para irrigaccedilatildeo no Nordeste para todas as classes encontradas neste trabalho implicam numa rigorosa seleccedilatildeo de aacutereas e na adoccedilatildeo de praacuteticas conservacionistas para utilizaccedilatildeo dessas terras para a irrigaccedilatildeo Deve ser levado em conta que a precisatildeo das informaccedilotildees apresentadas nas conclusotildees deste trabalho estaacute diretamente relacionada ao niacutevel de generalizaccedilatildeo imposto pela escala do levantamento de solo (1200000) base deste trabalho A aacuterea de estudo apesar de predominar terras natildeo araacuteveis possui aacutereas natildeo mapeadas devido a escala que satildeo propiacutecias agrave exploraccedilatildeo da agricultura irrigada desde que se utilize manejo adequado de irrigaccedilatildeo Nas Figuras 6 e 7 observa-se a cobertura dos solos nas aacutereas da transposiccedilatildeo que ocorrem em Luvissolos propensos a erosatildeo com vegetaccedilatildeo de caatinga esparsa ou em aacuterea de Neossolos Litoacutelicos pedregosos com cobertura vegetal de porte menor de densidade

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Figura 6 Parte do trecho do Eixo Leste do Projeto de Transposiccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco

Fonte IBAMA (2018)

Figura 7 Setor da Transposiccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco no Estado da Paraiacuteba

Fonte ParaiacutebaOnline (2018)

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Conclusatildeo Devido agrave escala de trabalho natildeo foi possiacutevel mapear aacutereas menores havendo a possibilidade de

existirem pequenas aacutereas que natildeo foram identificadas neste trabalho De conformidade com os estudos realizados observou-se que somente 28 da aacuterea total da

bacia do Alto Rio Paraiacuteba representando 18832 km2 de Terras araacuteveis da classe 3 tem aptidatildeo a irrigaccedilatildeo mas com restriccedilatildeo onde ocorrem solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos de grande importacircncia agriacutecola da regiatildeo semiaacuterida e que com auxiacutelio da irrigaccedilatildeo podem ser utilizados para o cultivo Referecircncias AESA Agecircncia Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa 2011 Disponiacutevel em httpgeoaesapbgovbr Acesso em 9 de julho 2018 AMARAL F C S DO Sistema brasileiro de classificaccedilatildeo de terras para irrigaccedilatildeo enfoque na Regiatildeo Semi-Aacuterida Convecircnio Embrapa SolosCODEVASF Rio de Janeiro Embrapa Solos 2005 218p BENEDETTI M M SPAROVEK G COOPER M CURI N CARVALHO FILHO A DE Representatividade e potencial de utilizaccedilatildeo de um banco de dados de solos do Brasil Revista Brasileira de Ciecircncia do Solo v32 p2591-2600 2008 BRASIL Ministeacuterio da Integraccedilatildeo Projeto Satildeo Francisco Integraccedilatildeo de Bacias Distribuiccedilatildeo da aacutegua 2017 Disponiacutevel em httpwwwintegracaogovbrwebguestdistribuicao-da-agua Acesso em 7 de janeiro de 2018 CAMPOS M C C QUEIROZ S B Reclassificaccedilatildeo dos perfis descritos no Levantamento Exploratoacuterio - Reconhecimento de solos do Estado da Paraiacuteba Revista de Biologia e Ciecircncias da Terra v6 n1 2006 CAVALCANTE F DE S DANTAS J S SANTOS D CAMPOS M C C Consideraccedilotildees sobre a utilizaccedilatildeo dos principais solos no Estado da Paraiacuteba Revista Cientiacutefica Eletrocircnica de Agronomia v4 n8 2005 DUARTE S M A BARBOSA M P Estudo dos recursos naturais e as potencialidades no semiaacuterido estado da Paraiacuteba Engenharia Ambiental v6 n3 p168-189 2009 EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria Centro de pesquisa Agropecuaacuteria do Troacutepico Semi-Aacuterido CPTSA Unidade de Execuccedilatildeo de Pesquisa e Desenvolvimento ndash UEP Recife Avaliaccedilatildeo do potencial das terras para irrigaccedilatildeo no Nordeste Org CAVALCANTI A C RIBEIRO M R ARAUJO FILHO J C SILVA F B R Brasiacutelia 1994 41p FRANCISCO P R M Classificaccedilatildeo e mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando sistemas de informaccedilotildees geograacuteficas 122f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Manejo de Solo e Aacutegua) Centro de Ciecircncias Agraacuterias Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2010 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE SANTOS D Tecnologia da geoinformaccedilatildeo aplicada no mapeamento das terras agrave mecanizaccedilatildeo agriacutecola Revista Educaccedilatildeo Agriacutecola Superior v29 n1 p45-51 2014 FRANCISCO P R M PEDROZA J P BANDEIRA M M SILVA L L DA SANTOS D Mapeamento da insolaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando krigagem Revista de Geografia v33 n1 p248-262 2016 FRANCISCO P R M SANTOS D LIMA E R V DE Potencial Pedoloacutegico do Estado da Paraiacuteba para as principais culturas Campina Grande EDUFCG 2017 102p FRANCISCO P R M MEDEIROS R M DE BANDEIRA M M SILVA L L DA S SANTOS D Oscilaccedilatildeo pluviomeacutetrica anual e mensal no Estado da Paraiacuteba-Brasil Revista de Geografia v33 n3 p141-154 2016 IBAMA Instituo Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renovaacuteveis 2018 Disponiacutevel em httpwwwibamagovbrnoticias436-20181758-ibama-autoriza-operacao-do-eixo-leste-do-projeto-de-transposicao-do-sao-francisco Acesso em 14 de janeiro de 2019 PARAIBA Governo da Paraiacuteba Secretaria de Planejamento e Coordenaccedilatildeo Geral Fundaccedilatildeo Instituto de Planejamento-FIPLAN Potencial e irrigaccedilatildeo e oportunidades agroindustriais no Estado da Paraiacuteba1980 287p PARAIacuteBA Governo do Estado Secretaria de Agricultura e Abastecimento CEPA-PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-Eletro Consult Ltda 1978 448p PARAIacuteBA Secretaria de Estado da Ciecircncia e Tecnologia e do Meio Ambiente Agecircncia Executiva de Gestatildeo de Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba AESA PERH-PB Plano Estadual de Recursos Hiacutedricos Resumo Executivo e Atlas Brasiacutelia DF 2006 112p PARAIBAONLINE Disponiacutevel em httpsparaibaonlinecombr201807transposicao-mpf-constata-que-obras-nao-serao-entregues-no-prazo Acesso em 14 de janeiro de 2018

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PAULINO J A Engenharia no dia a dia 2010 Disponiacutevel em httpengenharianodiaadiablogspotcom201005o-diagnostico-ambientalhtml Acesso em 12 dez 2011 SAacute I B ANGELOTTI F Degradaccedilatildeo ambiental e desertificaccedilatildeo no semiaacuterido brasileiro In Mudanccedilas climaacuteticas e desertificaccedilatildeo no semiaacuterido brasileiro EMBRAPACPATSA Petrolina-PE 53-76p 2008 SANCHEZ P A AHAMED S CARRE F HARTEMINK A E HEMPEL J HUISING J LAGACHERIE P MCBRATNEY A B MCKENZIE N J MENDONCA-SANTOS M D MINASNY B MONTANARELLA L OKOTH P PALM C A SACHS J D SHEPHERD K D VAGEN T G VANLAUWE B WALSH M G WINOWIECKI L A ZHANG G L Digital soil map of the world Science v325 p680-681 2009 SAMPAIO C B V WEILL M DE A M DOURADO C DA S SAMPAIO FILHO C V Classificaccedilatildeo do potencial de terras para irrigaccedilatildeo na regiatildeo do alto da bacia do rio Itapicuru In Reuniatildeo Sul-americana para Manejo e Sustentabilidade da irrigaccedilatildeo em Regiotildees Aacuteridas e Semiaacuteridas 2 Cruz das Almas 2011 AnaisCruz das Almas 2011 SOUSA R F DE BARBOSA M P SOUSA JUacuteNIOR S P DE TERCEIRO NETO C P C MORAIS NETO J M Estudo da degradaccedilatildeo de terras do municiacutepio de Boa Vista - Paraiacuteba Revista Engenharia Ambiental v4 n2 p05-13 2007 SOUSA R F et al Classes de Terras para irrigaccedilatildeo do Assentamento Poccedilos de Baixo Serra de Teixeira - PB In Congresso Nacional de Irrigaccedilatildeo e Drenagem 13 2003 Juazeiro AnaisJuazeiro 2003 SOUSA R F DE BARBOSA M P SOUSA JUacuteNIOR S P DE TERCEIRO NETO C P C LIMA A N DE Solos e classes de terras para irrigaccedilatildeo no municiacutepio de Itaporanga PB Caatinga v20 n4 p116-122 2007 USA Department of Interior Bureau of Reclamation Reclamation manual irrigated land use land classification Denver 1953 54p v5 part2 VIDAL-TORRADO P LEPCSH I F CASTRO S S DE Conceito e aplicaccedilotildees das relaccedilotildees pedologia-geomorfologia em regiotildees tropicais uacutemidas Toacutepicos em Ciecircncia do Solo v4 p145-192 2005 VERDUM R MEDEIROS R M V RIMA - Relatoacuterio de Impacto Ambiental Legislaccedilatildeo Elaboraccedilatildeo e Resultados 4 ed Porto Alegre UFRGS 2002

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Capiacutetulo 14

MAPEAMENTO DA COBERTURA VEGETAL DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA UTILIZANDO GEOTECNOLOGIAS

Hayssa Thyara Silva Barreto1

Paulo Roberto Megna Francisco2 Joatildeo Miguel de Moraes Neto3 Vera Lucia Antunes de Lima4

1Graduanda em Eng Agriacutecola UFCG Campina Grande-PB hayssathyarahotmailcom 2Dr em Eng Agriacutecola UEPB Campina Grande-PB paulomegnagmailcom

3Dr Prof Titular UFPB Campina Grande-PB jmiguelmoraeshotmailcom 4Dra Profa Titular UFCG Campina Grande-PB antuneslimagmailcom

Introduccedilatildeo

O Bioma Caatinga caracteriza-se por apresentar grande diversidade de paisagens principalmente quanto agrave densidade e ao porte das plantas (CARVALHO amp FREITAS 2005) Os padrotildees morfoloacutegicos da vegetaccedilatildeo dependem das condiccedilotildees edafoclimaacuteticas locais podendo apresentar-se desde um porte arboacutereo e denso a arbustivo aberto Com frequecircncia em aacutereas mais impactadas a densidade de plantas lenhosas diminui predominando gramiacuteneas e cactaacuteceas (GUIMARAtildeES 2009)

De acordo com Francisco (2013) tradicionalmente o processo de ocupaccedilatildeo do semiaacuterido nordestino tem levado a uma degradaccedilatildeo contiacutenua do ambiente Nos Cariris da Paraiacuteba o sistema de produccedilatildeo apoiado no binocircmio algodatildeo x gado o reflorestamento com algaroba e a implantaccedilatildeo de pastagem com capim ldquoBuffelrdquo (Cenchrus Ciliaris L) incentivados pelo governo nos anos sessenta a oitenta do seacuteculo passado contribuiacuteram em grande parte para o desmatamento indiscriminado da Caatinga Essas praacuteticas contribuiacuteram em diferentes niacuteveis para a aceleraccedilatildeo da erosatildeo dos solos e quase sempre estatildeo associadas agraves aacutereas mais degradadas dos nuacutecleos de desertificaccedilatildeo do Estado (SAMPAIO et al 2003 OLIVEIRA-GALVAtildeO amp SAITO 2003 SARMENTO et al 2001)

Devido agrave crescente necessidade de um planejamento adequado e sustentaacutevel das atividades humanas o entendimento dos ecossistemas e principalmente da prestaccedilatildeo de serviccedilos ambientais por esses ambientes tornou-se imperativo (SANCHEZ et al 2009) O conhecimento dos recursos naturais (solos clima vegetaccedilatildeo e relevo) constitui parte do embasamento indispensaacutevel para a avaliaccedilatildeo do potencial de uso das terras Estas informaccedilotildees combinadas com os contextos sociais econocircmicos e culturais levam agrave possibilidade de anaacutelise das oportunidades das restriccedilotildees e dos impactos ligados ao uso da terra Desse modo eacute possiacutevel identificar aacutereas com maior ou menor aptidatildeo para as mais diversas atividades sejam agriacutecolas ou natildeo considerando aspectos de equidade e justiccedila social e responsabilidade no uso dos recursos naturais visando benefiacutecios coletivos (BENEDETTI et al 2008) A expressatildeo ldquodiagnoacutestico ambientalrdquo tem sido usada com diferentes conotaccedilotildees por oacutergatildeos ambientais universidades associaccedilotildees profissionais etc A caracterizaccedilatildeo da situaccedilatildeo ou da qualidade ambiental pode ser realizada com objetivos diferentes Um deles eacute servir de base para o conhecimento e o exame da situaccedilatildeo ambiental visando traccedilar linhas de accedilatildeo ou tomar decisotildees para prevenir controlar e corrigir problemas ambientais como poliacuteticas ambientais e programas de gestatildeo ambiental

Os fenocircmenos terrestres vecircm sendo a cada dia mais bem compreendidos com a adoccedilatildeo de uma abordagem multi e interdisciplinar por meio da integraccedilatildeo do estudo das diversas variaacuteveis que controlam os sistemas naturais mesmo que modificados em relaccedilatildeo aos originais como por exemplo os ecossistemas agriacutecolas (VIDAL-TORRADO et al 2005)

Conforme Francisco et al (2012) na atualidade o avanccedilo da tecnologia da informaccedilatildeo a disponibilizaccedilatildeo de imagens de sateacutelite em altas resoluccedilotildees e de programas computacionais para a anaacutelise ambiental houve um grande avanccedilo nos estudos relacionados agrave gestatildeo dos recursos naturais Neste contexto o geoprocessamento surge como uma disciplina que utiliza um conjunto de teacutecnicas matemaacuteticas e computacionais na forma de programas o sistema de informaccedilotildees geograacuteficas que possibilita combinaccedilotildees de informaccedilotildees provenientes de diferentes procedimentos tecnoloacutegicos gerando novas informaccedilotildees que auxiliam a tomada de decisotildees em contextos os mais diversos (DUARTE amp BARBOSA 2009)

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Considerando a possibilidade de utilizar as tecnologias disponiacuteveis e de baixo custo da geoinformaacutetica e de poder contribuir para a realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos da caatinga este trabalho tem como objetivo classificar e mapear a cobertura vegetal das terras da bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba no Estado da Paraiacuteba Material e Meacutetodos A aacuterea de estudo compreende a bacia Alto Paraiacuteba com aacuterea de 671739 kmsup2 localizada sobre o Planalto da Borborema ao centro sul do Estado da Paraiacuteba divisa ao sul com Pernambuco (PARAIacuteBA 2006) (Figura 1)

Figura 1 Localizaccedilatildeo e hipsometria da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2014) Conforme Francisco (2010) de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen o clima eacute do tipo Bsh -

Semiaacuterido quente precipitaccedilatildeo predominantemente abaixo de 600 mmano-1 (Figura 2) e temperatura mais baixa devido ao efeito da altitude (400 a 700m) onde as chuvas da regiatildeo sofrem influecircncia das massas Atlacircnticas de sudeste e do norte

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Figura 2 Pluviosidade (mm) anual meacutedia dos uacuteltimos 30 anos Fonte Francisco et al (2016)

De acordo com Sousa et al (2007) a vegetaccedilatildeo representativa da aacuterea de estudo eacute do tipo

caatinga hiperxeroacutefila com as espeacutecies mais encontradas sendo o marmeleiro (Croton sonderianus Muell Arg) jurema preta (Mimosa tenuiflora Willd Poiret) pereiro (Aspidosperma pyrifolium Mart) e catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul) Outras espeacutecies nativas da regiatildeo estatildeo presentes com poucos exemplares como o angico (Anadenanthera columbrina Vell Brenan) e a aroeira (Myracrodruon urundeuva Allematildeo) Jaacute os cactos satildeo bastante diversificados

Os solos predominantes na aacuterea de estudo (Figura 3) conforme PARAIacuteBA (1978) satildeo os Aluviais Eutroacuteficos que ocorrem ao longo das calhas dos rios os Brunos Natildeo Caacutelcicos e os solos Litoacutelicos Eutroacuteficos distribuiacutedos por toda a aacuterea da bacia como tambeacutem os Vertisols com maior ocorrecircncia no terccedilo inferior da bacia mais proacuteximos ao Accedilude Epitaacutecio Pessoa estes reclassificados para o novo Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos por Campos e Queiroz (2006) como Solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e como Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico respectivamente

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Figura 3 Mapa de solos da bacia hidrograacutefica Alto Paraiacuteba

Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006) Neste trabalho foram utilizadas imagens do sensor TM LANDSAT 5 oacuterbita 215 pontos 65 e 66

de 12102003 periacuteodo seco As imagens foram tratadas utilizando o software ERDAS 85 onde foi executada a correccedilatildeo radiomeacutetrica e obtidas as imagens de radiacircncia e reflectacircncia de acordo com Silva et al (2005a)

Neste procedimento utilizou-se a relaccedilatildeo proposta por Markham e Baker (1987) (Equaccedilatildeo 1)

ND255

abaL ii

iλi

(Eq1)

Em que ai e bi satildeo as radiacircncias espectrais miacutenima e maacutexima (W m-2 sr-1μm-1) ND eacute a intensidade do pixel (nuacutemero inteiro de 0 a 255) e i = 1 2 3 4 5 e 7 corresponde agraves bandas 1 2 3 4 5 e 7 do TM - LANDSAT 5

De posse dos mapas de radiacircncia espectral de cada banda informaccedilotildees sobre o cosZ e irradiacircncia espectral no topo da atmosfera (Tabela 4) para cada banda estimaraacute a refletacircncia espectral planetaacuteria em cada banda (BASTIAANSSEN 1995) (Equaccedilatildeo 2)

rλi

λiλi

dcosk

Lπρ

Z (Eq 2)

Em que ρpi eacute reflectacircncia planetaacuteria da banda i Kλi eacute a irradiacircncia solar espectral no topo da atmosfera (Tabela 1) cosZ eacute o acircngulo zenital do Sol e dr eacute o inverso do quadrado da distacircncia relativa Terra ndash Sol - ds em unidades astronocircmicas (IQBAL 1983) dado pela Equaccedilatildeo 3

119889119904 = 1 + 00167 119904119890119899 [2 π (J minus 935)

365] (Eq 3)

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Sendo J = o dia Juliano e o argumento da funccedilatildeo seno se encontra em radiano Por sua vez o acircngulo Zenital do Sol natildeo precisou ser calculado pois se encontrava disponiacutevel no cabeccedilalho das imagens adquiridas para este trabalho Tabela 1 Descriccedilatildeo das bandas do Mapeador Temaacutetico do LANDSAT 5 com os correspondentes intervalos de comprimento de onda coeficientes de calibraccedilatildeo (radiacircncia miacutenima ndash a e maacutexima ndash b) e irradiacircncias espectrais no topo da atmosfera

Bandas Comprimento de

Onda (μm)

Coeficientes de Calibraccedilatildeo

)μmsr(Wm 112

a b

Irradiacircncia Espectral no Topo da Atmosfera

)μm(Wm 12

1 (azul) 045 ndash 052 -152 1930 1957 2 (verde) 052 ndash 060 -284 3650 1826

3 (vermelho) 063 ndash 069 -117 2640 1554 4 (IV-proacuteximo) 076 ndash 079 -151 2210 1036

5 (IV-meacutedio) 155 ndash 175 -037 302 2150 6 (IV-termal) 104 ndash 125 12378 15303 - 7 (IV-meacutedio) 208 ndash 235 -015 165 8067

Fonte Allen et al (2002)

Para obtenccedilatildeo do Iacutendice de Vegetaccedilatildeo da Diferenccedila Normalizada (NDVI) foi utilizada a Equaccedilatildeo 4

NDVI =(rρ4 ndash rρ3)

(rρ4 + rρ3) (Eq 4)

Em que rρ4 e rρ3 correspondem agraves reflectacircncias planetaacuterias das bandas 4 e 3 do TM-LANDSAT 5

Com o objetivo de mapear a vegetaccedilatildeo de caatinga atraveacutes do NDVI foi criada uma base de dados

no SPRING 55 na projeccedilatildeo UTMSAD69 registrando e importando a imagem-iacutendice de vegetaccedilatildeo e classificando-a com a utilizaccedilatildeo do programa LEGAL

Na Linguagem Algeacutebrica para gerar o mapa de cobertura do solo foi definida de acordo com os tipos (Tabela 1) conforme metodologia proposta por Francisco (2013) Apoacutes foi gerado o caacutelculo das aacutereas das classes

Tabela 2 Classes de NDVI

Classes NDVI Arboacuterea Subarboacuterea densa gt 0300

Subarboacuterea Arbustiva densa 0285 - 0300 Arbustiva Subarboacuterea densa 0265 - 0285 Arbustiva Subarboacuterea aberta 0250 - 0265

Arbustiva Subarbustiva aberta 0225 - 0250 Subarbustiva Arbustiva rala 0180 - 0225

Subarbustiva Arbustiva muito rala 0150 - 0180 Solo exposto 0 - 0150

Corpos drsquoaacutegua lt 0 Fonte Francisco (2013) Resultados e Discussatildeo Na Tabela 3 da anaacutelise estatiacutestica descritiva das imagens-iacutendice do NDVI observa-se os valores miacutenimos e maacuteximos encontrados para a imagem-iacutendice da aacuterea do ano de 2003 que variam entre -270 e 0811 com uma meacutedia de 0182

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Tabela 3 Estatiacutestica descritiva das imagens NVDI

Descriccedilatildeo Valores

Nuacutemero de Pontos 7429626 Nuacutemero de Pontos Vaacutelidos 7429626

Meacutedia 0182 Variacircncia 00045

Desvio Padratildeo 0067 Coeficiente de Variaccedilatildeo 0369

Coeficiente de Assimetria 0534 Coeficiente de Curtose 1989

Valor Miacutenimo -270 Quartil Inferior 0145

Mediana 0172 Quartil Superior 0208

Valor Maacuteximo 0811

Francisco et al (2012) estudando a degradaccedilatildeo da vegetaccedilatildeo da bacia hidrograacutefica do rio Taperoaacute contiacutegua a bacia em estudo encontraram para a imagem-iacutendice do ano de 1996 que variam entre -0994 e 0809 com uma meacutedia de 0226 Jaacute para valores da imagem-iacutendice de 2009 variaram entre -0991 e 0813 com uma meacutedia de 0252 Valores bem proacuteximos ao encontrado por este trabalho mas com menores valores Lopes et al (2010) avaliando mudanccedilas na cobertura vegetal a partir do IVDN na bacia hidrograacutefica do rio Briacutegida (Pernambuco) obtiveram respectivamente valores miacutenimo maacuteximo e meacutedio para o ano de 1985 da ordem de 009 024 e 012 Para 2001 os valores obtidos foram de 009 042 e 014 Segundo Parkinson (1997) valores tiacutepicos de IVDN para florestas uacutemidas tropicais satildeo da ordem de 06 Kaufman e Holben (1993) encontraram em algumas regiotildees do Nordeste valores de IVDN entre 015 e 062 No histograma da Figura 4 observa-se a curva de distribuiccedilatildeo dos valores de refletacircncia da imagem-iacutendice de 2003 Variam entre -035 e 085 e esta caracteriacutestica demonstra que a maioria dos pixels se concentra nestes valores de refletacircncia

Figura 4 Histograma da imagem-iacutendice de NDVI

Saacute et al (2008) avaliando o IVDN na regiatildeo do Araripe Pernambucano relatam que o valor miacutenimo encontrado foi de -074 e o maacuteximo de 0796 o valor meacutedio foi de 0282 Os valores de IVDN entre 0201 e 0278 correspondem a uma vegetaccedilatildeo de Savana Esteacutepica Arborizada e Florestada que se encontram degradada Nas aacutereas de Mata Ciliar o IVDN variou entre 0490 a 0797 De acordo com Francisco et al (2015) e Francisco et al (2016) setembro eacute considerado o mecircs mais seco e com relaccedilatildeo agrave distribuiccedilatildeo anual observaram a alta variabilidade espacial de precipitaccedilatildeo

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onde o setor central do Estado (regiotildees CaririCurimatauacute) com os menores valores de precipitaccedilatildeo em torno de 300 a 500mm Estes dados ajudam a explicar os menores iacutendices de valores na imagem-iacutendice de NDVI deste trabalho Pelos dados obtidos (Tabela 4) e pela Figura 5 observa-se que em condiccedilatildeo de maior proteccedilatildeo do solo as classes de vegetaccedilatildeo densa Arboacuterea Subarboacuterea densa Subarboacuterea arbustiva densa Arbustiva subarboacuterea densa somam 16879 km2 um percentual de 367 da aacuterea da bacia e ocupam em grande parte aacutereas de mais difiacutecil acesso de solos rasos e declivosos cabeceiras da bacia onde recebem maior influecircncia orograacutefica das chuvas

Figura 5 Mapa da cobertura vegetal da bacia

Fonte Adaptado de AESA (2002) INPE (2012) Tabela 4 Classes de vegetaccedilatildeo da bacia

Classes de vegetaccedilatildeo Aacuterea Arboacuterea subarboacuterea muito densa - -

Arboacuterea subarboacuterea densa 33762 503 Subarboacuterea densa - -

Subarboacuterea arbustiva densa 8701 130 Arbustiva subarboacuterea densa 14991 223 Arbustiva subarboacuterea aberta 15595 232

Arbustiva subarbustiva aberta 41778 622 Subarbustiva arbustiva rala 195764 2914

Subarbustiva arbustiva muito rala 158148 2354 Solo exposto 145872 2172 Corpo drsquoaacutegua 2339 035

Nuvem 54790 816 Aacuterea total 671739 10000

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Figura 6 Classe de vegetaccedilatildeo em aacutereas com declividade

Eacute possiacutevel afirmar que as aacutereas menos protegidas pela vegetaccedilatildeo representadas pelas classes de mapeamento Subarbustiva arbustiva rala e muito rala abrangem uma superfiacutecie de 57454 km2 que corresponde a 856 do total da bacia Estas satildeo aacutereas que se distribuem em grande parte na aacuterea central e ao longo da drenagem e estatildeo relacionadas com a ocorrecircncia dos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e o Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico Considerando as aacutereas de vegetaccedilatildeo de caatinga aberta Arbustiva subarboacuterea aberta Arbustiva subarbustiva aberta que correspondem a uma aacuterea de 57373 km2 que representa 854 da aacuterea da bacia (Figura 7) e como Francisco et al (2013) satildeo aacutereas de pastejo para os animais e estes padrotildees de vegetaccedilatildeo ocupam posiccedilotildees intermediaacuterias na paisagem e normalmente ocorrem sobre solos mais rasos inapropriados para agricultura devido as condiccedilotildees climaacuteticas

Figura 7 Classe de vegetaccedilatildeo Arbustiva

A classe solo exposto ocorre em 2172 (145872 km2) da aacuterea da bacia concentrando-se no seu terccedilo inferior e meacutedio ao longo do rio Paraiacuteba estando aiacute associada talvez ao uso agriacutecola e as caracteriacutesticas dos Luvissolos por serem mais erodiacuteveis (Figura 8) corroborando com Chaves et al (2015) e com os Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico rasos e pedregosos

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Figura 8 Classe de solo exposto

Por esta metodologia natildeo foram identificadas classes de vegetaccedilatildeo Arboacuterea subarboacuterea muito densa e Subarboacuterea densa devido a localizaccedilatildeo no Bioma Caatinga e aos seus tipos de solos rasos e pedregosos da aacuterea De acordo com Francisco et al (2012) os autores ressaltam que as imagens correspondem ao periacuteodo seco e isso eacute o que explica em parte que a cobertura vegetal esteja mais degradada ou em dormecircncia situaccedilatildeo tiacutepica da caatinga hiperxeroacutefila seca A seleccedilatildeo da imagem do periacuteodo seco corrobora com diversos trabalhos que tem utilizado o periacuteodo seco para avaliar a biomassa da caatinga como Francisco et al (2012) e como Francisco (2013) que encontraram um alto coeficiente de determinaccedilatildeo (r2 = 07587) permitindo estabelecer com boa margem de precisatildeo estimativas da cobertura vegetal a partir das leituras de NDVI pois de acordo com Menezes e Netto (2001) eacute um iacutendice amplamente utilizado e recomendado pela ONU para avaliar a vegetaccedilatildeo nos trabalhos sobre desertificaccedilatildeo em todo o mundo Francisco et al (2013) e Alves et al (2009) comentam que o semiaacuterido nordestino desde o seacuteculo XVII foi ocupado pela expansatildeo da pecuaacuteria extensiva em campo aberto que se fez agrave custa da caatinga onde os criadores de gado passaram a usar a queima do pasto deixando nas aacutereas uma grande quantidade de animais acima da capacidade de suporte das mesmas Jaacute para Medeiros (2006) esta forma de utilizaccedilatildeo vem causando degradaccedilotildees fortes e por vezes irreversiacuteveis do ecossistema e acaba por propiciar uma mudanccedila no ritmo dos elementos formadores desse bioma e desencadeia mudanccedilas no ambiente com um elevado iacutendice de degradaccedilatildeo em algumas regiotildees expondo o solo aos agentes intempeacutericos acarretando processos erosivos provocados pelo escoamento superficial que vatildeo degradar os solos Segundo Alves (2009) as causas da desertificaccedilatildeo na Paraiacuteba natildeo diferem das que satildeo encontradas em outros estados nordestinos Elas satildeo decorrentes do uso inadequado dos recursos naturais de praacuteticas agriacutecolas inapropriadas e sobretudo de modelos de desenvolvimento macro e microeconocircmicos de curto prazo Outro grave aspecto a considerar satildeo as praacuteticas agriacutecolas tradicionais geralmente associadas a um sistema concentrado de propriedade da terra e da aacutegua conduzindo a graves problemas socioeconocircmicos que se aprofundam quando sobrevecircm as secas

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Conclusatildeo Com a utilizaccedilatildeo das teacutecnicas de geoprocessamento do sensoriamento remoto e

desenvolvimento da linguagem algeacutebrica pocircde-se chegar a resultados satisfatoacuterios com rapidez e precisatildeo

A utilizaccedilatildeo de imagem orbital de meacutedia resoluccedilatildeo espacial a classificaccedilatildeo pelo NDVI em 9 classes foi satisfatoacuteria para a separaccedilatildeo das fisionomias existentes na aacuterea estudada A cobertura do solo da aacuterea de estudo encontra-se em processo de degradaccedilatildeo com 744 classificadas como Subarbustiva arbustiva rala e muito rala distribuiacuteda por quase toda a bacia juntamente com a classe solo exposto com a ocorrecircncia dos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e o Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico Referecircncias AESA Agecircncia Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa 2011 Disponiacutevel em httpgeoaesapbgovbr Acesso em 9 de julho 2018 ALVES J J A Caatinga do Cariri Paraibano Geonomos n17 v1 p19-25 2009 ALLEN R BASTIAANSSEN W WATERS R TASUMI M TREZZA R Surface energy balance algorithms for land (SEBAL) Idaho implementation ndash Advanced Training and Userrsquos Manual 2002 97p BARET F GUYOT G Potentials and limits of vegetation indices for LAI and APAR assessment Remote Sensing of Environment v35 p161-173 1991 BASTIAANSSEN W G M Regionalization of surface flux densities and moisture indicators in composite terrain A Remote sensing approach under clear skies in Mediterranean climates 273p Thesis Wageningen Agricultural University The Netherlands 1995 BENEDETTI M M SPAROVEK G COOPER M CURI N CARVALHO FILHO A DE Representatividade e potencial de utilizaccedilatildeo de um banco de dados de solos do Brasil Revista Brasileira de Ciecircncia do Solo v32 p2591-2600 2008 BRASIL Ministeacuterio da Agricultura Levantamento Exploratoacuterio e de Reconhecimento dos Solos do Estado da Paraiacuteba Rio de Janeiro Convecircnio MACONTAUSAIDBRASIL 1972 (Boletins DPFS-EPE-MA 15 - Pedologia 8) CAMPOS M C C QUEIROZ S B Reclassificaccedilatildeo dos perfis descritos no Levantamento Exploratoacuterio - Reconhecimento de solos do estado da Paraiacuteba Revista de Biologia e Ciecircncias da Terra v6 n1 p45-50 2006 CARVALHO V C DE FREITAS M W D DE Mapeamento das paisagens em niacutevel de geosistema de trecircs aacutereas representativas do bioma Caatinga In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto 12 2005 Goiacircnia AnaisGoiacircnia INPE p2087-2099 2005 CAVALCANTE F DE S DANTAS J S SANTOS D CAMPOS M C C Consideraccedilotildees sobre a utilizaccedilatildeo dos principais solos no estado da Paraiacuteba Revista Cientiacutefica Eletrocircnica de Agronomia v4 n8 2005 CHAVES I DE B FRANCISCO P R M LIMA E R V DE CHAVES L H G Modelagem e mapeamento da degradaccedilatildeo da caatinga Revista Caatinga v28 n1 p183-195 2015 DUARTE S M A BARBOSA M P Estudo dos recursos naturais e as potencialidades no semiaacuterido estado da Paraiacuteba Engenharia Ambiental v6 n3 p168-189 2009 EMBRAPA Centro Nacional de Pesquisa de Solos Sistema brasileiro de classificaccedilatildeo de solos Brasiacutelia Embrapa Produccedilatildeo de Informaccedilatildeo Rio de Janeiro Embrapa Solos 2006 FRANCISCO P R M Classificaccedilatildeo e mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando sistemas de informaccedilotildees geograacuteficas Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Manejo de Solo e Aacutegua) Centro de Ciecircncias Agraacuterias Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2010 FRANCISCO P R M Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo do Bioma Caatinga da bacia hidrograacutefica do rio Taperoaacute PB 97f Tese (Doutorado em Engenharia Agriacutecola) Centro de Tecnologia e Recursos Naturais Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G BRANDAtildeO Z N LIMA E R V DE SILVA B B DA Mapeamento da vulnerabilidade das terras da bacia hidrograacutefica do rio Taperoaacute Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v6 n2 p271-286 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE Detecccedilatildeo de mudanccedila de vegetaccedilatildeo de caatinga Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v5 n6 p1473-1487 2012 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE SILVA B B DA Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo das terras semiaacuteridas In Congresso Brasileiro de Engenharia Agriacutecola 42 2013 Fortaleza AnaisFortaleza 2013

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FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE Mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo agriacutecola - Estado da Paraiacuteba Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v5 n2 p233ndash249 2012 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE BANDEIRA M M SILVA B B DA Mapeamento da caatinga com uso de geotecnologia e anaacutelise da umidade antecedente em bacia hidrograacutefica Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v5 n3 p676-693 2012 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE SANTOS D Tecnologia da geoinformaccedilatildeo aplicada no mapeamento das terras agrave mecanizaccedilatildeo agriacutecola Revista Educaccedilatildeo Agriacutecola Superior v29 n1 p45-51 2014 FRANCISCO P R M MEDEIROS R M DE BANDEIRA M M SILVA L L DA S SANTOS D Oscilaccedilatildeo pluviomeacutetrica anual e mensal no Estado da Paraiacuteba-Brasil Revista de Geografia v33 n3 p141-154 2016 FRANCISCO P R M MEDEIROS R M DE SANTOS D MATOS R M DE Classificaccedilatildeo Climaacutetica de Koumlppen e Thornthwaite para o Estado da Paraiacuteba Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v8 n4 p1006-1016 2015 FRANCISCO P R M MEDEIROS R M DE MATOS R M DE BANDEIRA M M SANTOS D Anaacutelise e mapeamento dos iacutendices de umidade hiacutedrico e aridez atraveacutes do BHC para o Estado da Paraiacuteba Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v8 n4 p1093-1108 2015 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE Estimativa da degradaccedilatildeo da biomassa da vegetaccedilatildeo de caatinga atraveacutes de iacutendices de vegetaccedilatildeo Polecircmca v12 n2 p306-321 2013 GUIMARAtildeES A P Dinacircmica da resposta espectral da vegetaccedilatildeo de caatinga na bacia hidrograacutefica do accedilude Soledade utilizando teacutecnicas de sensoriamento remoto Dissertaccedilatildeo (Mestrado) Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2009 HOLBEN B N TUCKER C J FAN C J Spectral assessment of soybean leaf area and leaf biomass Photogrammetric Engineering and Remote Sensing n46 p651-656 1980 IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica 2009 Disponiacutevel em httpwwwibgegovbr Acesso em 12 marccedilo de 2011 IQBAL M An introduction to solar radiation Academic Press Toronto 1983 KAUFMAN Y J HOLBEN N B Calibration of the AVHRR visible and near-IR by atmospheric scattering ocean glint and desert reflection International Journal Remote Sensing v14 n1 p21-52 1993 LOPES H L CANDEIAS A L B ACCIOLY L J O SOBRAL M DO C M PACHECO A P Paracircmetros biofiacutesicos na detecccedilatildeo de mudanccedilas na cobertura e uso do solo em bacias hidrograacuteficas Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental v14 n11 p1210ndash1219 2010 MARKHAM B L BARKER J L Thematic mapper bandpass solar exoatmospherical irradiances Int Journal of Remote Sensing v8 n3 p517-523 1987 MEDEIROS E R DE Caracterizaccedilatildeo dos processos degradacionais no municiacutepio de Satildeo Joatildeo do Cariri-PB (Monografia) UFPB Joatildeo Pessoa-PB 2006 MENESES P R NETTO J S M Sensoriamento remoto reflectacircncia dos alvos naturais Brasiacutelia UnB Planaltina Embrapa Cerrados 2001 NOVO E M L DE M Sensoriamento Remoto Princiacutepios e Aplicaccedilotildees 3 ed Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher Ltda 2008 308p OLIVEIRA W M DE CHAVES I DE B LIMA E R V DE Iacutendices espectrais de vegetaccedilatildeo de caatinga em um Neossolo Litoacutelico do semiaacuterido paraibano In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto14 2009 Natal AnaisNatal INPE 2009 p2103-2110 OLIVEIRA-GALVAtildeO A L C DE SAITO H C A modelagem de dados temaacuteticos geoespacializados na identificaccedilatildeo dos diferentes niacuteveis de susceptibilidade agrave desertificaccedilatildeo da regiatildeo semiaacuterida do nordeste brasileiro In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto 11 2003 Belo Horizonte AnaisBelo Horizonte INPE 2003 p1399-1406 PARAIacuteBA Governo da Paraiacuteba Secretaria de Planejamento e Coordenaccedilatildeo Geral Fundaccedilatildeo Instituto de Planejamento-FIPLAN Potencial e irrigaccedilatildeo e oportunidades agroindustriais no Estado da Paraiacuteba1980 287p PARAIacuteBA Governo do Estado Secretaria de Agricultura e Abastecimento CEPA-PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-Eletro Consult Ltda 1978 448p PARAIacuteBA Secretaria de Agricultura e Abastecimento ndash CEPA ndash PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-EletroConsult Ltda 1978 448p PARAIacuteBA Secretaria de Educaccedilatildeo Universidade Federal da Paraiacuteba Atlas Geograacutefico do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa Grafset 1985

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PARAIacuteBA Secretaria de Estado da Ciecircncia e Tecnologia e do Meio Ambiente Agecircncia Executiva de Gestatildeo de Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba AESA PERH-PB Plano Estadual de Recursos Hiacutedricos Resumo Executivo e Atlas Brasiacutelia DF 2006 112p PARKINSON C L Earth from above University Sciences Books Sansalito Land vegetation 1997 p107-111 RIBEIRO M R SAMPAIO E V S B GALINDO I C L Os solos e o processo de desertificaccedilatildeo no semiaacuterido brasileiro In Toacutepicos em ciecircncia do solo v6 497p Sociedade Brasileira de Ciecircncia do Solo Viccedilosa 2009 p413-449 SAacute I I S GALVIacuteNCIO J D MOURA M S B DE SAacute I B Uso do iacutendice de vegetaccedilatildeo da diferenccedila normalizada (IVDN) para caracterizaccedilatildeo da cobertura vegetal da regiatildeo do Araripe Pernambucano Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v1 n1 p28-38 2008 SAMPAIO E V S B SAMPAIO Y S B ARAUacuteJO S B SAMPAIO G R Desertificaccedilatildeo no Brasil conceitos nuacutecleos e tecnologias de recuperaccedilatildeo e convivecircncia Recife Ed Universitaacuteria 2003 202p SANCHEZ P A AHAMED S CARRE F HARTEMINK A E HEMPEL J HUISING J LAGACHERIE P MCBRATNEY A B MCKENZIE N J MENDONCA-SANTOS M D MINASNY B MONTANARELLA L OKOTH P PALM C A SACHS J D SHEPHERD K D VAGEN T G VANLAUWE B WALSH M G WINOWIECKI L A ZHANG G L Digital soil map of the world Science v325 p680-681 2009 SARMENTO E C WEBER E HASENACK H Avaliaccedilatildeo da situaccedilatildeo da cobertura florestal na Bacia do Rio CadeiaFeitoria e identificaccedilatildeo de aacutereas criacuteticas usando teacutecnicas de geoprocessamento UFRGS Centro de Ecologia 2001 Disponiacutevel em http wwwufrgsbr Acesso em 12 de marccedilo de 2012 SILVA B B LOPES G M AZEVEDO P V Determinaccedilatildeo do albedo de aacutereas irrigadas com base em imagens LANDSAT 5-TM Revista Brasileira de Agrometeorologia v13 n2 p11-21 2005a SILVA B B LOPES G M AZEVEDO P V Balanccedilo de radiaccedilatildeo em aacutereas irrigadas utilizando imagens LANDSAT 5 ndash TM Revista Brasileira de Meteorologia v20 n2 p243-252 2005b SOUSA R F DE BARBOSA M P SOUSA JUacuteNIOR S P DE TERCEIRO NETO C P C MORAIS NETO J M Estudo da degradaccedilatildeo de terras do municiacutepio de Boa Vista - Paraiacuteba Revista Engenharia Ambiental v4 n2 p005-013 2007 VIDAL-TORRADO P LEPCSH I F CASTRO S S DE Conceito e aplicaccedilotildees das relaccedilotildees pedologia-geomorfologia em regiotildees tropicais uacutemidas Toacutepicos em Ciecircncia do Solo v4 p145-192 2005

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Capiacutetulo 15

ESTIMATIVA DA BIOMASSA DE VEGETACcedilAtildeO LENHOSA DE CAATINGA DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA

Paulo Roberto Megna Francisco1

Iecircde de Brito Chaves2 Hayssa Thyara Silva Barreto3

1Dr em Eng Agriacutecola UEPB Campina Grande-PB paulomegnagmailcom

2Dr Prof Aposentado UFPB Areia-PB iedebchaveshotmailcom 3Graduanda em Eng Agriacutecola UFCG Campina Grande-PB hayssathyarahotmailcom

Introduccedilatildeo

A Caatinga eacute um bioma exclusivamente brasileiro que ocorre na regiatildeo semiaacuterida em grande parte localizada na regiatildeo Nordeste do Paiacutes Apresenta grande diversidade de ambientes o que propicia uma rica biodiversidade apresentando muitas espeacutecies endecircmicas de alto valor bioloacutegico (PAN-BRASIL 2005) muitas ainda desconhecidas eou natildeo catalogadas (ALVES et al 2009) Conforme Oliveira (2009) em seu aspecto fisionocircmico a Caatinga apresenta uma cobertura vegetal arbustiva a arboacuterea pouco densa e geralmente espinhosa Sua variabilidade espacial e temporal na composiccedilatildeo e no arranjo de seus componentes botacircnicos eacute resposta aos processos de sucessatildeo e de diversos fatores ambientais onde a densidade de plantas a composiccedilatildeo floriacutestica e o potencial do estrato herbaacuteceo variam em funccedilatildeo das caracteriacutesticas de solo pluviosidade e altitude (ARAUacuteJO FILHO 1986)

Uma das caracteriacutesticas marcantes da regiatildeo semiaacuterida brasileira eacute a sua grande variabilidade espacial e temporal da precipitaccedilatildeo com totais meacutedios anuais entre 400 a 800 mm e uma evaporaccedilatildeo que em anos mais criacuteticos chega a ultrapassar cinco vezes a altura da precipitaccedilatildeo (VAREJAtildeO-SILVA et al 1984) Neste ambiente com um processo desordenado de ocupaccedilatildeo territorial que data da eacutepoca colonial ocorrem reflexos que se manifestam pela degradaccedilatildeo dos seus recursos naturais e que hoje atingem niacuteveis criacuteticos de sustentabilidade a exemplo de assoreamento dos cursos drsquoaacutegua com prejuiacutezos para a sauacutede humana e animal menor disponibilidade de aacutegua para irrigaccedilatildeo e para abastecimento reduccedilatildeo da produtividade agriacutecola diminuiccedilatildeo da renda liacutequida dos agricultores e consequentemente empobrecimento do meio rural com reflexos danosos para a economia nacional (MANZATTO et al 1998)

Este processo de degradaccedilatildeo das terras das regiotildees aacuteridas semiaacuteridas e subuacutemidas do Planeta eacute chamado hoje de desertificaccedilatildeo representando uma preocupaccedilatildeo mundial pois atinge mais de 1 bilhatildeo de habitantes em mais de 100 paiacuteses destruindo terras e pondo em risco a sobrevivecircncia das pessoas (PAN-BRASIL 2005 SOUZA 2009) Inuacutemeros trabalhos apontam que os fatores determinantes do desequiliacutebrio ambiental da regiatildeo semiaacuterida brasileira indutores de processos de desertificaccedilatildeo tecircm sido o uso indiscriminado de madeira lenha e carvatildeo o pastejo intensivo de animais o fogo o uso e o manejo irracional das terras pela agricultura com e sem irrigaccedilatildeo a mineraccedilatildeo a ocupaccedilatildeo desordenada das cidades aleacutem do baixo niacutevel de renda e cultural da populaccedilatildeo (SAMPAIO et al 2003 OLIVEIRA-GALVAtildeO amp SAITO 2003 SARMENTO 2001)

Na atualidade com o desenvolvimento das tecnologias de sensoriamento remoto e da geoinformaacutetica as ferramentas para a realizaccedilatildeo de inventaacuterios e diagnoacutesticos ambientais satildeo facilmente disponiacuteveis e de baixo custo permitindo auxiliar com agilidade o monitoramento e a gestatildeo de amplos territoacuterios (FLORENZANO 2002 NOVO 2008)

A utilizaccedilatildeo de iacutendices de vegetaccedilatildeo gerados de imagens de sateacutelites se constitui em ferramentas importantes para o monitoramento das alteraccedilotildees naturais ou produzidas pelo homem nos ecossistemas (FEITOSA et al 2004) Os iacutendices de vegetaccedilatildeo ressaltam o comportamento espectral da vegetaccedilatildeo possibilitando distinguir diferentes tipos de uso e de outros alvos da superfiacutecie terrestre (MOREIRA 2005) Embora muitos iacutendices de vegetaccedilatildeo existam o mais usado e conhecido atualmente eacute o denominado Iacutendice de Vegetaccedilatildeo da Diferenccedila Normalizada ou simplesmente NDVI (Francisco et al 2013)

De acordo com Francisco et al (2013) modelos relativamente simples podem descrever com certo grau de confianccedila os processos de degradaccedilatildeo ambiental facilitando a complementaccedilatildeo de

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diagnoacutesticos integrados dos recursos naturais e das suas relaccedilotildees com as atividades humanas Chaves et al (2008) desenvolveu modelo para a geraccedilatildeo do Iacutendice de Biomassa da Vegetaccedilatildeo Lenhosa para descrever e avaliar a vegetaccedilatildeo da caatinga em seus diferentes estaacutegios de antropizaccedilatildeo e Francisco et al (2013) utilizando esta metodologia descreveu alvos terrestres dos diferentes tipos de uso e cobertura da terra representativas da regiatildeo de estudo com caracteriacutesticas de vegetaccedilatildeo e solos aproximadamente homogecircneos Esta classificaccedilatildeo no seu primeiro niacutevel categoacuterico apresenta uma dicotomizaccedilatildeo que separa a vegetaccedilatildeo nativa dos diferentes tipos de vegetaccedilatildeo e usos da terra passando em seguida de forma hieraacuterquica a considerar apenas a vegetaccedilatildeo de caatinga Segundo Chaves et al (2008) eacute um meacutetodo de classificaccedilatildeo praacutetico de faacutecil aplicaccedilatildeo e baixo custo que permite descrever 201 padrotildees de vegetaccedilatildeo de Caatinga podendo auxiliar na interpretaccedilatildeo automaacutetica de imagens de sateacutelite contribuindo para a agilizaccedilatildeo de trabalhos de mapeamento

Portanto o presente trabalho tem o objetivo de estimar a biomassa da vegetaccedilatildeo da caatinga na bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba no Estado da Paraiacuteba utilizando imagens de sateacutelite e iacutendice de vegetaccedilatildeo Material e Meacutetodos A aacuterea de estudo compreende a bacia Alto Paraiacuteba com aacuterea de 671739 kmsup2 localizada sobre o Planalto da Borborema ao centro sul do Estado da Paraiacuteba divisa ao sul com Pernambuco (PARAIacuteBA 2006) (Figura 1)

Figura 1 Localizaccedilatildeo e hipsometria da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2014)

A bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba estaacute inserida na Regiatildeo Geograacutefica da Borborema Ocidental limitando-se com os municiacutepios de Prata Sumeacute Ouro Velho Amparo Camalauacute Satildeo Sebastiatildeo do Umbuzeiro Zabelecirc Monteiro Satildeo Joatildeo do Tigre Congo Serra Branca Coxixola Carauacutebas Satildeo Joatildeo do Cariri Satildeo domingos Barra de Satildeo Miguel Cabaceiras e Boqueiratildeo

Conforme PARAIgraveBA (1978) de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen o clima eacute do tipo Bsh - Semiaacuterido quente com precipitaccedilatildeo predominantemente abaixo de 600 mmano-1 temperatura meacutedia diaacuteria variando de 19 aos 290C e amplitudes que podem ultrapassar os 100C devido ao efeito da altitude (400 a 700m) As chuvas da regiatildeo sofrem influecircncia das massas Atlacircnticas de sudeste e do norte

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Figura 2 Pluviosidade meacutedia anual da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2016) De acordo com Sousa et al (2007) a vegetaccedilatildeo representativa da aacuterea de estudo eacute do tipo

caatinga hiperxeroacutefila com as espeacutecies mais encontradas satildeo o marmeleiro (Croton sonderianus Muell Arg) jurema preta (Mimosa tenuiflora Willd Poiret) pereiro (Aspidosperma pyrifolium Mart) e catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul) Outras espeacutecies nativas da regiatildeo estatildeo presentes com poucos exemplares como o angico (Anadenanthera columbrina Vell Brenan) e a aroeira (Myracrodruon urundeuva Allematildeo) Jaacute os cactos satildeo bastante diversificados

Conforme Francisco (2010) eacute uma regiatildeo tradicionalmente pastoril onde tem predominando a criaccedilatildeo de caprinos Outrora com produccedilatildeo expressiva de algodatildeo e na atualidade cultiva palma e culturas alimentares

Os solos predominantes na aacuterea de estudo conforme PARAIacuteBA (1978) satildeo os Aluviais Eutroacuteficos que ocorrem ao longo das calhas dos rios os Brunos Natildeo Caacutelcicos e os solos Litoacutelicos Eutroacuteficos distribuiacutedos por toda a aacuterea da bacia como tambeacutem os Vertisols com maior ocorrecircncia no terccedilo inferior da bacia mais proacuteximos ao Accedilude Epitaacutecio Pessoa estes reclassificados para o novo Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos por Campos e Queiroz (2006) como solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e como Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico respectivamente (Figura 3)

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Figura 3 Classes de solos da bacia hidrograacutefica Alto Paraiacuteba

Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006) Neste trabalho foram utilizadas imagens do sensor TM LANDSAT 5 oacuterbita 215 pontos 65 e 66

de 12102003 periacuteodo seco As imagens foram tratadas utilizando o software ERDAS 85 onde foi executada a correccedilatildeo radiomeacutetrica e obtidas as imagens de radiacircncia e reflectacircncia de acordo com Silva et al (2005a)

As etapas seguintes correspondentes ao cocircmputo do iacutendice de vegetaccedilatildeo estatildeo descritas em Silva et al (2005b) Neste procedimento utilizou-se a relaccedilatildeo proposta por Markham e Baker (1987) (Equaccedilatildeo 1)

ND255

abaL ii

iλi

(Eq1)

Em que ai e bi satildeo as radiacircncias espectrais miacutenima e maacutexima (W m-2 sr-1μm-1) ND eacute a intensidade do pixel (nuacutemero inteiro de 0 a 255) e i = 1 2 3 4 5 e 7 corresponde agraves bandas 1 2 3 4 5 e 7 do TM - LANDSAT 5

De posse dos mapas de radiacircncia espectral de cada banda informaccedilotildees sobre o cosZ e irradiacircncia espectral no topo da atmosfera (Tabela 1) para cada banda estimaraacute a refletacircncia espectral planetaacuteria em cada banda (BASTIAANSSEN 1995) (Equaccedilatildeo 2)

rλi

λiλi

dcosk

Lπρ

Z (Eq 2)

Em que ρpi eacute reflectacircncia planetaacuteria da banda i Kλi eacute a irradiacircncia solar espectral no topo da atmosfera (Tabela 1) cosZ eacute o acircngulo zenital do Sol e dr eacute o inverso do quadrado da distacircncia relativa Terra ndash Sol - ds em unidades astronocircmicas (IQBAL 1983) dado pela Equaccedilatildeo 3

119889119904 = 1 + 00167 119904119890119899 [2 π (J minus 935)

365] (Eq 3)

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Sendo J = o dia Juliano e o argumento da funccedilatildeo seno se encontra em radiano Por sua vez o acircngulo Zenital do Sol natildeo precisou ser calculado pois se encontrava disponiacutevel no cabeccedilalho das imagens adquiridas para este trabalho Tabela 1 Descriccedilatildeo das bandas do Mapeador Temaacutetico do LANDSAT 5 com os correspondentes intervalos de comprimento de onda coeficientes de calibraccedilatildeo (radiacircncia miacutenima ndash a e maacutexima ndash b) e irradiacircncias espectrais no topo da atmosfera

Bandas Comprimento de

Onda (μm)

Coeficientes de Calibraccedilatildeo

)μmsr(Wm 112

a b

Irradiacircncia Espectral no Topo da Atmosfera

)μm(Wm 12

1 (azul) 045 ndash 052 -152 1930 1957 2 (verde) 052 ndash 060 -284 3650 1826

3 (vermelho) 063 ndash 069 -117 2640 1554 4 (IV-proacuteximo) 076 ndash 079 -151 2210 1036

5 (IV-meacutedio) 155 ndash 175 -037 302 2150 6 (IV-termal) 104 ndash 125 12378 15303 - 7 (IV-meacutedio) 208 ndash 235 -015 165 8067

Fonte Allen et al (2002)

Para obtenccedilatildeo do Iacutendice de Vegetaccedilatildeo da Diferenccedila Normalizada (NDVI) foi utilizada a Equaccedilatildeo 4

NDVI =(rρ4 ndash rρ3)

(rρ4 + rρ3) (Eq 4)

Em que rρ4 e rρ3 correspondem agraves reflectacircncias planetaacuterias das bandas 4 e 3 do TM-LANDSAT 5

Com o objetivo de estimar a biomassa da vegetaccedilatildeo de caatinga foi criada uma base de dados no

SPRING 55 na projeccedilatildeo UTMSAD69 registrando e importando a imagem-iacutendice de vegetaccedilatildeo e classificando-a com a utilizaccedilatildeo do programa LEGAL

Na Linguagem Algeacutebrica para gerar o mapa de cobertura do solo foi definida as classes de cobertura vegetal e uso da terra de acordo com os tipos (Tabela 2) conforme metodologia proposta por Francisco (2013)

Tabela 2 Classes de NDVI correspondentes aos iacutendices de biomassa (IBVL) da vegetaccedilatildeo de Caatinga

Classes NDVI IBVL Arboacuterea Subarboacuterea densa gt 0300 gt 060

Subarboacuterea Arbustiva densa 0285-0300 050 a 060 Arbustiva Subarboacuterea densa 0265-0285 040 a 050 Arbustiva Subarboacuterea aberta 0250-0265 030 a 040

Arbustiva Subarbustiva aberta 0225-0250 020 a 030 Subarbustiva Arbustiva rala 0180-0225 010 a 020

Subarbustiva Arbustiva muito rala 0150-0180 005 a 010 Solo exposto 0-0150 lt 005

Corpos drsquoaacutegua lt 0

Fonte Francisco (2013) Apoacutes se elaborou a estimativa do volume da biomassa da aacuterea de estudo multiplicando o volume

padratildeo de referecircncia para uma condiccedilatildeo de maacutexima preservaccedilatildeo adotado de 108 m3 ha-1 pelas aacutereas consideradas e seus respectivos valores de IBVL obtidos da descriccedilatildeo da vegetaccedilatildeo conforme Chaves et al (2008) Apoacutes foi gerado o caacutelculo das aacutereas das classes Resultados e Discussatildeo O volume da biomassa lenhosa da bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba foi estimado em 9785367 m3 (Tabela 3) Pelos resultados obtidos pode-se observar que o valor para a bacia em estudo em todo a sua aacuterea para um iacutendice de biomassa da vegetaccedilatildeo de maior porte com IBVL igual a 1 seria

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um valor total de 67173900 de m3 Os valores de volume encontrados para toda a bacia representam somente 1456 do volume ideal proposto por Chaves et al (2008) Tabela 3 Classes de biomassa da vegetaccedilatildeo lenhosa da bacia

Clases Volume

Referecircncia (m3ha-1)

IBVL meacutedio

Rendi- mento

(m3ha-1)

Aacuterea (ha) x102

Volume de Biomassa (m3103)

Arboacuterea Subarboacuterea densa 108 065 702 33762 2370092 Subarboacuterea Arbustiva densa 108 055 594 8701 0516839 Arbustiva Subarboacuterea densa 108 045 486 14991 0728563 Arbustiva Subarboacuterea aberta 108 035 378 15595 0589491

Arbustiva Subarbustiva aberta 108 025 270 41778 1128006 Subarbustiva Arbustiva rala 108 015 162 195764 3171377

Subarbustiva Arbustiva muito rala 108 0075 81 158148 1280999 Solo exposto - - - 145872 - Corpo daacutegua - - - 2339 -

Nuvem - - - 54790 - Total - - - 671739 9785367

Para a classe subarboacuterea arboacuterea densa (Figura 4) foram obtidos os maiores valores de volume de 2370092 m3 representando 506 da aacuterea e somando-se com os valores da classe Subarboacuterea arbustiva densa de 516839 m3 representando 11 Arbustiva subarboacuterea densa de 728563 m3 representando 1155 perfaz-se um total de 771 neste caso abaixo do ideal de conservaccedilatildeo da vegetaccedilatildeo da aacuterea de estudo Francisco (2013) estudando bacia contiacutegua do rio Taperoaacute constatou que o volume da biomassa lenhosa da bacia foi de 20255100 m3 deste total a classe de vegetaccedilatildeo Arboacuterea Subarboacuterea densa foi a responsaacutevel por 7318400 m3 equivalendo a 361 do total

Figura 4 Mapa de biomassa da vegetaccedilatildeo lenhosa da bacia

Fonte Adaptado de AESA (2002) INPE (2012)

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Para as classes Arbustiva subarboacuterea aberta e Arbustiva subarbustiva aberta perfazem um total de 1719417 de m3 correspondendo a 367 da bacia As classes Subarbustiva arbustiva rala e muito rala totalizam 95 da aacuterea com 4452376 m3 de vegetaccedilatildeo abaixo do ideal Caacutelculo estimativo utilizando os dados do diagnoacutestico da vegetaccedilatildeo da bacia hidrograacutefica do accedilude de Soledade localizada na bacia do rio Taperoaacute realizado por Guimaratildees (2009) utilizando metodologia semelhante agrave deste trabalho chegou a um iacutendice de degradaccedilatildeo de 72 um valor compatiacutevel com o encontrado neste trabalho Chaves et al (2015) mapeando a degradaccedilatildeo dos solos na sub-bacia do rio Taperoaacute contigua a deste estudo observou que as aacutereas com vegetaccedilatildeo mais degradadas com menor cobertura de vegetaccedilatildeo ocupavam 590 da bacia distribuindo-se pelas partes mais baixas ao longo da drenagem em grande parte sobre aacutereas onde predominam os solos Luvissolos Crocircmicos com caraacuteter veacutertico Resultados estes similares ao encontrados por este mapeamento Francisco et al (2014) estudando o municiacutepio de Sumeacute incluiacutedo na bacia em estudo utilizando esta mesma metodologia observaram que as aacutereas mais desnudas de vegetaccedilatildeo estatildeo mais proacuteximas da drenagem e aumentam na medida em que diminui de altitude e principalmente em aacutereas de solos Vertissolos que predominam nas partes mais baixas no entorno da drenagem ao sudeste da aacuterea de estudo Francisco et al (2013) observaram em aacuterea contiacutegua pertencente agrave bacia do rio Taperoaacute que o os valores de volume encontrados para toda a bacia representaram somente 3802 do volume ideal demonstrando que 6198 da aacuterea uacutetil da bacia estatildeo em processo de perda de biomassa Os mesmos autores em suas consideraccedilotildees observaram que a forma de utilizaccedilatildeo atual vem causando degradaccedilotildees fortes e por vezes irreversiacuteveis que desencadeia mudanccedilas no ambiente com um elevado iacutendice de degradaccedilatildeo expondo o solo aos agentes intempeacutericos acarretando processos erosivos que iratildeo degradar os solos Francisco et al (2015) consideram que a intempestividade das chuvas da regiatildeo semiaacuterida brasileira em particular com ocorrecircncia de chuvas de alto potencial erosivo a cobertura vegetal do solo eacute de fundamental importacircncia para protegecirc-lo Neste caso pode se afirmar com certo grau de certeza que as aacutereas com caatinga Subarbustiva arbustiva rala e de menor de recobrimento encontram-se em processo avanccedilado de desertificaccedilatildeo Sousa et al (2008) comenta que os prejuiacutezos ambientais estatildeo quase sempre relacionados ao uso indevido do solo pelas diversas atividades degradantes Assim a retirada da cobertura vegetal para implantaccedilatildeo de agricultura de autoconsumo ou para pecuarizaccedilatildeo extensiva sem praacuteticas de conservaccedilatildeo ambiental compromete a meacutedio e longo prazo as propriedades fiacutesicas quiacutemicas e bioloacutegicas dos solos inviabilizando essas aacutereas a uma exploraccedilatildeo sustentaacutevel no futuro e transformando-as em aacutereas desertificadas Francisco et al (2014) estudando o municiacutepio de Sumeacute incluiacutedo na bacia em estudo utilizando esta mesma metodologia observaram que com a utilizaccedilatildeo de imagem orbital de meacutedia resoluccedilatildeo espacial a classificaccedilatildeo pelo IBVL e a classificaccedilatildeo utilizando o NDVI foi satisfatoacuteria para a separaccedilatildeo das fisionomias existentes na aacuterea estudada resultado similar observado neste trabalho Conclusatildeo

Com a utilizaccedilatildeo da linguagem algeacutebrica pocircde-se chegar a resultados satisfatoacuterios com rapidez e precisatildeo para o computo do iacutendice de biomassa de vegetaccedilatildeo lenhosa

Por esta metodologia natildeo foram identificadas classes de biomassa de vegetaccedilatildeo lenhosa de maiores valores Em comparaccedilatildeo com uma condiccedilatildeo hipoteacutetica de maacutexima preservaccedilatildeo a biomassa de vegetaccedilatildeo lenhosa da Caatinga da bacia do Alto Rio Paraiacuteba estaacute degradada apresentando 8543 da aacuterea em processo de perda de biomassa Referecircncias AESA Agecircncia Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa 2011 Disponiacutevel em httpgeoaesapbgovbr Acesso em 9 de julho 2018 ALVES J J A ARAUacuteJO M A DE NASCIMENTO S S DO Degradaccedilatildeo da caatinga uma investigaccedilatildeo ecogeograacutefica Revista Caatinga v22 n3 p126-135 2009 ARAUacuteJO FILHO J A Manipulaccedilatildeo da vegetaccedilatildeo lenhosa da caatinga com fins pastoris Simpoacutesio sobre Caatinga e sua Exploraccedilatildeo Racional 1984 Feira de Santana Brasiacutelia EMBRAPA ndash DDT p327-343 1986

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BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Secretaria de Recursos Hiacutedricos Programa de Accedilatildeo Nacional de Combate agrave Desertificaccedilatildeo e Mitigaccedilatildeo dos Efeitos da Seca ndash PAN-Brasil Brasiacutelia-DF 2005 213p CAMPOS M C C QUEIROZ S B Reclassificaccedilatildeo dos perfis descritos no Levantamento Exploratoacuterio - Reconhecimento de solos do Estado da Paraiacuteba Revista de Biologia e Ciecircncias da Terra v6 n1 2006 CHAVES I DE B LOPES V L FOLLIOTT P F PAES-SILVA A P Uma classificaccedilatildeo morfo-estrutural para descriccedilatildeo e avaliaccedilatildeo da biomassa da vegetaccedilatildeo da caatinga Revista Caatinga v21 n2 p204-213 2008 CHAVES I DE B FRANCISCO P R M LIMA E R V DE CHAVES L H G Modelagem e mapeamento da degradaccedilatildeo da caatinga Revista Caatinga v28 n1 p183ndash195 2015 FEITOSA J R P COSTA FILHO J F DA SILVA B B DA Avaliaccedilatildeo de iacutendices de vegetaccedilatildeo em aacuterea irrigada do sub-meacutedio Satildeo Francisco Petrolina-PE a partir de imagens do sateacutelite LANDSAT 5ndashTM In Congresso Brasileiro de Meteorologia 18 2004 Fortaleza AnaisFortaleza 2004 FEITOSA J R P COSTA FILHO J F DA SILVA B B DA Avaliaccedilatildeo de iacutendices de vegetaccedilatildeo em aacuterea irrigada do sub-meacutedio Satildeo Francisco Petrolina-PE a partir de imagens do sateacutelite LANDSAT 5ndashTM In Congresso Brasileiro de Meteorologia 18 2004 Fortaleza AnaisFortaleza 2004 FLORENZANO T G Imagens de sateacutelite para estudos ambientais Oficina de Texto Satildeo Paulo 2002 97p FRANCISCO P R M Classificaccedilatildeo e mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando sistemas de informaccedilotildees geograacuteficas 122f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Manejo de Solo e Aacutegua) Centro de Ciecircncias Agraacuterias Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2010 FRANCISCO P R M Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo do Bioma Caatinga da bacia hidrograacutefica do Rio Taperoaacute PB 97f Tese (Doutorado em Engenharia Agriacutecola) Centro de Tecnologia e Recursos Naturais Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE SILVA B B DA Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo das terras semiaacuteridas In Congresso Brasileiro de Engenharia Agriacutecola 42 2013 Fortaleza AnaisFortaleza 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE Estimativa da degradaccedilatildeo da biomassa da vegetaccedilatildeo de caatinga atraveacutes de iacutendices de vegetaccedilatildeo Polecircmca v12 n2 p306-321 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE BANDEIRA M M SILVA B B DA Mapeamento da caatinga com uso de geotecnologia e anaacutelise da umidade antecedente em bacia hidrograacutefica Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v5 n3 p676-693 2012 FRANCISCO P R M RIBEIRO G DO N MORAES NETO J M DE ARAGAtildeO K P Avaliaccedilatildeo da degradaccedilatildeo da caatinga do municiacutepio de Sumeacute-PB estimado pelo volume de biomassa da vegetaccedilatildeo lenhosa Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v7 n1 p117-129 2014 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE SILVA B B DA Anaacutelise espectral e avaliaccedilatildeo de iacutendices de vegetaccedilatildeo para o mapeamento da caatinga Revista Verde v10 n3 p01-12 2015 GUIMARAtildeES A P Dinacircmica da resposta espectral da vegetaccedilatildeo de caatinga na bacia hidrograacutefica do accedilude Soledade utilizando teacutecnicas de sensoriamento remoto Dissertaccedilatildeo (Mestrado) Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2009 MANZATTO H R H CUNHA T J F SILVA C A MATOS J A DE RAMOS D P Diagnoacutestico ambiental como subsiacutedio ao desenvolvimento sustentaacutevel para produccedilatildeo rural em comunidades das microbacias hidrograacuteficas no estado do Rio de Janeiro EMBRAPA Solos - CNPS n8 1998 4p MOREIRA M A Fundamentos do sensoriamento remoto e metodologias de aplicaccedilatildeo 3 ed Viccedilosa UFV 2005 320p NOVO E M L DE M Sensoriamento Remoto Princiacutepios e Aplicaccedilotildees 3 ed Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher Ltda 2008 308p OLIVEIRA W M DE CHAVES I DE B LIMA E R V DE Iacutendices espectrais de vegetaccedilatildeo de caatinga em um Neossolo Litoacutelico do semiaacuterido paraibano In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto14 2009 Natal AnaisNatal INPE 2009 p2103-2110 OLIVEIRA-GALVAtildeO A L C DE SAITO H C A modelagem de dados temaacuteticos geoespacializados na identificaccedilatildeo dos diferentes niacuteveis de susceptibilidade agrave desertificaccedilatildeo da regiatildeo semiaacuterida do nordeste brasileiro In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto 11 2003 Belo Horizonte AnaisBelo Horizonte INPE 2003 p1399-1406 PARAIacuteBA Governo do Estado Secretaria de Agricultura e Abastecimento CEPA-PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-Eletro Consult Ltda 1978 448p

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PARAIacuteBA Secretaria de Estado da Ciecircncia e Tecnologia e do Meio Ambiente Agecircncia Executiva de Gestatildeo de Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba AESA PERH-PB Plano Estadual de Recursos Hiacutedricos Resumo Executivo e Atlas Brasiacutelia DF 2006 112p SAMPAIO E V S B SAMPAIO Y S B ARAUacuteJO S B SAMPAIO G R Desertificaccedilatildeo no Brasil conceitos nuacutecleos e tecnologias de recuperaccedilatildeo e convivecircncia Recife Ed Universitaacuteria 2003 202p SARMENTO E C WEBER E HASENACK H Avaliaccedilatildeo da situaccedilatildeo da cobertura florestal na Bacia do Rio CadeiaFeitoria e identificaccedilatildeo de aacutereas criacuteticas usando teacutecnicas de geoprocessamento UFRGS Centro de Ecologia 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwufrgsbrgt Acesso em 12 de marccedilo de 2012 SILVA B B LOPES G M AZEVEDO P V Determinaccedilatildeo do albedo de aacutereas irrigadas com base em imagens LANDSAT 5-TM Revista Brasileira de Agrometeorologia v13 n2 p11-21 2005a SILVA B B LOPES G M AZEVEDO P V Balanccedilo de radiaccedilatildeo em aacutereas irrigadas utilizando imagens LANDSAT 5 ndash TM Revista Brasileira de Meteorologia v20 n2 p243-252 2005b SOUZA B I DE SUERTEGARAY D M A LIMA E R V DE Desertificaccedilatildeo e seus efeitos na vegetaccedilatildeo e solos do Cariri Paraibano Mercator v8 n16 p217-232 2009 VAREJAtildeO-SILVA M A BRAGA C C AGUIAR M J N NIETZCHE M H SILVA B B Atlas Climatoloacutegico do Estado da Paraiacuteba UFPB Campina Grande 1984

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Capiacutetulo 16

ERODIBILIDADE DOS SOLOS DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA

Paulo Roberto Megna Francisco1 Iecircde de Brito Chaves2

Joatildeo Miguel De Moraes Neto3 Hayssa Thyara Silva Barreto4

1Dr em Eng Agriacutecola UEPB Campina Grande-PB paulomegnagmailcom 2Dr Prof Aposentado UFPB Areia-PB iedebchaveshotmailcom

3Dr Prof Titular UFCG Campina Grande-PB jmiguelmoraeshotmailcom 4Graduanda em Eng Agriacutecola UFCG Campina Grande-PB hayssathyarahotmailcom

Introduccedilatildeo Com intervenccedilotildees inadequadas das atividades humanas sobre o meio ambiente os processos

erosivos se intensificam e passam a comprometer os principais recursos naturais do planeta em particular o solo e a aacutegua superficial (RIBEIRO et al 2009) A regiatildeo do Cariri Paraibano onde se localiza a aacuterea de estudo suas terras vecircm sendo submetida a pressatildeo das atividades humanas desde a sua colonizaccedilatildeo iniciada com o ciclo do couro no seacuteculo XVIII encontrando-se bastante impactada (CHAVES et al 2015) Fundamentalmente a desertificaccedilatildeo eacute o processo de degradaccedilatildeo das terras do ambiente natural aacuterido semiaacuterido e subuacutemido quase sempre associado aos efeitos erosivos das chuvas agravados pelas atividades humanas como ressaltam Fernandes e Medeiros (2009)

A erodibilidade do solo pode ser entendida como sendo a maior ou menor capacidade de resistecircncia agrave accedilatildeo erosiva da chuva As propriedades do solo que afetam a erodibilidade satildeo aquelas relacionadas agrave infiltraccedilatildeo drenagem e capacidade de armazenamento de aacutegua e as relacionadas agrave dispersatildeo desagregaccedilatildeo abrasatildeo e movimento de partiacuteculas do solo pela chuva e escoamento assim caracteriacutesticas do solo tais como textura estrutura profundidade do perfil e tipo e quantidade de argila mateacuteria orgacircnica e caacutetions trocaacuteveis estatildeo intimamente relacionadas agrave sua susceptibilidade a erosatildeo (WISCHMEIER amp SMITH 1978 RENARD et al 1997 BRYAN 2000)

Modelos relativamente simples podem descrever com certo grau de confianccedila os processos de degradaccedilatildeo ambiental facilitando a complementaccedilatildeo de diagnoacutesticos integrados dos recursos naturais e das suas relaccedilotildees com as atividades humanas (FRANCISCO et al 2013)

Considerando a possibilidade de utilizar as geotecnologias disponiacuteveis e de baixo custo e de poder contribuir para a realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos da caatinga este trabalho tem como objetivo avaliar e mapear a erodibilidade das terras da bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba Estado da Paraiacuteba

Material e Meacutetodos

A aacuterea de estudo compreende a bacia Alto Paraiacuteba com aacuterea de 671739 kmsup2 localizada sobre o Planalto da Borborema ao centro sul do Estado da Paraiacuteba divisa ao sul com Pernambuco (PARAIacuteBA 2006) (Figura 1) Conforme Francisco (2010) de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen o clima eacute do tipo Bsh - Semiaacuterido quente precipitaccedilatildeo predominantemente abaixo de 600 mmano-1 e temperatura mais baixa devido ao efeito da altitude (400 a 700m) onde as chuvas da regiatildeo sofrem influecircncia das massas Atlacircnticas de sudeste e do norte

De acordo com Sousa et al (2007) a vegetaccedilatildeo representativa da aacuterea de estudo eacute do tipo caatinga hiperxeroacutefila com as espeacutecies mais encontradas sendo o marmeleiro (Croton sonderianus Muell Arg) jurema preta (Mimosa tenuiflora Willd Poiret) pereiro (Aspidosperma pyrifolium Mart) e catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul) Outras espeacutecies nativas da regiatildeo estatildeo presentes com poucos exemplares como o angico (Anadenanthera columbrina Vell Brenan) e a aroeira (Myracrodruon urundeuva Allematildeo) Jaacute os cactos satildeo bastante diversificados

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Figura 1 Localizaccedilatildeo e hipsometria da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2014) Os solos predominantes na aacuterea de estudo (Figura 2) conforme PARAIacuteBA (1978) satildeo os Aluviais

Eutroacuteficos que ocorrem ao longo das calhas dos rios os Brunos Natildeo Caacutelcicos e os solos Litoacutelicos Eutroacuteficos distribuiacutedos por toda a aacuterea da bacia como tambeacutem os Vertisols com maior ocorrecircncia no terccedilo inferior da bacia mais proacuteximos ao Accedilude Epitaacutecio Pessoa estes reclassificados para o novo Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos por Campos e Queiroz (2006) como solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e como Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico respectivamente

Figura 2 Classes de solos da bacia hidrograacutefica Alto Rio Paraiacuteba

Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006)

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Para o desenvolvimento deste trabalho foi utilizado o sistema de informaccedilatildeo geograacutefica SPRING 54 na base de dados na projeccedilatildeo UTMSAD69 desenvolvido por Francisco (2010) e Francisco (2013) onde consta o mapa de solos atualizado anteriormente proposto por PARAIacuteBA (2006) onde foi elaborado o mapa de erodibilidade e calculado as aacutereas de suas classes de ocorrecircncias A erodibilidade dos solos (K) da bacia foi determinada pela equaccedilatildeo proposta por Denardin (1990) para o conjunto dos solos brasileiros e americanos simplificada por Chaves et al (2004) para os dois principais paracircmetros o fator granulomeacutetrico M e a permeabilidade do solo P

Na elaboraccedilatildeo do mapa de erodibilidade foi criada uma planilha no Excel em que cada poliacutegono de solo da aacuterea de estudo baseado nas informaccedilotildees contidas nos perfis representativos do Boletim do Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba (PARAIacuteBA 1978) teve calculado sua erodibilidade baseada na metodologia proposta por Chaves et al (2004) e utilizada por Francisco e Chaves (2017)

Nesta proposta os autores considerando a possibilidade de obtenccedilatildeo dos dados do boletim de solos brasileiros atraveacutes de um artifiacutecio para estimativa dos dados de granulometria a partir da classificaccedilatildeo internacional para a classificaccedilatildeo americana utilizam o modelo proposto por Denardin (1990) para estimar a erodibilidade dos solos conforme a Equaccedilatildeo 1

K=000000748 (X25) + 000448059 (X29) ndash 006311750 (X27) + 001039567 (X32) (Eq 1)

Onde K eacute o valor a ser estimado para o fator erodibilidade do solo expresso em Mg hMJ -1 mm-1 X25 eacute a variaacutevel granulomeacutetrica ldquoMrdquo calculada a partir da determinaccedilatildeo pelo meacutetodo da pipeta X29 eacute a permeabilidade do perfil de solo codificada conforme Wischmeier et al (1971) X27 eacute o diacircmetro meacutedio ponderado das partiacuteculas menores do que 2mm expresso em mm X32 eacute a relaccedilatildeo entre o teor de mateacuteria orgacircnica e o teor da ldquonova areiardquo determinada pelo meacutetodo da pipeta

Considerando o alto grau de determinaccedilatildeo do paracircmetro X25 (variaacutevel granulomeacutetrica ldquoMrdquo) com

r2 = 09461 a estimativa da erodibilidade dos solos foi calculada pela equaccedilatildeo de K reduzida aos dois primeiros paracircmetros cuja expressatildeo matemaacutetica ajustada por Denardin (1990) passou a ser conforme a Equaccedilatildeo 2

K = 000000797 (X25) + 00029283 (X29) (r2 = 09561) (Eq 2)

A variaacutevel ldquoMrdquo eacute um artifiacutecio que exalta a ocorrecircncia das fraccedilotildees granulomeacutetricas do solo mais facilmente dispersas e transportadas pela aacutegua o silte e a areia muito fina Essas fraccedilotildees agrupadas numa mesma classe textural passaram a ser chamada de fraccedilatildeo ldquonovo silte (NS)rdquo enquanto a fraccedilatildeo areia com a subtraccedilatildeo da fraccedilatildeo areia muito fina passou a ser chamada de ldquonova areia (NA)rdquo (WISCHMEIER et al 1971) Assim a variaacutevel ldquoMrdquo eacute expressa pelo produto entre os valores percentuais da fraccedilatildeo novo silte vezes a soma das fraccedilotildees novo silte + nova areia (M = NS x (NS + NA))

Nos boletins de solos brasileiros o resultado da anaacutelise granulomeacutetrica eacute apresentado na classificaccedilatildeo internacional (ISSS) enquanto originalmente a variaacutevel ldquoMrdquo utiliza os dados da classificaccedilatildeo americana (USDA) assim para a conversatildeo dos dados granulomeacutetricos da classificaccedilatildeo internacional dos boletins de solos brasileiros com vista agrave classificaccedilatildeo americana Chaves et al (2004) propuseram a Equaccedilatildeo 3

M = 64003 e00003 Mi (r2 = 08214) (Eq 3)

Sendo M = valor de ldquoMrdquo corrigido ou da variaacutevel X25 do modelo de Denardin e Mi = valor obtido do boletim de solos (classificaccedilatildeo internacional)

A estimativa da permeabilidade dos solos (variaacutevel X29) foi realizada a partir da correspondecircncia entre as classes de drenagem descritas no boletim de solos (BRASIL 1972) e as classes de permeabilidade propostas e codificadas por Wischmeier et al (1971) (Tabela 1)

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Tabela 1 Correspondecircncia entre classes de drenagem e permeabilidade Classes de Drenagem Classes de Permeabilidade

Muito mal drenado Muito lenta Mal drenado Muito lenta

Imperfeitamente drenado Lenta Moderadamente drenado Lenta a moderada

Bem drenado Moderada Acentuadamente drenado Moderada a raacutepida

Fortemente drenado Raacutepida Excessivamente drenado Raacutepida

Fonte BRASIL (1972) Wischmeier et al (1971)

Para as descriccedilotildees de drenagem intermediaacuterias entre duas classes do tipo ldquobem drenado a acentuadamente drenadordquo adotou-se uma codificaccedilatildeo de valor intermediaacuterio exemplo 25 Os dados sobre textura (X25) e permeabilidade (X29) foram interpretados e calculados a partir da ordenaccedilatildeo dos dados dos perfis de solos descritos no Boletim de Solos do Estado da Paraiacuteba (BRASIL 1972)

Na metodologia para o enquadramento das classes utilizou-se o valor da erodibilidade do solo representativo de cada unidade de mapeamento ou seja o solo dominante de cada associaccedilatildeo de solo Para cada solo foi considerado apenas o valor da erodibilidade do horizonte superficial assim para cada poliacutegono do mapa foi atribuiacutedo um valor representativo de erodibilidade em seguida agrupados em cinco classes de erodibilidade Com vista agrave elaboraccedilatildeo do mapa de erodibilidade do solo no SPRING foi realizada a classificaccedilatildeo para o enquadramento das classes definidas conforme a Tabela 2 Resultados e Discussatildeo

Pela Figura 3 no mapa de Erodibilidade do solo observa-se que que a erodibilidade estaacute fortemente associada agrave presenccedila de fraccedilotildees silte+areia muito fina (fator M) e de forma secundaacuteria a permeabilidade representados pelos Neossolos Litoacutelicos e Luvissolos Crocircmicos com erodibilidade alta em 5032 da aacuterea (Tabela 2) resultados similares encontrados por Chaves et al (2013) Chaves et al (2004) utilizando esta mesma metodologia para os solos de todo o Estado da Paraiacuteba comentam que a amplitude de valores satildeo relativamente pequena face agrave diversidade de solos material geoloacutegico e clima que ocorrem nas diferentes regiotildees geograacuteficas do Estado e que existem concordacircncias com os dados dos Luvissolos e Neossolos Litoacutelicos normalmente com erodibilidade alta a muito alta Estas ocupam uma aacuterea de 33803 km2 da bacia representando 5032 da aacuterea total Resultado similar encontrado por Francisco (2013) estudando a bacia do rio Taperoaacute Tabela 2 Paracircmetros dos solos utilizados para estimativa e classificaccedilatildeo da erodibilidade

Solo Perfil

Repres Areia ()

Ar+ Silt ()

Mi Mc Drenab Fator K

(Mg h MJ-1 mm-1)

Classe

Argissolo Vermelho Eutroacutefico tiacutepico (PE46) 16 40 46 3956 2097 2 00226 M Luvissolo Crocircmico Oacutertico

(NC17 18 19 37 38 41 43 44 45) 25 24 43 2881 1519 3 00209 M

Vertissolo Cromado Oacutertico tiacutepico (V2 7 8 13)

95 19 50 3450 1802 5 00290 M

Planossolo Naacutetrico Oacutertico (SS2 7) 44 51 40 3640 1907 5 00298 M Neossolo Fluacutevico Ta Eutroacutefico soloacutedico

(Ae3) 47 5 54 3186 1665 5 00279 M

Neossolo Litoacutelico Eutroacutefico tiacutepico (Re39) 72 40 50 4500 2469 2 00255 M Neossolo Regoliacutetico Psamiacutetico tiacutepico

(REe11 13 15 17) 129 54 39 3627 1900 4 00269 M

Afloramento de Rocha + Neossolo Litoacutelico Eutroacutefico tiacutepicos

72 40 50 4500 2469 2 00255 M

Luvissolo Crocircmico Oacutertico (NC25 28 47 49 52 55 57)

74 24 57 4617 2557 4 00321 A

Neossolo Litoacutelico Eutroacutefico tiacutepico (Re13 18 19 20 23 24 25 32 52 58

66 70) 72 32 60 5520 3353 3 00355 A

Luvissolo Crocircmico Oacutertico (NC24 27)

70 18 71 6319 4261 3 00427 MA

Fonte PARAIacuteBA (1972 1978)

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Figura 3 Mapa de Erodibilidade dos solos

Em grande parte os Luvissolos Planassolos e Neossolos Litoacutelicos satildeo os solos mais presentes

nas aacutereas degradadas do Nordeste e como observaram Ribeiro et al (2009) apresentam uma ou mais caracteriacutesticas que determinam a susceptibilidade agrave erosatildeo quais sejam altos teores das fraccedilotildees silte + areia fina nos horizontes superficiais baixos teores de C orgacircnico ausecircncia de estrutura no horizonte superficial presenccedila de crostas superficiais transiccedilatildeo abrupta com grande aumento textural proacuteximo agrave superfiacutecie baixa condutividade hidraacuteulica dos horizontes subsuperficiais elevada saturaccedilatildeo por soacutedio alto grau de dispersatildeo da fraccedilatildeo argila alta densidade do solo e pequena profundidade efetivaA classe de erodibilidade muito alta ocupa uma aacuterea de 401 km2 da bacia representando 597 da aacuterea total Constata-se que predominantemente os solos representativos desta classe de erodibilidade estatildeo associadas as unidades de Luvissolos Crocircmico oacutertico Analisando o trabalho de Chaves et al (2004) observa-se que existem concordacircncias com os dados dos Luvissolos e Neossolos Litoacutelicos normalmente com erodibilidade alta a muito alta De acordo com Jacomine (1996) os Luvissolos de grande representatividade nas aacutereas mais afetadas pela seca principalmente no Estado da Paraiacuteba apresentam baixa permeabilidade e satildeo muito suscetiacuteveis agrave erosatildeo

A classe de erodibilidade alta ocupa uma aacuterea de 3380 km2 da bacia representando 502 da aacuterea total Constata-se que predominantemente os solos representativos desta classe de erodibilidade satildeo os Neossolos Litoacutelicos os Luvissolos Crocircmicos e os Neossolos Fluacutevico Ta Eutroacutefico soloacutedico Como se pode observar no mapa de solos (Figura 3) estes solos ocorrem por toda a bacia com maior representatividade geograacutefica Em grande parte esta classe eacute representada por unidades de solo Luvissolo Crocircmico de caraacuteter veacutertico ou natildeo e os solos Neossolos Litoacutelicos Estes satildeo solos com teores elevados de silte e areia fina fraccedilotildees estas que em conjunto estatildeo associadas a 93 das variaccedilotildees da susceptibilidade dos solos a erosatildeo (RENARD et al 1997) Conforme Jacomine (1996) os Neossolos Litoacutelicos satildeo pouco desenvolvidos rasos ou muito rasos normalmente pedregosos e rochosos Ocorrem na regiatildeo semiaacuterida em relevos ondulados a fortemente ondulados ou acidentados por isto satildeo muito susceptiacuteveis agrave erosatildeo

A classe de erodibilidade meacutedia (002 a 003 Mg h MJ-1 mm-1) com a segunda maior representaccedilatildeo em aacuterea na bacia 293639 km2 que corresponde a 4371 da aacuterea total apresenta a maior diversidade de classes de solos (Tabela 2) Em termos de aacuterea os Neossolos Litoacutelicos e os Luvissolos Crocircmicos satildeo os mais representativos ocorrendo distribuiacutedos por toda a bacia Estes solos Luvissolos e os Neossolos Litoacutelicos tiacutepicos da regiatildeo semiaacuterida de estudo satildeo normalmente os mais susceptiacuteveis agrave erosatildeo do Estado como mostraram Chaves et al (2004) que encontraram valores de erodibilidade para os solos

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do Estado variando de 0010 a 0054 Mg h MJ-1 mm-1 Os Solonetz Solodizados possuem o diferencial de apresentarem naturalmente altos teores de sais sendo improacuteprios para a agricultura devido agrave presenccedila de soacutedio (JACOMINE 1996 RIBEIRO et al 2009)

Pelos dados obtidos apresentados na Figura 3 pode se observar que natildeo foram identificados solos das classes de erodibilidade muito baixa e baixa com valores inferiores a 002 Mg h MJ-1 mm-1 natildeo teve qualquer representante Estas classes estatildeo normalmente relacionadas a solos mais intemperizados e profundos de regiotildees uacutemidas No Estado estas classes de erodibilidade estatildeo associadas aos Latossolos areno-argilosos e bem drenados com mais alta resistecircncia agrave erosatildeo que ocorrem no Litoral e em topos de Serras interiores do Estado (CHAVES et al 2004) Francisco (2013) trabalhando na sub-bacia hidrograacutefica do rio Taperoaacute contiacutegua a aacuterea de estudo natildeo encontrou solos da classe de erodibilidade muito baixa valores inferiores a 001 Mg h MJ-1 mm-1 o que concorda com os resultados deste trabalho jaacute que satildeo regiotildees com as mesmas caracteriacutesticas fisiograacuteficas Conclusatildeo

O uso do geoprocessamento permitiu mapear a erodibilidade das terras da bacia hidrograacutefica em estudo Embora apresente limitaccedilotildees de escala a metodologia utilizada neste trabalho permitiu prognosticar e mapear com fidelidade a erodibilidade dos solos Os solos da bacia apresentam erodibilidade meacutedia (002 a 003 Mg h MJ-1 mm-1) em 4371 da aacuterea representada pelos Neossolos Litoacutelicos e os Luvissolos Crocircmicos a classe de erodibilidade alta (003 a 004 Mg h MJ-1 mm-1) em 502 da bacia representada pelos Neossolos Litoacutelicos os Luvissolos Crocircmicos e os Neossolos Fluacutevico Ta Eutroacutefico soloacutedico a classe muito alta (gt 004 Mg h MJ -1 mm-1) que ocorre em 597 associada aos Luvissolos Crocircmico oacutertico Referecircncia Bibliograacutefica AESA Agecircncia Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa 2011 Disponiacutevel em httpgeoaesapbgovbr Acesso em 9 de julho 2018 BRASIL Ministeacuterio da Agricultura Levantamento Exploratoacuterio e de Reconhecimento dos Solos do Estado da Paraiacuteba Rio de Janeiro Convecircnio MACONTAUSAIDBRASIL 1972 (Boletins DPFS-EPE-MA 15 - Pedologia 8) BRYAN R B Soil erodibility and processes of water erosion on hillslope Geomorphology v32 p385-415 2000 CAMPOS M C C QUEIROZ S B Reclassificaccedilatildeo dos perfis descritos no Levantamento Exploratoacuterio - Reconhecimento de solos do Estado da Paraiacuteba Revista de Biologia e Ciecircncias da Terra v6 n1 2006 CHAVES I B SLACK D C GUERTIN D P LOPES V L Estimativa da erodibilidade e sua relaccedilatildeo com outros atributos dos solos do Estado da Paraiacuteba In Reuniatildeo Brasileira de Manejo e Conservaccedilatildeo do Solo e da Aacutegua 15 Santa Maria 2004 AnaisSBCS Santa Maria 2004 CHAVES I DE B FRANCISCO P R M CHAVES L H G LIMA E R V DE SILVA B B DA Mapeamento da degradaccedilatildeo das terras de caatinga In Congresso Brasileiro de Ciecircncia do Solo 34 2013 Florianoacutepolis AnaisFlorianoacutepolis 2013 CHAVES I DE B FRANCISCO P R M LIMA E R V DE CHAVES L H G Modelagem e mapeamento da degradaccedilatildeo da caatinga Revista Caatinga v28 n1 p183-195 2015 DENARDIN J E Erodibilidade do solo estimada por meio de paracircmetros fiacutesicos e quiacutemicos Piracicaba 114p Tese (Doutorado) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ) Universidade de Satildeo Paulo 1990 FERNANDES J D MEDEIROS A J D DE Desertificaccedilatildeo no Nordeste uma aproximaccedilatildeo sobre o fenocircmeno do Rio Grande Norte Holos v25 v3 p147-161 2009 FRANCISCO P R M Classificaccedilatildeo e mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando sistemas de informaccedilotildees geograacuteficas 122f Dissertaccedilatildeo (Manejo de Solo e Aacutegua) Centro de Ciecircncias Agraacuterias Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2010 FRANCISCO P R M Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo do Bioma Caatinga da bacia hidrograacutefica do Rio Taperoaacute PB 97f Tese (Doutorado em Engenharia Agriacutecola) Centro de Tecnologia e Recursos Naturais Universidade Federal de Campina Grande 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I B Modelo para estimativa da vulnerabilidade agrave desertificaccedilatildeo Revista Educaccedilatildeo Agriacutecola Superior v32 n2 p37-50 2017

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FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE SANTOS D Tecnologia da geoinformaccedilatildeo aplicada no mapeamento das terras agrave mecanizaccedilatildeo agriacutecola Revista Educaccedilatildeo Agriacutecola Superior v29 n1 p45-51 2014 PARAIBA Governo da Paraiacuteba Secretaria de Planejamento e Coordenaccedilatildeo Geral Fundaccedilatildeo Instituto de Planejamento-FIPLAN Potencial e irrigaccedilatildeo e oportunidades agroindustriais no Estado da Paraiacuteba1980 287p PARAIacuteBA Governo do Estado Secretaria de Agricultura e Abastecimento CEPA-PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-Eletro Consult Ltda 1978 448p PARAIacuteBA Secretaria de Estado da Ciecircncia e Tecnologia e do Meio Ambiente Agecircncia Executiva de Gestatildeo de Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba AESA PERH-PB Plano Estadual de Recursos Hiacutedricos Resumo Executivo e Atlas Brasiacutelia DF 2006 112p RENARD K G FOSTER G R WEESIES G A MCCOOL D K YODER D C (coordinators) Predicting Soil Erosion by Water A Guide to Conservation Planning with the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) USDA 1997 (Agriculture Handbook n703) RIBEIRO M R SAMPAIO E V S B GALINDO I C L Os solos e o processo de desertificaccedilatildeo no semiaacuterido brasileiro 413-459p In Toacutepicos em Ciecircncia do Solo Sociedade Brasileira de Ciecircncia do Solo v6 2009 497p SOUSA R F DE BARBOSA M P SOUSA JUacuteNIOR S P DE TERCEIRO NETO C P C MORAIS NETO J M Estudo da degradaccedilatildeo de terras do municiacutepio de Boa Vista - Paraiacuteba Revista Engenharia Ambiental v4 n2 p005-013 2007 WISCHMEIER W H JOHNSON C B CROSS B W A soil erodibility monograph for farmland and construction sites Journal of Soil and Water Conservation v26 n5 p189-193 1971 WISCHMEIR W H SMITH D D Predicting rainfall erosion losses ndash a guide to conservation planning USDA Washington 1978 58p (Agriculture Handbook n537)

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Curriculum dos Organizadores

Paulo Roberto Megna Francisco Poacutes Doutor em Ciecircncia do Solo pela UFPB Doutor em Engenharia Agriacutecola ndash Irrigaccedilatildeo e Drenagem pela UFCG Mestre em Manejo de Solo e Aacutegua pelo CCAUFPB Graduado pela UNESP como Tecnoacutelogo Agriacutecola com especializaccedilatildeo em Mecanizaccedilatildeo Graduando em Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental pela UEPB Participa de Projetos de Pesquisa e Extensatildeo juntamente com a EMBRAPA-Algodatildeo UFPB-Campus Joatildeo Pessoa UFCG-Campus Sumeacute IFPB-Campus Campina Grande e Campus Picuiacute Ministrou as disciplinas de Mecanizaccedilatildeo Agriacutecola Maacutequinas e Motores Agrozooteacutecnicos e Maacutequinas e Motores Agriacutecolas no CCAUFPB Atualmente presta consultoria para o INCRAPB na realizaccedilatildeo de PDArsquos Consultor Ad hoc do CONFEA como organizador do Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e Agronomia ndash CONTECC Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva Licenciada em Ciecircncias Bioloacutegicas pela Universidade do Vale do Acarauacute-CE em 2010 Doutoranda e Mestre em Recursos Naturais pela Universidade Federal de Campina Grande - UFCG Especialista em Geoambiecircncia e Recursos Hiacutedricos do Semiaacuterido pela Universidade Estadual da Paraiacuteba - UEPB Especialista em Geografia e Gestatildeo Ambiental pela Universidade Integrada de Patos - FIP Trabalha com temas vinculados a sensoriamento remoto e SIG desertificaccedilatildeo restauraccedilatildeo ecoloacutegica recuperaccedilatildeo de aacutereas degradadas e caracteriacutesticas climatoloacutegicas da regiatildeo semiaacuterida do Brasil Atualmente trabalha com temas vinculados a eventos extremos de chuva e sua relaccedilatildeo com desastres ambientais relacionados ao movimento de massa Nilza Martins de Queiroz Xavier Engenheira Ambiental pela Universidade do Estado do Paraacute - UEPA Licenciada em Matemaacutetica pela Universidade Federal do Paraacute e Mestra em Desenvolvimento Rural Sustentaacutevel e Gestatildeo de Empreendimentos Agroalimentares pelo Instituto Federal do Paraacute - IFPA Atualmente eacute professora do Ensino Baacutesico Teacutecnico e Tecnoloacutegico do IFPA lotada no Campus Oacutebidos e tem experiecircncia em Licenciamento Ambiental Energias Renovaacuteveis Docecircncia na aacuterea de Engenharia Ambiental e Matemaacutetica

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Realizaccedilatildeo

Apoio

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SUMAacuteRIO APRESENTACcedilAtildeO 6 Seccedilatildeo Gestatildeo Educaccedilatildeo e Experiecircncia Profissional 7 Capiacutetulo 1 8

AVALIACcedilAtildeO DA SATISFACcedilAtildeO EM RELACcedilAtildeO AO III SIMPOacuteSIO DE ESTUDOS E TECNOLOGIAS AMBIENTAIS NA UTFPR

LONDRINA 8

Seccedilatildeo Engenharia Quiacutemica 19 Capiacutetulo 2 20

REMOCcedilAtildeO DE OacuteLEOS E GRAXAS DE EFLUENTE SINTEacuteTICO COM OS FLOCULANTES EXTRATO BRUTO E CONCENTRADO DE

PROTEIacuteNAS DE Moringa oleiacutefera E COAGULANTE COMERCIAL 20

Seccedilatildeo Engenharia Civil 34 Capiacutetulo 3 35

REGULARIZACcedilAtildeO FUNDIAacuteRIA DE INTERESSE SOCIAL A ETAPA DE REGISTRO DE IMOacuteVEIS NO MUNICIacutePIO DE SAtildeO

MIGUELRN 35

Seccedilatildeo Geologia e Minas 42 Capiacutetulo 4 43

VIABILIDADE TEacuteCNICA DA APLICACcedilAtildeO DO CASCALHO DE PERFURACcedilAtildeO DE PETROacuteLEO NA FABRICACcedilAtildeO DE CONCRETO

BETUMINOSO USINADO A QUENTE 43

Seccedilatildeo Agronomia 55 Capiacutetulo 5 56

AVALIACcedilAtildeO DOS PARAcircMETROS DE QUALIDADE DE LEITES UHT INTEGRAL 56

Capiacutetulo 6 67 VARIACcedilAtildeO TEMPORAL DOS ATRIBUTOS FIacuteSICOS DE UM LATOSSOLO AMARELO SUBMETIDO Agrave OPERACcedilAtildeO DE GRADAGEM NO

NORDESTE DO ESTADO DO PARAacute 67

Capiacutetulo 7 73 OBTENCcedilAtildeO E CARACTERIZACcedilAtildeO FIacuteSICO-QUIacuteMICA DA FARINHA DE BETERRABA EM DIFERENTES TEMPERATURAS 73

Capiacutetulo 8 82 ANAacuteLISE MULTITEMPORAL DA COBERTURA DO SOLO DO PARQUE ESTADUAL DO UTINGA BELEacuteM PARAacute 82

Capiacutetulo 9 87 CARACTERIZACcedilAtildeO FIacuteSICO-QUIacuteMICA DE POLPAS DE CUPUACcedilU E GRAVIOLA 87

Capiacutetulo 10 97 MODELAGEM MATEMAacuteTICA DA CINEacuteTICA APLICADA NA SECAGEM DO FEIJAtildeO BRANCO (Phaseolus vulgaris) 97

Capiacutetulo 11 106 AVALICcedilAtildeO DA ESTABILIDADE DO AacuteCIDO ASCOacuteRBICO EM SUCOS DE FRUTAS DURANTE ARMAZENAMENTO

REFRIGERADO 106

Capiacutetulo 12 112 DETERMINACcedilAtildeO DE MODELO MATEMAacuteTICO NA SECAGEM DO SORGO (Sorghum bicolor (L) Moench) 112

Seccedilatildeo Geociecircncias 121 Capiacutetulo 13 122

POTENCIAL DE IRRIGACcedilAtildeO DOS SOLOS DA AacuteREA DE TRANSPOSICcedilAtildeO DO RIO SAtildeO FRANCISCO NO ESTADO DA PARAIacuteBA 122

Capiacutetulo 14 132 MAPEAMENTO DA COBERTURA VEGETAL DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA UTILIZANDO

GEOTECNOLOGIAS 132

Capiacutetulo 15 144 ESTIMATIVA DA BIOMASSA DE VEGETACcedilAtildeO LENHOSA DE CAATINGA DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA 144

Capiacutetulo 16 153 ERODIBILIDADE DOS SOLOS DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA 153

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APRESENTACcedilAtildeO

Estamos com mais um Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo disponibilizado tendo um papel acolhedor de publicaccedilatildeo de pesquisas sempre com uma caracteriacutestica marcante reunir assuntos que envolvem um leque abrangente mas ajuda ao leitor a ter um material aleacutem de sua aacuterea de atuaccedilatildeo O fato de existir conteuacutedo de diversas ciecircncias sendo aplicadas e em muitos casos transformada em tecnologias vem atender tendecircncias da multidisciplinaridade ou interdisciplinaridade onde o leitor teraacute conteuacutedo investigativos que poderaacute ajudar na induacutestria de processamentos de hortaliccedilas frutos de arboacutereas gratildeos e da conservaccedilatildeo do leite tais temas podem ser utilizados nas induacutestrias ou motivadores para outras pesquisas a partir dos dados descritos nos trabalhos

Outra parte do conteuacutedo aqui exposto estaacute condizente com as relaccedilotildees de convivecircncia do homem e os recursos naturais tendo questotildees de ordem social como a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria e em especial um grupo de oacutetimos trabalhos voltados para uma caracterizaccedilatildeo da regiatildeo do Alto Rio Paraiacuteba (Estado da Paraiacuteba) o que seraacute de grande importacircncia para servir de base agraves pesquisas no presente e no futuro considerando que eacute o primeiro trecho da transposiccedilatildeo Leste na Paraiacuteba e beneficia diretamente esta regiatildeo sendo liberado de forma natural na calha do rio e as referidas aacuteguas vatildeo atendendo demandas e os excessos acumulando em mananciais importantes do Estado vindo a ter uma maior seguranccedila hiacutedrica em local que possui regime de chuvas entre 330 a 700mm

Desta forma considero um material precioso que em forma digital poderaacute ser armazenado e utilizado com o passar dos anos se bem utilizado serviraacute para consulta de gestores e teacutecnicos voltados para nortear poliacuteticas puacuteblicas como tambeacutem dados histoacutericos para um presente e futuro de informaccedilotildees da potencialidade de irrigaccedilatildeo cobertura vegetal biomassa de vegetaccedilatildeo lenhosa e erodibilidade das terras

O livro digital eacute facilitado para que o leitor possa tecirc-lo e de forma praacutetica possa propagar isto eacute semear o conhecimento compartilhar a informaccedilatildeo

Soahd Arruda Rached Farias Dra Professora da UAEACTRNUFCG

Engenheira Agriacutecola e Administradora de Empresas

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Seccedilatildeo Gestatildeo Educaccedilatildeo e Experiecircncia Profissional

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Capiacutetulo 1

AVALIACcedilAtildeO DA SATISFACcedilAtildeO EM RELACcedilAtildeO AO III SIMPOacuteSIO DE ESTUDOS E TECNOLOGIAS AMBIENTAIS NA UTFPR LONDRINA

1Sueli Tavares de Melo Souza

2Joseane Debora Peruccedilo Theodoro 3Marcus Vinicius Batista Oliveira

4Beatriz Belchor de Lara 5Ellen Caroline Lima

6Juliana Esposito Mazziero 7Pedro Henrique Leonardi Batyras

1Professora de Ensino Teacutecnico e Tecnoloacutegico UTFPR Campus Londrina suelisouzautfpredubr

2Professora de Ensino Superior UTFPR Campus Londrina joseanepthgmailcom 3Acadecircmico do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental UTFPR Campus Londrina

marcusvoliveiraoutlookcom 4567Acadecircmicos em Engenharia de Ambiental UTFPR Campus Londrina redondoribeirobeatrizgmailcom

ellenlimaalunosutfpredubr jumazzierogmailcom pedrobatyrashotmailcom

Introduccedilatildeo

De acordo com Sousa (2010) haacute uma variedade de interpretaccedilotildees a respeito da metodologia e do conceito de extensatildeo universitaacuteria Segundo a Poliacutetica Nacional de Extensatildeo Universitaacuteria (FORPROEX 2012) o conceito de extensatildeo universitaacuteria foi reformulado e divulgado para as universidades puacuteblicas e para sociedade definida como a Extensatildeo Universitaacuteria sob o princiacutepio constitucional da indissociabilidade entre ensino pesquisa e extensatildeo eacute um processo interdisciplinar educativo cultural cientiacutefico e poliacutetico que promove a interaccedilatildeo transformadora entre Universidade e outros setores da sociedade

Segundo Silva e Vasconcelos (2006) os projetos de extensatildeo acadecircmica satildeo accedilotildees de cunho teacutecnico social e cientiacutefico que visam difundir os conhecimentos produzidos na universidade O desenvolvimento do conhecimento teacutecnico-cientiacutefico atraveacutes de eventos acadecircmicos impulsiona a aprendizagem que por sua vez tem uma funccedilatildeo transformadora na incorporaccedilatildeo de conhecimentos complementares agrave aprendizagem curricular dos alunos de graduaccedilatildeo e poacutes-graduaccedilatildeo

O acesso ao mercado de trabalho torna-se cada vez mais seletivo devido agraves exigecircncias de formaccedilatildeo acadecircmica e niacutevel de experiecircncia esperado de profissionais que possuam algum diferencial O fenocircmeno da exclusatildeo social torna-se frequente em diferentes segmentos da classe trabalhadora uma vez que devido agrave precarizaccedilatildeo do trabalho o crescimento do trabalho temporaacuterio e subcontratado conduz a uma fragilizaccedilatildeo das condiccedilotildees de vida (MAIA amp CESAR 2008)

Desta forma o III Simpoacutesio de Estudos e Tecnologias Ambientais (SETA) da Universidade Tecnoloacutegica Federal do Paranaacute (UTFPR) campus Londrina tem promovido o debate interdisciplinar de temas ambientais atuais considerando diferentes dimensotildees fiacutesica quiacutemica bioloacutegica econocircmica e social especialmente aquelas que afetam direta e indiretamente a Regiatildeo Norte do Estado do Paranaacute (RNP)

Aleacutem disso a reuniatildeo de profissionais atuantes em diversas aacutereas do conhecimento relacionadas agrave temaacutetica ambiental ajuda a integrar os cursos de graduaccedilatildeo com a poacutes-graduaccedilatildeo em engenharia ambiental da UTFPR Londrina possibilitando aumento da participaccedilatildeo de discentes da graduaccedilatildeo nas pesquisas desenvolvidas pela Universidade por meio de debates e discussotildees de temas de interesse comum Isso enquadra o simpoacutesio no Projeto de Desenvolvimento Institucional (PDI) da UTFPR e atinge um dos seus objetivos estrateacutegicos de integrar a Graduaccedilatildeo com a Poacutes-Graduaccedilatildeo possibilitando aumento da participaccedilatildeo de discentes da graduaccedilatildeo nas pesquisas desenvolvidas pela Universidade

De acordo com Djouki (2017) a avaliaccedilatildeo de resultados eacute uma ferramenta de gestatildeo que se aplica para o desenvolvimento pessoal e profissional visando o aumento da produtividade para trabalhos em equipe No caso em questatildeo uma boa avaliaccedilatildeo incentiva o retorno do aluno ao evento e o compartilhamento de uma experiecircncia positiva tambeacutem estimula a divulgaccedilatildeo espontacircnea para os

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proacuteximos eventos Uma avaliaccedilatildeo negativa entretanto levanta oportunidades de melhorias que podem ser aplicadas nos proacuteximos eventos

O SETA foi um evento totalmente gratuito com serviccedilos voluntaacuterio e sem fins lucrativos que busca promover discussotildees multi e interdisciplinares de temas relevantes no acircmbito da Engenharia Ambiental O simpoacutesio surgiu em 2016 e contou com 4 mesas redondas contemplando os temas de licenciamento ambiental fitorremediaccedilatildeo de solos contaminados cargas perigosas e o diagnoacutestico e perspectivas do saneamento ambiental no Brasil No ano de 2017 ocorreu o II SETA contanto com os temas de teacutecnicas avanccediladas e sustentaacuteveis de tratamento de efluentes atribuiccedilotildees do engenheiro ambiental x engenheiro ambiental e sanitarista sistemas agroflorestais construccedilotildees sustentaacuteveis teacutecnicas e aplicaccedilotildees de reflorestamento e anaacutelise e monitoramento de eventos extremos

A Comissatildeo Organizadora do SETA foi composta por representantes dos docentes do ensino superior ensino teacutecnico e tecnoloacutegico e estudantes dos cursos de graduaccedilatildeo em engenharia ambiental e do PPGEA da UTFPRLondrina Aleacutem disso a Coordenaccedilatildeo do curso de bacharelado em engenharia ambiental a coordenaccedilatildeo do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental (PPGEA) o centro acadecircmico Allan Nishioka (CAAN) a empresa Gaia Jr e o CREA Jr atuaram na organizaccedilatildeo do evento que contou ainda com o apoio de outras diretorias do campus como a Diretoria de Pesquisa e Poacutes-Graduaccedilatildeo (DIRPPG) a Diretoria de Graduaccedilatildeo e Educaccedilatildeo Profissional (DIRGRAD) e a Diretoria de Relaccedilotildees Empresariais e Comunitaacuterias (DIREC) com reserva de espaccedilo empreacutestimo de materiais audiovisuais e impressatildeo de materiais de divulgaccedilatildeo do evento Os eventos do III SETA foram divulgados por meio das redes sociais Facebook WhatsApp e lista de e-mail para alcanccedilar o maior nuacutemero de participantes

Desta forma o objetivo do trabalho eacute avaliar a satisfaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao III Simpoacutesio de Estudos e Tecnologias Ambientais na UTFPR Londrina Material e Meacutetodos Descriccedilatildeo do evento

O III Simpoacutesio de Estudos e Tecnologias Ambientais (III SETA) ocorreu no periacuteodo de marccedilo de 2018 a novembro de 2018 no auditoacuterio da Universidade Tecnoloacutegica Federal do Paranaacute no Campus Londrina

Nas cinco mesas os participantes tiveram oportunidades de conhecer As experiecircncias de trecircs engenheiras ambientais formadas pela Universidade Tecnoloacutegica Federal do Paranaacute ndash Campus Londrina nas aacutereas da pesquisa (Doutoranda no Programa Poacutes-graduaccedilatildeo em Engenharia Civil da Universidade Estadual de Londrina) induacutestria (Cativa (Cooperativa Agroindustrial de Londrina) e consultoria (Master Ambiental) Os meios de processamentos de imagens para resolver problemas ambientais com a participaccedilatildeo de dois docentes atuantes na engenharia ambiental e uma engenheira ambiental formada pela Universidade Tecnoloacutegica Federal do Paranaacute ndash Campus Londrina Os problemas de sauacutede provocados pelo Black Carbon na cidade de Londrina (terminal de ocircnibus) e de forma mais geral O Gerenciamento de Aacutereas Contaminadas por Petroacuteleo pela visatildeo de um geoacutelogo que apresentou um estudo de caso e pelo relato de uma engenheira de Meio Ambiente da Petrobraacutes (RJ) que atua na gerencia corporativa de resiacuteduos e aacutereas impactadas E o tratamento de uma empresa de abate de aves os diferentes tratamentos e a valorizaccedilatildeo de resiacuteduos agroindustriais

Na metodologia deste trabalho os contatos para as frentes de trabalho foram realizados por telefone e-mail e tambeacutem pessoalmente atraveacutes de reuniotildees quinzenais A partir da reuniatildeo da comissatildeo organizadora foram determinados os temas das palestras e as responsabilidades de cada entidade para cada mesa redonda A partir dessa etapa houve a seleccedilatildeo dos palestrantes convidados dos temas preacute-selecionados e logo apoacutes ocorreu agrave divulgaccedilatildeo do evento dentro do campus LondrinaUTFPR e nas diferentes miacutedias A comissatildeo tambeacutem ficou responsaacutevel pela logiacutestica antes durante e apoacutes a realizaccedilatildeo das mesas redondas Processo de avaliaccedilatildeo

Por meio do formulaacuterio de inscriccedilatildeo confeccionou-se a lista de presenccedila de modo a coletar a assinatura no iniacutecio de cada mesa A lista de presenccedila eacute de suma importacircncia para confeccionar os certificados dos palestrantes Apoacutes a assinatura os participantes recebem uma pasta contendo o formulaacuterio de avaliaccedilatildeo material de divulgaccedilatildeo e material para anotaccedilotildees (bloco e caneta)

Para este evento foi disponibilizado um formulaacuterio de modo a avaliar o evento pelos participantes pois eacute necessaacuterio perceber o impacto do mesmo na comunidade teacutecnica Buscou-se saber

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se o objetivo inicial do evento foi atendido conforme a divulgaccedilatildeo O modelo do formulaacuterio de avaliaccedilatildeo encontra-se na Figura 1 Foi estabelecida uma pontuaccedilatildeo de 1 a 10 para facilitar a discriminaccedilatildeo das respostas e reduzir as dificuldades de interpretaccedilatildeo por distorccedilatildeo nas respostas (FORNELL 1992) O nuacutemero 1 equivale a fraco e 10 a oacutetimo Desta maneira teve-se a seguinte escala 1 a 3 (fraco) 4 a 6 (regular) 7 a 9 (bom) e 10 (oacutetimo)

Figura 1 Formulaacuterio de avaliaccedilatildeo

Processamento dos dados

Foram utilizados os dados do formulaacuterio de avaliaccedilatildeo dos indicadores de satisfaccedilatildeo tais como conteuacutedo programaacutetico exposto alcance dos objetivos carga horaacuteria aplicabilidade na vida profissional qualidade do material disponibilizado (natildeo tem graacuteficos) meios de atingir o puacuteblico alvo (comunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do evento) qualidade dos palestrantes (domiacutenio dos conteuacutedos e didaacutetica) auto avaliaccedilatildeo (retorno as proacuteximas mesas e indicaccedilatildeo para outras pessoas) recursos fiacutesicos (local e equipamentos) comentaacuterios e sugestotildees

A partir dos formulaacuterios aplicados aos participantes do evento as respostas foram compiladas pela comissatildeo organizadora do III SETA processadas no Excel e foram realizadas anaacutelises descritivas de acordo com os valores percentuais e absolutos de cada indicador Em funccedilatildeo da grande variedade de

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temas possiacuteveis de serem abordados dentro do ramo da engenharia ambiental o questionaacuterio buscou questionar quanto agrave aplicabilidade do tema em relaccedilatildeo agrave profissatildeo dos participantes

Buscou-se avaliar tambeacutem a eficiecircncia da equipe de comunicaccedilatildeo tanto em forma digital em contato nas redes sociais e grupos de e-mail como via miacutedia impressa divulgada dentro da UTFPRLondrina

A avaliaccedilatildeo dos membros da mesa eacute de suma importacircncia pois participaram profissionais que atuam diretamente em empresas (consultorias e induacutestrias) e dentro de universidades (pesquisa) Tambeacutem foi avaliada se a partir da mesa que o participante esteve presente o evento foi o suficientemente bom para que o III SETA fosse indicado para amigos e conhecidos Resultados e Discussatildeo

O resultado pode ser explicado em relaccedilatildeo aos aspectos teacutecnicos do evento dos convidados da mesa o conteuacutedo considerado relevante e a qualidade do material disponibilizado Aleacutem disso foi observado que os participantes da mesa apresentaram uma oacutetima didaacutetica e domiacutenio do conteuacutedo Segundo Matias (2010) quanto agrave classificaccedilatildeo os eventos podem apresentar-se de acordo com a aacuterea de interesse o cientiacutefico trata de assuntos referentes agraves ciecircncias naturais e bioloacutegicas Para conceituar evento Allen et al (2008) definem evento como sendo um ldquoritual apresentaccedilatildeo ou celebraccedilatildeo especiacutefica que tenha sido planejada com o intuito de marcar datas especiais ou atingir objetivos e metas de cunho social cultural ou corporativordquo

Na Figura 2 observa-se a paacutegina do SETA onde foram realizadas as divulgaccedilotildees das mesas redondas

Figura 2 Paacutegina do SETA Fonte Facebook (2018)

Em todas as mesas percebeu-se certa resistecircncia quanto ao preenchimento do formulaacuterio de

avaliaccedilatildeo A partir do formulaacuterio foram analisados os campos de avaliaccedilatildeo da mesa avaliaccedilatildeo dos membros da mesa e avaliaccedilatildeo geral contendo os aspectos informados na Figura 3

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Figura 3 Aspectos observados da avaliaccedilatildeo dos participantes do III SETA

Conteuacutedo programaacutetico Na Figura 4 observa-se que 50 dos participantes consideram como oacutetimo e 30 como bom o conteuacutedo programaacutetico oferecido no evento durante as cinco mesas Apenas 3 dos participantes consideram como regular e somente um participante da quarta mesa considera o conteuacutedo natildeo satisfatoacuterio Esse resultado evidencia que o III SETA enquanto um projeto de extensatildeo mostrou-se eficiente na escolha do conteuacutedo de forma a traccedilar um paralelo entre os temas propostos e os conteuacutedos adquiridos em sala de aula atraveacutes uma relaccedilatildeo teoacuterica e praacutetica que permeia os projetos de extensatildeo como proposto por Silva (2011)

Figura 4 Avaliaccedilatildeo do conteuacutedo programaacutetico

Alcance dos objetivos

Na Figura 5 pode-se notar que mais de 50 dos participantes consideram que o alcance dos objetivos foi considerado oacutetimo para as mesas um dois trecircs e cinco exceto na mesa quatro onde 46 dos participantes consideram oacutetimo e 54 dos participantes consideram bom Apenas 2 dos participantes consideram regular nas mesas trecircs e cinco O alcance dos objetivos soacute foi possiacutevel pelas reuniotildees de planejamento estrateacutegico estabelecido pela comissatildeo organizadora do III SETA que

bullConteuacutedo programaacutetico

bullAlcance dos objetivos

bullCarga horaacuteria

bullAplicabilidade em sua profissatildeoatividade

bullQualidade do material disponibilizado (natildeo tem graacuteficos)

bullComunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do evento

Avaliaccedilatildeo da mesa

bullDomiacutenio do conteuacutedo

bullDidaacutetica

Avaliaccedilatildeo dos membros da mesa

bullRetorno para as proacuteximas mesas

bullIndicaccedilatildeo do evento para amigos ou conhecidos

bullLocal e equipamentosAvaliaccedilatildeo geral

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Conteuacutedo programaacutetico

Oacutetimo Bom Regular Fraco

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conforme proposto por Oliveira (2016) consistiu na elaboraccedilatildeo dos temas delimitaccedilatildeo do alcance do evento a programaccedilatildeo o formato e datas do Simpoacutesio Segundo Barbosa (2013) para que o evento alcance os objetivos propostos eacute fundamental a utilizaccedilatildeo de um planejamento de marketing adequado considerando-se as peculiaridades e caracteriacutesticas especiacuteficas do evento

Figura 5 Avaliaccedilatildeo do alcance dos objetivos

Carga horaacuteria Quanto a carga horaacuteria dos eventos mais de 55 dos participantes consideram como oacutetima e 36 como boa em todas as mesas Apenas na mesa trecircs 10 dos participantes apontam como regular nas outras mesas natildeo foi verificada essa observaccedilatildeo Observa-se que natildeo houve nenhuma resposta apontando a carga horaacuteria como natildeo satisfatoacuteria o evento III SETA (Figura 6)

Figura 6 Avaliaccedilatildeo da carga horaacuteria do evento

Aplicabilidade na profissatildeo

A partir dos resultados pode-se perceber que em resultado meacutedio para as cinco mesas do III SETA 65 dos participantes consideram a aplicabilidade como oacutetima enquanto 27 consideram como

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Alcance dos objetivos

Oacutetimo Bom Regular Fraco

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Carga horaacuteria

Oacutetimo Bom Regular Fraco

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boa e 8 como regular Natildeo foi identificando nenhum resultado para fraco como pode ser observado na Figura 7

Figura 7 Avaliaccedilatildeo da aplicabilidade na profissatildeo

Comunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do evento

De acordo com a Figura 8 observa-se que a maioria dos participantes (45) consideram a comunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do III SETA como oacutetima enquanto 42 dos participantes consideram como boa 12 como regular e 1 como fraco Segundo Belotto et al (2016) que atraveacutes de seminaacuterios expor agrave comunidade acadecircmica a organizaccedilatildeo estrutural da Universidade Estadual do Oeste do Paranaacute Campus de Toledo as funcionalidades setoriais os encaminhamentos e comunicaccedilatildeo de tracircmites de processos que envolvem as aacutereas acadecircmicas a satisfaccedilatildeo dos acadecircmicos referente aos conhecimentos adquiridos apoacutes as informaccedilotildees repassadas apresentaram aos resultados de 1 dos acadecircmicos atribuiacuteram nota 2 12 nota 3 32 nota 4 e 55 nota 5 As avaliaccedilotildees foram feitas por acadecircmicos do primeiro ano dos cursos de Engenharia Quiacutemica Ciecircncias Sociais Secretariado Executivo Biliacutengue Filosofia diurno e Engenharia de Pesca As notas indicativas de satisfaccedilatildeo estavam na escala de 1 a 5 sendo 5 a nota de maior peso

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da comunicaccedilatildeo do III SETA

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Aplicabilidade na profissatildeo

Oacutetimo Bom Regular Fraco

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Comunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do evento

Oacutetimo Bom Regular Fraco

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Domiacutenio do conteuacutedo Em relaccedilatildeo ao domiacutenio pode-se observar na Figura 9 que os participantes de todas as mesas

redondas consideram em meacutedia que o domiacutenio do conteuacutedo foi oacutetimo (77) 22 dos participantes considera como bom e somente na mesa um observa-se como regular equivalente a 5 dos resultados Natildeo foram reportados valores para a avaliaccedilatildeo fraco

Figura 9 Avaliaccedilatildeo do domiacutenio do conteuacutedo dos membros da mesa redonda

Pode-se observar na Figura 10 que a maioria dos participantes (67) avaliam a didaacutetica como

oacutetima enquanto 23 considera a didaacutetica como boa e 19 como regular Natildeo foram observadas respostas para fraco nesse quesito

Figura 10 Avaliaccedilatildeo da didaacutetica do conteuacutedo dos membros da mesa redonda

Local e equipamentos A Tabela 2 mostra os resultados da avaliaccedilatildeo dos recursos fiacutesicos investidos para a realizaccedilatildeo do evento como a qualidade da recepccedilatildeo espaccedilo fiacutesico disponibilizado para o evento equipamentos qualidade da sonorizaccedilatildeo e equipamentos audiovisuais A maioria dos participantes classifica as

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Domiacutenio do conteuacutedo

Oacutetimo Bom Regular Fraco

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Didaacutetica

Oacutetimo Bom Regular Fraco

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condiccedilotildees de local e equipamentos das mesas redondas do simpoacutesio como oacutetimo e bom em todas as cinco mesas do III SETA com uma meacutedia entre 52 e 39 Tabela 2 Avaliaccedilatildeo meacutedia dos participantes em relaccedilatildeo ao III SETA

Local e equipamentos Niacutevel de satisfaccedilatildeo ()

Fraco Regular Bom Oacutetimo Recepccedilatildeo 0 5 38 57

Espaccedilo fiacutesico 3 7 43 47 Sonorizaccedilatildeo 1 13 37 50

Equipamentos audiovisuais 1 9 37 54 Em relaccedilatildeo agrave avaliaccedilatildeo do retorno dos participantes nas proacuteximas mesas pode-se observar que

em meacutedia 75 dos participantes assinalam sim e portanto afirmam haver interesse em retornar em um proacuteximo evento enquanto 23 participantes ficam em duacutevida e apenas 1 afirmou que natildeo retornaria (Figura 11)

Figura 11 Avaliaccedilatildeo do retorno em uma proacutexima mesa do SETA

Observa-se que na Figura 12 a grande maioria (95) dos participantes afirmam que indicariam

o SETA e 5 ficaram em duacutevida e nenhum dos participantes marcou a opccedilatildeo natildeo e natildeo recomendaria o evento para amigos e conhecidos De acordo com Silva et al (2017) o Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e da Agronomia (CONTECC) do total dos trabalhos aprovados 627 dos autores foram estudantes de graduaccedilatildeo e poacutes-graduaccedilatildeo 293 profissionais registrados nos CREArsquos e os demais de outras categorias Mesmo com a destacada participaccedilatildeo dos profissionais do sistema os nuacutemeros demonstram que os estudantes foram a maioria dos congressistas

75

1

23

Avaliaccedilatildeo do retorno

Sim Natildeo Talvez

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Figura 12 Avaliaccedilatildeo da indicaccedilatildeo do evento para amigos e conhecidos

Conclusatildeo A partir deste trabalho observou-se que em meacutedia 80 dos participantes responderam entre oacutetimobom em relaccedilatildeo agrave comunicaccedilatildeo e conteuacutedo programaacutetico Este percentual foi superior a 90 no alcance dos objetivos carga horaacuteria aplicabilidade do tema na profissatildeo indicaccedilatildeo do evento para outras pessoas e os recursos de local e equipamentos Em relaccedilatildeo a participar de uma proacutexima mesa somente 1 disseram que natildeo Quanto aos membros das mesas todos se mostraram satisfeitos em relaccedilatildeo ao domiacutenio do conteuacutedo e didaacutetica

Portanto pode-se considerar que os resultados foram satisfatoacuterios e a grande maioria se mostraram interessados em participar das proacuteximas mesas em 2019

Desta forma este trabalho evidenciou pontos positivos do evento e tambeacutem incentivou a busca de oportunidades de melhorias que seratildeo discutidas nas proacuteximas reuniotildees da comissatildeo do evento para aplicaacute-las nas proacuteximas ediccedilotildees Referecircncias ALLEN J OrsquoTOOLE W MCDONNEL I HARIS R Organizaccedilatildeo e gestatildeo de eventos 3 ed Rio de Janeiro Campus p4 2008 BARBOSA F S Planejamento estrateacutegico para eventos um estudo de caso das estrateacutegias de marketing utilizadas pela Oktoberfest de Santa Cruz do Sul-RS Cultur v7 n14 p87-104 2013 BELOTTO S R BARILLI D J KREIBICH E NEVES L De J THEODORO P S Integraccedilatildeo e conhecimento entre profissionais da Unioeste de Toledo In Seminaacuterio de Extensatildeo da Unioeste 2016 Toledo AnaisToledo Campus Francisco Beltratildeo 2016 DJOUKI D O feedback como ferramenta de gestatildeo de pessoas nas empresas Revista de Poacutes-graduaccedilatildeo Multidisciplinar v1 n1 p45-56 2017 FORNELL C A national customer satisfaction barometer the swedish experience Journal of Marketing v 56 p06-21 1992 FORPROEX Foacuterum de Extensatildeo dos Proacute-Reitores das Universidades Puacuteblicas Brasileiras Poliacutetica Nacional de Extensatildeo Universitaacuteria Manaus AM FORPROEX 2012 15p MAIA L V S CESAR T F Projetos de geraccedilatildeo de trabalho e renda uma inserccedilatildeo informal no mercado sobre possibilidades de inclusatildeo social Revista Eletrocircnica Novo Enfoque v7 n7 p1-7 2008 MATIAS M Organizaccedilatildeo de eventos procedimentos e teacutecnicas 5 ed Barueri Manole 2010 OLIVEIRA Praacuteticas de planejamento e organizaccedilatildeo de eventos Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia de Brasiacutelia 1ordf ed Editora IFB 2016 78p

95

05

Recomendaccedilatildeo do SETA

Sim Natildeo Talvez

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OLIVEIRA Praacuteticas de planejamento e organizaccedilatildeo de eventos Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia de Brasiacutelia Editora IFB 1ordf ed 2016 78p SILVA M S VASCONCELOS S D Extensatildeo universitaacuteria e formaccedilatildeo profissional avaliaccedilatildeo da experiecircncia das ciecircncias bioloacutegicas na Universidade Federal de Pernambuco Estudos em Avaliaccedilatildeo Educacional v17 n33 p119-136 2006 SILVA A R da et al A contribuiccedilatildeo da extensatildeo na formaccedilatildeo do estudante universitaacuterio 2011 SILVA J T da GUIMARAtildeES P R de Q MORAIS M G N de O Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e da Agronomia Contribuiccedilatildeo agrave Ciecircncia Tecnologia Inovaccedilatildeo e Empreendedorismo 1a Ed EPGRAF 2017 303p SOUSA A L L A Histoacuteria da Extensatildeo Universitaacuteria 2ordf ed Campinas Aliacutenea 2010

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Seccedilatildeo Engenharia Quiacutemica

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Capiacutetulo 2

REMOCcedilAtildeO DE OacuteLEOS E GRAXAS DE EFLUENTE SINTEacuteTICO COM OS FLOCULANTES EXTRATO BRUTO E CONCENTRADO DE PROTEIacuteNAS DE Moringa oleiacutefera E COAGULANTE COMERCIAL

Joseacute Wagner Alves Garrido1

Magna Angeacutelica dos Santos Bezerra Sousa2 Eduardo Lins de Barros Neto3

1Doutorando Programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Engenharia Quiacutemica UFRNCampus Central Natal-RN

josewagneraggmailcom 2Professora Adjunta Departamento de Engenharia Quiacutemica UFRNCampus Central Natal-RN

magnelicagmailcom 3Professor Adjunto Departamento de Engenharia Quiacutemica Programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Engenharia Quiacutemica

UFRNCampus Central Natal-RN eduardolbnyahoocombr

Introduccedilatildeo

Na induacutestria do petroacuteleo vaacuterios segmentos impactam negativamente o meio ambiente No segmento representado pela extraccedilatildeo do petroacuteleo o efluente mais relevante eacute a ldquoaacutegua produzidardquo ou ldquoaacutegua de produccedilatildeordquo associada com o petroacuteleo pela sua complexa composiccedilatildeo quiacutemica de poluentes e quantidade gerada que podem variar consideravelmente (STEWART amp ARNOLD 2011)

De acordo com Fakhrursquol-Razia et al (2009) os componentes baacutesicos constituintes da aacutegua produzida podem ser agrupados dentro das seguintes categorias oacuteleo sais minerais dissolvidos compostos quiacutemicos residuais da produccedilatildeo soacutelidos da produccedilatildeo gases dissolvidos e microrganismos

Oacuteleo eacute um termo comum aplicado a materiais orgacircnicos que estatildeo dispersos ou dissolvidos na aacutegua produzida formado por uma mistura de vaacuterios compostos como benzeno tolueno etilbenzeno e xileno (BTEX) naftalenos fenantrenos e dibenzotiofenos (NFD) hidrocarbonetos poliaromaacuteticos (HPA) e fenoacuteis (MOTTA et al 2013) Os hidrocarbonetos satildeo altamente insoluacuteveis na aacutegua de modo que a maior parte do oacuteleo presente na aacutegua produzida estaacute sob a forma dispersa (EKINS et al 2007)

Essas partiacuteculas coloidais geralmente possuem carga eleacutetrica negativa o que se mantecircm em suspensatildeo devido agrave repulsatildeo entre si causada pelos iacuteons de mesma carga Ao desestabilizar estas cargas as partiacuteculas coloidais se aglomeram progressivamente possibilitando sua separaccedilatildeo Isto eacute feito atraveacutes da adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos ou naturais que desestabilizam o sistema (RICHTER amp AZEVEDO NETTO 1991)

Sabe-se que os floculantes quiacutemicos comerciais geralmente satildeo disponiacuteveis para as induacutestrias sem a apresentaccedilatildeo dos mecanismos de fenocircmenos de formaccedilatildeo dos flocos que quando aplicados dependendo da dosagem poderaacute acarretar seacuterios problemas agrave sauacutede do ser humano e ao meio ambiente por natildeo ser biodegradaacutevel (AHMAD et al 2011 HAMID et al 2014) Diante disso estudos realizados com aplicaccedilatildeo de coagulantes naturais para o tratamento de aacutegua produzida tecircm sido bastante abordados por serem biodegradaacuteveis e seguros para a sauacutede humana (PRITCHARD et al 2010)

A Moringa oleiacutefera um conhecido floculante natural em ascensatildeo no emprego para tratamento de efluentes (SANTOS et al 2011) com grande capacidade de desestabilizar partiacuteculas eacute caracterizada como um poliacutemero orgacircnico-catiocircnico apresentando coloraccedilatildeo clara (GASSEN et al 1990)

Nesse contexto a flotaccedilatildeo tem-se apresentado como uma teacutecnica de grande potencial no tratamento de diversos tipos de efluentes industriais podendo ser utilizada como uma operaccedilatildeo unitaacuteria como preacute-tratamento associado a outros tratamentos como coagulaccedilatildeofloculaccedilatildeo adsorccedilatildeo tratamento bioloacutegico desinfecccedilatildeo oxidaccedilatildeo e como uma tecnologia para polimento final (TESSELE et al 2004)

No que se refere ao tratamento de aacuteguas produzidas para retirada do oacuteleo finamente disperso utiliza-se as operaccedilotildees de floculaccedilatildeo na etapa de preacute-tratamento aprimorando o rendimento do processo de flotaccedilatildeo tornando essa etapa um ponto importante (SPINELLI et al 2001)

O objetivo deste estudo eacute realizar a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas de aacutegua produzida sinteacutetica com floculantes de extrato bruto e concentrado de proteiacutena obtidos das sementes de Moringa oleiacutefera comparando com floculante comercial

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Material e Meacutetodos Este trabalho foi realizado nos Laboratoacuterios de Engenharia Ambiental e Controle de Qualidade

(LEACQ) e Monitoramento e Tratamento de Resiacuteduos da Induacutestria do Petroacuteleo (LAMTRE) na Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Para avaliar a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas foram comparados dois tipos de floculantes obtidos a partir da torta das sementes de Moringa oleiacutefera e um floculante comercial com uso da teacutecnica combinada floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido (metodologia adaptada de Lacerda et al 1997) Preparo da aacutegua produzida sinteacutetica

A aacutegua produzida sinteacutetica foi obtida da metodologia adaptada de Younker e Walsh (2014) utilizando-se 02 g de oacuteleo (petroacuteleo) e 32 gramas de cloreto de soacutedio para cada litro de aacutegua destilada resultando numa concentraccedilatildeo meacutedia de 130 mg∙L-1 correspondente ao teor de oacuteleos e graxas inicial Esta emulsatildeo foi gerada sob agitaccedilatildeo de 500 rpm por 36 horas para a devida homogeneizaccedilatildeo com um agitador mecacircnico digital TE-039 da TECNAL Floculantes

Neste trabalho foram comparados trecircs tipos de floculantes sendo dois floculantes preparados das sementes de Moringa oleiacutefera e o terceiro floculante trata-se de um floculante jaacute utilizado pela PETROBRAS fornecido pelo CEMPES caracterizado neste estudo como sendo comercial o qual natildeo foi identificado por exigecircncia de confidencialidade Os floculantes de Moringa oleiacutefera foram preparados a partir do extrato bruto das sementes dessa planta por meio do fracionamento com sulfato de amocircnio conforme metodologia adaptada de Scopes (1987) e Serquiz (2017)

Sistema de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido

O equipamento para realizaccedilatildeo da teacutecnica floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido (FAD) foi constituiacutedo de um sistema de saturaccedilatildeo (vaso saturador e compressor) trecircs colunas de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo onde em cada coluna ocorrem as etapas de mistura raacutepida mistura lenta e flotaccedilatildeo por ar dissolvido Na Figura 1 observa-se o esquema do sistema que foi utilizado

Figura 1 Esquema do sistema combinado floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido

A cacircmara de saturaccedilatildeo que eacute um vaso fechado de inox AISI304 com volume total de 35 L

fabricado pela JBF-Aquaflot foi conectado ao compressor marca Schulz ndash modelo Twister Cada coluna foi construiacuteda em acriacutelico transparente com o objetivo de visualizar todo o processo

de tratamento aplicando a teacutecnica de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido Em cada coluna ocorrem as etapas de mistura raacutepida (desestabilizaccedilatildeo) mistura lenta (floculaccedilatildeo) e flotaccedilatildeo por ar dissolvido permitindo assim a execuccedilatildeo de trecircs diferentes ensaios simultacircneos

No sistema de rotaccedilatildeo a agitaccedilatildeo foi dada por um variador de frequecircncia de marca Schneider Electricic que permite uma faixa de 0 a 360 rpm Para agitaccedilatildeo raacutepida utilizou-se 226 rpm e para agitaccedilatildeo lenta 90 rpm

Experimentos de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido

O planejamento experimental consistiu do composto central para K paracircmetros constituiacutedo por duas porccedilotildees planejamento fatorial completo e porccedilatildeo central As variaacuteveis independentes

Descarte eou

reuso

Compressor

Sistema de rotaccedilatildeo

Vaso saturador

Aacutegua produzida

tratada saturada

Coluna de

flotaccedilatildeo

Vaso saturador

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consideradas neste trabalho foram concentraccedilatildeo volumeacutetricas do floculante (mL∙L-1) tempo de mistura lenta (min) e tempo de flotaccedilatildeo (min) estes paracircmetros foram as variaacuteveis mais importantes do processo que influenciam a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas as quais foram definidas com base nos estudos de Magalhatildees (2014) e Garrido (2015)

A Tabela 1 apresenta o nuacutemero total de ensaios com os valores codificados das variaacuteveis estudadas e seus respectivos valores reais

Tabela 1 Planejamento experimental composto central com respectivos valores codificados

Tipo Experimento

Variaacuteveis independentes

Valores codificados

Valores reais

C tml tf C

(mL∙L-1) tml

(min) tf

(min)

Planejamento fatorial

1 -1 -1 -1 = 4 3 3 2 +1 -1 -1 = 17 3 3 3 -1 +1 -1 = 4 10 3 4 +1 +1 -1 = 17 10 3 5 6

-1 +1

-1 -1

+1 +1

= =

4 17

3 3

10 10

7 -1 +1 +1 = 4 10 10 8 +1 +1 +1 = 17 10 10

Planejamento central

9 0 0 0 = 105 65 65 10 0 0 0 = 105 65 65 11 0 0 0 = 105 65 65

A execuccedilatildeo destes experimentos deram-se da seguinte forma colocou-se o volume de 1000 mL

aacutegua produzida sinteacutetica a ser tratada em cada coluna de flotaccedilatildeo Posteriormente foi acionado o sistema de rotaccedilatildeo para a mistura raacutepida de 226 rpm Neste

momento adicionou-se os floculantes (extrato bruto concentrado de proteiacutenas e o comercial) nas concentraccedilotildees volumeacutetricas definidas (Tabela 1) para cada um o que totalizou 11 experimentos

Apoacutes a adiccedilatildeo dos floculantes por meio de um cronocircmetro digital registrou-se o tempo de duraccedilatildeo de mistura raacutepida de 3 minutos terminado esse tempo a velocidade de rotaccedilatildeo foi reduzida ao valor de mistura lenta 90 rpm durante o tempo definido na Tabela 1 sendo este cronometrado de acordo com as definiccedilotildees preacutevias para cada ensaio realizado

De forma imediata as vaacutelvulas de cada coluna de flotaccedilatildeo foram abertas para a injeccedilatildeo da aacutegua saturada com ar permitindo a entrada de 10 em volume ou seja 100 mL de aacutegua saturada na coluna (taxa de recirculaccedilatildeo)

Terminada a admissatildeo de aacutegua saturada a duraccedilatildeo do tempo de flotaccedilatildeo (variaacutevel do planejamento experimental) foi cronometrada conforme as condiccedilotildees estabelecidas no planejamento (Tabela 1)

Posteriormente apoacutes a finalizaccedilatildeo do tempo de flotaccedilatildeo coletou 200 mL de amostra de aacutegua produzida tratada para anaacutelise de TOG Determinaccedilatildeo da variaacutevel de resposta

A variaacutevel resposta da eficiecircncia de remoccedilatildeo do teor de oacuteleos e graxas (TOG) de aacutegua produzida sinteacutetica foi designada na Equaccedilatildeo (1) por ldquoηrdquo Esta eficiecircncia foi avaliada a partir das anaacutelises dos TOGrsquos antes do tratamento (aacutegua produzida sinteacutetica bruta) e depois do tratamento (aacutegua produzida tratada) A Equaccedilatildeo (1) define a eficiecircncia de reduccedilatildeo do TOG

η () = (1 minusTOGf

TOGi) x 100 (Eq1)

Onde TOGi teor de oacuteleo e graxas inicial (antes do tratamento) (mg∙L-1) TOGf teor de oacuteleo e graxas final (depois do tratamento) (mg∙L-1)

A anaacutelise do TOG foi realizada pela teacutecnica de espectrometria de absorccedilatildeo de radiaccedilatildeo na regiatildeo do infravermelho que pode ser utilizada para determinar a concentraccedilatildeo de hidrocarbonetos presentes

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em amostras liacutequidas (NASCIMENTO et al 2008) Para isso foi utilizado o equipamento Infracal TOGTPH modelo HATR-T2 da Wilks que opera em um comprimento de onda caracteriacutestico na regiatildeo do infravermelho e a quantidade de energia absorvida eacute proporcional agrave concentraccedilatildeo do oacuteleo ou graxa presente na amostra liacutequida (WILKS INTERPRISE 2013)

O modelo matemaacutetico que descreve essa funccedilatildeo de resposta (y) como uma funccedilatildeo das variaacuteveis dependentes (xi) eacute descrito pela Equaccedilatildeo (2) onde yi representa a resposta no estado de i xi satildeo os niacuteveis codificados para as variaacuteveis independentes p0 βi e βij satildeo os paracircmetros do modelo de regressatildeo e ε eacute o erro aleatoacuterio associado agrave esta medida (SILVA et al 2015) Neste caso os coeficientes estimados pelo modelo polinomial foram realizados pelo meacutetodo dos miacutenimos quadrados

ji

n

ji

iji

n

1i

i0i xxxy (Eq2)

A funccedilatildeo de resposta (y) eacute expressa em termos de eficiecircncia de remoccedilatildeo de TOG (ldquoηrdquo) Os

coeficientes da funccedilatildeo de resposta para as variaacuteveis dependentes foram determinados correlacionando os dados experimentais com a funccedilatildeo de resposta utilizando o software Statistica 70

Anaacutelise estatiacutestica

A funccedilatildeo resposta de cada floculante obtidas para remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas foram submetidos agrave anaacutelise da variacircncia (ANOVA) e o teste de distribuiccedilatildeo de Fisher considerando significacircncia estatiacutestica a um limite de confianccedila de 95 Resultados e Discussatildeo

A Tabela 2 apresenta os valores das eficiecircncias de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas (variaacuteveis de respostas) quando aplicado os trecircs tipos de coagulantes estudados para as diferentes combinaccedilotildees do planejamento composto central

Tabela 2 Resultados dos TOGrsquos iniciais finais e das eficiecircncias de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica

Experimento TOGi

(mg∙L-1)

Floculantes EB F1 Comercial

TOGf

(mg∙L-1) 120520

() TOGf

(mg∙L-1) 120520

() TOGf

(mg∙L-1) 120520

() 1 145 47 675 31 786 28 810 2 120 32 735 19 838 14 882 3 129 39 702 24 816 37 713 4 122 35 715 21 826 16 867 5 146 39 737 22 848 17 884 6 135 32 760 17 871 16 884 7 125 31 751 17 862 21 832 8 131 34 738 20 849 14 896 9 147 39 736 23 847 19 874

10 115 30 740 17 851 16 860 11 135 36 731 22 840 20 852

Conforme a Figura 2 os valores meacutedios relativos do TOG final da aacutegua produzida tratada com os

floculantes extrato bruto concentrado de proteiacutenas e comercial satildeo de 360 mg∙L-1 210 mg∙L-1 e 200 mg∙L-1 respectivamente valores inferiores dos maacuteximos permitidos para o descarte de 42 mg∙L -1 para operaccedilotildees offshore conforme as Resoluccedilotildees CONAMA nordm 3932007 (BRASIL 2007) e superiores que 20 mg∙L-1 para as operaccedilotildees onshore conforme CONAMA nordm 4302011 (BRASIL 2011)

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Figura 2 Valores do TOGrsquos finais de aacutegua produzida tratada com os floculantes do extrato bruto

concentrado de proteiacutenas e comercial Analisando a Figura 2 as eficiecircncias maacuteximas satildeo de 835 871 e 89 e as eficiecircncias miacutenimas de

675 786 e 713 de remoccedilatildeo do TOG da aacutegua produzida para aplicaccedilatildeo do floculante do extrato bruto concentrado de proteiacutenas e comercial respectivamente Observa-se que somente um experimento apresenta valor de TOG final maior que 42 mgL-1 na aacutegua produzida tratada natildeo atendendo os requisitos ambientais para operaccedilotildees offshore conforme agrave resoluccedilatildeo CONAMA nordm 393 (BRASIL 2007)

Considerando a melhoria no efeito de reduccedilatildeo de oacuteleos e graxas pelo floculante concentrado de proteiacutenas (F1) em comparaccedilatildeo com o extrato bruto (EB) conforme o estudo preliminar observa-se que foi em virtude do floculante ter sido preparado com sulfato de amocircnio que eacute seletivo para precipitar e concentrar proteiacutenas excluindo a maior parte de carboidratos e compostos orgacircnicos de baixo peso molecular (SCOPES 1987) Pode-se assumir que as proteiacutenas constituem os principais componentes ativos do extrato de sementes de Moringa oleiacutefera capazes de promover uma maior desestabilizaccedilatildeo eletrostaacutetica das gotiacuteculas de oacuteleo dispersas em aacutegua que tambeacutem foi observado nos estudos de Okuda et al (1999) e Ghebremichael et al (2005)

De acordo com Pritchard et al (2010) os floculantes das sementes de Moringa oleiacutefera se mostram competitivos com os tradicionais produtos empregados para floculaccedilatildeo com a vantagem de serem completamente biodegradaacuteveis o que permite a sua total eliminaccedilatildeo quando houver etapas bioloacutegicas no processo

Devido agrave sua versatilidade agrave Moringa oleiacutefera apresenta accedilatildeo efetiva sobre vaacuterios tipos de aacutegua assim como diversos tipos de efluentes industriais (FRANCO et al 2017 HAMID et al 2014 MADRONA et al 2011 YANG 2016)

Deste modo eacute possiacutevel verificar que os floculantes naturais obtidos atraveacutes das sementes de Moringa oleiacutefera apresentam grande potencialidade para substituir os floculantes sinteacuteticos utilizados nos tratamentos convencionais da aacutegua produzida aleacutem de serem danosos agrave sauacutede e ao meio ambiente

A Figura 3 apresenta os diagramas de Pareto o qual apresenta todos os efeitos sobre a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas em funccedilatildeo das variaacuteveis independentes envolvidas no planejamento experimental (exceto a curvatura) Considerando significacircncia estatiacutestica a um limite de confianccedila de 95 utilizando os floculantes naturais derivados das sementes da Moringa oleiacutefera extrato bruto (Figura 3A) e concentrado de proteiacutenas (Figura 3B) e o floculante comercial (Figura 3C)

Vale salientar que a curvatura natildeo eacute uma variaacutevel apenas foi inserida no diagrama de Pareto a fim verificar sua significacircncia estatiacutestica ou seja dependendo desta significacircncia o processo estudado pode ser representado por um modelo que eacute formulado a partir da execuccedilatildeo dos planejamentos experimentais fatorial central e axial (BARROS NETO et al 2010)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

EB F1 Comercial

TO

G fi

na

l (m

g∙L

-1 )

Floculantes

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Onshore

Offshore

Experimentos

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Figura 3 Efeitos sobre a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida para os floculantes

extrato bruto (A) concentrado de proteiacutenas (B) e comercial (C) Observa-se na Figura 3A que as variaacuteveis concentraccedilatildeo de floculante (Cf) e o tempo de flotaccedilatildeo

(tf) satildeo significativas estatisticamente quando analisadas de forma isolada O tempo de flotaccedilatildeo apresenta maior significacircncia exercendo influecircncia positiva na eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica

Analisando a Figura 3B observa-se que as variaacuteveis concentraccedilatildeo floculante (Cf) e o tempo de flotaccedilatildeo (tf) satildeo significativas estatisticamente quando analisadas de forma isolada O tempo de flotaccedilatildeo apresenta maior significacircncia exercendo influecircncia positiva na eficiecircncia de remoccedilatildeo do TOG da aacutegua produzida sinteacutetica Jaacute o tempo de mistura lenta (tml) quando interagiu com a concentraccedilatildeo de floculante esta interaccedilatildeo apresenta influecircncia negativa na remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida

A partir da Figura 3C pode-se concluir que a concentraccedilatildeo de floculante (Cf) os tempos de flotaccedilatildeo (tf) e mistura lenta (tml) satildeo variaacuteveis que influenciam na remoccedilatildeo de gotiacuteculas de oacuteleos e graxas Dessa forma a concentraccedilatildeo de floculante e o tempo de flotaccedilatildeo satildeo as varaacuteveis que apresentam maior influecircncia positiva na remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica

Pelo diagrama de Pareto (Figura 3) conforme Barros Neto et al (2010) verifica-se que o valor obtido para a curvatura dos trecircs tipos de floculantes satildeo inferiores a p = 005 o que a torna natildeo significativa assim sendo os planejamentos experimentais fatorial e central satildeo suficientes para formular o modelo que representa o processo em estudo

Os modelos obtidos para os floculantes extrato bruto concentrado de proteiacutenas e comercial estatildeo representados pelas Equaccedilotildees 3 4 e 5 que mostram coeficientes de correlaccedilatildeo (R2) de 09928 09886 e 09908 respectivamente para um niacutevel de confianccedila de 95 dentro do intervalo para as trecircs variaacuteveis independentes estudadas

η = 6043 + 0754xCf + 0693xtml + 1149xtf - 0057x119862119891xtml - 0046x119862119891xtf - 0033xtmlxtf +

+0002xCfxtmlxtf (Eq3)

η = 7179 + 0643x119862119891 + 0722xtml + 1122xtf - 0049x119862119891xtml - 0035x119862119891xtf - 0036xtmlxtf +

-078406

8624688

-117609

2961785

-493959

-650772

6507719

1246659

p=05

Valor estimado do efeito (valor absoluto)

tml

Cf x tml x tf

tml x tf

Curvatura

Cf x tf

Cf x tml

Cf

tf

8624688

-117609

2961785

-493959

-650772

6507719

3810004

6350006

-1651

2387652

-3302

4572005

-4953

1041401

p=05

Valor estimado do efeito (valor absoluto)

Cf x tml x tf

tml

tml x tf

Curvatura

Cf x tf

Cf

Cf x tml

tf

3810004

6350006

-1651

2387652

-3302

4572005

-4953

-571501

2122357

2286002

4635505

-4826

-514351

7112007

9207509

p=05

Valor estimado do efeito (valor absoluto)

Cf x tml x tf

Curvatura

tml x tf

Cf x tml

tml

Cf x tf

tf

Cf

-571501

2122357

2286002

4635505

-4826

-514351

7112007

A B

C

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+0001xCfxtmlxtf (Eq4)

η = 8083 + 0495x119862119891 ndash 2056xtml + 1064xtf + 0098x119862119891xtml - 0071x119862119891xtf + 0103xtmlxtf -

-0003xCfxtmlxtf (Eq5) A fim de complementar a utilidade destes modelos do ponto de vista de significacircncia estatiacutestica

e capacidade de prediccedilatildeo a Tabela 3 apresenta a anaacutelise de variacircncia (ANOVA) e o teste de distribuiccedilatildeo de Fisher para cada modelo estatiacutestico de cada floculante

Tabela 3 Anaacutelise da variacircncia para o ajuste do modelo estatiacutestico que representa os floculantes extrato bruto (EB) concentrado de proteiacutenas (F1) e comercial

Floculante EB

Fonte de Variaccedilatildeo Soma Quadraacutetica (SQ) Grau de Liberdade Meacutedia quadraacutetica

(MQ) Regressatildeo (R) 54218750 7 7745536 Resiacuteduos (r) 2190341 3 0730114

Falta de ajuste (faj) 1783674 1 1783674 Erro puro (ep) 0406667 2 0203333

R2 = 09928 Condiccedilatildeo para significacircncia Fcalculado = MQRMQr = 106 Ftabelado = Fν1ν2 = F73 = 889

Fcalculado gt Ftabelado (significativo)

Condiccedilatildeo para prediccedilatildeo

Fcalculado = MQfajMQep = 88 Ftabelado = Fν1ν2 = F12 = 1851 Fcalculado lt Ftabelado (preditivo)

Floculante F1

Fonte de Variaccedilatildeo Soma Quadraacutetica (SQ) Grau de Liberdade Meacutedia quadraacutetica

(MQ) Regressatildeo (R) 52100000 7 7442857 Resiacuteduos (r) 2387273 3 0795758

Falta de ajuste (faj) 1767273 1 1767273 Erro puro (ep) 0620000 2 0310000

R2 = 09886 Condiccedilatildeo para significacircncia

Fcalculado = MQRMQr = 94 Ftabelado = Fν1ν2 = F73 = 889

Fcalculado gt Ftabelado (significativo)

Condiccedilatildeo para prediccedilatildeo

Fcalculado = MQfajMQep = 57 Ftabelado = Fν1ν2 = F12 = 1851 Fcalculado lt Ftabelado (preditivo)

Floculante comercial

Fonte de Variaccedilatildeo Soma Quadraacutetica (SQ) Grau de Liberdade Meacutedia quadraacutetica

(MQ) Regressatildeo (R) 263060000 7 37580000 Resiacuteduos (r) 8065455 3 2688485

Falta de ajuste (faj) 5585455 1 5585455 Erro puro (ep) 2480000 2 1240000

R2 = 09909 Condiccedilatildeo para significacircncia Fcalculado = MQRMQr = 140 Ftabelado = Fν1ν2 = F73 = 889

Fcalculado gt Ftabelado (significativo)

Condiccedilatildeo para prediccedilatildeo

Fcalculado = MQfajMQep = 45 Ftabelado = Fν1ν2 = F12 = 1851 Fcalculado lt Ftabelado (preditivo)

Analisando-se os dados apresentados na Tabela 3 para que o modelo estatiacutestico seja considerado

significativo a relaccedilatildeo entre a meacutedia quadraacutetica da regressatildeo (MQR) e a meacutedia quadraacutetica dos resiacuteduos (MQr) deve ser superior ao valor tabelado (Fν1 ν2) onde ν1 e ν2 satildeo os graus de liberdade da regressatildeo e dos resiacuteduos respectivamente (BARROS NETO et al 2010 SILVA et al 2015) Sendo assim os modelos estatiacutesticos (Equaccedilatildeo 3 4 e 5) satildeo estatisticamente significativos

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Poreacutem para que os modelos tenham a capacidade de predizer os dados experimentais a relaccedilatildeo da meacutedia quadraacutetica da falta de ajuste (MQfa) com do erro puro (MQep) deve ser inferior ao tabelado (Fν1ν2) sendo neste caso ν1 e ν2 os graus de liberdade da falta de ajuste e do erro puro respectivamente a um niacutevel de confianccedila de 95 (BARROS NETO et al 2010 Silva et al 2015) Dessa forma observa-se que os modelos ajustados satildeo capazes de realizar prediccedilotildees dos dados experimentais

As Figuras 4 e 5 apresentam as curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas para o floculante extrato bruto de Moringa oleiacutefera Na Figura 4 a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute em funccedilatildeo das variaacuteveis concentraccedilatildeo de floculante e tempo de mistura lenta mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de flotaccedilatildeo e a Figura 5 a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute em funccedilatildeo da concentraccedilatildeo de floculante e tempo de flotaccedilatildeo mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de mistura lenta respectivamente

Figura 4 Curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de flotaccedilatildeo de 3

minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para o floculante extrato bruto (EB)

Analisando a Figura 4 observa-se uma regiatildeo em comum onde ocorre a maacutexima eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas em maior concentraccedilatildeo de floculante de 17 mg˙L-1 combinada com menor tempo de mistura lenta de 3 min

Na anaacutelise da Figura 4 A considerando-se o tempo miacutenimo de flotaccedilatildeo de 3 min constata-se que para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (7353) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica deve-se trabalhar na condiccedilatildeo de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

A curva de contorno apresentada na Figura 4 B para um tempo meacutedio de flotaccedilatildeo de 65 min se assemelha com a curva da Figura 4 A e B em que para obter maacutexima eficiecircncia (7483) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute necessaacuterio trabalhar na condiccedilatildeo operacional de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-

1 e tempo de mistura lenta de 3 min Analisando as curvas de contorno da Figura 4 C para um tempo de flotaccedilatildeo de 10 min obteacutem a

maacutexima eficiecircncia (7612) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas na condiccedilatildeo operacional de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Analisando as Figuras 5 A e B considerando-se o tempo de mistura lenta de 3 e 65 minutos observa-se uma regiatildeo em comum onde ocorre a maacutexima eficiecircncia de 7612 e 7519 respectivamente

Eficiecircncia ()

gt 74

lt 73

lt 71

lt 69

lt 67

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 75

lt 7475

lt 7375

lt 7275

lt 7175

lt 7075

lt 6975

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 76

lt 76

lt 75

lt 74

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

A B

C

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de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas quando se aplica maior concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 combinada com maior tempo de flotaccedilatildeo de 10 min

Figura 5 Curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de mistura lenta

para 3 minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para o floculante extrato bruto (EB)

Na anaacutelise da Figura 5 C considerando-se o tempo maacuteximo de mistura lenta de 10 min constata-se que para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (7523) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica deve-se trabalhar na condiccedilatildeo de concentraccedilatildeo de floculante de 4 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Analisando-se as trecircs imagens em conjunto (Figura 5) percebe-se uma relaccedilatildeo intriacutenseca com o diagrama de Pareto (Figura 3A) o que constata que a variaacutevel tempo de flotaccedilatildeo foi a que exerce maior influecircncia na eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica ou seja quanto maior o tempo de flotaccedilatildeo menor seraacute o valor de TOG final da aacutegua produzida tradada

Na Figura 6 observa-se as curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas quando se utilizou o concentrado de proteiacutenas (F1) em funccedilatildeo da concentraccedilatildeo do floculante e do tempo de mistura lenta mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de flotaccedilatildeo

Analisando a Figura 6 observa-se uma regiatildeo em comum onde ocorre a maacutexima eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida (maior concentraccedilatildeo de floculante de 17 mLL-1 combinada com menor tempo de mistura lenta de 3 min)

Na anaacutelise da Figura 6 A considerando-se o tempo miacutenimo de flotaccedilatildeo de 3 min constata-se que para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (8382) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica deve-se trabalhar na condiccedilatildeo de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Na curva de contorno (Figura 6B) observa-se que para um tempo meacutedio de flotaccedilatildeo de 65 min em que para obter maacutexima eficiecircncia (8548) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute necessaacuterio trabalhar na condiccedilatildeo operacional de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Eficiecircnca ()

lt 76

lt 74

lt 72

lt 70

lt 68

lt 66

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 75

lt 745

lt 735

lt 725

lt 715

lt 705

lt 695

lt 685

lt 675

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 76

lt 7525

lt 7425

lt 7325

lt 7225

lt 7125

lt 7025

lt 6925

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

A B

C

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29

Figura 6 Curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de flotaccedilatildeo para

3 minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para o floculante concentrado de proteiacutenas (F1)

Analisando as curvas de contorno da Figura 6 C para um tempo de flotaccedilatildeo de 10 min obteacutem a maacutexima eficiecircncia (8714) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas na condiccedilatildeo operacional de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Analisando-se as trecircs imagens em conjunto (Figura 6) percebe-se uma relaccedilatildeo tambeacutem direta com o diagrama de Pareto (Figura 3B) o que constata que a variaacutevel tempo de flotaccedilatildeo foi tambeacutem a que contribui para maior remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica ou seja quanto maior o tempo de flotaccedilatildeo menor seraacute o valor de TOG final da aacutegua produzida tradada

As Figuras 7 e 8 apresentam as curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas para o floculante comercial Na Figura 7 a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute em funccedilatildeo das variaacuteveis concentraccedilatildeo de floculante e tempo de mistura lenta mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de mistura lenta e na Figura 8 a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute em funccedilatildeo da concentraccedilatildeo de floculante e tempo de flotaccedilatildeo mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de flotaccedilatildeo respectivamente

Na anaacutelise da Figura 7 A considerando-se o tempo miacutenimo de mistura lenta de 3 min constata-se que para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (883) de remoccedilatildeo de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida pode-se trabalhar em duas condiccedilotildees distintas A primeira condiccedilatildeo compreende concentraccedilatildeo total de floculante de 4 mL˙L-1 e a segunda condiccedilatildeo situa-se na concentraccedilatildeo de 17 mL˙L-

1 para ambas condiccedilotildees devem ser combinadas com o tempo de flotaccedilatildeo de 10 minutos Na Figura 7 B observa-se apenas uma condiccedilatildeo operacional em que se obteacutem eficiecircncia maacutexima

(888) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas (concentraccedilatildeo total de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de flotaccedilatildeo de 10 minutos)

Na anaacutelise da Figura 7 C considerando-se o tempo de mistura lenta de 10 min para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (893) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica deve-se trabalhar na condiccedilatildeo de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de flotaccedilatildeo de 10 minutos

Eficiecircncia ()

gt 84

lt 84

lt 83

lt 82

lt 81

lt 80

lt 79

lt 78

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 86

lt 8575

lt 8475

lt 8375

lt 8275

lt 8175

lt 8075

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 87

lt 87

lt 86

lt 85

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

A B

C

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

30

Figura 7 Curva de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de mistura lenta

para 3 minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para floculante comercial

Na Figura 8 observa-se uma regiatildeo em comum onde ocorre a maacutexima eficiecircncia (893) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas consiste quando se aplica maior concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 para o tempo de mistura lenta e flotaccedilatildeo de 10 min

Comparando as Figura 7 e 8 com o diagrama de Pareto (Figura 3C) observa-se uma relaccedilatildeo direta com as variaacuteveis que mais influenciam positivamente na remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica com o uso do floculante comercial sendo elas a concentraccedilatildeo e o tempo de flotaccedilatildeo o que se constata em ambas as figuras ou seja quanto maior a concentraccedilatildeo de floculante e o tempo de flotaccedilatildeo menor seraacute o valor de TOG final da aacutegua produzida tratada

Nos estudos preliminarmente realizados tambeacutem utilizando a teacutecnica combinada de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido para o tratamento de aacutegua produzida variou apenas a concentraccedilatildeo de floculante de Moringa oleiacutefera o que observou conforme o planejamento experimental que a aacutegua tratada apresentou valores de TOGrsquos finais maiores do que 20 mgL (limite maacuteximo admitido pela legislaccedilatildeo ambiental conforme resoluccedilatildeo CONAMA nordm 4302011 (BRASIL 2011)

Sendo assim observa-se neste trabalho que a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida natildeo estaacute somente relacionada com as concentraccedilotildees de floculantes entretanto para aumentar esta eficiecircncia eacute necessaacuterio avaliar outras variaacuteveis por exemplo os tempos de mistura raacutepida e flotaccedilatildeo Deste modo conforme pode ser observado quando utilizou o floculante extrato bruto (EB) e o concentrado de proteiacutenas (F1) na maioria dos experimentos os valores de TOGrsquos finais da aacutegua produzida tratada atenderam os valores maacuteximos permitidos para o descarte deste tipo de efluente industrial Diante disso esses tipos de floculante natural pode ser uma alternativa para tratamento de efluentes industriais que durante o processo de tratamento quando exige etapa de coagulaccedilatildeo e ou floculaccedilatildeo procedido de flotaccedilatildeo por ar dissolvido

Eficiecircncia ()

gt 90

lt 90

lt 88

lt 86

lt 84

lt 82

lt 80

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 88

lt 88

lt 86

lt 84

lt 82

lt 80

lt 78

lt 76

lt 74

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 90

lt 88

lt 84

lt 80

lt 76

lt 72

lt 68

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)A B

C

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Figura 8 Curva de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de flotaccedilatildeo para 3

minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para floculante comercial De acordo com Mariano (2005) os tratamentos convencionais da aacutegua produzida utilizam

produtos quiacutemicos desemulsificantes ou processos que usam calor eletricidade ou meios mecacircnicos que quando as empregadas podem ter um custo elevado Elas natildeo satildeo viaacuteveis no tratamento da aacutegua em plataformas devido a limitaccedilotildees de espaccedilo fiacutesico e peso de alguns dos equipamentos utilizados dificuldades de execuccedilatildeo de obras e tambeacutem o tempo de residecircncia dessas aacuteguas (SANTOS et al 2011)

Diante disso estudos tecircm sido feitos buscando alternativas que minimizem custos e facilitem o processo como eacute o caso de aplicaccedilatildeo de coagulantes naturais no tratamento de aacutegua produzida Portanto nesse trabalho observou-se que tais floculantes naturais podem tornarem-se competitivos com os floculantes comerciais

Conclusatildeo

O floculante comercial foi mais eficiente do que os floculantes naturais de concentrado de proteiacutenas (F1) e extrato bruto (EB) quando se utilizou ambos nas mesmas condiccedilotildees de tratamento de remoccedilatildeo do teor de oacuteleos e graxas com a teacutecnica combinada floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido sendo as eficiecircncias de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas de 850 839 e 729 respectivamente Entretanto o floculante concentrado de proteiacutenas (F1) mostrou-se competitivo com o floculante comercial

Com o uso do floculante extrato bruto das sementes de Moringa oleiacutefera obteve valores de TOGrsquos maacuteximos e miacutenimos finais da aacutegua produzida tratada com a teacutecnica combinada de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido de 47 mg˙L-1 e 30 mg˙L-1 respectivamente O modelo obtido para este tipo de floculante apresentou significacircncia estatiacutestica o qual pode ser aplicado para fins de prediccedilatildeo

Para o floculante concentrado de proteiacutenas (F1) tambeacutem derivado das sementes de Moringa oleiacutefera obteve valores de TOGrsquos maacuteximos e miacutenimos finais da aacutegua produzida tratada de 31 mg˙L-1 e 17 mg˙L-1 respectivamente O modelo obtido para esse tipo de floculante tambeacutem foi significativo e preditivo estatisticamente

O floculante comercial por se tratar de um produto jaacute utilizado na escala industrial esperava-se a sua eficaacutecia na remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas deste efluente industrial em que obteve valores de TOGrsquos

Eficiecircncia ()

gt 88

lt 88

lt 84

lt 80

lt 76

lt 72

lt 68

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 88

lt 87

lt 85

lt 83

lt 81

lt 79

lt 77

lt 75

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 90

lt 90

lt 88

lt 86

lt 84

lt 82

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)A B

C

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maacuteximos e miacutenimos finais da aacutegua produzida tradada de 37 mg˙L-1 e 14mg˙L-1 respectivamente O modelo determinado para esse tipo de floculante tambeacutem foi significativo e preditivo estatisticamente

Com o planejamento experimental composto central pode se observar o aumento da eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas quando utilizou os trecircs floculantes extrato bruto concentrado de proteiacutenas e o comercial pois a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas natildeo estaacute somente relacionada com a concentraccedilatildeo de floculantes mas sim com outras variaacuteveis de tempos de mistura lenta e de flotaccedilatildeo conforme observado neste estudo

Conclui-se que esta pesquisa foi relevante uma vez que a metodologia experimental foi consistente e confiaacutevel estatisticamente o que contribui para avaliar a eficaacutecia dos floculantes naturais derivados das sementes da Moringa oleiacutefera comparando com o floculante comercial utilizando-se a teacutecnica de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido

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MADRONA G S SEOLIN V J BERGAMASCO R KLEN M R F The potential of different saline solution on the extraction of the Moringa oleifera seedrsquos active component for water treatment International Journal of Chemical Reactor Engineering v9 p1-10 2011 MAGALHAtildeES E R B Avaliaccedilatildeo de floculante natural agrave base de Moringa oleifera no tratamento de aacutegua produzida na induacutestria do petroacuteleo aplicaccedilatildeo da teacutecnica combinada floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo 95f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Quiacutemica) Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Quiacutemica Universidade Federal do Rio Grande do Norte Natal-RN 2014 MARIANO J B Impactos Ambientais do Refino de Petroacuteleo 01 ed Rio de Janeiro Editora Interciecircncia v1 2005 230p MOTTA A R P BORGES C P KIPERSTOK A ESQUERRE K P ARAUJO P M BRANCO L da P N Tratamento de aacutegua produzida de petroacuteleo para remoccedilatildeo de oacuteleo por processos de separaccedilatildeo por membranas revisatildeo Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental v18 n1 p15-26 2013 NASCIMENTO A R ZIOLLI R L ARARUN JUacuteNIOR J T PIRES C S SILVA T B Avaliaccedilatildeo do desempenho analiacutetico do meacutetodo de determinaccedilatildeo de TPH (Total Petroleum Hydrocarbon) por detecccedilatildeo no infravermelho Ecleacutetica Quiacutemica v33 n1 p35-42 2008 OKUDA T BAES A U NISHIJIMA W OKADA M Improvement of extraction method of coagulation active components from Moringa oleifera seeds Water Research v33 n15 p3373-3378 1999 PRITCHARD M CRAVEN T MKANDAWIRE T EDMONDSON A S OrsquoNEILL J G A comparison between Moringa oleifera and chemical coagulants in the purification of drinking water ndash An alternative sustainable solution for developing countries Physics and Chemistry of the Earth v35 p798-805 2010 RICHTER C A AZEVEDO NETTO J Tratamento de aacutegua Tecnologia atualizada Edgard Bluumlcher Satildeo Paulo 1991 332p SANTOS T M PEREIRA D F SANTANA C R SILVA G F da Estudo do tratamento fiacutesico quiacutemico da aacutegua produzida utilizando Moringa oleifera Lam em comparaccedilatildeo ao sulfato de alumiacutenio Exacta v9 n3 p317-321 2011 SCOPES R K Techniques for Protein Purification in Techniques in the Life Sciences BS 102 Suplement ElsevierNorth Holland Amsterdam 1987 p1-46 SERQUIZ R P Inibidor de serinoproteinase obtido de sementes de Juquiri (Mimosa regnelli Benth) com atividade anti-inflamatoacuteria anticoagulante e adjuvante da heparina 92f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Bioquiacutemica) Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Bioquiacutemica Universidade Federal do Rio Grande do Norte Natal-RN 2017 SILVA S S CHIAVONE-FILHO O BARROS NETO E L FOLETTO E L Oil removal from produced water by conjugation of flotation and photo-Fenton processes Journal of Environmental Management v147 p257ndash263 2015 SPINELLI V A SENS M L FAacuteVERE V T de Quitosana polieletroacutelito natural para o tratamento de aacutegua potaacutevel In Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental 21 2001 Joatildeo Pessoa AnaisJoatildeo Pessoa 2001 STEWART M ARNOLD K Produced water treatment field manual Part-1 Produced Water Treating Systems p1-134 2011 244p TESSELE F ROSA J J RUBIO J Os avanccedilos da flotaccedilatildeo no tratamento de aacuteguas esgotos e efluentes ndash parte I fundamentos e mecanismos Saneamento Ambiental n102 p30-36 2004 WILKS INTERPRISE INC InfraCalreg TOGTPH Analyser Model HATR-T2 and CH Userrsquos Guide Rev 46 2013 YANG R LI H HUANG M YANG H LI A A review on chitosan-based flocculants and their applications in water treatment Water Research n95 p59-89 2016 YOUNKER J M WALSH M E Bench-scale investigation of an integrated adsorptionndashcoagulationndashdissolved air flotation process for produced water treatment Journal of Environmental Chemical Engineering n2 p692ndash697 2014

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Seccedilatildeo Engenharia Civil

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Capiacutetulo 3

REGULARIZACcedilAtildeO FUNDIAacuteRIA DE INTERESSE SOCIAL A ETAPA DE REGISTRO DE IMOacuteVEIS NO MUNICIacutePIO DE SAtildeO MIGUELRN

Joseacute Henrique Maciel de Queiroz1

Daniela de Freitas Lima2 Almir Mariano de Sousa Junior3

1Engenheiro Civil henriquejhmqhotmailcom

2Engenheira Civil Mestre em Planejamento e Dinacircmicas Territoriais no Semiaacuterido danielafreitas12hotmailcom

3Professor da Universidade Federal Rural do Semi-Aacuterido e do PLANDITES-UERN Doutor em Ciecircncia e Engenharia de Petroacuteleo almirmarianoufersaedubr

Introduccedilatildeo

A irregularidade fundiaacuteria afeta em maior escala a populaccedilatildeo menos escolarizada e mais vulneraacutevel social e economicamente e este fato acarreta prejuiacutezos tanto aos ocupantes do territoacuterio como a administraccedilatildeo puacuteblica por natildeo possuir informaccedilotildees precisas sobre estas aacutereas Conforme aponta Fernandes (2011) a maioria que ocupa nuacutecleos urbanos informais satildeo de fato pobres e a maior parte dos indicadores socioeconocircmicos satildeo precaacuterios ndash alfabetizaccedilatildeo educaccedilatildeo sauacutede mortalidade renda e emprego

A falta de alternativas habitacionais seja via mercado privado seja via poliacuteticas puacuteblicas sociais eacute evidentemente o motor que faz o pano de fundo dessa dinacircmica de ocupaccedilatildeo ilegal e predatoacuteria de terra urbana (MARICATO 2003)

No ano de 2014 surge o Programa Acesso agrave Terra Urbanizada uma iniciativa proveniente da Universidade Federal Rural do Semi-Aacuterido (UFERSA) em parceria com o Ministeacuterio das Cidades com o intuito de promover a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria urbana de interesse social atuando em diversas municipalidades do Nordeste garantindo legalmente a propriedade aos indiviacuteduos que ateacute entatildeo ocupavam aacutereas predominantemente irregulares (LIMA et al 2017)

A Lei 134652017 cita em seu Cap I art 9 que a Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria Urbana (REURB) engloba medidas juriacutedicas urbaniacutesticas ambientais e sociais destinadas agrave incorporaccedilatildeo dos nuacutecleos urbanos informais ao ordenamento territorial urbano e agrave titulaccedilatildeo de seus ocupantes

Conforme a Lei ndeg 134652017 Cap I art 13 a REURB compreende duas modalidades REURB de Interesse Social (REURB-S) que eacute aplicaacutevel aos nuacutecleos urbanos informais ocupados predominantemente por populaccedilatildeo de baixa renda assim declarados em ato do Poder Executivo municipal e REURB de Interesse Especiacutefico (REURB-E) aplicaacutevel aos nuacutecleos urbanos informais ocupados por populaccedilatildeo natildeo qualificada na hipoacutetese de que trata disposto anteriormente

Dentre as etapas necessaacuterias para a efetivaccedilatildeo da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria o registro de imoacuteveis eacute a que se oficializa por meio de documentaccedilatildeo apropriada do direito propriedade dos imoacuteveis aos seus devidos proprietaacuterios e por isto se constitui uma das etapas mais importantes de todo o processo de regularizaccedilatildeo fundiaacuteria Deve ser feito junto ao cartoacuterio responsaacutevel e aleacutem disso eacute precedido de etapas preliminares investigativas quanto ao histoacuterico de movimentaccedilatildeo da propriedade dos lotes a serem contemplados

Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria e Espaccedilo Urbano

As cidades de modo geral satildeo desafiadas pela irregularidade fundiaacuteria urbana que pode ser tida como aspecto decorrente do processo constitutivo das cidades especificamente notado por meio do crescimento acelerado e desordenado ocasionado pelo ecircxodo rural acentuado no Brasil mais expressivamente a partir da deacutecada de 60 causando instabilidade para as famiacutelias localizadas em aacutereas sem a devida legalizaccedilatildeo e aguccedilando as disparidades entre os de baixo e os de alto poderio Para Hereda (2009) na obra Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria Urbana no Brasil ndash Ministeacuterio das Cidades quando tema eacute propriedade da terra e regularizaccedilatildeo fundiaacuteria o paradoxo legalidade e ilegalidade remonta agrave formaccedilatildeo do Estado e do territoacuterio brasileiro Neste sentido existe uma disparidade social e econocircmica que enfatiza as desigualdades entre ricos e pobres nas cidades brasileiras

O intenso processo migratoacuterio campo-cidade que configura uma reversatildeo demograacutefica do Brasil

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de 10 da populaccedilatildeo urbana no final do seacuteculo XIX para aproximadamente 80 no final do seacuteculo XX mostra que grande massa se instalou nas cidades de forma autocircnoma Nessas condiccedilotildees podemos dizer que a ocupaccedilatildeo ilegal de terras brasileiras eacute parte intriacutenseca desse processo (MARICATO 2003)

Eacute importante destacar que a irregularidade apesar de apresentar impactos e nuacutemeros mais expressivos para a populaccedilatildeo com padrotildees de renda mais baixos tambeacutem estaacute presente em ambientes ocupados pelo grupo social de renda meacutedia alta Mas de acordo com Dias et al (2014) o que diferencia as aacutereas irregulares com e sem valorizaccedilatildeo econocircmica satildeo interesses de cada grupo Enquanto os grupos sociais mais vulneraacuteveis ocupam essas localidades por poder aquisitivo limitado as aacutereas centrais estatildeo neste quadro por interesses especulativos Aleacutem disso o acesso agrave regularizaccedilatildeo posterior agrave ocupaccedilatildeo eacute facilitado aos ambientes com alto valor monetaacuterio em detrimento daqueles sem valorizaccedilatildeo uma vez que haacute a influecircncia poliacutetica cartoraacuteria e judiciaacuteria pelos seus proprietaacuterios

Com recursos financeiros escassos a populaccedilatildeo de baixa renda tem como opccedilatildeo ocupar aacutereas perifeacutericas das cidades muitas vezes desprovidas de condiccedilotildees de salubridade eficientes o que configura o espaccedilo ser dividido em locais organizados e locais subordinados A falta de alternativas habitacionais seja via mercado privado seja via poliacuteticas puacuteblicas sociais eacute evidentemente o motor que faz o pano de fundo dessa dinacircmica de ocupaccedilatildeo ilegal e predatoacuteria de terra urbana (MARICATO 2003)

A acessibilidade a aacutereas irregulares torna-se viaacutevel para aqueles que natildeo podem adquirir aacutereas valorizadas pela infraestrutura existente e dessa forma o problema fundiaacuterio se agrava e se expande para outras vertentes social urbaniacutestica econocircmica juriacutedica O Ministeacuterio das Cidades (2013) aponta que a dimensatildeo juriacutedica se refere agrave irregularidade dominial na qual ocorre a inexistecircncia de tiacutetulo que assegure a posse a urbaniacutestica e a ambiental estatildeo associadas aos assentamentos sem licenciamento em desacordo com a legislaccedilatildeo urbana e ambiental e a social estaacute voltada para o direito agrave cidade especialmente nas ocupaccedilotildees de baixa renda

Portanto eacute visiacutevel que a irregularidade eacute fator presente nas cidades brasileiras aspecto que agrava as disparidades socioespaciais e contribui para a continuidade de ambientes precaacuterios sendo indispensaacutevel a busca coletiva da reestruturaccedilatildeo dos espaccedilos urbanos tendo como agente colaborativo as praacuteticas de regularizaccedilatildeo fundiaacuteria urbana de modo especial a de interesse social que atingiraacute as camadas populares garantindo o acesso legal agrave cidade pois como aponta Fernandes (2011) a informalidade das habitaccedilotildees gera custos muito altos para os residentes e governos locais Para os moradores cita-se a inseguranccedila da posse a falta de serviccedilos puacuteblicos a discriminaccedilatildeo por terceiros perigos ambientais e para a sauacutede e desigualdade de direitos civis Para os governos estatildeo a realizaccedilatildeo de programas de melhoria quando realizados e custos indiretos decorrentes da informalidade como problemas da sauacutede puacuteblica violecircncia e outros de cunho social

Portanto este trabalho tem foco na regularizaccedilatildeo fundiaacuteria de interesse social com a finalidade de discorrer sobre a etapa de registro dos imoacuteveis no municiacutepio de Satildeo MiguelRN desenvolvida pelo Programa Acesso agrave Terra Urbanizada com a colaboraccedilatildeo do Cartoacuterio de Registro de Imoacuteveis local

Material e Meacutetodos

Para a realizaccedilatildeo deste trabalho realizou-se pesquisa qualitativa da etapa de registro de imoacuteveis necessaacuteria para a efetivaccedilatildeo da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria de interesse social no municiacutepio de Satildeo MiguelRN no Rio Grande do Norte abordando as atividades desenvolvidas para sua concretizaccedilatildeo por meio do Proacuteprio Programa Acesso agrave Terra Urbanizada

A aacuterea de estudo deste trabalho contempla o municiacutepio de Satildeo Miguel localizado no Estado do Rio Grande do Norte na regiatildeo Nordeste do Brasil O municiacutepio situa-se na regiatildeo Alto Oeste do estado na mesorregiatildeo do Oeste Potiguar a uma distacircncia de aproximadamente 430 Km de Natal a capital do estado com aacuterea de 166 kmsup2 e populaccedilatildeo de 22157 habitantes segundo o censo realizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica (IBGE) no ano de 2010

Em Satildeo Miguel dois bairros foram submetidos ao processo de regularizaccedilatildeo fundiaacuteria de interesse social Tocircta Barbosa e o Nossa Senhora de Guadalupe Ambos foram regularizados utilizando o instrumento juriacutedico de legitimaccedilatildeo fundiaacuteria que confere tiacutetulo de propriedade aos beneficiaacuterios conforme estabelecido na Lei 13465 de 11 de julho de 2017 As imagens aeacutereas dos dois bairros satildeo apresentadas nas Figuras 1 e 2

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Figura 1 Imagem aeacuterea do Bairro Tocircta Barbosa

Fonte Adaptado de Google Earth (2017)

Figura 2 Imagem aeacuterea do Bairro Nossa Senhora de Guadalupe

Fonte Adaptado de Google Earth (2017)

Esses nuacutecleos urbanos encontraram-se em zonas especiais de interesse social (ZEIS) segundo a Lei municipal ndeg 0092016 ou seja zonas em que a populaccedilatildeo eacute predominantemente de baixa renda a ocupaccedilatildeo eacute predominantemente residencial a situaccedilatildeo fundiaacuteria eacute desfavoraacutevel ao ocupante dentre outros aspectos que justificaram a realizaccedilatildeo da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria de interesse social

Puderam ser registrados os imoacuteveis inseridos nos nuacutecleos urbanos Tocircta Barbosa e Nossa Senhora de Guadalupe que atenderam aos criteacuterios necessaacuterios para a efetivaccedilatildeo da legitimaccedilatildeo fundiaacuteria dispostos no art 23 sect 1ordm da Lei 134652017

Aacuterea foi ocupada ateacute 22 de dezembro de 2016 O beneficiaacuterio natildeo era proprietaacuterio foreiro ou concessionaacuterio de nenhum outro imoacutevel aleacutem

daquele que deseja regularizar O beneficiaacuterio natildeo foi contemplado com legitimaccedilatildeo de posse ou fundiaacuteria de imoacutevel urbano com

a mesma finalidade ainda que situado em nuacutecleo urbano distinto Em caso de imoacutevel urbano com finalidade natildeo residencial tenha sido reconhecido pelo poder

puacuteblico o interesse puacuteblico de sua ocupaccedilatildeo Aleacutem dos outros

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Os lotes contidos na aacuterea a ser regularizada deveriam estar previamente delimitados e georreferenciados

A gleba a ser regularizada natildeo deveria estar compreendida em aacutereas que ofereccedilam risco aos seus ocupantes Para a elaboraccedilatildeo deste trabalho foram acompanhadas as atividades necessaacuterias para o registro

de imoacuteveis dos nuacutecleos urbanos Tocircta Barbosa e o Nossa Senhora de Guadalupe conferecircncia do histoacuterico de imoacuteveis jaacute matriculados desmembramento de lotes abertura de matriacuteculas e emissatildeo de certidotildees

Resultados e Discussatildeo

Devido a necessidade da certificaccedilatildeo de que os lotes atendiam aos criteacuterios legais para realizaccedilatildeo da legitimaccedilatildeo fundiaacuteria de iniacutecio foi realizada consulta nos registros de imoacuteveis anteriores do cartoacuterio da existecircncia de alguma matriacutecula referente aos lotes a serem regularizados e foram analisadas as alteraccedilotildees ou movimentaccedilotildees nelas ocorridas no decorrer dos anos

Esse procedimento objetivou identificar as titularidades atualizadas dos lotes e propriedades pertencentes ao Estado e a Uniatildeo o que eacute determinante para a apropriada aplicaccedilatildeo da ferramenta de regularizaccedilatildeo adotada Eacute de grande importacircncia tambeacutem a consulta de legislaccedilotildees municipais estaduais e federais pelo mesmo motivo

Constatada a aptidatildeo dos beneficiaacuterios preacute-selecionados procedeu-se com a elaboraccedilatildeo da documentaccedilatildeo coletiva e individual necessaacuteria sendo estas especificamente o desmembramento dos lotes e a abertura das matriacuteculas Seguiu-se com a emissatildeo das certidotildees de matriacutecula que foram entregues aos beneficiaacuterios do Programa na etapa de titulaccedilatildeo

Os desmembramentos dos lotes foram realizados atraveacutes de averbaccedilotildees nas suas matriacuteculas existentes e de forma simplificada removeram-se partes da aacuterea presente nestas matriacuteculas para que pudessem ser emitidas novas matriacuteculas com a correspondente parcela de terra As novas matriacuteculas contecircm informaccedilotildees essenciais dos lotes (qualificaccedilatildeo do imoacutevel seu atual proprietaacuterio e o seu registro anterior)

Logo cada lote urbano existente nos nuacutecleos urbanos em regularizaccedilatildeo foi desmembrado da aacuterea total trabalhada Consequentemente prosseguiu-se com a abertura da nova matriacutecula de cada um destes imoacuteveis sempre que possiacutevel em nome da mulher ali residente conforme recomenda a legislaccedilatildeo vigente Em caso de inexistecircncia de beneficiaacuterio a matriacutecula foi aberta em nome do municiacutepio de modo a facilitar o processo de regularizaccedilatildeo para os ocupantes dos lotes quando estes solicitarem a transferecircncia de propriedade para seus nomes uma vez que este procedimento reduz custos de formulaccedilatildeo de toda documentaccedilatildeo e atividades teacutecnicas necessaacuterias

Jaacute a emissatildeo das certidotildees de matriacutecula dos respectivos beneficiaacuterios ficou como uacuteltima atribuiccedilatildeo do cartoacuterio de registro de imoacuteveis Estas foram entregues agraves famiacutelias como comprovaccedilatildeo de propriedade de seus imoacuteveis e podem ser utilizadas nas mais diversas situaccedilotildees legais possiacuteveis

Pela equipe do Programa Acesso agrave Terra Urbanizada foi preparada toda a estrutura digitaccedilatildeo e formataccedilatildeo dos documentos com a supervisatildeo da tabeliatilde responsaacutevel que apoacutes esta atividade os revisou e assinou o que contribuiu para a celeridade do processo e para a aquisiccedilatildeo de conhecimento pelos bolsistas deste Programa Segundo a tabeliatilde ainda satildeo necessaacuterias atividades rotineiras do cartoacuterio como registro das atividades em protocolo

Apoacutes a realizaccedilatildeo destas atividades as certidotildees de matriacutecula confeccionadas foram entregues agraves famiacutelias pelo Programa Acesso agrave Terra Urbanizada juntamente com a Prefeitura Municipal configurando a uacuteltima etapa da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria denominada titulaccedilatildeo

Ao realizar o registro de imoacuteveis no municiacutepio de Satildeo MiguelRN observamos algumas dificuldades particulares das quais abordamos aqui como por exemplo a baixa capacidade do cartoacuterio local em atender uma demanda de registros elevada da forma em que foi requerida aleacutem da presenccedila de uma rodovia estadual em uma das glebas a serem regularizadas

O registro dos imoacuteveis dos bairros Tocircta Barbosa e Nossa Senhora de Guadalupe foi concluiacutedo no mecircs de janeiro de 2018 A entrega dos tiacutetulos aos seus beneficiaacuterios foi realizada em uma cerimocircnia puacuteblica em abril de 2018

No bairro Tocircta Barbosa foram contempladas 41 famiacutelias sendo a aacuterea de interesse composta por 135 lotes Jaacute no bairro Nossa Senhora de Guadalupe que possui 152 lotes inseridos no poliacutegono trabalhado foram contempladas 53 famiacutelias como observa-se na Tabela 1

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Tabela 1 Quantidade de lotes e beneficiaacuterios por bairro Nuacutecleo Urbano Ndeg de lotes Ndeg de beneficiaacuterios

Tocircta Barbosa 135 41 Nossa Senhora de Guadalupe 152 53

Fonte Programa Acesso agrave Terra Urbanizada (2018) Muitos dos lotes presentes no nuacutecleo urbano Tocircta Barbosa natildeo foram beneficiados pelo

Programa por se constituiacuterem como terrenos vazios imoacuteveis alugados ou cedidos justificando assim a quantidade de beneficiaacuterios que representa aproximadamente 30 dos lotes do bairro

Lima (2018) expotildee que haacute o elevado percentual de lotes vazios no Tocircta Barbosa o que gera a indagaccedilatildeo de qual motivo eacute responsaacutevel por este cenaacuterio a doaccedilatildeo inadequada dessas aacutereas ou a ausecircncia de condiccedilotildees financeiras dos donataacuterios para a construccedilatildeo de uma moradia

Observa-se que houve ainda no Tocircta Barbosa casos em que os ocupantes se recusaram a participar do Programa possuiacuteam mais de um imoacutevel natildeo conseguiram apresentar documentaccedilatildeo comprovante do tempo de ocupaccedilatildeo do lote ou o imoacutevel se encontrou fechado em todas as tentativas de visitas dos bolsistas do programa mas estas situaccedilotildees foram menos incidentes

No Nossa Senhora de Guadalupe tambeacutem havia lotes vazios aleacutem de lotes alugados ou cedidos Os 53 beneficiaacuterios desta aacuterea representam portanto aproximadamente 35 do total de lotes demarcados Os demais casos que natildeo tiverem sido terrenos vazios imoacuteveis alugados ou cedidos foram famiacutelias que se recusaram a participar do Programa ou natildeo atenderam a outros requisitos de participaccedilatildeo

Para o nuacutecleo urbano Nossa Senhora de Guadalupe o registro dos imoacuteveis foi feito com atenccedilatildeo especial devido a existecircncia da rodovia estadual RN 177 cruzando a aacuterea de interesse sendo necessaacuterio fazer uma anaacutelise a respeito dos limites de faixa de domiacutenio da rodovia e a legalidade das construccedilotildees no entorno tendo em vista o que dispotildee a Lei 60241991 sobre a licenccedila preacutevia para edificaccedilotildees de imoacuteveis ou cercas agraves margens de rodovias estaduais e daacute outras providecircncias Esta lei rege que no Rio Grande do Norte a faixa de domiacutenio compreende a aacuterea de terra limitada pela distacircncia miacutenima de 20 metros para cada lado da rodovia a partir do eixo da pista de rolamento Descreve ainda que as edificaccedilotildees devem estar recuadas a 15 metros dos limites externos da faixa de domiacutenio ou seja para cumprirem com o disposto na lei as construccedilotildees localizadas agraves margens de rodovias do Estado do Rio Grande do Norte (RNrsquos) devem distar 35 metros do eixo da faixa de rolamento Esse recuo pode ter dimensatildeo reduzida no periacutemetro urbano desde que prevista em instrumento municipal e que se resguarde a seguranccedila do tracircnsito e do traacutefego Edificaccedilotildees anteriores agrave lei natildeo satildeo penalizadas por estarem instaladas em recuo inferior ao previsto em lei

Dessa forma ainda que os proprietaacuterios atendessem aos demais requisitos legais para a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria foi verificada a distacircncia ao eixo da RN 177 e o ano de construccedilatildeo das edificaccedilotildees e assim foi constado se os imoacuteveis haviam ou natildeo sido construiacutedos antes de entrar em vigor a lei que impede a construccedilatildeo de imoacuteveis na faixa de domiacutenio da rodovia

Apoacutes esta verificaccedilatildeo ocorreu a abertura das matriacuteculas dos imoacuteveis em nome de seus respectivos proprietaacuterios Neste bairro durante as buscas realizadas anteriores a elaboraccedilatildeo da documentaccedilatildeo natildeo foram encontrados registros de lotes do bairro ainda que alguns moradores tambeacutem possuiacutessem cartas de aforamento de suas propriedades com validade expirada

Ao todo foram abertas 290 matriacuteculas de imoacuteveis no cartoacuterio ao fim dos registros sendo 287 delas referentes aos lotes como um todo e mais uma ldquomatriacutecula matildeerdquo para a gleba do bairro Tocircta Barbosa e duas destas para o bairro Nossa Senhora de Guadalupe pois ele ficou dividido em dois setores (setor 1 e setor 2) permanecendo na matriacutecula previamente existente a aacuterea correspondente agrave RN-177

Observada a dificuldade de infraestrutura necessaacuteria para a emissatildeo de registro pelo cartoacuterio de registro de imoacuteveis em prazo preacute-determinado e dada a grande importacircncia da realizaccedilatildeo desta etapa o Programa disponibilizou sempre que necessaacuterio bolsistas para auxiliar a tabeliatilde na digitaccedilatildeo das matriacuteculas e certidotildees

Os dados pessoais utilizados nos registros foram todos repassados pelos beneficiaacuterios do Programa Acesso agrave Terra Urbanizada em etapa anterior da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria o cadastramento social das famiacutelias Desta maneira compreende-se que os resultados do Programa somente puderam ser alcanccedilados com a colaboraccedilatildeo da populaccedilatildeo que participou das atividades de informaccedilatildeo capacitaccedilatildeo e disponibilizaccedilatildeo de informaccedilotildees de maneira efetiva dentre as quais podemos citar o atendimento para

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realizaccedilatildeo de entrevistas e entrega de documentos necessaacuterios durante o cadastramento socioeconocircmico indispensaacutevel para a etapa de registro no cartoacuterio

A concretizaccedilatildeo das accedilotildees do Programa Acesso agrave Terra Urbanizada no municiacutepio de Satildeo MiguelRN foi um marco para a administraccedilatildeo local e principalmente para a populaccedilatildeo envolvida pois estes tiveram os direitos de uso e ocupaccedilatildeo do espaccedilo urbano assegurados perante a lei aleacutem de terem a possibilidade de melhoramentos advindos da regularizaccedilatildeo que jaacute estatildeo sendo levantados como eacute o caso do Cartatildeo Reforma a que o municiacutepio estaacute pleiteando destinado a aacutereas de interesse social que possuem tiacutetulo de propriedade

Lima (2018) expressa que embora a titulaccedilatildeo dos nuacutecleos urbanos Tocircta Barbosa e Nossa Senhora de Guadalupe tenha ocorrido em abril de 2018 em julho deste mesmo ano foram estabelecidos a integraccedilatildeo dos nuacutecleos agrave cidade formal a extinccedilatildeo da inseguranccedila de desapropriaccedilotildees a possibilidade execuccedilatildeo de transferecircncia legal de imoacutevel e o acesso a melhoria infra estrutural destinada aos espaccedilos citadinos regulares

Portanto a etapa de registro se configura como crucial para a instauraccedilatildeo da Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria de Interesse Social tendo em vista que eacute ele quem oficializa a garantia de propriedade pois como rege o art 1227 do Coacutedigo Civil os direitos reais sobre imoacuteveis constituiacutedos ou transmitidos por atos entre vivos soacute se adquirem com o registro no cartoacuterio de registro de imoacuteveis dos referidos tiacutetulos isto eacute ldquosoacute eacute dono quem registrardquo

Com esta accedilatildeo desenvolvida no municiacutepio de Satildeo MiguelRN ao todo foram beneficiadas 94 famiacutelias agora inseridas em um contexto social muito mais justo jaacute que a partir do registro no cartoacuterio eacute assegurado o direito judicial sobre o territoacuterio

Ressalta-se tambeacutem do benefiacutecio aos bolsistas do Programa que aprenderam ao mesmo tempo em que promoveram o direito agrave cidade para as pessoas Na etapa de registro de imoacuteveis por exemplo foi possiacutevel para eles entender as consideraccedilotildees legais sobre o territoacuterio e as bases judiciais para a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria aleacutem de articular com os oacutergatildeos municipais responsaacuteveis e trabalhar em equipe a fim de um objetivo comum para assim atingi-lo com maior rapidez

Conclusatildeo

O Programa Acesso agrave Terra Urbanizada proporcionou vaacuterios benefiacutecios agrave populaccedilatildeo de baixa renda do municiacutepio de Satildeo Miguel atraveacutes de accedilotildees totalmente gratuitas

A etapa de registro dos imoacuteveis foi fundamental nesse conjunto de accedilotildees que culminaram na regularizaccedilatildeo fundiaacuteria dos bairros Tocircta Barbosa e Nossa Senhora de Guadalupe uma vez que oficializou juridicamente o direito de propriedade agravequeles que atenderam a todos os requisitos estabelecidos nos instrumentos legais

Destaca-se a parceria entre Universidade Prefeitura Municipal e Cartoacuterio de Registro de Imoacuteveis foi essencial para que todos os serviccedilos fossem realizados adequadamente com informaccedilotildees completas e no prazo possiacutevel

O produto desta parceria foi importante para a integraccedilatildeo das aacutereas objeto da regularizaccedilatildeo aos projetos de infraestrutura saneamento ambiental mobilidade habitaccedilatildeo e outros da prefeitura municipal de Satildeo Miguel contribuindo assim para a qualidade de vida da populaccedilatildeo Referecircncias BRASIL Lei nordm 10406 de 10 de janeiro de 2002 Institui o Coacutedigo Civil Disponiacutevel em lthttpwwwplanaltogovbrccivil_03leis2002l10406htmgt Acesso em 01 out 2017 BRASIL Lei 13465 de 11 de julho de 2017 Dispotildee sobre a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria rural e urbana Disponiacutevel em lthttpwwwplanaltogovbrccivil_03_ato2015-20182017LeiL13465htmgt Acesso em 10 out 2018 BRASIL Ministeacuterio das Cidades Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria Urbana no Brasil Brasiacutelia 2009 Disponiacutevel em lthttpwwwcapacidadesgovbrbibliotecadetalharid172tituloregularizacao--fundiaria-urbana--no-brasil-gt Acesso em 28 set 2018 BRASIL Ministeacuterio das Cidades Secretaria Nacional de Acessibilidade e Programas Urbanos e Secretaria Nacional de Habitaccedilatildeo Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria Urbana Como aplicar a Lei Federal 119772009 Brasiacutelia 2013 Disponiacutevel em lthttpwwwsjcspgovbrmedia621520regularizacao_fundiaria_cartilha_da_lei_federalpdfgt Acesso em 28 set 2018

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DIAS A L de N CARVALHO A W B FARIA T C de A SANTOS J M Anaacutelise comparativa dos processos de produccedilatildeo da irregularidade urbana nas aacutereas centrais e perifeacutericas o caso de Viccedilosa MG Oikos Revista Brasileira de Economia Domeacutestica v25 n1 p114-136 2014 FERNANDES E Regularizaccedilatildeo de Assentamentos Informais na Ameacuterica Latina Cambrige Lincoln Institute of Land Policy 2011 Disponiacutevel em lthttpswwwlincolninstedusitesdefaultfilespubfilesregularizacao-assentamentos-informais-full_1pdfgt Acesso em 20 jan 2019 IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica 2011 Satildeo Miguel Disponiacutevel em lthttpscidadesibgegovbrbrasilrnsao-miguelpanoramagt Acesso em 20 jan 2018 LIMA D de F SOUSA JUNIOR A M SILVA M M N GOMES W V Ordenamento territorial em foco Discutindo o programa acesso agrave terra urbanizada Revista Estudo amp Debate v24 n2 p249-267 2017 LIMA D de F Dinacircmica urbana e regularizaccedilatildeo fundiaacuteria um estudo acerca da cidade de Satildeo MiguelRN 166f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Planejamento e Dinacircmicas Territoriais no Semiaacuterido) Universidade do Estado do Rio Grande do Norte Pau dos Ferros 2018 MARICATO E Metroacutepole legislaccedilatildeo e desigualdade Estudos Avanccedilados v17 n48 p151-166 2003 MARICATO E Conhecer para resolver a cidade ilegal In CASTRIOTA L B (org) Urbanizaccedilatildeo Brasileira Redescobertas Belo Horizonte Editora Arte 2003 p78-96 RIO GRANDE DO NORTE Lei 6204 de 06 de dezembro de 1991 Dispotildee sobre a licenccedila preacutevia para edificaccedilotildees de imoacuteveis ou cercas agraves margens de rodovias estaduais e daacute outras providecircncias SAtildeO MIGUEL Lei ndeg 009 de 28 de abril de 2016 Dispotildee sobre a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria urbana de interesse social no municiacutepio Satildeo MiguelRN e daacute outras providecircncias Disponiacutevel em lthttpswwwsaomiguelrngovbrlegislacaoleis-municipaisgt Acesso em 18 mar 2018

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Seccedilatildeo Geologia e Minas

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Capiacutetulo 4

VIABILIDADE TEacuteCNICA DA APLICACcedilAtildeO DO CASCALHO DE PERFURACcedilAtildeO DE PETROacuteLEO NA FABRICACcedilAtildeO DE CONCRETO BETUMINOSO USINADO A QUENTE

Rafaely Angeacutelica Fonseca Bandeira1

Antocircnio Souza Arauacutejo2 Almir Mariano Sousa Junior3

Francisco Odair Filgueira Junior4

1Doutoranda no Programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Ciecircncias e Engenharia de Petroacuteleo e Gaacutes Universidade Federal do Rio Grande do Norte rafaelyufersaedubr

2Prof Dr Universidade Federal do Rio Grande do Norte Instituto de Quiacutemica araujoufrngmailcom 3Prof Dr Universidade Federal Rural do Semi-Aacuterido almirmarianoufersaedubr

4Graduando na Universidade Potiguar odaiautomacaogmailcom

Introduccedilatildeo

Remonta de muitos anos a problemaacutetica ambiental que surge com a geraccedilatildeo de resiacuteduos soacutelidos do tipo classe I (Resiacuteduos perigosos) estes natildeo podem ser dispensados e depositados arbitrariamente no meio ambiente pois pode ocasionar prejuiacutezos severos a fauna flora solos e lenccediloacuteis freaacuteticos A induacutestria petroliacutefera causa impacto ambiental em todas as suas etapas que vai desde a prospecccedilatildeo ateacute a etapa de separaccedilatildeo de hidrocarbonetos nas unidades separadoras O cascalho de perfuraccedilatildeo de petroacuteleo aparece na etapa de perfuraccedilatildeo de poccedilos onde os contaminantes presentes dependem da formaccedilatildeo rochosa e do fluiacutedo de perfuraccedilatildeo utilizado para este fim (THOMAS 2001)

Apoacutes a separaccedilatildeo na superfiacutecie do fluiacutedo de perfuraccedilatildeo do cascalho o fluiacutedo seraacute retornado para o processo industrial e os cascalhos seratildeo acondicionados ateacute a destinaccedilatildeo final Segundo Moraes (2018) o cascalho representa os fragmentos de rocha deslocados pela broca e carreados para a superfiacutecie pelo fluido de perfuraccedilatildeo Satildeo tambeacutem denominados de amostra de calha Essas amostras de calha quando estatildeo lavadas e secas satildeo analisadas pelos geoacutelogos para a obtenccedilatildeo de informaccedilotildees sobre as formaccedilotildees perfuradas O termo cascalho eacute utilizado na induacutestria do petroacuteleo para qualquer sedimento retirado do poccedilo seja de granulometria fina ou grossa Estima-se que cerca de 10 a 15 do volume do fluido de perfuraccedilatildeo permanece aderido aos cascalhos apoacutes o processo de separaccedilatildeo Segundo Fialho (2012) a composiccedilatildeo quiacutemica dos cascalhos eacute muito variada e depende da composiccedilatildeo das formaccedilotildees rochosas perfuradas principalmente e da composiccedilatildeo quiacutemica do fluido de perfuraccedilatildeo onde entre outros estaratildeo SiO2 Al2O3 Fe2O3 BaO e CaO

Embasado na caracterizaccedilatildeo do disposto na norma NBR 10004 (2004) resiacuteduos soacutelidos satildeo resiacuteduos nos estados soacutelidos e semissoacutelidos que resultam de atividades da comunidade de origem urbana agriacutecola radioativa e outros (perigosos eou toacutexicos) Ficam incluiacutedos nesta definiccedilatildeo os lodos provenientes de sistemas de tratamento de aacutegua aqueles gerados em equipamentos e instalaccedilotildees de controle de poluiccedilatildeo bem como determinados liacutequidos cujas particularidades tornem inviaacutevel seu lanccedilamento na rede puacuteblica de esgoto ou corpos drsquoaacutegua ou exijam para isso soluccedilotildees teacutecnicas e economicamente inviaacuteveis em face agrave melhor tecnologia disponiacutevel podem ser classificados quanto aos riscos potenciais de contaminaccedilatildeo do meio ambiente em trecircs categorias Esta nova versatildeo classifica os resiacuteduos em trecircs classes distintas classe I (perigosos) classe II (natildeo-inertes) e classe III (inertes)

Para Bandeira et al (2017) o possiacutevel dano ambiental decorrente da atividade petroliacutefera eacute de inteira responsabilidade da empresa geradora conforme se pode verificar na legislaccedilatildeo vigente onde preconiza que a responsabilidade civil e penal pelo impacto ambiental ocasionado e pela seguranccedila e sauacutede dos trabalhadores eacute da empresa Na mediada que os produtos quiacutemicos satildeo manuseados de forma adequada respeitando as leis e normas vigentes no paiacutes o impacto ambiental diminuiraacute consideravelmente

O Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ) eacute largamente utilizado em confecccedilatildeo de rodovias este tem por definiccedilatildeo produtos preacute-misturados a quente de graduaccedilatildeo densa em que satildeo feitas rigorosas exigecircncias no que se diz respeito a equipamentos de construccedilatildeo e iacutendices tecnoloacutegicos tais como granulometria teor de betume estabilidade vazios e etc Estes podem ser usados como base de pavimentos e revestimentos onde para revestimentos tem que atender a faixa granulomeacutetrica adequada (DNIT 2006)

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Segundo a NBR 12948 (NBR 1993) o material para preparo do CBUQ eacute constituiacutedo de agregado grauacutedo agregado miuacutedo e material de enchimento onde o agregado grauacutedo deve ser constituiacutedo de fragmentos de rocha britada escoacuteria britada pedregulho ou cascalho britados ou natildeo como tambeacutem de fragmentos duraacuteveis livres de torrotildees de argila e substacircncias nocivas jaacute o agregado miuacutedo eacute constituiacutedo de areia poacute-de-pedra ou mistura de ambos Os agregados devem ser resistentes livres de torrotildees de argila e de substacircncias nocivas E o material de enchimento deve ser constituiacutedo de materiais minerais finamente divididos tais como cimento Portland cal extinta poacutes calcaacutereos etc O material deve estar seco e isento de grumos No agregado miuacutedo deve haver um equivalente de areia superior a 55

Em estudos sobre as principais aplicaccedilotildees de subprodutos residuais de induacutestrias diversas na fabricaccedilatildeo do asfalto de mistura a quente entre os resiacuteduos aplicados experimentalmente ou rotineiramente elencaram-se os resiacuteduos industriais oriundos da celulose ligninas de madeira cinzas os resiacuteduos municipais e domeacutesticos tais como o resiacuteduo do incinerador lama de esgoto borracha de sucata resiacuteduos de vidros telhas e ainda os resiacuteduos de mineraccedilatildeo tais como o refugo da mina de carvatildeo Subprodutos de processos industriais como alto-forno escoacuterias escoacuterias de accedilo e enxofre satildeo considerados materiais residuais (KANDHAL 1993)

Assim o presente trabalho objetiva analisar a viabilidade teacutecnica da aplicabilidade do cascalho de perfuraccedilatildeo ou cinza do cascalho de perfuraccedilatildeo na mistura quiacutemica do CBUQ em substituiccedilatildeo parcial ao agregado miuacutedo areia utilizada na fabricaccedilatildeo Material e Meacutetodos

O cascalho da perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo e a cinza de cascalho utilizado neste trabalho foi extraiacutedo da bacia Potiguar localizada no Estado do Rio Grande do Norte na regiatildeo Nordeste do Brasil O material foi fornecido por uma Empresa Estatal que trabalhou com perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo

Foi realizada anaacutelise fiacutesica do cascalho e os ensaios de resistecircncia agrave compressatildeo e agrave traccedilatildeo diametral foram realizados nos laboratoacuterios da Universidade Potiguar da Universidade Federal Rural do Semi-Aacuterido e nos laboratoacuterios de uma empresa privada Caracterizaccedilatildeo do solo

Junto ao material foi disponibilizada a caracterizaccedilatildeo do resiacuteduo que foi realizada conforme norma da US EPA 6010 US EPA 7470A US EPA 7471B e segundo a norma da US EPA 8015C onde os valores identificados subsidiou a classificaccedilatildeo do resiacuteduo e foi enquadrado segundo a NBR 10004 (2004)

Foi realizada a caracterizaccedilatildeo dos materiais a serem utilizados no traccedilo do CBUQ agregado miuacutedo agregado grauacutedo material de enchimento material de adesividade Apoacutes foi adotada a dosagem do traccedilo a ser empregado e realizada a determinaccedilatildeo de paracircmetros conforme faixa de rolamento C considerando a necessidade do atendimento de paracircmetros teacutecnicos previstos em normas especiacuteficas e por uacuteltimo foram realizados ensaios laboratoriais verificando as caracteriacutesticas funcionais e mecacircnicas das misturas

Foram analisados e caracterizados a cinza e o cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo definindo a viabilidade teacutecnica onde se utilizou o cascalho em todas as etapas oriundo do rejeito petroliacutefero em fase bruta sem ter sofrido processamento de descontaminaccedilatildeo

No traccedilo proposto do CBUQ foram utilizados a Brita graniacutetica de 19mm como agregado grauacutedo Cascalho de brita calcaacuteria como material de enchimento Cimento asfaacuteltico de petroacuteleo 50 areia meacutedia quartzosa como agregado miuacutedo misturada a cascalho de perfuraccedilatildeo e a cinza de cascalho de perfuraccedilatildeo Conforme a norma da ABNT a respeito do CBUQ NBR 12948 (1993) foram realizadas as anaacutelises laboratoriais nos materiais utilizados para confecccedilatildeo do CBUQ Agregado grauacutedo denominado ensaio de abrasatildeo Los Angeles realizado de acordo com a NBR NM 51 (2001) O Iacutendice de forma foi realizado conforme a NBR 7809 (2006) Durabilidade de acordo com ASTM C-88 (2013) Adesividade conforme a NBR 12583 (2017) Agregado miuacutedo equivalente de areia de acordo com a NBR 12052 (1992) Adesividade conforme a NBR 12584 (2017) Material de enchimento pela anaacutelise granulomeacutetrica de acordo com a NBR 7181 (2016) Material betuminoso denominado Cimento asfaacuteltico de petroacuteleo conforme o Regulamento Teacutecnico ASTM D-3381(2013) Mistura betuminosa realizado pela granulometria de acordo com a NBR 7181 (2016) Dosagem Marshall conforme a metodologia do DNER-ME 043 (1995)

Ao aferir a qualidade dos materiais utilizados na mistura fez-se necessaacuterio a realizaccedilatildeo dos ensaios nas quantidades miacutenimas estabelecidas pelas normas de cada componente As quantidades em

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massa de amostras coletadas para a realizaccedilatildeo de ensaios respeitaram os pesos do material betuminoso em 10 kg agregados grauacutedos em 100 kg agregados miuacutedos em 80 kg material de enchimento em 50 kg

O traccedilo adotado para formulaccedilatildeo do estudo do CBUQ foi cedido pela empresa privada parceira usualmente utilizado na formulaccedilatildeo do concreto betuminoso utilizado na faixa C faixa de rolamento superficial onde os valores de cada material estatildeo descritos na Tabela 1 Tabela 1 Resumo quantitativo para ensaios de laboratoacuterio

Origem dos agregados Material agregados na

mistura em peso

RN brita Brita 34 2000 1900 RN brita Cascalho 12 2300 2185

Bacia Potiguar Cascalho de

perfuraccedilatildeo de poccedilos 340 323

Rio Jaguaribe Areia de rio 3060 29077 RN brita Poacute de pedra 2200 2090

Mineraccedilatildeo Ouro Branco Filler 100 095 Petrobraacutes CE Cap 50 - 70 Definido em estudo

10000 10000 Anaacutelise Granulomeacutetrica

A quantidade de cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos utilizado no traccedilo com concentraccedilatildeo oacutetima substituindo a areia de rio na mistura foi de 34 de concentraccedilatildeo Os ensaios iniciais realizados foram anaacutelises granulomeacutetricas definindo a quantidade de cascalho implementado no traccedilo Caacutelculo do moacutedulo de finura

Para a anaacutelise e caracterizaccedilatildeo do cascalho foram calculados os moacutedulos de finura da areia cinza e cascalho de perfuraccedilatildeo de petroacuteleo com o objetivo de desenvolver a curva de graduaccedilatildeo do solo e realizar o enquadramento do agregado quanto a sua granulometria conforme a Tabela 2 Tabela 2 Classificaccedilatildeo do agregado miuacutedo quanto a granulometria

Moacutedulo de Finura Areia grossa MFgt39 Areia meacutedia 24ltMFlt39

Areia fina MFlt24

Fonte Fusco (2008) Anaacutelise Qualitativa do solo

Atendendo o preconizado no manual DNIT (2010) foi realizado o teste visual do agregado miuacutedo onde observou-se o tamanho forma cor e constituiccedilatildeo mineraloacutegica do solo visando distinguir o solo grosso do fino Realizou-se o teste do tato que consistiu em apertar e friccionar entre os dedos a amostra do solo

Os agregados miuacutedos passaram pelo teste do corte com uma lacircmina fina e observou-se a superfiacutecie do corte onde se verificou a superfiacutecie de corte polida

O teste de dilatacircncia foi realizado utilizando a palma da matildeo e uma pasta de solo uacutemida A dilatacircncia foi identificada pelo aparecimento da aacutegua na superfiacutecie da pasta e posterior desaparecimento ao se amassar a amostra entre os dedos Apoacutes testou-se a resistecircncia seca desagregando o solo pressionando com os dedos uma amostra seca do solo Ensaio do Equivalente de Areia

Realizou-se o ensaio de equivalente de areia na mistura do traccedilo na proporccedilatildeo de 10 de cascalho de perfuraccedilatildeo e 90 de areia referente ao total de 34 da mistura mais 1 de filler 20 de brita de 19mm 23 de brita de 125mm e 22 de poacute de pedra

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Ensaio de abrasatildeo Los Angeles conforme NBR NM 51 (2000) O desgaste por abrasatildeo do agregado grauacutedo realizou-se no ensaio de abrasatildeo Los Angeles onde

verificou-se a perda de massa do agregado grauacutedo e verificou-se a aceitabilidade deste a partir deste iacutendice O ensaio foi realizado na brita de 19mm e na brita de 12 mm Ensaio de Adesividade do agregado miuacutedo

O Ensaio de adesividade do agregado miuacutedo foi realizado conforme a norma do DNER ME 079 (1994) realizado na mistura da areia com cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo Ensaio de avaliaccedilatildeo de durabilidade do agregado

O Ensaio de avaliaccedilatildeo de durabilidade do agregado pelo emprego de soluccedilotildees de sulfato de soacutedio ou de magneacutesio foi realizado obedecendo a norma do DNER ME 089 (1994) Ensaio de Marshall realizado conforme DNER-ME 043 (1995)

Realizou-se o teste Marshal na mistura asfaacuteltica de CBUQ substituindo o agregado miuacutedo areia por 10 de cascalho de perfuraccedilatildeo considerando diferentes concentraccedilotildees de material betuminoso CAP 5070 onde foram realizados testes considerando as seguintes concentraccedilotildees de cimento asfaacuteltico de 40 45 50 55 60 de CAP por peso de mistura

O Ensaio de Marshall foi realizado conforme DNER-ME 043 (1995) na preparaccedilatildeo do corpo-de-prova atingindo as temperaturas de mistura e de compactaccedilatildeo O ligante foi aquecido para ser misturado com os agregados Preparou-se trecircs corpos-de-prova de cada dosagem de mistura betuminosa Os agregados foram secos ateacute obterem uma massa constante em estufa de 105 a 110ordmC apoacutes modelaram-se e prensaram-se os corpos de prova para obtenccedilatildeo da fluecircncia e da estabilidade Marshall Resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral

O ensaio de resistecircncia agrave traccedilatildeo por compressatildeo diametral foi realizado atendendo a norma DNIT- ME 136 (2010) Foram aferidas as resistecircncias apenas nos corpos-de-prova com teor de 50 do teor de CAP

Foram realizados ensaios no agregado miuacutedo no agregado grauacutedo no filler no ligante na composiccedilatildeo da mistura conforme paracircmetros estabelecidos na legislaccedilatildeo e nas normas teacutecnicas vigentes Resultados e Discussatildeo Caracterizaccedilatildeo do solo

Entre os componentes existentes na composiccedilatildeo do cascalho de perfuraccedilatildeo que podem afetar no desempenho do concreto asfaacuteltico satildeo identificados o boro caacutedmio caacutelcio chumbo zinco cobre magneacutesio ferro niacutequel potaacutessio zircocircnio soacutedio manganecircs foacutesforo liacutetio cromo baacuterio alumiacutenio salinidade

Nas cinzas da perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo material derivado do cascalho de perfuraccedilatildeo identifica-se na composiccedilatildeo zircocircnio alumiacutenio baacuterio boro caacutedmio caacutelcio chumbo cobre cromo ferro foacutesforo liacutetio magneacutesio manganecircs zinco potaacutessio soacutedio e salinidade

Na mistura do cascalho de perfuraccedilatildeo com a areia nas concentraccedilotildees de 10 e 90 respectivamente observa-se a presenccedila de niacutequel cromo cobre zircocircnio zinco caacutedmio boro soacutedio potaacutessio foacutesforo liacutetio magneacutesio manganecircs mercuacuterio ferro chumbo caacutelcio baacuterio Salinidade em concentraccedilotildees mais baixas que na amostra de cascalho puro

Este resiacuteduo cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos eacute classificado como resiacuteduo classe I por dispor em sua composiccedilatildeo de alguns contaminantes que inviabilizavam a aplicaccedilatildeo direta ao meio ambiente parametrizando os valores encontrados com os valores aceitaacuteveis preconizados em legislaccedilatildeo do oacutergatildeo ambiental brasileiro Anaacutelise Granulomeacutetrica

A Figura 1 apresenta a anaacutelise granulomeacutetrica do cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos sem misturas em areia a 100 sem misturas na cinza do cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos sem mistura e em misturas entre o cascalho e a areia e das cinzas do cascalho com cascalho e areia

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Figura 1 Anaacutelise granulomeacutetrica do agregado miuacutedo

Os percentuais de 50 de cascalho e 50 de areia atendem o preconizado na norma NBR 12948

(1993) nas peneiras de 19 125 e 95mm natildeo atendendo nas peneiras 48 20mm 042 015 e 0075mm demonstrando inapropriaccedilatildeo teacutecnica do uso deste material para fabricaccedilatildeo do CBUQ na faixa de rolamento C O cascalho de perfuraccedilatildeo analisado em concentraccedilatildeo de 100 natildeo demonstra propriedades teacutecnicas para aplicaccedilatildeo direta na fabricaccedilatildeo de CBUQ pois natildeo obteacutem percentual passante apropriado nas peneiras de 20 042 015 e 0075mm

A cinza do cascalho de perfuraccedilatildeo na concentraccedilatildeo de 100 natildeo proporciona viabilidade de uso de forma direta na fabricaccedilatildeo de CBUQ pois natildeo apresenta granulometria adequada nas peneiras de 20 042 e 0075mm A mistura de 30 de cascalho 20 de cinza e 50 de areia apresenta natildeo conformidade na granulometria ensaiada nas peneiras de 48 e 0075mm A mistura de 30 de cascalho e 70 de areia natildeo atende os paracircmetros estabelecidos para a peneira de 48mm Partindo deste princiacutepio se realizou novos ensaios com mistura de 10 de cascalho e 90 de areia inferior ao analisado anteriormente

Lucena et al (2007) em estudos sobre a composiccedilatildeo do cascalho de perfuraccedilatildeo de petroacuteleo realizaram a caracterizaccedilatildeo teacutermica deste resiacuteduo de perfuraccedilatildeo Para a anaacutelise realizaram a caracterizaccedilatildeo teacutermica do resiacuteduo oleoso originaacuterio da perfuraccedilatildeo de poccedilo de petroacuteleo (poccedilo 1-POTI-4-RN localizado em Governador DIX-Sept Rosado - RN - Brasil) Foram realizadas anaacutelise termogravimeacutetrica (TG) anaacutelise teacutermica diferencial (ATD) e difraccedilatildeo de raios-X (DRX) Os principais elementos encontrados - calcita caulinita e quartzo caulinita magnesita e mica verificando viabilidade de inserir este material na mistura asfaacuteltica Os autores sugeriram a substituiccedilatildeo dos materiais tradicionais - agregado miuacutedo (areia) eou filler (cal caulim ou cimento) A incorporaccedilatildeo do resiacuteduo natildeo representaria prejuiacutezo ao desempenho da mistura asfaacuteltica quanto aos paracircmetros de resistecircncia e durabilidade O autor dispotildee que o norteamento sobre a funccedilatildeo (agregado ou filler) e a quantidade indicada para o resiacuteduo seriam os ensaios de misturas asfaacutelticas (Ensaio Marshall Viscosidade e Penetraccedilatildeo) e granulometria (Anaacutelise Granulomeacutetrica) Caacutelculo do moacutedulo de finura No caacutelculo do moacutedulo de finura verifica-se que o cascalho de perfuraccedilatildeo obteacutem 125 e a cinza do cascalho 203 Para a proporccedilatildeo 70 de areia e 30 de cascalho o MF foi de 269 O moacutedulo de finura para a mistura de 10 de cascalho e 90 de areia do rio Jaguaribe- CE resulta 236 enquadrando-se como material adequado para construccedilatildeo civil A anaacutelise referente ao Moacutedulo de finura aponta a possibilidade da utilizaccedilatildeo do cascalho na construccedilatildeo civil conforme constando como aceitaacutevel no manual do DNIT (2006)

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Anaacutelise Qualitativa do solo No teste do tato constata-se que o cascalho de perfuraccedilatildeo se caracteriza como solos macios e

por isso enquadra-se como solos argilosos No teste do corte observa-se que a superfiacutecie de corte estaacute polida enquadrando o solo em comportamento argiloso

No teste de dilatacircncia constata-se que o solo natildeo reage ao teste por ter caracteriacutestica argilosa No teste de resistecircncia seca uma amostra seca do solo demonstra resistecircncia elevada e caraacuteter argiloso Apoacutes os peneiramentos analisando as porcentagens de material retido em determinadas peneiras obteacutem-se que a porcentagem de pedregulho eacute de 19516 porcentagem de areia grossa de 8084 porcentagem de areia meacutedia de 1676 porcentagem de areia fina de 693 e a porcentagem de Silte e Argila de 4771

Considerando-se os teores de oacutexidos de ferro considera-se este solo com baixo teor de oacutexidos de ferro teores lt 80gkg de solo (hipofeacuterrico) Este solo no quesito grupamento textural se enquadra como solo de textura argilosa caracterizando-se como material com teor de argila entre 35 e 60 A distribuiccedilatildeo de cascalhos noacutedulos e concreccedilotildees no perfil refere-se agrave constituiccedilatildeo macroclaacutestica do material componente do solo Eacute caracteriacutestica distintiva em funccedilatildeo da proporccedilatildeo de cascalhos (2mm a 2cm) em relaccedilatildeo agrave terra fina (fraccedilatildeo menor que 2mm)

Conforme EMBRAPA (2006) este solo no quesito grupamento textural se enquadra como solo de textura argilosa que se caracteriza como material com teor de argila entre 35 e 60 Ensaio do Equivalente de Areia

No ensaio de equivalente de areia conforme DNER ME 054 (1997) realizado na mistura obtive-se o resultado apresentado na Tabela 2 Tabela 2 Equivalente em areia na mistura do traccedilo do CBUQ

Amostra Equivalente em areia da amostra Equivalente em areia do solo 1 6884

6937 2 6989

O ensaio de equivalente de areia realizado na mistura atende satisfatoriamente os paracircmetros

estabelecidos pela legislaccedilatildeo e normas vigentes Ensaio de abrasatildeo Los Angeles conforme NBR NM 51 (2000)

Verifica-se aceitabilidade no ensaio realizado na brita de 19mm para fabricaccedilatildeo do traccedilo pois a perda superficial por abrasatildeo foi inferior a 50 limite de perda estabelecido pela norma do DNER para este ensaio

Observa-se que haacute uma perda de massa de 3750 na brita de 12mm tornando aceitaacutevel diante a legislaccedilatildeo do DNER deste material no uso da fabricaccedilatildeo do concreto asfaacuteltico Ensaio de Adesividade do agregado miuacutedo

Observa-se que a adesividade do agregado miuacutedo eacute satisfatoacuteria nesta mistura de areia com cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos por natildeo haver deslocamento total ou parcial da peliacutecula Ensaio de avaliaccedilatildeo de durabilidade do agregado

No ensaio de avaliaccedilatildeo de durabilidade do agregado afere-se que o percentual de perda verificado no agregado eacute de 037 sendo inferior ao paracircmetro da norma que estabelece 12 como limite Ensaio de Marshall realizado conforme DNER-ME 043 (1995)

O aquecimento do ligante garantiu uma viscosidade de 170 +-20 cSt ou 85 +-10 sSF para o cimento asfaacuteltico Na mistura a temperatura de compactaccedilatildeo do ligante apresentou uma viscosidade de 280 +-30 cSt ou 140 +-15 sSF para o cimento asfaacuteltico

Os valores obtidos no ensaio os principais valores do percentual de ligante na mistura a densidade aparente o percentual de vazios o percentual de vazios do agregado mineral a relaccedilatildeo betume vazios e a fluecircncia estatildeo dispostos na Tabela 3

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Tabela 3 Teste Marshall

NS- Natildeo Satisfatoacuterio

Conforme Askeland (1998) a estrutura de um material pode ser examinada em quatro niacuteveis

estrutura atocircmica arranjo dos aacutetomos microestrutura e macroestrutura no entanto este trabalho limita-se a macroestrutura A estrutura atocircmica exerce influecircncia direta na forma que os aacutetomos se unem entre si A partir desta compreensatildeo classifica-se os materiais podendo obter conclusotildees em relaccedilatildeo agraves propriedades mecacircnicas e o comportamento fiacutesico dos materiais ceracircmicos

Verifica-se que o teor de vazios da mistura aumenta devido os maiores valores do teor de CAP Para o corpo de prova demonstrar desempenho satisfatoacuterio conforme os paracircmetros teacutecnicos faz-se necessaacuterio o atendimento de todos os requisitos apresentados na legislaccedilatildeo

Observa-se que o teor de vazios diminui com o aumento da concentraccedilatildeo de CAP na mistura onde apenas nos teores 45 e 50 atendem os paracircmetros previstos na norma do DNER- ME 043 (1995) considerando que estes devem estar entre 30 e 50

Zhang et al (2017) verificou a influecircncia das caracteriacutesticas de micro morfologia e estrutura porosa do asfalto sulfonado nas propriedades mecacircnicas e na microestrutura da pasta de cimento de poccedilos de petroacuteleo onde analisou o comportamento de propagaccedilatildeo de trinca de espeacutecimes fraturados de ensaios mecacircnicos e constatou que o percentual de asfalto sulfonado influencia diretamente nas resistecircncias a traccedilatildeo e que sofre influecircncia do percentual de ligante e do tempo de cura sendo o aumento da resistecircncia evidente com o passar do tempo e a minoraccedilatildeo da resistecircncia com o aumento dos percentuais de ligantes adicionados

Afere-se que o paracircmetro percentual de vazios do agregado mineral VAM atende quando o percentual de ligante eacute adicionado a 50 55 e 60 pois apresenta valor maior que 15 nos ensaios e atende a norma do DNER- ME 043 (1995) sendo que o teor oacutetimo de asfalto adicionado conforme DNER-ME 05394 deve estar compreendido entre 470 e 530 Na praacutetica quando este teor natildeo eacute satisfeito acrescenta-se o ligante do tipo DOP para diminuir o iacutendice de vazios o que onera o valor do CBUQ Este iacutendice influencia diretamente nas resistecircncias a traccedilatildeo diametral e a compressatildeo (DNIT 031 2004)

Zoorob e Suparma (2000) analisaram a concepccedilatildeo e investigaccedilatildeo laboratorial das propriedades do betatildeo asfaacuteltico de classificaccedilatildeo contiacutenua contendo substituiccedilatildeo de agregados plaacutesticos reciclados (Plastiphalt) Resiacuteduos de plaacutesticos reciclados predominantemente compostos de polietileno de baixa densidade (PEBD) foram usados em misturas betuminosas substituindo agregados minerais em tamanho igual Os resultados obtidos nesta investigaccedilatildeo indicam que no mesmo conteuacutedo de ar vazio a mistura de Plastiphalt compactada tem menor densidade do que a do mix de controle convencional O uso do PEBD em substituiccedilatildeo parcial de agregados resulta em um aumento de 250 no valor de estabilidade (forccedila) de Marshall e Valor quociente de Marshall

A Relaccedilatildeo Betume Vazios (RBV) deve aparecer na mistura com teores entre 75 e 82 segundo a norma do DNER-ME 043 (1995) nos ensaios realizados constata-se que apenas na concentraccedilatildeo de 50 estes iacutendices foram atendidos conforme observa-se na Tabela 3 Conforme o resultado observa-se que torna o concreto asfaacuteltico viaacutevel tecnicamente pois o teor de CAP atende o limite estabelecido

CP Nordm Ligante

() Vol

(cmsup3) Dens

Aparente

Vazios 3 a 5 ()

Vazios ()

ge 15 VAM

() RBV 75

e 82 RBV

Estab ge 500

Estab (N) Fluecircncia

20 e 45

Fluecircncia

1 400 5130 2316 598 1498 6010 834 245 2 400 5130 2318 589 1490 6047 846 240 3 400 5122 2319 583 1485 6073 816 243

Meacutedia 2318 NS 590 NS 1491 NS 6043 Ok 832 Ok 243 4 450 5084 2332 464 1483 6874 915 300 5 450 5077 2331 330 1349 7555 914 301 6 450 5085 2333 459 1479 6896 876 295

Meacutedia 2332 Ok 418 NS 1437 NS 7108 Ok 902 Ok 299 7 500 5051 2338 369 1505 7547 964 367 8 500 5060 2338 371 1507 7539 993 344 9 500 5080 2339 368 1505 7552 954 350

Meacutedia 2338 Ok 369 Ok 1506 Ok 7546 Ok 970 Ok 354 10 550 5070 2347 261 1515 8279 896 450 11 550 5071 2349 254 1509 8319 907 446 12 550 5083 2348 259 1514 8290 915 430

Meacutedia 2348 NS 258 Ok 1513 NS 8296 Ok 906 Ok 442 13 600 5083 2341 245 1610 8477 841 509 14 600 5081 2340 250 1614 8453 818 499 15 600 5101 2335 271 1632 8342 827 493

Meacutedia 2339 NS 255 Ok 1619 NS 8424 Ok 829 NS 500

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pelo oacutergatildeo regulador e este teor ainda representa economia para a fabricaccedilatildeo do traccedilo proposto pois o componente de maior valor econocircmico do CBUQ eacute o cimento asfaacuteltico de petroacuteleo

Na estabilidade Marshal corrigida (Tabela 3) verifica-se a resistecircncia que a compressatildeo do CBUQ comporta-se satisfatoriamente em todos os ensaios realizados diante de todos os percentuais estudados atendendo a norma do DNER-ME 043 (1995) onde do ponto de vista de resistecircncia a compressatildeo diametral qualquer iacutendice adotado seria satisfatoacuterio e do ponto de vista econocircmico viabiliza o traccedilo proposto

Observa-se que com o aumento da implementaccedilatildeo do teor de concreto asfaacuteltico a fluecircncia aumenta sendo que na concentraccedilatildeo do teor de CAP 60 esta natildeo atende os paracircmetros normatizados pois a fluecircncia deve estar entre 20 e 45 para atender a norma do DNER-ME 043 (1995) A fluecircncia natildeo se apresenta satisfatoacuteria na concentraccedilatildeo de 60 de teor de CAP mostrando desempenho adequado nas demais concentraccedilotildees tornando o traccedilo estudado tecnicamente e economicamente viaacutevel e possibilitando resistecircncia a compressatildeo adequada para o concreto asfaacuteltico

Ahmedzadea e Sengoz (2009) avaliaram o uso do agregado grosso de escoacuteria de aciaria em concreto betuminoso de mistura quente A influecircncias da utilizaccedilatildeo de escoacuteria de accedilo como agregado grauacutedo sobre as propriedades do asfalto misturado a quente contendo dois tipos de cimento asfaacuteltico AC-5 AC-10 e agregados grauacutedos de calcaacuterio escoacuteria de accedilo foram usadas para preparar testes de amostragem de Marshall e para determinar o teor oacutetimo de betume Foram analisadas caracteriacutesticas mecacircnicas por testes de estabilidade de Marshall moacutedulo de rigidez de traccedilatildeo indireta rigidez de fluecircncia e resistecircncia indireta agrave traccedilatildeo Verifica-se que a escoacuteria de accedilo utilizada como agregado grauacutedo melhora propriedades mecacircnicas das misturas asfaacutelticas e demonstram que a condutividade eleacutetrica das misturas de escoacuteria de accedilo foi melhor que a das misturas de calcaacuterio

O CBUQ eacute altamente utilizado em vias de traacutefegos intensos por causa da elevada ligaccedilatildeo covalente realizada entre o siliacutecio e o carbono quando exposto a altas temperaturas A partir disto Askeland (1998) dispotildee que ao incrementar a temperatura normalmente existe uma reduccedilatildeo de resistecircncia de um material No entanto alguns compostos como carbono-carbono as ligas especiais e os materiais ceracircmicos refletem excelentes propriedades a elevadas temperaturas O concreto asfaacuteltico por ser rico em composto de carbono e realizar ligaccedilatildeo covalente com os silicatos representa o aumento da resistecircncia com o incremento da temperatura pois adquire propriedades referentes a resistecircncias a uma determinada temperatura tornando-se superior as do concreto asfaacuteltico confeccionado a frio Por este motivo o CBUQ eacute mais indicado para locais com traacutefego elevado do que o concreto asfaacuteltico fabricado a frio

Arauacutejo et al (2018) avaliaram a resistecircncia agrave compressatildeo do concreto aditivado com borra oleosa de petroacuteleo Estes Resiacuteduos carbonosos ricos em petroacuteleo foram adicionados na fabricaccedilatildeo de concreto buscando aumentar a resistecircncia agrave compressatildeo e verificaram que dependendo das condiccedilotildees de uso os Poliacutemeros de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos conhecidos como PAHs tiveram ampla aplicaccedilatildeo principalmente pela facilidade de aplicaccedilatildeo e bom desempenho com baixo custo Os principais benefiacutecios obtidos com as adiccedilotildees especiacuteficas satildeo em termos de aspectos ambientais pois quando satildeo adicionados resiacuteduos industriais impede que o material seja liberado no meio ambiente sem qualquer finalidade beneacutefica entre os principais resultados encontrados verificou-se a substituiccedilatildeo parcial do cimento reduzindo seu consumo e consequentemente o custo do concreto Resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral

A resistecircncia a traccedilatildeo diametral demonstra satisfatoriedade teacutecnica Ao testar os corpos-de-prova verifica-se que a meacutedia de resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral obtida de 068 Mpa atendendo o estabelecido na norma conforme Figura 2

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Figura 2 Ensaio de resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral

O teor de 50 de CAP demonstra-se satisfatoacuterio para a confecccedilatildeo do CBUQ utilizando cascalho

de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo pois a viscosidade do cimento asfaacuteltico sob a influecircncia das caracteriacutesticas de micro morfologia e estrutura porosa do asfalto relacionando com as propriedades mecacircnicas e na microestrutura da pasta de cimento onde o comportamento de ensaios mecacircnicos e constata-se que o percentual de asfalto sulfonado influencia diretamente nas resistecircncias a traccedilatildeo

Perez e Pasandin (2017) verificaram a resistecircncia agrave fadiga da fabricaccedilatildeo de concretos utilizando agregados reciclados onde as misturas foram fabricadas com o teor ideal de betume usando dois tipos de betume um betume de penetraccedilatildeo B3550 e um betume residual modificado com 10 de BC3550 residual Verificou-se que o desempenho de fadiga da mistura quente de asfalto usando agregados de concreto reciclado aumentou na medida que a resistecircncia agrave fadiga do asfalto de mistura a quente tambeacutem aumenta A fissuraccedilatildeo por fadiga eacute um dos principais modos de falha do asfalto A investigaccedilatildeo verificou efeito beneacutefico na vida de fadiga da incorporaccedilatildeo de agregado reciclado

A Tabela 4 dispotildee da parametrizaccedilatildeo do projeto com todos os ensaios previstos e executados atendendo a legislaccedilatildeo de fabricaccedilatildeo do CBUQ Tabela 4 Parametrizaccedilatildeo do projeto CBUQ utilizando cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo

Resultados da Dosagem Obtido Miacutenimo Maacuteximo Teor Oacutetimo De Asfalto Adicionado DNER-ME 05394 () 500 470 530

Teor De Vazios () 369 300 500 Vazios Do Agregado Mineral () 1506 ge 15 -

Relaccedilatildeo BetumeVazios () 7546 7500 8200 Estabilidade Marshall DNER-ME 04395 (N) 970 ge 500 -

Fluecircncia DNER-ME 04395 (mm) 354 2 45 Relaccedilatildeo FillerBetume () 078 06 16

Equivalente De Areia DNER-ME05494() 6937 ge 55 Abrasatildeo Los Angeles DNER-ME03594() 3580 le 50 Iacutendice De Forma DNER-ME08694() 078 ge 05

Durabilidade Frente Ao Sulfato De Soacutedio DNER-ME 08994() 037 le 12 Resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral 25ordmC

DNIT -ME 1362010 068 06 a 12 Mpa

Qu et al (2018) relatam que com o avanccedilo da tecnologia comprovou-se que as propriedades

microscoacutepicas do asfalto podem ser aferidas a partir da simulaccedilatildeo de dinacircmica molecular (MD) verificando a importacircncia do estudo uma vez que o asfalto tem sido amplamente utilizado no mundo Destacou entre os principais componentes do pavimento asfaacuteltico o aglutinante de asfalto que eacute crucial para o desempenho do serviccedilo e para a vida na estrada usando a estrutura molecular do aglutinante de asfalto e agregado a energia de interaccedilatildeo entre eles pode ser caracterizada Saber-se que o mineral agregado influencia o trabalho de adesatildeo tambeacutem eacute usado para explorar a influecircncia da aacutegua no comportamento de adesatildeo a partir de uma micro perspectiva

060

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067

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069

Mp

a

MEacuteDIA

CP Nordm

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Observa -se que o teor de ligante CAP 5070 para a composiccedilatildeo oacutetima da mistura de CBUQ 50 atende a norma do DNER 053 (1994) onde eacute estabelecido que este deve se apresentar entre 470 e 530 garantindo as estabilidades e resistecircncias necessaacuterias para as camadas de rolamento Conclusatildeo

Observou-se que inserindo o iacutendice de 10 em substituiccedilatildeo parcial do agregado miuacutedo areia este apresentou viabilidade teacutecnica para o uso em camadas de rolamento de asfalto faixa C atendendo paracircmetros teacutecnicos da legislaccedilatildeo vigente e obedecendo criteacuterios ambientais

Verificou-se que a implementaccedilatildeo de valores superiores a 10 de cascalho na mistura natildeo apresentaram caracteriacutesticas tecnicamente satisfatoacuterias que a aplicaccedilatildeo na mistura natildeo atendeu as faixas de percentuais retidos e passantes nas peneiras

Verificou-se a impossibilidade de utilizar o agregado miuacutedo areia com altos teores de argila pois estes afetam diretamente nas resistecircncias do concreto asfaacuteltico confeccionado Motivo este que inviabilizou a implementaccedilatildeo de teores maiores de cascalho de perfuraccedilatildeo de petroacuteleo ao CBUQ

Nos ensaios de resistecircncia a compressatildeo Marshall verificou-se um ganho econocircmico na implementaccedilatildeo do cascalho ao concreto asfaacuteltico Verificou-se a aplicabilidade de menores teores de concreto asfaacuteltico para obtenccedilatildeo de resistecircncias satisfatoacuterias atendida em todos os percentuais propostos para o uso do CAP

Constatou-se que a aplicaccedilatildeo deste material na confecccedilatildeo de concreto betuminoso usinado a quente foi favoraacutevel e agrega valor teacutecnico econocircmico e ambiental ao CBUQ Referecircncias ARAUJO A S CORIOLANO A C F BANDEIRA R A F DELGADO R C O B Preparation and compressive strength evaluation of concrete containing oil sludge as additive Materials Science Forum v930 p148-152 2018 ASKELAND D R Ciencia e ingenieriacutea de los materiales 3 Edicion Thomson Editores Universidade de Missouri Rolla 1998 Disponiacutevel em lthttpsarchiveorgstreamASKELANDDONALDRCienciaEIngenieriaDeLosMateriales33EdSpanish1999ASKELAND2C+DONALD+R-Ciencia+e+IngenierC3ADa++de+los+Materiales+283C2AA+ed29++Spanish+28199929_djvutxtgt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 12052 Solo ou agregado miuacutedo ndash Determinaccedilatildeo do equivalente de areia ndash Meacutetodo de ensaio Rio de Janeiro 1992 Disponiacutevel em httpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=5143 Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 12948 Materiais para concreto betuminoso usinado a quente Rio de Janeiro 1993 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=3723gt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR NM 51 Agregado grauacutedo ndash Ensaio de abrasatildeo Los Angeles Rio de Janeiro 2001 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=3038gt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas e Teacutecnicas NBR 10004 Resiacuteduos soacutelidos - classificaccedilatildeo Rio de Janeiro 2004 Disponiacutevel em httpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=936 Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 7809 Determinaccedilatildeo do iacutendice de forma pelo meacutetodo do paquiacutemetro- meacutetodo de ensaio Rio de Janeiro 2006 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=79835gt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 7181 Solo-anaacutelise granulomeacutetrica Rio de Janeiro 2016 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=361658gt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 12583 Agregado grauacutedo - Determinaccedilatildeo da adesividade ao ligante betuminoso Rio de Janeiro 2017 Disponiacutevel em httpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=3279 Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 12584 Agregado miuacutedo - Determinaccedilatildeo da adesividade ao ligante betuminoso Rio de Janeiro 2017 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=3271 Acesso em fevereiro 2019

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ASTM Standards and Test Methods C88-13 Standard test method for soundness of aggregates by use of sodium sulfate or magnesium sulfate ASTM International West Conshohocken PA 2013 Disponiacutevel em lthttpswwwastmorgDATABASECARTHISTORICALC88-13htmgt Acesso em fevereiro 2019 ASTM Standards and Test Methods D3381D3381M-13 Standard specification for viscosity-graded asphalt cement for use in pavement construction ASTM International West Conshohocken PA 2013 Disponiacutevel em lthttpswwwastmorgStandardsD3381htmgt Acesso em fevereiro 2019 AHMEDZADEA P SENGOZ B Evaluation of steel slag coarse aggregate in hot mix asphalt concrete Journal of Hazardous Materials v165 p300ndash305 2009 BANDEIRA R A F CORIOLANO A C F ARAUacuteJO A S SOUSA JUNIOR A M Efeitos de temperatura em concreto convencional e fabricado com aditivo de borra oleosa de petroacuteleo RUNPETRO v5 n1 p32-39 2017 DER Departamento de Estradas de Rodagem Especificaccedilatildeo teacutecnica Concreto asfaacuteltico ET-DE-P00027 Satildeo Paulo 2005 DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem DNER-ME 053 Misturas betuminosas ndash percentagem de betume Rio de Janeiro1994 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-medner-me053-94pdfviewgt Acesso em fevereiro 2019 DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Meacutetodo de Ensaio - ME 079 ndash agregado- adesividade a ligante betuminoso1994 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-medner-me079-94pdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Meacutetodo de Ensaio - ME 089 ndash agregados Avaliaccedilatildeo da durabilidade pelo emprego da soluccedilatildeo de sulfato de soacutedio ou de magneacutesio 1994 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-medner-me089-94pdfviewgt Acesso em fevereiro 2019 DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Meacutetodo de Ensaio - ME 054 ndash Equivalente de areia Rio de Janeiro 1997 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-medner-me054-97pdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNER Departamento Nacional de Estradas e Rodagens Especificaccedilatildeo de serviccedilo ndash ES 043 DNIT ndash misturas betuminosas a quente- ensaio Marshall Rio de Janeiro 2006 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-memetodo-de-ensaio-megt Acesso em fevereiro 2019 DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes DNIT-ME 136- Misturas betuminosas ndash determinaccedilatildeo da resistecircncia agrave traccedilatildeo por compressatildeo diametral 2010 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-mednit136_2010_mepdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Manual de pavimentaccedilatildeo Rio de Janeiro2006 Disponiacutevel em lthttpwww1dnitgovbrarquivos_internetipripr_newmanuaisManual20de20PavimentaE7E3o_051206pdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Manual de implantaccedilatildeo baacutesica Rio de Janeiro DNIT 2010 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaismanuaisdocumentos742_manual_de_implantacao_basicapdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Norma DNIT 031 2004- ES Pavimentos flexiacuteveis Concreto asfaacuteltico Especificaccedilatildeo de serviccedilo Rio de Janeiro 2006 Disponiacutevel em lthttpwww1dnitgovbrarquivos_internetipripr_newnormasdnit031_2004_espdfgt Acesso em janeiro de 2019 EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria Centro Nacional de Pesquisa de Solos (Rio de Janeiro RJ) Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2 ed Rio de Janeiro EMBRAPA-SPI 2006 Disponiacutevel em httpswwwembrapabrsolossibcsclassificacao-de-solos Acesso em fevereiro 2019 FIALHO P F Cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo e gaacutes Estudo do potencial de aplicaccedilatildeo em concreto Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Civil) Centro Tecnoloacutegico Universidade Federal do Espiacuterito Santo Vitoacuteria 2012 FUSCO P B Tecnologia do concreto estrutural toacutepicos aplicados 1 ed Satildeo Paulo Pini 2008 KANDHAL P S Waste Materials in Hot Mix Asphalt - An Overview Use of Waste Materials in Hot-Mix Asphalt STM STP 1193 H Fred Waller Ed American Society for Testing and Materials Philadelphia 1993

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LUCENA A E F L RODRIGUES J K G FERREIRA H C LUCENA L C F L LUCENA L F L Caracterizaccedilatildeo teacutermica de resiacuteduos de perfuraccedilatildeo Onshore In Congresso Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento em Petroacuteleo e Gaacutes - PDPETRO 4 2007 Campinas AnaisCampinas 2007 MORAES M A Estudo geoquiacutemico ecotoxicoloacutegico do sedimento nas proximidades de um poccedilo de perfuraccedilatildeo na Bacia de Campos Rio de Janeiro 2018 Disponiacutevel em lthttpsappuffbrriuffhandle15746gt Acesso em fevereiro 2019 PEREZ I PASANDIN A R Fatigue performance of bituminous mixtures made with recycled concrete aggregates and wast tire rubber Construction and Building Materials v157 p26 2017 QU X WANG D WANG L HUANG Y HOU Y OESER M The state-of-the-art review on molecular dynamics simulation of asphalt binder Advances in Civil Engineering v2018 p1-14 2018 THOMAS J E (Org) Fundamentos de Engenharia de Petroacuteleo Editora Interciecircncia Ltda 2ordf ediccedilatildeo 2001 271p US EPA United States Environmental Protection Agency Method 7470A (SW-846) Mercury in Liquid Waste (Manual Cold-Vapor Technique) Revision 1 Washington DC 1994 Disponiacutevel em lthttpswwwepagovhomeland-security-researchepa-method-7470a-sw-846-mercury-liquid-wastes-manual-cold-vapor-techniquegt Acesso em fevereiro 2019 US EPA United States Environmental Protection Agency Method 6010 Inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry Washington DC December 1996 Disponiacutevel em lthttpswwwepagovsitesproductionfiles2015-07documentsepa-6010cpdfgt Acesso em fevereiro 2019 US EPA United States Environmental Protection Agency Method 7471B Mercury in Liquid Waste (Manual Cold-Vapor Technique) Revision 1 Washington DC 2007 Disponiacutevel em lthttpswwwepagovhomeland-security-researchepa-method-7471b-sw-846-mercury-solid-or-semisolid-wastes-manual-coldgt Acesso em fevereiro 2019 US EPA United States Environmental Protection Agency Method 8015C nonhalogenated organics by gas chromatography Washington DC 2007 Disponiacutevel em httpswwwepagovsitesproductionfiles2015-12documents8015cpdf Acesso em fevereiro 2019 ZHANG C SONG Y WANG W GUO X LI H The influence of sulfonated asphalt on the mechanical properties and microstructure of oil well cement paste Construction and Building Materials v132 p438ndash445 2017 ZOOROB S SUPARMA L B Laboratory design and investigation of the properties of continuously graded Asphaltic concrete containing recycled plastics aggregate replacement (Plastiphalt) Cement amp Concrete Composites v22 p233-242 2000

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Seccedilatildeo Agronomia

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Capiacutetulo 5

AVALIACcedilAtildeO DOS PARAcircMETROS DE QUALIDADE DE LEITES UHT INTEGRAL

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1 Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2

Newton Carlos Santos3 Sacircmela Leal Barros4

Amanda Priscila Silva Nascimento5 Mylena Olga Pessoa Melo6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande-PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III BananeirasndashPB victor_herberthotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina GrandendashPB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Engenheira de Alimentos Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEALICampus Campina

Grande ndash PB mylenaopmgmailcom

Introduccedilatildeo A agroinduacutestria eacute um setor produtivo dinacircmico que possui diversos desafios dentre os quais

pode-se observar a necessidade de atender as demandas relacionadas a quantidade qualidade e inovaccedilatildeo tecnoloacutegica para a produccedilatildeo de alimentos De acordo com Rodrigues (2013) o cenaacuterio mundial reflete uma busca por alimentos saudaacuteveis com o objetivo de proporcionar uma melhor qualidade de vida para a populaccedilatildeo atraveacutes de uma dieta mais balanceada proporcionando assim um aumento no consumo de leite e derivados laacutecteos

A qualidade do leite consumido no paiacutes eacute uma constante preocupaccedilatildeo para sauacutede puacuteblica e induacutestria Pois de acordo dados da Secretaria de Vigilacircncia em Sauacutede no Brasil entre os anos de 2000 e 2011 foram notificados 8663 surtos de doenccedilas transmitidas por alimentos acometendo 163425 e levando 112 pessoas a oacutebito Com o objetivo de minimizar o problema descrito o Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) publicou no Diaacuterio Oficial da Uniatildeo de 29 de dezembro de 2011 a Instruccedilatildeo Normativa nordm 62 (IN 62) que regulamenta o padratildeo de produccedilatildeo identidade e qualidade do leite incluindo manejo de ordenha resfriamento na propriedade transporte a granel paracircmetros fiacutesico-quiacutemicos microbioloacutegicos e contagem de ceacutelulas somaacuteticas o que aumentou o niacutevel de exigecircncia nas propriedades e nas induacutestrias (BRASIL 2011)

Segundo dados da Confederaccedilatildeo Nacional da Agricultura o Brasil eacute o sexto maior produtor de leite do mundo produzindo em torno de 27 bilhotildees de litros de leite ao ano (CNA 2008) A produccedilatildeo de leite no Brasil eacute realizada em toda sua extensatildeo territorial possui grande importacircncia econocircmica e social e se apresentada em diversos niacuteveis de organizaccedilatildeo desde a agricultura familiar atraveacutes de pequenas cooperativas que dispotildeem de poucos recursos ateacute em propriedades que possuem grande niacutevel tecnoloacutegico Um dos fatores que impedem o paiacutes de atingir mercados externos mais exigentes eacute a qualidade questionaacutevel do produto laacutecteo brasileiro devido agraves limitaccedilotildees tecnoloacutegicas relacionadas agrave falta de estabilidade teacutermica que tecircm dificultado a melhoria da qualidade de produtos laacutecteos e o aumento da vida de prateleira (WILLERS et al 2014 SANTOS et al 2018)

De acordo com Silva (2012) diversos fatores influenciam para que o leite produzido no Brasil natildeo possua boa qualidade microbioloacutegica e fiacutesico-quiacutemica Dentre os quais se se destacam O fato de que grande parte do leite produzido eacute oriunda de diversos pequenos produtores rurais que sem orientaccedilatildeo teacutecnica adequada manteacutem sua criaccedilatildeo com baixa produtividade e susceptiacuteveis a doenccedilas A falta de capacitaccedilatildeo teacutecnica que muitas vezes implica em problemas higiecircnico-sanitaacuterios A limitada condiccedilatildeo financeira dos pequenos produtores de leite que impossibilita que sejam efetuados os investimentos necessaacuterios para a compra de insumos equipamentos maquinaacuterios e utensiacutelios levando esses produtores a natildeo conseguirem adequar-se agraves novas normas de produccedilatildeo de leite como as descritas na IN51 ndash Instruccedilatildeo Normativa de nuacutemero 51 do Ministeacuterio de Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) Fiscalizaccedilatildeo pelos oacutergatildeos reguladores insuficientes para atender a toda cadeia produtiva

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Havendo por esse motivo um descontrole no padratildeo de qualidade do leite produzido o que leva ao aumento da comercializaccedilatildeo desse leite no mercado informal e consequentemente fora da fiscalizaccedilatildeo

A pasteurizaccedilatildeo eacute um tratamento teacutermico utilizado com o objetivo de se reduzir a quantidade de microrganismos deteriorantes e patoloacutegicos Classifica-se de acordo com a temperatura utilizada e o tempo de residecircncia do produto no pasteurizador como a pasteurizaccedilatildeo lenta (LTLT ldquoLow Temperature Long Timerdquo 63degC30min) raacutepida (HTST ldquoHigh Temperature and Short Timerdquo 75-120degC15 seg) ou muito raacutepida (UHT ldquoUltra Hight Temperaturerdquo 135degC4 seg) Dentre os processos citados a ultra pasteurizaccedilatildeo desempenha maior valor comercial devido a sua extensa vida de prateleira e armazenamento em temperatura ambiente (RODAS et al 2014)

O leite UHT possui grande estabilidade pois satildeo associadas ao seu processamento as tecnologias de ultra pasteurizaccedilatildeo e o envase asseacuteptico em embalagens longa vida com a retirada do ar durante o fechamento da embalagem garantindo ao leite UHT a preservaccedilatildeo de suas propriedades organoleacutepticas e nutritivas sem a necessidade da utilizaccedilatildeo de conservantes e de refrigeraccedilatildeo facilitando o processo de transporte e armazenamento Estas vantagens existentes na utilizaccedilatildeo do processo de ultra pasteurizaccedilatildeo provocaram nos uacuteltimos anos uma reduccedilatildeo significativa no consumo de leite pasteurizado em virtude do aumento do consumo do leite longa vida UHT (LUIZ et al 2010 OLIVEIRA et al 2015)

O leite eacute o produto oriundo de ordenha completa ininterrupta em condiccedilotildees de higiene de animais sadios bem alimentados e descansados sua composiccedilatildeo eacute complexa e pode apresentar variaccedilatildeo devido a fatores como a raccedila alimentaccedilatildeo idade nuacutemero de pariccedilotildees e tempo de lactaccedilatildeo do animal aleacutem de variaccedilotildees climaacuteticas e ateacute devido ao tratamento no qual o mesmo eacute submetido (BRASIL 2008 ABRANTES et al 2014)

O leite eacute um alimento bem aceito pelo consumidor por ser saboroso e extremamente completo nutricionalmente Tendo como composiccedilatildeo percentual meacutedia 87 de aacutegua 44 de gordura 46 de lactose 33 de caseiacutena e proteiacutenas do soro 07 de minerais 017 de sais e 013 de vitaminas e enzimas Eacute essencial ao crescimento e ao desenvolvimento neonatal ajudando o organismo a fortalecer e criar mecanismos de proteccedilatildeo contra doenccedilas e infecccedilotildees Contudo a composiccedilatildeo a cor e o sabor do leite variam de acordo com a espeacutecie leiteira a raccedila idade e dieta do animal bem como o estaacutedio de lactaccedilatildeo nuacutemero de pariccedilotildees sanidade sistema de exploraccedilatildeo ambiente fiacutesico e estaccedilatildeo do ano (COUNCIL 2002 FAO 2016)

Estatildeo presentes na composiccedilatildeo do leite diversas vitaminas conhecidas tais como as lipossoluacuteveis (vitaminas A D E e K) e as hidrossoluacuteveis (B1 B2 B6 B12 aacutecido pantotecircnico niacina e vitamina C) Contudo apoacutes o tratamento teacutermico vaacuterias dessas vitaminas satildeo perdidas degradadas principalmente a vitamina C Por essas razotildees as induacutestrias laacutecteas adicionam em alguns dos seus leites beneficiados e produtos derivados diversos tipos de vitaminas com o intuito de devolver ao leite esse conteuacutedo nutricional tatildeo importante Com relaccedilatildeo aos sais minerais no leite existem em quantidades significativas foacutesforo cloro soacutedio caacutelcio potaacutessio e magneacutesio Aleacutem de apresentar em menor quantidade o ferro alumiacutenio zinco e manganecircs Os sais minerais ocorrem nos leites solubilizados ou agregados a outros componentes do leite como por exemplo as proteiacutenas (caacutelcio e foacutesforo associados agrave caseiacutena) estabilizando-as (SILVA et al 2012)

O Leite UHT eacute assim denominado devido ao tratamento teacutermico aplicado que consiste na utilizaccedilatildeo de ultra alta temperatura durante um curto periacuteodo de tempo e posteriormente resfriada em baixas temperaturas Pode ser classificado como integral semidesnatado ou desnatado de acordo com o percentual de gordura presente em sua composiccedilatildeo centesimal A legislaccedilatildeo brasileira estabelece que o leite desnatado deve conter no miacutenimo 3 de gordura (DALPIAZ amp PINTO 2016)

A legislaccedilatildeo brasileira atraveacutes da IN 51 estabelece que o leite UHT deve passar por processo de fluxo contiacutenuo a temperatura de 130-150degC durante um intervalo de tempo de 2-4 segundos e imediatamente resfriado agrave temperatura inferior a 32degC sendo envasado sob condiccedilotildees asseacutepticas em embalagens esteacutereis e hermeticamente fechadas

O controle de qualidade tem como objetivo avaliar a integridade e as condiccedilotildees sanitaacuterias aplicadas durante o processo produtivo O leite fluiacutedo deve apresentar aspecto de liacutequido opaco sem grumos coaacutegulos floacuteculos ou mucosidade e a camada de gordura natildeo deve ser filante deve ter cor branca ou levemente amarelada e odor e sabor caracteriacutesticos devendo estar ausentes de neutralizantes de acidez e reconstituintes de densidade e estabilidade ao etanol (68) (RODAS et al 2014)

A acidez eacute uma das determinaccedilotildees mais usadas no controle de qualidade de leite e derivados e pode apresentar atraveacutes das provas de acidez Dornic determinaccedilatildeo de pH e estabilidade ao aacutelcool Estes

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testes tecircm sido utilizados com o objetivo de detectar aumentos na concentraccedilatildeo de aacutecido laacutectico e estabilidade ao calor e consequentemente podem dimensionar a qualidade microbioloacutegica do produto O uso de diferentes concentraccedilotildees de aacutelcool deve ser avaliado cada caso em particular em funccedilatildeo do tipo de produto a ser fabricado e dos sistemas de produccedilatildeo (LUIZ et al 2010)

A lactose eacute um componente abundante no leite variando de 40 a 50 gL Possui sabor doce mas tem baixo poder adoccedilante se comparado a outros accediluacutecares e possui baixa solubilidade No leite seu sabor eacute inibido pela caseiacutena A lactose eacute altamente higroscoacutepica possibilitando a formaccedilatildeo de cristalizaccedilatildeo em derivados laacutecteos que pode caracterizar defeito em produtos desidratados congelados e concentrados agrave base de leite Na induacutestria de alimentos a lactose pode ser utilizada em alimentos infantis sopas produtos caacuterneos achocolatados e outros produtos que requerem baixo poder adoccedilante e potencializaccedilatildeo de aromas (KOBLITZ 2011)

Haacute diversos benefiacutecios que a Lactose proporciona ao consumidor como a possibilidade de melhorar a absorccedilatildeo do caacutelcio no organismo humano devido a reduccedilatildeo do pH intestinal que favorece a solubilidade e dispotildee de compostos de caacutelcio constituiacutedos para absorccedilatildeo Aleacutem de ser considerada como uma fonte de energia em consequecircncia de sua lenta absorccedilatildeo no organismo Tambeacutem se supotildeem que a lactose natildeo proporcione a formaccedilatildeo de placas dentaacuterias como os demais accediluacutecares e pode ser consumida por diabeacuteticos em pequena quantidade Poreacutem para que seja possiacutevel a sua digestatildeo no organismo eacute necessaacuterio que este dissacariacutedeo seja reduzido a monossacariacutedeo atraveacutes da enzima lactase (β-galactosidase) produzida no intestino delgado de mamiacuteferos tendo sua maior concentraccedilatildeo logo apoacutes o nascimento caindo drasticamente na fase adulta A deficiecircncia desta enzima dificulta a hidroacutelise da lactose ingerida impedindo a sua decomposiccedilatildeo e absorccedilatildeo Este fato ocorre na maioria das populaccedilotildees apoacutes os trecircs anos de idade conferindo o impedimento ou lentidatildeo da absorccedilatildeo da lactose o que caracteriza a hipolactasia ou seja sintomas de intoleracircncia a lactose (KOBLITZ 2008 TRONCO 2008)

A gordura do leite possui elevado valor comercial eacute composta de 995 de lipiacutedios simples e complexos e aacutecidos graxos livres e 05 de colesterol hidrocarbonetos vitaminas lipossoluacuteveis e alguns aacutelcoois Os principais lipiacutedios do leite satildeo os triacilgliceroacuteis que correspondem a 983 da gordura do leite 08 estatildeo associados aos fosfolipiacutedios e 03 ao colesterol Pode ser considerada como uma importante fonte de energia confere melhor palatabilidade e sabor devido a sua estrutura Atraveacutes da gordura presente no leite pode-se produzir inuacutemeros produtos industrializados Leites que conteacutem um iacutendice de gordura inferior ao estabelecido pela legislaccedilatildeo pode indicar que houve desnate processo que consiste na retirada de gordura e que eacute considerada ilegal quando o produtor natildeo adequa o produto aos teores exigidos pela legislaccedilatildeo para cada tipo de leite sendo ele integral semidesnatado ou desnatado Portanto a determinaccedilatildeo de gordura eacute tambeacutem um dos meios utilizados para verificar a presenccedila de fraude no leite (TRONCO 2008 KOBLITZ 2011 ABRANTES et al 2014)

Diante do exposto o objetivo deste trabalho eacute avaliar os paracircmetros de qualidade em leites UHT integral comercializados na cidade de Campina Grande Paraiacuteba com o intuito de verificar se os leites avaliados estatildeo aptos para o consumo humano de acordo com os padrotildees estabelecidos pelas normas vigentes Material e Meacutetodos Coleta das amostras

Foram adquiridos leites UHT desnatados de 5 marcas comerciais diferentes em supermercados com maior fluxo de vendas localizados na cidade de Campina GrandendashPB As amostras estavam acondicionadas em embalagens originais do tipo Tetra Pakreg dentro do prazo de validade As amostras coletadas foram encaminhadas ao Laboratoacuterio de Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Campina Grande Campus Campina Grande para posterior realizaccedilatildeo em triplicada das anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas Para a realizaccedilatildeo das anaacutelises microbioloacutegicas as amostras foram encaminhadas para o laboratoacuterio de microbiologia pertencente a Universidade Estadual da Paraiacuteba

Meacutetodos Analiacuteticos O teste do Teor de Gordura foi realizado utilizando o meacutetodo do butirocircmetro apoacutes adiccedilatildeo do aacutecido sulfuacuterico e do aacutelcool isoamiacutelico ao leite dentro do butirocircmetro de Gerber o mesmo foi centrifugado a uma rotaccedilatildeo de 1200rpm durante 5 minutos e em seguida levado a banho-maria por 5 minutos para entatildeo leitura do teor de gordura na parte inferior do menisco O resultado eacute expresso em porcentagem (IAL 2008)

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Para a anaacutelise da densidade relativa foi determinada atraveacutes de termolacto densiacutemetro com correccedilatildeo de temperatura a 15ordmC com resultados expressos em 1515degC gmL O2 (IAL 2008)

A anaacutelise de Proteiacutenas foi realizada atraveacutes da quantidade de nitrogecircnio da amostra por digestatildeo Kjeldahl As trecircs etapas importantes para a determinaccedilatildeo de proteiacutenas satildeo digestatildeo onde a amostra eacute submetida a altas temperaturas juntamente com a mistura cataliacutetica em um digestor destilaccedilatildeo realizada em destilador com Hidroacutexido de Soacutedio concentrado e por fim titulaccedilatildeo onde o nitrogecircnio eacute transformado em amocircnia resultando em g de protiacutedios e se aplicando um fator de 625

Foi utilizado um pHmetro microprocessador digital de bancada da marca QUIMIS previamente calibrado e em condiccedilotildees favoraacuteveis de uso (IAL 2008)

Os sais minerais foram quantificados por gravimetria apoacutes incineraccedilatildeo em mufla a 5500C O meacutetodo de baseia na perda de peso que ocorre quando o produto eacute incinerado a 5500C com destruiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica (IAL 2008)

Os dados da Lactose ponto de congelamento extrato seco desengordurado e a condutividade teacutermica foram determinadas em um analisador raacutepido para leite de marca comercial Master Completereg

A fervuracocccedilatildeo e estabilidade ao aacutelcool 68ordm GL foram realizadas de acordo com a metodologia descrita pela Instruccedilatildeo Normativa nordm68 (BRASIL 2006) Anaacutelises microbioloacutegicas

Foram realizadas anaacutelises microbioloacutegicas de coliformes a 35 a 45degC E coli Mesoacutefilos aeroacutebios e Salmonella sp segundo a Instruccedilatildeo Normativa nordm 62 de 2003 (BRASIL 2003)

Anaacutelise estatiacutestica

Foi realizada para os dados experimentais em triplicata e os resultados foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia de fator uacutenico (ANOVA) de 5 de probabilidade e as respostas qualitativas significativas foram submetidas ao teste de Tukey adotando-se o mesmo niacutevel de 5 de significacircncia Para o desenvolvimento das anaacutelises estatiacutesticas foi utilizado o software STATISTICA versatildeo 10

Todos os paracircmetros fiacutesico-quiacutemicos e microbioloacutegicos foram comparados segundo a referecircncia dos padrotildees estabelecidos pela Instruccedilatildeo Normativa nordm 622011 (BRASIL 2011)

Resultados e Discussatildeo

Os resultados obtidos para o teor de gordura presente nas 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais encontram-se dispostos na Figura 1

Figura 1 Resultados obtidos para o teor de gordura do leite integral UHT das marcas (A B C D e E) A legislaccedilatildeo brasileira estabelece que o teor miacutenimo de gordura presente no leite integral deve

ser de 3g100g Pode-se afirmar que os resultados obtidos para o iacutendice de gordura se apresentam adequados a legislaccedilatildeo vigente pois todas as amostras apresentam valores superiores ao indicado pela legislaccedilatildeo e variam de 305 a 346 g100g como apresentado atraveacutes da Figura 1 Indicando que todas

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as amostras natildeo foram submetidas ao processo de desnate Pode-se afirmar que o maior teor de gordura foi observado na amostra E (346g100g) poreacutem natildeo haacute diferenccedila significativa com relaccedilatildeo a amostra C

Na Figura 2 se pode observar os resultados obtidos para o extrato seco desengordurado das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 2 Resultados obtidos para o extrato seco desengordurado do leite integral UHT das marcas (A

B C D e E)

Atraveacutes da Figura 2 observa-se que todas as amostras se apresentam adequadas com relaccedilatildeo ao teor de extrato seco desengordurado pois obteve-se valores superiores ao limite miacutenimo estabelecido pela IN 622011 que eacute de 84g100g As amostras variam de 857 a 911g100g em que a amostra D (911g100g) apresenta valor superior com relaccedilatildeo as demais amostras poreacutem natildeo difere significativamente com relaccedilatildeo a amostra A

De acordo com Oliveira (2015) a soma das quantidades dos componentes do leite com exceccedilatildeo da aacutegua eacute denominada como sendo extrato seco total (EST) que eacute de aproximadamente 12 a 13 e que se constituem de componentes como gordura carboidrato proteiacutena sais minerais e vitaminas O extrato seco desengordurado (ESD) eacute obtido atraveacutes da diferenccedila entre o EST e a quantidade de gordura existente

Na Figura 3 encontra os resultados obtidos para a densidade das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 3 Resultados obtidos para a densidade do leite integral UHT das marcas (A B C D e E)

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A Figura 3 expressa que a densidade relativa dos leites analisados varia de 0304 a 0323 kgm3 Portanto todas as amostras estatildeo adequadas a legislaccedilatildeo brasileira com relaccedilatildeo a este paracircmetro que estabelece que a densidade relativa do leite deve ser de 0280 a 0340 kgm3 A amostra D apresenta a maior densidade (0323 kgm3) e natildeo diferiu da amostra A mas diferiu das amostras B C e E

Na Figura 4 estatildeo apresentados os resultados obtidos para o teor de proteiacutenas das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 4 Resultados obtidos para o teor de proteiacutenas do leite integral UHT das marcas (A B C D e E)

Todas as amostras apresentam um teor proteico superior ao valor miacutenimo estabelecido pela

legislaccedilatildeo brasileira que eacute de 29 de proteiacutena para leite cru refrigerado As amostras avaliadas apresentam teor proteico que varia entre 312 e 332 A amostra D apresenta valor superior com relaccedilatildeo a este paracircmetro quando comparada as demais amostras poreacutem natildeo haacute diferenccedila significativa com relaccedilatildeo a amostra A A amostra B apresenta menor valor obtido sendo este de 312g100g no entanto natildeo apresenta diferenccedila significativa quando comparada as amostras C e E

Na Figura 5 estatildeo apresentados os resultados obtidos para a lactose das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 5 Resultados obtidos para o teor de lactose do leite integral UHT das marcas (A B C D e E)

Apesar da legislaccedilatildeo brasileira natildeo determinar quais satildeo os teores de Lactose aceitaacuteveis para o

leite Guandalim e Machado (2014) estimaram que se obteacutem geralmente de 4 a 5g100g nos leites integrais As amostras analisadas apresentam valores que variam de 484 a 515g100g a amostra D

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apresenta maior quantidade de lactose quando comparada com as demais mas difere significativamente apenas da amostra B

Segundo Lima et al (2006) a reduccedilatildeo na biossiacutentese da lactose pode indicar a ocorrecircncia de mastite nos alveacuteolos mamaacuterios da vaca que ao causar dano nesse tecido e alterar os sistemas enzimaacuteticos nas ceacutelulas secretoras tem como consequecircncia a diminuiccedilatildeo da biossiacutentese deste constituinte que eacute sintetizada pelo aparelho de Golgi das ceacutelulas epiteliais secretoras

Na Figura 6 estatildeo apresentados os resultados obtidos para o potencial hidrogeniocircnico das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 6 Resultados obtidos para potencial hidrogeniocircnico do leite integral UHT das marcas (A B C D

e E)

Segundo a Instruccedilatildeo Normativa 62 os leites considerados aptos para o consumo devem apresentar pH entre 64 a 69 As amostras apresentam valores entre 643 a 665 estando assim dentro dos valores previstos pela legislaccedilatildeo Pode-se inferir que o produto possui pH adequado ao leite possibilitando que o leite permaneccedila estaacutevel ao longo do periacuteodo de embalagem e armazenamento A amostra A apresenta maior potencial hidrogeniocircnico diferindo significativamente das demais amostras em um niacutevel de significacircncia de 5 Estes valores satildeo proacuteximos aos obtidos por Robim et al (2012) para leite UHT (665 e 674) e desnatado (65 e 66) comercializados no estado do Rio de Janeiro

A determinaccedilatildeo do pH do leite eacute de extrema importacircncia pois o desequiliacutebrio do pH pode ocasionar a reduccedilatildeo da vida de prateleira devido ao aumento no grau de fermentaccedilatildeo e as condiccedilotildees de equiliacutebrio aacutecido-base A estabilidade teacutermica do leite varia em funccedilatildeo do pH inicial e da disponibilidade de oxigecircnio Se o leite for proveniente de glacircndulas mamaacuterias inflamadas como mastite O pH do leite torna-se levemente alcalino (pH= 73 a 75) Estes problemas podem ocorrer devido a um tratamento teacutermico inadequado a um erro de formulaccedilatildeo eou aprovaccedilatildeo de produtos que natildeo satildeo conformes as normas em vigecircncia (RODAS et al 2014 OLIVEIRA et al 2015)

A Figura 7 apresenta os resultados obtidos para o teor de sais minerais das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

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Figura 7 Resultados obtidos para o teor de sais minerais do leite integral UHT das marcas (A B C D e

E) Conforme expresso por meio da Figura 7 constata-se que as amostras apresentam um teor de

sais minerais similar quando comparadas variando entre 063 e 067g100g o maior teor de sais minerais eacute observado na amostra D poreacutem difere significativamente apenas da amostra B que apresenta um valor inferior de sais minerais

A legislaccedilatildeo natildeo estabelece um valor miacutenimo para o teor de sais minerais presentes no leite poreacutem estes compostos satildeo beneacuteficos para a sauacutede humana e satildeo portanto desejaacuteveis na composiccedilatildeo do produto (SILVA et al 2012)

Segundo Luiz et al (2010) e Robim et al (2012) a qualidade do leite UHT pode ser determinada atraveacutes da avaliaccedilatildeo de alguns paracircmetros de qualidade entre eles o iacutendice crioscoacutepico

Na Figura 8 se apresenta os resultados para o ponto de congelamento das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 8 Resultados obtidos para o ponto de congelamento do leite integral UHT das marcas (A B C

D e E)

As amostras estudadas apresentam valores que variam entre -055 e -059degC todas as amostras apresentam valores inferiores ao limite maacuteximo estabelecido pela legislaccedilatildeo para o leite cru e pasteurizado e portanto podem ser consideradas adequadas com relaccedilatildeo a este paracircmetro No entanto a legislaccedilatildeo brasileira natildeo estabelece um limite para o ponto de congelamento em leite do tipo UHT poreacutem prevecirc que em leite cru e pasteurizado o limite maacuteximo aceitaacutevel para o ponto de congelamento

do leite eacute de -0512degC (BRASIL 2011)

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O ponto de congelamento eacute corresponde ao valor da temperatura (degC) na qual o leite congela e isto ocorre em -055degC Atraveacutes deste paracircmetro eacute possiacutevel detectar adiccedilatildeo fraudulenta de aacutegua ao leite ou ineficiecircncia no sistema de ordenha e por isto eacute considerada como uma prova de precisatildeo Qualquer alteraccedilatildeo acarreta prejuiacutezos agrave induacutestria visto que haacute menor rendimento de produccedilatildeo com perda da qualidade dos subprodutos aleacutem de ser seacuterio problema de sauacutede puacuteblica A legislaccedilatildeo natildeo prevecirc determinar ponto de congelamento no leite UHT apenas no leite fresco e pasteurizado (RODAS et al 2014)

Na Figura 9 se apresenta os resultados obtidos para a condutividade eleacutetrica das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 9 Resultados obtidos para a condutividade eleacutetrica do leite integral UHT das marcas (A B C D

e E)

Todas as amostras se apresentam adequadas agrave legislaccedilatildeo vigente com relaccedilatildeo a condutividade variando de 47 a 483 mScm natildeo apresentando diferenccedila significativa entre as marcas analisadas

Segundo Ribeiro et al (2016) a condutividade eleacutetrica eacute um paracircmetro que indica a contaminaccedilatildeo do leite devido a mastite que pode acometer a vaca Em animais saudaacuteveis a condutividade eleacutetrica pode variar entre 4 a 55 mScm a 25degC e o aumento deste iacutendice eacute proporcional ao aumento das ceacutelulas somaacuteticas presentes Em vacas com mastite ocorre um aumento na concentraccedilatildeo dos iacuteons soacutedio e uma diminuiccedilatildeo na concentraccedilatildeo do potaacutessio e cloro no leite alterando a condutividade

Com relaccedilatildeo ao teste de estabilidade aacutelcool 68ordmGL todas as amostras se apresentaram estaacuteveis o mesmo ocorreu para o teste de cocccedilatildeo do leite em que todas as amostras estudadas analisadas natildeo apresentaram coagulaccedilatildeo

Na Tabela 1 estatildeo apresentados os resultados obtidos para as anaacutelises microbioloacutegicas das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Tabela 1 Avaliaccedilatildeo microbioloacutegica de leites UHT comercializados em Campina Grande-PB

Microrganismos A B C D E Coliformes 30degC

(NMPmL) lt03 lt03 lt03 lt03 lt03

Coliformes 45degC (NMPmL)

lt03 lt03 lt03 lt03 lt03

E coli Ausecircncia Ausecircncia Ausecircncia Presenccedila Ausecircncia Mesoacutefilos aeroacutebios

(UFCmL) 20 x 101 09 x 102 17 x 101 18 x 101 3 x 100

Salmonella sp Ausecircncia Ausecircncia Ausecircncia Ausecircncia Ausecircncia Legenda NMP- Nuacutemero Mais Provaacutevel UFC ndash Unidades Formadoras de Colocircnias

Com relaccedilatildeo agraves anaacutelises microbioloacutegicas nas 5 marcas de leite comercializadas no Brasil todas

as amostras estatildeo de acordo com os criteacuterios microbioloacutegicos e toleracircncia do leite UHT estabelecido pela

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Instruccedilatildeo Normativa 62 (BRASIL 2003) apresentando contagem de coliformes inferior a 03 NMPmL como tambeacutem ausecircncia de salmonela sp e de E coli A ausecircncia destes tipos de bacteacuterias indica processamento adequado e ausecircncia de contaminaccedilatildeo posterior devido ao processo eficiente de ultra pasteurizaccedilatildeo esterilizaccedilatildeo e envase Conclusatildeo

Atraveacutes das anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas foi possiacutevel constatar que todas as marcas de leite estudadas apresentaram-se adequadas aos padrotildees exigidos pela legislaccedilatildeo vigente para os seguintes paracircmetros densidade gordura estabilidade ao etanol pH sais minerais extrato seco desengordurado (ESD) lactose condutividade teacutermica e ponto de congelamento Por estes resultados indicam que os produtos estudados possuem a qualidade necessaacuteria para que natildeo ocorra desenvolvimento de DTA (doenccedilas transmitidas por alimentos) aleacutem de observado uma boa estabilidade durante o armazenamento que se tornou possiacutevel devido agrave reduccedilatildeo de microrganismos deteriorantes atraveacutes da aplicaccedilatildeo de um eficiente tratamento teacutermico Pode-se inferir-se tambeacutem que natildeo ocorreram adulteraccedilotildees durante o processamento do leite

Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq) pela bolsa de doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias ABRANTES M R CAMPELO C S SILVA J B A Fraude em leite Meacutetodos de detecccedilatildeo e implicaccedilotildees para o consumidor Revista Instituto Adolfo Lutz v73 n3 p244-251 Satildeo Paulo 2014 BRASIL Instruccedilatildeo Normativa no 51 de 18 de setembro de 2003 Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) Brasiacutelia 2003 BRASIL Instruccedilatildeo Normativa Nordm49 de 16 de setembro de 2008 Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) Brasiacutelia 2008 BRASIL Instruccedilatildeo Normativa Nordm62 de 29 de dezembro de 2011 Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) Brasiacutelia 2011 CNA Confederaccedilatildeo Nacional da Agricultura Indicadores Rurais ano 11 n 85 abr 2008 COUNCIL D E Ingredientes laacutecteos para uma alimentaccedilatildeo saudaacutevel Leite e Derivados n63 marccediloabril 2002 DALPIAZ T PINTO A T Avaliaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica e microbioloacutegica do leite UHT e suas adequaccedilotildees a legislaccedilatildeo brasileira In Salatildeo de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica da UFRGS 28 2016 Porto Alegre Anais Porto Alegre 2016 FAO Composiccedilatildeo do leite Disponiacutevel em lthttpwwwfaoorgfao-storiesarticleenc1174186gt Acesso em 10 de janeiro de 2019 IAL Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p KOBLITZ M G B Bioquiacutemica de Alimentos Teoria e Aplicaccedilotildees Praacuteticas Rio de Janeiro Guanabara Koogan 2008 KOBLITZ M G B Mateacuterias primas alimentiacutecias composiccedilatildeo e controle de qualidade Rio de Janeiro Guanabara Koogan 2011 LUIZ D J SIMOtildeES B N TAMOSTU S S R CASALE A WALTER S E H Avaliaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica e microbioloacutegica do leite UHT comercializado em trecircs paiacuteses do Mercosul (Brasil Argentina e Paraguai) Archivo Latinoamerica de Nutricioacuten v60 n3 p261-269 2010 OLIVEIRA A L VANELI N R VARGAS P O MARTINS A D O COacuteCARO E S S COELHO A D F S Evaluation physical and chemical characteristics microbiological and pasteurized milk labeling marketed in Ubaacute ndash Minas Gerais Rev Inst Laticiacutenios Cacircndido Tostes v70 n6 p301-315 2015 ROBIM M S CORTEZ M A S SILVA A C O FILHO R A T GEMAL N H NOGUEIRA E B Research fraud in UHT whole milk marketed in the state of Rio de Janeiro and comparison between the methods of physicochemical officers and the method of ultrasound Revista do Instituto de Laticiacutenios Cacircndido Tostes v67 n389 p43-50 2012

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RODAS M A B SARUWTARI-SATO J C TAKAHASHI A A TEMERLOGLOU D P SEPAROVIC L NARDINI G S Leite Pasteurizado e ultra alta temperatura (UAT) Avaliaccedilatildeo do iacutendice crioscoacutepio e valor de pH Revista Instituto Adolfo Lutz v24 n1 p57-59 2014 RODRIGUES E CASTAGNA A A DIAS M T ARONOVICH M Qualidade do leite e derivados processos processamento tecnoloacutegico e iacutendices Rio de Janeiro 2013 SANTOS F F QUEIROZ R C S ALMEIDA NETO J A Avaliaccedilatildeo da aplicaccedilatildeo das teacutecnicas da Produccedilatildeo Mais Limpa em um laticiacutenio no Sul da Bahia Gest Prod v25 n1 p117-131 2018 SILVA G SILVA A M A D FERREIRA M P B Processamento de leite Curso teacutecnico em alimentos Recife 2012 TRONCO V M Manual para inspeccedilatildeo da qualidade do leite 3 ed Santa Maria Ed UFSM 2008 WILLERS C D FERRAZ S P CARVALHO L S RODRIGUES L B Determination of indirect water consumption and suggestions for cleaner production initiatives for the milk-producing sector in a Brazilian middle-sized dairy farming Journal of Cleaner Production v72 p146- 152 2014

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Capiacutetulo 6

VARIACcedilAtildeO TEMPORAL DOS ATRIBUTOS FIacuteSICOS DE UM LATOSSOLO AMARELO SUBMETIDO Agrave OPERACcedilAtildeO DE GRADAGEM NO NORDESTE DO ESTADO DO PARAacute

Alberto Bentes Brasil Neto1

Nilza Martins de Queiroz Xavier2 Norberto Cornejo Noronha3

Arystides Resende Silva4 Marcos Andreacute Piedade Gama5

1Professor IFPACampus Oacutebidos albertonetoifpaedubr

2Professora IFPACampus Oacutebidos nilzaxavierifpaedubr

35Professor Aacuterea de Solos UFRAICACampus Beleacutem norbertonoronhahotmailcom gama_mapyahoocombr

4Pesquisador A da EMBRAPA Amazocircnia Oriental arystidessilvaembrapabr

Introduccedilatildeo O surgimento de camadas compactadas no solo devido agrave intensificaccedilatildeo das praacuteticas agriacutecolas

tem gerado grandes limitaccedilotildees na produtividade das culturas pois altera a estrutura do solo afetando o crescimento e desenvolvimento das raiacutezes Visando reduzir os efeitos da compactaccedilatildeo solo o preparo convencional tem sido muito utilizado na busca de boas condiccedilotildees para o desenvolvimento das culturas agriacutecolas (ALVARENGA et al 2006)

A operaccedilatildeo de gradagem eacute uma praacutetica de manejo com potencial de alteraccedilatildeo das propriedades fiacutesicas do solo e eacute bastante utilizada em muitas regiotildees do Brasil principalmente para solos arenosos sendo muitas vezes a uacutenica operaccedilatildeo de preparo do solo (BALLONI amp SIMOtildeES 1979) No entanto o preparo convencional tem sido muito contestado por pesquisadores pois prejudica a qualidade estrutural do solo pelo revolvimento e rompimento dos agregados aleacutem de ser bastante influenciado pelas condiccedilotildees edafoclimaacuteticas (COSTA et al 2003) Em regiotildees de clima tropical fatores como a temperatura e o iacutendice pluviomeacutetrico podem alterar rapidamente os efeitos do preparo do solo (REICHERT et al 2009) conduzindo o solo agrave degradaccedilatildeo se manejados inadequadamente

As instabilidades dos agregados ocasionadas pela operaccedilatildeo de gradagem somada aos agentes edafoclimaacuteticos tendem a mudar os benefiacutecios do revolvimento do solo em um certo periacuteodo de tempo isto por que altera o padratildeo das partiacuteculas proporcionando muitas das vezes formaccedilatildeo de selos o que afeta a infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo interferindo no armazenamento de gases aacutegua nutrientes etc (PANINI 1997)

Ainda satildeo poucos os estudos que analisam os efeitos temporais dos sistemas de preparo do solo Silva (2011) observou que os benefiacutecios da escarificaccedilatildeo foram ligeiramente perdidos em menos de 1 ano chegando agrave conclusatildeo que natildeo seria necessaacuterio fazer a operaccedilatildeo Costa et al (2003) verificaram que o rendimento das culturas de soja e milho foi 42 e 22 superior em sistema de preparo direto do que em preparo convencional O manejo inapropriado pode levar a condiccedilotildees ateacute mesmo inferiores agrave de um solo sem manejo (BRANDAtildeO et al 2006)

O clima eacute um dos principais agentes que alteram os padrotildees das partiacuteculas no solo (COSTA et al 2003) Na Amazocircnia as condiccedilotildees edafoclimaacuteticas satildeo diferentes das outras regiotildees do paiacutes Natildeo haacute estaccedilotildees do ano definidas mas a ocorrecircncia de clima quente e uacutemido aleacutem de alto iacutendice pluviomeacutetrico na maior parte do ano Neste contexto eacute importante verificar a rentabilidade do sistema de preparo convencional nos solos da regiatildeo

A compreensatildeo das mudanccedilas temporais causadas pelo preparo convencional eacute fundamental para o planejamento e manejo adequado do solo isto porque haveraacute alteraccedilotildees nas propriedades fiacutesicas hidraacuteulicas e consequentemente na produccedilatildeo e nos custos da atividade agriacutecola (REICHERT et al 2009) Desta forma o objetivo deste trabalho eacute analisar a variaccedilatildeo temporal da infiltraccedilatildeo de aacutegua densidade e porosidade em um Latossolo Amarelo submetido agrave operaccedilatildeo de gradagem cruzada na Amazocircnia Oriental

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Material e Meacutetodos A pesquisa foi desenvolvida em aacuterea da sede da Embrapa Amazocircnia Oriental municiacutepio de

Beleacutem Estado do Paraacute (1deg2740 S e 48deg2659 W) (Figura 1) Segundo o Anuaacuterio Estatiacutestico do Municiacutepio de Beleacutem (2012) o clima eacute quente e uacutemido com precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 2834mm e temperatura meacutedia de 25degC em fevereiro e 26degC em novembro Estaacute localizada na zona climaacutetica Afi (Classificaccedilatildeo de Koumlppen) com ausecircncia de estaccedilatildeo fria e temperatura do mecircs menos quente acima de 18degC Haacute a ocorrecircncia de periacuteodos mais chuvosos de dezembro a maio e outra menos chuvosa que vai de junho a novembro

Figura 1 Localizaccedilatildeo da aacuterea experimental no municiacutepio de Beleacutem estado do Paraacute

Segundo Santos et al (1983) o solo da aacuterea do estudo eacute classificado como Latossolo Amarelo

Distroacutefico apresentando horizonte A moderado textura meacutedia relevo plano com altitude de 12 metros formado sobre sedimentos areno-argilosos do quaternaacuterio pedregosidade ausente erosatildeo laminar ligeira e bem drenado A composiccedilatildeo granulomeacutetrica estaacute apresentada na Tabela 1 Tabela 1 Granulometria de um Latossolo Amarelo Distroacutefico da sede Embrapa Amazocircnia Oriental

Prof (cm) Composiccedilatildeo granulomeacutetrica ()

Areia Grossa

Areia Fina

Silte Argila Total

0 ndash 12 60 21 7 12 20 ndash 30 53 22 9 16 30 ndash 53 52 21 7 18 53 ndash 85 54 21 8 19

85 ndash 140 55 20 6 19 Fonte Santos et al (1983)

A unidade experimental foi estabelecida em uma aacuterea de pousio com plantas perenes e de ciclo

curto abandonada haacute mais de 10 anos e com predomiacutenio de Brachiaria spp com aproximadamente 105 km2 Em junho de 2013 essa aacuterea foi submetida ao processo de gradagem cruzada superficial atingindo cerca de 15 cm de profundidade sendo efetuada em duas operaccedilotildees com cortes transversais Apoacutes a gradagem o solo ficou descoberto e sujeito ao crescimento de plantas invasoras e agraves interferecircncias climaacuteticas durante todo o periacuteodo de avaliaccedilatildeo

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Os testes de infiltraccedilatildeo e coleta de amostras indeformadas para anaacutelises de densidade do solo (DS) e porosidade total (PT) foram realizadas na aacuterea de pousio antes da operaccedilatildeo de gradagem (T0) e posteriormente aos dois e cinco meses apoacutes a gradagem (T2 e T5 respectivamente) A gradagem e as avaliaccedilotildees nos tempos T2 e T5 foram realizadas no periacuteodo considerado menos chuvoso na Amazocircnia junho a novembro

Para a avaliaccedilatildeo da infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo foram realizados testes de infiltraccedilatildeo com quatro repeticcedilotildees para cada periacuteodo de amostragem (T0 T2 e T3) assim como coleta de amostras indeformadas para obtenccedilatildeo da densidade do solo (DS) e porosidade total (PT) antes (T0) dois (T2) e cinco meses (T5) apoacutes a operaccedilatildeo de gradagem

Para as anaacutelises de DS e PT foram realizadas coletas de amostras indeformadas utilizando-se aneacuteis volumeacutetricos de accedilo nas profundidades de 0-10 10-20 e 20-40 cm em dez repeticcedilotildees por periacuteodo amostral (T0 T2 e T5) e por profundidade perfazendo 30 amostras por periacuteodo totalizando 90 amostras de solo As amostras foram encaminhadas ao Laboratoacuterio de Fiacutesica do Solo da Universidade Federal Rural da Amazocircnia no qual foi determinada a densidade do solo e porcentagem total de poros TP=1- (DSDP) considerando a densidade da partiacutecula 265 g cm-3 a qual eacute recomendada para solos minerais (REICHARDT 1987)

A infiltraccedilatildeo de aacutegua do solo foi determinada pelo meacutetodo dos aneacuteis concecircntricos composto por um anel metaacutelico maior com 50 cm de diacircmetro e 20 cm de altura e um anel menor com 25 cm de diacircmetro e 20 cm de altura cravados ao solo de maneira concecircntrica Foi utilizada uma reacutegua graduada em 10 cm e a reposiccedilatildeo da aacutegua foi feita quando o niacutevel de aacutegua nos aneacuteis chegou proacuteximo dos cinco cm de altura Quando o valor da leitura repetiu ao menos trecircs vezes a velocidade de infiltraccedilatildeo foi tida como constante atingindo-se a velocidade de infiltraccedilatildeo baacutesica (VIB) e o teste encerrado

Com os dados de infiltraccedilatildeo foi determinada a infiltraccedilatildeo acumulada (IA) a qual corresponde agrave funccedilatildeo entre a lacircmina de aacutegua infiltrada acumulada no solo em funccedilatildeo do tempo acumulado Com os dados de IA foram obtidos os paracircmetros (k a) da equaccedilatildeo de regressatildeo natildeo linear proposto por Kostiakov (Eq1)

IA = k Ta (Eq1)

Derivando-se a infiltraccedilatildeo pelo tempo (Eq1) obteve-se equaccedilatildeo da velocidade de infiltraccedilatildeo de

aacutegua no solo (Eq2)

VI= k a Taminus1 (Eq2)

A anaacutelise estatiacutestica dos dados de DS e TP de IA e VIB de cada repeticcedilatildeo foram submetidas agrave anaacutelise de variacircncia com a aplicaccedilatildeo do teste de Tukey a 5 de probabilidade para a comparaccedilatildeo das meacutedias obtidas Resultados e Discussatildeo

Os valores de DS e PT variaram significativamente ao longo do periacuteodo de avaliaccedilatildeo na camada 0-001 m (Tabela 2) do solo A DS que eacute de 129 g cm-3 no T0 foi reduzida para 117 g cm-3 no T2 enquanto que os valores de PT de 5114 em T0 passaram para 56 em T2 o que era esperado devido ao revolvimento do solo o qual promove a reduccedilatildeo da densidade e aumento da porosidade total do solo Tabela 2 Valores de densidade do solo (DS) e porosidade total (PT) de um Latossolo Amarelo Distroacutefico antes (T0) dois meses (T2) e cinco meses (T5) apoacutes a operaccedilatildeo de gradagem

Tratamento DS (g cm-3) PT ()

0-10 cm 10-20 cm 20-40 cm 0-10 cm 10-20 cm 20-40 cm T0 129 A 143 B 144 B 5114 B 4520 A 4570 A T2 117 B 142 B 150 AB 5600 A 4560 A 4343 AB T5 120 AB 165 A 157 A 5480 B 3864 B 4091 B

Os resultados demonstram que cinco meses apoacutes a gradagem (T5) na camada 0-10 cm os

valores de DS e PT natildeo se diferenciam dos obtidos antes da calagem (T0) Isso indica que o efeito da gradagem sobre esses dois atributos fiacutesicos natildeo se perpetua por mais que cinco meses apoacutes a operaccedilatildeo de preparo do solo

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Natildeo houve diferenccedila significativa entre T0 T2 e T5 na camada 10-20 cm para DS e PT tendo em vista que a operaccedilatildeo e gradagem cruzada foi realizada em cerca de 15 cm de profundidade Na camada 20-40 cm o aumento no valor da DS e reduccedilatildeo da PT de T0 para T2 apresenta como natildeo significativo Poreacutem cinco meses apoacutes a gradagem (T5) os valores de DS e PT aumentaram significativamente em relaccedilatildeo a T0 passando a valores de 157 g cm3 e 4091 respectivamente

Os resultados obtidos sugerem que o preparo do solo promove movimento de partiacuteculas das camadas superiores para a inferior causando adensamento por obstruccedilatildeo de poros por partiacuteculas soacutelidas iluviadas (CARVALHO 1976 1999) A instabilidade e a movimentaccedilatildeo de partiacuteculas individualizadas contribuem para a vedaccedilatildeo de camadas com o entupimento dos poros e a consequente formaccedilatildeo de selos sendo a intensidade das chuvas um dos principais responsaacuteveis por estas alteraccedilotildees no solo (PANINI et al 1997)

O entupimento de poros por partiacuteculas iluviadas provoca restriccedilotildees agrave infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo Na Figura 2 observa-se as curvas de infiltraccedilatildeo acumulada (IA) com suas respectivas equaccedilotildees de ajustes dos dados e Na Tabela 3 observa-se os valores meacutedios da VIB As curvas de IA expressam as alteraccedilotildees na permeabilidade do solo promovidas pela operaccedilatildeo de gradagem Atraveacutes da anaacutelise das curvas de IA (Tabela 4) constata-se a ocorrecircncia de diferenccedilas significativas entre os trecircs tratamentos (T0 T2 e T5)

Figura 2 Infiltraccedilatildeo Acumulada de aacutegua no solo (cm) em funccedilatildeo do tempo de avaliaccedilatildeo com suas

respectivas equaccedilotildees de ajustes Tabela 3 Valores meacutedios da Velocidade de Infiltraccedilatildeo Baacutesica (VIB) equaccedilatildeo de ajuste da infiltraccedilatildeo Acumulada e Coeficiente de Determinaccedilatildeo (R2)

VIB (cm h-1) Infiltraccedilatildeo Acumulada R2 T0 7880 C IA (T0) = 07209 T07211 09876 T2 22226 A IA (T2) = 51971 T0591 09803 T5 17275 B IA (T5) = 31586 T06222 09938

Tabela 4 Valores meacutedios da Infiltraccedilatildeo Acumulada nos tempos 8 25 60 100 e 130 minutos

Tratamentos Tempo (min)

8 25 60 100 130

T0 285 C 715 C 1358 C 2030 C 2433 C T2 1842 A 4028 A 6220 A 7858 A 8673 A T5 115 B 2118 B 4243 B 5630 B 6270 B

Em T0 a infiltraccedilatildeo estimada nos primeiros 2 minutos de teste eacute de 119 cm Ao final do teste a

IA apresenta cerca de 253 cm de aacutegua em 148 minutos e a VIB de 774 mm h-1 No T2 a infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo estimada nos primeiros 2 minutos eacute de 78 cm Ao final do

teste a IA apresenta cerca de 963 cm de aacutegua em 189 minutos e a VIB de 21599 mm h-1 Este aumento consideraacutevel na taxa de infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo em T2 era esperado tendo em vista que a gradagem

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Infi

ltra

ccedilatildeo

Acu

mula

da

(cm

h-1

)

Tempo (min)

T0 T2 T5

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promove a reduccedilatildeo da densidade e aumento da porosidade total do solo causa este aumento fluxo hidraacuteulico no solo quando comparado com T0 (Figura 2)

No T5 a infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo estimada nos primeiros dois minutos eacute de 49 cm Ao final do teste a IA apresenta cerca de 713 cm de aacutegua em 169 minutos e a VIB de 1698 mm h-1 Todas as VIBs satildeo consideradas muito altas segundo a classificaccedilatildeo de Mantovani et al (2009)

A reduccedilatildeo da PT e o aumento da DS observadas na camada 20-40 cm no T5 tem como consequecircncia a reduccedilatildeo da infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo As diferenccedilas da IA e VIB entre T2 e T5 podem ter ocorrido devido agrave influecircncia dos fatores edafoclimaacuteticos somados agrave instabilidade estrutural do solo promovidos pela operaccedilatildeo de gradagem jaacute que na camada 20-40 cm de profundidade haacute um aumento consideraacutevel da DS e reduccedilatildeo significativa da PT em T5 quando comparados com T0 Estes resultados evidenciam que abaixo da camada em que houve o preparo convencional as propriedades fiacutesicas apresentam comportamento inverso ao da superfiacutecie

Segundo Mermut et al (1995) a maior taxa de infiltraccedilatildeo somada agrave alta intensidade de chuva contribuem para um movimento maior das partiacuteculas e raacutepida formaccedilatildeo de selos Panini et al (1997) observaram que a reduccedilatildeo da infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo foi mais acentuada em uma terra cultivada nua e foi atribuiacutedo agrave reduccedilatildeo do tamanho dos poros alongados na camada superior Conclusatildeo

A gradagem promoveu aumento da infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo e da porosidade total bem como a reduccedilatildeo da densidade do solo em superfiacutecie dois meses apoacutes a operaccedilatildeo No entanto estes importantes benefiacutecios foram perdidos em menos de cinco meses indicando que os efeitos da operaccedilatildeo de gradagem natildeo se perpetuaram no tempo Referecircncias Bibliograacuteficas ALVARENGA R C CRUZ J C NOVOTNY E H Manejo do solo preparo convencional do solo Embrapa Milho e Sorgo Versatildeo Eletrocircnica 2ordf Ediccedilatildeo 2006 Disponiacutevel em httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem353321Preparo-convencionalpdf Acesso em 04 de janeiro de 2019 BALLONI E A SIMOtildeES J W Implantaccedilatildeo de povoamentos florestais com espeacutecies do Gecircnero Eucalyptus IPEF Circular Teacutecnica Nordm 60 1979 Disponiacutevel em httpswwwipefbrpublicacoesctecnicanr060pdf Acesso em 04 de janeiro de 2019 BRANDAtildeO V S CECIacuteLIO R A PRUSKI F F SILVA D D Infiltraccedilatildeo da aacutegua no solo 3 ed Viccedilosa UFV 2006 120p CARVALHO M C S Praacuteticas de recuperaccedilatildeo de uma pastagem degradada e seus impactos em atributos fiacutesicos quiacutemicos e microbioloacutegicos do solo 103f Tese (Doutorado em Agronomia) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz Universidade de Satildeo Paulo Piracicaba 1999 CARVALHO S R Influecircncia de dois sistemas de manejo de pastagens na compactaccedilatildeo de uma terra roxa estruturada 89f Dissertaccedilatildeo (Mestrado) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz Universidade de Satildeo Paulo Piracicaba 1976 COSTA F S ALBUQUERQUE J A BAYER C FONTOURA S M V WOBETO C Propriedades fiacutesicas de um Latossolo Bruno afetadas pelos sistemas plantio direto e preparo convencional Rev Bras Ciecircnc Solo v27 n3 2003 HU W SHAO MG WANG QJ FAN J HORTON R Temporal changes of soil hydraulic properties under different land uses Geoderma v149 p355ndash366 2009 MANTOVANI E C BERNARDO S PALARETTI L F Irrigaccedilatildeo princiacutepios e meacutetodos 3 ed Viccedilosa UFV 2009 355p MARK W S TIMOTHY R G JAME S C A Tillage effects on soil hydraulic properties in space and time State of the Science Soil amp Tillage Research v99 p4ndash48 2008 MERMUT A R LUK SH RIJMKENS M J M POESEN J W A Micromorphological and mineralogical components of surface sealing in loess soils from different geographic regions Geoderma v66 p71-84 1995 PANINI T TORRI D PELLEGRINI S PAGLIAI M SANCHIS M P S A theoretical approach to soil porosity and sealing development using simulated rainstorms Catena v31 p199-218 1997 REICHARDT K A aacutegua nos sistemas agriacutecolas Satildeo Paulo Manole 1987 188p

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REICHERT J M KAISER J M KAISER D R REINERT D J RIQUELME U F B Variaccedilatildeo temporal de propriedades fiacutesicas do solo e crescimento radicular de feijoeiro em quatro sistemas de manejo Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira v44 n3 2009 SANTOS P C T C VIEIRA L S VIEIRA M N F CARDOSO A Os solos da Faculdade de Ciecircncias Agraacuterias do Paraacute Beleacutem FCAP Informe Didaacutetico 5 1983 60p SILVA S G G Variaccedilatildeo temporal da densidade do solo e grau de compactaccedilatildeo de um Latossolo Vermelho sob plantio direto escarificado Dissertaccedilatildeo (Mestrado) Universidade de Satildeo Paulo Piracicaba 2011

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Capiacutetulo 7

OBTENCcedilAtildeO E CARACTERIZACcedilAtildeO FIacuteSICO-QUIacuteMICA DA FARINHA DE BETERRABA EM DIFERENTES TEMPERATURAS

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1

Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2 Newton Carlos Santos3

Sacircmela Leal Barros4 Amanda Priscila Silva Nascimento5

Raphael Lucas Jacinto Almeida6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande - PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III Bananeiras ndash PB victor_herberthotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Mestrando em Engenharia Quiacutemica Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande-PB

raphaelqindustrialgmailcom

Introduccedilatildeo

A beterraba (Beta vulgaris L) eacute originaacuteria da Europa pertencente agrave famiacutelia Cheopodiaceae Existem diferentes espeacutecies sendo apenas cultivadas em determinadas partes do mundo devido agraves condiccedilotildees ambientais dessas aacutereas (CFIA 2012) A produtividade meacutedia da beterraba eacute de 30 a 40 toneladas por hectare sendo no Brasil os maiores produtores os Estados de Satildeo Paulo Minas Gerais Paranaacute Santa Catarina e Rio Grande do Sul onde se encontram 42 das propriedades produtoras (GRANGEIRO et al 2007)

A beterraba de mesa ou hortiacutecola (Beta vulgaris L var crassa (Alef) J Helm) destaca-se dentre as hortaliccedilas por sua composiccedilatildeo nutricional sobretudo em accediluacutecares e pelas formas de consumo da raiz tuberosa aleacutem das folhas (AQUINO et al 2006) A beterraba eacute uma importante espeacutecie oleriacutecola que apresenta as raiacutezes como o mais importante produto comercial Nos uacuteltimos dez anos pode-se observar um aumento crescente na procura por esta hortaliccedila tanto para utilizaccedilatildeo nas induacutestrias de conservas e alimentos infantis como para consumo in natura (SOUZA et al 2003)

Aleacutem da grande quantidade de accediluacutecares a beterraba destaca-se pelos teores de sais minerais e vitaminas A B1 B2 e C aleacutem do alto valor nutricional e conteuacutedo de vitaminas e minerais como K Na Fe Cu e Zn (FERREIRA amp TIVELLI 1990) Ela se destaca como uma das hortaliccedilas mais ricas em ferro tanto nas raiacutezes quanto nas folhas A coloraccedilatildeo caracteriacutestica eacute resultante de pigmentos denominados betalaiacutenas os quais satildeo semelhantes agraves antocianinas e flavonoacuteides (BRAGA 1981)

Esta substacircncia eacute um oacutetimo antioxidante natural que age contra o envelhecimento celular e reduz o risco de alguns tipos de cacircncer (KLUGE et al 2006) As betalaiacutenas satildeo pigmentos soluacuteveis em aacutegua importantes na dieta humana por agirem como antioxidantes no combate aos radicais livres e na proteccedilatildeo contra algumas doenccedilas relacionadas ao stress oxidativo (KANNER et al 2001 STRACK et al 2003)

Pesquisas indicam que o consumo de vegetais previne uma seacuterie de doenccedilas entre elas as ligadas ao coraccedilatildeo e alguns tipos de cacircnceres (PITALUA et al 2010) As betalaiacutenas satildeo encontradas principalmente na ordem de vegetais Centrospermeae a qual pertence agrave beterraba (Beta vulgaris) que constitui excelente fonte de pigmentos e em algumas variedades contecircm valores superiores a 200 mg por 100g do produto fresco o que representa conteuacutedo de soacutelidos soluacuteveis superior a 2 (HENRY 1996)

As betalaiacutenas pigmento da beterraba eacute totalmente instaacutevel em determinadas faixas de pH atividade de aacutegua temperatura e na presenccedila e ausecircncia de luz Por isso controlar estes paracircmetros tanto in natura quanto processada eacute extremamente importante (DRUNKLER et al 2004)

Devido a perecibilidade deste tipo de alimento deve-se utilizar algum tipo de processamento para que o mesmo tenha uma maior vida uacutetil Uma das formas de minimizar a perda de alimentos

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pereciacuteveis eacute atraveacutes da secagem do alimento que consiste num processo de retirada do maacuteximo de aacutegua contida no produto visando preservar a sua qualidade (PALACIN et al 2005) A forma de farinha constitui boa opccedilatildeo tecnoloacutegica de aproveitamento da mateacuteria-prima e como fonte nutricional para possiacuteveis formulaccedilotildees de produtos alimentiacutecios (CAPELLA et al 2009)

Neste sentido a produccedilatildeo da farinha de vegetais atraveacutes da secagem pode ser uma alternativa para o reaproveitamento do vegetal natildeo conforme e para a agregaccedilatildeo de valor comercial ao produto (ENGEL et al 2016) Considera-se como farinha o produto obtido pela moagem da parte comestiacutevel de vegetais podendo sofrer previamente processos tecnoloacutegicos adequados Para ser considerada farinha o produto deve apresentar uma umidade inferior ao teor de 15 (ANVISA 1978)

A eliminaccedilatildeo da umidade por processos de secagem permite a reduccedilatildeo de peso e geralmente tambeacutem eacute acompanhada de diminuiccedilatildeo de volume fato que incide na reduccedilatildeo dos custos de transporte embalagem e armazenamento de produtos desidratados sendo estes fatores de estiacutemulo para a sua produccedilatildeo e sua comercializaccedilatildeo (FELLOWS 1994)

Apoacutes a desidrataccedilatildeo eacute possiacutevel a obtenccedilatildeo de farinha depois de serem submetidos a um processo de trituraccedilatildeo ou moagem A moagem e a trituraccedilatildeo satildeo operaccedilotildees unitaacuterias de reduccedilatildeo de tamanho dos alimentos soacutelidos pela aplicaccedilatildeo de forccedilas de impacto compressatildeo ou abrasatildeo (ARAUacuteJO FILHO et al 2011)

Os paracircmetros de controle podem variar de acordo com o processo mas em geral a temperatura tempo de secagem e a dimensatildeo do alimento satildeo fatores que influenciam em qualquer processo de secagem pois exercem efeitos sobre a taxa de secagem teor de umidade final e encolhimento do produto caracteriacutesticas estas relacionadas com a preservaccedilatildeo e qualidade do alimento (BORGES et al 2008)

Nesse sentido o presente trabalho tem como objetivo caracterizar os paracircmetros fiacutesico-quiacutemicos de teores de umidade soacutelidos totais atividade de aacutegua cinzas proteiacutenas lipiacutedeos e carboidratos da farinha de beterraba submetida a diferentes temperaturas de secagem como tambeacutem avaliar os efeitos da temperatura de secagem sobre esses mesmo paracircmetros a fim de agregar valor as farinhas de beterraba obtidas Material e Meacutetodos

O presente trabalho foi desenvolvido no Laboratoacuterio de Engenharia de Alimentos (LEA) e no Laboratoacuterio de Secagem (LS) ambos localizados no Centro de Recursos Naturais e Tecnologia (CTRN) da Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande ndash Paraiacuteba

As beterrabas foram adquiridas na feira de livre da cidade de Campina GrandendashPB e foram transportadas para o laboratoacuterio (LEA) onde inicialmente foram lavadas em aacutegua clorada a 25 e enxaguadas com aacutegua corrente da rede de abastecimento De forma manual as beterrabas foram descascadas com auxiacutelio de facas domeacutesticas e posteriormente cortadas em fatias de forma a facilitarem o processo de remoccedilatildeo de aacutegua

As amostras foram colocadas em bandejas de accedilo inoxidaacutevel e uniformemente espalhadas formando uma camada fina e submetidas ao processo de secagem em estufa com circulaccedilatildeo de ar com velocidade de 15 ms na temperatura de 50degC (T2) 60degC (T3) e 70degC (T4) Apoacutes desidratadas as amostras foram trituradas em moinho de facas onde ficaram com texturas de farinha com granulometria irregular Em seguida empacotadas e armazenadas em embalagens laminadas e seladas a vaacutecuo

As beterrabas in natura (T1) e desidratadas (T2 T3 e T4) foram analisadas quanto aos teores de umidade soacutelidos totais atividade de aacutegua cinzas e proteiacutenas de acordo com BRASIL (2008) O teor de lipiacutedeos foi realizado atraveacutes do meacutetodo de Folch et al (1957) Meacutetodos analiacuteticos

A anaacutelise do Teor de umidade e soacutelidos Totais foi realizada em estufa (marca TECNAL modelo TE- 3932) pela teacutecnica de secagem gravimeacutetrica a 105⁰C por 24 horas (BRASIL 2008)

Atividade de Aacutegua (Aw) - a atividade de aacutegua foi determinada atraveacutes de leitura direta da amostra na temperatura de 25degC em higrocircmetro Aqua-Lab

Teor de cinzas - quantificado por gravimetria apoacutes incineraccedilatildeo em mufla (marca FORNETEC modelo F1 - DM Monofaacutesico) a 550⁰C O meacutetodo de baseia na perda de peso que ocorre quando o produto eacute incinerado a 550⁰C com destruiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica (BRASIL 2008)

Teor de proteiacutenas - realizado atraveacutes da quantidade de nitrogecircnio da amostra por digestatildeo Kjeldahl As trecircs etapas importantes para a determinaccedilatildeo de proteiacutenas satildeo digestatildeo onde a amostra eacute

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submetida a altas temperaturas juntamente com a mistura cataliacutetica em um digestor (marca TECNAL modelo TE 007A) destilaccedilatildeo realizada em destilador (marca TECNAL modelo TE 007A) com Hidroacutexido de Soacutedio concentrado e por fim titulaccedilatildeo onde o nitrogecircnio eacute transformado em amocircnia resultando em g de protiacutedios e se aplicando um fator de 625 (BRASIL 2008)

Teor de lipiacutedeos - realizada empregando clorofoacutermio e metanol As vantagens sobre a maioria dos meacutetodos eacute que se consegue a extraccedilatildeo e purificaccedilatildeo dos lipiacutedios pela mistura de solventes (FOLCH et al 1957)

Teor de carboidratos - O valor de carboidratos totais incluindo fibras foi obtido por diferenccedila centesimal com a soma dos resultados encontrados em percentagem de umidade cinzas proteiacutenas e lipiacutedeos conforme apresentado na Equaccedilatildeo (1) (BRASIL 2008)

Carboidratos totais (g100g) = 100 ndash [umidade + cinzas +proteiacutenas + lipiacutedeos] Eq [1] Anaacutelise estatiacutestica

Foi realizada para os dados experimentais em triplicata e os resultados foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia de fator uacutenico (ANOVA) de 5 de probabilidade e os resultados qualitativos significativos foram submetidos ao teste de Tukey adotando-se o mesmo niacutevel de 5 de significacircncia Para o desenvolvimento das anaacutelises estatiacutesticas o software STATISTICA versatildeo 10 Resultados e Discussatildeo

Na Figura 1 estatildeo apresentados os dados referentes aos teores de umidade e soacutelidos totais para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

Figura 1 Valores obtidos para os teores de umidades e soacutelidos totais expressos em (g100g) para os

tratamentos (T1 T2 T3 e T4) Para o teor de umidade o valor encontrado para ambas as farinhas se encontram dentro do valor

maacuteximo estipulado pela legislaccedilatildeo (BRASIL 2005) para farinhas que eacute de 150 g100g Estatisticamente os tratamentos diferiram significativamente entre si no qual houve uma diminuiccedilatildeo do teor de umidade de 7918g100g entre o tratamento (T1) e (T4) O teor de umidade constatado eacute inversamente proporcional agrave temperatura aplicada ou seja quanto maior a temperatura de secagem menor o teor de umidade na farinha obtida

Basetto et al (2011) ao analisarem a farinha de beterraba desidratada na temperatura de 100degC obtiverem teor de umidade de (372g100g) Os resultados do presente trabalho estatildeo proacuteximos aos obtidos por Nunes et al (2017) que obtiveram os seguintes teores de umidade para os resiacuteduos de abacaxi apoacutes secagem 925g100g (50degC) 712g100g (60degC) e 541g100g (70degC) Alcacircntara et al (2012) ao obterem farinhas na temperatura de 55degC do peduacutenculo de caju e da casca do maracujaacute as mesmas apresentaram teor de umidade respectivamente de 1473g100g e 604g100g Em estudos

124d

889c 9013b

9158a876a

111b 987c

842d

000

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

T1 T2 T3 T4Tratamentos

Soacutelidos Totais (g100g)

Umidade (g100g)

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

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Silva e Souza (2017) obtiveram uma umidade de 1006 para farinha de resiacuteduo de jamelatildeo obtida por secagem a 60degC temperatura estaacute proacutexima a temperatura estudada no presente trabalho

Verifica-se que a quantidade de soacutelidos totais eacute maior quando utilizado temperaturas mais altas tratamento (T4) apresentando 9158g100g Tal crescimento eacute causado pela reduccedilatildeo no teor de aacutegua no entanto todos os tratamentos avaliados apresentam diferenccedila significativa entre si

Os teores de umidade apresentam uma diferenccedila miacutenima significativa de 0378 e coeficiente de variaccedilatildeo de 048 entre os tratamentos no entanto os teores de soacutelidos totais apresentam uma proximidade na diferenccedila miacutenima significativa (03705) visto que estes dois paracircmetros apresentam uma correlaccedilatildeo Estatisticamente o teor de soacutelidos totais apresenta coeficiente de variaccedilatildeo inferior sendo este de 020

Na Figura 2 estatildeo apresentados os dados referentes a atividade de aacutegua para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

Figura 2 Valores obtidos para atividade de aacutegua dos tratamentos (T1 T2 T3 e T4)

A atividade de aacutegua eacute uma das principais propriedades quando se considera as etapas de

processamento conservaccedilatildeo e armazenamento de alimentos Para assegurar o tempo de conservaccedilatildeo e garantir qualidade eacute preciso ter conhecimento da atividade de aacutegua do produto desidratado Oliveira (2012) classifica como produtos de umidade intermediaacuteria aqueles que apresentam atividade de aacutegua

entre 06 e 085 e produtos com baixa umidade satildeo aqueles que apresentam valores de atividade de aacutegua

ateacute 06 Sendo assim pode-se classificar a beterraba in natura como de alta umidade pois apresenta

atividade de aacutegua de 0903 havendo diferenccedila miacutenima significativa entre os tratamentos avaliados de 00205 com coeficiente de variaccedilatildeo de 201 Conforme observa-se na Figura 2 na medida em que se teve um aumento na temperatura esta trouxe consigo uma reduccedilatildeo na atividade de aacutegua sendo assim classificando os tratamentos (T2 T3 e T4) como produtos de baixa umidade A disponibilidade de aacutegua nos alimentos daacute condiccedilotildees para o crescimento microbiano e a ocorrecircncia de reaccedilotildees quiacutemicas e enzimaacuteticas (SILVA 2017)

Na Figura 3 estatildeo apresentados os dados referentes ao teor de cinzas para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

0903a

0425b0389c

0201d

000

010

020

030

040

050

060

070

080

090

100

T1 T2 T3 T4Tratamentos

Atividade de aacutegua

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Figura 3 Valores obtidos para o teor de cinzas expressos em (g100g) para os tratamentos (T1 T2 T3

e T4) Observa-se que o aumento do teor de cinzas eacute proporcional agrave temperatura onde a amostra que

foi submetida a uma temperatura mais elevada no processo apresentando um maior teor de cinzas de 399g100g enquanto a amostra que foi exposta a uma temperatura mais branda apresenta 237g100g de cinzas

Moreno (2016) em seus estudos com farinha dos resiacuteduos de manga obteve um teor de cinzas de 342 g100g valor proacuteximo ao obtido no tratamento (T3) do presente estudo Basetto et al (2017) ao utilizarem a temperatura de 100degC para obtenccedilatildeo da farinha de beterraba a mesma apresenta teor de cinzas de 671g100g Borges et al (2009) ao desidratarem a casca da banana verde na temperatura de 70degC obtiveram 259 g100g

Observa-se na Figura 3 que entre a amostra in natura (T1) e o tratamento (T4) haacute um ganho de 255g100g com uma diferenccedila miacutenima significativa de 0292 entre as meacutedias dos tratamentos para este paracircmetro com coeficiente de variaccedilatildeo de 391 No entanto todos os tratamentos diferem ente si ao teste de Tukey ao niacutevel de 5 de probabilidade

Na Figura 4 estatildeo apresentados os dados referentes ao teor de proteiacutenas para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

144d

237c

363b

399a

000

050

100

150

200

250

300

350

400

450

T1 T2 T3 T4

Tratamentos

Cinzas (g100g)

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Figura 4 Valores obtidos para o teor de proteiacutenas expressos em (g100g) para os tratamentos (T1 T2

T3 e T4) O teor de proteiacutenas apresenta diferenccedila significativa entre os tratamentos analisados O

tratamento (T4) apresenta o menor valor de proteiacutenas (160 g100g) fato este esperado devido que altas temperaturas provocam a degradaccedilatildeo das proteiacutenas Os valores obtidos no presente trabalho satildeo inferiores aos obtidos por Garmus et al (2009) na farinha da casca da batata inglesa (25 g100g) e superiores aos obtidos por Silva e Souza (2017) para farinha da casca de jamelatildeo (080 g100g) Para este mesmo paracircmetro haacute uma diferenccedila miacutenima significativa de 0238 com coeficiente de variaccedilatildeo 475 entre os tratamentos avaliados

Na Figura 5 estatildeo apresentados os dados referentes ao teor de lipiacutedeos para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

Figura 5 Valores obtidos para o teor de lipiacutedeos expressos em (g100g) para os tratamentos (T1 T2

T3 e T4) Em relaccedilatildeo ao teor lipiacutedico os tratamentos (T1 T2 T3 e T4) apresentam diferenccedila miacutenima

significativa de 0264 com coeficiente de variaccedilatildeo de 770 Agrave medida que se aumentou a temperatura de secagem houve um pequeno aumento do teor lipiacutedico em ateacute 135g100g Os valores obtidos no presente trabalho melhor se aproximam ao obtido para farinha de berinjela (185g100g) por Scorsatto et al (2017) e superior ao obtido para farinha de beterraba (036g100g) por Croceti et al (2016)

238a

190b

179bc

160c

100

120

140

160

180

200

220

240

260

T1 T2 T3 T4Tratamentos

Proteiacutenas (g100g)

072d

106c

138b

207a

000

050

100

150

200

250

T1 T2 T3 T4Tratamentos

Lipiacutedeos (g100g)

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A determinaccedilatildeo de lipiacutedios torna-se importante pois os lipiacutedios desempenham papel importante na qualidade do alimento contribuindo com atributos como textura sabor e valor caloacuterico (ALMEIDA et al 2018)

Na Figura 6 estatildeo apresentados os dados referentes ao teor de carboidratos para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

Figura 6 Valores obtidos para o teor de lipiacutedeos expressos em (g100g) para os tratamentos (T1 T2

T3 e T4) Os resultados obtidos em relaccedilatildeo ao teor de carboidrato totais satildeo relativamente elevados

variando de 8556g100g (T2) a 8392g100g (T4) no qual a anaacutelise de carboidratos totais estaacute inclusa o teor de fibras totais evidenciam que a farinha da beterraba eacute um poacute com alto teor de fibras natildeo havendo diferenccedila significativa entre os tratamentos (T2 T3 e T4) no entanto quando comparado ao tratamento (T1) haacute uma diferenccedila miacutenima significativa de 0673 entre as meacutedias dos tratamentos

Basetto et al (2011) ao fabricarem cookies elaborados com farinha de beterraba concluiacuteram que a utilizaccedilatildeo da mesma eacute uma alternativa viaacutevel sendo rica fonte de antocianinas e poderoso antioxidante Aleacutem dos cookies terem sido bem aceitos pelo puacuteblico tornando uma excelente opccedilatildeo pois agrega valor ao produto aleacutem de manter as propriedades funcionais desejaacuteveis

Teixeira et al (2017) ao elaborarem cookies adicionados de farinha da casca de beterraba concluiacuteram que a adiccedilatildeo de 1875 de farinha de casca de beterraba em cookies proporcionou um aumento no aporte de cinzas e fibras poreacutem reduziu o teor de umidade lipiacutedios e calorias melhorando o perfil nutricional do produto

Conclusatildeo A partir dos resultados apresentados pode-se concluir que a caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica das farinhas de beterraba atendeu a legislaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao teor de umidade fator que deve ser levado em consideraccedilatildeo jaacute que interfere na conservaccedilatildeo do produto final As demais anaacutelises efetuadas tambeacutem apresentaram valores propiacutecios agrave viabilidade das farinhas aleacutem de apresentarem valores semelhantes aos obtidos por outros autores ao trabalharem com vaacuterios subprodutos oriundos de frutas e vegetais Para o teor de soacutelidos totais cinzas e de lipiacutedeos houve um aumento quando se aplicou temperaturas mais altas

Os resultados obtidos em relaccedilatildeo ao teor de carboidrato totais foram relativamente elevados evidenciando que a farinha de beterraba eacute um poacute com alto teor de fibras Foi perceptiacutevel que a farinha de beterraba eacute uma alternativa viaacutevel podendo ser utilizada para o enriquecimento e desenvolvimento de novos produtos alimentiacutecios

784b

8356a 8332a

8392a

000

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

T1 T2 T3 T4

Tratamentos

Carboidratos (g100g)

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Agradecimentos Ao CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico) pela bolsa de

doutorado ao primeiro autor e a CAPES (Agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado do segundo e demais autores Referecircncias ALCAcircNTARA S R SOUSA C A B ALMEIDA F A C GOMES J P Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica das farinhas do peduacutenculo do caju e da casca do maracujaacute Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais v14 n Especial p473-478 2012 ALMEIDA R L J SANTOS N C LUIZ M R PEREIRA T S Viabilidade da adiccedilatildeo do resiacuteduo seco da casca de abacaxi para fabricaccedilatildeo de cookie funcional In Congresso Nacional de Pesquisa e Ensino em Ciecircncias 3 2018 Campina Grande Anais Campina Grande 2018 AQUINO L A PUIATTI M PEREIRA P R G PEREIRA F H F LADEIRA I R CASTRO M R S Produtividade qualidade e estado nutricional da beterraba de mesa em funccedilatildeo de doses de nitrogecircnio Hortic Bras v24 n2 p199-203 2006 ARAUacuteJO FILHO D G EIDAM T BARSOTO A V RAUPP D S Processamento de produto farinaacuteceo a partir de beterrabas submetidas agrave secagem estacionaacuteria Acta Scientiarum Agronomy n2 v33 p207-214 2011 BASETTO R Z SAMULAK R MISUGI C T BARANA A C BIANCARDI C R Flour of beetroot residue usage like feature for cookies manufacture Revista Techonoeng 3 ed 2011 BORGES A M PEREIRA J LUCENA E M P Caracterizaccedilatildeo da farinha de banana verde Ciecircncias e Tecnologia dos Alimentos v29 n2 p333-339 2009 BRAGA C S Grande manual de agricultura pecuaacuteria e receituaacuterio industrial 4 ed Porto Alegre Globo 1981 BRASIL Agecircncia Nacional de Vigilacircncia Sanitaacuteria Resoluccedilatildeo nordm263 de 2005 Aprova o Regulamento Teacutecnico para Produtos de Cereais Amidos Farinhas e Farelos Disponiacutevel em lthttpswwwsauderjgovbrcomumcodeMostrarArquivophpC=MjIwMw2C2Cgt Acesso em 14 ago 2018 CANADIAN FOOD INSPECTION AGENCY The Biology of Beta Vulgaris L (Sugar Beet) Disponiacutevel em httpwwwinspectiongccaplantsplants-with-novel-traitsapplicantsdirective-94-08biology-documentsbeta-vulgaris-l-eng13307253739481330725437349 Acesso em 02012019 CAPELLA A C V PENTEADO P T P S BALBI M E Semente de Araucaacuteria Angustifolia aspectos morfoloacutegicos e composiccedilatildeo quiacutemica da farinha Boletim da CEPPA v27 n1 p135-142 2009 CROCETI A OGLEARI C H GOMES G SARE I CAMPOS F R BALBI M E Determining the chemical composition based on two drying methods to beetroot (beta vulgaris l Famiacutelia aranthaceae) flour production Visatildeo Acadecircmica v17 n4 2016 ENGEL B BACCAR N M MARQUARDT L OLIVEIRA M S R ROHLFES A L B Tecnologias de atomizaccedilatildeo e desidrataccedilatildeo alternativas para a produccedilatildeo de farinhas a partir de vegetais Revista Jovens Pesquisadores v 6 n 1 p 31-44 2016 FELLOWS P Tecnologia del processado de los alimentos princiacutepios y praacutecticas Traducido por F J S Trepat Zaragoza Acribis 1994 549p FERREIRA M D TIVELLI S W Cultura da beterraba Recomendaccedilotildees gerais 3 ed Guaxupeacute COOXUPEacute 1990 14p Boletim Teacutecnico Olericultura 2 FOLCH J LESS M STANLEY S A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues J Biol Chem v226 n497 1957 GARMUS T T BEZERRA J R M V RIGO M CORDOVA K R V Elaboration of cookie with potato skin flour (Solanum tuberosum L) Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial v3 n2 p56-65 2009 HENRY B S Natural food colours In HENDRY G A F HOUGHTON J D (Ed) Natural food colorants 2 ed Glasgow Blackie Academic and Professional 1996 p40-79 IAD Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p KLUGE R A COSTA C A VITTI M C D ONGARELLI M G JACOMINO A P MORETTI C L Armazenamento refrigerado de beterraba minimamente processada em diferentes tipos de corte Ciecircncia Rural v36 n1 p263-270 2006 GRANGEIRO L C NEGREIROS M Z SOUZA B S AZEVEcircDO P E OLIVEIRA S L MEDEIROS M P Acuacutemulo e exportaccedilatildeo de nutrientes em beterraba Ciecircncia Agrotec v31 n2 2007

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KANNER J HAREL S GRANIT R Betalains - A New Class of Deitary cationized antioxidants Jornal of Agricultural and Food Chemistry v49 n11 p5178-5185 2001 MORENO J S Obtenccedilatildeo caracterizaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo de farinha de resiacuteduos de frutas em cookies 82f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Ciecircncias dos Alimentos) Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia Itapetinga ndash BA 2016 NUNES J S LINS A D F GOMES J P SILVA W P SILVA F B Influecircncia da temperatura de secagem nas propriedades fiacutesico-quiacutemica de resiacuteduos abacaxi Revista Agropecuaacuteria Teacutecnica v1 n1 p41-46 2017 OLIVEIRA G S Aplicaccedilatildeo do processo de liofilizaccedilatildeo na obtenccedilatildeo de cajaacute em poacute avaliaccedilatildeo das caracteriacutesticas fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas e higroscoacutepicas 83f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Ciecircncia e Tecnologia de Alimentos) Universidade Federal do Cearaacute Fortaleza 2012 SCORSATTO M PIMENTEL A C SILVA A J R SABALLY K ROSA G OLIVEIRA G M M Assessment of bioactive compounds physicochemical composition and in vitro antioxidant activity of eggplant flour International Journal of Cardiovascular Sciences v30 n3 p235-242 2017 SILVA A K N BECKMAN J C DA CRUZ RODRIGUES A M DA SILVA L H M Composiccedilatildeo nutricional e capacidade antioxidante da polpa de Accedilaiacute (Euterpe oleracea M) Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial v11 n1 p2205-2216 2017 SILVA S S SOUZA S M A Aproveitamento da casca e polpa de Jamelatildeo (Syzygium Cumini Lamarck) para produccedilatildeo de farinha com potencial antioxidante para uso em barra de mel contendo derivados de mandioca e cereal In Seminaacuterio de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica 21 2017 Feira de Santana AnaisFeira de SantanandashBA 2017 SOUZA R J de FONTANETTI A FIORINI C V A ALMEIDA K de Cultura da beterraba cultivo convencional e cultivo orgacircnico Lavras UFLA 2003 37p STRACK D VOGT T SCHLIEMANN W Recent advances in betalain research Phytochemistry v62 p247-269 2003 TEIXEIRA F SANTOS M M R CANDIDO C J SANTOS E F NOVELLO D Cookies adicionados de farinha da casca de beterraba anaacutelise fiacutesico-quiacutemica e sensorial entre crianccedilas Revista da Universidade Vale do Rio Verde v15 n1 p472-488 2017 USDA United States Department of Agriculture Agricultural Research Service National Nutrient Database for Standard Reference Release 27 2014 Disponiacutevel em httpsndbnalusdagovndb Acesso em 03012019

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Capiacutetulo 8

ANAacuteLISE MULTITEMPORAL DA COBERTURA DO SOLO DO PARQUE ESTADUAL DO UTINGA BELEacuteM PARAacute

Nilza Martins de Queiroz Xavier1

Alberto Bentes Brasil Neto2 Arllen Eacutelida Aguiar Paumgartten3

Josiane Martins de Queiroz Xavier Silveira4

12Professores EBTT IFPACampus Oacutebidos nilzaxavierifpaedubr albertonetoifpaedubr

3Professora EBTT IFPACampus Breves arllenaguiarifpaedubr 4Acadecircmica em Licenciatura em Matemaacutetica UFPACampus Castanhal josianexvgmailcom

Introduccedilatildeo

O Parque Estadual do Utinga (PEUt) abrange uma aacuterea de 1393088 ha e foi criado com o objetivo de proteger os mananciais de abastecimento de aacutegua da regiatildeo metropolitana de Beleacutem (PARAacute 2013) Localizado em uma aacuterea urbana da capital paraense o espaccedilo tem como marca uma grande e eacute muito utilizado em atividades de educaccedilatildeo Ambiental e ecoturismo como trilhas passeios e caminhadas

O parque eacute uma aacuterea de proteccedilatildeo integral em que conforme a Lei 690281 que dispotildee sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental sendo portanto uma aacuterea representativa dos ecossistemas brasileiros destinadas agrave realizaccedilatildeo de pesquisas baacutesicas e aplicadas de Ecologia agrave proteccedilatildeo do ambiente natural e ao desenvolvimento da educaccedilatildeo conservacionista (PARAacute 2013)

A problemaacutetica desta unidade de conservaccedilatildeo eacute decorrente da accedilatildeo e expansatildeo histoacuterica de atividades antroacutepicas ocorridas ao seu redor Menezes et al (2013) afirmam que a ocupaccedilatildeo desordenada nos arredores do PEUt e outras atividades relacionadas a pressatildeo urbana desencadeou processos de degradaccedilatildeo do solo e poluiccedilatildeo de seus cursos drsquoaacutegua O desmatamento e a poluiccedilatildeo satildeo ameaccedilas constantes para o abastecimento de aacutegua da regiatildeo metropolitana de Beleacutem isso porque eacute real o perigo de assoreamento do lago e agrave conservaccedilatildeo da biodiversidade do parque

O monitoramento da cobertura do solo eacute um aspecto fundamental para o controle dos impactos ambientais promovidos por accedilotildees antroacutepicas ao redor do parque possibilitando o aumento da eficiecircncia na gestatildeo da Unidade de Conservaccedilatildeo do Utinga (BRASIL NETO et al 2014) Poreacutem a grande extensatildeo e a vulnerabilidade agraves pressotildees urbanas ao redor do parque torna difiacutecil um controle concreto e eficaz do mesmo o que exige a adoccedilatildeo de novos meacutetodos de controle do patrimocircnio Estima-se que cerca de 131253 habitantes residem imediatamente ao entorno do PEUt (PARAacute 2013)

Neste contexto as teacutecnicas de sensoriamento remoto tecircm sido bastante eficazes no monitoramento das alteraccedilotildees na cobertura dos solos tendo como vantagem a rapidez simplicidade e eficiecircncia na obtenccedilatildeo de informaccedilotildees digitais Outra grande vantagem eacute o monitoramento de aacutereas extensas com baixos custos a qual torna a sua utilizaccedilatildeo uma ferramenta indispensaacutevel para controle de atividades que podem provocar algum dano para o parque do Utinga como invasatildeo irregular desmatamento despejo de lixo etc

Desta forma o objetivo deste trabalho eacute realizar uma anaacutelise da dinacircmica da cobertura vegetal e uso do solo no Parque Estadual do Utinga nos anos de 1984 1999 e 2013 por meio do processamento digital de imagens Material e Meacutetodos

O estudo foi realizado no Parque Estadual do Utinga (Figura 1) localizado entre os municiacutepios de Beleacutem e Ananindeua estado do Paraacute Brasil (1deg2740 S e 48deg2659 W) O clima do tipo Afi de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen temperatura meacutedia de 25degC em fevereiro e 26degC em novembro e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 2834mm (FAPESPA 2016)

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

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Figura 1 Localizaccedilatildeo do Parque Estadual do Utinga

No Parque Estadual do Utinga haacute a ocorrecircncia dos solos Latossolo Amarelo Distroacutefico de textura

meacutedia Plintossolo Peacutetrico concrecionaacuterio Plintossolo Haacuteplico de textura meacutedia e Gleissolo de textura argilosa a muito argilosa (PARAacute 2013) A topografia do parque eacute plana a suave ondulada constituiacuteda por tabuleiros terraccedilos e vaacuterzeas

Para o desenvolvimento deste trabalho foram adquiridas imagens orbitais do sateacutelite LANDSAT-5 oacuterbitaponto 22462 bandas 3 4 e 5 (RGB) do sensor TM resoluccedilatildeo espacial de 30 metros dos anos 1984 e 1999 por meio do site do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais ndash INPE A imagem de 2013 foi oriunda do sateacutelite LANDSAT 8 oacuterbitaponto 22462 bandas 6-5-4 (RGB) do sensor Operacional Terra Imager (OLI) resoluccedilatildeo especial de 30 metros obtida no site Earth Explorer Posteriormente as imagens foram submetidas ao recorte nas dimensotildees do Parque na etapa de preacute-processamento das imagens conforme as coordenadas descritas no Plano de Manejo do Parque do Utinga (PARAacute 2013)

No que se refere agrave etapa de processamento das imagens foi efetuada a classificaccedilatildeo supervisionada pelo algoritmo da Maacutexima Verossimilhanccedila e a determinaccedilatildeo das classes de uso e cobertura do solo da seguinte forma Vegetaccedilatildeo densa ndash fragmento de Floresta Ombroacutefila Densa de Terra Firme e de Vaacuterzea e fragmentos de florestas em estaacutegio avanccedilado de sucessatildeo ecoloacutegica) Floresta secundaacuteria Vegetaccedilatildeo rasteira (herbaacuteceas) DegradadaAntropizada (Construccedilotildees e aacutereas com pavimentaccedilatildeo asfaacuteltica e solo exposto) macroacutefitas e Outras (corpos drsquoaacutegua e outros)

Posteriormente foi realizada a poacutes-classificaccedilatildeo por meio da computaccedilatildeo da aacuterea ocupada por cada classe preacute-determinada O software utilizado no preacute-processamento das imagens orbitais foi o ArcGis 93 Jaacute a etapa de processamento foi realizada no software Environment for Visualizing Images (Envi) versatildeo 45

Resultados e Discussatildeo

Os valores referentes agrave quantificaccedilatildeo das classes temaacuteticas Floresta Densa Capoeira Vegetaccedilatildeo Rasteira Aacuterea degradaAntropizada e Macroacutefitas assim como a imagem de classificaccedilatildeo da cobertura do solo do Parque Estadual do Utinga podem ser observados na Figura 2 e na Tabela 1 respectivamente

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

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Figura 2 Mapa de classificaccedilatildeo do Parque Estadual do Utinga (A) ano 1984 (B) ano 1999 e (C) ano de

2013

A classe Floresta Densa apresenta 329 km2 em 1984 aumentando para 436 km2 e 448 km2 em 1999 e 2013 respectivamente No que se refere agrave classe capoeira observandashse um aumento entre os anos de 1984 a 2013 sendo que em 1984 a aacuterea total desta classe era de 351 km2 passando para 465 e 552 km2 nos anos de 1999 e 2013 Estes resultados evidenciam o aumento da regeneraccedilatildeo natural nas florestas sob diferentes estaacutegios sucessionais De acordo com PARAacute (2013) as florestas secundaacuterias encontradas no Parque Estadual do Utinga se encontram em avanccedilado processo de recuperaccedilatildeo Ao

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

85

realizar um levantamento floriacutestico da Floresta secundaacuteria do parque do Utinga Rocha et al (2012) observaram uma floresta com caracteriacutesticas de ambiente em sucessatildeo

Tabela 1 Quantificaccedilatildeo das classes de vegetaccedilatildeo do Parque Estadual do Utinga Beleacutem Paraacute

Classes 1984 1999 2013

km2 km2 km2 Floresta Densa 330 237 436 313 448 322

Floresta Secundaacuteria 351 252 465 334 552 396 Veg Rasteira 104 740 075 54 065 46

DegradadaAntropizada 270 194 136 98 060 44 Macroacutefitas 0 0 0 0 020 14

Outros 339 243 281 202 248 178

Para a vegetaccedilatildeo rasteira observa-se que haacute uma reduccedilatildeo de 039 km2 entre os anos de 1984 e 2013 No ano de 1984 o parque apresentava 104 km2 aproximadamente 744 da aacuterea total em virtude da ocorrecircncia de atividades agropecuaacuterias a qual reduziu para 075 e 065 km2 nos anos de 1999 e 2013 respectivamente Isto pode ser atribuiacutedo ao processo de regeneraccedilatildeo natural na qual as aacutereas de vegetaccedilatildeo rasteira datildeo lugar a florestas em estaacutegio inicial de sucessatildeo ecoloacutegicas (florestas secundaacuterias)

Estas mudanccedilas ocorridas na vegetaccedilatildeo devem ao fato que o parque do Utinga passou a ser uma unidade de proteccedilatildeo integral com o Decreto Estadual Nordm 13302008 o qual natildeo pode ser habitado pelo homem e nem ser utilizado para uso direto como atividades agriacutecolas Portanto quaisquer atividades que promova alguma ameaccedila agrave biodiversidade do parque eacute proibida por lei O aumento das classes de vegetaccedilatildeo densa e capoeira somado agrave reduccedilatildeo da vegetaccedilatildeo rasteira pode estar relacionada com a maior vigor da legislaccedilatildeo no intuito de proteger os mananciais de abastecimento da regiatildeo metropolitana de Beleacutem

Poreacutem a situaccedilatildeo do Parque Estadual do Utinga eacute especialmente preocupante em virtude de sua grande vulnerabilidade mediante agrave pressatildeo urbana especialmente no caso de mananciais sujeitos ao lanccedilamento de esgotos advindos de diversos pontos da cidade Somado a isso historicamente uma seacuterie de atividades econocircmicas ocasionaram uma grande devastaccedilatildeo ambiental resultando em diversos pontos com ocorrecircncia de aacutereas muito degradas (BORDALO 2006)

Observa-se que em 1984 a extensatildeo de aacutereas com indiacutecios de degradaccedilatildeo ou accedilatildeo de atividades antroacutepicas como moradias pistas solo exposto etc apresenta 27 km2 cerca de 1938 da aacuterea total do parque No entanto haacute uma boa reduccedilatildeo destas aacutereas ao longo dos anos 139 e 06 km2 em 1999 e 2013 Observa-se que haacute ocorrecircncia de locais que necessitam de intervenccedilatildeo principalmente visando a recuperaccedilatildeo de aacutereas degradadas De acordo com PARAacute (2013) cerca de 13 da aacuterea do Parque Estadual do Utinga encontra-se em avanccedilado estaacutegio de degradaccedilatildeo e ocorrem principalmente agraves margens dos Lagos Bolonha e Aacutegua Preta

No ano de 2013 foi observada uma nova classe no parque do Utinga as macroacutefitas ocupando cerca de 02 km2 cerca de 143 da aacuterea total do Parque Estadual do Utinga Estes resultados satildeo indicadores de degradaccedilatildeo ambiental nos mananciais de abastecimento (MENEZES et al 2013) Eacute importante considerar que uma grande limpeza de Macroacutefitas foi realizada no Lago Bolonha no periacuteodo proacuteximo agrave coleta da imagem do ano de 2013 na qual foi retirada cerca de 70 do total das macroacutefitas Segundo COSAMPA (2013) ao final da operaccedilatildeo foram retirados cerca de 371000 e 1200 m2 de vegetaccedilatildeo aquaacutetica dos lagos Bolonha e Aacutegua Preta respectivamente ou seja grande parte dos mananciais estavam cobertos por macroacutefitas antes do periacuteodo de obtenccedilatildeo da imagem do ano de 2013 o que indica a grande quantidade de poluentes principalmente esgoto nos lagos que abastece grande parte da regiatildeo Metropolitana de Beleacutem

Conclusatildeo

O aumento das classes Floresta Densa e Capoeira indicaram o aumento da regeneraccedilatildeo natural e estabelecimento de uma floresta secundaacuteria densa ao longo de aproximadamente duas deacutecadas Grande parte dos mananciais estavam cobertos por macroacutefitas no ano de 2013

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Referecircncias Bibliograacuteficas BENTES A L S BRASIL NETO A B B ANDRADE P C BRAGA A N PERES V C SANTOS JUacuteNIOR R A T FRANCO M J B SANTOS A B S Dinacircmica do uso do solo na ilha de Caratateua Beleacutem Paraacute Agroecossistemas v9 n2 p360ndash369 2017 BORDALO C A L O desafio das aacuteguas numa metroacutepole Amazocircnida uma reflexatildeo das poliacuteticas de proteccedilatildeo dos mananciais da Regiatildeo Metropolitana de Beleacutem-PA (1984-2004) Tese (Doutorado) Nuacutecleo de Altos Estudos Amazocircnicos programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Desenvolvimento Sustentaacutevel do Troacutepico Uacutemido Universidade Federal do Paraacute Beleacutem 2006 BRASIL NETO A B PAUMGARTTEN A E A BRAGA A N MACIEL M N M SILVA P T E Dinacircmica da cobertura vegetal e uso do solo no entorno do Parque Estadual do Utinga (PEUt) Beleacutem-PA Enciclopeacutedia Biosfera v10 p2120-2128 2014 COSANPA Companhia de Saneamento do Estado do Paraacute COSANPA encerra a limpeza dos Lagos Bolonha e Aacutegua Preta 2013 Disponiacutevel em httpwwwaesbeorgbrconteudo9124 Acesso em 03 de fevereiro de 2014 FAPESPA Fundaccedilatildeo Amazocircnia de Amparo a Estudos e Pesquisas Estatiacutesticas Municipais Paraenses Beleacutem Diretoria de Estatiacutestica e de Tecnologia e Gestatildeo da Informaccedilatildeo Beleacutem 2016 Disponiacutevel em httpwwwfapespapagovbruploadArquivoanexo1008pdfid=1473720676 Acesso em 10 de janeiro de 2019 GOMES D D M MENDES L M S MEDEIROS C N VERIacuteSSIMO C U V Anaacutelise multitemporal do processo de degradaccedilatildeo da vegetaccedilatildeo da bacia hidrograacutefica do rio Jaibaras no estado do Cearaacute Geografia Ensino e Pesquisa v15 n2 p41-61 2011 IMAZON Instituto do Homem e Meio Ambiente da Amazocircnia Relatoacuterio de atividades 2001-2002 Beleacutem Imazon 2003 Disponiacutevel em httpsimazonorgbrpublicacoesrelatorio-de-atividades-2003-2004 Acesso em 13 de janeiro de 2019 MENEZES L B C CARVALHO E A DE NUNtildeEZ Y T BRITO L B SEMBER N B G VASCONCELOS E F Parques urbanos de Beleacutem (PA) situaccedilatildeo atual e problemaacuteticas socioambientais Revista Ciecircncia e Tecnologia v1 n1 2013 PARAacute Secretaria Estadual do Meio Ambiente Revisatildeo do Plano de Manejo do Parque Estadual do Utinga Secretaria de Estado de Meio Ambiente Beleacutem SEMA Beleacutem Imazon 2013 ROCHA N C V ALVEZ M N C B MOURA Q L SOUZA A P S ROCHA M M B Levantamento floriacutestico de floresta tropical secundaacuteria na aacuterea do Parque Ambiental do Utinga Beleacutem-PA Enciclopeacutedia Biosfera v8 n14 p1299-1309 2012 SODREacute S S V Hidroquiacutemica dos lagos Bolonha e Aacutegua Preta mananciais de BeleacutemParaacute Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Ciecircncias Ambientais) Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias Ambientais Instituto de Geociecircncias Museu Paraense Emilio Goeldi EMBRAPA Universidade Federal do Paraacute Beleacutem 2007

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Capiacutetulo 9

CARACTERIZACcedilAtildeO FIacuteSICO-QUIacuteMICA DE POLPAS DE CUPUACcedilU E GRAVIOLA

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1 Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2

Newton Carlos Santos3 Sacircmela Leal Barros4

Amanda Priscila Silva Nascimento5 Raphael Lucas Jacinto Almeida6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande-PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III BananeirasndashPB victor_herbert_cghotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina GrandendashPB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Mestrando em Engenharia Quiacutemica ndash Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande-PB

raphaelqindustrialgmailcom

Introduccedilatildeo

No Brasil a qualidade de polpas de fruta eacute regulamentada pela Instruccedilatildeo Normativa n1 de 07 de janeiro de 2000 que determina os Padrotildees de Identidade e Qualidade (PIQ) Esta resoluccedilatildeo define polpa de fruta como sendo o produto natildeo fermentado natildeo concentrado e natildeo diluiacutedo obtido de frutos polposos atraveacutes de processo tecnoloacutegico adequado com um teor miacutenimo de soacutelidos totais proveniente da parte comestiacutevel do fruto (BRASIL 2000)

A qualidade da polpa tambeacutem estaacute relacionada agrave preservaccedilatildeo dos nutrientes e agraves suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas e sensoriais que devem ser proacuteximas da fruta in natura de forma a atender agraves exigecircncias do consumidor e da legislaccedilatildeo vigente Desse modo aspectos como pH soacutelidos soluacuteveis acidez titulaacutevel e soacutelidos totais satildeo determinados nas normas especiacuteficas de cada tipo de polpa de fruta conforme as suas caracteriacutesticas especiacuteficas (BRASIL 2000 2001)

A produccedilatildeo de polpas de frutas congeladas eacute um importante segmento da cadeia produtiva favorecendo o aproveitamento integral das frutas tambeacutem na entressafra (SANTOS et al 2014 SANTOS amp BARROS 2012)

O cupuaccediluzeiro (Theobroma grandiflorum Schum) trata-se de uma espeacutecie vegetal pertencente agrave famiacutelia das Sterculiaceas de origem amazocircnica frequentemente encontrada ao Sul e Sudeste da Amazocircnia Oriental e ao Noroeste do Estado do Maranhatildeo A polpa do cupuaccedilu eacute intensamente consumida pela populaccedilatildeo brasileira para a produccedilatildeo de alimentos A extraccedilatildeo da polpa de forma artesanal geralmente ocorre sem nenhum tipo de tratamento especiacutefico com o auxiacutelio de tesouras Esta praacutetica de despolpamento aumentam as possibilidades de contaminaccedilatildeo por microrganismos deteriorantes do alimento eou por patoacutegenos humanos que podem causar inuacutemeras doenccedilas de origem alimentar (DTArsquos) (SANTOS et al 2017)

A graviola (Annona muricata L) pertence agrave famiacutelia Annonacea que compreende cerca de 80 gecircneros e 850 espeacutecies nativas da Ameacuterica Tropical e das Iacutendias Ocidentais Ela produz frutos esverdeados com espinhos flexiacuteveis ovais ou irregulares com 15-30 cm de comprimento e pesando cerca de 05 kg Sua polpa eacute branca e pegajosa com sabor e aroma agradaacuteveis (OKIGBO amp OBIRE 2009 LIMA et al 2006) A graviola in natura apresenta baixa expressatildeo comercial diante de outras frutas No entanto a transformaccedilatildeo da fruta em polpa faz com que a de sabor graviola seja a quinta mais vendida na regiatildeo Nordeste do Brasil com total de 12 ficando em volume atraacutes apenas das polpas de acerola goiaba maracujaacute e caju (LEMOS 2014)

Por apresentarem altas concentraccedilotildees de accediluacutecar simples e elevada atividade de aacutegua as frutas satildeo susceptiacuteveis a uma raacutepida deterioraccedilatildeo (GONCcedilALVES et al 2014 FARIA et al 2012)

A fim de minimizar perdas aliado a crescente demanda de pessoas que tem buscado por uma alimentaccedilatildeo mais saudaacutevel realizando dietas ricas em frutas na qual se deseja manter o sabor e cor da fruta ldquoin naturardquo assim como a composiccedilatildeo nutricional e funcional dela surge agrave polpa de fruta

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congelada por apresentar eficiecircncia e praticidade ao consumidor aleacutem de apresentar maior tempo de validade quando comparado com a fruta fresca a polpa garante que o consumidor possa consumir em qualquer eacutepoca do ano natildeo ficando refeacutem do periacuteodo de colheita (QUEIROGA et al 2018)

Na anaacutelise de alimentos eacute de extrema importacircncia a determinaccedilatildeo do pH acidez total titulaacutevel soacutelidos soluacuteveis totais cinzas entre outros paracircmetros podendo ter diferentes finalidades como a avaliaccedilatildeo nutricional de um produto controle de qualidade do alimento desenvolvimento de novos produtos e a monitoraccedilatildeo da legislaccedilatildeo (AMORIM et al 2012)

Devido ao aumento na produccedilatildeo e comercializaccedilatildeo de polpas de frutas industrializadas e da ausecircncia de trabalhos caracterizando estes produtos jaacute inseridos no mercado haacute a necessidade do estudo das polpas Portanto o presente trabalho tem como objetivo realizar anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas em polpas de frutas congeladas de cupuaccedilu e graviola industrializadas de trecircs diferentes marcas comercializados na cidade de Campina Grande-PB e verificar os paracircmetros estatildeo de acordo com as legislaccedilotildees federais vigentes Material e Meacutetodos

As polpas de frutas de duas diferentes variedades de Cupuaccedilu (Theobroma grandiflorum) e Graviola (Annona muricata L) de 3 marcas comerciais diferentes foram adquiridas em supermercados com maior fluxo de vendas localizados na cidade de Campina GrandendashPB em seguida foram transportadas em caixas teacutermicas para posterior anaacutelise

As anaacutelises foram realizadas no Laboratoacuterio de Engenharia de Alimentos (LEA) localizado no Centro de Recursos Naturais e Tecnologia (CTRN) da Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande ndash Paraiacuteba

As amostras foram identificas por letras sendo para cupuaccedilu (AC BC CC) e para graviola (AG BG CG) As determinaccedilotildees de pH acidez soacutelidos soluacuteveis umidade soacutelidos totais atividade de aacutegua e cinzas seguiram a metodologia de acordo com BRASIL (2008) A determinaccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico (Vitamina C) foi realizada atraveacutes do meacutetodo de Tillmans (BRASIL 2008) Meacutetodos analiacuteticos

A medida do pH foi conduzida introduzindo-se o eletrodo do pHmetro de bancada previamente calibrado diretamente na amostra homogecircnea A Acidez titulaacutevel foi determinada por titulometria e a Equaccedilatildeo 1 foi usada para expressar os resultados em de aacutecido ciacutetrico

119860119888119894119889119890119911 119905119894119905119906119897aacute119907119890119897 = 119907 119909 119891 119909 119872 119909 119875119872

10 119909 119875 119909 119899 (Eq1)

Onde v ndash volume da soluccedilatildeo de hidroacutexido de soacutedio gasto na titulaccedilatildeo f - fator de correccedilatildeo da soluccedilatildeo de hidroacutexido de soacutedio M - molaridade da soluccedilatildeo de hidroacutexido de soacutedio M ndash peso molecular do aacutecido correspondente em gramas- massa da amostra em gramas ou volume pipetado em ml ndash nuacutemero de hidrogecircnio ionizaacuteveis

O Teor de soacutelidos soluacuteveis totais (SST) foi determinado por refratometria utilizando-se refratocircmetro digital de bancada agrave temperatura ambiente e os resultados foram expressos em degBrix

A Ratio (SSAT) foi determinada pelo equiliacutebrio entre doce-aacutecido do produto foi calculada pela relaccedilatildeo entre soacutelidos soluacuteveis e a acidez titulaacutevel (SSAT)

A determinaccedilatildeo do Aacutecido ascoacuterbico (vitamina C) baseou-se na reduccedilatildeo do corante sal soacutedico de 26-diclorofenol indofenol por uma soluccedilatildeo aacutecida de vitamina C A equaccedilatildeo 2 foi utilizada para expressar os resultados em de aacutecido ascoacuterbico

Aacute119888119894119889119900 119886119904119888oacute119903119887119894119888119900 =119907 119909 119891 119909 100

119898 (Eq2)

Onde v ndash volume gasto na titulaccedilatildeo f ndash fator de correccedilatildeo m ndash massa da amostra

A atividade de aacutegua (Aw) foi determinada atraveacutes de leitura direta da amostra na temperatura de 25degC em higrocircmetro Aqua-Lab

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O Teor de cinzas foi quantificado por gravimetria apoacutes incineraccedilatildeo em mufla a 550⁰C O meacutetodo de baseia na perda de peso que ocorre quando o produto eacute incinerado a 550⁰C com destruiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O Teor de umidade e soacutelidos totais (ST) foi realizada em estufa pela teacutecnica de secagem gravimeacutetrica a 105⁰C por 24 horas Anaacutelise estatiacutestica

Foi realizada para os dados experimentais em triplicata e os resultados foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia de fator uacutenico (ANOVA) de 5 de probabilidade e as respostas qualitativas significativas foram submetidas ao teste de Tukey adotando-se o mesmo niacutevel de 5 de significacircncia Para o desenvolvimento das anaacutelises estatiacutesticas o software STATISTICA versatildeo 10 Resultados e Discussatildeo

Todos os resultados obtidos no presente trabalho para polpa de cupuaccedilu e graviola satildeo encontrados nas Figuras 1 a 9 apresentados em triplicatas e os resultados encontrados em meacutedia

De acordo com a Figura 1 os valores de acidez para polpas de cupuaccedilu e graviola apresentam diferenccedila significativa entre as marcas analisadas Para as polpas de cupuaccedilu os valores de acidez variam entre 120 ndash 198 aacutecido ciacutetrico sendo apenas a amostra ldquoACrdquo natildeo apresentando valores dentro dos padrotildees valor miacutenimo de 15 aacutecido ciacutetrico estabelecidos pela legislaccedilatildeo vigente Para as polpas de graviola a legislaccedilatildeo estabelece um valor miacutenimo de 06 de aacutecido ciacutetrico sendo assim a amostra ldquoBGrdquo natildeo apresenta conformidade quanto a este paracircmetro

Maciel et al (2016) determinaram acidez total titulaacutevel (ATT) de 053 aacutecido ciacutetrico100g para polpas de goiabas e 106 aacutecido ciacutetrico100g para polpas de acerola

Figura 1 Valores obtidos para acidez titulaacutevel ( Aacutecido ciacutetrico) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Para os valores do potencial hidrogeniocircnico (Figura 2) as polpas de cupuaccedilu natildeo apresentam

diferenccedila significativa entre as marcas A B e C Diferentemente das polpas de graviola que variam de 3651 a 3739 resultando em uma diferenccedila significativa Para este paracircmetro ambas as polpas analisadas cupuaccedilu e graviola apresentam variaccedilatildeo dentro do limite estabelecido pela legislaccedilatildeo Fechine Neto et al (2016) ao avaliarem polpas de frutas comercializadas na cidade de Missatildeo Velha no estado do Cearaacute obtiveram variaccedilatildeo de pH de (326 -379) para polpas de maracujaacute (275 ndash 324) para polpas de tamarindo (349 ndash 375) para polpas de morango e (343 ndash 3 68) para polpas de caju

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Figura 2 Valores obtidos para potencial hidrogeniocircnico (pH) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Na Figura 3 estatildeo apresentados os valores obtidos para os teores de soacutelidos soluacuteveis das polpas

de cupuaccedilu e graviola expressos em (0Brix)

Figura 3 Valores obtidos para o teor de soacutelidos soluacuteveis (0Brix) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Os teores de soacutelidos soluacuteveis para polpas de cupuaccedilu diferem significativamente entre si

variando entre 865 ndash 1011 0Brix sendo apenas a amostra ldquoBCrdquo com valor inferior ao miacutenimo aceitaacutevel pela legislaccedilatildeo Para as polpas de graviola os teores de soacutelidos soluacuteveis natildeo apresentam diferenccedila significativa (Figura 3) no entanto entre as trecircs marcas analisadas A B e C todas apresentam valores abaixo do miacutenimo estabelecido pela legislaccedilatildeo que eacute de 90Brix BRASIL et al (2016) ao determinarem o teor de soacutelidos soluacuteveis em diferentes polpas comercializadas em Cuiabaacute-MT obtiveram valores que variaram entre 650 -750 0Brix para polpas de acerola 947 ndash 1375 0Brix para polpas de caju 1086 ndash 16 0Brix para polpas de abacaxi 892 ndash 1197 0Brix para polpas de maracujaacute e 842 ndash 1019 0Brix para polpas de goiaba

Na Figura 4 estatildeo apresentados os valores obtidos para o paracircmetro das polpas de cupuaccedilu e graviola

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Figura 4 Valores obtidos para o paracircmetro ratio (SSAT) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Eacute possiacutevel observar que a polpa que tem maiores valores de ratio foram agraves de graviola (Figura

6) destacando-se a amostra BG (13229) logo eacute possiacutevel afirmar que a amostra BG tem um grau de doccedilura superior agraves demais marcas estudadas Nas polpas de cupuaccedilu eacute possiacutevel observar na Figura 4 uma variaccedilatildeo entre 558 ndash 777 no qual apresentam uma diferenccedila significativa entre as amostras evidenciando assim um grau de doccedilura inferior agrave polpa de graviola

O paracircmetro ratio eacute uma relaccedilatildeo utilizada como indicaccedilatildeo do grau de maturaccedilatildeo da mateacuteria prima utilizada para produccedilatildeo da polpa evidenciando qual o sabor predominante o doce ou o aacutecido ou ainda se haacute equiliacutebrio entre eles (BRASIL 1996)

Na determinaccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico todas as polpas cupuaccedilu e graviola apresentam diferenccedila significativa entre as marcas analisadas conforme observa-se na Figura 5

Figura 5 Valores obtidos para o teor de vitamina C (mg100g) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Para as polpas de cupuaccedilu todas as amostras apresentam valores dentro do miacutenimo de

18mg100g permitido pela legislaccedilatildeo Para as polpas de graviola obteve-se valor de vitamina C acima do miacutenimo aceitaacutevel pela legislaccedilatildeo para todas as amostras analisadas Ramos et al (2016) ao determinarem o teor de vitamina C em polpas congeladas de graviola obtiveram teor de 344mg de aacutecido ascoacuterbico100g valor este proacuteximo ao da amostra AG do presente trabalho

Monccedilatildeo et al (2010) ao avaliarem o teor de vitamina C em cinco diferentes marcas de polpas de cajaacute e manga consumidas na cidade de TeresinandashPI obtiveram valores de vitamina C que variaram de 532 ndash 1095mg100g para polpa de cajaacute e 1064 ndash 28462 mg100g para polpa de manga Oliveira et al (2013) obtiveram 136mg100g de vitamina C ao analisarem polpas de umbu

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A vitamina C no organismo tem suas funccedilotildees variadas dentre elas no auxiacutelio na resposta imunitaacuteria do organismo e na utilizaccedilatildeo eficiente do ferro no crescimento saudaacutevel das ceacutelulas de ossos dentes gengiva ligamentos e vasos sanguiacuteneos aleacutem de auxiliar no funcionamento dos leucoacutecitos sanguiacuteneos Aleacutem disto destaca-se o seu importante papel como antioxidantes neutralizando a accedilatildeo dos radicais livres que satildeo responsaacuteveis por desencadear o processo de envelhecimento precoce aleacutem de aumentarem o risco de desenvolvimento do cacircncer e doenccedilas do coraccedilatildeo (RAMOS et al 2016)

A atividade de aacutegua e umidade satildeo umas das principais propriedades quando se considera as etapas de processamento conservaccedilatildeo e armazenamento de alimentos Na Figura 6 observa-se a atividade de aacutegua obtida para as polpas analisadas

Figura 6 Valores obtidos para a atividade de aacutegua (Aw) das polpas de cupuaccedilu e graviola Para assegurar o tempo de conservaccedilatildeo e garantir qualidade eacute preciso ter conhecimento da

atividade de aacutegua das polpas de cupuaccedilu e graviola Oliveira (2012) classifica como produtos de umidade intermediaacuteria aqueles que apresentam atividade de aacutegua entre 06 e 085 e produtos com baixa umidade satildeo aqueles que apresentam valores de atividade de aacutegua ateacute 06 Sendo assim pode-se classificar as polpas de cupuaccedilu e graviola como de alta umidade pois apresentam atividade de aacutegua

que variam de 0953 - 0996 para cupuaccedilu e de 0986 ndash 0990 para graviola neste caso natildeo havendo diferenccedila significativa entre marcas e frutas

Na Figura 7 estatildeo apresentados os valores obtidos para os teores de cinzas (sais minerais) das polpas de cupuaccedilu e graviola expressos em g100g

Figura 7 Valores obtidos para o teor de cinzas (sais minerais) das polpas de cupuaccedilu e graviola

O teor de cinza (sais minerais) apresenta diferenccedila significativa paras polpas de cupuaccedilu e

graviola Para as polpas de cupuaccedilu a amostra ldquoBCrdquo eacute a que apresenta o maior teor de cinzas (Figura 7)

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Assim como para as polpas de graviola onde tambeacutem a amostras ldquoBGrdquo apresenta o maior teor (Figura 7) para o mesmo paracircmetro Para as duas frutas cupuaccedilu e Graviola a amostra ldquoACrdquo e ldquoAGrdquo satildeo as que mais se aproximam aos resultados obtidos por Bastos et al (2016) que obtiveram teor de cinzas de 037g100g ao analisarem polpas de umbu Cavalcante et al (2016) obtiveram teor de cinzas de 033g100g para polpas goiaba e 019g100g para polpas de acerola Bueno et al (2002) ao avaliarem o teor de cinzas em polpas congeladas de accedilaiacute tambeacutem obtiveram teores 029g100g inferiores aos obtidos no presente trabalho para as polpas de cupuaccedilu e graviola

A umidade de um alimento estaacute relacionada com sua estabilidade qualidade e composiccedilatildeo (CECCHI 2003) Na Figura 8 estatildeo apresentados os valores obtidos do teor de umidade (g100g) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Figura 8 Valores obtidos para o teor de umidade das polpas de cupuaccedilu e graviola

No caso das polpas de fruto o paracircmetro umidade natildeo eacute tratado diretamente como um

identificador de qualidade por ser um produto que tem um alto teor de aacutegua Das amostras analisadas a que tem maior teor de umidade eacute a polpa de graviola BG (92593) como pode se observar na Figura 9 sendo esse um indiacutecio da adiccedilatildeo de aacutegua no produto durante o processamento jaacute que as demais marcas da mesma fruta apresentam valores inferiores Os valores observados para as polpas de cupuaccedilu satildeo os mais proacuteximos aos valores encontrados por Silva et al (2017) para polpa de accedilaiacute (85360) e por Gazola et al (2016) para polpa de pitanga (85060)

Na Figura 9 estatildeo apresentados os valores obtidos para os teores de soacutelidos totais das polpas de cupuaccedilu e graviola expressos em g100g

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Figura 9 Valores obtidos para o teor soacutelidos totais das polpas de cupuaccedilu e graviola

Quanto ao teor de soacutelidos totais apenas a amostra BG (Figura 9) apresenta valores abaixo do

estabelecido pelo padratildeo de identidade e qualidade (PIQ) sendo ela quantificada em 7406 e o PIQ em 950 podendo esse fenocircmeno ser explicado pela adiccedilatildeo de aacutegua na polpa da marca correspondente e consequentemente uma menor quantidade de soacutelidos Para as polpas de cupuaccedilu obtive-se teores de soacutelidos totais acima do valor miacutenimo estabelecido pelo Padratildeo de Identidade e Qualidade (PIQ) que eacute de 12 sendo esse um ponto positivo e que garante a qualidade e aceitabilidade do produto no qual variarem de 1403 ateacute 18 apresentando uma diferenccedila significativa entre as marcas analisadas

Conclusatildeo Os Padrotildees de Qualidade estabelecidos pela Instruccedilatildeo Normativa Nordm 1 de 7 de janeiro de 2000 eacute uma importante ferramenta no controle da qualidade das polpas de frutas produzidas no Brasil Baseado nesses padrotildees foi verificado que dentro das trecircs amostras de graviola nenhuma delas atendeu completamente o que rege a legislaccedilatildeo para o limite miacutenimo estabelecido No entanto para as polpas de cupuaccedilu das trecircs amostras analisadas apenas as amostras ldquoACrdquo e ldquoBCrdquo natildeo atenderam todos os paracircmetros estabelecidos ficando respectivamente a acidez titulaacutevel e o teor de soacutelidos soluacuteveis abaixo do miacutenimo aceitaacutevel pela legislaccedilatildeo Constatou-se com esse trabalho a necessidade de fiscalizaccedilatildeo constante e adequada por parte das autoridades competentes e a conscientizaccedilatildeo dos produtores durante a produccedilatildeo das polpas quanto agrave obtenccedilatildeo de um produto com qualidade Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq) pela bolsa de doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias AMORIM A G SOUSA T A SOUZA A O Determinaccedilatildeo do pH e acidez titulaacutevel da farinha de semente de aboacutebora (cucurbita maacutexima) In Congresso Norte-Nordeste de Pesquisa e Inovaccedilatildeo 7 2012 Palmas AnaisPalmas 2012 BASTOS J S MARTINEZ E A SOUZA S M A Physicochemical characteristics of commercial umbu pulp (Spondias Tuberosa arruda cacircmara) concentration effect J Bioen Food Sci v3 n1 p11-16 2016 BRASIL A S SIGARINI K S PARDINHO F C FARIA R A P G SIGUEIRA N F M P Avaliaccedilatildeo da qualidade fiacutesico-quiacutemica de polpas de fruta congeladas comercializadas na cidade de Cuiabaacute-MT Rev Bras Frutic v38 n1 p167-175 2016 BRASIL Leis Decretos etc - Portaria ndeg 76 de 27-11-86 do Ministeacuterio da Agricultura Diaacuterio Oficial Brasiacutelia Seccedilatildeo I p18152-18173 1996

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BRASIL Agecircncia Nacional de Vigilacircncia Sanitaacuteria Resoluccedilatildeo RDC nordm 12 de 2 de janeiro de 2001 Regulamento teacutecnico sobre padrotildees microbioloacutegicos para alimentos Diaacuterio Oficial da Repuacuteblica Federativa do Brasil Brasiacutelia DF 10 jan 2001 BRASIL Ministeacuterio da Agricultura e do Abastecimento Instruccedilatildeo Normativa nordm 1 de 7 de janeiro de 2000 Regulamento teacutecnico geral para fixaccedilatildeo dos padrotildees de identidade e qualidade para polpa de frutas Diaacuterio Oficial da Repuacuteblica Federativa do Brasil Brasiacutelia DF 10 jan 2000 BRASIL Normas Analiacuteticas do Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos quiacutemicos e fiacutesicos para anaacutelises de alimentos 4deg ed 1deg ediccedilatildeo digital Satildeo Paulo 2008 1020p BUENO S M LOPES M R V FERNANDES E C B GARCIA-CRUZ C H Quality Evaluation of Frozen Fruit Pulp Rev Inst Adolfo Lutz v62 n2 p121-126 2002 CECCHI H M Fundamentos teoacutericos e praacuteticos em anaacutelise de alimentos 2ordm Ed rev Campinas - SP Editora da UNICAMP 2003 202p FARIA M OLIVEIRA L B D COSTA F E C Qualidade microbioloacutegica de polpas de accedilaiacute congeladas Alimentos e Nutriccedilatildeo v23 n2 p243-249 2012 FECHINE NETO J L CALOU V C R SILVA J R A MENDES R C Perfil microbioloacutegico de amostras de polpas de frutas congeladas comercializadas na cidade de Missatildeo Velha-CE Caderno de Cultura e Ciecircncia v15 n1 2016 GAZOLA M B PEGORINI D DE LIMA V A RONCATTI R TEIXEIRA S D PEREIRA E A Elaboraccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo de bebidas agrave base de extrato hidrossoluacutevel de soja com polpa de pitanga amora e mirtilo Boletim do Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos v34 n2 2017 GONCcedilALVES M V V A SILVA J P L ROSENTHAL A FURTADO A S L CALADO V M A Incidecircncia de fungos termo resistentes e propriedades microbioloacutegicas da polpa de cupuaccedilu congelada (Theobroma grandiflorum Schum) Perspectivas Online Bioloacutegicas amp Sauacutede v14 n4 p41-49 2014 IAL Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica Censo Agro 2017 Disponiacutevel em lthttpscensosibgegovbragro2017sobre-censo-agro-2017htmlgt Acesso em 09 de janeiro de 2019 LEMOS E E P The production of annona fruits in Brazil Revista Brasileira de Fruticultura v36 n1 p77-85 2014 LIMA M A C ALVES R E FILGUEIRAS H A C Mudanccedilas relacionadas ao amaciamento da graviola durante a maturaccedilatildeo poacutes-colheita Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira v41 p1707-1713 2006 MACIEL C E P CAVALCANTE G C MACIEL M I S BORGES G S C DUTRA R L T CONCEICcedilAtildeO M M Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de polpas de goiaba e acerola para elaboraccedilatildeo de doce cremoso diet In Congresso Brasileiro de Ciecircncias e Tecnologia dos Alimentos 25 2016 Gramado AnaisGramado 2016 MONCcedilAtildeO E C SILVA E F SOUSA P B SILVA M J M SOUSA M M Avaliaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica e centesimal de polpas congeladas de cajaacute (Spondias mombin L) e de manga (Mangifera indica L) consumidas em Teresina-PI In Congresso Norte Nordeste de Pesquisa e Inovaccedilatildeo 5 2010 Maceioacute AnaishellipMaceioacute-AL 2010 OKIGBO R N OBIRE O Mycoflora and production of wine from fruits of soursop (Annona Muricata L) International Journal of Wine Research v1 p1-9 2009 OLIVEIRA C F P SOUZA S M A MARTINEZ E A GUANAIS A L R SILVA C M R Study of the umbu (Spondias tuberosa Arruda Cacircmara) osmotic dehydration process Semina Ciecircncias Agraacuterias v34 n2 p727-738 2013 OLIVEIRA G S Aplicaccedilatildeo do processo de liofilizaccedilatildeo na obtenccedilatildeo de cajaacute em poacute avaliaccedilatildeo das caracteriacutesticas fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas e higroscoacutepicas 80f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Ciecircncia e Tecnologia de Alimentos) Universidade Federal do Cearaacute Fortaleza ndash CE 2012 QUEIROGA A P R SANTOS N C ALMEIDA R L J LUIZ M R Avaliaccedilatildeo da qualidade microbioloacutegica de polpas de morango (fragaria vesca l) In Congresso Nacional de Pesquisa e Ensino em Ciecircncias 3 2018 Campina Grande AnaisCampina Grande 2018 RAMOS B A A FERREIRA J H ALVES L S ALMEIDA L C DIAS M S ELLER J F C Teor de vitamina C presente na polpa natural e da polpa congelada da graviola UacuteNICA Cadernos Acadecircmicos v3 n1 2016

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SANTOS D P BARROS B C V Perfil higiecircnico sanitaacuterio de polpas de frutas produzidas em comunidade rural e oferecidas agrave alimentaccedilatildeo escolar Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial v6 n2 p747-756 2012 SANTOS J S SANTOS M L P AZEVEDO A S Validaccedilatildeo de um meacutetodo para determinaccedilatildeo simultacircnea de quatro aacutecidos orgacircnicos por cromatografia liacutequida de alta eficiecircncia em polpas de frutas congeladas Quiacutemica Nova v37 n3 p540-544 2014 SANTOS W M S CARDOS T S ANDRADE S P GUIMARAtildeES A P M Avaliaccedilatildeo da qualidade microbioloacutegica de polpas de cupuaccedilu (Theobroma grandiflorum Schum) comercializadas no municiacutepio de Guaraiacute-TO In Jornada Cientiacutefica da Biologia 2 Encontro Teacutecnico Cientiacutefico da Faculdade Guaraiacute 1 2017 Guaraiacute AnaisGuaraiacute 2017 SILVA A K N BECKMAN J C DA CRUZ RODRIGUES A M DA SILVA L H M Composiccedilatildeo nutricional e capacidade antioxidante da polpa de accedilaiacute (Euterpe oleracea M) Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial v11 n1 2017 SILVA D G Secagem de alimentos uma abordagem teoacuterica 30f Monografia (Graduaccedilatildeo em Quiacutemica Industrial) Universidade Estadual da Paraiacuteba Campina Grande ndash PB 2017

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Capiacutetulo 10

MODELAGEM MATEMAacuteTICA DA CINEacuteTICA APLICADA NA SECAGEM DO FEIJAtildeO BRANCO (Phaseolus vulgaris)

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1

Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2 Newton Carlos Santos3

Sacircmela Leal Barros4 Amanda Priscila Silva Nascimento5

Ana Juacutelia de Brito Arauacutejo6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande - PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III Bananeiras ndash PB victor_herberthotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina

Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB ajuliaaraujogmailcom

Introduccedilatildeo

O feijatildeo (Phaseolus vulgaris L) eacute uma planta pertencente agrave famiacutelia Leguminosae sub-famiacutelia Papipilionoideae gecircnero Phaseolus Eacute cultivado em quase todos os paiacuteses de clima tropical e subtropical assumindo uma grande importacircncia na alimentaccedilatildeo humana (RESENDE et al 2012) O feijatildeo eacute um dos gratildeos mais importantes para a alimentaccedilatildeo de mais de 500 milhotildees de pessoas principalmente na Ameacuterica Latina e Aacutefrica Constitui uma das principais culturas produzidas no mundo e no Brasil Atualmente o Brasil eacute o terceiro maior produtor mundial de feijatildeo e o estado do Mato Grosso tem se demonstrado um produtor em potencial pois apresenta a terceira maior produccedilatildeo nacional (CONAB 2018) A produccedilatildeo mundial de feijatildeo (Phaseolus vulgaris L) eacute de 265 milhotildees de toneladas o Brasil com uma produccedilatildeo de 33 milhotildees de toneladas compreende 124 do total menor apenas que Mianmar e Iacutendia com produccedilotildees de 46 e 41 milhotildees de toneladas respectivamente (FAO 2014)

Umas das variedades do Phaseolus vulgaris L eacute o feijatildeo branco que tem sido alvo de estudos devido suas propriedades proteicas atuarem positivamente no controle da obesidade e das diabetes (MAZUR 2014) Os feijotildees especialmente o branco possuem alta quantidade de proteiacutenas considerados fonte de proteiacutena vegetal aleacutem de fibras soluacuteveis e insoluacuteveis Eacute rico em aacutecido foacutelico ferro magneacutesio zinco e antioxidantes (CAMPOS-VEJA et al 2013) Os gratildeos tambeacutem satildeo ricos em algumas variedades de fitoquiacutemicos com atividade antioxidante e uma extensa matriz de flavonoacuteides como antocianinas flavonoacuteides proantocianidinas flavonoacuteis aacutecidos fenoacutelicos e isoflavonas (BENINGER amp HOSFIELD 2003 CHOUNG et al 2003 APARICIO et al 2005 GRANITO et al 2008 LIN et al 2008)

O feijatildeo possui muitas variedades e por mais que exista uma grande quantidade de estudos realizados sobre a cultura as novas variedades se apresentam carentes de trabalhos principalmente na aacuterea poacutes-colheita (RIBEIRO et al 2014) Contudo a aplicaccedilatildeo de alguns princiacutepios fiacutesicos ou quiacutemicos tais como uso de altas e baixas temperaturas eliminaccedilatildeo de aacutegua adiccedilatildeo de substacircncias quiacutemicas uso de certas radiaccedilotildees e filtraccedilatildeo Resultam desses processos transformaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas capazes de prolongar a vida do alimento Assim alguns processos tecnoloacutegicos da conservaccedilatildeo de alimentos conhecidos atualmente podem ser aplicados como altas temperaturas baixas temperaturas eliminaccedilatildeo de aacutegua (desidrataccedilatildeo osmoacutetica secagem liofilizaccedilatildeo concentraccedilatildeo e prensagem) aditivos quiacutemicos e irradiaccedilatildeo (PARK et al 2011)

Na fase poacutes-colheita do feijatildeo a secagem eacute o processo mais utilizado para assegurar sua qualidade e estabilidade jaacute que a reduccedilatildeo do teor de aacutegua do produto diminui a atividade bioloacutegica e as mudanccedilas quiacutemicas e fiacutesicas que ocorrem nos gratildeos durante o armazenamento (ALMEIDA et al 2013 SIQUEIRA et al 2012)

O processo de secagem tem como princiacutepio a diminuiccedilatildeo do teor de aacutegua do produto e por conseguinte a reduccedilatildeo da atividade de aacutegua esta por sua vez minimiza as razotildees de reaccedilotildees

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microbioloacutegicas quiacutemicas e enzimaacuteticas Por isso a qualidade e a estabilidade dos alimentos durante o armazenamento satildeo asseguradas A secagem eacute um dos processos largamente utilizados na conservaccedilatildeo de gratildeos uma vez que possui um custo mais baixo e a operaccedilatildeo eacute mais simples (PONTES 2002) Para a simulaccedilatildeo cujo princiacutepio se fundamenta na secagem dos tecidos satildeo utilizados modelos matemaacuteticos que representam satisfatoriamente a perda do teor de aacutegua do produto durante o periacuteodo de secagem (GONELI et al 2014 SANTOS et al 2013)

Nesse sentido na literatura diversos modelos matemaacuteticos tecircm sido utilizados para descrever a cineacutetica de secagem para produtos agriacutecolas sementes de crambe (FARIA et al 2012) frutos de lichia (JANJAI et al 2010) sementes de aboacutebora (SACILIK 2007) sementes de amaranto (ABALONE et al 2006) gratildeos de trigo parboilizados (MOHAPATRA amp RAO 2005) dentre outros

Com a expansatildeo da cultura do feijatildeo nas principais regiotildees produtoras do paiacutes teacutecnicas modernas de secagem vecircm sendo desenvolvidas para atender agraves crescentes necessidades dos produtores com o objetivo de simplificar e reduzir os custos associados ao processo produtivo Portanto o presente trabalho tem por objetivo realizar a cineacutetica de secagem do feijatildeo branco em diferentes temperaturas de ar de secagem determinar a difusividade efetiva de massa e realizar a anaacutelise do melhor modelo matemaacutetico Material e Meacutetodos

O feijatildeo branco (Phaseolus vulgaris) foi adquirido no comeacutercio local da cidade de Campina GrandendashPB As amostras foram encaminhadas e os experimentos foram realizados no Laboratoacuterio de Secagem pertencente agrave Unidade Acadecircmica de Engenharia Alimentos da Universidade Federal de Campina Grande PB

Cineacutetica de secagem As amostras foram colocadas em telas de accedilo inoxidaacutevel e uniformemente espalhadas formando uma camada fina (Figura 1) Para iniciar o experimento as bandejas foram colocadas em um secador com circulaccedilatildeo de ar com velocidade de ar de 15 ms para a realizaccedilatildeo das cineacuteticas de secagem nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC no iniacutecio e no final das secagens foram determinadas as massas secas e calculados os teores de aacutegua de acordo com IAL (2008)

Figura 1 Amostra de feijatildeo branco em telas de accedilo inoxidaacutevel

Atraveacutes dos dados experimentais calculou-se os valores da razatildeo do teor de aacutegua utilizando a

Equaccedilatildeo 1

119877119883 =119883119887119904minus119883119890

119883119887119904(119894119899119894119888119894119886119897)minus119883119890 (Eq1)

Onde RX = Razatildeo de umidade (Adimensional) Xe= Teor de aacutegua de equiliacutebrio em base seca Xbs= Teor de aacutegua em base seca Xbs (inicial) = Teor de aacutegua inicial em base seca

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Com o caacutelculo da razatildeo de teor de aacutegua do feijatildeo branco traccedilaram-se as curvas da cineacutetica de secagem representada pela razatildeo do teor de aacutegua em funccedilatildeo do tempo de secagem em minutos aplicando os modelos matemaacuteticos (Tabela 1) de Parry Page e Henderson e Pabis para ajustar os dados experimentais

Tabela 1 Modelos matemaacuteticos utilizados para descrever o processo de secagem

RX Razatildeo de umidade (admensional) k constante de secagem ldquoardquo ldquonrdquo e ldquocrdquo paracircmetros dos modelos t tempo de secagem Anaacutelise estatiacutestica

Para anaacutelise dos ajustes dos modelos matemaacuteticos aos dados experimentais foi utilizado o programa computacional STATISTICA versatildeo 7 utilizando-se a anaacutelise de regressatildeo natildeo-linear pelo meacutetodo Quasi-Newton Os modelos foram selecionados tomando-se como paracircmetro a magnitude do coeficiente de determinaccedilatildeo (R2) e do desvio quadraacutetico meacutedio (DQM) (Equaccedilatildeo 5)

n

i

pred

N

RXRXDQM

1

exp sup2 (Eq5)

Em que RXexp = Razatildeo de teor de aacutegua obtida experimentalmente RXpre =Razatildeo de teor de aacutegua predita pelo modelo matemaacutetico N = nuacutemero de observaccedilotildees ao longo da cineacutetica de secagem

Caacutelculo da difusividade efetiva (Def) A difusividade efetiva foi obtida por meio do ajuste do modelo matemaacutetico da difusatildeo liacutequida descrita pela Equaccedilatildeo (6) aos dados experimentais da secagem do feijatildeo branco fazendo uso de soluccedilotildees analiacuteticas e considerando a condiccedilatildeo de contorno convectiva considerando-se a forma geomeacutetrica do produto como cilindro infinito devido a sua geometria desconsiderando-se a contraccedilatildeo volumeacutetrica (LUIKOV 1968)

A otimizaccedilatildeo foi feita usando o programa Convectivo (SILVA amp SILVA 2008) O Convectivo eacute usado para estudar processos de difusatildeo de aacutegua com dados experimentais conhecidos para as seguintes geometrias parede infinita cilindro infinito esfera cilindro finito e paralelepiacutepedo seguindo as Equaccedilotildees 6 7 8 e 9

t

R

DefBXXXtX n

n

neqeq

2

216

1

0 exp

(Eq6)

Onde 119883(119905) eacute o teor de umidade no instante t 119883119890119902 eacute o teor de umidade para trarrinfin 1198830 eacute o teor de umidade

para t=0R eacute o raio Def eacute a difusividade efetiva t eacute o tempo O paracircmetro Bn eacute dado pela Equaccedilatildeo 7

222

24

nn

n

Bi

BiB

(Eq7)

Modelo Equaccedilatildeo Parry RX= a exp (-kt)+c (Eq2) Page RX= exp (-k x tn) (Eq3)

Henderson e Pabis RX= a exp (-Kt) (Eq4)

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O nuacutemero de Biot eacute obtido de acordo com a Equaccedilatildeo 8

Def

hRBi

(Eq8)

Onde h eacute o coeficiente convectivo de transferecircncia de massa R eacute o raio Def eacute a difusividade

Sabendo-se que a Equaccedilatildeo (9) eacute caracteriacutestica de um cilindro infinito

BiJ

J n

n

n

1

0

(Eq9) Onde J1 eacute funccedilatildeo de Bessel do primeiro tipo e primeira ordem J0 eacute a funccedilatildeo de Bessel de primeiro tipo e ordem zero Bi eacute o nuacutemero de Biot micron satildeo raiacutezes caracteriacutesticas de um cilindro infinito Resultados e Discussatildeo Na Tabela 2 se encontra expresso os valores dos paracircmetros obtidos para os modelos matemaacuteticos Parry Page Henderson e Pabis ajustados aos dados experimentais das cineacuteticas de secagem do feijatildeo branco os coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) e os desvio quadraacutetico meacutedio (DQM) para a temperatura de 40 50 60 70 e 80degC Tabela 2 Paracircmetros de ajuste dos modelos matemaacuteticos utilizados na prediccedilatildeo da cineacutetica de secagem do feijatildeo branco nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC

R2 coeficientes de determinaccedilatildeo DQM desvios quadraacuteticos meacutedios k constante de secagem ldquoardquo ldquocrdquo e ldquonrdquo paracircmetros dos modelos matemaacuteticos E expoente em base 10

Analisando a Tabela 2 verifica-se que para o modelo de Parry os valores do coeficiente de

determinaccedilatildeo (R2) satildeo valores superiores a 099 exceto para os gratildeos submetidos a temperaturas de secagem de 70 e 80degC no qual os valores obtidos respectivamente satildeo de 09803 e 09779 apesar de se ter obtido um coeficiente abaixo de 099 o melhor e menor DQM obtido nesse modelo eacute o da temperatura de 90degC (587E-02)

Para o modelo de Page aplicado aos dados experimentais nas temperaturas de secagem se obteve oacutetimos coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) onde apresenta valores superiores a 099 com melhor

Modelos Paracircmetro de ajuste

Parry A K C R2 DQM

40degC 1223194 0002344 -0262004 099865 170E-02

50degC 1075179 0003419 -0124378 099747 627E-03

60degC 0952614 0004498 -0051151 099268 361E-02

70degC 0824771 0007415 -0038709 09803 436E-02

80degC 0817045 0013886 -0077489 09779 587E-02

Page N K - R2 DQM

40degC 1008967 0003626 099443 194E-02

50degC 0924165 0007009 099518 189E-02

60degC 0769884 0019167 099241 234E-02

70degC 0622305 0058543 099159 289E-02

80degC 0646667 0051083 099229 155E-02

Handerson e Pabis A K - R2 DQM

40degC 0984084 0003714 09948 332E-02

50degC 0966430 0004434 0996 290E-02

60degC 0909580 0005095 09923 370E-02

70degC 0862031 0006493 09903 570E-02

80degC 0846572 0010200 09728 651E-02

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coeficiente para temperatura de 50degC no entanto quando se avaliando os valores de DQM o mesmo modelo para todas as temperaturas estudadas apresenta os maiores valores deste paracircmetro estatiacutestico quando se comparado com os modelos de Perry e o de Handerson e Pabis

O modelo de Handerson e Pabis assim como os demais tambeacutem obteve coeficientes de determinaccedilatildeo superiores a 099 exceto para temperatura de 80degC que apresenta valor de 09728 Os valores de DQM para esse modelo satildeo valores baixos e proacuteximos aos obtidos para o modelo de Parry

Observa-se ainda na Tabela 2 que o modelo de Parry apresenta o melhor valor para o R2 nas secagens a 40 e 50degC e o menor DQM eacute observado para a secagem tambeacutem a 80degC mas neste caso no modelo de Handerson e Pabis indicando assim uma representaccedilatildeo satisfatoacuteria do processo de secagem nas condiccedilotildees estudadas para os dois modelos De acordo com vaacuterios autores eacute comum a obtenccedilatildeo de coeficientes de determinaccedilatildeo maiores que 99 para os melhores modelos de secagem como demonstrado por (GUNHAN et al 2005 SACILIK amp UNAL 2005 DOYMAZ et al 2006) em seus estudos sobre secagem

Observa-se ainda que em todos os modelos analisados os valores do paracircmetro ldquokrdquo que representa a constante da taxa de secagem nos modelos empregados aumenta com a elevaccedilatildeo da temperatura e os valores do paracircmetro de ldquonrdquo no modelo de Page natildeo apresenta comportamento especiacutefico de acordo com a temperatura variando entre 0622305 a 1008967 Nas Figuras 2 3 e 4 observa-se a cineacutetica de secagem do feijatildeo branco em camada fina a diferentes temperaturas de ar de secagem para os modelos de Parry Page e Henderson e Pabis Percebe-se que o aumento da temperatura reduz o tempo de secagem aumentando a taxa de perda de aacutegua O tempo de secagem varia de 630 a 450 minutos sendo o maior e menor tempo respectivamente para as temperaturas 40 e 80degC

0 100 200 300 400 500 600 700

t

00

02

04

06

08

10

Temperatura de 400C

Temperatura de 500C

Temperatura de 600C

Temperatura de 700C

Temperatura de 800C

Figura 2 Curvas de secagem do feijatildeo branco pelo modelo matemaacutetico de Parry

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0 100 200 300 400 500 600 700

t

00

02

04

06

08

10

Temperatura de 400C

Temperatura de 500C

Temperatura de 600C

Temperatura de 700C

Temperatura de 800C

Figura 3 Curvas de secagem do feijatildeo branco pelo modelo matemaacutetico de Page

0 100 200 300 400 500 600 700

t

00

02

04

06

08

10

Temperatura de 400C

Temperatura de 500C

Temperatura de 600C

Temperatura de 700C

Temperatura de 800C

Figura 4 Curvas de secagem do feijatildeo branco pelo modelo matemaacutetico de Henderson e Pabis

Melo et al (2016) ao obterem curvas de secagem para os gratildeos de feijatildeo carioca concluiacuteram

que o modelo matemaacutetico Midilli eacute o mais recomendado para modelar o processo de secagem nas temperaturas de 35 e 65degC e o de Aproximaccedilatildeo da difusatildeo para modelar o processo de secagem na temperatura de 55degC para gratildeos de feijatildeo da cultivar Estilo

Moscon et al (2017) ao estudarem a cineacutetica de secagem de gratildeos de quinoa em diferentes temperaturas observaram que os dados experimentais melhor se ajustaram ao modelo proposto por Page

Os valores obtidos para difusividade efetiva de massa das cinco temperaturas estudadas satildeo apresentados na Tabela 3

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Tabela 3 Resultados das secagens utilizando o modelo de difusatildeo liacutequida Temperaturas (degC) Difusividade efetiva (m2s)

40 346 x 10-8 50 395 x 10-8 60 571 x 10-8 70 619 x 10-8 80 103 x 10-8

Segundo Pereira et al (2018) a difusividade efetiva representa o fluxo de aacutegua ao sair do produto durante a secagem Sendo assim observa-se na Tabela 3 que na medida em que se aumenta o gradiente de temperatura maior eacute o valor obtido para este paracircmetro pois em temperaturas inferiores como a de 40degC as moleacuteculas de aacutegua sofrem maior resistecircncia ao sair do corpo devido a sua composiccedilatildeo e estrutura fiacutesica fazendo com que a aacutegua seja mais ligada agraves moleacuteculas que constituem a massa seca Camicia et al (2015) em estudos com sementes de feijatildeo-caupi observaram que o coeficiente de difusatildeo aumentou com a elevaccedilatildeo da temperatura apresentando valores entre 5047 x 10-11 a 12011 x 10-11 msup2 s-1 para a faixa de temperatura de 30 a 50degC Segundo Santos et al (2016) vaacuterios fatores influenciam a quantidade de calor que atravessa uma massa granular desta forma os valores da difusividade teacutermica podem variar entre produtos e variedades devido principalmente agrave sua composiccedilatildeo massa especiacutefica porosidade e teor de aacutegua Conclusatildeo

Os resultados obtidos neste trabalho permitiram concluir que em relaccedilatildeo ao coeficiente de determinaccedilatildeo o modelo de Page apresentou os melhores valores para todas as temperaturas estudadas No entanto se levando em consideraccedilatildeo o paracircmetro DQM o modelo de Handerson e Pabis na temperatura de 80degC eacute o que melhor representa os dados experimentais Os paracircmetros dos modelos estudados foram significativamente afetados pela temperatura do ar de secagem e teores de umidade inicial das sementes A temperatura de secagem eacute fortemente influenciada na cineacutetica do feijatildeo branco com o menor tempo a 450 minutos e o maior a 630 minutos E a difusividade efetiva de massa apresentou valores satisfatoacuterios confirmando que as moleacuteculas de aacutegua sofrem maior resistecircncia ao sair do produto em baixas temperaturas

Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico- CNPq pela bolsa de doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias ABALONE R GASTOacuteN A CASSINERA A Thin layer drying of amaranth seeds Biosystems Engineering v93 p179-188 2006 ALMEIDA D P RESENDE O COSTA L M MENDES U C Higroscopicidade das sementes de feijatildeo adzuki Cientiacutefica v41 n2 p130-137 2013 APARICIO F X YOUSEF G G LOARCA P G MEJIA G E LILA M A Characterization of polyphenolics in the seed coat of black jamapa bean (Phaseolus vulgaris L) J Agric Food Chem v53 p4615ndash4622 2005 BENINGER C W HOSFIELD G L Antioxidant activity of extracts condensed tannin fractions and pure flavonoids from Phaseolus vulgaris L seed coat color genotypes J Agric Food Chem v51 p7879ndash7883 2003 BRASIL Ministeacuterio da Agricultura e da Reforma Agraacuteria Regras para anaacutelise de sementes Brasiacutelia SNDADNDVCLAV 2009 395p CAMICIA R G M CHRIST D COELHO S R M CAMICIA R F M Modelagem do processo de secagem de sementes de feijatildeo-caupi Revista Caatinga v28 n3 2015 CAMPOS-VEJA R OOMAH B D LOARCAPINtildeA G VERGARA-CASTANtildeEDA H A Common beans and their non-digestible fraction Cancer Inhibitory Activity-an overview Foods v2 n3 p374-392 2013 CHOUNG M G CHOI B R AN Y N CHU Y H CHO Y S Anthocyanin profile of Korean cultivated kidney bean (Phaseolus vulgaris L) J Agric Food Chem v51 p7040ndash7043 2003

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CONAB Companhia Nacional de Abastecimento A cultura do feijatildeo (Org) Brasiacutelia CONAB 2018 Disponiacutevel emlthttpwwwconabgovbrgt Acesso em 14072018 DOYMAZ I TUGRUL N PALA M Drying characteristics of dill and parsley leaves Journal of Food Engineering v77 n3 p559-65 2006 FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations FAOSTAT Statistics Division Roma FAO 2014 Disponiacutevel em lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCgt Acesso em 24 de janeiro de 2019 FARIA R Q TEIXEIRA I R DEVILLA I A ASCHERI D P R RESENDE O Cineacutetica de secagem de sementes de crambe Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental v16 n5 p573ndash583 2012 GONELI A L D NASU A K GANCEDO R ARAUacuteJO W D SARATH K L L Cineacutetica de secagem de folhas de erva baleeira (Cordiaverbenaacutecea DC) Revista Brasileira de Plantas Medicinais v16 n2 p434-443 2014 GRANITO M PALOLINI M PEREZ S Polyphenols and antioxidant activity of Phaseolus vulgaris stored under extreme conditions and processed LWT v41 p994ndash999 2008 GUNHAN T Mathematical modelling of drying of bay leaves Energy Conversion and Management v46 n11-12 p1667-79 2005 IAL Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p JANJAI S MAHAYOTHEE B LAMLERT N BALA B K PRECOPPE M NAGLE M MUumlLLER J Diffusivity shrinkage and simulated drying of litchi fruit (Litchi chinensis Sonn) Journal of Food Engineering v96 p214-221 2010 LIN L Z HARNLY J M PASTOR-CORRALES M S LUTHRIA D L The polyphenolic profiles of common beans (Phaseolus vulgaris L) Food Chem v107 p399ndash410 2008 LUIKOV A V Analytical Heat Diffusion Theory Academic Press Inc Ltd London 1968 MAZUR C E Efeitos do feijatildeo branco (Phaseolus vulgaris L) na perda de peso Revista Brasileira de Nutriccedilatildeo Esportiva v8 n48 p404-411 2014 MELO P C DEVILLA I A CAETANO J M REIS V B S X ANTUNES A M SANTOS M M Modelagem matemaacutetica das curvas de secagem de gratildeos de feijatildeo carioca Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v11 n3 2016 MOHAPATRA D RAO P S A thin layer drying model of parboiled wheat Journal of Food Engineering v66 n4 p513-518 2005 MOSCON E S MARTIN S SPEHAR C R DEVILLA I A RODOLFO JUNIOR F Cineacutetica de secagem de gratildeos de quinoa (Chenopodium quinoa W) Revista Engenharia na Agricultura v25 n4 p318-325 2017 PEREIRA J C A SILVA R C ARAUJO K T A GOMES J P SILVA W P Cineacutetica de secagem de diferentes frutas comuns em feiras orgacircnicas In Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e da Agronomia 2018 Maceioacute Anais Maceioacute 2018 PONTES L V Desidrataccedilatildeo de frutas Curso de Semana do Fazendeiro UFV Viccedilosa-MG 2002 Disponiacutevel em httpwwwsemanadofazendeiroufvbrwp-contentuploadsPROGRAMACAO_87a_SEMANA_DO_FAZENDEIRO_2016pdf Acesso em 23 de janeiro de 2019 RESENDE O ALMEIDA D P COSTA L M MENDES U C SALES J F Adzuki beans (Vigna angularis) seed quality under several drying conditions Food Science and Technology v32 n1 p151-155 2012 RIBEIRO N D DOMINGUES L S GRUHN E M ZEMOLIN A E M RODRIGUES J A Desempenho agronocircmico e qualidade de cozimento de linhagens de feijatildeo de gratildeos especiais Revista de Ciecircncias Agronocircmicas v45 p92-100 2014 SACILIK K Effect of drying methods on thin-layer drying characteristics of hull-less pumpkin (Cucurbita pepo L) Journal of Food Engineering v79 n1 p23-30 2007 SACILIK K UNAL G Dehydration characteristics of Kastamonu garlic slices Biosystems Engineering v92 n2 p207-15 2005 SANTOS D C QUEIROZ A J M FIGUEIREcircDO R M F OLIVEIRA E N A Cineacutetica de secagem de farinha de gratildeos residuais de urucum Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental v17 n2 p223ndash231 2013 SANTOS M M DEVILLA I A MELO P C ANTUNES A M Determinaccedilatildeo e modelagem das propriedades teacutermicas e aerodinacircmicas do feijatildeo carioca em diferentes teores de aacutegua In Congresso de Ensino Pesquisa e Extensatildeo da UEG 3 2016 Pirenoacutepolis AnaisPirenoacutepolis 2016

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SILVA W P SILVA C M D P S Convectivo Adsorccedilatildeo e Dessorccedilatildeo Versatildeo 32 (2008 - 2018) Disponiacutevel em lthttpzeusdfufcgedubrlabfitConvectivehtmgt Acesso em 23 de janeiro de 2019 SIQUEIRA V C RESENDE O CHAVES T H Difusividade efetiva de gratildeos e frutos de pinhatildeo-manso Semina Ciecircncias Agraacuterias v33 p2919-2930 2012

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Capiacutetulo 11

AVALICcedilAtildeO DA ESTABILIDADE DO AacuteCIDO ASCOacuteRBICO EM SUCOS DE FRUTAS DURANTE ARMAZENAMENTO REFRIGERADO

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1

Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2 Newton Carlos Santos3

Sacircmela Leal Barros4 Amanda Priscila Silva Nascimento5

Raphael Lucas Jacinto Almeida6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande - PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III Bananeiras ndash PB victor_herbert_cghotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Mestrando em Engenharia Quiacutemica ndash Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande-PB

raphaelqindustrialgmailcom

Introduccedilatildeo O Brasil eacute um dos trecircs maiores produtores mundiais de frutas e a base agriacutecola da cadeia produtiva das frutas abrange 26 milhotildees de hectares e gera 60 milhotildees de empregos diretos Caracteriacutesticas relacionadas agrave perecibilidade das frutas e as perdas ocasionadas pelas condiccedilotildees climaacuteticas colheita ou condiccedilotildees de estocagem poacutes-colheita das frutas tecircm estimulado a produccedilatildeo de polpas e sucos A demanda dos consumidores por produtos seguros funcionais nutracecircuticas e frescos tem aumentado continuamente o que contribui para o aumento do consumo de suco de frutas e bebidas agrave base de suco de frutas (ANDRADE 2016) O aacutecido ascoacuterbico eacute uma vitamina hidrossoluacutevel encontrada em muitos sistemas bioloacutegicos e alimentos No qual estaacute relacionado diretamente nas defesas antioxidantes do organismo eliminando diretamente os radicais livres de oxigecircnio e de oacutexido niacutetrico pois o mesmo encontra-se no meio intra ou extracelular da maior parte dos oacutergatildeos como tambeacutem estaacute ligado na reciclagem de α-tocoferil em α-tocoferol (MORAIS 2011) Em virtude da incapacidade de sintetizar o aacutecido ascoacuterbico devido a ausecircncia de uma enzima conhecida como L-gulono-gama-lactona oxidase o ser humano depende inteiramente da ingestatildeo deste micronutriente As principais fontes de aacutecido ascoacuterbico satildeo as frutas e hortaliccedilas particularmente as frutas ciacutetricas e os vegetais folhosos (PHILLIPS et al 2010) As frutas tais como laranjas tangerinas limotildees cerejas acerola melotildees abacaxi mamatildeo e goiaba satildeo especialmente ricas em vitamina C Os legumes normalmente utilizados em saladas como tomate couve pimentatildeo e broacutecolis tambeacutem tecircm consideraacutevel quantidade de vitamina C (PINEDO 2007) Frutas satildeo consideraacuteveis fontes nutricionais de vitaminas minerais e carboidratos soluacuteveis sendo que algumas possuem teores mais elevados de um ou de outro nutriente como por exemplo a acerola que apresenta elevada quantidade de vitamina C Outras frutas natildeo satildeo ricas no fornecimento de algum nutriente especiacutefico como eacute o caso do abacaxi que inclusive possui baixo teor de vitamina C entretanto apresentam grande aceitaccedilatildeo por parte dos consumidores (MATSUURA amp ROLIM 2002) Os sucos de frutas satildeo ricos principalmente em aacutecido ascoacuterbico Essa vitamina hidrossoluacutevel participa da siacutentese de colaacutegeno atua como antioxidante facilita a absorccedilatildeo de ferro no trato intestinal e promove a prevenccedilatildeo e cura de resfriados No sentido de obter o miacutenimo de perdas relacionadas agraves suas propriedades nutricionais as frutas e hortaliccedilas podem ser consumidas por meio de sucos mas devido agrave instabilidade da vitamina C a recomendaccedilatildeo eacute de que os sucos devem ser consumidos assim que prontos Os sucos industrializados para serem considerados de boa qualidade nutricional devem apresentar atributos semelhantes ao do produto original (LIMA et al 2000) A literatura apresenta vaacuterios relatos sobre a estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em sucos de frutas (DIONIacuteSIO et al 2015 CAMELO 2014 CARDOSO 2013 AQUINO et al 2011) A degradaccedilatildeo do aacutecido

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ascoacuterbico em sucos de frutas pode ocorrer em condiccedilotildees aeroacutebicas ou anaeroacutebicas ambas causando escurecimento descoloraccedilatildeo de pigmentos endoacutegenos perda ou mudanccedila do sabor ou do odor e mudanccedila na textura Por sua instabilidade sua presenccedila no alimento indica que provavelmente os demais nutrientes tambeacutem estatildeo sendo preservados (MAIA et al 2007) No processamento de frutas o aacutecido L-ascoacuterbico pode reprimir o escurecimento enzimaacutetico pela reversatildeo da oxidaccedilatildeo dos polifenoacuteis em oquinonas que atraveacutes de polimerizaccedilatildeo formam pigmentos escuros (VIEIRA et al 2000) Os sucos de frutas satildeo consumidos e apreciados em todo o mundo natildeo soacute pelo seu sabor mas tambeacutem por serem fontes naturais de carboidratos carotenoacuteides vitaminas minerais e outros componentes importantes Uma mudanccedila apropriada na dieta em relaccedilatildeo agrave inclusatildeo de componentes encontrados em frutas e suco de frutas pode ser importante na prevenccedilatildeo de doenccedilas e para uma vida mais saudaacutevel (PINHEIRO et al 2006)

Levando-se em consideraccedilatildeo esse alto consumo de sucos e sabendo que os tratamentos teacutermicos e armazenamento destes podem degradar as vitaminas o presente trabalho tem como por objetivo analisar e avaliar a degradaccedilatildeo do aacutecido ascoacuterbico (vitamina C) em sucos de frutas industrializados no decorrer do seu armazenamento Material e Meacutetodos Coleta das amostras Foram adquiridas em supermercados com maior fluxo de vendas localizados na cidade de Campina GrandendashPB sucos de frutas pasteurizados acondicionadas em embalagens originais do tipo Tetra Pakreg dentro do prazo de validade As amostras selecionadas foram do sabor caju limatildeo laranja abacaxi e uva As amostras coletadas foram encaminhadas ao Laboratoacuterio de Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Campina Grande Campus Campina Grande para posterior realizaccedilatildeo em triplicada do teor de aacutecido ascoacuterbico Meacutetodo analiacutetico O teor de aacutecido ascoacuterbico foi determinado pelo meacutetodo de Tillmans (BRASIL 2008) Este meacutetodo baseia-se na reduccedilatildeo do corante sal soacutedico de 26-diclorofenol indofenol (DCFI) por uma soluccedilatildeo aacutecida de vitamina C O DCFI em meio baacutesico ou neutro eacute azul meio aacutecido eacute rosa e sua forma reduzida eacute incolor O ponto final da titulaccedilatildeo eacute detectado pela viragem da soluccedilatildeo de incolor para rosa quando a primeira gota de soluccedilatildeo do DCFI eacute introduzida no sistema com todo o aacutecido ascoacuterbico jaacute consumido A Equaccedilatildeo 1 foi utilizada para expressar os resultados (mg de aacutecido ascoacuterbico100mL de suco)

Aacute119888119894119889119900 119886119904119888oacute119903119887119894119888119900 =119907 119909 119891 119909 100

119898 (Eq 1)

Onde v ndash volume gasto na titulaccedilatildeo f ndash fator de correccedilatildeo m ndash massa da amostra Anaacutelise estatiacutestica

Foi realizada para os dados experimentais em triplicata e os resultados foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia de fator uacutenico (ANOVA) de 5 de probabilidade e as respostas qualitativas significativas foram submetidas ao teste de Tukey adotando-se o mesmo niacutevel de 5 de significacircncia Para o desenvolvimento das anaacutelises estatiacutesticas o software STATISTICA versatildeo 10 foi utilizado Resultados e Discussatildeo Na Figura 1 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de caju no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

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Figura 1 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de caju

Para o suco de caju no decorrer do armazenamento maiores degradaccedilotildees satildeo observadas nos

sete primeiros dias onde o teor reduziu na faixa de 83mgmL Quando analisado em relaccedilatildeo ao tempo observa-se que houve menores degradaccedilotildees (Figura 1) entre o 7ordm e 14ordm dia haacute uma reduccedilatildeo de 427mgmL No entanto ao se comparar os valores do presente estudo aos obtidos por Souza et al (2017) ao avaliarem o teor de aacutecido ascoacuterbico de sucos industrializados de caju (2034 a 7268 mgmL) se percebe que os teores obtidos no presente estudo estatildeo na faixa dos obtidos pela literatura citada em ateacute 21 dias de armazenamento onde se enquadram Lavinas et al (2006) em seus estudos com suco de caju observaram reduccedilatildeo do teor de aacutecido ascoacuterbico nos sucos mantidos em temperatura ambiente por 24 h e estocados sob refrigeraccedilatildeo por sete dias ou sob congelamento por 120 dias obteve o maacuteximo de 812 A taxa de reduccedilatildeo do teor de aacutecido ascoacuterbico eacute menor para o suco congelado do que para o refrigerado Na Figura 2 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de limatildeo no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

Figura 2 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de limatildeo

O suco de limatildeo eacute o que se apresenta as menores degradaccedilotildees do aacutecido ascoacuterbico no decorrer do armazenamento sendo esta degradaccedilatildeo de 279mgmL (7ordm dia) 238mgmL (14ordm dia) 228mgmL (21ordm dia) estatisticamente todos os dias de armazenamento apresentam diferenccedila significativa entre si

Na Figura 3 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de laranja no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

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Figura 3 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de laranja

Na abertura da embalagem o suco de laranja apresenta teor de aacutecido ascoacuterbico de 7474mgmL Valor este inferior ao obtido por Silva et al (2006) ao quantificarem o teor de aacutecido ascoacuterbico em sucos de laranja onde obtiveram teor de 8378mgmL e superior ao teor inicial de todos os sucos analisados no presente estudo No entanto a degradaccedilatildeo desse composto eacute maior nos dias 14 e 21 de armazenamento onde reduziram significativamente ateacute 2011mgmL quando se comparado ao dia 0 Os principais fatores que podem afetar a degradaccedilatildeo da vitamina C em suco de fruta incluem o tipo de processamento condiccedilotildees de estocagem tipo de embalagem oxigecircnio luz catalisadores metaacutelicos enzimas e pH (TEIXEIRA amp MONTEIRO 2006) Na Figura 4 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de abacaxi no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

Figura 4 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de abacaxi

Observa-se que ao decorrer do tempo de armazenamento assim como nos demais sucos haacute uma

degradaccedilatildeo do aacutecido ascoacuterbico quando se comparado os dias de armazenamento entre si os mesmos apresentam diferenccedila significativa Havendo uma pequena reduccedilatildeo de 419mgmL entre o dia 0 e 7 Poreacutem ao se avaliar todo o armazenamento se percebeu uma degradaccedilatildeo de 1149mgmL ao fim do armazenamento do suco sob refrigeraccedilatildeo Matsuura e Rolim (2002) ao avaliarem o suco de abacaxi integral e pasteurizado obtiveram teor de aacutecido ascoacuterbico de 209mgmL teor este inferior ao obtido no presente estudo ao completar 21 dias

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armazenamento sob refrigeraccedilatildeo Fato este que pode estar relacionado devido agraves diferenccedilas de acidez existentes entre as frutas Na Figura 5 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de uva no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

Figura 5 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de uva

No periacuteodo de 7 a 14 dias de armazenamento a degradaccedilatildeo do aacutecido ascoacuterbico natildeo apresenta diferenccedila estatiacutestica entre si mas diferiu do dia 0 e 21 ao niacutevel de 5 de probabilidade No entanto do dia 0 aos 21 dias observa-se uma degradaccedilatildeo em ateacute 99mgmL Contudo os resultados obtidos no presente estudo corroboram com os obtidos por Santana et al (2008) ao caracterizarem diferentes marcas de sucos de uva comercializado em duas regiotildees do Brasil obtiverem teores de aacutecido ascoacuterbico que variou de 1679 a 2429 mgmL Em funccedilatildeo da instabilidade da vitamina C recomenda-se que os sucos sejam consumidos logo apoacutes seu preparo Entretanto grande parte da populaccedilatildeo consome sucos fora do domiciacutelio principalmente em estabelecimentos comerciais onde nem sempre essa recomendaccedilatildeo eacute seguida Mesmo no proacuteprio domiciacutelio por vezes as atribuiccedilotildees do cotidiano natildeo permitem o consumo imediato do suco o que poderia causar a perda da funccedilatildeo do nutriente (LOPES et al 2017)

Conclusatildeo Em todos os sucos analisados no decorrer do armazenamento houveram perda nos teores de aacutecido ascoacuterbico sendo as maiores degradaccedilotildees ao fim de 21 dias de armazenamento e menores nos 7 primeiros dias Apenas o suco de uva apresentou uma pequena retenccedilatildeo desse composto quando se comparou os dias 7 e 14 de armazenamento Foi confirmado maiores degradaccedilotildees da vitamina C para o suco de laranja (2011mgmL) e a menor para o suco de limatildeo (745mgmL) indicando pequena reduccedilatildeo da vitamina durante o seu processamento Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico - CNPq pela bolsa de doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias ANDRANDE P F S Anaacutelise da conjuntura agropecuaacuteria safra 201617 Estado do Paranaacute Secretaria da Agricultura e do Abastecimento Departamento de Economia Rural 2016 Disponiacutevel em httpwwwagriculturaprgovbrarquivosFilederalPrognosticos2017Fruticultura_2016_17pdf Acesso em 26 de janeiro de 2019

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AQUINO A C M S CARNELOSSI M A G CASTRO A A Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico e dos pigmentos da polpa de acerola congelada por meacutetodos convencional e criogecircnico Boletim do Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos v29 n1 p147-156 2011 BRASIL Normas Analiacuteticas do Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos quiacutemicos e fiacutesicos para anaacutelises de alimentos 4deg ed 1deg ediccedilatildeo digital Satildeo Paulo 2008 1020p CAMELO C O Mercado internacional da amecircndoa da castanha de caju um panorama de 2003 a 2012 56f Trabalho de Conclusatildeo de Curso (Bacharelado em Gestatildeo do Agronegoacutecio) Universidade de Brasiacutelia Brasiacutelia 2014 CARDOSO A M R SANTOS A M S ALMEIDA F W B ALBUQUERQUE T P XAVIER A F C CAVALCANTI A L Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de sucos de frutas industrializados estudo in vitro Odonto v21 n41-42 p9-17 2013 DIONIacuteSIO A P SILVA L B C VIEIRA N M GOES T S WURLITZER N J BORGES M F BRITO E S IONTA M FIGUEIREDO R W Cashew-apple (Anacardium occidentale L) and yacon (Smallanthus sonchifolius) functional beverage improve the diabetic state in rats Food Research International v77 p171-176 2015 LAVINAS F C ALMEIDA N D MIGUEL M A L LOPES M L M VALENTE-MESQUITA V L Estudo da estabilidade quiacutemica e microbioloacutegica do suco de caju in natura armazenado em diferentes condiccedilotildees de estocagem Ciecircncia e Tecnologia de Alimentos v26 n4 p875-883 2006 LIMA V L A G MEacuteLO E A LIMA L S Avaliaccedilatildeo da qualidade de suco de laranja industrializado Boletim Centr Pesq Process Aliment v18 n1 p95-104 2000 LOPES F M C ROCHA C V B ORSI C P O Araraquara como capital mundial do suco de laranja uma abordagem interdisciplinar com enfoque na quantificaccedilatildeo e estabilidade da vitamina C In Encontro de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica e Tecnoloacutegica-EnICT 2 2017 Araraquara Anais Araraquara 2017 MAHAN L K ESCOTT S Alimentos nutriccedilatildeo e dietoterapia (Traduccedilatildeo de Krausersquos food nutrition e diet therapy 12th ed) Satildeo Paulo Roca 2010 MAIA G A SOUSA P H M SANTOS G M SILVA D S FERNANDES A G PRADO G M Efeito do processamento sobre componentes do suco de acerola Ciecircncia Tecnologia de Alimentos v27 n1 p130-134 2007 MATSUURA F C A U ROLIM R B Avaliaccedilatildeo da adiccedilatildeo de Suco de acerola em suco de abacaxi visando agrave produccedilatildeo de um ldquoblendrdquo com alto teor de Vitamina C Revista Brasileira de Fruticultura v24 n1 p138-141 2002 MORAIS A L F Propriedades antioxidantes de bebidas e chaacutes preparados a partir de diferentes formulaccedilotildees 89f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Controle de Qualidade) Faculdade de Farmaacutecia Universidade do Porto Porto 2011 PHILLIPS K M TARRAGO-TRANI M T GEBHARDT S E EXLER J PATTERSON K Y HAYTOWITZ D B PEHRSSON P R HOLDEN J M Stability of vitamin C in frozen raw fruit and vegetable homogenates Journal of Food Composition and Analysis v23 p253-259 2010 PINEDO R A Estudo da estabilizaccedilatildeo da polpa de camu-camu (Myciaria dubia (NBK) VcVaugh) congelada visando a manutenccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico e antocianinas 180f Tese (Doutorado em Engenharia Quiacutemica) Universidade Estadual de Campinas Campinas 2007 PINHEIRO A M FERNANDES A G FAI A E C PRADO G M SOUSA P H M MAIA G A Avaliaccedilatildeo quiacutemica fiacutesico-quiacutemica e microbioloacutegica de sucos de frutas integrais abacaxi caju e maracujaacute Ciecircnc Tecnol Aliment v26 n1 p98-103 2006 SANTANA M T A SIQUEIRA H D REIS K C D LIMA L D O SILVA R J L Caracterizaccedilatildeo de diferentes marcas de sucos de uva comercializados em duas regiotildees do Brasil Ciecircncia e Agrotecnologia v32 n3 p882-886 2008 SILVA P D LOPES M L M VALENTE-MESQUITA V L Efeito de diferentes processamentos sobre o teor de aacutecido ascoacuterbico em suco de laranja utilizado na elaboraccedilatildeo de bolo pudim e geleia Ciecircncia e Tecnologia de Alimentos v26 n3 p678-682 2006 SOUZA L F S DOMINGOS L F FARIAS V L S LUZIA D M M Avaliaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica e estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em sucos de frutas comercializados no municiacutepio de Frutal Minas Gerais Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentaacutevel v12 n4 p791-787 2017 TEIXEIRA M MONTEIRO M Degradaccedilatildeo da vitamina C em suco de fruta Alimentos e Nutriccedilatildeo v17 n2 p219-227 2006 VIEIRA M C TEIXEIRA A A SILVA C L M Mathematical modeling of thermal degradation kinetics of vitamin C in cupuaccedilu (Theobroma grandiflorum) nectar Journal of Food Engineering v43 p1-7 2000

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Capiacutetulo 12

DETERMINACcedilAtildeO DE MODELO MATEMAacuteTICO NA SECAGEM DO SORGO (Sorghum bicolor (L) Moench)

1Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva 2Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro

3Newton Carlos Santos 4Sacircmela Leal Barros

5Amanda Priscila Silva Nascimento 6Ana Juacutelia de Brito Arauacutejo

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande - PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III Bananeiras ndash PB victor_herberthotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina

Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB ajuliaaraujogmailcom

Introduccedilatildeo O sorgo (Sorghum bicolor (L) Moench) pertencente agrave famiacutelia Poaceae representa o terceiro maior cereal cultivado nos Estados Unidos e o quinto maior gratildeo cultivado no mundo depois do trigo do arroz do milho e da cevada Eacute uma cultura agriacutecola ruacutestica com aptidatildeo para aacutereas tropicais subtropicais e temperadas tolerante a estresses abioacuteticos e podendo ser cultivado em diferentes tipos de solos e sob condiccedilotildees salinas (ALMODARES amp HADI 2009 VASILAKOGLOU et al 2011) Eacute cultivada especialmente nas regiotildees aacuteridas e semiaacuteridas As principais aacutereas de produccedilatildeo de sorgo hoje incluem grandes planiacutecies da Ameacuterica do Norte Aacutefrica Subsaariana nordeste da China e o planalto Deccan da Iacutendia central Argentina Nigeacuteria Egito e Meacutexico (AWIKA amp ROONEY 2004) Em todo o mundo existem mais de 7 mil genoacutetipos do cereal e o seu cultivo eacute de extrema importacircncia nos continentes asiaacutetico e africano aleacutem de outras regiotildees semiaacuteridas do mundo nas quais eacute utilizado diretamente na alimentaccedilatildeo humana Nos paiacuteses ocidentais como nos Estados Unidos na Austraacutelia e no Brasil o sorgo eacute cultivado essencialmente para alimentaccedilatildeo animal podendo ser utilizado tanto na produccedilatildeo de silagem biomassa aacutelcool ou gratildeo (BORGHI et al 2016) A aacuterea cultivada de sorgo no Brasil estaacute estimada em 6265 mil hectares com uma produccedilatildeo de gratildeos de 1845 milhotildees toneladas e produtividade meacutedia de 297 toneladas O Estado de Goiaacutes lidera a produccedilatildeo nacional com 8515 mil toneladas Em segundo lugar com 4997 mil toneladas estaacute Minas Gerais e em terceiro Mato Grosso com 2915 mil toneladas (CONAB 2017) Devido a adaptabilidade da cultura a diversas zonas climaacuteticas climas tropicais e temperados a alta eficiecircncia na utilizaccedilatildeo de aacutegua e a produccedilatildeo elevada de biomassa lignoceluloacutesica resistecircncia a fungos e micotoxinas Estas caracteriacutesticas satildeo o diferencial do sorgo com relaccedilatildeo a cultura dos outros cereais e permitem a sua expansatildeo em regiotildees de cultivo com distribuiccedilatildeo irregular de chuvas A planta de sorgo se adapta a uma ampla variaccedilatildeo de ambientes e produz sob condiccedilotildees desfavoraacuteveis para a maioria dos outros cereais (MAGALHAtildeES et al 2015) O sorgo natildeo possui gluacuteten em sua composiccedilatildeo e portanto torna-se uma boa fonte de energia livre de gluacuteten ideal para as pessoas que sofrem de alergias de trigo ou gluacuteten Eacute rico em fibras e minerais aleacutem de possuir uma quantidade suficiente de carboidratos (72) proteiacutenas (116) e gordura (19) O amido eacute o principal constituinte do gratildeo O tamanho a forma e a composiccedilatildeo dos gracircnulos de amido do sorgo satildeo similares aos do milho A proteiacutena do gratildeo de sorgo conteacutem globulina de albumina (15) prolamina (26) e glutelina (44) O sorgo em geral eacute uma rica fonte de fibras e vitaminas do complexo B (GOPALAN et al 2000 PATIL et al 2010) O sorgo vem despontando como uma alternativa altamente viaacutevel para uso na alimentaccedilatildeo humana em razatildeo principalmente de quatro fatores 1) natildeo possui gluacuteten por isso eacute totalmente seguro para o desenvolvimento de produtos para os celiacuteacos ou seja indiviacuteduos portadores de doenccedila celiacuteaca

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2) apresenta valor nutricional semelhante ao milho poreacutem o sabor eacute neutro o que eacute uma grande vantagem na induacutestria de alimentos 3) apresenta menor custo de produccedilatildeo vislumbrando a possibilidade de reduccedilatildeo dos custos na induacutestria alimentiacutecia 4) apresenta uma variedade de compostos bioativos com elevada capacidade antioxidante com potencial para utilizaccedilatildeo em produtos com apelo funcional ou seja de promoccedilatildeo agrave sauacutede (PEREIRA FILHO amp RODRIGUES 2015)

As etapas referentes ao processo preacute-colheita colheita e poacutes colheita satildeo decisivos para a qualidade dos produtos agriacutecolas em geral bem como dos gratildeos de sorgo Visando reduzir as perdas relacionadas as etapas poacutes-colheita como tambeacutem garantir a produccedilatildeo de alimentos de qualidade a agroinduacutestria tem investido em estudos e aplicaccedilotildees de tecnologias que proporcionam ao produto uma maior vida uacutetil Com a perspectiva de crescimento da cultura do sorgo aumenta-se a necessidade do aprimoramento de teacutecnicas de produccedilatildeo colheita e secagem para garantir a sustentabilidade do sistema (BOTELHO et al 2015 SILVA et al 2018)

Na fase de poacutes-colheita a secagem eacute o processo mais utilizado para assegurar a qualidade e estabilidade dos produtos vegetais pois a diminuiccedilatildeo do teor de aacutegua do material reduz a atividade bioloacutegica na massa de gratildeos assim como as mudanccedilas quiacutemicas e fiacutesicas que ocorrem durante o armazenamento Aleacutem da reduccedilatildeo na da deterioraccedilatildeo dos alimentos a secagem possibilita o desenvolvimento de novos produtos (ARAUacuteJO et al 2014)

De acordo com Park (2001) a secagem eacute uma das operaccedilotildees unitaacuterias aplicadas com o objetivo de melhorar a estabilidade do alimento por meio da retirada de aacutegua de um material mediante a evaporaccedilatildeo Neste processo estatildeo envolvidos mecanismos simultacircneos de transferecircncia de calor e massa A troca de energia sob a forma de calor eacute motivada pela diferenccedila de temperatura entre o alimento e o ar aquecido do aparelho enquanto agrave de massa se daacute devido agrave diferenccedila da pressatildeo parcial de vapor da corrente de ar e do produto ocasionando o arraste do vapor do alimento As curvas de secagem oferecem informaccedilotildees valiosas para entender o mecanismo de migraccedilatildeo de aacutegua do produto bem como seus paracircmetros cineacuteticos de secagem (CHEN et al 2012) O estudo do processo de secagem fornece informaccedilotildees relativas ao comportamento do fenocircmeno de transferecircncia de calor e massa entre o material bioloacutegico e o elemento de secagem normalmente ar atmosfeacuterico aquecido ou natildeo essas informaccedilotildees satildeo fundamentais para o projeto operaccedilatildeo e simulaccedilatildeo de sistemas de secagem e secadores (CORREcircA et al 2003)

O coeficiente de difusatildeo eacute um importante paracircmetro utilizado para analisar a cineacutetica de secagem pois permite avaliar e comparar a velocidade de secagem de produtos com tamanhos formas e texturas diferentes Aleacutem disso por meio da anaacutelise da dependecircncia do coeficiente de difusatildeo com a temperatura podem-se determinar alguns iacutendices termodinacircmicos que possibilitam avaliar energeticamente o processo de secagem Atraveacutes da segunda lei de Fick que retrata a teoria da difusatildeo liacutequida se calcula o coeficiente de difusatildeo teoacuterico que estabelece uma relaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo com o gradiente de concentraccedilatildeo de um meio (BOTELHO et al 2015) No caso especiacutefico do sorgo a literatura eacute escassa apesar da espeacutecie ter comeccedilado a despertar interesse com ecircnfase nas caracteriacutesticas agronocircmicas e alimentares devido agraves caracteriacutesticas do gratildeo Considerando a relevacircncia do processo de secagem e as caracteriacutesticas do gratildeo de sorgo o presente trabalho tem o objetivo de realizar a cineacutetica de secagem do sorgo em diferentes temperaturas de ar de secagem de 40 50 60 70 e 80⁰C e ajustar diferentes modelos matemaacuteticos aos dados experimentais da secagem selecionando aquele que melhor descreve o fenocircmeno Aleacutem de determinar a difusividade efetiva de massa considerando a geometria de um cilindro infinito Material e Meacutetodos

O sorgo (Sorghum bicolor (L) Moench) foi adquirido no municiacutepio de Sumeacute-PB As amostras foram encaminhadas e os experimentos foram realizados no Laboratoacuterio de Secagem pertencente agrave Unidade Acadecircmica de Engenharia Alimentos da Universidade Federal de Campina Grande Campus Campina Grande - PB

Cineacutetica de secagem As amostras foram colocadas em bandejas de accedilo inoxidaacutevel e uniformemente espalhadas formando uma camada fina Para iniciar o experimento as bandejas foram colocadas em um secador com circulaccedilatildeo de ar com velocidade de ar de 15 ms para a realizaccedilatildeo das cineacuteticas de secagem nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC no iniacutecio e no final das secagens foram determinadas as massas secas e calculados os teores de aacutegua de acordo com IAL (2008)

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Atraveacutes dos dados experimentais foi possiacutevel calcular os valores da razatildeo do teor de aacutegua (Equaccedilatildeo 1) Com o caacutelculo da razatildeo de teor de aacutegua do sorgo traccedilaram-se as curvas da cineacutetica de secagem representada pela razatildeo do teor de aacutegua em funccedilatildeo do tempo de secagem em minutos aplicando os modelos matemaacuteticos (Tabela 1) de Newton Page e Exponencial de dois termos para ajustar os dados experimentais

119877119883 =119883119887119904minus119883119890

119883119887119904(119894119899119894119888119894119886119897)minus119883119890 (Eq1)

Onde RX = Razatildeo de umidade (Adimensional) Xe = Teor de aacutegua de equiliacutebrio em base seca Xbs = Teor de aacutegua em base seca Xbs (inicial) = Teor de aacutegua inicial em base seca

Tabela 1 Modelos matemaacuteticos utilizados para descrever o processo de secagem

Anaacutelise estatiacutestica

Para anaacutelise dos ajustes dos modelos matemaacuteticos aos dados experimentais foi utilizado o programa computacional STATISTICA versatildeo 7 utilizando-se a anaacutelise de regressatildeo natildeo-linear pelo meacutetodo Quasi-Newton Os modelos foram selecionados tomando-se como paracircmetro a magnitude do coeficiente de determinaccedilatildeo (R2) e do desvio quadraacutetico meacutedio (DQM) (Equaccedilatildeo 5)

n

i

pred

N

RXRXDQM

1

exp sup2 (Eq5)

Em que RXexp = Razatildeo de teor de aacutegua obtida experimentalmente RXpre = Razatildeo de teor de aacutegua predita pelo modelo matemaacutetico N = nuacutemero de observaccedilotildees ao longo da cineacutetica de secagem

Caacutelculo da difusividade efetiva (Def) A difusividade efetiva foi obtida por meio do ajuste do modelo matemaacutetico da difusatildeo liacutequida descrita pela Equaccedilatildeo (6) aos dados experimentais da secagem do sorgo fazendo uso de soluccedilotildees analiacuteticas e considerando a condiccedilatildeo de contorno convectiva considerando-se a forma geomeacutetrica do produto como cilindro infinito devido a sua geometria desconsiderando-se a contraccedilatildeo volumeacutetrica (LUIKOV 1968) A otimizaccedilatildeo foi feita usando o programa Convectivo (SILVA amp SILVA 2008) O Convectivo eacute usado para estudar processos de difusatildeo de aacutegua com dados experimentais conhecidos para as seguintes geometrias parede infinita cilindro infinito esfera cilindro finito e paralelepiacutepedo seguindo as Equaccedilotildees 6 7 8 e 9

t

R

DefBXXXtX n

n

neqeq

2

216

1

0 exp

(Eq6)

Onde 119883(119905) o teor de umidade no instante t 119883119890119902 o teor de umidade para trarrinfin 1198830 o teor de umidade

para t=0 R o raio Def a difusividade efetiva t o tempo O paracircmetro Bn eacute dado pela Equaccedilatildeo 7

222

24

nn

n

Bi

BiB

(Eq7)

Modelo Equaccedilatildeo Newton RX = exp(- Kt) (Eq2)

Page RX= exp(-k x tn) (Eq3)

Exponencial de dois termos RX=aexp(-kt)+(1-a)exp(-kat) (Eq4)

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O nuacutemero de Biot eacute obtido de acordo com a Equaccedilatildeo 8

Def

hRBi

(Eq8)

Onde h o coeficiente convectivo de transferecircncia de massa R o raio Def a difusividade

Sabendo-se que a Equaccedilatildeo 9 eacute caracteriacutestica de um cilindro infinito

BiJ

J n

n

n

1

0

(Eq9) Onde J1 funccedilatildeo de Bessel de primeiro tipo e primeira ordem J0 funccedilatildeo de Bessel de primeiro tipo e ordem zero Bi nuacutemero de Biot micron raiacutezes caracteriacutestica de um cilindro infinito Resultados e Discussatildeo Na Tabela 2 se encontra expresso os valores dos paracircmetros obtidos para os modelos matemaacuteticos Newton Page e Exponencial de dois termos ajustados aos dados experimentais das cineacuteticas de secagem do sorgo foram obtidos os coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) e os desvio quadraacutetico meacutedio (DQM) para a temperatura de 40 50 60 70 e 80degC Tabela 2 Paracircmetros de ajuste dos modelos matemaacuteticos utilizados na prediccedilatildeo da cineacutetica de secagem do sorgo nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC

R2 coeficientes de determinaccedilatildeo DQM desvios quadraacuteticos meacutedios k constante de secagem ldquoardquo ldquonrdquo paracircmetros dos modelos matemaacuteticos E expoente em base 10

Atraveacutes da Tabela 2 se verifica que todos os dados obtidos para a secagem de sorgo se ajustam

bem aos modelos matemaacuteticos de Newton Page e Exponencial de dois termos apresentando coeficientes de determinaccedilatildeo superiores a 98 e baixos valores de DQM O modelo de Page se adequa bem aos dados experimentais obtidos resultando em coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) superiores a 99 o menor DQM obtido nesse modelo eacute na temperatura de 40degC (140E-02) valor inferior aos obtidos nos demais modelos estudados O modelo Exponencial de dois

Modelos Paracircmetro de ajuste Newton K - - R2 DQM

40 degC 0004815 099886 171E-02 50 degC 0006865 099323 292E-02 60 degC 0011109 098203 583E-02 70 degC 0015218 098659 509E-02 80degC 0018929 098894 469E-02 Page K N - R2 DQM 40 degC 0003623 1054283 099922 140E-02 50 degC 0014225 0850025 099784 229E-02 60 degC 0032677 0748537 099713 234E-02 70 degC 0038874 0762641 099775 221E-02 80degC 0044168 0773152 099701 244E-02

Exponencial de dois termos

K a - R2 DQM

40 degC 0054936 0003202 099876 177E-02 50 degC 0057285 0006039 099462 320E-02 60 degC 0058300 0100179 099863 186E-02 70 degC 0777903 0204860 099607 280E-02 80degC 1493508 0238488 09961 278E-02

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termos apresenta valores R2 superiores a 99 e baixos valores de DQM (177E-02 a 320E-02) em que o menor valor para o DQM eacute o obtido tambeacutem na temperatura de 40degC Indicando assim uma representaccedilatildeo satisfatoacuteria do processo de secagem nas condiccedilotildees estudadas para estes modelos

Com relaccedilatildeo ao modelo de Newton os valores do coeficiente de determinaccedilatildeo (R2) se apresentam superiores a 99 Contudo quando a temperatura do ar aplicada no processo de secagem convectiva eacute superior a 60degC ocorre uma diminuiccedilatildeo no R2 para 98 Aleacutem de haver um coeficiente abaixo de 99 nas trecircs temperaturas este modelo apresenta valores superiores de DQM quando comparado aos demais modelos aplicados no processo variando de 171E-02 na temperatura de 40degC e 583E-02 na temperatura de 60degC indicando menor precisatildeo na descriccedilatildeo da secagem do sorgo

Pessoa et al (2011) ao realizarem secagem convectiva em gratildeos de sorgo em camada fina verificaram que dentre os modelos ajustados aos dados experimentais da cineacutetica de secagem dos gratildeos de sorgo a equaccedilatildeo de Midilli apresentou os maiores valores de coeficientes de determinaccedilatildeo e os menores desvios quadraacuteticos meacutedios Esteca et al (2017) ao estudarem a cineacutetica de secagem do sorgo concluiacuteram que os modelos de Page e Overhults foram aqueles que melhor se ajustaram aos dados experimentais fato comprovado pelo coeficiente de correlaccedilatildeo (R2)

Segundo Martins et al (2014) ao selecionar um modelo natildeo linear para descrever um processo de secagem torna-se necessaacuterio avaliar natildeo somente os valores de R2 mas se deve considerar tambeacutem os desvios quadraacuteticos meacutedios (DQM) Pode-se inferir que dentre os modelos aplicados o modelo de Page apresenta melhor ajuste aos dados experimentais pois apresenta um R2 mais proacuteximo de 1 e o menor valor de DQM representando maior confiabilidade do modelo na descriccedilatildeo do processo de secagem quando comparado aos demais modelos estudados

Constata-se que a temperatura do ar aplicada no processo de secagem possui grande influecircncia sobre o paracircmetro ldquokrdquo que corresponde a constante da taxa de secagem nos modelos matemaacuteticos empregados tal paracircmetro aumenta com a elevaccedilatildeo da temperatura evidenciando tambeacutem a diminuiccedilatildeo do tempo necessaacuterio para a realizaccedilatildeo do processo de secagem Santos et al (2018) obtiveram resultados semelhantes nos seus estudos sobre secagem

Segundo Correcirca et al (2007) no modelo de Page o paracircmetro ldquonrdquo indica a resistecircncia interna do produto estudado ao processo de transferecircncia de massa A maior resistecircncia do produto ao processo de secagem ocorre na temperatura de 40degC e a menor resistecircncia do produto ocorre na temperatura de 70degC Este paracircmetro apresenta correlaccedilatildeo com a temperatura aplicada e varia de 0748537 a 1054283 poreacutem nas temperaturas de 70 e 80degC os dados obtidos para este paracircmetro satildeo semelhantes Nas Figuras 1 2 e 3 observa-se a cineacutetica de secagem do sorgo em camada fina a diferentes temperaturas de ar de secagem para os modelos de Newton Page e Exponencial de dois termos Observa-se que o aumento da temperatura reduz o tempo de secagem aumentando a taxa de perda de aacutegua O tempo de secagem varia de 630 a 390 minutos sendo o maior e menor tempo respectivamente para as temperaturas de 40 e 80degC

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0 100 200 300 400 500 600 700

t

00

02

04

06

08

10

Temperatura 400C

Temperatura 500C

Temperatura 600C

Temperatura 700C

Temperatura 800C

Figura 1 Curvas de secagem do sorgo obtido pelo modelo matemaacutetico de Newton

0 100 200 300 400 500 600 70000

02

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08

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Temperatura 400C

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Figura 2 Curvas de secagem do sorgo obtido pelo modelo matemaacutetico de Page

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Figura 3 Curvas de secagem do sorgo obtido pelo modelo matemaacutetico Exponencial de dois termos

Os valores obtidos para difusividade efetiva de massa das cinco temperaturas estudadas se

apresentam na Tabela 3

Tabela 3Resultados das secagens utilizando o modelo de difusatildeo liacutequida Temperatura (degC) Difusividade efetiva (m2s)

40 535E-09 50 649E-09 60 103E-09 70 114E-09 80 142E-09

Atraveacutes da Tabela 3 observa-se que a temperatura aplicada no processo secagem eacute diretamente proporcional a difusividade efetiva calculada variando de 535E-09 a 142E-09 Estes valores foram superiores aos obtidos por Jittanit (2011) que ao estudar a secagem de sementes de aboacutebora obteve valores de 376E-10 a 509E-10 para as temperaturas de 60 70 e 80degC e Silva et al (2018) que ao analisar a secagem de sementes de melatildeo obtiveram valores de difusividade que variaram de 155E-10 a 2091E-10 para as temperaturas de ar de secagem de 35 40 45 e 50degC

Botelho et al (2015) constataram que o coeficiente de difusatildeo efetivo dos gratildeos de sorgo aumentou com a elevaccedilatildeo da temperatura do ar de secagem para ambas as cultivares BRS 308 e NIDERA A 9721 de sorgo A dependecircncia desse coeficiente com a temperatura de secagem eacute frequentemente observada na maioria dos estudos de secagem de gratildeos em que se busca determinar esse coeficiente Apesar do sorgo ser um tipo de gratildeo predominantemente amilaacuteceo algumas variaccedilotildees fiacutesicas que ocorrem devido agrave caracteriacutestica varietal como a relaccedilatildeo superfiacutecie-volume e o tamanho meacutedio dos gratildeos podem interferir na velocidade de secagem Segundo Pereira et al (2018) a difusividade efetiva representa o fluxo de aacutegua ao sair do produto durante a secagem Sendo assim se pode observar na Tabela 3 que na medida em que se aumenta o gradiente de temperatura maior eacute o valor obtido para este paracircmetro pois em temperaturas inferiores como a de 40degC as moleacuteculas de aacutegua sofrem maior resistecircncia ao sair do corpo devido a sua composiccedilatildeo e estrutura fiacutesica fazendo com que a aacutegua seja mais ligada agraves moleacuteculas que constituem a massa seca Constata-se portanto que quanto maior eacute a temperatura empregada no processo menor eacute a resistecircncia proporcionada pelo produto para a transferecircncia de massa

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Conclusatildeo Os modelos empregados neste estudo ajustaram-se bem aos dados experimentais podendo ser utilizados nas prediccedilotildees das cineacuteticas de secagem nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC

O modelo Page apresentou o melhor valor para o R2 na secagem a 40degC e o menor DQM foi observado para a secagem tambeacutem a 40degC

A cineacutetica de secagem do sorgo mostra que a temperatura eacute a variaacutevel de maior influecircncia no processo e

que o tempo de secagem do sorgo diminuiu em funccedilatildeo do aumento da temperatura de secagem

Agradecimentos Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico- CNPq pela bolsa de

doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias ALMODARES A HADI M R Production of bioethanol from sweet sorghum A review African Journal of Agricultural Research v4 n9 p772-780 2009 ARAUacuteJO W D GONELI A L D SOUZA C M A GONCcedilALVES A A VILHASANTIS H C B Propriedades fiacutesicas dos gratildeos de amendoim durante a secagem Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental v18 p279ndash286 2014 AWIKA J M ROONEY L W Sorghum phytochemicals and their potential aspects on human health Phytochemistry v65 p1199-1221 2004 BORGHI E GOTIJO NETO M M RESENDE A V PEREIRA FILHO I A CORREA L V T Importacircncia econocircmica anaacutelise conjuntural estrateacutegias de manejo e recomendaccedilotildees teacutecnicas para o cultivo de sorgo graniacutefero no Estado de Goiaacutes Embrapa Milho e Sorgo-Documentos (INFOTECA-E) 2016 BOTELHO F M GARCIA T R B VIANA J L BOTELHO S C C SOUSA A M B Cineacutetica de secagem e determinaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo efetivo de gratildeos de sorgo Revista Brasileira de Milho e Sorgo v14 n2 p260-272 2015 CHEN D ZHANG Y ZHU X Drying kinetics of rice straw under isothermal and nonisothermal conditions A comparative study by thermogravimetric analysis Energy amp Fuels v26 n7 p4189-4194 2012 CONAB Companhia Nacional de Abastecimento Acompanhamento da safra brasileira gratildeos safra 20162017ndash 1ordm Levantamento 2017 Disponiacutevel em httpwwwconabgovbrOlalacmsuploadsarquivoshttpwwwconabgovbrOlalaCMSuploadsarquivos 17_10_16_16_34_39_graos_outubro_2017pdf Acesso em 24 de janeiro de 2019 CORREcircA P C ARAUacuteJO E F AFONSO JUacuteNIOR P C Determinaccedilatildeo dos paracircmetros de secagem em camada delgada de sementes de milho doce (Zea mays L) Revista Brasileira de Milho e Sorgo v2 p110-119 2003 CORREcircA P C RESENDE O MARTINAZZO A P GONELI A L G BOTELHO F M Modelagem matemaacutetica para a descriccedilatildeo do processo de secagem do feijatildeo (Phaseolus vulgaris L) em camadas delgadas Engenharia Agriacutecola v27 n2 p501-510 2007 ESTECA G F BRITO R C BEacuteTTEGA R Caracterizaccedilatildeo fiacutesica e cineacutetica de secagem de sorgo (Sorghum bicolor l Moench) In Congresso Brasileiro de Engenharia Quiacutemica em Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica 12 2017 Satildeo Paulo AnaisSatildeo Paulo Blucher 2017 p2159-2164 GOPALAN C SASTRY B V BALSUBRAMANYAM S C Nutritive Value of Indian Foods National Institute of Nutrition ICMR Hyderabad 2000 IAL Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p JITTANIT W Kinetics and temperature dependent moisture diffusivities of pumpkin seeds during drying Kasetsart Journal-Natural Science v45 n1 p147-158 2011 LUIKOV A V Analytical Heat Diffusion Theory Academic Press Inc Ltd London 1968 MAGALHAtildeES P C SOUZA T C de SCHAFFERT R E Ecofisiologia In RODRIGUES J A S (Ed) Cultivo do sorgo 9 ed Sete Lagoas Embrapa Milho e Sorgo 2015 (Embrapa Milho e Sorgo Sistema de Produccedilatildeo 2) MARTINS J J A MARQUES J I SANTOS D C ROCHA A P T Modelagem matemaacutetica da secagem de cascas de mulungu Bioscience Journal v30 n6 p1652-1660 2014

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PARK K J YADO M K M BROD F P R Estudo de secagem de pecircra bartlett (Pyrus sp) em fatias Ciecircncia e Tecnologia em Alimentos v21 n3 p288-292 2001 PATIL P B SAJJANAR G M BIRADAR B D PATIL H B DEVARNAVADAGI S B Technology of hurda production by microwave oven Journal of Dairying Foods and Home Sciences v29 p232-236 2010 PEREIRA FILHO I A RODRIGUES J A S Sorgo o produtor pergunta a Embrapa responde Embrapa Milho e Sorgo-Document Brasiacutelia-DF 2015 PEREIRA J C A SILVA R C ARAUJO K T A GOMES J P SILVA W P Cineacutetica de secagem de diferentes frutas comuns em feiras orgacircnicas In Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e da Agronomia 2018 Maceioacute Anais Maceioacute 2018 PESSOA T GALDINO P O GURJAtildeO G C GURJAtildeO F F MATA M E R M C Secagem convectiva de gratildeos de sorgo em camada fina por secador de leito fixo Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentaacutevel v6 n1 p247-255 2011 SANTOS H H RODOVALHO R S SILVA D P MORGADO V N M Drying kinetics of passion fruit seeds Cientiacutefica v46 n1 p49-56 2018 SILVA I L SILVA H W D CAMARGO F R FARIAS H F FREITAS E D F Secagem e difusividade de sementes de melatildeo Revista de Ciecircncias Agraacuterias v41 n2 p21-30 2018 SILVA L C M RESENDE O FERREIRA W N J OLIVERIA D E C SOUZA D G RODRIGUES G B Difusatildeo liacutequida durante a secagem de gratildeos de sorgo graniacutefero em diferentes condiccedilotildees In Congresso Estadual de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica e Tecnoloacutegica do IF Goiano 7 2018 Rio Verde AnaisRio Verde 2018 SILVA W P SILVA C M D P S Convectivo Adsorccedilatildeo e Dessorccedilatildeo Versatildeo 32 (2008 - 2018) Disponiacutevel em httpzeusdfufcgedubrlabfitConvectivehtm Acesso em 23 de janeiro de 2019 VASILAKOGLOU I DHIMA K KARAGIANIANNIDIS N GATSIS T Sweet sorghum productivity for biofuels under increased soil salinity and reduced irrigation Fields Crops Research v120 n1 p38-46 2011

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Seccedilatildeo Geociecircncias

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Capiacutetulo 13

POTENCIAL DE IRRIGACcedilAtildeO DOS SOLOS DA AacuteREA DE TRANSPOSICcedilAtildeO DO RIO SAtildeO FRANCISCO NO ESTADO DA PARAIacuteBA

Paulo Roberto Megna Francisco1

Gutemberg da Silva Silvino2

Vera Lucia Antunes de Lima3

Joatildeo Miguel de Moraes Neto4 Hayssa Thyara Silva Barreto5

1Dr em Eng Agriacutecola UEPB Campina Grande-PB paulomegnagmailcom 2Dr Prof Associado UFPB Areia-PB guttembergsgmailcom

3Dra Profa Titular UFCG Campina Grande-PB antuneslimagmailcom 4Dr Prof Titular UFCG Campina Grande-PB jmiguelmoraeshotmailcom

5Graduanda em Eng Agriacutecola UFCG Campina Grande-PB hayssathyarahotmailcom Introduccedilatildeo

O Projeto de Integraccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco com as Bacias Hidrograacuteficas do Nordeste Setentrional eacute a mais importante accedilatildeo estruturante no acircmbito da poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos tendo por objetivo a garantia de aacutegua para o desenvolvimento socioeconocircmico dos estados mais vulneraacuteveis agraves secas Neste sentido ao mesmo tempo em que garante o abastecimento por longo prazo de grandes centros urbanos da regiatildeo e de centenas de pequenas e meacutedias cidades o projeto beneficia aacutereas do interior com razoaacutevel potencial econocircmico estrateacutegicas no acircmbito de uma poliacutetica de desconcentraccedilatildeo do desenvolvimento polarizado ateacute hoje quase exclusivamente pelas capitais dos estados Ao interligar os accediludes estrateacutegicos do Nordeste Setentrional com o rio Satildeo Francisco o projeto iraacute permitir no Estado da Paraiacuteba o aumento da garantia da oferta hiacutedrica a reduccedilatildeo dos conflitos existentes na bacia do Paraiacuteba uma melhor e mais justa distribuiccedilatildeo espacial da aacutegua ofertada pelos accediludes (BRASIL 2017)

De acordo com Sampaio et al (2011) nas uacuteltimas deacutecadas a irrigaccedilatildeo tem desempenhado papel indispensaacutevel ao incremento da produtividade de culturas baacutesicas possibilitando o desenvolvimento econocircmico de muitas regiotildees e ao mesmo tempo incorporando novas aacutereas ao processo produtivo garantindo com isso o abastecimento interno e ampliando as exportaccedilotildees de produtos agriacutecolas

Conforme Amaral (2005) o uso da irrigaccedilatildeo viabiliza a produccedilatildeo agriacutecola especialmente em aacutereas aacuteridas e semiaacuteridas como no caso do Nordeste brasileiro onde a escassez hiacutedrica representa uma seacuteria limitaccedilatildeo para o desenvolvimento socioeconocircmico que se traduz em baixos niacuteveis de renda e padrotildees insatisfatoacuterios de nutriccedilatildeo sauacutede e saneamento de parcela representativa da sua populaccedilatildeo A adoccedilatildeo e a aplicaccedilatildeo de metodologias atualizadas de classificaccedilatildeo de terras para a irrigaccedilatildeo podem permitir o planejamento do uso da terra com vistas ao desenvolvimento sustentaacutevel Essas accedilotildees poderiam minimizar a degradaccedilatildeo das terras eou da baixa taxa de retorno econocircmico que afetam em muitos casos o pleno sucesso dos projetos irrigados

A praacutetica da irrigaccedilatildeo no entanto tem sido apresentada por vaacuterios especialistas como a teacutecnica mais adequada para garantir a produccedilatildeo agriacutecola e reduzir os riscos de perdas em virtude das variaccedilotildees pluviomeacutetricas ocorridas na maior parte do Nordeste brasileiro (SOUSA et al 2003) Esses riscos satildeo constantes em regiatildeo caracterizada por clima semiaacuterido com ocorrecircncias frequentes de perdas de rendimento a cada safra agriacutecola especialmente em cultivos natildeo irrigados (SOUZA et al 2007)

Devido agrave crescente necessidade de um planejamento adequado e sustentaacutevel das atividades humanas o entendimento dos ecossistemas e principalmente da prestaccedilatildeo de serviccedilos ambientais por esses ambientes tornou-se imperativo (SANCHEZ et al 2009) O conhecimento dos recursos naturais (solos clima vegetaccedilatildeo e relevo) constitui parte do embasamento indispensaacutevel para a avaliaccedilatildeo do potencial de uso das terras Estas informaccedilotildees combinadas com os contextos sociais econocircmicos e culturais levam agrave possibilidade de anaacutelise das oportunidades das restriccedilotildees e dos impactos ligados ao uso da terra Desse modo eacute possiacutevel identificar aacutereas com maior ou menor aptidatildeo para as mais diversas atividades sejam agriacutecolas ou natildeo considerando aspectos de equidade e justiccedila social e responsabilidade no uso dos recursos naturais visando benefiacutecios coletivos (BENEDETTI et al 2008)

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A expressatildeo ldquodiagnoacutestico ambientalrdquo tem sido usada com diferentes conotaccedilotildees por oacutergatildeos ambientais universidades associaccedilotildees profissionais etc Contudo diagnoacutestico ambiental pode ser definido como o conhecimento de todos os componentes ambientais de uma determinada aacuterea para a caracterizaccedilatildeo da sua qualidade ambiental (PAULINO 2010) Portanto elaborar um diagnoacutestico ambiental eacute interpretar a situaccedilatildeo ambiental dessa aacuterea a partir da interaccedilatildeo e da dinacircmica de seus componentes quer relacionado aos elementos fiacutesicos e bioloacutegicos quer aos fatores socioculturais A caracterizaccedilatildeo da situaccedilatildeo ou da qualidade ambiental pode ser realizada com objetivos diferentes Um deles eacute servir de base para o conhecimento e o exame da situaccedilatildeo ambiental visando traccedilar linhas de accedilatildeo ou tomar decisotildees para prevenir controlar e corrigir problemas ambientais como poliacuteticas ambientais e programas de gestatildeo ambiental (VERDUM amp MEDEIROS 2002)

Os fenocircmenos terrestres vecircm sendo a cada dia mais bem compreendidos com a adoccedilatildeo de uma abordagem multi e interdisciplinar por meio da integraccedilatildeo do estudo das diversas variaacuteveis que controlam os sistemas naturais mesmo que modificados em relaccedilatildeo aos originais como por exemplo os ecossistemas agriacutecolas (VIDAL-TORRADO et al 2005)

Conforme Francisco et al (2012) na atualidade o avanccedilo da tecnologia da informaccedilatildeo a disponibilizaccedilatildeo de imagens de sateacutelite em altas resoluccedilotildees e de programas computacionais para a anaacutelise ambiental houve um grande avanccedilo nos estudos relacionados agrave gestatildeo dos recursos naturais Neste contexto o geoprocessamento surge como uma disciplina que utiliza um conjunto de teacutecnicas matemaacuteticas e computacionais na forma de programas o sistema de informaccedilotildees geograacuteficas que possibilita combinaccedilotildees de informaccedilotildees provenientes de diferentes procedimentos tecnoloacutegicos gerando novas informaccedilotildees que auxiliam a tomada de decisotildees em contextos os mais diversos (DUARTE amp BARBOSA 2009)

Portanto este trabalho tem o objetivo de realizar para o Estado da Paraiacuteba o mapeamento das terras potencialmente irrigaacuteveis do projeto de integraccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco utilizando geotecnologias Material e Meacutetodos A aacuterea de estudo compreende a bacia Alto Paraiacuteba com aacuterea de 671739 kmsup2 localizada sobre o Planalto da Borborema ao centro sul do Estado da Paraiacuteba divisa ao sul com Pernambuco (PARAIacuteBA 2006) (Figura 1)

Figura 1 Localizaccedilatildeo e hipsometria da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2014)

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A bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba estaacute inserida na Regiatildeo Geograacutefica da Borborema Ocidental limitando-se com os municiacutepios de Prata Sumeacute Ouro Velho Amparo Camalauacute Satildeo Sebastiatildeo do Umbuzeiro Zabelecirc Monteiro Satildeo Joatildeo do Tigre Congo Serra Branca Coxixola Carauacutebas Satildeo Joatildeo do Cariri Satildeo domingos Barra de Satildeo Miguel Cabaceiras e Boqueiratildeo como se observa na Figura 2

Figura 2 Municiacutepios da aacuterea de estudo Fonte Adaptado de IBGE (2005)

Conforme Francisco (2010) de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen o clima eacute do tipo Bsh -

Semiaacuterido quente precipitaccedilatildeo predominantemente abaixo de 600 mmano-1 (Figura 3) e temperatura mais baixa devido ao efeito da altitude (400 a 700m) (Figura 1) onde as chuvas da regiatildeo sofrem influecircncia das massas Atlacircnticas de sudeste e do norte

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Figura 2 Pluviosidade meacutedia anual da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2016) De acordo com Sousa et al (2007) a vegetaccedilatildeo representativa da aacuterea de estudo eacute do tipo

caatinga hiperxeroacutefila com as espeacutecies mais encontradas satildeo o marmeleiro (Croton sonderianus Muell Arg) jurema preta (Mimosa tenuiflora Willd Poiret) pereiro (Aspidosperma pyrifolium Mart) e catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul) Outras espeacutecies nativas da regiatildeo estatildeo presentes com poucos exemplares como o angico (Anadenanthera columbrina Vell Brenan) e a aroeira (Myracrodruon urundeuva Allematildeo) Jaacute os cactos satildeo bastante diversificados

Conforme Francisco (2010) eacute uma regiatildeo tradicionalmente pastoril onde tem predominando a criaccedilatildeo de caprinos Outrora com produccedilatildeo expressiva de algodatildeo e na atualidade cultiva palma e culturas alimentares

A aacuterea de estudo ocorrem classes predominantes de solos descritas no Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba (PARAIacuteBA 1978) diferem pela diversidade geoloacutegica pedoloacutegica e geomorfoloacutegica atendendo tambeacutem a uma diversidade de caracteriacutesticas de solo relacionadas agrave morfologia cor textura estrutura declividade e pedregosidade e outras caracteriacutesticas justificada pelo fato de que no semiaacuterido o tipo de solo determina a dinacircmica da aacutegua quanto agrave drenagem retenccedilatildeo ou disponibilidade condicionando por conseguinte os sistemas de produccedilatildeo agriacutecola (Figura 4)

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Figura 4 Classes de solos da bacia hidrograacutefica Alto Paraiacuteba

Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006) Para o desenvolvimento deste trabalho foi utilizado arquivo digital fornecido pela Agecircncia

Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba-AESA da aacuterea de transposiccedilatildeo do rio Satildeo Francisco e da bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba e importado para o programa SPRING 54 na base de dados na projeccedilatildeo UTMSAD69 de Francisco (2010) e atualizadas por Francisco et al (2016) foram elaborados os mapas e calculados as suas respectivas aacutereas Para o mapeamento do potencial de terras para irrigaccedilatildeo foi importado ao SIG o arquivo digital fornecido pela AESA (2012) da classificaccedilatildeo conforme Bureau of Reclamation (USA 1953) e utilizada por PARAIacuteBA (2006) adotando quatro classes de terras consideradas araacuteveis e duas consideradas natildeo-araacuteveis As seis classes de terras e suas caracteriacutesticas foram definidas da seguinte forma Classe 1 Terras araacuteveis altamente adequadas para agricultura irrigada Classe 2 Terras araacuteveis com moderada aptidatildeo para agricultura irrigada Classe 3 Terras araacuteveis com aptidatildeo restrita para agricultura irrigada Classe 4 Terras araacuteveis de uso especial Classe 5 Terras natildeo-araacuteveis mas em situaccedilatildeo provisoacuteria Classe 6 Terras natildeo-araacuteveis Apoacutes foi realizado uma anaacutelise das aacutereas potencialmente irrigaacuteveis que ficam proacuteximas a transposiccedilatildeo Resultados e Discussatildeo De acordo com a Figura 5 observa-se Terras araacuteveis com aptidatildeo restrita da classe 3 com aacuterea de 18832 km2 representando 28 da aacuterea total Conforme PARAIacuteBA (2006) estas terras possuem apenas os requerimentos miacutenimos para irrigaccedilatildeo As deficiecircncias corrigiacuteveis ou natildeo podem ser relativas ao solo agrave topografia e agrave drenagem e individualmente ou combinadas satildeo mais intensas que na classe 2 Podem ter limitaccedilotildees quanto agrave fertilidade muito baixa textura arenosa topografia irregular salinidade moderada drenagem restrita entre outras Tais limitaccedilotildees satildeo suscetiacuteveis de correccedilatildeo a custos relativamente altos podendo algumas delas ser incorrigiacuteveis Tecircm aptidatildeo para um restrito nuacutemero de culturas adaptaacuteveis mas com manejo adequado podem produzir economicamente As Terras araacuteveis com aptidatildeo restrita satildeo compostas pelos solos Aluviais Eutroacuteficos atualmente reclassificados por Campos e Queiroz (2006) como Solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos e de acordo com Cavalcante et al (2005) satildeo solos de grande importacircncia no que diz respeito agrave exploraccedilatildeo agriacutecola e pecuaacuteria da regiatildeo semiaacuterida poreacutem apresentam limitaccedilotildees muito fortes pela

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falta daacutegua Com auxiacutelio da irrigaccedilatildeo podem ser utilizados para o cultivo intensivo de forrageiras e diversas outras culturas As aacutereas de cotas regionais mais baixas onde se acumulam as aacuteguas provenientes das circunvizinhanccedilas e os solos jaacute possuem Na+ trocaacutevel Estes fatores reunidos concorrem para que estes solos sejam muito susceptiacuteveis agrave salinizaccedilatildeo

Figura 5 Aptidatildeo para irrigaccedilatildeo da aacuterea de estudo Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006) AESA (2012)

Observa-se Terras araacuteveis de uso especial da classe 4 (Figura 3) onde apresenta aacuterea de 43394 km2 representando 646 do total No entanto essas aacutereas natildeo estatildeo proacuteximas da aacuterea de influecircncia da transposiccedilatildeo do rio Satildeo Francisco Conforme PARAIacuteBA (2006) estas podem ter uma excessiva deficiecircncia especiacutefica ou deficiecircncias suscetiacuteveis de correccedilatildeo a alto custo ou ainda apresentar deficiecircncias incorrigiacuteveis que limitam sua utilidade para determinadas culturas muito adaptadas ou meacutetodos especiacuteficos de irrigaccedilatildeo As deficiecircncias nessa classe podem ser a drenagem inadequada topografia ondulada pequena profundidade efetiva excessiva pedregosidade textura grossa salinidade e ou sodicidade Possuem capacidade de pegamento com grande amplitude de variaccedilatildeo Essa classe estaacute relacionada com a ocorrecircncia do Podzoacutelico Vermelho Amarelo Eutroacutefico Tb com A moderado textura meacutedia cascalhenta fase caatinga hipoxeroacutefila relevo ondulado + Solos Litoacutelicos Eutroacuteficos com A fraco textura arenosa eou meacutedia fase pedregosa e rochosa caatinga hipoxeroacutefila relevo ondulado e forte ondulado substrato gnaisse e granito + Afloramentos de Rocha com a ocorrecircncia do Regossolo Eutroacutefico com fragipatilde com A fraco textura arenosa fase caatinga hipoxeroacutefila relevo suave ondulado + Solos Litoacutelicos Eutroacuteficos com A fraco textura arenosa eou meacutedia fase pedregosa e rochosa caatinga hipoxeroacutefila relevo ondulado substrato gnaisse e granito + Afloramentos de Rocha e pela ocorrecircncia do Vertissolo com A moderado fase pedregosa caatinga hiperxeroacutefila relevo suave ondulado + Solos Litoacutelicos Eutroacuteficos com A fraco textura arenosa eou meacutedia fase pedregosa caatinga hiperxeroacutefila relevo suave ondulado substrato gnaisse e granito De acordo com Francisco (2010) estes solos podem ser identificados por caracteriacutesticas relativas ao caraacuteter raso veacutertico naacutetrico ou argiacutelico que ocorre na regiatildeo do Cariris do Paraiacuteba sobre o Planalto da Borborema e do Planossolo Naacutetrico Oacutertico tiacutepico e do Vertissolo

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As Terras natildeo araacuteveis da classe 6 (Figura 3) apresentam aacuterea de 609513 km2 representando 9074 do total Conforme PARAIacuteBA (2006) estas incluem as terras que natildeo satisfazem os requisitos miacutenimos das outras classes e portanto satildeo inadequadas para irrigaccedilatildeo convencional Geralmente compreendem terras com solos rasos terras com solos influenciados por sais e de recuperaccedilatildeo muito difiacutecil devido agrave textura muito argilosa posiccedilatildeo ou condiccedilotildees do substrato terras com textura arenosa tendo baixa capacidade de retenccedilatildeo de aacutegua disponiacutevel terras dissecadas e severamente erodidas terras representadas por canais de transbordamento e escoamento terras com muita pedregosidade e ou rochosidade terras muito elevadas ou com topografia excessivamente declivosa ou complexa e todas as outras aacutereas obviamente natildeo-araacuteveis Nas Terras natildeo araacuteveis da classe 6 no iniacutecio da aacuterea de influecircncia da Transposiccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco na calha do rio Paraiacuteba ocorrem o Bruno Natildeo Caacutelcico atualmente reclassificados por Campos e Queiroz (2006) como Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico e de acordo com Cavalcante et al (2005) que tendo em vista as condiccedilotildees do solo e o clima regional verifica-se que o aproveitamento com pecuaacuteria eacute indicado desde que sejam feitas reservas de forragens para o periacuteodo seco bem como seja intensificado o cultivo de palma forrageira aleacutem do aproveitamento intensivo das vazantes Saacute e Angelotti (2009) afirmam que os Luvissolos Crocircmicos (TCo) e Hipocrocircmicos (TPo) oacuterticos e tiacutepicos ou com caraacuteter litoacutelico veacutertico ou planossoacutelico que se localizam predominantemente sobre o Planalto da Borborema Estes solos por terem sido intensivamente cultivado com a cultura do algodatildeo e serem particularmente susceptiacuteveis a erosatildeo encontram-se bastante degradados representando na Paraiacuteba as aacutereas com mais altos graus de desertificaccedilatildeo As Terras natildeo araacuteveis da classe 6 tambeacutem eacute composta pelos Solos Litoacutelicos Eutroacuteficos localizado principalmente na metade do curso do Rio Paraiacuteba atualmente reclassificados por Campos e Queiroz (2006) como Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e de acordo com Cavalcante et al (2005) estes apresentam baixas condiccedilotildees para um aproveitamento agriacutecola racional tendo em vista as limitaccedilotildees fortes existentes provocadas pelo relevo forte ondulado pedregosidade rochosidade e reduzida profundidade dos solos aleacutem da deficiecircncia de aacutegua que soacute permite a presenccedila de culturas resistentes agrave estiagem Soacute eacute possiacutevel a exploraccedilatildeo destes solos pelos sistemas primitivos de agricultura jaacute existentes Francisco (2010) comenta que os Neossolos Litoacutelicos satildeo solos mais rasos pedregosos e rochosos associado a Afloramentos de Rochas predominantes em aacuterea de relevo forte ondulado e montanhoso ao sul acompanhando a calha do rio Paraiacuteba A classe 6 das Terras natildeo araacuteveis tambeacutem ocorrem os Vertisols mais proacuteximos ao Accedilude Epitaacutecio Pessoa atualmente reclassificados por Campos e Queiroz (2006) como Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico e de acordo com Cavalcante et al (2005) satildeo solos onde a principal limitaccedilatildeo ao uso agriacutecola destes decorre da falta daacutegua que eacute muito forte Tambeacutem concorrem para isto a forte susceptibilidade agrave erosatildeo grande pedregosidade e pequena profundidade dos solos A exploraccedilatildeo com pecuaacuteria deve ser intensificada com a cultura da palma forrageira facilitando a reserva de alimentos para o periacuteodo seco e cultivo de forrageiras nas partes baixas Deve-se ressaltar que o controle da erosatildeo deve ser muito intenso nestes solos De acordo com EMBRAPA (1994) avaliando o potencial das Terras para irrigaccedilatildeo no Nordeste para todas as classes encontradas neste trabalho implicam numa rigorosa seleccedilatildeo de aacutereas e na adoccedilatildeo de praacuteticas conservacionistas para utilizaccedilatildeo dessas terras para a irrigaccedilatildeo Deve ser levado em conta que a precisatildeo das informaccedilotildees apresentadas nas conclusotildees deste trabalho estaacute diretamente relacionada ao niacutevel de generalizaccedilatildeo imposto pela escala do levantamento de solo (1200000) base deste trabalho A aacuterea de estudo apesar de predominar terras natildeo araacuteveis possui aacutereas natildeo mapeadas devido a escala que satildeo propiacutecias agrave exploraccedilatildeo da agricultura irrigada desde que se utilize manejo adequado de irrigaccedilatildeo Nas Figuras 6 e 7 observa-se a cobertura dos solos nas aacutereas da transposiccedilatildeo que ocorrem em Luvissolos propensos a erosatildeo com vegetaccedilatildeo de caatinga esparsa ou em aacuterea de Neossolos Litoacutelicos pedregosos com cobertura vegetal de porte menor de densidade

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Figura 6 Parte do trecho do Eixo Leste do Projeto de Transposiccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco

Fonte IBAMA (2018)

Figura 7 Setor da Transposiccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco no Estado da Paraiacuteba

Fonte ParaiacutebaOnline (2018)

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Conclusatildeo Devido agrave escala de trabalho natildeo foi possiacutevel mapear aacutereas menores havendo a possibilidade de

existirem pequenas aacutereas que natildeo foram identificadas neste trabalho De conformidade com os estudos realizados observou-se que somente 28 da aacuterea total da

bacia do Alto Rio Paraiacuteba representando 18832 km2 de Terras araacuteveis da classe 3 tem aptidatildeo a irrigaccedilatildeo mas com restriccedilatildeo onde ocorrem solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos de grande importacircncia agriacutecola da regiatildeo semiaacuterida e que com auxiacutelio da irrigaccedilatildeo podem ser utilizados para o cultivo Referecircncias AESA Agecircncia Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa 2011 Disponiacutevel em httpgeoaesapbgovbr Acesso em 9 de julho 2018 AMARAL F C S DO Sistema brasileiro de classificaccedilatildeo de terras para irrigaccedilatildeo enfoque na Regiatildeo Semi-Aacuterida Convecircnio Embrapa SolosCODEVASF Rio de Janeiro Embrapa Solos 2005 218p BENEDETTI M M SPAROVEK G COOPER M CURI N CARVALHO FILHO A DE Representatividade e potencial de utilizaccedilatildeo de um banco de dados de solos do Brasil Revista Brasileira de Ciecircncia do Solo v32 p2591-2600 2008 BRASIL Ministeacuterio da Integraccedilatildeo Projeto Satildeo Francisco Integraccedilatildeo de Bacias Distribuiccedilatildeo da aacutegua 2017 Disponiacutevel em httpwwwintegracaogovbrwebguestdistribuicao-da-agua Acesso em 7 de janeiro de 2018 CAMPOS M C C QUEIROZ S B Reclassificaccedilatildeo dos perfis descritos no Levantamento Exploratoacuterio - Reconhecimento de solos do Estado da Paraiacuteba Revista de Biologia e Ciecircncias da Terra v6 n1 2006 CAVALCANTE F DE S DANTAS J S SANTOS D CAMPOS M C C Consideraccedilotildees sobre a utilizaccedilatildeo dos principais solos no Estado da Paraiacuteba Revista Cientiacutefica Eletrocircnica de Agronomia v4 n8 2005 DUARTE S M A BARBOSA M P Estudo dos recursos naturais e as potencialidades no semiaacuterido estado da Paraiacuteba Engenharia Ambiental v6 n3 p168-189 2009 EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria Centro de pesquisa Agropecuaacuteria do Troacutepico Semi-Aacuterido CPTSA Unidade de Execuccedilatildeo de Pesquisa e Desenvolvimento ndash UEP Recife Avaliaccedilatildeo do potencial das terras para irrigaccedilatildeo no Nordeste Org CAVALCANTI A C RIBEIRO M R ARAUJO FILHO J C SILVA F B R Brasiacutelia 1994 41p FRANCISCO P R M Classificaccedilatildeo e mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando sistemas de informaccedilotildees geograacuteficas 122f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Manejo de Solo e Aacutegua) Centro de Ciecircncias Agraacuterias Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2010 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE SANTOS D Tecnologia da geoinformaccedilatildeo aplicada no mapeamento das terras agrave mecanizaccedilatildeo agriacutecola Revista Educaccedilatildeo Agriacutecola Superior v29 n1 p45-51 2014 FRANCISCO P R M PEDROZA J P BANDEIRA M M SILVA L L DA SANTOS D Mapeamento da insolaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando krigagem Revista de Geografia v33 n1 p248-262 2016 FRANCISCO P R M SANTOS D LIMA E R V DE Potencial Pedoloacutegico do Estado da Paraiacuteba para as principais culturas Campina Grande EDUFCG 2017 102p FRANCISCO P R M MEDEIROS R M DE BANDEIRA M M SILVA L L DA S SANTOS D Oscilaccedilatildeo pluviomeacutetrica anual e mensal no Estado da Paraiacuteba-Brasil Revista de Geografia v33 n3 p141-154 2016 IBAMA Instituo Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renovaacuteveis 2018 Disponiacutevel em httpwwwibamagovbrnoticias436-20181758-ibama-autoriza-operacao-do-eixo-leste-do-projeto-de-transposicao-do-sao-francisco Acesso em 14 de janeiro de 2019 PARAIBA Governo da Paraiacuteba Secretaria de Planejamento e Coordenaccedilatildeo Geral Fundaccedilatildeo Instituto de Planejamento-FIPLAN Potencial e irrigaccedilatildeo e oportunidades agroindustriais no Estado da Paraiacuteba1980 287p PARAIacuteBA Governo do Estado Secretaria de Agricultura e Abastecimento CEPA-PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-Eletro Consult Ltda 1978 448p PARAIacuteBA Secretaria de Estado da Ciecircncia e Tecnologia e do Meio Ambiente Agecircncia Executiva de Gestatildeo de Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba AESA PERH-PB Plano Estadual de Recursos Hiacutedricos Resumo Executivo e Atlas Brasiacutelia DF 2006 112p PARAIBAONLINE Disponiacutevel em httpsparaibaonlinecombr201807transposicao-mpf-constata-que-obras-nao-serao-entregues-no-prazo Acesso em 14 de janeiro de 2018

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PAULINO J A Engenharia no dia a dia 2010 Disponiacutevel em httpengenharianodiaadiablogspotcom201005o-diagnostico-ambientalhtml Acesso em 12 dez 2011 SAacute I B ANGELOTTI F Degradaccedilatildeo ambiental e desertificaccedilatildeo no semiaacuterido brasileiro In Mudanccedilas climaacuteticas e desertificaccedilatildeo no semiaacuterido brasileiro EMBRAPACPATSA Petrolina-PE 53-76p 2008 SANCHEZ P A AHAMED S CARRE F HARTEMINK A E HEMPEL J HUISING J LAGACHERIE P MCBRATNEY A B MCKENZIE N J MENDONCA-SANTOS M D MINASNY B MONTANARELLA L OKOTH P PALM C A SACHS J D SHEPHERD K D VAGEN T G VANLAUWE B WALSH M G WINOWIECKI L A ZHANG G L Digital soil map of the world Science v325 p680-681 2009 SAMPAIO C B V WEILL M DE A M DOURADO C DA S SAMPAIO FILHO C V Classificaccedilatildeo do potencial de terras para irrigaccedilatildeo na regiatildeo do alto da bacia do rio Itapicuru In Reuniatildeo Sul-americana para Manejo e Sustentabilidade da irrigaccedilatildeo em Regiotildees Aacuteridas e Semiaacuteridas 2 Cruz das Almas 2011 AnaisCruz das Almas 2011 SOUSA R F DE BARBOSA M P SOUSA JUacuteNIOR S P DE TERCEIRO NETO C P C MORAIS NETO J M Estudo da degradaccedilatildeo de terras do municiacutepio de Boa Vista - Paraiacuteba Revista Engenharia Ambiental v4 n2 p05-13 2007 SOUSA R F et al Classes de Terras para irrigaccedilatildeo do Assentamento Poccedilos de Baixo Serra de Teixeira - PB In Congresso Nacional de Irrigaccedilatildeo e Drenagem 13 2003 Juazeiro AnaisJuazeiro 2003 SOUSA R F DE BARBOSA M P SOUSA JUacuteNIOR S P DE TERCEIRO NETO C P C LIMA A N DE Solos e classes de terras para irrigaccedilatildeo no municiacutepio de Itaporanga PB Caatinga v20 n4 p116-122 2007 USA Department of Interior Bureau of Reclamation Reclamation manual irrigated land use land classification Denver 1953 54p v5 part2 VIDAL-TORRADO P LEPCSH I F CASTRO S S DE Conceito e aplicaccedilotildees das relaccedilotildees pedologia-geomorfologia em regiotildees tropicais uacutemidas Toacutepicos em Ciecircncia do Solo v4 p145-192 2005 VERDUM R MEDEIROS R M V RIMA - Relatoacuterio de Impacto Ambiental Legislaccedilatildeo Elaboraccedilatildeo e Resultados 4 ed Porto Alegre UFRGS 2002

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Capiacutetulo 14

MAPEAMENTO DA COBERTURA VEGETAL DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA UTILIZANDO GEOTECNOLOGIAS

Hayssa Thyara Silva Barreto1

Paulo Roberto Megna Francisco2 Joatildeo Miguel de Moraes Neto3 Vera Lucia Antunes de Lima4

1Graduanda em Eng Agriacutecola UFCG Campina Grande-PB hayssathyarahotmailcom 2Dr em Eng Agriacutecola UEPB Campina Grande-PB paulomegnagmailcom

3Dr Prof Titular UFPB Campina Grande-PB jmiguelmoraeshotmailcom 4Dra Profa Titular UFCG Campina Grande-PB antuneslimagmailcom

Introduccedilatildeo

O Bioma Caatinga caracteriza-se por apresentar grande diversidade de paisagens principalmente quanto agrave densidade e ao porte das plantas (CARVALHO amp FREITAS 2005) Os padrotildees morfoloacutegicos da vegetaccedilatildeo dependem das condiccedilotildees edafoclimaacuteticas locais podendo apresentar-se desde um porte arboacutereo e denso a arbustivo aberto Com frequecircncia em aacutereas mais impactadas a densidade de plantas lenhosas diminui predominando gramiacuteneas e cactaacuteceas (GUIMARAtildeES 2009)

De acordo com Francisco (2013) tradicionalmente o processo de ocupaccedilatildeo do semiaacuterido nordestino tem levado a uma degradaccedilatildeo contiacutenua do ambiente Nos Cariris da Paraiacuteba o sistema de produccedilatildeo apoiado no binocircmio algodatildeo x gado o reflorestamento com algaroba e a implantaccedilatildeo de pastagem com capim ldquoBuffelrdquo (Cenchrus Ciliaris L) incentivados pelo governo nos anos sessenta a oitenta do seacuteculo passado contribuiacuteram em grande parte para o desmatamento indiscriminado da Caatinga Essas praacuteticas contribuiacuteram em diferentes niacuteveis para a aceleraccedilatildeo da erosatildeo dos solos e quase sempre estatildeo associadas agraves aacutereas mais degradadas dos nuacutecleos de desertificaccedilatildeo do Estado (SAMPAIO et al 2003 OLIVEIRA-GALVAtildeO amp SAITO 2003 SARMENTO et al 2001)

Devido agrave crescente necessidade de um planejamento adequado e sustentaacutevel das atividades humanas o entendimento dos ecossistemas e principalmente da prestaccedilatildeo de serviccedilos ambientais por esses ambientes tornou-se imperativo (SANCHEZ et al 2009) O conhecimento dos recursos naturais (solos clima vegetaccedilatildeo e relevo) constitui parte do embasamento indispensaacutevel para a avaliaccedilatildeo do potencial de uso das terras Estas informaccedilotildees combinadas com os contextos sociais econocircmicos e culturais levam agrave possibilidade de anaacutelise das oportunidades das restriccedilotildees e dos impactos ligados ao uso da terra Desse modo eacute possiacutevel identificar aacutereas com maior ou menor aptidatildeo para as mais diversas atividades sejam agriacutecolas ou natildeo considerando aspectos de equidade e justiccedila social e responsabilidade no uso dos recursos naturais visando benefiacutecios coletivos (BENEDETTI et al 2008) A expressatildeo ldquodiagnoacutestico ambientalrdquo tem sido usada com diferentes conotaccedilotildees por oacutergatildeos ambientais universidades associaccedilotildees profissionais etc A caracterizaccedilatildeo da situaccedilatildeo ou da qualidade ambiental pode ser realizada com objetivos diferentes Um deles eacute servir de base para o conhecimento e o exame da situaccedilatildeo ambiental visando traccedilar linhas de accedilatildeo ou tomar decisotildees para prevenir controlar e corrigir problemas ambientais como poliacuteticas ambientais e programas de gestatildeo ambiental

Os fenocircmenos terrestres vecircm sendo a cada dia mais bem compreendidos com a adoccedilatildeo de uma abordagem multi e interdisciplinar por meio da integraccedilatildeo do estudo das diversas variaacuteveis que controlam os sistemas naturais mesmo que modificados em relaccedilatildeo aos originais como por exemplo os ecossistemas agriacutecolas (VIDAL-TORRADO et al 2005)

Conforme Francisco et al (2012) na atualidade o avanccedilo da tecnologia da informaccedilatildeo a disponibilizaccedilatildeo de imagens de sateacutelite em altas resoluccedilotildees e de programas computacionais para a anaacutelise ambiental houve um grande avanccedilo nos estudos relacionados agrave gestatildeo dos recursos naturais Neste contexto o geoprocessamento surge como uma disciplina que utiliza um conjunto de teacutecnicas matemaacuteticas e computacionais na forma de programas o sistema de informaccedilotildees geograacuteficas que possibilita combinaccedilotildees de informaccedilotildees provenientes de diferentes procedimentos tecnoloacutegicos gerando novas informaccedilotildees que auxiliam a tomada de decisotildees em contextos os mais diversos (DUARTE amp BARBOSA 2009)

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Considerando a possibilidade de utilizar as tecnologias disponiacuteveis e de baixo custo da geoinformaacutetica e de poder contribuir para a realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos da caatinga este trabalho tem como objetivo classificar e mapear a cobertura vegetal das terras da bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba no Estado da Paraiacuteba Material e Meacutetodos A aacuterea de estudo compreende a bacia Alto Paraiacuteba com aacuterea de 671739 kmsup2 localizada sobre o Planalto da Borborema ao centro sul do Estado da Paraiacuteba divisa ao sul com Pernambuco (PARAIacuteBA 2006) (Figura 1)

Figura 1 Localizaccedilatildeo e hipsometria da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2014) Conforme Francisco (2010) de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen o clima eacute do tipo Bsh -

Semiaacuterido quente precipitaccedilatildeo predominantemente abaixo de 600 mmano-1 (Figura 2) e temperatura mais baixa devido ao efeito da altitude (400 a 700m) onde as chuvas da regiatildeo sofrem influecircncia das massas Atlacircnticas de sudeste e do norte

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Figura 2 Pluviosidade (mm) anual meacutedia dos uacuteltimos 30 anos Fonte Francisco et al (2016)

De acordo com Sousa et al (2007) a vegetaccedilatildeo representativa da aacuterea de estudo eacute do tipo

caatinga hiperxeroacutefila com as espeacutecies mais encontradas sendo o marmeleiro (Croton sonderianus Muell Arg) jurema preta (Mimosa tenuiflora Willd Poiret) pereiro (Aspidosperma pyrifolium Mart) e catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul) Outras espeacutecies nativas da regiatildeo estatildeo presentes com poucos exemplares como o angico (Anadenanthera columbrina Vell Brenan) e a aroeira (Myracrodruon urundeuva Allematildeo) Jaacute os cactos satildeo bastante diversificados

Os solos predominantes na aacuterea de estudo (Figura 3) conforme PARAIacuteBA (1978) satildeo os Aluviais Eutroacuteficos que ocorrem ao longo das calhas dos rios os Brunos Natildeo Caacutelcicos e os solos Litoacutelicos Eutroacuteficos distribuiacutedos por toda a aacuterea da bacia como tambeacutem os Vertisols com maior ocorrecircncia no terccedilo inferior da bacia mais proacuteximos ao Accedilude Epitaacutecio Pessoa estes reclassificados para o novo Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos por Campos e Queiroz (2006) como Solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e como Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico respectivamente

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Figura 3 Mapa de solos da bacia hidrograacutefica Alto Paraiacuteba

Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006) Neste trabalho foram utilizadas imagens do sensor TM LANDSAT 5 oacuterbita 215 pontos 65 e 66

de 12102003 periacuteodo seco As imagens foram tratadas utilizando o software ERDAS 85 onde foi executada a correccedilatildeo radiomeacutetrica e obtidas as imagens de radiacircncia e reflectacircncia de acordo com Silva et al (2005a)

Neste procedimento utilizou-se a relaccedilatildeo proposta por Markham e Baker (1987) (Equaccedilatildeo 1)

ND255

abaL ii

iλi

(Eq1)

Em que ai e bi satildeo as radiacircncias espectrais miacutenima e maacutexima (W m-2 sr-1μm-1) ND eacute a intensidade do pixel (nuacutemero inteiro de 0 a 255) e i = 1 2 3 4 5 e 7 corresponde agraves bandas 1 2 3 4 5 e 7 do TM - LANDSAT 5

De posse dos mapas de radiacircncia espectral de cada banda informaccedilotildees sobre o cosZ e irradiacircncia espectral no topo da atmosfera (Tabela 4) para cada banda estimaraacute a refletacircncia espectral planetaacuteria em cada banda (BASTIAANSSEN 1995) (Equaccedilatildeo 2)

rλi

λiλi

dcosk

Lπρ

Z (Eq 2)

Em que ρpi eacute reflectacircncia planetaacuteria da banda i Kλi eacute a irradiacircncia solar espectral no topo da atmosfera (Tabela 1) cosZ eacute o acircngulo zenital do Sol e dr eacute o inverso do quadrado da distacircncia relativa Terra ndash Sol - ds em unidades astronocircmicas (IQBAL 1983) dado pela Equaccedilatildeo 3

119889119904 = 1 + 00167 119904119890119899 [2 π (J minus 935)

365] (Eq 3)

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Sendo J = o dia Juliano e o argumento da funccedilatildeo seno se encontra em radiano Por sua vez o acircngulo Zenital do Sol natildeo precisou ser calculado pois se encontrava disponiacutevel no cabeccedilalho das imagens adquiridas para este trabalho Tabela 1 Descriccedilatildeo das bandas do Mapeador Temaacutetico do LANDSAT 5 com os correspondentes intervalos de comprimento de onda coeficientes de calibraccedilatildeo (radiacircncia miacutenima ndash a e maacutexima ndash b) e irradiacircncias espectrais no topo da atmosfera

Bandas Comprimento de

Onda (μm)

Coeficientes de Calibraccedilatildeo

)μmsr(Wm 112

a b

Irradiacircncia Espectral no Topo da Atmosfera

)μm(Wm 12

1 (azul) 045 ndash 052 -152 1930 1957 2 (verde) 052 ndash 060 -284 3650 1826

3 (vermelho) 063 ndash 069 -117 2640 1554 4 (IV-proacuteximo) 076 ndash 079 -151 2210 1036

5 (IV-meacutedio) 155 ndash 175 -037 302 2150 6 (IV-termal) 104 ndash 125 12378 15303 - 7 (IV-meacutedio) 208 ndash 235 -015 165 8067

Fonte Allen et al (2002)

Para obtenccedilatildeo do Iacutendice de Vegetaccedilatildeo da Diferenccedila Normalizada (NDVI) foi utilizada a Equaccedilatildeo 4

NDVI =(rρ4 ndash rρ3)

(rρ4 + rρ3) (Eq 4)

Em que rρ4 e rρ3 correspondem agraves reflectacircncias planetaacuterias das bandas 4 e 3 do TM-LANDSAT 5

Com o objetivo de mapear a vegetaccedilatildeo de caatinga atraveacutes do NDVI foi criada uma base de dados

no SPRING 55 na projeccedilatildeo UTMSAD69 registrando e importando a imagem-iacutendice de vegetaccedilatildeo e classificando-a com a utilizaccedilatildeo do programa LEGAL

Na Linguagem Algeacutebrica para gerar o mapa de cobertura do solo foi definida de acordo com os tipos (Tabela 1) conforme metodologia proposta por Francisco (2013) Apoacutes foi gerado o caacutelculo das aacutereas das classes

Tabela 2 Classes de NDVI

Classes NDVI Arboacuterea Subarboacuterea densa gt 0300

Subarboacuterea Arbustiva densa 0285 - 0300 Arbustiva Subarboacuterea densa 0265 - 0285 Arbustiva Subarboacuterea aberta 0250 - 0265

Arbustiva Subarbustiva aberta 0225 - 0250 Subarbustiva Arbustiva rala 0180 - 0225

Subarbustiva Arbustiva muito rala 0150 - 0180 Solo exposto 0 - 0150

Corpos drsquoaacutegua lt 0 Fonte Francisco (2013) Resultados e Discussatildeo Na Tabela 3 da anaacutelise estatiacutestica descritiva das imagens-iacutendice do NDVI observa-se os valores miacutenimos e maacuteximos encontrados para a imagem-iacutendice da aacuterea do ano de 2003 que variam entre -270 e 0811 com uma meacutedia de 0182

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Tabela 3 Estatiacutestica descritiva das imagens NVDI

Descriccedilatildeo Valores

Nuacutemero de Pontos 7429626 Nuacutemero de Pontos Vaacutelidos 7429626

Meacutedia 0182 Variacircncia 00045

Desvio Padratildeo 0067 Coeficiente de Variaccedilatildeo 0369

Coeficiente de Assimetria 0534 Coeficiente de Curtose 1989

Valor Miacutenimo -270 Quartil Inferior 0145

Mediana 0172 Quartil Superior 0208

Valor Maacuteximo 0811

Francisco et al (2012) estudando a degradaccedilatildeo da vegetaccedilatildeo da bacia hidrograacutefica do rio Taperoaacute contiacutegua a bacia em estudo encontraram para a imagem-iacutendice do ano de 1996 que variam entre -0994 e 0809 com uma meacutedia de 0226 Jaacute para valores da imagem-iacutendice de 2009 variaram entre -0991 e 0813 com uma meacutedia de 0252 Valores bem proacuteximos ao encontrado por este trabalho mas com menores valores Lopes et al (2010) avaliando mudanccedilas na cobertura vegetal a partir do IVDN na bacia hidrograacutefica do rio Briacutegida (Pernambuco) obtiveram respectivamente valores miacutenimo maacuteximo e meacutedio para o ano de 1985 da ordem de 009 024 e 012 Para 2001 os valores obtidos foram de 009 042 e 014 Segundo Parkinson (1997) valores tiacutepicos de IVDN para florestas uacutemidas tropicais satildeo da ordem de 06 Kaufman e Holben (1993) encontraram em algumas regiotildees do Nordeste valores de IVDN entre 015 e 062 No histograma da Figura 4 observa-se a curva de distribuiccedilatildeo dos valores de refletacircncia da imagem-iacutendice de 2003 Variam entre -035 e 085 e esta caracteriacutestica demonstra que a maioria dos pixels se concentra nestes valores de refletacircncia

Figura 4 Histograma da imagem-iacutendice de NDVI

Saacute et al (2008) avaliando o IVDN na regiatildeo do Araripe Pernambucano relatam que o valor miacutenimo encontrado foi de -074 e o maacuteximo de 0796 o valor meacutedio foi de 0282 Os valores de IVDN entre 0201 e 0278 correspondem a uma vegetaccedilatildeo de Savana Esteacutepica Arborizada e Florestada que se encontram degradada Nas aacutereas de Mata Ciliar o IVDN variou entre 0490 a 0797 De acordo com Francisco et al (2015) e Francisco et al (2016) setembro eacute considerado o mecircs mais seco e com relaccedilatildeo agrave distribuiccedilatildeo anual observaram a alta variabilidade espacial de precipitaccedilatildeo

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onde o setor central do Estado (regiotildees CaririCurimatauacute) com os menores valores de precipitaccedilatildeo em torno de 300 a 500mm Estes dados ajudam a explicar os menores iacutendices de valores na imagem-iacutendice de NDVI deste trabalho Pelos dados obtidos (Tabela 4) e pela Figura 5 observa-se que em condiccedilatildeo de maior proteccedilatildeo do solo as classes de vegetaccedilatildeo densa Arboacuterea Subarboacuterea densa Subarboacuterea arbustiva densa Arbustiva subarboacuterea densa somam 16879 km2 um percentual de 367 da aacuterea da bacia e ocupam em grande parte aacutereas de mais difiacutecil acesso de solos rasos e declivosos cabeceiras da bacia onde recebem maior influecircncia orograacutefica das chuvas

Figura 5 Mapa da cobertura vegetal da bacia

Fonte Adaptado de AESA (2002) INPE (2012) Tabela 4 Classes de vegetaccedilatildeo da bacia

Classes de vegetaccedilatildeo Aacuterea Arboacuterea subarboacuterea muito densa - -

Arboacuterea subarboacuterea densa 33762 503 Subarboacuterea densa - -

Subarboacuterea arbustiva densa 8701 130 Arbustiva subarboacuterea densa 14991 223 Arbustiva subarboacuterea aberta 15595 232

Arbustiva subarbustiva aberta 41778 622 Subarbustiva arbustiva rala 195764 2914

Subarbustiva arbustiva muito rala 158148 2354 Solo exposto 145872 2172 Corpo drsquoaacutegua 2339 035

Nuvem 54790 816 Aacuterea total 671739 10000

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Figura 6 Classe de vegetaccedilatildeo em aacutereas com declividade

Eacute possiacutevel afirmar que as aacutereas menos protegidas pela vegetaccedilatildeo representadas pelas classes de mapeamento Subarbustiva arbustiva rala e muito rala abrangem uma superfiacutecie de 57454 km2 que corresponde a 856 do total da bacia Estas satildeo aacutereas que se distribuem em grande parte na aacuterea central e ao longo da drenagem e estatildeo relacionadas com a ocorrecircncia dos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e o Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico Considerando as aacutereas de vegetaccedilatildeo de caatinga aberta Arbustiva subarboacuterea aberta Arbustiva subarbustiva aberta que correspondem a uma aacuterea de 57373 km2 que representa 854 da aacuterea da bacia (Figura 7) e como Francisco et al (2013) satildeo aacutereas de pastejo para os animais e estes padrotildees de vegetaccedilatildeo ocupam posiccedilotildees intermediaacuterias na paisagem e normalmente ocorrem sobre solos mais rasos inapropriados para agricultura devido as condiccedilotildees climaacuteticas

Figura 7 Classe de vegetaccedilatildeo Arbustiva

A classe solo exposto ocorre em 2172 (145872 km2) da aacuterea da bacia concentrando-se no seu terccedilo inferior e meacutedio ao longo do rio Paraiacuteba estando aiacute associada talvez ao uso agriacutecola e as caracteriacutesticas dos Luvissolos por serem mais erodiacuteveis (Figura 8) corroborando com Chaves et al (2015) e com os Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico rasos e pedregosos

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Figura 8 Classe de solo exposto

Por esta metodologia natildeo foram identificadas classes de vegetaccedilatildeo Arboacuterea subarboacuterea muito densa e Subarboacuterea densa devido a localizaccedilatildeo no Bioma Caatinga e aos seus tipos de solos rasos e pedregosos da aacuterea De acordo com Francisco et al (2012) os autores ressaltam que as imagens correspondem ao periacuteodo seco e isso eacute o que explica em parte que a cobertura vegetal esteja mais degradada ou em dormecircncia situaccedilatildeo tiacutepica da caatinga hiperxeroacutefila seca A seleccedilatildeo da imagem do periacuteodo seco corrobora com diversos trabalhos que tem utilizado o periacuteodo seco para avaliar a biomassa da caatinga como Francisco et al (2012) e como Francisco (2013) que encontraram um alto coeficiente de determinaccedilatildeo (r2 = 07587) permitindo estabelecer com boa margem de precisatildeo estimativas da cobertura vegetal a partir das leituras de NDVI pois de acordo com Menezes e Netto (2001) eacute um iacutendice amplamente utilizado e recomendado pela ONU para avaliar a vegetaccedilatildeo nos trabalhos sobre desertificaccedilatildeo em todo o mundo Francisco et al (2013) e Alves et al (2009) comentam que o semiaacuterido nordestino desde o seacuteculo XVII foi ocupado pela expansatildeo da pecuaacuteria extensiva em campo aberto que se fez agrave custa da caatinga onde os criadores de gado passaram a usar a queima do pasto deixando nas aacutereas uma grande quantidade de animais acima da capacidade de suporte das mesmas Jaacute para Medeiros (2006) esta forma de utilizaccedilatildeo vem causando degradaccedilotildees fortes e por vezes irreversiacuteveis do ecossistema e acaba por propiciar uma mudanccedila no ritmo dos elementos formadores desse bioma e desencadeia mudanccedilas no ambiente com um elevado iacutendice de degradaccedilatildeo em algumas regiotildees expondo o solo aos agentes intempeacutericos acarretando processos erosivos provocados pelo escoamento superficial que vatildeo degradar os solos Segundo Alves (2009) as causas da desertificaccedilatildeo na Paraiacuteba natildeo diferem das que satildeo encontradas em outros estados nordestinos Elas satildeo decorrentes do uso inadequado dos recursos naturais de praacuteticas agriacutecolas inapropriadas e sobretudo de modelos de desenvolvimento macro e microeconocircmicos de curto prazo Outro grave aspecto a considerar satildeo as praacuteticas agriacutecolas tradicionais geralmente associadas a um sistema concentrado de propriedade da terra e da aacutegua conduzindo a graves problemas socioeconocircmicos que se aprofundam quando sobrevecircm as secas

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Conclusatildeo Com a utilizaccedilatildeo das teacutecnicas de geoprocessamento do sensoriamento remoto e

desenvolvimento da linguagem algeacutebrica pocircde-se chegar a resultados satisfatoacuterios com rapidez e precisatildeo

A utilizaccedilatildeo de imagem orbital de meacutedia resoluccedilatildeo espacial a classificaccedilatildeo pelo NDVI em 9 classes foi satisfatoacuteria para a separaccedilatildeo das fisionomias existentes na aacuterea estudada A cobertura do solo da aacuterea de estudo encontra-se em processo de degradaccedilatildeo com 744 classificadas como Subarbustiva arbustiva rala e muito rala distribuiacuteda por quase toda a bacia juntamente com a classe solo exposto com a ocorrecircncia dos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e o Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico Referecircncias AESA Agecircncia Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa 2011 Disponiacutevel em httpgeoaesapbgovbr Acesso em 9 de julho 2018 ALVES J J A Caatinga do Cariri Paraibano Geonomos n17 v1 p19-25 2009 ALLEN R BASTIAANSSEN W WATERS R TASUMI M TREZZA R Surface energy balance algorithms for land (SEBAL) Idaho implementation ndash Advanced Training and Userrsquos Manual 2002 97p BARET F GUYOT G Potentials and limits of vegetation indices for LAI and APAR assessment Remote Sensing of Environment v35 p161-173 1991 BASTIAANSSEN W G M Regionalization of surface flux densities and moisture indicators in composite terrain A Remote sensing approach under clear skies in Mediterranean climates 273p Thesis Wageningen Agricultural University The Netherlands 1995 BENEDETTI M M SPAROVEK G COOPER M CURI N CARVALHO FILHO A DE Representatividade e potencial de utilizaccedilatildeo de um banco de dados de solos do Brasil Revista Brasileira de Ciecircncia do Solo v32 p2591-2600 2008 BRASIL Ministeacuterio da Agricultura Levantamento Exploratoacuterio e de Reconhecimento dos Solos do Estado da Paraiacuteba Rio de Janeiro Convecircnio MACONTAUSAIDBRASIL 1972 (Boletins DPFS-EPE-MA 15 - Pedologia 8) CAMPOS M C C QUEIROZ S B Reclassificaccedilatildeo dos perfis descritos no Levantamento Exploratoacuterio - Reconhecimento de solos do estado da Paraiacuteba Revista de Biologia e Ciecircncias da Terra v6 n1 p45-50 2006 CARVALHO V C DE FREITAS M W D DE Mapeamento das paisagens em niacutevel de geosistema de trecircs aacutereas representativas do bioma Caatinga In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto 12 2005 Goiacircnia AnaisGoiacircnia INPE p2087-2099 2005 CAVALCANTE F DE S DANTAS J S SANTOS D CAMPOS M C C Consideraccedilotildees sobre a utilizaccedilatildeo dos principais solos no estado da Paraiacuteba Revista Cientiacutefica Eletrocircnica de Agronomia v4 n8 2005 CHAVES I DE B FRANCISCO P R M LIMA E R V DE CHAVES L H G Modelagem e mapeamento da degradaccedilatildeo da caatinga Revista Caatinga v28 n1 p183-195 2015 DUARTE S M A BARBOSA M P Estudo dos recursos naturais e as potencialidades no semiaacuterido estado da Paraiacuteba Engenharia Ambiental v6 n3 p168-189 2009 EMBRAPA Centro Nacional de Pesquisa de Solos Sistema brasileiro de classificaccedilatildeo de solos Brasiacutelia Embrapa Produccedilatildeo de Informaccedilatildeo Rio de Janeiro Embrapa Solos 2006 FRANCISCO P R M Classificaccedilatildeo e mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando sistemas de informaccedilotildees geograacuteficas Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Manejo de Solo e Aacutegua) Centro de Ciecircncias Agraacuterias Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2010 FRANCISCO P R M Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo do Bioma Caatinga da bacia hidrograacutefica do rio Taperoaacute PB 97f Tese (Doutorado em Engenharia Agriacutecola) Centro de Tecnologia e Recursos Naturais Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G BRANDAtildeO Z N LIMA E R V DE SILVA B B DA Mapeamento da vulnerabilidade das terras da bacia hidrograacutefica do rio Taperoaacute Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v6 n2 p271-286 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE Detecccedilatildeo de mudanccedila de vegetaccedilatildeo de caatinga Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v5 n6 p1473-1487 2012 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE SILVA B B DA Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo das terras semiaacuteridas In Congresso Brasileiro de Engenharia Agriacutecola 42 2013 Fortaleza AnaisFortaleza 2013

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FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE Mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo agriacutecola - Estado da Paraiacuteba Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v5 n2 p233ndash249 2012 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE BANDEIRA M M SILVA B B DA Mapeamento da caatinga com uso de geotecnologia e anaacutelise da umidade antecedente em bacia hidrograacutefica Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v5 n3 p676-693 2012 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE SANTOS D Tecnologia da geoinformaccedilatildeo aplicada no mapeamento das terras agrave mecanizaccedilatildeo agriacutecola Revista Educaccedilatildeo Agriacutecola Superior v29 n1 p45-51 2014 FRANCISCO P R M MEDEIROS R M DE BANDEIRA M M SILVA L L DA S SANTOS D Oscilaccedilatildeo pluviomeacutetrica anual e mensal no Estado da Paraiacuteba-Brasil Revista de Geografia v33 n3 p141-154 2016 FRANCISCO P R M MEDEIROS R M DE SANTOS D MATOS R M DE Classificaccedilatildeo Climaacutetica de Koumlppen e Thornthwaite para o Estado da Paraiacuteba Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v8 n4 p1006-1016 2015 FRANCISCO P R M MEDEIROS R M DE MATOS R M DE BANDEIRA M M SANTOS D Anaacutelise e mapeamento dos iacutendices de umidade hiacutedrico e aridez atraveacutes do BHC para o Estado da Paraiacuteba Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v8 n4 p1093-1108 2015 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE Estimativa da degradaccedilatildeo da biomassa da vegetaccedilatildeo de caatinga atraveacutes de iacutendices de vegetaccedilatildeo Polecircmca v12 n2 p306-321 2013 GUIMARAtildeES A P Dinacircmica da resposta espectral da vegetaccedilatildeo de caatinga na bacia hidrograacutefica do accedilude Soledade utilizando teacutecnicas de sensoriamento remoto Dissertaccedilatildeo (Mestrado) Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2009 HOLBEN B N TUCKER C J FAN C J Spectral assessment of soybean leaf area and leaf biomass Photogrammetric Engineering and Remote Sensing n46 p651-656 1980 IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica 2009 Disponiacutevel em httpwwwibgegovbr Acesso em 12 marccedilo de 2011 IQBAL M An introduction to solar radiation Academic Press Toronto 1983 KAUFMAN Y J HOLBEN N B Calibration of the AVHRR visible and near-IR by atmospheric scattering ocean glint and desert reflection International Journal Remote Sensing v14 n1 p21-52 1993 LOPES H L CANDEIAS A L B ACCIOLY L J O SOBRAL M DO C M PACHECO A P Paracircmetros biofiacutesicos na detecccedilatildeo de mudanccedilas na cobertura e uso do solo em bacias hidrograacuteficas Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental v14 n11 p1210ndash1219 2010 MARKHAM B L BARKER J L Thematic mapper bandpass solar exoatmospherical irradiances Int Journal of Remote Sensing v8 n3 p517-523 1987 MEDEIROS E R DE Caracterizaccedilatildeo dos processos degradacionais no municiacutepio de Satildeo Joatildeo do Cariri-PB (Monografia) UFPB Joatildeo Pessoa-PB 2006 MENESES P R NETTO J S M Sensoriamento remoto reflectacircncia dos alvos naturais Brasiacutelia UnB Planaltina Embrapa Cerrados 2001 NOVO E M L DE M Sensoriamento Remoto Princiacutepios e Aplicaccedilotildees 3 ed Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher Ltda 2008 308p OLIVEIRA W M DE CHAVES I DE B LIMA E R V DE Iacutendices espectrais de vegetaccedilatildeo de caatinga em um Neossolo Litoacutelico do semiaacuterido paraibano In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto14 2009 Natal AnaisNatal INPE 2009 p2103-2110 OLIVEIRA-GALVAtildeO A L C DE SAITO H C A modelagem de dados temaacuteticos geoespacializados na identificaccedilatildeo dos diferentes niacuteveis de susceptibilidade agrave desertificaccedilatildeo da regiatildeo semiaacuterida do nordeste brasileiro In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto 11 2003 Belo Horizonte AnaisBelo Horizonte INPE 2003 p1399-1406 PARAIacuteBA Governo da Paraiacuteba Secretaria de Planejamento e Coordenaccedilatildeo Geral Fundaccedilatildeo Instituto de Planejamento-FIPLAN Potencial e irrigaccedilatildeo e oportunidades agroindustriais no Estado da Paraiacuteba1980 287p PARAIacuteBA Governo do Estado Secretaria de Agricultura e Abastecimento CEPA-PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-Eletro Consult Ltda 1978 448p PARAIacuteBA Secretaria de Agricultura e Abastecimento ndash CEPA ndash PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-EletroConsult Ltda 1978 448p PARAIacuteBA Secretaria de Educaccedilatildeo Universidade Federal da Paraiacuteba Atlas Geograacutefico do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa Grafset 1985

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PARAIacuteBA Secretaria de Estado da Ciecircncia e Tecnologia e do Meio Ambiente Agecircncia Executiva de Gestatildeo de Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba AESA PERH-PB Plano Estadual de Recursos Hiacutedricos Resumo Executivo e Atlas Brasiacutelia DF 2006 112p PARKINSON C L Earth from above University Sciences Books Sansalito Land vegetation 1997 p107-111 RIBEIRO M R SAMPAIO E V S B GALINDO I C L Os solos e o processo de desertificaccedilatildeo no semiaacuterido brasileiro In Toacutepicos em ciecircncia do solo v6 497p Sociedade Brasileira de Ciecircncia do Solo Viccedilosa 2009 p413-449 SAacute I I S GALVIacuteNCIO J D MOURA M S B DE SAacute I B Uso do iacutendice de vegetaccedilatildeo da diferenccedila normalizada (IVDN) para caracterizaccedilatildeo da cobertura vegetal da regiatildeo do Araripe Pernambucano Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v1 n1 p28-38 2008 SAMPAIO E V S B SAMPAIO Y S B ARAUacuteJO S B SAMPAIO G R Desertificaccedilatildeo no Brasil conceitos nuacutecleos e tecnologias de recuperaccedilatildeo e convivecircncia Recife Ed Universitaacuteria 2003 202p SANCHEZ P A AHAMED S CARRE F HARTEMINK A E HEMPEL J HUISING J LAGACHERIE P MCBRATNEY A B MCKENZIE N J MENDONCA-SANTOS M D MINASNY B MONTANARELLA L OKOTH P PALM C A SACHS J D SHEPHERD K D VAGEN T G VANLAUWE B WALSH M G WINOWIECKI L A ZHANG G L Digital soil map of the world Science v325 p680-681 2009 SARMENTO E C WEBER E HASENACK H Avaliaccedilatildeo da situaccedilatildeo da cobertura florestal na Bacia do Rio CadeiaFeitoria e identificaccedilatildeo de aacutereas criacuteticas usando teacutecnicas de geoprocessamento UFRGS Centro de Ecologia 2001 Disponiacutevel em http wwwufrgsbr Acesso em 12 de marccedilo de 2012 SILVA B B LOPES G M AZEVEDO P V Determinaccedilatildeo do albedo de aacutereas irrigadas com base em imagens LANDSAT 5-TM Revista Brasileira de Agrometeorologia v13 n2 p11-21 2005a SILVA B B LOPES G M AZEVEDO P V Balanccedilo de radiaccedilatildeo em aacutereas irrigadas utilizando imagens LANDSAT 5 ndash TM Revista Brasileira de Meteorologia v20 n2 p243-252 2005b SOUSA R F DE BARBOSA M P SOUSA JUacuteNIOR S P DE TERCEIRO NETO C P C MORAIS NETO J M Estudo da degradaccedilatildeo de terras do municiacutepio de Boa Vista - Paraiacuteba Revista Engenharia Ambiental v4 n2 p005-013 2007 VIDAL-TORRADO P LEPCSH I F CASTRO S S DE Conceito e aplicaccedilotildees das relaccedilotildees pedologia-geomorfologia em regiotildees tropicais uacutemidas Toacutepicos em Ciecircncia do Solo v4 p145-192 2005

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Capiacutetulo 15

ESTIMATIVA DA BIOMASSA DE VEGETACcedilAtildeO LENHOSA DE CAATINGA DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA

Paulo Roberto Megna Francisco1

Iecircde de Brito Chaves2 Hayssa Thyara Silva Barreto3

1Dr em Eng Agriacutecola UEPB Campina Grande-PB paulomegnagmailcom

2Dr Prof Aposentado UFPB Areia-PB iedebchaveshotmailcom 3Graduanda em Eng Agriacutecola UFCG Campina Grande-PB hayssathyarahotmailcom

Introduccedilatildeo

A Caatinga eacute um bioma exclusivamente brasileiro que ocorre na regiatildeo semiaacuterida em grande parte localizada na regiatildeo Nordeste do Paiacutes Apresenta grande diversidade de ambientes o que propicia uma rica biodiversidade apresentando muitas espeacutecies endecircmicas de alto valor bioloacutegico (PAN-BRASIL 2005) muitas ainda desconhecidas eou natildeo catalogadas (ALVES et al 2009) Conforme Oliveira (2009) em seu aspecto fisionocircmico a Caatinga apresenta uma cobertura vegetal arbustiva a arboacuterea pouco densa e geralmente espinhosa Sua variabilidade espacial e temporal na composiccedilatildeo e no arranjo de seus componentes botacircnicos eacute resposta aos processos de sucessatildeo e de diversos fatores ambientais onde a densidade de plantas a composiccedilatildeo floriacutestica e o potencial do estrato herbaacuteceo variam em funccedilatildeo das caracteriacutesticas de solo pluviosidade e altitude (ARAUacuteJO FILHO 1986)

Uma das caracteriacutesticas marcantes da regiatildeo semiaacuterida brasileira eacute a sua grande variabilidade espacial e temporal da precipitaccedilatildeo com totais meacutedios anuais entre 400 a 800 mm e uma evaporaccedilatildeo que em anos mais criacuteticos chega a ultrapassar cinco vezes a altura da precipitaccedilatildeo (VAREJAtildeO-SILVA et al 1984) Neste ambiente com um processo desordenado de ocupaccedilatildeo territorial que data da eacutepoca colonial ocorrem reflexos que se manifestam pela degradaccedilatildeo dos seus recursos naturais e que hoje atingem niacuteveis criacuteticos de sustentabilidade a exemplo de assoreamento dos cursos drsquoaacutegua com prejuiacutezos para a sauacutede humana e animal menor disponibilidade de aacutegua para irrigaccedilatildeo e para abastecimento reduccedilatildeo da produtividade agriacutecola diminuiccedilatildeo da renda liacutequida dos agricultores e consequentemente empobrecimento do meio rural com reflexos danosos para a economia nacional (MANZATTO et al 1998)

Este processo de degradaccedilatildeo das terras das regiotildees aacuteridas semiaacuteridas e subuacutemidas do Planeta eacute chamado hoje de desertificaccedilatildeo representando uma preocupaccedilatildeo mundial pois atinge mais de 1 bilhatildeo de habitantes em mais de 100 paiacuteses destruindo terras e pondo em risco a sobrevivecircncia das pessoas (PAN-BRASIL 2005 SOUZA 2009) Inuacutemeros trabalhos apontam que os fatores determinantes do desequiliacutebrio ambiental da regiatildeo semiaacuterida brasileira indutores de processos de desertificaccedilatildeo tecircm sido o uso indiscriminado de madeira lenha e carvatildeo o pastejo intensivo de animais o fogo o uso e o manejo irracional das terras pela agricultura com e sem irrigaccedilatildeo a mineraccedilatildeo a ocupaccedilatildeo desordenada das cidades aleacutem do baixo niacutevel de renda e cultural da populaccedilatildeo (SAMPAIO et al 2003 OLIVEIRA-GALVAtildeO amp SAITO 2003 SARMENTO 2001)

Na atualidade com o desenvolvimento das tecnologias de sensoriamento remoto e da geoinformaacutetica as ferramentas para a realizaccedilatildeo de inventaacuterios e diagnoacutesticos ambientais satildeo facilmente disponiacuteveis e de baixo custo permitindo auxiliar com agilidade o monitoramento e a gestatildeo de amplos territoacuterios (FLORENZANO 2002 NOVO 2008)

A utilizaccedilatildeo de iacutendices de vegetaccedilatildeo gerados de imagens de sateacutelites se constitui em ferramentas importantes para o monitoramento das alteraccedilotildees naturais ou produzidas pelo homem nos ecossistemas (FEITOSA et al 2004) Os iacutendices de vegetaccedilatildeo ressaltam o comportamento espectral da vegetaccedilatildeo possibilitando distinguir diferentes tipos de uso e de outros alvos da superfiacutecie terrestre (MOREIRA 2005) Embora muitos iacutendices de vegetaccedilatildeo existam o mais usado e conhecido atualmente eacute o denominado Iacutendice de Vegetaccedilatildeo da Diferenccedila Normalizada ou simplesmente NDVI (Francisco et al 2013)

De acordo com Francisco et al (2013) modelos relativamente simples podem descrever com certo grau de confianccedila os processos de degradaccedilatildeo ambiental facilitando a complementaccedilatildeo de

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diagnoacutesticos integrados dos recursos naturais e das suas relaccedilotildees com as atividades humanas Chaves et al (2008) desenvolveu modelo para a geraccedilatildeo do Iacutendice de Biomassa da Vegetaccedilatildeo Lenhosa para descrever e avaliar a vegetaccedilatildeo da caatinga em seus diferentes estaacutegios de antropizaccedilatildeo e Francisco et al (2013) utilizando esta metodologia descreveu alvos terrestres dos diferentes tipos de uso e cobertura da terra representativas da regiatildeo de estudo com caracteriacutesticas de vegetaccedilatildeo e solos aproximadamente homogecircneos Esta classificaccedilatildeo no seu primeiro niacutevel categoacuterico apresenta uma dicotomizaccedilatildeo que separa a vegetaccedilatildeo nativa dos diferentes tipos de vegetaccedilatildeo e usos da terra passando em seguida de forma hieraacuterquica a considerar apenas a vegetaccedilatildeo de caatinga Segundo Chaves et al (2008) eacute um meacutetodo de classificaccedilatildeo praacutetico de faacutecil aplicaccedilatildeo e baixo custo que permite descrever 201 padrotildees de vegetaccedilatildeo de Caatinga podendo auxiliar na interpretaccedilatildeo automaacutetica de imagens de sateacutelite contribuindo para a agilizaccedilatildeo de trabalhos de mapeamento

Portanto o presente trabalho tem o objetivo de estimar a biomassa da vegetaccedilatildeo da caatinga na bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba no Estado da Paraiacuteba utilizando imagens de sateacutelite e iacutendice de vegetaccedilatildeo Material e Meacutetodos A aacuterea de estudo compreende a bacia Alto Paraiacuteba com aacuterea de 671739 kmsup2 localizada sobre o Planalto da Borborema ao centro sul do Estado da Paraiacuteba divisa ao sul com Pernambuco (PARAIacuteBA 2006) (Figura 1)

Figura 1 Localizaccedilatildeo e hipsometria da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2014)

A bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba estaacute inserida na Regiatildeo Geograacutefica da Borborema Ocidental limitando-se com os municiacutepios de Prata Sumeacute Ouro Velho Amparo Camalauacute Satildeo Sebastiatildeo do Umbuzeiro Zabelecirc Monteiro Satildeo Joatildeo do Tigre Congo Serra Branca Coxixola Carauacutebas Satildeo Joatildeo do Cariri Satildeo domingos Barra de Satildeo Miguel Cabaceiras e Boqueiratildeo

Conforme PARAIgraveBA (1978) de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen o clima eacute do tipo Bsh - Semiaacuterido quente com precipitaccedilatildeo predominantemente abaixo de 600 mmano-1 temperatura meacutedia diaacuteria variando de 19 aos 290C e amplitudes que podem ultrapassar os 100C devido ao efeito da altitude (400 a 700m) As chuvas da regiatildeo sofrem influecircncia das massas Atlacircnticas de sudeste e do norte

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Figura 2 Pluviosidade meacutedia anual da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2016) De acordo com Sousa et al (2007) a vegetaccedilatildeo representativa da aacuterea de estudo eacute do tipo

caatinga hiperxeroacutefila com as espeacutecies mais encontradas satildeo o marmeleiro (Croton sonderianus Muell Arg) jurema preta (Mimosa tenuiflora Willd Poiret) pereiro (Aspidosperma pyrifolium Mart) e catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul) Outras espeacutecies nativas da regiatildeo estatildeo presentes com poucos exemplares como o angico (Anadenanthera columbrina Vell Brenan) e a aroeira (Myracrodruon urundeuva Allematildeo) Jaacute os cactos satildeo bastante diversificados

Conforme Francisco (2010) eacute uma regiatildeo tradicionalmente pastoril onde tem predominando a criaccedilatildeo de caprinos Outrora com produccedilatildeo expressiva de algodatildeo e na atualidade cultiva palma e culturas alimentares

Os solos predominantes na aacuterea de estudo conforme PARAIacuteBA (1978) satildeo os Aluviais Eutroacuteficos que ocorrem ao longo das calhas dos rios os Brunos Natildeo Caacutelcicos e os solos Litoacutelicos Eutroacuteficos distribuiacutedos por toda a aacuterea da bacia como tambeacutem os Vertisols com maior ocorrecircncia no terccedilo inferior da bacia mais proacuteximos ao Accedilude Epitaacutecio Pessoa estes reclassificados para o novo Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos por Campos e Queiroz (2006) como solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e como Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico respectivamente (Figura 3)

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Figura 3 Classes de solos da bacia hidrograacutefica Alto Paraiacuteba

Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006) Neste trabalho foram utilizadas imagens do sensor TM LANDSAT 5 oacuterbita 215 pontos 65 e 66

de 12102003 periacuteodo seco As imagens foram tratadas utilizando o software ERDAS 85 onde foi executada a correccedilatildeo radiomeacutetrica e obtidas as imagens de radiacircncia e reflectacircncia de acordo com Silva et al (2005a)

As etapas seguintes correspondentes ao cocircmputo do iacutendice de vegetaccedilatildeo estatildeo descritas em Silva et al (2005b) Neste procedimento utilizou-se a relaccedilatildeo proposta por Markham e Baker (1987) (Equaccedilatildeo 1)

ND255

abaL ii

iλi

(Eq1)

Em que ai e bi satildeo as radiacircncias espectrais miacutenima e maacutexima (W m-2 sr-1μm-1) ND eacute a intensidade do pixel (nuacutemero inteiro de 0 a 255) e i = 1 2 3 4 5 e 7 corresponde agraves bandas 1 2 3 4 5 e 7 do TM - LANDSAT 5

De posse dos mapas de radiacircncia espectral de cada banda informaccedilotildees sobre o cosZ e irradiacircncia espectral no topo da atmosfera (Tabela 1) para cada banda estimaraacute a refletacircncia espectral planetaacuteria em cada banda (BASTIAANSSEN 1995) (Equaccedilatildeo 2)

rλi

λiλi

dcosk

Lπρ

Z (Eq 2)

Em que ρpi eacute reflectacircncia planetaacuteria da banda i Kλi eacute a irradiacircncia solar espectral no topo da atmosfera (Tabela 1) cosZ eacute o acircngulo zenital do Sol e dr eacute o inverso do quadrado da distacircncia relativa Terra ndash Sol - ds em unidades astronocircmicas (IQBAL 1983) dado pela Equaccedilatildeo 3

119889119904 = 1 + 00167 119904119890119899 [2 π (J minus 935)

365] (Eq 3)

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Sendo J = o dia Juliano e o argumento da funccedilatildeo seno se encontra em radiano Por sua vez o acircngulo Zenital do Sol natildeo precisou ser calculado pois se encontrava disponiacutevel no cabeccedilalho das imagens adquiridas para este trabalho Tabela 1 Descriccedilatildeo das bandas do Mapeador Temaacutetico do LANDSAT 5 com os correspondentes intervalos de comprimento de onda coeficientes de calibraccedilatildeo (radiacircncia miacutenima ndash a e maacutexima ndash b) e irradiacircncias espectrais no topo da atmosfera

Bandas Comprimento de

Onda (μm)

Coeficientes de Calibraccedilatildeo

)μmsr(Wm 112

a b

Irradiacircncia Espectral no Topo da Atmosfera

)μm(Wm 12

1 (azul) 045 ndash 052 -152 1930 1957 2 (verde) 052 ndash 060 -284 3650 1826

3 (vermelho) 063 ndash 069 -117 2640 1554 4 (IV-proacuteximo) 076 ndash 079 -151 2210 1036

5 (IV-meacutedio) 155 ndash 175 -037 302 2150 6 (IV-termal) 104 ndash 125 12378 15303 - 7 (IV-meacutedio) 208 ndash 235 -015 165 8067

Fonte Allen et al (2002)

Para obtenccedilatildeo do Iacutendice de Vegetaccedilatildeo da Diferenccedila Normalizada (NDVI) foi utilizada a Equaccedilatildeo 4

NDVI =(rρ4 ndash rρ3)

(rρ4 + rρ3) (Eq 4)

Em que rρ4 e rρ3 correspondem agraves reflectacircncias planetaacuterias das bandas 4 e 3 do TM-LANDSAT 5

Com o objetivo de estimar a biomassa da vegetaccedilatildeo de caatinga foi criada uma base de dados no

SPRING 55 na projeccedilatildeo UTMSAD69 registrando e importando a imagem-iacutendice de vegetaccedilatildeo e classificando-a com a utilizaccedilatildeo do programa LEGAL

Na Linguagem Algeacutebrica para gerar o mapa de cobertura do solo foi definida as classes de cobertura vegetal e uso da terra de acordo com os tipos (Tabela 2) conforme metodologia proposta por Francisco (2013)

Tabela 2 Classes de NDVI correspondentes aos iacutendices de biomassa (IBVL) da vegetaccedilatildeo de Caatinga

Classes NDVI IBVL Arboacuterea Subarboacuterea densa gt 0300 gt 060

Subarboacuterea Arbustiva densa 0285-0300 050 a 060 Arbustiva Subarboacuterea densa 0265-0285 040 a 050 Arbustiva Subarboacuterea aberta 0250-0265 030 a 040

Arbustiva Subarbustiva aberta 0225-0250 020 a 030 Subarbustiva Arbustiva rala 0180-0225 010 a 020

Subarbustiva Arbustiva muito rala 0150-0180 005 a 010 Solo exposto 0-0150 lt 005

Corpos drsquoaacutegua lt 0

Fonte Francisco (2013) Apoacutes se elaborou a estimativa do volume da biomassa da aacuterea de estudo multiplicando o volume

padratildeo de referecircncia para uma condiccedilatildeo de maacutexima preservaccedilatildeo adotado de 108 m3 ha-1 pelas aacutereas consideradas e seus respectivos valores de IBVL obtidos da descriccedilatildeo da vegetaccedilatildeo conforme Chaves et al (2008) Apoacutes foi gerado o caacutelculo das aacutereas das classes Resultados e Discussatildeo O volume da biomassa lenhosa da bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba foi estimado em 9785367 m3 (Tabela 3) Pelos resultados obtidos pode-se observar que o valor para a bacia em estudo em todo a sua aacuterea para um iacutendice de biomassa da vegetaccedilatildeo de maior porte com IBVL igual a 1 seria

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um valor total de 67173900 de m3 Os valores de volume encontrados para toda a bacia representam somente 1456 do volume ideal proposto por Chaves et al (2008) Tabela 3 Classes de biomassa da vegetaccedilatildeo lenhosa da bacia

Clases Volume

Referecircncia (m3ha-1)

IBVL meacutedio

Rendi- mento

(m3ha-1)

Aacuterea (ha) x102

Volume de Biomassa (m3103)

Arboacuterea Subarboacuterea densa 108 065 702 33762 2370092 Subarboacuterea Arbustiva densa 108 055 594 8701 0516839 Arbustiva Subarboacuterea densa 108 045 486 14991 0728563 Arbustiva Subarboacuterea aberta 108 035 378 15595 0589491

Arbustiva Subarbustiva aberta 108 025 270 41778 1128006 Subarbustiva Arbustiva rala 108 015 162 195764 3171377

Subarbustiva Arbustiva muito rala 108 0075 81 158148 1280999 Solo exposto - - - 145872 - Corpo daacutegua - - - 2339 -

Nuvem - - - 54790 - Total - - - 671739 9785367

Para a classe subarboacuterea arboacuterea densa (Figura 4) foram obtidos os maiores valores de volume de 2370092 m3 representando 506 da aacuterea e somando-se com os valores da classe Subarboacuterea arbustiva densa de 516839 m3 representando 11 Arbustiva subarboacuterea densa de 728563 m3 representando 1155 perfaz-se um total de 771 neste caso abaixo do ideal de conservaccedilatildeo da vegetaccedilatildeo da aacuterea de estudo Francisco (2013) estudando bacia contiacutegua do rio Taperoaacute constatou que o volume da biomassa lenhosa da bacia foi de 20255100 m3 deste total a classe de vegetaccedilatildeo Arboacuterea Subarboacuterea densa foi a responsaacutevel por 7318400 m3 equivalendo a 361 do total

Figura 4 Mapa de biomassa da vegetaccedilatildeo lenhosa da bacia

Fonte Adaptado de AESA (2002) INPE (2012)

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Para as classes Arbustiva subarboacuterea aberta e Arbustiva subarbustiva aberta perfazem um total de 1719417 de m3 correspondendo a 367 da bacia As classes Subarbustiva arbustiva rala e muito rala totalizam 95 da aacuterea com 4452376 m3 de vegetaccedilatildeo abaixo do ideal Caacutelculo estimativo utilizando os dados do diagnoacutestico da vegetaccedilatildeo da bacia hidrograacutefica do accedilude de Soledade localizada na bacia do rio Taperoaacute realizado por Guimaratildees (2009) utilizando metodologia semelhante agrave deste trabalho chegou a um iacutendice de degradaccedilatildeo de 72 um valor compatiacutevel com o encontrado neste trabalho Chaves et al (2015) mapeando a degradaccedilatildeo dos solos na sub-bacia do rio Taperoaacute contigua a deste estudo observou que as aacutereas com vegetaccedilatildeo mais degradadas com menor cobertura de vegetaccedilatildeo ocupavam 590 da bacia distribuindo-se pelas partes mais baixas ao longo da drenagem em grande parte sobre aacutereas onde predominam os solos Luvissolos Crocircmicos com caraacuteter veacutertico Resultados estes similares ao encontrados por este mapeamento Francisco et al (2014) estudando o municiacutepio de Sumeacute incluiacutedo na bacia em estudo utilizando esta mesma metodologia observaram que as aacutereas mais desnudas de vegetaccedilatildeo estatildeo mais proacuteximas da drenagem e aumentam na medida em que diminui de altitude e principalmente em aacutereas de solos Vertissolos que predominam nas partes mais baixas no entorno da drenagem ao sudeste da aacuterea de estudo Francisco et al (2013) observaram em aacuterea contiacutegua pertencente agrave bacia do rio Taperoaacute que o os valores de volume encontrados para toda a bacia representaram somente 3802 do volume ideal demonstrando que 6198 da aacuterea uacutetil da bacia estatildeo em processo de perda de biomassa Os mesmos autores em suas consideraccedilotildees observaram que a forma de utilizaccedilatildeo atual vem causando degradaccedilotildees fortes e por vezes irreversiacuteveis que desencadeia mudanccedilas no ambiente com um elevado iacutendice de degradaccedilatildeo expondo o solo aos agentes intempeacutericos acarretando processos erosivos que iratildeo degradar os solos Francisco et al (2015) consideram que a intempestividade das chuvas da regiatildeo semiaacuterida brasileira em particular com ocorrecircncia de chuvas de alto potencial erosivo a cobertura vegetal do solo eacute de fundamental importacircncia para protegecirc-lo Neste caso pode se afirmar com certo grau de certeza que as aacutereas com caatinga Subarbustiva arbustiva rala e de menor de recobrimento encontram-se em processo avanccedilado de desertificaccedilatildeo Sousa et al (2008) comenta que os prejuiacutezos ambientais estatildeo quase sempre relacionados ao uso indevido do solo pelas diversas atividades degradantes Assim a retirada da cobertura vegetal para implantaccedilatildeo de agricultura de autoconsumo ou para pecuarizaccedilatildeo extensiva sem praacuteticas de conservaccedilatildeo ambiental compromete a meacutedio e longo prazo as propriedades fiacutesicas quiacutemicas e bioloacutegicas dos solos inviabilizando essas aacutereas a uma exploraccedilatildeo sustentaacutevel no futuro e transformando-as em aacutereas desertificadas Francisco et al (2014) estudando o municiacutepio de Sumeacute incluiacutedo na bacia em estudo utilizando esta mesma metodologia observaram que com a utilizaccedilatildeo de imagem orbital de meacutedia resoluccedilatildeo espacial a classificaccedilatildeo pelo IBVL e a classificaccedilatildeo utilizando o NDVI foi satisfatoacuteria para a separaccedilatildeo das fisionomias existentes na aacuterea estudada resultado similar observado neste trabalho Conclusatildeo

Com a utilizaccedilatildeo da linguagem algeacutebrica pocircde-se chegar a resultados satisfatoacuterios com rapidez e precisatildeo para o computo do iacutendice de biomassa de vegetaccedilatildeo lenhosa

Por esta metodologia natildeo foram identificadas classes de biomassa de vegetaccedilatildeo lenhosa de maiores valores Em comparaccedilatildeo com uma condiccedilatildeo hipoteacutetica de maacutexima preservaccedilatildeo a biomassa de vegetaccedilatildeo lenhosa da Caatinga da bacia do Alto Rio Paraiacuteba estaacute degradada apresentando 8543 da aacuterea em processo de perda de biomassa Referecircncias AESA Agecircncia Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa 2011 Disponiacutevel em httpgeoaesapbgovbr Acesso em 9 de julho 2018 ALVES J J A ARAUacuteJO M A DE NASCIMENTO S S DO Degradaccedilatildeo da caatinga uma investigaccedilatildeo ecogeograacutefica Revista Caatinga v22 n3 p126-135 2009 ARAUacuteJO FILHO J A Manipulaccedilatildeo da vegetaccedilatildeo lenhosa da caatinga com fins pastoris Simpoacutesio sobre Caatinga e sua Exploraccedilatildeo Racional 1984 Feira de Santana Brasiacutelia EMBRAPA ndash DDT p327-343 1986

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BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Secretaria de Recursos Hiacutedricos Programa de Accedilatildeo Nacional de Combate agrave Desertificaccedilatildeo e Mitigaccedilatildeo dos Efeitos da Seca ndash PAN-Brasil Brasiacutelia-DF 2005 213p CAMPOS M C C QUEIROZ S B Reclassificaccedilatildeo dos perfis descritos no Levantamento Exploratoacuterio - Reconhecimento de solos do Estado da Paraiacuteba Revista de Biologia e Ciecircncias da Terra v6 n1 2006 CHAVES I DE B LOPES V L FOLLIOTT P F PAES-SILVA A P Uma classificaccedilatildeo morfo-estrutural para descriccedilatildeo e avaliaccedilatildeo da biomassa da vegetaccedilatildeo da caatinga Revista Caatinga v21 n2 p204-213 2008 CHAVES I DE B FRANCISCO P R M LIMA E R V DE CHAVES L H G Modelagem e mapeamento da degradaccedilatildeo da caatinga Revista Caatinga v28 n1 p183ndash195 2015 FEITOSA J R P COSTA FILHO J F DA SILVA B B DA Avaliaccedilatildeo de iacutendices de vegetaccedilatildeo em aacuterea irrigada do sub-meacutedio Satildeo Francisco Petrolina-PE a partir de imagens do sateacutelite LANDSAT 5ndashTM In Congresso Brasileiro de Meteorologia 18 2004 Fortaleza AnaisFortaleza 2004 FEITOSA J R P COSTA FILHO J F DA SILVA B B DA Avaliaccedilatildeo de iacutendices de vegetaccedilatildeo em aacuterea irrigada do sub-meacutedio Satildeo Francisco Petrolina-PE a partir de imagens do sateacutelite LANDSAT 5ndashTM In Congresso Brasileiro de Meteorologia 18 2004 Fortaleza AnaisFortaleza 2004 FLORENZANO T G Imagens de sateacutelite para estudos ambientais Oficina de Texto Satildeo Paulo 2002 97p FRANCISCO P R M Classificaccedilatildeo e mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando sistemas de informaccedilotildees geograacuteficas 122f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Manejo de Solo e Aacutegua) Centro de Ciecircncias Agraacuterias Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2010 FRANCISCO P R M Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo do Bioma Caatinga da bacia hidrograacutefica do Rio Taperoaacute PB 97f Tese (Doutorado em Engenharia Agriacutecola) Centro de Tecnologia e Recursos Naturais Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE SILVA B B DA Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo das terras semiaacuteridas In Congresso Brasileiro de Engenharia Agriacutecola 42 2013 Fortaleza AnaisFortaleza 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE Estimativa da degradaccedilatildeo da biomassa da vegetaccedilatildeo de caatinga atraveacutes de iacutendices de vegetaccedilatildeo Polecircmca v12 n2 p306-321 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE BANDEIRA M M SILVA B B DA Mapeamento da caatinga com uso de geotecnologia e anaacutelise da umidade antecedente em bacia hidrograacutefica Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v5 n3 p676-693 2012 FRANCISCO P R M RIBEIRO G DO N MORAES NETO J M DE ARAGAtildeO K P Avaliaccedilatildeo da degradaccedilatildeo da caatinga do municiacutepio de Sumeacute-PB estimado pelo volume de biomassa da vegetaccedilatildeo lenhosa Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v7 n1 p117-129 2014 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE SILVA B B DA Anaacutelise espectral e avaliaccedilatildeo de iacutendices de vegetaccedilatildeo para o mapeamento da caatinga Revista Verde v10 n3 p01-12 2015 GUIMARAtildeES A P Dinacircmica da resposta espectral da vegetaccedilatildeo de caatinga na bacia hidrograacutefica do accedilude Soledade utilizando teacutecnicas de sensoriamento remoto Dissertaccedilatildeo (Mestrado) Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2009 MANZATTO H R H CUNHA T J F SILVA C A MATOS J A DE RAMOS D P Diagnoacutestico ambiental como subsiacutedio ao desenvolvimento sustentaacutevel para produccedilatildeo rural em comunidades das microbacias hidrograacuteficas no estado do Rio de Janeiro EMBRAPA Solos - CNPS n8 1998 4p MOREIRA M A Fundamentos do sensoriamento remoto e metodologias de aplicaccedilatildeo 3 ed Viccedilosa UFV 2005 320p NOVO E M L DE M Sensoriamento Remoto Princiacutepios e Aplicaccedilotildees 3 ed Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher Ltda 2008 308p OLIVEIRA W M DE CHAVES I DE B LIMA E R V DE Iacutendices espectrais de vegetaccedilatildeo de caatinga em um Neossolo Litoacutelico do semiaacuterido paraibano In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto14 2009 Natal AnaisNatal INPE 2009 p2103-2110 OLIVEIRA-GALVAtildeO A L C DE SAITO H C A modelagem de dados temaacuteticos geoespacializados na identificaccedilatildeo dos diferentes niacuteveis de susceptibilidade agrave desertificaccedilatildeo da regiatildeo semiaacuterida do nordeste brasileiro In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto 11 2003 Belo Horizonte AnaisBelo Horizonte INPE 2003 p1399-1406 PARAIacuteBA Governo do Estado Secretaria de Agricultura e Abastecimento CEPA-PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-Eletro Consult Ltda 1978 448p

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PARAIacuteBA Secretaria de Estado da Ciecircncia e Tecnologia e do Meio Ambiente Agecircncia Executiva de Gestatildeo de Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba AESA PERH-PB Plano Estadual de Recursos Hiacutedricos Resumo Executivo e Atlas Brasiacutelia DF 2006 112p SAMPAIO E V S B SAMPAIO Y S B ARAUacuteJO S B SAMPAIO G R Desertificaccedilatildeo no Brasil conceitos nuacutecleos e tecnologias de recuperaccedilatildeo e convivecircncia Recife Ed Universitaacuteria 2003 202p SARMENTO E C WEBER E HASENACK H Avaliaccedilatildeo da situaccedilatildeo da cobertura florestal na Bacia do Rio CadeiaFeitoria e identificaccedilatildeo de aacutereas criacuteticas usando teacutecnicas de geoprocessamento UFRGS Centro de Ecologia 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwufrgsbrgt Acesso em 12 de marccedilo de 2012 SILVA B B LOPES G M AZEVEDO P V Determinaccedilatildeo do albedo de aacutereas irrigadas com base em imagens LANDSAT 5-TM Revista Brasileira de Agrometeorologia v13 n2 p11-21 2005a SILVA B B LOPES G M AZEVEDO P V Balanccedilo de radiaccedilatildeo em aacutereas irrigadas utilizando imagens LANDSAT 5 ndash TM Revista Brasileira de Meteorologia v20 n2 p243-252 2005b SOUZA B I DE SUERTEGARAY D M A LIMA E R V DE Desertificaccedilatildeo e seus efeitos na vegetaccedilatildeo e solos do Cariri Paraibano Mercator v8 n16 p217-232 2009 VAREJAtildeO-SILVA M A BRAGA C C AGUIAR M J N NIETZCHE M H SILVA B B Atlas Climatoloacutegico do Estado da Paraiacuteba UFPB Campina Grande 1984

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Capiacutetulo 16

ERODIBILIDADE DOS SOLOS DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA

Paulo Roberto Megna Francisco1 Iecircde de Brito Chaves2

Joatildeo Miguel De Moraes Neto3 Hayssa Thyara Silva Barreto4

1Dr em Eng Agriacutecola UEPB Campina Grande-PB paulomegnagmailcom 2Dr Prof Aposentado UFPB Areia-PB iedebchaveshotmailcom

3Dr Prof Titular UFCG Campina Grande-PB jmiguelmoraeshotmailcom 4Graduanda em Eng Agriacutecola UFCG Campina Grande-PB hayssathyarahotmailcom

Introduccedilatildeo Com intervenccedilotildees inadequadas das atividades humanas sobre o meio ambiente os processos

erosivos se intensificam e passam a comprometer os principais recursos naturais do planeta em particular o solo e a aacutegua superficial (RIBEIRO et al 2009) A regiatildeo do Cariri Paraibano onde se localiza a aacuterea de estudo suas terras vecircm sendo submetida a pressatildeo das atividades humanas desde a sua colonizaccedilatildeo iniciada com o ciclo do couro no seacuteculo XVIII encontrando-se bastante impactada (CHAVES et al 2015) Fundamentalmente a desertificaccedilatildeo eacute o processo de degradaccedilatildeo das terras do ambiente natural aacuterido semiaacuterido e subuacutemido quase sempre associado aos efeitos erosivos das chuvas agravados pelas atividades humanas como ressaltam Fernandes e Medeiros (2009)

A erodibilidade do solo pode ser entendida como sendo a maior ou menor capacidade de resistecircncia agrave accedilatildeo erosiva da chuva As propriedades do solo que afetam a erodibilidade satildeo aquelas relacionadas agrave infiltraccedilatildeo drenagem e capacidade de armazenamento de aacutegua e as relacionadas agrave dispersatildeo desagregaccedilatildeo abrasatildeo e movimento de partiacuteculas do solo pela chuva e escoamento assim caracteriacutesticas do solo tais como textura estrutura profundidade do perfil e tipo e quantidade de argila mateacuteria orgacircnica e caacutetions trocaacuteveis estatildeo intimamente relacionadas agrave sua susceptibilidade a erosatildeo (WISCHMEIER amp SMITH 1978 RENARD et al 1997 BRYAN 2000)

Modelos relativamente simples podem descrever com certo grau de confianccedila os processos de degradaccedilatildeo ambiental facilitando a complementaccedilatildeo de diagnoacutesticos integrados dos recursos naturais e das suas relaccedilotildees com as atividades humanas (FRANCISCO et al 2013)

Considerando a possibilidade de utilizar as geotecnologias disponiacuteveis e de baixo custo e de poder contribuir para a realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos da caatinga este trabalho tem como objetivo avaliar e mapear a erodibilidade das terras da bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba Estado da Paraiacuteba

Material e Meacutetodos

A aacuterea de estudo compreende a bacia Alto Paraiacuteba com aacuterea de 671739 kmsup2 localizada sobre o Planalto da Borborema ao centro sul do Estado da Paraiacuteba divisa ao sul com Pernambuco (PARAIacuteBA 2006) (Figura 1) Conforme Francisco (2010) de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen o clima eacute do tipo Bsh - Semiaacuterido quente precipitaccedilatildeo predominantemente abaixo de 600 mmano-1 e temperatura mais baixa devido ao efeito da altitude (400 a 700m) onde as chuvas da regiatildeo sofrem influecircncia das massas Atlacircnticas de sudeste e do norte

De acordo com Sousa et al (2007) a vegetaccedilatildeo representativa da aacuterea de estudo eacute do tipo caatinga hiperxeroacutefila com as espeacutecies mais encontradas sendo o marmeleiro (Croton sonderianus Muell Arg) jurema preta (Mimosa tenuiflora Willd Poiret) pereiro (Aspidosperma pyrifolium Mart) e catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul) Outras espeacutecies nativas da regiatildeo estatildeo presentes com poucos exemplares como o angico (Anadenanthera columbrina Vell Brenan) e a aroeira (Myracrodruon urundeuva Allematildeo) Jaacute os cactos satildeo bastante diversificados

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Figura 1 Localizaccedilatildeo e hipsometria da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2014) Os solos predominantes na aacuterea de estudo (Figura 2) conforme PARAIacuteBA (1978) satildeo os Aluviais

Eutroacuteficos que ocorrem ao longo das calhas dos rios os Brunos Natildeo Caacutelcicos e os solos Litoacutelicos Eutroacuteficos distribuiacutedos por toda a aacuterea da bacia como tambeacutem os Vertisols com maior ocorrecircncia no terccedilo inferior da bacia mais proacuteximos ao Accedilude Epitaacutecio Pessoa estes reclassificados para o novo Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos por Campos e Queiroz (2006) como solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e como Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico respectivamente

Figura 2 Classes de solos da bacia hidrograacutefica Alto Rio Paraiacuteba

Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006)

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Para o desenvolvimento deste trabalho foi utilizado o sistema de informaccedilatildeo geograacutefica SPRING 54 na base de dados na projeccedilatildeo UTMSAD69 desenvolvido por Francisco (2010) e Francisco (2013) onde consta o mapa de solos atualizado anteriormente proposto por PARAIacuteBA (2006) onde foi elaborado o mapa de erodibilidade e calculado as aacutereas de suas classes de ocorrecircncias A erodibilidade dos solos (K) da bacia foi determinada pela equaccedilatildeo proposta por Denardin (1990) para o conjunto dos solos brasileiros e americanos simplificada por Chaves et al (2004) para os dois principais paracircmetros o fator granulomeacutetrico M e a permeabilidade do solo P

Na elaboraccedilatildeo do mapa de erodibilidade foi criada uma planilha no Excel em que cada poliacutegono de solo da aacuterea de estudo baseado nas informaccedilotildees contidas nos perfis representativos do Boletim do Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba (PARAIacuteBA 1978) teve calculado sua erodibilidade baseada na metodologia proposta por Chaves et al (2004) e utilizada por Francisco e Chaves (2017)

Nesta proposta os autores considerando a possibilidade de obtenccedilatildeo dos dados do boletim de solos brasileiros atraveacutes de um artifiacutecio para estimativa dos dados de granulometria a partir da classificaccedilatildeo internacional para a classificaccedilatildeo americana utilizam o modelo proposto por Denardin (1990) para estimar a erodibilidade dos solos conforme a Equaccedilatildeo 1

K=000000748 (X25) + 000448059 (X29) ndash 006311750 (X27) + 001039567 (X32) (Eq 1)

Onde K eacute o valor a ser estimado para o fator erodibilidade do solo expresso em Mg hMJ -1 mm-1 X25 eacute a variaacutevel granulomeacutetrica ldquoMrdquo calculada a partir da determinaccedilatildeo pelo meacutetodo da pipeta X29 eacute a permeabilidade do perfil de solo codificada conforme Wischmeier et al (1971) X27 eacute o diacircmetro meacutedio ponderado das partiacuteculas menores do que 2mm expresso em mm X32 eacute a relaccedilatildeo entre o teor de mateacuteria orgacircnica e o teor da ldquonova areiardquo determinada pelo meacutetodo da pipeta

Considerando o alto grau de determinaccedilatildeo do paracircmetro X25 (variaacutevel granulomeacutetrica ldquoMrdquo) com

r2 = 09461 a estimativa da erodibilidade dos solos foi calculada pela equaccedilatildeo de K reduzida aos dois primeiros paracircmetros cuja expressatildeo matemaacutetica ajustada por Denardin (1990) passou a ser conforme a Equaccedilatildeo 2

K = 000000797 (X25) + 00029283 (X29) (r2 = 09561) (Eq 2)

A variaacutevel ldquoMrdquo eacute um artifiacutecio que exalta a ocorrecircncia das fraccedilotildees granulomeacutetricas do solo mais facilmente dispersas e transportadas pela aacutegua o silte e a areia muito fina Essas fraccedilotildees agrupadas numa mesma classe textural passaram a ser chamada de fraccedilatildeo ldquonovo silte (NS)rdquo enquanto a fraccedilatildeo areia com a subtraccedilatildeo da fraccedilatildeo areia muito fina passou a ser chamada de ldquonova areia (NA)rdquo (WISCHMEIER et al 1971) Assim a variaacutevel ldquoMrdquo eacute expressa pelo produto entre os valores percentuais da fraccedilatildeo novo silte vezes a soma das fraccedilotildees novo silte + nova areia (M = NS x (NS + NA))

Nos boletins de solos brasileiros o resultado da anaacutelise granulomeacutetrica eacute apresentado na classificaccedilatildeo internacional (ISSS) enquanto originalmente a variaacutevel ldquoMrdquo utiliza os dados da classificaccedilatildeo americana (USDA) assim para a conversatildeo dos dados granulomeacutetricos da classificaccedilatildeo internacional dos boletins de solos brasileiros com vista agrave classificaccedilatildeo americana Chaves et al (2004) propuseram a Equaccedilatildeo 3

M = 64003 e00003 Mi (r2 = 08214) (Eq 3)

Sendo M = valor de ldquoMrdquo corrigido ou da variaacutevel X25 do modelo de Denardin e Mi = valor obtido do boletim de solos (classificaccedilatildeo internacional)

A estimativa da permeabilidade dos solos (variaacutevel X29) foi realizada a partir da correspondecircncia entre as classes de drenagem descritas no boletim de solos (BRASIL 1972) e as classes de permeabilidade propostas e codificadas por Wischmeier et al (1971) (Tabela 1)

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Tabela 1 Correspondecircncia entre classes de drenagem e permeabilidade Classes de Drenagem Classes de Permeabilidade

Muito mal drenado Muito lenta Mal drenado Muito lenta

Imperfeitamente drenado Lenta Moderadamente drenado Lenta a moderada

Bem drenado Moderada Acentuadamente drenado Moderada a raacutepida

Fortemente drenado Raacutepida Excessivamente drenado Raacutepida

Fonte BRASIL (1972) Wischmeier et al (1971)

Para as descriccedilotildees de drenagem intermediaacuterias entre duas classes do tipo ldquobem drenado a acentuadamente drenadordquo adotou-se uma codificaccedilatildeo de valor intermediaacuterio exemplo 25 Os dados sobre textura (X25) e permeabilidade (X29) foram interpretados e calculados a partir da ordenaccedilatildeo dos dados dos perfis de solos descritos no Boletim de Solos do Estado da Paraiacuteba (BRASIL 1972)

Na metodologia para o enquadramento das classes utilizou-se o valor da erodibilidade do solo representativo de cada unidade de mapeamento ou seja o solo dominante de cada associaccedilatildeo de solo Para cada solo foi considerado apenas o valor da erodibilidade do horizonte superficial assim para cada poliacutegono do mapa foi atribuiacutedo um valor representativo de erodibilidade em seguida agrupados em cinco classes de erodibilidade Com vista agrave elaboraccedilatildeo do mapa de erodibilidade do solo no SPRING foi realizada a classificaccedilatildeo para o enquadramento das classes definidas conforme a Tabela 2 Resultados e Discussatildeo

Pela Figura 3 no mapa de Erodibilidade do solo observa-se que que a erodibilidade estaacute fortemente associada agrave presenccedila de fraccedilotildees silte+areia muito fina (fator M) e de forma secundaacuteria a permeabilidade representados pelos Neossolos Litoacutelicos e Luvissolos Crocircmicos com erodibilidade alta em 5032 da aacuterea (Tabela 2) resultados similares encontrados por Chaves et al (2013) Chaves et al (2004) utilizando esta mesma metodologia para os solos de todo o Estado da Paraiacuteba comentam que a amplitude de valores satildeo relativamente pequena face agrave diversidade de solos material geoloacutegico e clima que ocorrem nas diferentes regiotildees geograacuteficas do Estado e que existem concordacircncias com os dados dos Luvissolos e Neossolos Litoacutelicos normalmente com erodibilidade alta a muito alta Estas ocupam uma aacuterea de 33803 km2 da bacia representando 5032 da aacuterea total Resultado similar encontrado por Francisco (2013) estudando a bacia do rio Taperoaacute Tabela 2 Paracircmetros dos solos utilizados para estimativa e classificaccedilatildeo da erodibilidade

Solo Perfil

Repres Areia ()

Ar+ Silt ()

Mi Mc Drenab Fator K

(Mg h MJ-1 mm-1)

Classe

Argissolo Vermelho Eutroacutefico tiacutepico (PE46) 16 40 46 3956 2097 2 00226 M Luvissolo Crocircmico Oacutertico

(NC17 18 19 37 38 41 43 44 45) 25 24 43 2881 1519 3 00209 M

Vertissolo Cromado Oacutertico tiacutepico (V2 7 8 13)

95 19 50 3450 1802 5 00290 M

Planossolo Naacutetrico Oacutertico (SS2 7) 44 51 40 3640 1907 5 00298 M Neossolo Fluacutevico Ta Eutroacutefico soloacutedico

(Ae3) 47 5 54 3186 1665 5 00279 M

Neossolo Litoacutelico Eutroacutefico tiacutepico (Re39) 72 40 50 4500 2469 2 00255 M Neossolo Regoliacutetico Psamiacutetico tiacutepico

(REe11 13 15 17) 129 54 39 3627 1900 4 00269 M

Afloramento de Rocha + Neossolo Litoacutelico Eutroacutefico tiacutepicos

72 40 50 4500 2469 2 00255 M

Luvissolo Crocircmico Oacutertico (NC25 28 47 49 52 55 57)

74 24 57 4617 2557 4 00321 A

Neossolo Litoacutelico Eutroacutefico tiacutepico (Re13 18 19 20 23 24 25 32 52 58

66 70) 72 32 60 5520 3353 3 00355 A

Luvissolo Crocircmico Oacutertico (NC24 27)

70 18 71 6319 4261 3 00427 MA

Fonte PARAIacuteBA (1972 1978)

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Figura 3 Mapa de Erodibilidade dos solos

Em grande parte os Luvissolos Planassolos e Neossolos Litoacutelicos satildeo os solos mais presentes

nas aacutereas degradadas do Nordeste e como observaram Ribeiro et al (2009) apresentam uma ou mais caracteriacutesticas que determinam a susceptibilidade agrave erosatildeo quais sejam altos teores das fraccedilotildees silte + areia fina nos horizontes superficiais baixos teores de C orgacircnico ausecircncia de estrutura no horizonte superficial presenccedila de crostas superficiais transiccedilatildeo abrupta com grande aumento textural proacuteximo agrave superfiacutecie baixa condutividade hidraacuteulica dos horizontes subsuperficiais elevada saturaccedilatildeo por soacutedio alto grau de dispersatildeo da fraccedilatildeo argila alta densidade do solo e pequena profundidade efetivaA classe de erodibilidade muito alta ocupa uma aacuterea de 401 km2 da bacia representando 597 da aacuterea total Constata-se que predominantemente os solos representativos desta classe de erodibilidade estatildeo associadas as unidades de Luvissolos Crocircmico oacutertico Analisando o trabalho de Chaves et al (2004) observa-se que existem concordacircncias com os dados dos Luvissolos e Neossolos Litoacutelicos normalmente com erodibilidade alta a muito alta De acordo com Jacomine (1996) os Luvissolos de grande representatividade nas aacutereas mais afetadas pela seca principalmente no Estado da Paraiacuteba apresentam baixa permeabilidade e satildeo muito suscetiacuteveis agrave erosatildeo

A classe de erodibilidade alta ocupa uma aacuterea de 3380 km2 da bacia representando 502 da aacuterea total Constata-se que predominantemente os solos representativos desta classe de erodibilidade satildeo os Neossolos Litoacutelicos os Luvissolos Crocircmicos e os Neossolos Fluacutevico Ta Eutroacutefico soloacutedico Como se pode observar no mapa de solos (Figura 3) estes solos ocorrem por toda a bacia com maior representatividade geograacutefica Em grande parte esta classe eacute representada por unidades de solo Luvissolo Crocircmico de caraacuteter veacutertico ou natildeo e os solos Neossolos Litoacutelicos Estes satildeo solos com teores elevados de silte e areia fina fraccedilotildees estas que em conjunto estatildeo associadas a 93 das variaccedilotildees da susceptibilidade dos solos a erosatildeo (RENARD et al 1997) Conforme Jacomine (1996) os Neossolos Litoacutelicos satildeo pouco desenvolvidos rasos ou muito rasos normalmente pedregosos e rochosos Ocorrem na regiatildeo semiaacuterida em relevos ondulados a fortemente ondulados ou acidentados por isto satildeo muito susceptiacuteveis agrave erosatildeo

A classe de erodibilidade meacutedia (002 a 003 Mg h MJ-1 mm-1) com a segunda maior representaccedilatildeo em aacuterea na bacia 293639 km2 que corresponde a 4371 da aacuterea total apresenta a maior diversidade de classes de solos (Tabela 2) Em termos de aacuterea os Neossolos Litoacutelicos e os Luvissolos Crocircmicos satildeo os mais representativos ocorrendo distribuiacutedos por toda a bacia Estes solos Luvissolos e os Neossolos Litoacutelicos tiacutepicos da regiatildeo semiaacuterida de estudo satildeo normalmente os mais susceptiacuteveis agrave erosatildeo do Estado como mostraram Chaves et al (2004) que encontraram valores de erodibilidade para os solos

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do Estado variando de 0010 a 0054 Mg h MJ-1 mm-1 Os Solonetz Solodizados possuem o diferencial de apresentarem naturalmente altos teores de sais sendo improacuteprios para a agricultura devido agrave presenccedila de soacutedio (JACOMINE 1996 RIBEIRO et al 2009)

Pelos dados obtidos apresentados na Figura 3 pode se observar que natildeo foram identificados solos das classes de erodibilidade muito baixa e baixa com valores inferiores a 002 Mg h MJ-1 mm-1 natildeo teve qualquer representante Estas classes estatildeo normalmente relacionadas a solos mais intemperizados e profundos de regiotildees uacutemidas No Estado estas classes de erodibilidade estatildeo associadas aos Latossolos areno-argilosos e bem drenados com mais alta resistecircncia agrave erosatildeo que ocorrem no Litoral e em topos de Serras interiores do Estado (CHAVES et al 2004) Francisco (2013) trabalhando na sub-bacia hidrograacutefica do rio Taperoaacute contiacutegua a aacuterea de estudo natildeo encontrou solos da classe de erodibilidade muito baixa valores inferiores a 001 Mg h MJ-1 mm-1 o que concorda com os resultados deste trabalho jaacute que satildeo regiotildees com as mesmas caracteriacutesticas fisiograacuteficas Conclusatildeo

O uso do geoprocessamento permitiu mapear a erodibilidade das terras da bacia hidrograacutefica em estudo Embora apresente limitaccedilotildees de escala a metodologia utilizada neste trabalho permitiu prognosticar e mapear com fidelidade a erodibilidade dos solos Os solos da bacia apresentam erodibilidade meacutedia (002 a 003 Mg h MJ-1 mm-1) em 4371 da aacuterea representada pelos Neossolos Litoacutelicos e os Luvissolos Crocircmicos a classe de erodibilidade alta (003 a 004 Mg h MJ-1 mm-1) em 502 da bacia representada pelos Neossolos Litoacutelicos os Luvissolos Crocircmicos e os Neossolos Fluacutevico Ta Eutroacutefico soloacutedico a classe muito alta (gt 004 Mg h MJ -1 mm-1) que ocorre em 597 associada aos Luvissolos Crocircmico oacutertico Referecircncia Bibliograacutefica AESA Agecircncia Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa 2011 Disponiacutevel em httpgeoaesapbgovbr Acesso em 9 de julho 2018 BRASIL Ministeacuterio da Agricultura Levantamento Exploratoacuterio e de Reconhecimento dos Solos do Estado da Paraiacuteba Rio de Janeiro Convecircnio MACONTAUSAIDBRASIL 1972 (Boletins DPFS-EPE-MA 15 - Pedologia 8) BRYAN R B Soil erodibility and processes of water erosion on hillslope Geomorphology v32 p385-415 2000 CAMPOS M C C QUEIROZ S B Reclassificaccedilatildeo dos perfis descritos no Levantamento Exploratoacuterio - Reconhecimento de solos do Estado da Paraiacuteba Revista de Biologia e Ciecircncias da Terra v6 n1 2006 CHAVES I B SLACK D C GUERTIN D P LOPES V L Estimativa da erodibilidade e sua relaccedilatildeo com outros atributos dos solos do Estado da Paraiacuteba In Reuniatildeo Brasileira de Manejo e Conservaccedilatildeo do Solo e da Aacutegua 15 Santa Maria 2004 AnaisSBCS Santa Maria 2004 CHAVES I DE B FRANCISCO P R M CHAVES L H G LIMA E R V DE SILVA B B DA Mapeamento da degradaccedilatildeo das terras de caatinga In Congresso Brasileiro de Ciecircncia do Solo 34 2013 Florianoacutepolis AnaisFlorianoacutepolis 2013 CHAVES I DE B FRANCISCO P R M LIMA E R V DE CHAVES L H G Modelagem e mapeamento da degradaccedilatildeo da caatinga Revista Caatinga v28 n1 p183-195 2015 DENARDIN J E Erodibilidade do solo estimada por meio de paracircmetros fiacutesicos e quiacutemicos Piracicaba 114p Tese (Doutorado) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ) Universidade de Satildeo Paulo 1990 FERNANDES J D MEDEIROS A J D DE Desertificaccedilatildeo no Nordeste uma aproximaccedilatildeo sobre o fenocircmeno do Rio Grande Norte Holos v25 v3 p147-161 2009 FRANCISCO P R M Classificaccedilatildeo e mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando sistemas de informaccedilotildees geograacuteficas 122f Dissertaccedilatildeo (Manejo de Solo e Aacutegua) Centro de Ciecircncias Agraacuterias Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2010 FRANCISCO P R M Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo do Bioma Caatinga da bacia hidrograacutefica do Rio Taperoaacute PB 97f Tese (Doutorado em Engenharia Agriacutecola) Centro de Tecnologia e Recursos Naturais Universidade Federal de Campina Grande 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I B Modelo para estimativa da vulnerabilidade agrave desertificaccedilatildeo Revista Educaccedilatildeo Agriacutecola Superior v32 n2 p37-50 2017

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FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE SANTOS D Tecnologia da geoinformaccedilatildeo aplicada no mapeamento das terras agrave mecanizaccedilatildeo agriacutecola Revista Educaccedilatildeo Agriacutecola Superior v29 n1 p45-51 2014 PARAIBA Governo da Paraiacuteba Secretaria de Planejamento e Coordenaccedilatildeo Geral Fundaccedilatildeo Instituto de Planejamento-FIPLAN Potencial e irrigaccedilatildeo e oportunidades agroindustriais no Estado da Paraiacuteba1980 287p PARAIacuteBA Governo do Estado Secretaria de Agricultura e Abastecimento CEPA-PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-Eletro Consult Ltda 1978 448p PARAIacuteBA Secretaria de Estado da Ciecircncia e Tecnologia e do Meio Ambiente Agecircncia Executiva de Gestatildeo de Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba AESA PERH-PB Plano Estadual de Recursos Hiacutedricos Resumo Executivo e Atlas Brasiacutelia DF 2006 112p RENARD K G FOSTER G R WEESIES G A MCCOOL D K YODER D C (coordinators) Predicting Soil Erosion by Water A Guide to Conservation Planning with the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) USDA 1997 (Agriculture Handbook n703) RIBEIRO M R SAMPAIO E V S B GALINDO I C L Os solos e o processo de desertificaccedilatildeo no semiaacuterido brasileiro 413-459p In Toacutepicos em Ciecircncia do Solo Sociedade Brasileira de Ciecircncia do Solo v6 2009 497p SOUSA R F DE BARBOSA M P SOUSA JUacuteNIOR S P DE TERCEIRO NETO C P C MORAIS NETO J M Estudo da degradaccedilatildeo de terras do municiacutepio de Boa Vista - Paraiacuteba Revista Engenharia Ambiental v4 n2 p005-013 2007 WISCHMEIER W H JOHNSON C B CROSS B W A soil erodibility monograph for farmland and construction sites Journal of Soil and Water Conservation v26 n5 p189-193 1971 WISCHMEIR W H SMITH D D Predicting rainfall erosion losses ndash a guide to conservation planning USDA Washington 1978 58p (Agriculture Handbook n537)

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Curriculum dos Organizadores

Paulo Roberto Megna Francisco Poacutes Doutor em Ciecircncia do Solo pela UFPB Doutor em Engenharia Agriacutecola ndash Irrigaccedilatildeo e Drenagem pela UFCG Mestre em Manejo de Solo e Aacutegua pelo CCAUFPB Graduado pela UNESP como Tecnoacutelogo Agriacutecola com especializaccedilatildeo em Mecanizaccedilatildeo Graduando em Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental pela UEPB Participa de Projetos de Pesquisa e Extensatildeo juntamente com a EMBRAPA-Algodatildeo UFPB-Campus Joatildeo Pessoa UFCG-Campus Sumeacute IFPB-Campus Campina Grande e Campus Picuiacute Ministrou as disciplinas de Mecanizaccedilatildeo Agriacutecola Maacutequinas e Motores Agrozooteacutecnicos e Maacutequinas e Motores Agriacutecolas no CCAUFPB Atualmente presta consultoria para o INCRAPB na realizaccedilatildeo de PDArsquos Consultor Ad hoc do CONFEA como organizador do Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e Agronomia ndash CONTECC Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva Licenciada em Ciecircncias Bioloacutegicas pela Universidade do Vale do Acarauacute-CE em 2010 Doutoranda e Mestre em Recursos Naturais pela Universidade Federal de Campina Grande - UFCG Especialista em Geoambiecircncia e Recursos Hiacutedricos do Semiaacuterido pela Universidade Estadual da Paraiacuteba - UEPB Especialista em Geografia e Gestatildeo Ambiental pela Universidade Integrada de Patos - FIP Trabalha com temas vinculados a sensoriamento remoto e SIG desertificaccedilatildeo restauraccedilatildeo ecoloacutegica recuperaccedilatildeo de aacutereas degradadas e caracteriacutesticas climatoloacutegicas da regiatildeo semiaacuterida do Brasil Atualmente trabalha com temas vinculados a eventos extremos de chuva e sua relaccedilatildeo com desastres ambientais relacionados ao movimento de massa Nilza Martins de Queiroz Xavier Engenheira Ambiental pela Universidade do Estado do Paraacute - UEPA Licenciada em Matemaacutetica pela Universidade Federal do Paraacute e Mestra em Desenvolvimento Rural Sustentaacutevel e Gestatildeo de Empreendimentos Agroalimentares pelo Instituto Federal do Paraacute - IFPA Atualmente eacute professora do Ensino Baacutesico Teacutecnico e Tecnoloacutegico do IFPA lotada no Campus Oacutebidos e tem experiecircncia em Licenciamento Ambiental Energias Renovaacuteveis Docecircncia na aacuterea de Engenharia Ambiental e Matemaacutetica

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SUMAacuteRIO APRESENTACcedilAtildeO 6 Seccedilatildeo Gestatildeo Educaccedilatildeo e Experiecircncia Profissional 7 Capiacutetulo 1 8

AVALIACcedilAtildeO DA SATISFACcedilAtildeO EM RELACcedilAtildeO AO III SIMPOacuteSIO DE ESTUDOS E TECNOLOGIAS AMBIENTAIS NA UTFPR

LONDRINA 8

Seccedilatildeo Engenharia Quiacutemica 19 Capiacutetulo 2 20

REMOCcedilAtildeO DE OacuteLEOS E GRAXAS DE EFLUENTE SINTEacuteTICO COM OS FLOCULANTES EXTRATO BRUTO E CONCENTRADO DE

PROTEIacuteNAS DE Moringa oleiacutefera E COAGULANTE COMERCIAL 20

Seccedilatildeo Engenharia Civil 34 Capiacutetulo 3 35

REGULARIZACcedilAtildeO FUNDIAacuteRIA DE INTERESSE SOCIAL A ETAPA DE REGISTRO DE IMOacuteVEIS NO MUNICIacutePIO DE SAtildeO

MIGUELRN 35

Seccedilatildeo Geologia e Minas 42 Capiacutetulo 4 43

VIABILIDADE TEacuteCNICA DA APLICACcedilAtildeO DO CASCALHO DE PERFURACcedilAtildeO DE PETROacuteLEO NA FABRICACcedilAtildeO DE CONCRETO

BETUMINOSO USINADO A QUENTE 43

Seccedilatildeo Agronomia 55 Capiacutetulo 5 56

AVALIACcedilAtildeO DOS PARAcircMETROS DE QUALIDADE DE LEITES UHT INTEGRAL 56

Capiacutetulo 6 67 VARIACcedilAtildeO TEMPORAL DOS ATRIBUTOS FIacuteSICOS DE UM LATOSSOLO AMARELO SUBMETIDO Agrave OPERACcedilAtildeO DE GRADAGEM NO

NORDESTE DO ESTADO DO PARAacute 67

Capiacutetulo 7 73 OBTENCcedilAtildeO E CARACTERIZACcedilAtildeO FIacuteSICO-QUIacuteMICA DA FARINHA DE BETERRABA EM DIFERENTES TEMPERATURAS 73

Capiacutetulo 8 82 ANAacuteLISE MULTITEMPORAL DA COBERTURA DO SOLO DO PARQUE ESTADUAL DO UTINGA BELEacuteM PARAacute 82

Capiacutetulo 9 87 CARACTERIZACcedilAtildeO FIacuteSICO-QUIacuteMICA DE POLPAS DE CUPUACcedilU E GRAVIOLA 87

Capiacutetulo 10 97 MODELAGEM MATEMAacuteTICA DA CINEacuteTICA APLICADA NA SECAGEM DO FEIJAtildeO BRANCO (Phaseolus vulgaris) 97

Capiacutetulo 11 106 AVALICcedilAtildeO DA ESTABILIDADE DO AacuteCIDO ASCOacuteRBICO EM SUCOS DE FRUTAS DURANTE ARMAZENAMENTO

REFRIGERADO 106

Capiacutetulo 12 112 DETERMINACcedilAtildeO DE MODELO MATEMAacuteTICO NA SECAGEM DO SORGO (Sorghum bicolor (L) Moench) 112

Seccedilatildeo Geociecircncias 121 Capiacutetulo 13 122

POTENCIAL DE IRRIGACcedilAtildeO DOS SOLOS DA AacuteREA DE TRANSPOSICcedilAtildeO DO RIO SAtildeO FRANCISCO NO ESTADO DA PARAIacuteBA 122

Capiacutetulo 14 132 MAPEAMENTO DA COBERTURA VEGETAL DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA UTILIZANDO

GEOTECNOLOGIAS 132

Capiacutetulo 15 144 ESTIMATIVA DA BIOMASSA DE VEGETACcedilAtildeO LENHOSA DE CAATINGA DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA 144

Capiacutetulo 16 153 ERODIBILIDADE DOS SOLOS DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA 153

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APRESENTACcedilAtildeO

Estamos com mais um Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo disponibilizado tendo um papel acolhedor de publicaccedilatildeo de pesquisas sempre com uma caracteriacutestica marcante reunir assuntos que envolvem um leque abrangente mas ajuda ao leitor a ter um material aleacutem de sua aacuterea de atuaccedilatildeo O fato de existir conteuacutedo de diversas ciecircncias sendo aplicadas e em muitos casos transformada em tecnologias vem atender tendecircncias da multidisciplinaridade ou interdisciplinaridade onde o leitor teraacute conteuacutedo investigativos que poderaacute ajudar na induacutestria de processamentos de hortaliccedilas frutos de arboacutereas gratildeos e da conservaccedilatildeo do leite tais temas podem ser utilizados nas induacutestrias ou motivadores para outras pesquisas a partir dos dados descritos nos trabalhos

Outra parte do conteuacutedo aqui exposto estaacute condizente com as relaccedilotildees de convivecircncia do homem e os recursos naturais tendo questotildees de ordem social como a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria e em especial um grupo de oacutetimos trabalhos voltados para uma caracterizaccedilatildeo da regiatildeo do Alto Rio Paraiacuteba (Estado da Paraiacuteba) o que seraacute de grande importacircncia para servir de base agraves pesquisas no presente e no futuro considerando que eacute o primeiro trecho da transposiccedilatildeo Leste na Paraiacuteba e beneficia diretamente esta regiatildeo sendo liberado de forma natural na calha do rio e as referidas aacuteguas vatildeo atendendo demandas e os excessos acumulando em mananciais importantes do Estado vindo a ter uma maior seguranccedila hiacutedrica em local que possui regime de chuvas entre 330 a 700mm

Desta forma considero um material precioso que em forma digital poderaacute ser armazenado e utilizado com o passar dos anos se bem utilizado serviraacute para consulta de gestores e teacutecnicos voltados para nortear poliacuteticas puacuteblicas como tambeacutem dados histoacutericos para um presente e futuro de informaccedilotildees da potencialidade de irrigaccedilatildeo cobertura vegetal biomassa de vegetaccedilatildeo lenhosa e erodibilidade das terras

O livro digital eacute facilitado para que o leitor possa tecirc-lo e de forma praacutetica possa propagar isto eacute semear o conhecimento compartilhar a informaccedilatildeo

Soahd Arruda Rached Farias Dra Professora da UAEACTRNUFCG

Engenheira Agriacutecola e Administradora de Empresas

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Seccedilatildeo Gestatildeo Educaccedilatildeo e Experiecircncia Profissional

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Capiacutetulo 1

AVALIACcedilAtildeO DA SATISFACcedilAtildeO EM RELACcedilAtildeO AO III SIMPOacuteSIO DE ESTUDOS E TECNOLOGIAS AMBIENTAIS NA UTFPR LONDRINA

1Sueli Tavares de Melo Souza

2Joseane Debora Peruccedilo Theodoro 3Marcus Vinicius Batista Oliveira

4Beatriz Belchor de Lara 5Ellen Caroline Lima

6Juliana Esposito Mazziero 7Pedro Henrique Leonardi Batyras

1Professora de Ensino Teacutecnico e Tecnoloacutegico UTFPR Campus Londrina suelisouzautfpredubr

2Professora de Ensino Superior UTFPR Campus Londrina joseanepthgmailcom 3Acadecircmico do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental UTFPR Campus Londrina

marcusvoliveiraoutlookcom 4567Acadecircmicos em Engenharia de Ambiental UTFPR Campus Londrina redondoribeirobeatrizgmailcom

ellenlimaalunosutfpredubr jumazzierogmailcom pedrobatyrashotmailcom

Introduccedilatildeo

De acordo com Sousa (2010) haacute uma variedade de interpretaccedilotildees a respeito da metodologia e do conceito de extensatildeo universitaacuteria Segundo a Poliacutetica Nacional de Extensatildeo Universitaacuteria (FORPROEX 2012) o conceito de extensatildeo universitaacuteria foi reformulado e divulgado para as universidades puacuteblicas e para sociedade definida como a Extensatildeo Universitaacuteria sob o princiacutepio constitucional da indissociabilidade entre ensino pesquisa e extensatildeo eacute um processo interdisciplinar educativo cultural cientiacutefico e poliacutetico que promove a interaccedilatildeo transformadora entre Universidade e outros setores da sociedade

Segundo Silva e Vasconcelos (2006) os projetos de extensatildeo acadecircmica satildeo accedilotildees de cunho teacutecnico social e cientiacutefico que visam difundir os conhecimentos produzidos na universidade O desenvolvimento do conhecimento teacutecnico-cientiacutefico atraveacutes de eventos acadecircmicos impulsiona a aprendizagem que por sua vez tem uma funccedilatildeo transformadora na incorporaccedilatildeo de conhecimentos complementares agrave aprendizagem curricular dos alunos de graduaccedilatildeo e poacutes-graduaccedilatildeo

O acesso ao mercado de trabalho torna-se cada vez mais seletivo devido agraves exigecircncias de formaccedilatildeo acadecircmica e niacutevel de experiecircncia esperado de profissionais que possuam algum diferencial O fenocircmeno da exclusatildeo social torna-se frequente em diferentes segmentos da classe trabalhadora uma vez que devido agrave precarizaccedilatildeo do trabalho o crescimento do trabalho temporaacuterio e subcontratado conduz a uma fragilizaccedilatildeo das condiccedilotildees de vida (MAIA amp CESAR 2008)

Desta forma o III Simpoacutesio de Estudos e Tecnologias Ambientais (SETA) da Universidade Tecnoloacutegica Federal do Paranaacute (UTFPR) campus Londrina tem promovido o debate interdisciplinar de temas ambientais atuais considerando diferentes dimensotildees fiacutesica quiacutemica bioloacutegica econocircmica e social especialmente aquelas que afetam direta e indiretamente a Regiatildeo Norte do Estado do Paranaacute (RNP)

Aleacutem disso a reuniatildeo de profissionais atuantes em diversas aacutereas do conhecimento relacionadas agrave temaacutetica ambiental ajuda a integrar os cursos de graduaccedilatildeo com a poacutes-graduaccedilatildeo em engenharia ambiental da UTFPR Londrina possibilitando aumento da participaccedilatildeo de discentes da graduaccedilatildeo nas pesquisas desenvolvidas pela Universidade por meio de debates e discussotildees de temas de interesse comum Isso enquadra o simpoacutesio no Projeto de Desenvolvimento Institucional (PDI) da UTFPR e atinge um dos seus objetivos estrateacutegicos de integrar a Graduaccedilatildeo com a Poacutes-Graduaccedilatildeo possibilitando aumento da participaccedilatildeo de discentes da graduaccedilatildeo nas pesquisas desenvolvidas pela Universidade

De acordo com Djouki (2017) a avaliaccedilatildeo de resultados eacute uma ferramenta de gestatildeo que se aplica para o desenvolvimento pessoal e profissional visando o aumento da produtividade para trabalhos em equipe No caso em questatildeo uma boa avaliaccedilatildeo incentiva o retorno do aluno ao evento e o compartilhamento de uma experiecircncia positiva tambeacutem estimula a divulgaccedilatildeo espontacircnea para os

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proacuteximos eventos Uma avaliaccedilatildeo negativa entretanto levanta oportunidades de melhorias que podem ser aplicadas nos proacuteximos eventos

O SETA foi um evento totalmente gratuito com serviccedilos voluntaacuterio e sem fins lucrativos que busca promover discussotildees multi e interdisciplinares de temas relevantes no acircmbito da Engenharia Ambiental O simpoacutesio surgiu em 2016 e contou com 4 mesas redondas contemplando os temas de licenciamento ambiental fitorremediaccedilatildeo de solos contaminados cargas perigosas e o diagnoacutestico e perspectivas do saneamento ambiental no Brasil No ano de 2017 ocorreu o II SETA contanto com os temas de teacutecnicas avanccediladas e sustentaacuteveis de tratamento de efluentes atribuiccedilotildees do engenheiro ambiental x engenheiro ambiental e sanitarista sistemas agroflorestais construccedilotildees sustentaacuteveis teacutecnicas e aplicaccedilotildees de reflorestamento e anaacutelise e monitoramento de eventos extremos

A Comissatildeo Organizadora do SETA foi composta por representantes dos docentes do ensino superior ensino teacutecnico e tecnoloacutegico e estudantes dos cursos de graduaccedilatildeo em engenharia ambiental e do PPGEA da UTFPRLondrina Aleacutem disso a Coordenaccedilatildeo do curso de bacharelado em engenharia ambiental a coordenaccedilatildeo do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Ambiental (PPGEA) o centro acadecircmico Allan Nishioka (CAAN) a empresa Gaia Jr e o CREA Jr atuaram na organizaccedilatildeo do evento que contou ainda com o apoio de outras diretorias do campus como a Diretoria de Pesquisa e Poacutes-Graduaccedilatildeo (DIRPPG) a Diretoria de Graduaccedilatildeo e Educaccedilatildeo Profissional (DIRGRAD) e a Diretoria de Relaccedilotildees Empresariais e Comunitaacuterias (DIREC) com reserva de espaccedilo empreacutestimo de materiais audiovisuais e impressatildeo de materiais de divulgaccedilatildeo do evento Os eventos do III SETA foram divulgados por meio das redes sociais Facebook WhatsApp e lista de e-mail para alcanccedilar o maior nuacutemero de participantes

Desta forma o objetivo do trabalho eacute avaliar a satisfaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao III Simpoacutesio de Estudos e Tecnologias Ambientais na UTFPR Londrina Material e Meacutetodos Descriccedilatildeo do evento

O III Simpoacutesio de Estudos e Tecnologias Ambientais (III SETA) ocorreu no periacuteodo de marccedilo de 2018 a novembro de 2018 no auditoacuterio da Universidade Tecnoloacutegica Federal do Paranaacute no Campus Londrina

Nas cinco mesas os participantes tiveram oportunidades de conhecer As experiecircncias de trecircs engenheiras ambientais formadas pela Universidade Tecnoloacutegica Federal do Paranaacute ndash Campus Londrina nas aacutereas da pesquisa (Doutoranda no Programa Poacutes-graduaccedilatildeo em Engenharia Civil da Universidade Estadual de Londrina) induacutestria (Cativa (Cooperativa Agroindustrial de Londrina) e consultoria (Master Ambiental) Os meios de processamentos de imagens para resolver problemas ambientais com a participaccedilatildeo de dois docentes atuantes na engenharia ambiental e uma engenheira ambiental formada pela Universidade Tecnoloacutegica Federal do Paranaacute ndash Campus Londrina Os problemas de sauacutede provocados pelo Black Carbon na cidade de Londrina (terminal de ocircnibus) e de forma mais geral O Gerenciamento de Aacutereas Contaminadas por Petroacuteleo pela visatildeo de um geoacutelogo que apresentou um estudo de caso e pelo relato de uma engenheira de Meio Ambiente da Petrobraacutes (RJ) que atua na gerencia corporativa de resiacuteduos e aacutereas impactadas E o tratamento de uma empresa de abate de aves os diferentes tratamentos e a valorizaccedilatildeo de resiacuteduos agroindustriais

Na metodologia deste trabalho os contatos para as frentes de trabalho foram realizados por telefone e-mail e tambeacutem pessoalmente atraveacutes de reuniotildees quinzenais A partir da reuniatildeo da comissatildeo organizadora foram determinados os temas das palestras e as responsabilidades de cada entidade para cada mesa redonda A partir dessa etapa houve a seleccedilatildeo dos palestrantes convidados dos temas preacute-selecionados e logo apoacutes ocorreu agrave divulgaccedilatildeo do evento dentro do campus LondrinaUTFPR e nas diferentes miacutedias A comissatildeo tambeacutem ficou responsaacutevel pela logiacutestica antes durante e apoacutes a realizaccedilatildeo das mesas redondas Processo de avaliaccedilatildeo

Por meio do formulaacuterio de inscriccedilatildeo confeccionou-se a lista de presenccedila de modo a coletar a assinatura no iniacutecio de cada mesa A lista de presenccedila eacute de suma importacircncia para confeccionar os certificados dos palestrantes Apoacutes a assinatura os participantes recebem uma pasta contendo o formulaacuterio de avaliaccedilatildeo material de divulgaccedilatildeo e material para anotaccedilotildees (bloco e caneta)

Para este evento foi disponibilizado um formulaacuterio de modo a avaliar o evento pelos participantes pois eacute necessaacuterio perceber o impacto do mesmo na comunidade teacutecnica Buscou-se saber

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se o objetivo inicial do evento foi atendido conforme a divulgaccedilatildeo O modelo do formulaacuterio de avaliaccedilatildeo encontra-se na Figura 1 Foi estabelecida uma pontuaccedilatildeo de 1 a 10 para facilitar a discriminaccedilatildeo das respostas e reduzir as dificuldades de interpretaccedilatildeo por distorccedilatildeo nas respostas (FORNELL 1992) O nuacutemero 1 equivale a fraco e 10 a oacutetimo Desta maneira teve-se a seguinte escala 1 a 3 (fraco) 4 a 6 (regular) 7 a 9 (bom) e 10 (oacutetimo)

Figura 1 Formulaacuterio de avaliaccedilatildeo

Processamento dos dados

Foram utilizados os dados do formulaacuterio de avaliaccedilatildeo dos indicadores de satisfaccedilatildeo tais como conteuacutedo programaacutetico exposto alcance dos objetivos carga horaacuteria aplicabilidade na vida profissional qualidade do material disponibilizado (natildeo tem graacuteficos) meios de atingir o puacuteblico alvo (comunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do evento) qualidade dos palestrantes (domiacutenio dos conteuacutedos e didaacutetica) auto avaliaccedilatildeo (retorno as proacuteximas mesas e indicaccedilatildeo para outras pessoas) recursos fiacutesicos (local e equipamentos) comentaacuterios e sugestotildees

A partir dos formulaacuterios aplicados aos participantes do evento as respostas foram compiladas pela comissatildeo organizadora do III SETA processadas no Excel e foram realizadas anaacutelises descritivas de acordo com os valores percentuais e absolutos de cada indicador Em funccedilatildeo da grande variedade de

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temas possiacuteveis de serem abordados dentro do ramo da engenharia ambiental o questionaacuterio buscou questionar quanto agrave aplicabilidade do tema em relaccedilatildeo agrave profissatildeo dos participantes

Buscou-se avaliar tambeacutem a eficiecircncia da equipe de comunicaccedilatildeo tanto em forma digital em contato nas redes sociais e grupos de e-mail como via miacutedia impressa divulgada dentro da UTFPRLondrina

A avaliaccedilatildeo dos membros da mesa eacute de suma importacircncia pois participaram profissionais que atuam diretamente em empresas (consultorias e induacutestrias) e dentro de universidades (pesquisa) Tambeacutem foi avaliada se a partir da mesa que o participante esteve presente o evento foi o suficientemente bom para que o III SETA fosse indicado para amigos e conhecidos Resultados e Discussatildeo

O resultado pode ser explicado em relaccedilatildeo aos aspectos teacutecnicos do evento dos convidados da mesa o conteuacutedo considerado relevante e a qualidade do material disponibilizado Aleacutem disso foi observado que os participantes da mesa apresentaram uma oacutetima didaacutetica e domiacutenio do conteuacutedo Segundo Matias (2010) quanto agrave classificaccedilatildeo os eventos podem apresentar-se de acordo com a aacuterea de interesse o cientiacutefico trata de assuntos referentes agraves ciecircncias naturais e bioloacutegicas Para conceituar evento Allen et al (2008) definem evento como sendo um ldquoritual apresentaccedilatildeo ou celebraccedilatildeo especiacutefica que tenha sido planejada com o intuito de marcar datas especiais ou atingir objetivos e metas de cunho social cultural ou corporativordquo

Na Figura 2 observa-se a paacutegina do SETA onde foram realizadas as divulgaccedilotildees das mesas redondas

Figura 2 Paacutegina do SETA Fonte Facebook (2018)

Em todas as mesas percebeu-se certa resistecircncia quanto ao preenchimento do formulaacuterio de

avaliaccedilatildeo A partir do formulaacuterio foram analisados os campos de avaliaccedilatildeo da mesa avaliaccedilatildeo dos membros da mesa e avaliaccedilatildeo geral contendo os aspectos informados na Figura 3

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Figura 3 Aspectos observados da avaliaccedilatildeo dos participantes do III SETA

Conteuacutedo programaacutetico Na Figura 4 observa-se que 50 dos participantes consideram como oacutetimo e 30 como bom o conteuacutedo programaacutetico oferecido no evento durante as cinco mesas Apenas 3 dos participantes consideram como regular e somente um participante da quarta mesa considera o conteuacutedo natildeo satisfatoacuterio Esse resultado evidencia que o III SETA enquanto um projeto de extensatildeo mostrou-se eficiente na escolha do conteuacutedo de forma a traccedilar um paralelo entre os temas propostos e os conteuacutedos adquiridos em sala de aula atraveacutes uma relaccedilatildeo teoacuterica e praacutetica que permeia os projetos de extensatildeo como proposto por Silva (2011)

Figura 4 Avaliaccedilatildeo do conteuacutedo programaacutetico

Alcance dos objetivos

Na Figura 5 pode-se notar que mais de 50 dos participantes consideram que o alcance dos objetivos foi considerado oacutetimo para as mesas um dois trecircs e cinco exceto na mesa quatro onde 46 dos participantes consideram oacutetimo e 54 dos participantes consideram bom Apenas 2 dos participantes consideram regular nas mesas trecircs e cinco O alcance dos objetivos soacute foi possiacutevel pelas reuniotildees de planejamento estrateacutegico estabelecido pela comissatildeo organizadora do III SETA que

bullConteuacutedo programaacutetico

bullAlcance dos objetivos

bullCarga horaacuteria

bullAplicabilidade em sua profissatildeoatividade

bullQualidade do material disponibilizado (natildeo tem graacuteficos)

bullComunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do evento

Avaliaccedilatildeo da mesa

bullDomiacutenio do conteuacutedo

bullDidaacutetica

Avaliaccedilatildeo dos membros da mesa

bullRetorno para as proacuteximas mesas

bullIndicaccedilatildeo do evento para amigos ou conhecidos

bullLocal e equipamentosAvaliaccedilatildeo geral

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Conteuacutedo programaacutetico

Oacutetimo Bom Regular Fraco

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conforme proposto por Oliveira (2016) consistiu na elaboraccedilatildeo dos temas delimitaccedilatildeo do alcance do evento a programaccedilatildeo o formato e datas do Simpoacutesio Segundo Barbosa (2013) para que o evento alcance os objetivos propostos eacute fundamental a utilizaccedilatildeo de um planejamento de marketing adequado considerando-se as peculiaridades e caracteriacutesticas especiacuteficas do evento

Figura 5 Avaliaccedilatildeo do alcance dos objetivos

Carga horaacuteria Quanto a carga horaacuteria dos eventos mais de 55 dos participantes consideram como oacutetima e 36 como boa em todas as mesas Apenas na mesa trecircs 10 dos participantes apontam como regular nas outras mesas natildeo foi verificada essa observaccedilatildeo Observa-se que natildeo houve nenhuma resposta apontando a carga horaacuteria como natildeo satisfatoacuteria o evento III SETA (Figura 6)

Figura 6 Avaliaccedilatildeo da carga horaacuteria do evento

Aplicabilidade na profissatildeo

A partir dos resultados pode-se perceber que em resultado meacutedio para as cinco mesas do III SETA 65 dos participantes consideram a aplicabilidade como oacutetima enquanto 27 consideram como

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Alcance dos objetivos

Oacutetimo Bom Regular Fraco

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Carga horaacuteria

Oacutetimo Bom Regular Fraco

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boa e 8 como regular Natildeo foi identificando nenhum resultado para fraco como pode ser observado na Figura 7

Figura 7 Avaliaccedilatildeo da aplicabilidade na profissatildeo

Comunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do evento

De acordo com a Figura 8 observa-se que a maioria dos participantes (45) consideram a comunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do III SETA como oacutetima enquanto 42 dos participantes consideram como boa 12 como regular e 1 como fraco Segundo Belotto et al (2016) que atraveacutes de seminaacuterios expor agrave comunidade acadecircmica a organizaccedilatildeo estrutural da Universidade Estadual do Oeste do Paranaacute Campus de Toledo as funcionalidades setoriais os encaminhamentos e comunicaccedilatildeo de tracircmites de processos que envolvem as aacutereas acadecircmicas a satisfaccedilatildeo dos acadecircmicos referente aos conhecimentos adquiridos apoacutes as informaccedilotildees repassadas apresentaram aos resultados de 1 dos acadecircmicos atribuiacuteram nota 2 12 nota 3 32 nota 4 e 55 nota 5 As avaliaccedilotildees foram feitas por acadecircmicos do primeiro ano dos cursos de Engenharia Quiacutemica Ciecircncias Sociais Secretariado Executivo Biliacutengue Filosofia diurno e Engenharia de Pesca As notas indicativas de satisfaccedilatildeo estavam na escala de 1 a 5 sendo 5 a nota de maior peso

Figura 8 Avaliaccedilatildeo da comunicaccedilatildeo do III SETA

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Aplicabilidade na profissatildeo

Oacutetimo Bom Regular Fraco

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Comunicaccedilatildeo informaccedilatildeo e divulgaccedilatildeo do evento

Oacutetimo Bom Regular Fraco

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Domiacutenio do conteuacutedo Em relaccedilatildeo ao domiacutenio pode-se observar na Figura 9 que os participantes de todas as mesas

redondas consideram em meacutedia que o domiacutenio do conteuacutedo foi oacutetimo (77) 22 dos participantes considera como bom e somente na mesa um observa-se como regular equivalente a 5 dos resultados Natildeo foram reportados valores para a avaliaccedilatildeo fraco

Figura 9 Avaliaccedilatildeo do domiacutenio do conteuacutedo dos membros da mesa redonda

Pode-se observar na Figura 10 que a maioria dos participantes (67) avaliam a didaacutetica como

oacutetima enquanto 23 considera a didaacutetica como boa e 19 como regular Natildeo foram observadas respostas para fraco nesse quesito

Figura 10 Avaliaccedilatildeo da didaacutetica do conteuacutedo dos membros da mesa redonda

Local e equipamentos A Tabela 2 mostra os resultados da avaliaccedilatildeo dos recursos fiacutesicos investidos para a realizaccedilatildeo do evento como a qualidade da recepccedilatildeo espaccedilo fiacutesico disponibilizado para o evento equipamentos qualidade da sonorizaccedilatildeo e equipamentos audiovisuais A maioria dos participantes classifica as

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Domiacutenio do conteuacutedo

Oacutetimo Bom Regular Fraco

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Mesa 1

Mesa 2

Mesa 3

Mesa 4

Mesa 5

Didaacutetica

Oacutetimo Bom Regular Fraco

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condiccedilotildees de local e equipamentos das mesas redondas do simpoacutesio como oacutetimo e bom em todas as cinco mesas do III SETA com uma meacutedia entre 52 e 39 Tabela 2 Avaliaccedilatildeo meacutedia dos participantes em relaccedilatildeo ao III SETA

Local e equipamentos Niacutevel de satisfaccedilatildeo ()

Fraco Regular Bom Oacutetimo Recepccedilatildeo 0 5 38 57

Espaccedilo fiacutesico 3 7 43 47 Sonorizaccedilatildeo 1 13 37 50

Equipamentos audiovisuais 1 9 37 54 Em relaccedilatildeo agrave avaliaccedilatildeo do retorno dos participantes nas proacuteximas mesas pode-se observar que

em meacutedia 75 dos participantes assinalam sim e portanto afirmam haver interesse em retornar em um proacuteximo evento enquanto 23 participantes ficam em duacutevida e apenas 1 afirmou que natildeo retornaria (Figura 11)

Figura 11 Avaliaccedilatildeo do retorno em uma proacutexima mesa do SETA

Observa-se que na Figura 12 a grande maioria (95) dos participantes afirmam que indicariam

o SETA e 5 ficaram em duacutevida e nenhum dos participantes marcou a opccedilatildeo natildeo e natildeo recomendaria o evento para amigos e conhecidos De acordo com Silva et al (2017) o Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e da Agronomia (CONTECC) do total dos trabalhos aprovados 627 dos autores foram estudantes de graduaccedilatildeo e poacutes-graduaccedilatildeo 293 profissionais registrados nos CREArsquos e os demais de outras categorias Mesmo com a destacada participaccedilatildeo dos profissionais do sistema os nuacutemeros demonstram que os estudantes foram a maioria dos congressistas

75

1

23

Avaliaccedilatildeo do retorno

Sim Natildeo Talvez

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Figura 12 Avaliaccedilatildeo da indicaccedilatildeo do evento para amigos e conhecidos

Conclusatildeo A partir deste trabalho observou-se que em meacutedia 80 dos participantes responderam entre oacutetimobom em relaccedilatildeo agrave comunicaccedilatildeo e conteuacutedo programaacutetico Este percentual foi superior a 90 no alcance dos objetivos carga horaacuteria aplicabilidade do tema na profissatildeo indicaccedilatildeo do evento para outras pessoas e os recursos de local e equipamentos Em relaccedilatildeo a participar de uma proacutexima mesa somente 1 disseram que natildeo Quanto aos membros das mesas todos se mostraram satisfeitos em relaccedilatildeo ao domiacutenio do conteuacutedo e didaacutetica

Portanto pode-se considerar que os resultados foram satisfatoacuterios e a grande maioria se mostraram interessados em participar das proacuteximas mesas em 2019

Desta forma este trabalho evidenciou pontos positivos do evento e tambeacutem incentivou a busca de oportunidades de melhorias que seratildeo discutidas nas proacuteximas reuniotildees da comissatildeo do evento para aplicaacute-las nas proacuteximas ediccedilotildees Referecircncias ALLEN J OrsquoTOOLE W MCDONNEL I HARIS R Organizaccedilatildeo e gestatildeo de eventos 3 ed Rio de Janeiro Campus p4 2008 BARBOSA F S Planejamento estrateacutegico para eventos um estudo de caso das estrateacutegias de marketing utilizadas pela Oktoberfest de Santa Cruz do Sul-RS Cultur v7 n14 p87-104 2013 BELOTTO S R BARILLI D J KREIBICH E NEVES L De J THEODORO P S Integraccedilatildeo e conhecimento entre profissionais da Unioeste de Toledo In Seminaacuterio de Extensatildeo da Unioeste 2016 Toledo AnaisToledo Campus Francisco Beltratildeo 2016 DJOUKI D O feedback como ferramenta de gestatildeo de pessoas nas empresas Revista de Poacutes-graduaccedilatildeo Multidisciplinar v1 n1 p45-56 2017 FORNELL C A national customer satisfaction barometer the swedish experience Journal of Marketing v 56 p06-21 1992 FORPROEX Foacuterum de Extensatildeo dos Proacute-Reitores das Universidades Puacuteblicas Brasileiras Poliacutetica Nacional de Extensatildeo Universitaacuteria Manaus AM FORPROEX 2012 15p MAIA L V S CESAR T F Projetos de geraccedilatildeo de trabalho e renda uma inserccedilatildeo informal no mercado sobre possibilidades de inclusatildeo social Revista Eletrocircnica Novo Enfoque v7 n7 p1-7 2008 MATIAS M Organizaccedilatildeo de eventos procedimentos e teacutecnicas 5 ed Barueri Manole 2010 OLIVEIRA Praacuteticas de planejamento e organizaccedilatildeo de eventos Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia de Brasiacutelia 1ordf ed Editora IFB 2016 78p

95

05

Recomendaccedilatildeo do SETA

Sim Natildeo Talvez

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OLIVEIRA Praacuteticas de planejamento e organizaccedilatildeo de eventos Instituto Federal de Educaccedilatildeo Ciecircncia e Tecnologia de Brasiacutelia Editora IFB 1ordf ed 2016 78p SILVA M S VASCONCELOS S D Extensatildeo universitaacuteria e formaccedilatildeo profissional avaliaccedilatildeo da experiecircncia das ciecircncias bioloacutegicas na Universidade Federal de Pernambuco Estudos em Avaliaccedilatildeo Educacional v17 n33 p119-136 2006 SILVA A R da et al A contribuiccedilatildeo da extensatildeo na formaccedilatildeo do estudante universitaacuterio 2011 SILVA J T da GUIMARAtildeES P R de Q MORAIS M G N de O Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e da Agronomia Contribuiccedilatildeo agrave Ciecircncia Tecnologia Inovaccedilatildeo e Empreendedorismo 1a Ed EPGRAF 2017 303p SOUSA A L L A Histoacuteria da Extensatildeo Universitaacuteria 2ordf ed Campinas Aliacutenea 2010

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Seccedilatildeo Engenharia Quiacutemica

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Capiacutetulo 2

REMOCcedilAtildeO DE OacuteLEOS E GRAXAS DE EFLUENTE SINTEacuteTICO COM OS FLOCULANTES EXTRATO BRUTO E CONCENTRADO DE PROTEIacuteNAS DE Moringa oleiacutefera E COAGULANTE COMERCIAL

Joseacute Wagner Alves Garrido1

Magna Angeacutelica dos Santos Bezerra Sousa2 Eduardo Lins de Barros Neto3

1Doutorando Programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Engenharia Quiacutemica UFRNCampus Central Natal-RN

josewagneraggmailcom 2Professora Adjunta Departamento de Engenharia Quiacutemica UFRNCampus Central Natal-RN

magnelicagmailcom 3Professor Adjunto Departamento de Engenharia Quiacutemica Programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Engenharia Quiacutemica

UFRNCampus Central Natal-RN eduardolbnyahoocombr

Introduccedilatildeo

Na induacutestria do petroacuteleo vaacuterios segmentos impactam negativamente o meio ambiente No segmento representado pela extraccedilatildeo do petroacuteleo o efluente mais relevante eacute a ldquoaacutegua produzidardquo ou ldquoaacutegua de produccedilatildeordquo associada com o petroacuteleo pela sua complexa composiccedilatildeo quiacutemica de poluentes e quantidade gerada que podem variar consideravelmente (STEWART amp ARNOLD 2011)

De acordo com Fakhrursquol-Razia et al (2009) os componentes baacutesicos constituintes da aacutegua produzida podem ser agrupados dentro das seguintes categorias oacuteleo sais minerais dissolvidos compostos quiacutemicos residuais da produccedilatildeo soacutelidos da produccedilatildeo gases dissolvidos e microrganismos

Oacuteleo eacute um termo comum aplicado a materiais orgacircnicos que estatildeo dispersos ou dissolvidos na aacutegua produzida formado por uma mistura de vaacuterios compostos como benzeno tolueno etilbenzeno e xileno (BTEX) naftalenos fenantrenos e dibenzotiofenos (NFD) hidrocarbonetos poliaromaacuteticos (HPA) e fenoacuteis (MOTTA et al 2013) Os hidrocarbonetos satildeo altamente insoluacuteveis na aacutegua de modo que a maior parte do oacuteleo presente na aacutegua produzida estaacute sob a forma dispersa (EKINS et al 2007)

Essas partiacuteculas coloidais geralmente possuem carga eleacutetrica negativa o que se mantecircm em suspensatildeo devido agrave repulsatildeo entre si causada pelos iacuteons de mesma carga Ao desestabilizar estas cargas as partiacuteculas coloidais se aglomeram progressivamente possibilitando sua separaccedilatildeo Isto eacute feito atraveacutes da adiccedilatildeo de produtos quiacutemicos ou naturais que desestabilizam o sistema (RICHTER amp AZEVEDO NETTO 1991)

Sabe-se que os floculantes quiacutemicos comerciais geralmente satildeo disponiacuteveis para as induacutestrias sem a apresentaccedilatildeo dos mecanismos de fenocircmenos de formaccedilatildeo dos flocos que quando aplicados dependendo da dosagem poderaacute acarretar seacuterios problemas agrave sauacutede do ser humano e ao meio ambiente por natildeo ser biodegradaacutevel (AHMAD et al 2011 HAMID et al 2014) Diante disso estudos realizados com aplicaccedilatildeo de coagulantes naturais para o tratamento de aacutegua produzida tecircm sido bastante abordados por serem biodegradaacuteveis e seguros para a sauacutede humana (PRITCHARD et al 2010)

A Moringa oleiacutefera um conhecido floculante natural em ascensatildeo no emprego para tratamento de efluentes (SANTOS et al 2011) com grande capacidade de desestabilizar partiacuteculas eacute caracterizada como um poliacutemero orgacircnico-catiocircnico apresentando coloraccedilatildeo clara (GASSEN et al 1990)

Nesse contexto a flotaccedilatildeo tem-se apresentado como uma teacutecnica de grande potencial no tratamento de diversos tipos de efluentes industriais podendo ser utilizada como uma operaccedilatildeo unitaacuteria como preacute-tratamento associado a outros tratamentos como coagulaccedilatildeofloculaccedilatildeo adsorccedilatildeo tratamento bioloacutegico desinfecccedilatildeo oxidaccedilatildeo e como uma tecnologia para polimento final (TESSELE et al 2004)

No que se refere ao tratamento de aacuteguas produzidas para retirada do oacuteleo finamente disperso utiliza-se as operaccedilotildees de floculaccedilatildeo na etapa de preacute-tratamento aprimorando o rendimento do processo de flotaccedilatildeo tornando essa etapa um ponto importante (SPINELLI et al 2001)

O objetivo deste estudo eacute realizar a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas de aacutegua produzida sinteacutetica com floculantes de extrato bruto e concentrado de proteiacutena obtidos das sementes de Moringa oleiacutefera comparando com floculante comercial

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Material e Meacutetodos Este trabalho foi realizado nos Laboratoacuterios de Engenharia Ambiental e Controle de Qualidade

(LEACQ) e Monitoramento e Tratamento de Resiacuteduos da Induacutestria do Petroacuteleo (LAMTRE) na Universidade Federal do Rio Grande do Norte

Para avaliar a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas foram comparados dois tipos de floculantes obtidos a partir da torta das sementes de Moringa oleiacutefera e um floculante comercial com uso da teacutecnica combinada floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido (metodologia adaptada de Lacerda et al 1997) Preparo da aacutegua produzida sinteacutetica

A aacutegua produzida sinteacutetica foi obtida da metodologia adaptada de Younker e Walsh (2014) utilizando-se 02 g de oacuteleo (petroacuteleo) e 32 gramas de cloreto de soacutedio para cada litro de aacutegua destilada resultando numa concentraccedilatildeo meacutedia de 130 mg∙L-1 correspondente ao teor de oacuteleos e graxas inicial Esta emulsatildeo foi gerada sob agitaccedilatildeo de 500 rpm por 36 horas para a devida homogeneizaccedilatildeo com um agitador mecacircnico digital TE-039 da TECNAL Floculantes

Neste trabalho foram comparados trecircs tipos de floculantes sendo dois floculantes preparados das sementes de Moringa oleiacutefera e o terceiro floculante trata-se de um floculante jaacute utilizado pela PETROBRAS fornecido pelo CEMPES caracterizado neste estudo como sendo comercial o qual natildeo foi identificado por exigecircncia de confidencialidade Os floculantes de Moringa oleiacutefera foram preparados a partir do extrato bruto das sementes dessa planta por meio do fracionamento com sulfato de amocircnio conforme metodologia adaptada de Scopes (1987) e Serquiz (2017)

Sistema de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido

O equipamento para realizaccedilatildeo da teacutecnica floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido (FAD) foi constituiacutedo de um sistema de saturaccedilatildeo (vaso saturador e compressor) trecircs colunas de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo onde em cada coluna ocorrem as etapas de mistura raacutepida mistura lenta e flotaccedilatildeo por ar dissolvido Na Figura 1 observa-se o esquema do sistema que foi utilizado

Figura 1 Esquema do sistema combinado floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido

A cacircmara de saturaccedilatildeo que eacute um vaso fechado de inox AISI304 com volume total de 35 L

fabricado pela JBF-Aquaflot foi conectado ao compressor marca Schulz ndash modelo Twister Cada coluna foi construiacuteda em acriacutelico transparente com o objetivo de visualizar todo o processo

de tratamento aplicando a teacutecnica de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido Em cada coluna ocorrem as etapas de mistura raacutepida (desestabilizaccedilatildeo) mistura lenta (floculaccedilatildeo) e flotaccedilatildeo por ar dissolvido permitindo assim a execuccedilatildeo de trecircs diferentes ensaios simultacircneos

No sistema de rotaccedilatildeo a agitaccedilatildeo foi dada por um variador de frequecircncia de marca Schneider Electricic que permite uma faixa de 0 a 360 rpm Para agitaccedilatildeo raacutepida utilizou-se 226 rpm e para agitaccedilatildeo lenta 90 rpm

Experimentos de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido

O planejamento experimental consistiu do composto central para K paracircmetros constituiacutedo por duas porccedilotildees planejamento fatorial completo e porccedilatildeo central As variaacuteveis independentes

Descarte eou

reuso

Compressor

Sistema de rotaccedilatildeo

Vaso saturador

Aacutegua produzida

tratada saturada

Coluna de

flotaccedilatildeo

Vaso saturador

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consideradas neste trabalho foram concentraccedilatildeo volumeacutetricas do floculante (mL∙L-1) tempo de mistura lenta (min) e tempo de flotaccedilatildeo (min) estes paracircmetros foram as variaacuteveis mais importantes do processo que influenciam a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas as quais foram definidas com base nos estudos de Magalhatildees (2014) e Garrido (2015)

A Tabela 1 apresenta o nuacutemero total de ensaios com os valores codificados das variaacuteveis estudadas e seus respectivos valores reais

Tabela 1 Planejamento experimental composto central com respectivos valores codificados

Tipo Experimento

Variaacuteveis independentes

Valores codificados

Valores reais

C tml tf C

(mL∙L-1) tml

(min) tf

(min)

Planejamento fatorial

1 -1 -1 -1 = 4 3 3 2 +1 -1 -1 = 17 3 3 3 -1 +1 -1 = 4 10 3 4 +1 +1 -1 = 17 10 3 5 6

-1 +1

-1 -1

+1 +1

= =

4 17

3 3

10 10

7 -1 +1 +1 = 4 10 10 8 +1 +1 +1 = 17 10 10

Planejamento central

9 0 0 0 = 105 65 65 10 0 0 0 = 105 65 65 11 0 0 0 = 105 65 65

A execuccedilatildeo destes experimentos deram-se da seguinte forma colocou-se o volume de 1000 mL

aacutegua produzida sinteacutetica a ser tratada em cada coluna de flotaccedilatildeo Posteriormente foi acionado o sistema de rotaccedilatildeo para a mistura raacutepida de 226 rpm Neste

momento adicionou-se os floculantes (extrato bruto concentrado de proteiacutenas e o comercial) nas concentraccedilotildees volumeacutetricas definidas (Tabela 1) para cada um o que totalizou 11 experimentos

Apoacutes a adiccedilatildeo dos floculantes por meio de um cronocircmetro digital registrou-se o tempo de duraccedilatildeo de mistura raacutepida de 3 minutos terminado esse tempo a velocidade de rotaccedilatildeo foi reduzida ao valor de mistura lenta 90 rpm durante o tempo definido na Tabela 1 sendo este cronometrado de acordo com as definiccedilotildees preacutevias para cada ensaio realizado

De forma imediata as vaacutelvulas de cada coluna de flotaccedilatildeo foram abertas para a injeccedilatildeo da aacutegua saturada com ar permitindo a entrada de 10 em volume ou seja 100 mL de aacutegua saturada na coluna (taxa de recirculaccedilatildeo)

Terminada a admissatildeo de aacutegua saturada a duraccedilatildeo do tempo de flotaccedilatildeo (variaacutevel do planejamento experimental) foi cronometrada conforme as condiccedilotildees estabelecidas no planejamento (Tabela 1)

Posteriormente apoacutes a finalizaccedilatildeo do tempo de flotaccedilatildeo coletou 200 mL de amostra de aacutegua produzida tratada para anaacutelise de TOG Determinaccedilatildeo da variaacutevel de resposta

A variaacutevel resposta da eficiecircncia de remoccedilatildeo do teor de oacuteleos e graxas (TOG) de aacutegua produzida sinteacutetica foi designada na Equaccedilatildeo (1) por ldquoηrdquo Esta eficiecircncia foi avaliada a partir das anaacutelises dos TOGrsquos antes do tratamento (aacutegua produzida sinteacutetica bruta) e depois do tratamento (aacutegua produzida tratada) A Equaccedilatildeo (1) define a eficiecircncia de reduccedilatildeo do TOG

η () = (1 minusTOGf

TOGi) x 100 (Eq1)

Onde TOGi teor de oacuteleo e graxas inicial (antes do tratamento) (mg∙L-1) TOGf teor de oacuteleo e graxas final (depois do tratamento) (mg∙L-1)

A anaacutelise do TOG foi realizada pela teacutecnica de espectrometria de absorccedilatildeo de radiaccedilatildeo na regiatildeo do infravermelho que pode ser utilizada para determinar a concentraccedilatildeo de hidrocarbonetos presentes

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em amostras liacutequidas (NASCIMENTO et al 2008) Para isso foi utilizado o equipamento Infracal TOGTPH modelo HATR-T2 da Wilks que opera em um comprimento de onda caracteriacutestico na regiatildeo do infravermelho e a quantidade de energia absorvida eacute proporcional agrave concentraccedilatildeo do oacuteleo ou graxa presente na amostra liacutequida (WILKS INTERPRISE 2013)

O modelo matemaacutetico que descreve essa funccedilatildeo de resposta (y) como uma funccedilatildeo das variaacuteveis dependentes (xi) eacute descrito pela Equaccedilatildeo (2) onde yi representa a resposta no estado de i xi satildeo os niacuteveis codificados para as variaacuteveis independentes p0 βi e βij satildeo os paracircmetros do modelo de regressatildeo e ε eacute o erro aleatoacuterio associado agrave esta medida (SILVA et al 2015) Neste caso os coeficientes estimados pelo modelo polinomial foram realizados pelo meacutetodo dos miacutenimos quadrados

ji

n

ji

iji

n

1i

i0i xxxy (Eq2)

A funccedilatildeo de resposta (y) eacute expressa em termos de eficiecircncia de remoccedilatildeo de TOG (ldquoηrdquo) Os

coeficientes da funccedilatildeo de resposta para as variaacuteveis dependentes foram determinados correlacionando os dados experimentais com a funccedilatildeo de resposta utilizando o software Statistica 70

Anaacutelise estatiacutestica

A funccedilatildeo resposta de cada floculante obtidas para remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas foram submetidos agrave anaacutelise da variacircncia (ANOVA) e o teste de distribuiccedilatildeo de Fisher considerando significacircncia estatiacutestica a um limite de confianccedila de 95 Resultados e Discussatildeo

A Tabela 2 apresenta os valores das eficiecircncias de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas (variaacuteveis de respostas) quando aplicado os trecircs tipos de coagulantes estudados para as diferentes combinaccedilotildees do planejamento composto central

Tabela 2 Resultados dos TOGrsquos iniciais finais e das eficiecircncias de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica

Experimento TOGi

(mg∙L-1)

Floculantes EB F1 Comercial

TOGf

(mg∙L-1) 120520

() TOGf

(mg∙L-1) 120520

() TOGf

(mg∙L-1) 120520

() 1 145 47 675 31 786 28 810 2 120 32 735 19 838 14 882 3 129 39 702 24 816 37 713 4 122 35 715 21 826 16 867 5 146 39 737 22 848 17 884 6 135 32 760 17 871 16 884 7 125 31 751 17 862 21 832 8 131 34 738 20 849 14 896 9 147 39 736 23 847 19 874

10 115 30 740 17 851 16 860 11 135 36 731 22 840 20 852

Conforme a Figura 2 os valores meacutedios relativos do TOG final da aacutegua produzida tratada com os

floculantes extrato bruto concentrado de proteiacutenas e comercial satildeo de 360 mg∙L-1 210 mg∙L-1 e 200 mg∙L-1 respectivamente valores inferiores dos maacuteximos permitidos para o descarte de 42 mg∙L -1 para operaccedilotildees offshore conforme as Resoluccedilotildees CONAMA nordm 3932007 (BRASIL 2007) e superiores que 20 mg∙L-1 para as operaccedilotildees onshore conforme CONAMA nordm 4302011 (BRASIL 2011)

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Figura 2 Valores do TOGrsquos finais de aacutegua produzida tratada com os floculantes do extrato bruto

concentrado de proteiacutenas e comercial Analisando a Figura 2 as eficiecircncias maacuteximas satildeo de 835 871 e 89 e as eficiecircncias miacutenimas de

675 786 e 713 de remoccedilatildeo do TOG da aacutegua produzida para aplicaccedilatildeo do floculante do extrato bruto concentrado de proteiacutenas e comercial respectivamente Observa-se que somente um experimento apresenta valor de TOG final maior que 42 mgL-1 na aacutegua produzida tratada natildeo atendendo os requisitos ambientais para operaccedilotildees offshore conforme agrave resoluccedilatildeo CONAMA nordm 393 (BRASIL 2007)

Considerando a melhoria no efeito de reduccedilatildeo de oacuteleos e graxas pelo floculante concentrado de proteiacutenas (F1) em comparaccedilatildeo com o extrato bruto (EB) conforme o estudo preliminar observa-se que foi em virtude do floculante ter sido preparado com sulfato de amocircnio que eacute seletivo para precipitar e concentrar proteiacutenas excluindo a maior parte de carboidratos e compostos orgacircnicos de baixo peso molecular (SCOPES 1987) Pode-se assumir que as proteiacutenas constituem os principais componentes ativos do extrato de sementes de Moringa oleiacutefera capazes de promover uma maior desestabilizaccedilatildeo eletrostaacutetica das gotiacuteculas de oacuteleo dispersas em aacutegua que tambeacutem foi observado nos estudos de Okuda et al (1999) e Ghebremichael et al (2005)

De acordo com Pritchard et al (2010) os floculantes das sementes de Moringa oleiacutefera se mostram competitivos com os tradicionais produtos empregados para floculaccedilatildeo com a vantagem de serem completamente biodegradaacuteveis o que permite a sua total eliminaccedilatildeo quando houver etapas bioloacutegicas no processo

Devido agrave sua versatilidade agrave Moringa oleiacutefera apresenta accedilatildeo efetiva sobre vaacuterios tipos de aacutegua assim como diversos tipos de efluentes industriais (FRANCO et al 2017 HAMID et al 2014 MADRONA et al 2011 YANG 2016)

Deste modo eacute possiacutevel verificar que os floculantes naturais obtidos atraveacutes das sementes de Moringa oleiacutefera apresentam grande potencialidade para substituir os floculantes sinteacuteticos utilizados nos tratamentos convencionais da aacutegua produzida aleacutem de serem danosos agrave sauacutede e ao meio ambiente

A Figura 3 apresenta os diagramas de Pareto o qual apresenta todos os efeitos sobre a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas em funccedilatildeo das variaacuteveis independentes envolvidas no planejamento experimental (exceto a curvatura) Considerando significacircncia estatiacutestica a um limite de confianccedila de 95 utilizando os floculantes naturais derivados das sementes da Moringa oleiacutefera extrato bruto (Figura 3A) e concentrado de proteiacutenas (Figura 3B) e o floculante comercial (Figura 3C)

Vale salientar que a curvatura natildeo eacute uma variaacutevel apenas foi inserida no diagrama de Pareto a fim verificar sua significacircncia estatiacutestica ou seja dependendo desta significacircncia o processo estudado pode ser representado por um modelo que eacute formulado a partir da execuccedilatildeo dos planejamentos experimentais fatorial central e axial (BARROS NETO et al 2010)

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

EB F1 Comercial

TO

G fi

na

l (m

g∙L

-1 )

Floculantes

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Onshore

Offshore

Experimentos

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Figura 3 Efeitos sobre a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida para os floculantes

extrato bruto (A) concentrado de proteiacutenas (B) e comercial (C) Observa-se na Figura 3A que as variaacuteveis concentraccedilatildeo de floculante (Cf) e o tempo de flotaccedilatildeo

(tf) satildeo significativas estatisticamente quando analisadas de forma isolada O tempo de flotaccedilatildeo apresenta maior significacircncia exercendo influecircncia positiva na eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica

Analisando a Figura 3B observa-se que as variaacuteveis concentraccedilatildeo floculante (Cf) e o tempo de flotaccedilatildeo (tf) satildeo significativas estatisticamente quando analisadas de forma isolada O tempo de flotaccedilatildeo apresenta maior significacircncia exercendo influecircncia positiva na eficiecircncia de remoccedilatildeo do TOG da aacutegua produzida sinteacutetica Jaacute o tempo de mistura lenta (tml) quando interagiu com a concentraccedilatildeo de floculante esta interaccedilatildeo apresenta influecircncia negativa na remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida

A partir da Figura 3C pode-se concluir que a concentraccedilatildeo de floculante (Cf) os tempos de flotaccedilatildeo (tf) e mistura lenta (tml) satildeo variaacuteveis que influenciam na remoccedilatildeo de gotiacuteculas de oacuteleos e graxas Dessa forma a concentraccedilatildeo de floculante e o tempo de flotaccedilatildeo satildeo as varaacuteveis que apresentam maior influecircncia positiva na remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica

Pelo diagrama de Pareto (Figura 3) conforme Barros Neto et al (2010) verifica-se que o valor obtido para a curvatura dos trecircs tipos de floculantes satildeo inferiores a p = 005 o que a torna natildeo significativa assim sendo os planejamentos experimentais fatorial e central satildeo suficientes para formular o modelo que representa o processo em estudo

Os modelos obtidos para os floculantes extrato bruto concentrado de proteiacutenas e comercial estatildeo representados pelas Equaccedilotildees 3 4 e 5 que mostram coeficientes de correlaccedilatildeo (R2) de 09928 09886 e 09908 respectivamente para um niacutevel de confianccedila de 95 dentro do intervalo para as trecircs variaacuteveis independentes estudadas

η = 6043 + 0754xCf + 0693xtml + 1149xtf - 0057x119862119891xtml - 0046x119862119891xtf - 0033xtmlxtf +

+0002xCfxtmlxtf (Eq3)

η = 7179 + 0643x119862119891 + 0722xtml + 1122xtf - 0049x119862119891xtml - 0035x119862119891xtf - 0036xtmlxtf +

-078406

8624688

-117609

2961785

-493959

-650772

6507719

1246659

p=05

Valor estimado do efeito (valor absoluto)

tml

Cf x tml x tf

tml x tf

Curvatura

Cf x tf

Cf x tml

Cf

tf

8624688

-117609

2961785

-493959

-650772

6507719

3810004

6350006

-1651

2387652

-3302

4572005

-4953

1041401

p=05

Valor estimado do efeito (valor absoluto)

Cf x tml x tf

tml

tml x tf

Curvatura

Cf x tf

Cf

Cf x tml

tf

3810004

6350006

-1651

2387652

-3302

4572005

-4953

-571501

2122357

2286002

4635505

-4826

-514351

7112007

9207509

p=05

Valor estimado do efeito (valor absoluto)

Cf x tml x tf

Curvatura

tml x tf

Cf x tml

tml

Cf x tf

tf

Cf

-571501

2122357

2286002

4635505

-4826

-514351

7112007

A B

C

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+0001xCfxtmlxtf (Eq4)

η = 8083 + 0495x119862119891 ndash 2056xtml + 1064xtf + 0098x119862119891xtml - 0071x119862119891xtf + 0103xtmlxtf -

-0003xCfxtmlxtf (Eq5) A fim de complementar a utilidade destes modelos do ponto de vista de significacircncia estatiacutestica

e capacidade de prediccedilatildeo a Tabela 3 apresenta a anaacutelise de variacircncia (ANOVA) e o teste de distribuiccedilatildeo de Fisher para cada modelo estatiacutestico de cada floculante

Tabela 3 Anaacutelise da variacircncia para o ajuste do modelo estatiacutestico que representa os floculantes extrato bruto (EB) concentrado de proteiacutenas (F1) e comercial

Floculante EB

Fonte de Variaccedilatildeo Soma Quadraacutetica (SQ) Grau de Liberdade Meacutedia quadraacutetica

(MQ) Regressatildeo (R) 54218750 7 7745536 Resiacuteduos (r) 2190341 3 0730114

Falta de ajuste (faj) 1783674 1 1783674 Erro puro (ep) 0406667 2 0203333

R2 = 09928 Condiccedilatildeo para significacircncia Fcalculado = MQRMQr = 106 Ftabelado = Fν1ν2 = F73 = 889

Fcalculado gt Ftabelado (significativo)

Condiccedilatildeo para prediccedilatildeo

Fcalculado = MQfajMQep = 88 Ftabelado = Fν1ν2 = F12 = 1851 Fcalculado lt Ftabelado (preditivo)

Floculante F1

Fonte de Variaccedilatildeo Soma Quadraacutetica (SQ) Grau de Liberdade Meacutedia quadraacutetica

(MQ) Regressatildeo (R) 52100000 7 7442857 Resiacuteduos (r) 2387273 3 0795758

Falta de ajuste (faj) 1767273 1 1767273 Erro puro (ep) 0620000 2 0310000

R2 = 09886 Condiccedilatildeo para significacircncia

Fcalculado = MQRMQr = 94 Ftabelado = Fν1ν2 = F73 = 889

Fcalculado gt Ftabelado (significativo)

Condiccedilatildeo para prediccedilatildeo

Fcalculado = MQfajMQep = 57 Ftabelado = Fν1ν2 = F12 = 1851 Fcalculado lt Ftabelado (preditivo)

Floculante comercial

Fonte de Variaccedilatildeo Soma Quadraacutetica (SQ) Grau de Liberdade Meacutedia quadraacutetica

(MQ) Regressatildeo (R) 263060000 7 37580000 Resiacuteduos (r) 8065455 3 2688485

Falta de ajuste (faj) 5585455 1 5585455 Erro puro (ep) 2480000 2 1240000

R2 = 09909 Condiccedilatildeo para significacircncia Fcalculado = MQRMQr = 140 Ftabelado = Fν1ν2 = F73 = 889

Fcalculado gt Ftabelado (significativo)

Condiccedilatildeo para prediccedilatildeo

Fcalculado = MQfajMQep = 45 Ftabelado = Fν1ν2 = F12 = 1851 Fcalculado lt Ftabelado (preditivo)

Analisando-se os dados apresentados na Tabela 3 para que o modelo estatiacutestico seja considerado

significativo a relaccedilatildeo entre a meacutedia quadraacutetica da regressatildeo (MQR) e a meacutedia quadraacutetica dos resiacuteduos (MQr) deve ser superior ao valor tabelado (Fν1 ν2) onde ν1 e ν2 satildeo os graus de liberdade da regressatildeo e dos resiacuteduos respectivamente (BARROS NETO et al 2010 SILVA et al 2015) Sendo assim os modelos estatiacutesticos (Equaccedilatildeo 3 4 e 5) satildeo estatisticamente significativos

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Poreacutem para que os modelos tenham a capacidade de predizer os dados experimentais a relaccedilatildeo da meacutedia quadraacutetica da falta de ajuste (MQfa) com do erro puro (MQep) deve ser inferior ao tabelado (Fν1ν2) sendo neste caso ν1 e ν2 os graus de liberdade da falta de ajuste e do erro puro respectivamente a um niacutevel de confianccedila de 95 (BARROS NETO et al 2010 Silva et al 2015) Dessa forma observa-se que os modelos ajustados satildeo capazes de realizar prediccedilotildees dos dados experimentais

As Figuras 4 e 5 apresentam as curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas para o floculante extrato bruto de Moringa oleiacutefera Na Figura 4 a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute em funccedilatildeo das variaacuteveis concentraccedilatildeo de floculante e tempo de mistura lenta mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de flotaccedilatildeo e a Figura 5 a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute em funccedilatildeo da concentraccedilatildeo de floculante e tempo de flotaccedilatildeo mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de mistura lenta respectivamente

Figura 4 Curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de flotaccedilatildeo de 3

minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para o floculante extrato bruto (EB)

Analisando a Figura 4 observa-se uma regiatildeo em comum onde ocorre a maacutexima eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas em maior concentraccedilatildeo de floculante de 17 mg˙L-1 combinada com menor tempo de mistura lenta de 3 min

Na anaacutelise da Figura 4 A considerando-se o tempo miacutenimo de flotaccedilatildeo de 3 min constata-se que para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (7353) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica deve-se trabalhar na condiccedilatildeo de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

A curva de contorno apresentada na Figura 4 B para um tempo meacutedio de flotaccedilatildeo de 65 min se assemelha com a curva da Figura 4 A e B em que para obter maacutexima eficiecircncia (7483) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute necessaacuterio trabalhar na condiccedilatildeo operacional de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-

1 e tempo de mistura lenta de 3 min Analisando as curvas de contorno da Figura 4 C para um tempo de flotaccedilatildeo de 10 min obteacutem a

maacutexima eficiecircncia (7612) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas na condiccedilatildeo operacional de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Analisando as Figuras 5 A e B considerando-se o tempo de mistura lenta de 3 e 65 minutos observa-se uma regiatildeo em comum onde ocorre a maacutexima eficiecircncia de 7612 e 7519 respectivamente

Eficiecircncia ()

gt 74

lt 73

lt 71

lt 69

lt 67

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 75

lt 7475

lt 7375

lt 7275

lt 7175

lt 7075

lt 6975

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 76

lt 76

lt 75

lt 74

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

A B

C

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de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas quando se aplica maior concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 combinada com maior tempo de flotaccedilatildeo de 10 min

Figura 5 Curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de mistura lenta

para 3 minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para o floculante extrato bruto (EB)

Na anaacutelise da Figura 5 C considerando-se o tempo maacuteximo de mistura lenta de 10 min constata-se que para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (7523) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica deve-se trabalhar na condiccedilatildeo de concentraccedilatildeo de floculante de 4 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Analisando-se as trecircs imagens em conjunto (Figura 5) percebe-se uma relaccedilatildeo intriacutenseca com o diagrama de Pareto (Figura 3A) o que constata que a variaacutevel tempo de flotaccedilatildeo foi a que exerce maior influecircncia na eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica ou seja quanto maior o tempo de flotaccedilatildeo menor seraacute o valor de TOG final da aacutegua produzida tradada

Na Figura 6 observa-se as curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas quando se utilizou o concentrado de proteiacutenas (F1) em funccedilatildeo da concentraccedilatildeo do floculante e do tempo de mistura lenta mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de flotaccedilatildeo

Analisando a Figura 6 observa-se uma regiatildeo em comum onde ocorre a maacutexima eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida (maior concentraccedilatildeo de floculante de 17 mLL-1 combinada com menor tempo de mistura lenta de 3 min)

Na anaacutelise da Figura 6 A considerando-se o tempo miacutenimo de flotaccedilatildeo de 3 min constata-se que para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (8382) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica deve-se trabalhar na condiccedilatildeo de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Na curva de contorno (Figura 6B) observa-se que para um tempo meacutedio de flotaccedilatildeo de 65 min em que para obter maacutexima eficiecircncia (8548) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute necessaacuterio trabalhar na condiccedilatildeo operacional de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Eficiecircnca ()

lt 76

lt 74

lt 72

lt 70

lt 68

lt 66

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 75

lt 745

lt 735

lt 725

lt 715

lt 705

lt 695

lt 685

lt 675

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 76

lt 7525

lt 7425

lt 7325

lt 7225

lt 7125

lt 7025

lt 6925

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

A B

C

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29

Figura 6 Curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de flotaccedilatildeo para

3 minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para o floculante concentrado de proteiacutenas (F1)

Analisando as curvas de contorno da Figura 6 C para um tempo de flotaccedilatildeo de 10 min obteacutem a maacutexima eficiecircncia (8714) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas na condiccedilatildeo operacional de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de mistura lenta de 3 min

Analisando-se as trecircs imagens em conjunto (Figura 6) percebe-se uma relaccedilatildeo tambeacutem direta com o diagrama de Pareto (Figura 3B) o que constata que a variaacutevel tempo de flotaccedilatildeo foi tambeacutem a que contribui para maior remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica ou seja quanto maior o tempo de flotaccedilatildeo menor seraacute o valor de TOG final da aacutegua produzida tradada

As Figuras 7 e 8 apresentam as curvas de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas para o floculante comercial Na Figura 7 a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute em funccedilatildeo das variaacuteveis concentraccedilatildeo de floculante e tempo de mistura lenta mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de mistura lenta e na Figura 8 a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas eacute em funccedilatildeo da concentraccedilatildeo de floculante e tempo de flotaccedilatildeo mantendo-se fixos os tempos miacutenimo meacutedio e maacuteximo de flotaccedilatildeo respectivamente

Na anaacutelise da Figura 7 A considerando-se o tempo miacutenimo de mistura lenta de 3 min constata-se que para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (883) de remoccedilatildeo de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida pode-se trabalhar em duas condiccedilotildees distintas A primeira condiccedilatildeo compreende concentraccedilatildeo total de floculante de 4 mL˙L-1 e a segunda condiccedilatildeo situa-se na concentraccedilatildeo de 17 mL˙L-

1 para ambas condiccedilotildees devem ser combinadas com o tempo de flotaccedilatildeo de 10 minutos Na Figura 7 B observa-se apenas uma condiccedilatildeo operacional em que se obteacutem eficiecircncia maacutexima

(888) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas (concentraccedilatildeo total de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de flotaccedilatildeo de 10 minutos)

Na anaacutelise da Figura 7 C considerando-se o tempo de mistura lenta de 10 min para se alcanccedilar a maacutexima eficiecircncia (893) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica deve-se trabalhar na condiccedilatildeo de concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 e tempo de flotaccedilatildeo de 10 minutos

Eficiecircncia ()

gt 84

lt 84

lt 83

lt 82

lt 81

lt 80

lt 79

lt 78

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 86

lt 8575

lt 8475

lt 8375

lt 8275

lt 8175

lt 8075

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 87

lt 87

lt 86

lt 85

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

A B

C

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

30

Figura 7 Curva de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de mistura lenta

para 3 minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para floculante comercial

Na Figura 8 observa-se uma regiatildeo em comum onde ocorre a maacutexima eficiecircncia (893) de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas consiste quando se aplica maior concentraccedilatildeo de floculante de 17 mL˙L-1 para o tempo de mistura lenta e flotaccedilatildeo de 10 min

Comparando as Figura 7 e 8 com o diagrama de Pareto (Figura 3C) observa-se uma relaccedilatildeo direta com as variaacuteveis que mais influenciam positivamente na remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida sinteacutetica com o uso do floculante comercial sendo elas a concentraccedilatildeo e o tempo de flotaccedilatildeo o que se constata em ambas as figuras ou seja quanto maior a concentraccedilatildeo de floculante e o tempo de flotaccedilatildeo menor seraacute o valor de TOG final da aacutegua produzida tratada

Nos estudos preliminarmente realizados tambeacutem utilizando a teacutecnica combinada de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido para o tratamento de aacutegua produzida variou apenas a concentraccedilatildeo de floculante de Moringa oleiacutefera o que observou conforme o planejamento experimental que a aacutegua tratada apresentou valores de TOGrsquos finais maiores do que 20 mgL (limite maacuteximo admitido pela legislaccedilatildeo ambiental conforme resoluccedilatildeo CONAMA nordm 4302011 (BRASIL 2011)

Sendo assim observa-se neste trabalho que a eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas da aacutegua produzida natildeo estaacute somente relacionada com as concentraccedilotildees de floculantes entretanto para aumentar esta eficiecircncia eacute necessaacuterio avaliar outras variaacuteveis por exemplo os tempos de mistura raacutepida e flotaccedilatildeo Deste modo conforme pode ser observado quando utilizou o floculante extrato bruto (EB) e o concentrado de proteiacutenas (F1) na maioria dos experimentos os valores de TOGrsquos finais da aacutegua produzida tratada atenderam os valores maacuteximos permitidos para o descarte deste tipo de efluente industrial Diante disso esses tipos de floculante natural pode ser uma alternativa para tratamento de efluentes industriais que durante o processo de tratamento quando exige etapa de coagulaccedilatildeo e ou floculaccedilatildeo procedido de flotaccedilatildeo por ar dissolvido

Eficiecircncia ()

gt 90

lt 90

lt 88

lt 86

lt 84

lt 82

lt 80

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 88

lt 88

lt 86

lt 84

lt 82

lt 80

lt 78

lt 76

lt 74

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 90

lt 88

lt 84

lt 80

lt 76

lt 72

lt 68

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t f (

min

)A B

C

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Figura 8 Curva de contorno para eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas com tempo de flotaccedilatildeo para 3

minutos (A) 65 minutos (B) e 10 minutos (C) para floculante comercial De acordo com Mariano (2005) os tratamentos convencionais da aacutegua produzida utilizam

produtos quiacutemicos desemulsificantes ou processos que usam calor eletricidade ou meios mecacircnicos que quando as empregadas podem ter um custo elevado Elas natildeo satildeo viaacuteveis no tratamento da aacutegua em plataformas devido a limitaccedilotildees de espaccedilo fiacutesico e peso de alguns dos equipamentos utilizados dificuldades de execuccedilatildeo de obras e tambeacutem o tempo de residecircncia dessas aacuteguas (SANTOS et al 2011)

Diante disso estudos tecircm sido feitos buscando alternativas que minimizem custos e facilitem o processo como eacute o caso de aplicaccedilatildeo de coagulantes naturais no tratamento de aacutegua produzida Portanto nesse trabalho observou-se que tais floculantes naturais podem tornarem-se competitivos com os floculantes comerciais

Conclusatildeo

O floculante comercial foi mais eficiente do que os floculantes naturais de concentrado de proteiacutenas (F1) e extrato bruto (EB) quando se utilizou ambos nas mesmas condiccedilotildees de tratamento de remoccedilatildeo do teor de oacuteleos e graxas com a teacutecnica combinada floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido sendo as eficiecircncias de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas de 850 839 e 729 respectivamente Entretanto o floculante concentrado de proteiacutenas (F1) mostrou-se competitivo com o floculante comercial

Com o uso do floculante extrato bruto das sementes de Moringa oleiacutefera obteve valores de TOGrsquos maacuteximos e miacutenimos finais da aacutegua produzida tratada com a teacutecnica combinada de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido de 47 mg˙L-1 e 30 mg˙L-1 respectivamente O modelo obtido para este tipo de floculante apresentou significacircncia estatiacutestica o qual pode ser aplicado para fins de prediccedilatildeo

Para o floculante concentrado de proteiacutenas (F1) tambeacutem derivado das sementes de Moringa oleiacutefera obteve valores de TOGrsquos maacuteximos e miacutenimos finais da aacutegua produzida tratada de 31 mg˙L-1 e 17 mg˙L-1 respectivamente O modelo obtido para esse tipo de floculante tambeacutem foi significativo e preditivo estatisticamente

O floculante comercial por se tratar de um produto jaacute utilizado na escala industrial esperava-se a sua eficaacutecia na remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas deste efluente industrial em que obteve valores de TOGrsquos

Eficiecircncia ()

gt 88

lt 88

lt 84

lt 80

lt 76

lt 72

lt 68

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 88

lt 87

lt 85

lt 83

lt 81

lt 79

lt 77

lt 75

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)

Eficiecircncia ()

gt 90

lt 90

lt 88

lt 86

lt 84

lt 82

2 4 6 8 10 12 14 16 18

Cf (mLL-1)

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

t ml (

min

)A B

C

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maacuteximos e miacutenimos finais da aacutegua produzida tradada de 37 mg˙L-1 e 14mg˙L-1 respectivamente O modelo determinado para esse tipo de floculante tambeacutem foi significativo e preditivo estatisticamente

Com o planejamento experimental composto central pode se observar o aumento da eficiecircncia de remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas quando utilizou os trecircs floculantes extrato bruto concentrado de proteiacutenas e o comercial pois a remoccedilatildeo de oacuteleos e graxas natildeo estaacute somente relacionada com a concentraccedilatildeo de floculantes mas sim com outras variaacuteveis de tempos de mistura lenta e de flotaccedilatildeo conforme observado neste estudo

Conclui-se que esta pesquisa foi relevante uma vez que a metodologia experimental foi consistente e confiaacutevel estatisticamente o que contribui para avaliar a eficaacutecia dos floculantes naturais derivados das sementes da Moringa oleiacutefera comparando com o floculante comercial utilizando-se a teacutecnica de floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo por ar dissolvido

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MADRONA G S SEOLIN V J BERGAMASCO R KLEN M R F The potential of different saline solution on the extraction of the Moringa oleifera seedrsquos active component for water treatment International Journal of Chemical Reactor Engineering v9 p1-10 2011 MAGALHAtildeES E R B Avaliaccedilatildeo de floculante natural agrave base de Moringa oleifera no tratamento de aacutegua produzida na induacutestria do petroacuteleo aplicaccedilatildeo da teacutecnica combinada floculaccedilatildeoflotaccedilatildeo 95f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Quiacutemica) Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia Quiacutemica Universidade Federal do Rio Grande do Norte Natal-RN 2014 MARIANO J B Impactos Ambientais do Refino de Petroacuteleo 01 ed Rio de Janeiro Editora Interciecircncia v1 2005 230p MOTTA A R P BORGES C P KIPERSTOK A ESQUERRE K P ARAUJO P M BRANCO L da P N Tratamento de aacutegua produzida de petroacuteleo para remoccedilatildeo de oacuteleo por processos de separaccedilatildeo por membranas revisatildeo Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental v18 n1 p15-26 2013 NASCIMENTO A R ZIOLLI R L ARARUN JUacuteNIOR J T PIRES C S SILVA T B Avaliaccedilatildeo do desempenho analiacutetico do meacutetodo de determinaccedilatildeo de TPH (Total Petroleum Hydrocarbon) por detecccedilatildeo no infravermelho Ecleacutetica Quiacutemica v33 n1 p35-42 2008 OKUDA T BAES A U NISHIJIMA W OKADA M Improvement of extraction method of coagulation active components from Moringa oleifera seeds Water Research v33 n15 p3373-3378 1999 PRITCHARD M CRAVEN T MKANDAWIRE T EDMONDSON A S OrsquoNEILL J G A comparison between Moringa oleifera and chemical coagulants in the purification of drinking water ndash An alternative sustainable solution for developing countries Physics and Chemistry of the Earth v35 p798-805 2010 RICHTER C A AZEVEDO NETTO J Tratamento de aacutegua Tecnologia atualizada Edgard Bluumlcher Satildeo Paulo 1991 332p SANTOS T M PEREIRA D F SANTANA C R SILVA G F da Estudo do tratamento fiacutesico quiacutemico da aacutegua produzida utilizando Moringa oleifera Lam em comparaccedilatildeo ao sulfato de alumiacutenio Exacta v9 n3 p317-321 2011 SCOPES R K Techniques for Protein Purification in Techniques in the Life Sciences BS 102 Suplement ElsevierNorth Holland Amsterdam 1987 p1-46 SERQUIZ R P Inibidor de serinoproteinase obtido de sementes de Juquiri (Mimosa regnelli Benth) com atividade anti-inflamatoacuteria anticoagulante e adjuvante da heparina 92f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Bioquiacutemica) Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Bioquiacutemica Universidade Federal do Rio Grande do Norte Natal-RN 2017 SILVA S S CHIAVONE-FILHO O BARROS NETO E L FOLETTO E L Oil removal from produced water by conjugation of flotation and photo-Fenton processes Journal of Environmental Management v147 p257ndash263 2015 SPINELLI V A SENS M L FAacuteVERE V T de Quitosana polieletroacutelito natural para o tratamento de aacutegua potaacutevel In Congresso Brasileiro de Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental 21 2001 Joatildeo Pessoa AnaisJoatildeo Pessoa 2001 STEWART M ARNOLD K Produced water treatment field manual Part-1 Produced Water Treating Systems p1-134 2011 244p TESSELE F ROSA J J RUBIO J Os avanccedilos da flotaccedilatildeo no tratamento de aacuteguas esgotos e efluentes ndash parte I fundamentos e mecanismos Saneamento Ambiental n102 p30-36 2004 WILKS INTERPRISE INC InfraCalreg TOGTPH Analyser Model HATR-T2 and CH Userrsquos Guide Rev 46 2013 YANG R LI H HUANG M YANG H LI A A review on chitosan-based flocculants and their applications in water treatment Water Research n95 p59-89 2016 YOUNKER J M WALSH M E Bench-scale investigation of an integrated adsorptionndashcoagulationndashdissolved air flotation process for produced water treatment Journal of Environmental Chemical Engineering n2 p692ndash697 2014

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Seccedilatildeo Engenharia Civil

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Capiacutetulo 3

REGULARIZACcedilAtildeO FUNDIAacuteRIA DE INTERESSE SOCIAL A ETAPA DE REGISTRO DE IMOacuteVEIS NO MUNICIacutePIO DE SAtildeO MIGUELRN

Joseacute Henrique Maciel de Queiroz1

Daniela de Freitas Lima2 Almir Mariano de Sousa Junior3

1Engenheiro Civil henriquejhmqhotmailcom

2Engenheira Civil Mestre em Planejamento e Dinacircmicas Territoriais no Semiaacuterido danielafreitas12hotmailcom

3Professor da Universidade Federal Rural do Semi-Aacuterido e do PLANDITES-UERN Doutor em Ciecircncia e Engenharia de Petroacuteleo almirmarianoufersaedubr

Introduccedilatildeo

A irregularidade fundiaacuteria afeta em maior escala a populaccedilatildeo menos escolarizada e mais vulneraacutevel social e economicamente e este fato acarreta prejuiacutezos tanto aos ocupantes do territoacuterio como a administraccedilatildeo puacuteblica por natildeo possuir informaccedilotildees precisas sobre estas aacutereas Conforme aponta Fernandes (2011) a maioria que ocupa nuacutecleos urbanos informais satildeo de fato pobres e a maior parte dos indicadores socioeconocircmicos satildeo precaacuterios ndash alfabetizaccedilatildeo educaccedilatildeo sauacutede mortalidade renda e emprego

A falta de alternativas habitacionais seja via mercado privado seja via poliacuteticas puacuteblicas sociais eacute evidentemente o motor que faz o pano de fundo dessa dinacircmica de ocupaccedilatildeo ilegal e predatoacuteria de terra urbana (MARICATO 2003)

No ano de 2014 surge o Programa Acesso agrave Terra Urbanizada uma iniciativa proveniente da Universidade Federal Rural do Semi-Aacuterido (UFERSA) em parceria com o Ministeacuterio das Cidades com o intuito de promover a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria urbana de interesse social atuando em diversas municipalidades do Nordeste garantindo legalmente a propriedade aos indiviacuteduos que ateacute entatildeo ocupavam aacutereas predominantemente irregulares (LIMA et al 2017)

A Lei 134652017 cita em seu Cap I art 9 que a Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria Urbana (REURB) engloba medidas juriacutedicas urbaniacutesticas ambientais e sociais destinadas agrave incorporaccedilatildeo dos nuacutecleos urbanos informais ao ordenamento territorial urbano e agrave titulaccedilatildeo de seus ocupantes

Conforme a Lei ndeg 134652017 Cap I art 13 a REURB compreende duas modalidades REURB de Interesse Social (REURB-S) que eacute aplicaacutevel aos nuacutecleos urbanos informais ocupados predominantemente por populaccedilatildeo de baixa renda assim declarados em ato do Poder Executivo municipal e REURB de Interesse Especiacutefico (REURB-E) aplicaacutevel aos nuacutecleos urbanos informais ocupados por populaccedilatildeo natildeo qualificada na hipoacutetese de que trata disposto anteriormente

Dentre as etapas necessaacuterias para a efetivaccedilatildeo da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria o registro de imoacuteveis eacute a que se oficializa por meio de documentaccedilatildeo apropriada do direito propriedade dos imoacuteveis aos seus devidos proprietaacuterios e por isto se constitui uma das etapas mais importantes de todo o processo de regularizaccedilatildeo fundiaacuteria Deve ser feito junto ao cartoacuterio responsaacutevel e aleacutem disso eacute precedido de etapas preliminares investigativas quanto ao histoacuterico de movimentaccedilatildeo da propriedade dos lotes a serem contemplados

Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria e Espaccedilo Urbano

As cidades de modo geral satildeo desafiadas pela irregularidade fundiaacuteria urbana que pode ser tida como aspecto decorrente do processo constitutivo das cidades especificamente notado por meio do crescimento acelerado e desordenado ocasionado pelo ecircxodo rural acentuado no Brasil mais expressivamente a partir da deacutecada de 60 causando instabilidade para as famiacutelias localizadas em aacutereas sem a devida legalizaccedilatildeo e aguccedilando as disparidades entre os de baixo e os de alto poderio Para Hereda (2009) na obra Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria Urbana no Brasil ndash Ministeacuterio das Cidades quando tema eacute propriedade da terra e regularizaccedilatildeo fundiaacuteria o paradoxo legalidade e ilegalidade remonta agrave formaccedilatildeo do Estado e do territoacuterio brasileiro Neste sentido existe uma disparidade social e econocircmica que enfatiza as desigualdades entre ricos e pobres nas cidades brasileiras

O intenso processo migratoacuterio campo-cidade que configura uma reversatildeo demograacutefica do Brasil

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de 10 da populaccedilatildeo urbana no final do seacuteculo XIX para aproximadamente 80 no final do seacuteculo XX mostra que grande massa se instalou nas cidades de forma autocircnoma Nessas condiccedilotildees podemos dizer que a ocupaccedilatildeo ilegal de terras brasileiras eacute parte intriacutenseca desse processo (MARICATO 2003)

Eacute importante destacar que a irregularidade apesar de apresentar impactos e nuacutemeros mais expressivos para a populaccedilatildeo com padrotildees de renda mais baixos tambeacutem estaacute presente em ambientes ocupados pelo grupo social de renda meacutedia alta Mas de acordo com Dias et al (2014) o que diferencia as aacutereas irregulares com e sem valorizaccedilatildeo econocircmica satildeo interesses de cada grupo Enquanto os grupos sociais mais vulneraacuteveis ocupam essas localidades por poder aquisitivo limitado as aacutereas centrais estatildeo neste quadro por interesses especulativos Aleacutem disso o acesso agrave regularizaccedilatildeo posterior agrave ocupaccedilatildeo eacute facilitado aos ambientes com alto valor monetaacuterio em detrimento daqueles sem valorizaccedilatildeo uma vez que haacute a influecircncia poliacutetica cartoraacuteria e judiciaacuteria pelos seus proprietaacuterios

Com recursos financeiros escassos a populaccedilatildeo de baixa renda tem como opccedilatildeo ocupar aacutereas perifeacutericas das cidades muitas vezes desprovidas de condiccedilotildees de salubridade eficientes o que configura o espaccedilo ser dividido em locais organizados e locais subordinados A falta de alternativas habitacionais seja via mercado privado seja via poliacuteticas puacuteblicas sociais eacute evidentemente o motor que faz o pano de fundo dessa dinacircmica de ocupaccedilatildeo ilegal e predatoacuteria de terra urbana (MARICATO 2003)

A acessibilidade a aacutereas irregulares torna-se viaacutevel para aqueles que natildeo podem adquirir aacutereas valorizadas pela infraestrutura existente e dessa forma o problema fundiaacuterio se agrava e se expande para outras vertentes social urbaniacutestica econocircmica juriacutedica O Ministeacuterio das Cidades (2013) aponta que a dimensatildeo juriacutedica se refere agrave irregularidade dominial na qual ocorre a inexistecircncia de tiacutetulo que assegure a posse a urbaniacutestica e a ambiental estatildeo associadas aos assentamentos sem licenciamento em desacordo com a legislaccedilatildeo urbana e ambiental e a social estaacute voltada para o direito agrave cidade especialmente nas ocupaccedilotildees de baixa renda

Portanto eacute visiacutevel que a irregularidade eacute fator presente nas cidades brasileiras aspecto que agrava as disparidades socioespaciais e contribui para a continuidade de ambientes precaacuterios sendo indispensaacutevel a busca coletiva da reestruturaccedilatildeo dos espaccedilos urbanos tendo como agente colaborativo as praacuteticas de regularizaccedilatildeo fundiaacuteria urbana de modo especial a de interesse social que atingiraacute as camadas populares garantindo o acesso legal agrave cidade pois como aponta Fernandes (2011) a informalidade das habitaccedilotildees gera custos muito altos para os residentes e governos locais Para os moradores cita-se a inseguranccedila da posse a falta de serviccedilos puacuteblicos a discriminaccedilatildeo por terceiros perigos ambientais e para a sauacutede e desigualdade de direitos civis Para os governos estatildeo a realizaccedilatildeo de programas de melhoria quando realizados e custos indiretos decorrentes da informalidade como problemas da sauacutede puacuteblica violecircncia e outros de cunho social

Portanto este trabalho tem foco na regularizaccedilatildeo fundiaacuteria de interesse social com a finalidade de discorrer sobre a etapa de registro dos imoacuteveis no municiacutepio de Satildeo MiguelRN desenvolvida pelo Programa Acesso agrave Terra Urbanizada com a colaboraccedilatildeo do Cartoacuterio de Registro de Imoacuteveis local

Material e Meacutetodos

Para a realizaccedilatildeo deste trabalho realizou-se pesquisa qualitativa da etapa de registro de imoacuteveis necessaacuteria para a efetivaccedilatildeo da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria de interesse social no municiacutepio de Satildeo MiguelRN no Rio Grande do Norte abordando as atividades desenvolvidas para sua concretizaccedilatildeo por meio do Proacuteprio Programa Acesso agrave Terra Urbanizada

A aacuterea de estudo deste trabalho contempla o municiacutepio de Satildeo Miguel localizado no Estado do Rio Grande do Norte na regiatildeo Nordeste do Brasil O municiacutepio situa-se na regiatildeo Alto Oeste do estado na mesorregiatildeo do Oeste Potiguar a uma distacircncia de aproximadamente 430 Km de Natal a capital do estado com aacuterea de 166 kmsup2 e populaccedilatildeo de 22157 habitantes segundo o censo realizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica (IBGE) no ano de 2010

Em Satildeo Miguel dois bairros foram submetidos ao processo de regularizaccedilatildeo fundiaacuteria de interesse social Tocircta Barbosa e o Nossa Senhora de Guadalupe Ambos foram regularizados utilizando o instrumento juriacutedico de legitimaccedilatildeo fundiaacuteria que confere tiacutetulo de propriedade aos beneficiaacuterios conforme estabelecido na Lei 13465 de 11 de julho de 2017 As imagens aeacutereas dos dois bairros satildeo apresentadas nas Figuras 1 e 2

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Figura 1 Imagem aeacuterea do Bairro Tocircta Barbosa

Fonte Adaptado de Google Earth (2017)

Figura 2 Imagem aeacuterea do Bairro Nossa Senhora de Guadalupe

Fonte Adaptado de Google Earth (2017)

Esses nuacutecleos urbanos encontraram-se em zonas especiais de interesse social (ZEIS) segundo a Lei municipal ndeg 0092016 ou seja zonas em que a populaccedilatildeo eacute predominantemente de baixa renda a ocupaccedilatildeo eacute predominantemente residencial a situaccedilatildeo fundiaacuteria eacute desfavoraacutevel ao ocupante dentre outros aspectos que justificaram a realizaccedilatildeo da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria de interesse social

Puderam ser registrados os imoacuteveis inseridos nos nuacutecleos urbanos Tocircta Barbosa e Nossa Senhora de Guadalupe que atenderam aos criteacuterios necessaacuterios para a efetivaccedilatildeo da legitimaccedilatildeo fundiaacuteria dispostos no art 23 sect 1ordm da Lei 134652017

Aacuterea foi ocupada ateacute 22 de dezembro de 2016 O beneficiaacuterio natildeo era proprietaacuterio foreiro ou concessionaacuterio de nenhum outro imoacutevel aleacutem

daquele que deseja regularizar O beneficiaacuterio natildeo foi contemplado com legitimaccedilatildeo de posse ou fundiaacuteria de imoacutevel urbano com

a mesma finalidade ainda que situado em nuacutecleo urbano distinto Em caso de imoacutevel urbano com finalidade natildeo residencial tenha sido reconhecido pelo poder

puacuteblico o interesse puacuteblico de sua ocupaccedilatildeo Aleacutem dos outros

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Os lotes contidos na aacuterea a ser regularizada deveriam estar previamente delimitados e georreferenciados

A gleba a ser regularizada natildeo deveria estar compreendida em aacutereas que ofereccedilam risco aos seus ocupantes Para a elaboraccedilatildeo deste trabalho foram acompanhadas as atividades necessaacuterias para o registro

de imoacuteveis dos nuacutecleos urbanos Tocircta Barbosa e o Nossa Senhora de Guadalupe conferecircncia do histoacuterico de imoacuteveis jaacute matriculados desmembramento de lotes abertura de matriacuteculas e emissatildeo de certidotildees

Resultados e Discussatildeo

Devido a necessidade da certificaccedilatildeo de que os lotes atendiam aos criteacuterios legais para realizaccedilatildeo da legitimaccedilatildeo fundiaacuteria de iniacutecio foi realizada consulta nos registros de imoacuteveis anteriores do cartoacuterio da existecircncia de alguma matriacutecula referente aos lotes a serem regularizados e foram analisadas as alteraccedilotildees ou movimentaccedilotildees nelas ocorridas no decorrer dos anos

Esse procedimento objetivou identificar as titularidades atualizadas dos lotes e propriedades pertencentes ao Estado e a Uniatildeo o que eacute determinante para a apropriada aplicaccedilatildeo da ferramenta de regularizaccedilatildeo adotada Eacute de grande importacircncia tambeacutem a consulta de legislaccedilotildees municipais estaduais e federais pelo mesmo motivo

Constatada a aptidatildeo dos beneficiaacuterios preacute-selecionados procedeu-se com a elaboraccedilatildeo da documentaccedilatildeo coletiva e individual necessaacuteria sendo estas especificamente o desmembramento dos lotes e a abertura das matriacuteculas Seguiu-se com a emissatildeo das certidotildees de matriacutecula que foram entregues aos beneficiaacuterios do Programa na etapa de titulaccedilatildeo

Os desmembramentos dos lotes foram realizados atraveacutes de averbaccedilotildees nas suas matriacuteculas existentes e de forma simplificada removeram-se partes da aacuterea presente nestas matriacuteculas para que pudessem ser emitidas novas matriacuteculas com a correspondente parcela de terra As novas matriacuteculas contecircm informaccedilotildees essenciais dos lotes (qualificaccedilatildeo do imoacutevel seu atual proprietaacuterio e o seu registro anterior)

Logo cada lote urbano existente nos nuacutecleos urbanos em regularizaccedilatildeo foi desmembrado da aacuterea total trabalhada Consequentemente prosseguiu-se com a abertura da nova matriacutecula de cada um destes imoacuteveis sempre que possiacutevel em nome da mulher ali residente conforme recomenda a legislaccedilatildeo vigente Em caso de inexistecircncia de beneficiaacuterio a matriacutecula foi aberta em nome do municiacutepio de modo a facilitar o processo de regularizaccedilatildeo para os ocupantes dos lotes quando estes solicitarem a transferecircncia de propriedade para seus nomes uma vez que este procedimento reduz custos de formulaccedilatildeo de toda documentaccedilatildeo e atividades teacutecnicas necessaacuterias

Jaacute a emissatildeo das certidotildees de matriacutecula dos respectivos beneficiaacuterios ficou como uacuteltima atribuiccedilatildeo do cartoacuterio de registro de imoacuteveis Estas foram entregues agraves famiacutelias como comprovaccedilatildeo de propriedade de seus imoacuteveis e podem ser utilizadas nas mais diversas situaccedilotildees legais possiacuteveis

Pela equipe do Programa Acesso agrave Terra Urbanizada foi preparada toda a estrutura digitaccedilatildeo e formataccedilatildeo dos documentos com a supervisatildeo da tabeliatilde responsaacutevel que apoacutes esta atividade os revisou e assinou o que contribuiu para a celeridade do processo e para a aquisiccedilatildeo de conhecimento pelos bolsistas deste Programa Segundo a tabeliatilde ainda satildeo necessaacuterias atividades rotineiras do cartoacuterio como registro das atividades em protocolo

Apoacutes a realizaccedilatildeo destas atividades as certidotildees de matriacutecula confeccionadas foram entregues agraves famiacutelias pelo Programa Acesso agrave Terra Urbanizada juntamente com a Prefeitura Municipal configurando a uacuteltima etapa da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria denominada titulaccedilatildeo

Ao realizar o registro de imoacuteveis no municiacutepio de Satildeo MiguelRN observamos algumas dificuldades particulares das quais abordamos aqui como por exemplo a baixa capacidade do cartoacuterio local em atender uma demanda de registros elevada da forma em que foi requerida aleacutem da presenccedila de uma rodovia estadual em uma das glebas a serem regularizadas

O registro dos imoacuteveis dos bairros Tocircta Barbosa e Nossa Senhora de Guadalupe foi concluiacutedo no mecircs de janeiro de 2018 A entrega dos tiacutetulos aos seus beneficiaacuterios foi realizada em uma cerimocircnia puacuteblica em abril de 2018

No bairro Tocircta Barbosa foram contempladas 41 famiacutelias sendo a aacuterea de interesse composta por 135 lotes Jaacute no bairro Nossa Senhora de Guadalupe que possui 152 lotes inseridos no poliacutegono trabalhado foram contempladas 53 famiacutelias como observa-se na Tabela 1

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Tabela 1 Quantidade de lotes e beneficiaacuterios por bairro Nuacutecleo Urbano Ndeg de lotes Ndeg de beneficiaacuterios

Tocircta Barbosa 135 41 Nossa Senhora de Guadalupe 152 53

Fonte Programa Acesso agrave Terra Urbanizada (2018) Muitos dos lotes presentes no nuacutecleo urbano Tocircta Barbosa natildeo foram beneficiados pelo

Programa por se constituiacuterem como terrenos vazios imoacuteveis alugados ou cedidos justificando assim a quantidade de beneficiaacuterios que representa aproximadamente 30 dos lotes do bairro

Lima (2018) expotildee que haacute o elevado percentual de lotes vazios no Tocircta Barbosa o que gera a indagaccedilatildeo de qual motivo eacute responsaacutevel por este cenaacuterio a doaccedilatildeo inadequada dessas aacutereas ou a ausecircncia de condiccedilotildees financeiras dos donataacuterios para a construccedilatildeo de uma moradia

Observa-se que houve ainda no Tocircta Barbosa casos em que os ocupantes se recusaram a participar do Programa possuiacuteam mais de um imoacutevel natildeo conseguiram apresentar documentaccedilatildeo comprovante do tempo de ocupaccedilatildeo do lote ou o imoacutevel se encontrou fechado em todas as tentativas de visitas dos bolsistas do programa mas estas situaccedilotildees foram menos incidentes

No Nossa Senhora de Guadalupe tambeacutem havia lotes vazios aleacutem de lotes alugados ou cedidos Os 53 beneficiaacuterios desta aacuterea representam portanto aproximadamente 35 do total de lotes demarcados Os demais casos que natildeo tiverem sido terrenos vazios imoacuteveis alugados ou cedidos foram famiacutelias que se recusaram a participar do Programa ou natildeo atenderam a outros requisitos de participaccedilatildeo

Para o nuacutecleo urbano Nossa Senhora de Guadalupe o registro dos imoacuteveis foi feito com atenccedilatildeo especial devido a existecircncia da rodovia estadual RN 177 cruzando a aacuterea de interesse sendo necessaacuterio fazer uma anaacutelise a respeito dos limites de faixa de domiacutenio da rodovia e a legalidade das construccedilotildees no entorno tendo em vista o que dispotildee a Lei 60241991 sobre a licenccedila preacutevia para edificaccedilotildees de imoacuteveis ou cercas agraves margens de rodovias estaduais e daacute outras providecircncias Esta lei rege que no Rio Grande do Norte a faixa de domiacutenio compreende a aacuterea de terra limitada pela distacircncia miacutenima de 20 metros para cada lado da rodovia a partir do eixo da pista de rolamento Descreve ainda que as edificaccedilotildees devem estar recuadas a 15 metros dos limites externos da faixa de domiacutenio ou seja para cumprirem com o disposto na lei as construccedilotildees localizadas agraves margens de rodovias do Estado do Rio Grande do Norte (RNrsquos) devem distar 35 metros do eixo da faixa de rolamento Esse recuo pode ter dimensatildeo reduzida no periacutemetro urbano desde que prevista em instrumento municipal e que se resguarde a seguranccedila do tracircnsito e do traacutefego Edificaccedilotildees anteriores agrave lei natildeo satildeo penalizadas por estarem instaladas em recuo inferior ao previsto em lei

Dessa forma ainda que os proprietaacuterios atendessem aos demais requisitos legais para a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria foi verificada a distacircncia ao eixo da RN 177 e o ano de construccedilatildeo das edificaccedilotildees e assim foi constado se os imoacuteveis haviam ou natildeo sido construiacutedos antes de entrar em vigor a lei que impede a construccedilatildeo de imoacuteveis na faixa de domiacutenio da rodovia

Apoacutes esta verificaccedilatildeo ocorreu a abertura das matriacuteculas dos imoacuteveis em nome de seus respectivos proprietaacuterios Neste bairro durante as buscas realizadas anteriores a elaboraccedilatildeo da documentaccedilatildeo natildeo foram encontrados registros de lotes do bairro ainda que alguns moradores tambeacutem possuiacutessem cartas de aforamento de suas propriedades com validade expirada

Ao todo foram abertas 290 matriacuteculas de imoacuteveis no cartoacuterio ao fim dos registros sendo 287 delas referentes aos lotes como um todo e mais uma ldquomatriacutecula matildeerdquo para a gleba do bairro Tocircta Barbosa e duas destas para o bairro Nossa Senhora de Guadalupe pois ele ficou dividido em dois setores (setor 1 e setor 2) permanecendo na matriacutecula previamente existente a aacuterea correspondente agrave RN-177

Observada a dificuldade de infraestrutura necessaacuteria para a emissatildeo de registro pelo cartoacuterio de registro de imoacuteveis em prazo preacute-determinado e dada a grande importacircncia da realizaccedilatildeo desta etapa o Programa disponibilizou sempre que necessaacuterio bolsistas para auxiliar a tabeliatilde na digitaccedilatildeo das matriacuteculas e certidotildees

Os dados pessoais utilizados nos registros foram todos repassados pelos beneficiaacuterios do Programa Acesso agrave Terra Urbanizada em etapa anterior da regularizaccedilatildeo fundiaacuteria o cadastramento social das famiacutelias Desta maneira compreende-se que os resultados do Programa somente puderam ser alcanccedilados com a colaboraccedilatildeo da populaccedilatildeo que participou das atividades de informaccedilatildeo capacitaccedilatildeo e disponibilizaccedilatildeo de informaccedilotildees de maneira efetiva dentre as quais podemos citar o atendimento para

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realizaccedilatildeo de entrevistas e entrega de documentos necessaacuterios durante o cadastramento socioeconocircmico indispensaacutevel para a etapa de registro no cartoacuterio

A concretizaccedilatildeo das accedilotildees do Programa Acesso agrave Terra Urbanizada no municiacutepio de Satildeo MiguelRN foi um marco para a administraccedilatildeo local e principalmente para a populaccedilatildeo envolvida pois estes tiveram os direitos de uso e ocupaccedilatildeo do espaccedilo urbano assegurados perante a lei aleacutem de terem a possibilidade de melhoramentos advindos da regularizaccedilatildeo que jaacute estatildeo sendo levantados como eacute o caso do Cartatildeo Reforma a que o municiacutepio estaacute pleiteando destinado a aacutereas de interesse social que possuem tiacutetulo de propriedade

Lima (2018) expressa que embora a titulaccedilatildeo dos nuacutecleos urbanos Tocircta Barbosa e Nossa Senhora de Guadalupe tenha ocorrido em abril de 2018 em julho deste mesmo ano foram estabelecidos a integraccedilatildeo dos nuacutecleos agrave cidade formal a extinccedilatildeo da inseguranccedila de desapropriaccedilotildees a possibilidade execuccedilatildeo de transferecircncia legal de imoacutevel e o acesso a melhoria infra estrutural destinada aos espaccedilos citadinos regulares

Portanto a etapa de registro se configura como crucial para a instauraccedilatildeo da Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria de Interesse Social tendo em vista que eacute ele quem oficializa a garantia de propriedade pois como rege o art 1227 do Coacutedigo Civil os direitos reais sobre imoacuteveis constituiacutedos ou transmitidos por atos entre vivos soacute se adquirem com o registro no cartoacuterio de registro de imoacuteveis dos referidos tiacutetulos isto eacute ldquosoacute eacute dono quem registrardquo

Com esta accedilatildeo desenvolvida no municiacutepio de Satildeo MiguelRN ao todo foram beneficiadas 94 famiacutelias agora inseridas em um contexto social muito mais justo jaacute que a partir do registro no cartoacuterio eacute assegurado o direito judicial sobre o territoacuterio

Ressalta-se tambeacutem do benefiacutecio aos bolsistas do Programa que aprenderam ao mesmo tempo em que promoveram o direito agrave cidade para as pessoas Na etapa de registro de imoacuteveis por exemplo foi possiacutevel para eles entender as consideraccedilotildees legais sobre o territoacuterio e as bases judiciais para a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria aleacutem de articular com os oacutergatildeos municipais responsaacuteveis e trabalhar em equipe a fim de um objetivo comum para assim atingi-lo com maior rapidez

Conclusatildeo

O Programa Acesso agrave Terra Urbanizada proporcionou vaacuterios benefiacutecios agrave populaccedilatildeo de baixa renda do municiacutepio de Satildeo Miguel atraveacutes de accedilotildees totalmente gratuitas

A etapa de registro dos imoacuteveis foi fundamental nesse conjunto de accedilotildees que culminaram na regularizaccedilatildeo fundiaacuteria dos bairros Tocircta Barbosa e Nossa Senhora de Guadalupe uma vez que oficializou juridicamente o direito de propriedade agravequeles que atenderam a todos os requisitos estabelecidos nos instrumentos legais

Destaca-se a parceria entre Universidade Prefeitura Municipal e Cartoacuterio de Registro de Imoacuteveis foi essencial para que todos os serviccedilos fossem realizados adequadamente com informaccedilotildees completas e no prazo possiacutevel

O produto desta parceria foi importante para a integraccedilatildeo das aacutereas objeto da regularizaccedilatildeo aos projetos de infraestrutura saneamento ambiental mobilidade habitaccedilatildeo e outros da prefeitura municipal de Satildeo Miguel contribuindo assim para a qualidade de vida da populaccedilatildeo Referecircncias BRASIL Lei nordm 10406 de 10 de janeiro de 2002 Institui o Coacutedigo Civil Disponiacutevel em lthttpwwwplanaltogovbrccivil_03leis2002l10406htmgt Acesso em 01 out 2017 BRASIL Lei 13465 de 11 de julho de 2017 Dispotildee sobre a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria rural e urbana Disponiacutevel em lthttpwwwplanaltogovbrccivil_03_ato2015-20182017LeiL13465htmgt Acesso em 10 out 2018 BRASIL Ministeacuterio das Cidades Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria Urbana no Brasil Brasiacutelia 2009 Disponiacutevel em lthttpwwwcapacidadesgovbrbibliotecadetalharid172tituloregularizacao--fundiaria-urbana--no-brasil-gt Acesso em 28 set 2018 BRASIL Ministeacuterio das Cidades Secretaria Nacional de Acessibilidade e Programas Urbanos e Secretaria Nacional de Habitaccedilatildeo Regularizaccedilatildeo Fundiaacuteria Urbana Como aplicar a Lei Federal 119772009 Brasiacutelia 2013 Disponiacutevel em lthttpwwwsjcspgovbrmedia621520regularizacao_fundiaria_cartilha_da_lei_federalpdfgt Acesso em 28 set 2018

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DIAS A L de N CARVALHO A W B FARIA T C de A SANTOS J M Anaacutelise comparativa dos processos de produccedilatildeo da irregularidade urbana nas aacutereas centrais e perifeacutericas o caso de Viccedilosa MG Oikos Revista Brasileira de Economia Domeacutestica v25 n1 p114-136 2014 FERNANDES E Regularizaccedilatildeo de Assentamentos Informais na Ameacuterica Latina Cambrige Lincoln Institute of Land Policy 2011 Disponiacutevel em lthttpswwwlincolninstedusitesdefaultfilespubfilesregularizacao-assentamentos-informais-full_1pdfgt Acesso em 20 jan 2019 IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica 2011 Satildeo Miguel Disponiacutevel em lthttpscidadesibgegovbrbrasilrnsao-miguelpanoramagt Acesso em 20 jan 2018 LIMA D de F SOUSA JUNIOR A M SILVA M M N GOMES W V Ordenamento territorial em foco Discutindo o programa acesso agrave terra urbanizada Revista Estudo amp Debate v24 n2 p249-267 2017 LIMA D de F Dinacircmica urbana e regularizaccedilatildeo fundiaacuteria um estudo acerca da cidade de Satildeo MiguelRN 166f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Planejamento e Dinacircmicas Territoriais no Semiaacuterido) Universidade do Estado do Rio Grande do Norte Pau dos Ferros 2018 MARICATO E Metroacutepole legislaccedilatildeo e desigualdade Estudos Avanccedilados v17 n48 p151-166 2003 MARICATO E Conhecer para resolver a cidade ilegal In CASTRIOTA L B (org) Urbanizaccedilatildeo Brasileira Redescobertas Belo Horizonte Editora Arte 2003 p78-96 RIO GRANDE DO NORTE Lei 6204 de 06 de dezembro de 1991 Dispotildee sobre a licenccedila preacutevia para edificaccedilotildees de imoacuteveis ou cercas agraves margens de rodovias estaduais e daacute outras providecircncias SAtildeO MIGUEL Lei ndeg 009 de 28 de abril de 2016 Dispotildee sobre a regularizaccedilatildeo fundiaacuteria urbana de interesse social no municiacutepio Satildeo MiguelRN e daacute outras providecircncias Disponiacutevel em lthttpswwwsaomiguelrngovbrlegislacaoleis-municipaisgt Acesso em 18 mar 2018

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Seccedilatildeo Geologia e Minas

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Capiacutetulo 4

VIABILIDADE TEacuteCNICA DA APLICACcedilAtildeO DO CASCALHO DE PERFURACcedilAtildeO DE PETROacuteLEO NA FABRICACcedilAtildeO DE CONCRETO BETUMINOSO USINADO A QUENTE

Rafaely Angeacutelica Fonseca Bandeira1

Antocircnio Souza Arauacutejo2 Almir Mariano Sousa Junior3

Francisco Odair Filgueira Junior4

1Doutoranda no Programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Ciecircncias e Engenharia de Petroacuteleo e Gaacutes Universidade Federal do Rio Grande do Norte rafaelyufersaedubr

2Prof Dr Universidade Federal do Rio Grande do Norte Instituto de Quiacutemica araujoufrngmailcom 3Prof Dr Universidade Federal Rural do Semi-Aacuterido almirmarianoufersaedubr

4Graduando na Universidade Potiguar odaiautomacaogmailcom

Introduccedilatildeo

Remonta de muitos anos a problemaacutetica ambiental que surge com a geraccedilatildeo de resiacuteduos soacutelidos do tipo classe I (Resiacuteduos perigosos) estes natildeo podem ser dispensados e depositados arbitrariamente no meio ambiente pois pode ocasionar prejuiacutezos severos a fauna flora solos e lenccediloacuteis freaacuteticos A induacutestria petroliacutefera causa impacto ambiental em todas as suas etapas que vai desde a prospecccedilatildeo ateacute a etapa de separaccedilatildeo de hidrocarbonetos nas unidades separadoras O cascalho de perfuraccedilatildeo de petroacuteleo aparece na etapa de perfuraccedilatildeo de poccedilos onde os contaminantes presentes dependem da formaccedilatildeo rochosa e do fluiacutedo de perfuraccedilatildeo utilizado para este fim (THOMAS 2001)

Apoacutes a separaccedilatildeo na superfiacutecie do fluiacutedo de perfuraccedilatildeo do cascalho o fluiacutedo seraacute retornado para o processo industrial e os cascalhos seratildeo acondicionados ateacute a destinaccedilatildeo final Segundo Moraes (2018) o cascalho representa os fragmentos de rocha deslocados pela broca e carreados para a superfiacutecie pelo fluido de perfuraccedilatildeo Satildeo tambeacutem denominados de amostra de calha Essas amostras de calha quando estatildeo lavadas e secas satildeo analisadas pelos geoacutelogos para a obtenccedilatildeo de informaccedilotildees sobre as formaccedilotildees perfuradas O termo cascalho eacute utilizado na induacutestria do petroacuteleo para qualquer sedimento retirado do poccedilo seja de granulometria fina ou grossa Estima-se que cerca de 10 a 15 do volume do fluido de perfuraccedilatildeo permanece aderido aos cascalhos apoacutes o processo de separaccedilatildeo Segundo Fialho (2012) a composiccedilatildeo quiacutemica dos cascalhos eacute muito variada e depende da composiccedilatildeo das formaccedilotildees rochosas perfuradas principalmente e da composiccedilatildeo quiacutemica do fluido de perfuraccedilatildeo onde entre outros estaratildeo SiO2 Al2O3 Fe2O3 BaO e CaO

Embasado na caracterizaccedilatildeo do disposto na norma NBR 10004 (2004) resiacuteduos soacutelidos satildeo resiacuteduos nos estados soacutelidos e semissoacutelidos que resultam de atividades da comunidade de origem urbana agriacutecola radioativa e outros (perigosos eou toacutexicos) Ficam incluiacutedos nesta definiccedilatildeo os lodos provenientes de sistemas de tratamento de aacutegua aqueles gerados em equipamentos e instalaccedilotildees de controle de poluiccedilatildeo bem como determinados liacutequidos cujas particularidades tornem inviaacutevel seu lanccedilamento na rede puacuteblica de esgoto ou corpos drsquoaacutegua ou exijam para isso soluccedilotildees teacutecnicas e economicamente inviaacuteveis em face agrave melhor tecnologia disponiacutevel podem ser classificados quanto aos riscos potenciais de contaminaccedilatildeo do meio ambiente em trecircs categorias Esta nova versatildeo classifica os resiacuteduos em trecircs classes distintas classe I (perigosos) classe II (natildeo-inertes) e classe III (inertes)

Para Bandeira et al (2017) o possiacutevel dano ambiental decorrente da atividade petroliacutefera eacute de inteira responsabilidade da empresa geradora conforme se pode verificar na legislaccedilatildeo vigente onde preconiza que a responsabilidade civil e penal pelo impacto ambiental ocasionado e pela seguranccedila e sauacutede dos trabalhadores eacute da empresa Na mediada que os produtos quiacutemicos satildeo manuseados de forma adequada respeitando as leis e normas vigentes no paiacutes o impacto ambiental diminuiraacute consideravelmente

O Concreto Betuminoso Usinado a Quente (CBUQ) eacute largamente utilizado em confecccedilatildeo de rodovias este tem por definiccedilatildeo produtos preacute-misturados a quente de graduaccedilatildeo densa em que satildeo feitas rigorosas exigecircncias no que se diz respeito a equipamentos de construccedilatildeo e iacutendices tecnoloacutegicos tais como granulometria teor de betume estabilidade vazios e etc Estes podem ser usados como base de pavimentos e revestimentos onde para revestimentos tem que atender a faixa granulomeacutetrica adequada (DNIT 2006)

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Segundo a NBR 12948 (NBR 1993) o material para preparo do CBUQ eacute constituiacutedo de agregado grauacutedo agregado miuacutedo e material de enchimento onde o agregado grauacutedo deve ser constituiacutedo de fragmentos de rocha britada escoacuteria britada pedregulho ou cascalho britados ou natildeo como tambeacutem de fragmentos duraacuteveis livres de torrotildees de argila e substacircncias nocivas jaacute o agregado miuacutedo eacute constituiacutedo de areia poacute-de-pedra ou mistura de ambos Os agregados devem ser resistentes livres de torrotildees de argila e de substacircncias nocivas E o material de enchimento deve ser constituiacutedo de materiais minerais finamente divididos tais como cimento Portland cal extinta poacutes calcaacutereos etc O material deve estar seco e isento de grumos No agregado miuacutedo deve haver um equivalente de areia superior a 55

Em estudos sobre as principais aplicaccedilotildees de subprodutos residuais de induacutestrias diversas na fabricaccedilatildeo do asfalto de mistura a quente entre os resiacuteduos aplicados experimentalmente ou rotineiramente elencaram-se os resiacuteduos industriais oriundos da celulose ligninas de madeira cinzas os resiacuteduos municipais e domeacutesticos tais como o resiacuteduo do incinerador lama de esgoto borracha de sucata resiacuteduos de vidros telhas e ainda os resiacuteduos de mineraccedilatildeo tais como o refugo da mina de carvatildeo Subprodutos de processos industriais como alto-forno escoacuterias escoacuterias de accedilo e enxofre satildeo considerados materiais residuais (KANDHAL 1993)

Assim o presente trabalho objetiva analisar a viabilidade teacutecnica da aplicabilidade do cascalho de perfuraccedilatildeo ou cinza do cascalho de perfuraccedilatildeo na mistura quiacutemica do CBUQ em substituiccedilatildeo parcial ao agregado miuacutedo areia utilizada na fabricaccedilatildeo Material e Meacutetodos

O cascalho da perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo e a cinza de cascalho utilizado neste trabalho foi extraiacutedo da bacia Potiguar localizada no Estado do Rio Grande do Norte na regiatildeo Nordeste do Brasil O material foi fornecido por uma Empresa Estatal que trabalhou com perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo

Foi realizada anaacutelise fiacutesica do cascalho e os ensaios de resistecircncia agrave compressatildeo e agrave traccedilatildeo diametral foram realizados nos laboratoacuterios da Universidade Potiguar da Universidade Federal Rural do Semi-Aacuterido e nos laboratoacuterios de uma empresa privada Caracterizaccedilatildeo do solo

Junto ao material foi disponibilizada a caracterizaccedilatildeo do resiacuteduo que foi realizada conforme norma da US EPA 6010 US EPA 7470A US EPA 7471B e segundo a norma da US EPA 8015C onde os valores identificados subsidiou a classificaccedilatildeo do resiacuteduo e foi enquadrado segundo a NBR 10004 (2004)

Foi realizada a caracterizaccedilatildeo dos materiais a serem utilizados no traccedilo do CBUQ agregado miuacutedo agregado grauacutedo material de enchimento material de adesividade Apoacutes foi adotada a dosagem do traccedilo a ser empregado e realizada a determinaccedilatildeo de paracircmetros conforme faixa de rolamento C considerando a necessidade do atendimento de paracircmetros teacutecnicos previstos em normas especiacuteficas e por uacuteltimo foram realizados ensaios laboratoriais verificando as caracteriacutesticas funcionais e mecacircnicas das misturas

Foram analisados e caracterizados a cinza e o cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo definindo a viabilidade teacutecnica onde se utilizou o cascalho em todas as etapas oriundo do rejeito petroliacutefero em fase bruta sem ter sofrido processamento de descontaminaccedilatildeo

No traccedilo proposto do CBUQ foram utilizados a Brita graniacutetica de 19mm como agregado grauacutedo Cascalho de brita calcaacuteria como material de enchimento Cimento asfaacuteltico de petroacuteleo 50 areia meacutedia quartzosa como agregado miuacutedo misturada a cascalho de perfuraccedilatildeo e a cinza de cascalho de perfuraccedilatildeo Conforme a norma da ABNT a respeito do CBUQ NBR 12948 (1993) foram realizadas as anaacutelises laboratoriais nos materiais utilizados para confecccedilatildeo do CBUQ Agregado grauacutedo denominado ensaio de abrasatildeo Los Angeles realizado de acordo com a NBR NM 51 (2001) O Iacutendice de forma foi realizado conforme a NBR 7809 (2006) Durabilidade de acordo com ASTM C-88 (2013) Adesividade conforme a NBR 12583 (2017) Agregado miuacutedo equivalente de areia de acordo com a NBR 12052 (1992) Adesividade conforme a NBR 12584 (2017) Material de enchimento pela anaacutelise granulomeacutetrica de acordo com a NBR 7181 (2016) Material betuminoso denominado Cimento asfaacuteltico de petroacuteleo conforme o Regulamento Teacutecnico ASTM D-3381(2013) Mistura betuminosa realizado pela granulometria de acordo com a NBR 7181 (2016) Dosagem Marshall conforme a metodologia do DNER-ME 043 (1995)

Ao aferir a qualidade dos materiais utilizados na mistura fez-se necessaacuterio a realizaccedilatildeo dos ensaios nas quantidades miacutenimas estabelecidas pelas normas de cada componente As quantidades em

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massa de amostras coletadas para a realizaccedilatildeo de ensaios respeitaram os pesos do material betuminoso em 10 kg agregados grauacutedos em 100 kg agregados miuacutedos em 80 kg material de enchimento em 50 kg

O traccedilo adotado para formulaccedilatildeo do estudo do CBUQ foi cedido pela empresa privada parceira usualmente utilizado na formulaccedilatildeo do concreto betuminoso utilizado na faixa C faixa de rolamento superficial onde os valores de cada material estatildeo descritos na Tabela 1 Tabela 1 Resumo quantitativo para ensaios de laboratoacuterio

Origem dos agregados Material agregados na

mistura em peso

RN brita Brita 34 2000 1900 RN brita Cascalho 12 2300 2185

Bacia Potiguar Cascalho de

perfuraccedilatildeo de poccedilos 340 323

Rio Jaguaribe Areia de rio 3060 29077 RN brita Poacute de pedra 2200 2090

Mineraccedilatildeo Ouro Branco Filler 100 095 Petrobraacutes CE Cap 50 - 70 Definido em estudo

10000 10000 Anaacutelise Granulomeacutetrica

A quantidade de cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos utilizado no traccedilo com concentraccedilatildeo oacutetima substituindo a areia de rio na mistura foi de 34 de concentraccedilatildeo Os ensaios iniciais realizados foram anaacutelises granulomeacutetricas definindo a quantidade de cascalho implementado no traccedilo Caacutelculo do moacutedulo de finura

Para a anaacutelise e caracterizaccedilatildeo do cascalho foram calculados os moacutedulos de finura da areia cinza e cascalho de perfuraccedilatildeo de petroacuteleo com o objetivo de desenvolver a curva de graduaccedilatildeo do solo e realizar o enquadramento do agregado quanto a sua granulometria conforme a Tabela 2 Tabela 2 Classificaccedilatildeo do agregado miuacutedo quanto a granulometria

Moacutedulo de Finura Areia grossa MFgt39 Areia meacutedia 24ltMFlt39

Areia fina MFlt24

Fonte Fusco (2008) Anaacutelise Qualitativa do solo

Atendendo o preconizado no manual DNIT (2010) foi realizado o teste visual do agregado miuacutedo onde observou-se o tamanho forma cor e constituiccedilatildeo mineraloacutegica do solo visando distinguir o solo grosso do fino Realizou-se o teste do tato que consistiu em apertar e friccionar entre os dedos a amostra do solo

Os agregados miuacutedos passaram pelo teste do corte com uma lacircmina fina e observou-se a superfiacutecie do corte onde se verificou a superfiacutecie de corte polida

O teste de dilatacircncia foi realizado utilizando a palma da matildeo e uma pasta de solo uacutemida A dilatacircncia foi identificada pelo aparecimento da aacutegua na superfiacutecie da pasta e posterior desaparecimento ao se amassar a amostra entre os dedos Apoacutes testou-se a resistecircncia seca desagregando o solo pressionando com os dedos uma amostra seca do solo Ensaio do Equivalente de Areia

Realizou-se o ensaio de equivalente de areia na mistura do traccedilo na proporccedilatildeo de 10 de cascalho de perfuraccedilatildeo e 90 de areia referente ao total de 34 da mistura mais 1 de filler 20 de brita de 19mm 23 de brita de 125mm e 22 de poacute de pedra

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Ensaio de abrasatildeo Los Angeles conforme NBR NM 51 (2000) O desgaste por abrasatildeo do agregado grauacutedo realizou-se no ensaio de abrasatildeo Los Angeles onde

verificou-se a perda de massa do agregado grauacutedo e verificou-se a aceitabilidade deste a partir deste iacutendice O ensaio foi realizado na brita de 19mm e na brita de 12 mm Ensaio de Adesividade do agregado miuacutedo

O Ensaio de adesividade do agregado miuacutedo foi realizado conforme a norma do DNER ME 079 (1994) realizado na mistura da areia com cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo Ensaio de avaliaccedilatildeo de durabilidade do agregado

O Ensaio de avaliaccedilatildeo de durabilidade do agregado pelo emprego de soluccedilotildees de sulfato de soacutedio ou de magneacutesio foi realizado obedecendo a norma do DNER ME 089 (1994) Ensaio de Marshall realizado conforme DNER-ME 043 (1995)

Realizou-se o teste Marshal na mistura asfaacuteltica de CBUQ substituindo o agregado miuacutedo areia por 10 de cascalho de perfuraccedilatildeo considerando diferentes concentraccedilotildees de material betuminoso CAP 5070 onde foram realizados testes considerando as seguintes concentraccedilotildees de cimento asfaacuteltico de 40 45 50 55 60 de CAP por peso de mistura

O Ensaio de Marshall foi realizado conforme DNER-ME 043 (1995) na preparaccedilatildeo do corpo-de-prova atingindo as temperaturas de mistura e de compactaccedilatildeo O ligante foi aquecido para ser misturado com os agregados Preparou-se trecircs corpos-de-prova de cada dosagem de mistura betuminosa Os agregados foram secos ateacute obterem uma massa constante em estufa de 105 a 110ordmC apoacutes modelaram-se e prensaram-se os corpos de prova para obtenccedilatildeo da fluecircncia e da estabilidade Marshall Resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral

O ensaio de resistecircncia agrave traccedilatildeo por compressatildeo diametral foi realizado atendendo a norma DNIT- ME 136 (2010) Foram aferidas as resistecircncias apenas nos corpos-de-prova com teor de 50 do teor de CAP

Foram realizados ensaios no agregado miuacutedo no agregado grauacutedo no filler no ligante na composiccedilatildeo da mistura conforme paracircmetros estabelecidos na legislaccedilatildeo e nas normas teacutecnicas vigentes Resultados e Discussatildeo Caracterizaccedilatildeo do solo

Entre os componentes existentes na composiccedilatildeo do cascalho de perfuraccedilatildeo que podem afetar no desempenho do concreto asfaacuteltico satildeo identificados o boro caacutedmio caacutelcio chumbo zinco cobre magneacutesio ferro niacutequel potaacutessio zircocircnio soacutedio manganecircs foacutesforo liacutetio cromo baacuterio alumiacutenio salinidade

Nas cinzas da perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo material derivado do cascalho de perfuraccedilatildeo identifica-se na composiccedilatildeo zircocircnio alumiacutenio baacuterio boro caacutedmio caacutelcio chumbo cobre cromo ferro foacutesforo liacutetio magneacutesio manganecircs zinco potaacutessio soacutedio e salinidade

Na mistura do cascalho de perfuraccedilatildeo com a areia nas concentraccedilotildees de 10 e 90 respectivamente observa-se a presenccedila de niacutequel cromo cobre zircocircnio zinco caacutedmio boro soacutedio potaacutessio foacutesforo liacutetio magneacutesio manganecircs mercuacuterio ferro chumbo caacutelcio baacuterio Salinidade em concentraccedilotildees mais baixas que na amostra de cascalho puro

Este resiacuteduo cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos eacute classificado como resiacuteduo classe I por dispor em sua composiccedilatildeo de alguns contaminantes que inviabilizavam a aplicaccedilatildeo direta ao meio ambiente parametrizando os valores encontrados com os valores aceitaacuteveis preconizados em legislaccedilatildeo do oacutergatildeo ambiental brasileiro Anaacutelise Granulomeacutetrica

A Figura 1 apresenta a anaacutelise granulomeacutetrica do cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos sem misturas em areia a 100 sem misturas na cinza do cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos sem mistura e em misturas entre o cascalho e a areia e das cinzas do cascalho com cascalho e areia

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Figura 1 Anaacutelise granulomeacutetrica do agregado miuacutedo

Os percentuais de 50 de cascalho e 50 de areia atendem o preconizado na norma NBR 12948

(1993) nas peneiras de 19 125 e 95mm natildeo atendendo nas peneiras 48 20mm 042 015 e 0075mm demonstrando inapropriaccedilatildeo teacutecnica do uso deste material para fabricaccedilatildeo do CBUQ na faixa de rolamento C O cascalho de perfuraccedilatildeo analisado em concentraccedilatildeo de 100 natildeo demonstra propriedades teacutecnicas para aplicaccedilatildeo direta na fabricaccedilatildeo de CBUQ pois natildeo obteacutem percentual passante apropriado nas peneiras de 20 042 015 e 0075mm

A cinza do cascalho de perfuraccedilatildeo na concentraccedilatildeo de 100 natildeo proporciona viabilidade de uso de forma direta na fabricaccedilatildeo de CBUQ pois natildeo apresenta granulometria adequada nas peneiras de 20 042 e 0075mm A mistura de 30 de cascalho 20 de cinza e 50 de areia apresenta natildeo conformidade na granulometria ensaiada nas peneiras de 48 e 0075mm A mistura de 30 de cascalho e 70 de areia natildeo atende os paracircmetros estabelecidos para a peneira de 48mm Partindo deste princiacutepio se realizou novos ensaios com mistura de 10 de cascalho e 90 de areia inferior ao analisado anteriormente

Lucena et al (2007) em estudos sobre a composiccedilatildeo do cascalho de perfuraccedilatildeo de petroacuteleo realizaram a caracterizaccedilatildeo teacutermica deste resiacuteduo de perfuraccedilatildeo Para a anaacutelise realizaram a caracterizaccedilatildeo teacutermica do resiacuteduo oleoso originaacuterio da perfuraccedilatildeo de poccedilo de petroacuteleo (poccedilo 1-POTI-4-RN localizado em Governador DIX-Sept Rosado - RN - Brasil) Foram realizadas anaacutelise termogravimeacutetrica (TG) anaacutelise teacutermica diferencial (ATD) e difraccedilatildeo de raios-X (DRX) Os principais elementos encontrados - calcita caulinita e quartzo caulinita magnesita e mica verificando viabilidade de inserir este material na mistura asfaacuteltica Os autores sugeriram a substituiccedilatildeo dos materiais tradicionais - agregado miuacutedo (areia) eou filler (cal caulim ou cimento) A incorporaccedilatildeo do resiacuteduo natildeo representaria prejuiacutezo ao desempenho da mistura asfaacuteltica quanto aos paracircmetros de resistecircncia e durabilidade O autor dispotildee que o norteamento sobre a funccedilatildeo (agregado ou filler) e a quantidade indicada para o resiacuteduo seriam os ensaios de misturas asfaacutelticas (Ensaio Marshall Viscosidade e Penetraccedilatildeo) e granulometria (Anaacutelise Granulomeacutetrica) Caacutelculo do moacutedulo de finura No caacutelculo do moacutedulo de finura verifica-se que o cascalho de perfuraccedilatildeo obteacutem 125 e a cinza do cascalho 203 Para a proporccedilatildeo 70 de areia e 30 de cascalho o MF foi de 269 O moacutedulo de finura para a mistura de 10 de cascalho e 90 de areia do rio Jaguaribe- CE resulta 236 enquadrando-se como material adequado para construccedilatildeo civil A anaacutelise referente ao Moacutedulo de finura aponta a possibilidade da utilizaccedilatildeo do cascalho na construccedilatildeo civil conforme constando como aceitaacutevel no manual do DNIT (2006)

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Anaacutelise Qualitativa do solo No teste do tato constata-se que o cascalho de perfuraccedilatildeo se caracteriza como solos macios e

por isso enquadra-se como solos argilosos No teste do corte observa-se que a superfiacutecie de corte estaacute polida enquadrando o solo em comportamento argiloso

No teste de dilatacircncia constata-se que o solo natildeo reage ao teste por ter caracteriacutestica argilosa No teste de resistecircncia seca uma amostra seca do solo demonstra resistecircncia elevada e caraacuteter argiloso Apoacutes os peneiramentos analisando as porcentagens de material retido em determinadas peneiras obteacutem-se que a porcentagem de pedregulho eacute de 19516 porcentagem de areia grossa de 8084 porcentagem de areia meacutedia de 1676 porcentagem de areia fina de 693 e a porcentagem de Silte e Argila de 4771

Considerando-se os teores de oacutexidos de ferro considera-se este solo com baixo teor de oacutexidos de ferro teores lt 80gkg de solo (hipofeacuterrico) Este solo no quesito grupamento textural se enquadra como solo de textura argilosa caracterizando-se como material com teor de argila entre 35 e 60 A distribuiccedilatildeo de cascalhos noacutedulos e concreccedilotildees no perfil refere-se agrave constituiccedilatildeo macroclaacutestica do material componente do solo Eacute caracteriacutestica distintiva em funccedilatildeo da proporccedilatildeo de cascalhos (2mm a 2cm) em relaccedilatildeo agrave terra fina (fraccedilatildeo menor que 2mm)

Conforme EMBRAPA (2006) este solo no quesito grupamento textural se enquadra como solo de textura argilosa que se caracteriza como material com teor de argila entre 35 e 60 Ensaio do Equivalente de Areia

No ensaio de equivalente de areia conforme DNER ME 054 (1997) realizado na mistura obtive-se o resultado apresentado na Tabela 2 Tabela 2 Equivalente em areia na mistura do traccedilo do CBUQ

Amostra Equivalente em areia da amostra Equivalente em areia do solo 1 6884

6937 2 6989

O ensaio de equivalente de areia realizado na mistura atende satisfatoriamente os paracircmetros

estabelecidos pela legislaccedilatildeo e normas vigentes Ensaio de abrasatildeo Los Angeles conforme NBR NM 51 (2000)

Verifica-se aceitabilidade no ensaio realizado na brita de 19mm para fabricaccedilatildeo do traccedilo pois a perda superficial por abrasatildeo foi inferior a 50 limite de perda estabelecido pela norma do DNER para este ensaio

Observa-se que haacute uma perda de massa de 3750 na brita de 12mm tornando aceitaacutevel diante a legislaccedilatildeo do DNER deste material no uso da fabricaccedilatildeo do concreto asfaacuteltico Ensaio de Adesividade do agregado miuacutedo

Observa-se que a adesividade do agregado miuacutedo eacute satisfatoacuteria nesta mistura de areia com cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos por natildeo haver deslocamento total ou parcial da peliacutecula Ensaio de avaliaccedilatildeo de durabilidade do agregado

No ensaio de avaliaccedilatildeo de durabilidade do agregado afere-se que o percentual de perda verificado no agregado eacute de 037 sendo inferior ao paracircmetro da norma que estabelece 12 como limite Ensaio de Marshall realizado conforme DNER-ME 043 (1995)

O aquecimento do ligante garantiu uma viscosidade de 170 +-20 cSt ou 85 +-10 sSF para o cimento asfaacuteltico Na mistura a temperatura de compactaccedilatildeo do ligante apresentou uma viscosidade de 280 +-30 cSt ou 140 +-15 sSF para o cimento asfaacuteltico

Os valores obtidos no ensaio os principais valores do percentual de ligante na mistura a densidade aparente o percentual de vazios o percentual de vazios do agregado mineral a relaccedilatildeo betume vazios e a fluecircncia estatildeo dispostos na Tabela 3

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Tabela 3 Teste Marshall

NS- Natildeo Satisfatoacuterio

Conforme Askeland (1998) a estrutura de um material pode ser examinada em quatro niacuteveis

estrutura atocircmica arranjo dos aacutetomos microestrutura e macroestrutura no entanto este trabalho limita-se a macroestrutura A estrutura atocircmica exerce influecircncia direta na forma que os aacutetomos se unem entre si A partir desta compreensatildeo classifica-se os materiais podendo obter conclusotildees em relaccedilatildeo agraves propriedades mecacircnicas e o comportamento fiacutesico dos materiais ceracircmicos

Verifica-se que o teor de vazios da mistura aumenta devido os maiores valores do teor de CAP Para o corpo de prova demonstrar desempenho satisfatoacuterio conforme os paracircmetros teacutecnicos faz-se necessaacuterio o atendimento de todos os requisitos apresentados na legislaccedilatildeo

Observa-se que o teor de vazios diminui com o aumento da concentraccedilatildeo de CAP na mistura onde apenas nos teores 45 e 50 atendem os paracircmetros previstos na norma do DNER- ME 043 (1995) considerando que estes devem estar entre 30 e 50

Zhang et al (2017) verificou a influecircncia das caracteriacutesticas de micro morfologia e estrutura porosa do asfalto sulfonado nas propriedades mecacircnicas e na microestrutura da pasta de cimento de poccedilos de petroacuteleo onde analisou o comportamento de propagaccedilatildeo de trinca de espeacutecimes fraturados de ensaios mecacircnicos e constatou que o percentual de asfalto sulfonado influencia diretamente nas resistecircncias a traccedilatildeo e que sofre influecircncia do percentual de ligante e do tempo de cura sendo o aumento da resistecircncia evidente com o passar do tempo e a minoraccedilatildeo da resistecircncia com o aumento dos percentuais de ligantes adicionados

Afere-se que o paracircmetro percentual de vazios do agregado mineral VAM atende quando o percentual de ligante eacute adicionado a 50 55 e 60 pois apresenta valor maior que 15 nos ensaios e atende a norma do DNER- ME 043 (1995) sendo que o teor oacutetimo de asfalto adicionado conforme DNER-ME 05394 deve estar compreendido entre 470 e 530 Na praacutetica quando este teor natildeo eacute satisfeito acrescenta-se o ligante do tipo DOP para diminuir o iacutendice de vazios o que onera o valor do CBUQ Este iacutendice influencia diretamente nas resistecircncias a traccedilatildeo diametral e a compressatildeo (DNIT 031 2004)

Zoorob e Suparma (2000) analisaram a concepccedilatildeo e investigaccedilatildeo laboratorial das propriedades do betatildeo asfaacuteltico de classificaccedilatildeo contiacutenua contendo substituiccedilatildeo de agregados plaacutesticos reciclados (Plastiphalt) Resiacuteduos de plaacutesticos reciclados predominantemente compostos de polietileno de baixa densidade (PEBD) foram usados em misturas betuminosas substituindo agregados minerais em tamanho igual Os resultados obtidos nesta investigaccedilatildeo indicam que no mesmo conteuacutedo de ar vazio a mistura de Plastiphalt compactada tem menor densidade do que a do mix de controle convencional O uso do PEBD em substituiccedilatildeo parcial de agregados resulta em um aumento de 250 no valor de estabilidade (forccedila) de Marshall e Valor quociente de Marshall

A Relaccedilatildeo Betume Vazios (RBV) deve aparecer na mistura com teores entre 75 e 82 segundo a norma do DNER-ME 043 (1995) nos ensaios realizados constata-se que apenas na concentraccedilatildeo de 50 estes iacutendices foram atendidos conforme observa-se na Tabela 3 Conforme o resultado observa-se que torna o concreto asfaacuteltico viaacutevel tecnicamente pois o teor de CAP atende o limite estabelecido

CP Nordm Ligante

() Vol

(cmsup3) Dens

Aparente

Vazios 3 a 5 ()

Vazios ()

ge 15 VAM

() RBV 75

e 82 RBV

Estab ge 500

Estab (N) Fluecircncia

20 e 45

Fluecircncia

1 400 5130 2316 598 1498 6010 834 245 2 400 5130 2318 589 1490 6047 846 240 3 400 5122 2319 583 1485 6073 816 243

Meacutedia 2318 NS 590 NS 1491 NS 6043 Ok 832 Ok 243 4 450 5084 2332 464 1483 6874 915 300 5 450 5077 2331 330 1349 7555 914 301 6 450 5085 2333 459 1479 6896 876 295

Meacutedia 2332 Ok 418 NS 1437 NS 7108 Ok 902 Ok 299 7 500 5051 2338 369 1505 7547 964 367 8 500 5060 2338 371 1507 7539 993 344 9 500 5080 2339 368 1505 7552 954 350

Meacutedia 2338 Ok 369 Ok 1506 Ok 7546 Ok 970 Ok 354 10 550 5070 2347 261 1515 8279 896 450 11 550 5071 2349 254 1509 8319 907 446 12 550 5083 2348 259 1514 8290 915 430

Meacutedia 2348 NS 258 Ok 1513 NS 8296 Ok 906 Ok 442 13 600 5083 2341 245 1610 8477 841 509 14 600 5081 2340 250 1614 8453 818 499 15 600 5101 2335 271 1632 8342 827 493

Meacutedia 2339 NS 255 Ok 1619 NS 8424 Ok 829 NS 500

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pelo oacutergatildeo regulador e este teor ainda representa economia para a fabricaccedilatildeo do traccedilo proposto pois o componente de maior valor econocircmico do CBUQ eacute o cimento asfaacuteltico de petroacuteleo

Na estabilidade Marshal corrigida (Tabela 3) verifica-se a resistecircncia que a compressatildeo do CBUQ comporta-se satisfatoriamente em todos os ensaios realizados diante de todos os percentuais estudados atendendo a norma do DNER-ME 043 (1995) onde do ponto de vista de resistecircncia a compressatildeo diametral qualquer iacutendice adotado seria satisfatoacuterio e do ponto de vista econocircmico viabiliza o traccedilo proposto

Observa-se que com o aumento da implementaccedilatildeo do teor de concreto asfaacuteltico a fluecircncia aumenta sendo que na concentraccedilatildeo do teor de CAP 60 esta natildeo atende os paracircmetros normatizados pois a fluecircncia deve estar entre 20 e 45 para atender a norma do DNER-ME 043 (1995) A fluecircncia natildeo se apresenta satisfatoacuteria na concentraccedilatildeo de 60 de teor de CAP mostrando desempenho adequado nas demais concentraccedilotildees tornando o traccedilo estudado tecnicamente e economicamente viaacutevel e possibilitando resistecircncia a compressatildeo adequada para o concreto asfaacuteltico

Ahmedzadea e Sengoz (2009) avaliaram o uso do agregado grosso de escoacuteria de aciaria em concreto betuminoso de mistura quente A influecircncias da utilizaccedilatildeo de escoacuteria de accedilo como agregado grauacutedo sobre as propriedades do asfalto misturado a quente contendo dois tipos de cimento asfaacuteltico AC-5 AC-10 e agregados grauacutedos de calcaacuterio escoacuteria de accedilo foram usadas para preparar testes de amostragem de Marshall e para determinar o teor oacutetimo de betume Foram analisadas caracteriacutesticas mecacircnicas por testes de estabilidade de Marshall moacutedulo de rigidez de traccedilatildeo indireta rigidez de fluecircncia e resistecircncia indireta agrave traccedilatildeo Verifica-se que a escoacuteria de accedilo utilizada como agregado grauacutedo melhora propriedades mecacircnicas das misturas asfaacutelticas e demonstram que a condutividade eleacutetrica das misturas de escoacuteria de accedilo foi melhor que a das misturas de calcaacuterio

O CBUQ eacute altamente utilizado em vias de traacutefegos intensos por causa da elevada ligaccedilatildeo covalente realizada entre o siliacutecio e o carbono quando exposto a altas temperaturas A partir disto Askeland (1998) dispotildee que ao incrementar a temperatura normalmente existe uma reduccedilatildeo de resistecircncia de um material No entanto alguns compostos como carbono-carbono as ligas especiais e os materiais ceracircmicos refletem excelentes propriedades a elevadas temperaturas O concreto asfaacuteltico por ser rico em composto de carbono e realizar ligaccedilatildeo covalente com os silicatos representa o aumento da resistecircncia com o incremento da temperatura pois adquire propriedades referentes a resistecircncias a uma determinada temperatura tornando-se superior as do concreto asfaacuteltico confeccionado a frio Por este motivo o CBUQ eacute mais indicado para locais com traacutefego elevado do que o concreto asfaacuteltico fabricado a frio

Arauacutejo et al (2018) avaliaram a resistecircncia agrave compressatildeo do concreto aditivado com borra oleosa de petroacuteleo Estes Resiacuteduos carbonosos ricos em petroacuteleo foram adicionados na fabricaccedilatildeo de concreto buscando aumentar a resistecircncia agrave compressatildeo e verificaram que dependendo das condiccedilotildees de uso os Poliacutemeros de Hidrocarbonetos Aromaacuteticos conhecidos como PAHs tiveram ampla aplicaccedilatildeo principalmente pela facilidade de aplicaccedilatildeo e bom desempenho com baixo custo Os principais benefiacutecios obtidos com as adiccedilotildees especiacuteficas satildeo em termos de aspectos ambientais pois quando satildeo adicionados resiacuteduos industriais impede que o material seja liberado no meio ambiente sem qualquer finalidade beneacutefica entre os principais resultados encontrados verificou-se a substituiccedilatildeo parcial do cimento reduzindo seu consumo e consequentemente o custo do concreto Resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral

A resistecircncia a traccedilatildeo diametral demonstra satisfatoriedade teacutecnica Ao testar os corpos-de-prova verifica-se que a meacutedia de resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral obtida de 068 Mpa atendendo o estabelecido na norma conforme Figura 2

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Figura 2 Ensaio de resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral

O teor de 50 de CAP demonstra-se satisfatoacuterio para a confecccedilatildeo do CBUQ utilizando cascalho

de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo pois a viscosidade do cimento asfaacuteltico sob a influecircncia das caracteriacutesticas de micro morfologia e estrutura porosa do asfalto relacionando com as propriedades mecacircnicas e na microestrutura da pasta de cimento onde o comportamento de ensaios mecacircnicos e constata-se que o percentual de asfalto sulfonado influencia diretamente nas resistecircncias a traccedilatildeo

Perez e Pasandin (2017) verificaram a resistecircncia agrave fadiga da fabricaccedilatildeo de concretos utilizando agregados reciclados onde as misturas foram fabricadas com o teor ideal de betume usando dois tipos de betume um betume de penetraccedilatildeo B3550 e um betume residual modificado com 10 de BC3550 residual Verificou-se que o desempenho de fadiga da mistura quente de asfalto usando agregados de concreto reciclado aumentou na medida que a resistecircncia agrave fadiga do asfalto de mistura a quente tambeacutem aumenta A fissuraccedilatildeo por fadiga eacute um dos principais modos de falha do asfalto A investigaccedilatildeo verificou efeito beneacutefico na vida de fadiga da incorporaccedilatildeo de agregado reciclado

A Tabela 4 dispotildee da parametrizaccedilatildeo do projeto com todos os ensaios previstos e executados atendendo a legislaccedilatildeo de fabricaccedilatildeo do CBUQ Tabela 4 Parametrizaccedilatildeo do projeto CBUQ utilizando cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo

Resultados da Dosagem Obtido Miacutenimo Maacuteximo Teor Oacutetimo De Asfalto Adicionado DNER-ME 05394 () 500 470 530

Teor De Vazios () 369 300 500 Vazios Do Agregado Mineral () 1506 ge 15 -

Relaccedilatildeo BetumeVazios () 7546 7500 8200 Estabilidade Marshall DNER-ME 04395 (N) 970 ge 500 -

Fluecircncia DNER-ME 04395 (mm) 354 2 45 Relaccedilatildeo FillerBetume () 078 06 16

Equivalente De Areia DNER-ME05494() 6937 ge 55 Abrasatildeo Los Angeles DNER-ME03594() 3580 le 50 Iacutendice De Forma DNER-ME08694() 078 ge 05

Durabilidade Frente Ao Sulfato De Soacutedio DNER-ME 08994() 037 le 12 Resistecircncia a traccedilatildeo por compressatildeo diametral 25ordmC

DNIT -ME 1362010 068 06 a 12 Mpa

Qu et al (2018) relatam que com o avanccedilo da tecnologia comprovou-se que as propriedades

microscoacutepicas do asfalto podem ser aferidas a partir da simulaccedilatildeo de dinacircmica molecular (MD) verificando a importacircncia do estudo uma vez que o asfalto tem sido amplamente utilizado no mundo Destacou entre os principais componentes do pavimento asfaacuteltico o aglutinante de asfalto que eacute crucial para o desempenho do serviccedilo e para a vida na estrada usando a estrutura molecular do aglutinante de asfalto e agregado a energia de interaccedilatildeo entre eles pode ser caracterizada Saber-se que o mineral agregado influencia o trabalho de adesatildeo tambeacutem eacute usado para explorar a influecircncia da aacutegua no comportamento de adesatildeo a partir de uma micro perspectiva

060

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067

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069

Mp

a

MEacuteDIA

CP Nordm

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Observa -se que o teor de ligante CAP 5070 para a composiccedilatildeo oacutetima da mistura de CBUQ 50 atende a norma do DNER 053 (1994) onde eacute estabelecido que este deve se apresentar entre 470 e 530 garantindo as estabilidades e resistecircncias necessaacuterias para as camadas de rolamento Conclusatildeo

Observou-se que inserindo o iacutendice de 10 em substituiccedilatildeo parcial do agregado miuacutedo areia este apresentou viabilidade teacutecnica para o uso em camadas de rolamento de asfalto faixa C atendendo paracircmetros teacutecnicos da legislaccedilatildeo vigente e obedecendo criteacuterios ambientais

Verificou-se que a implementaccedilatildeo de valores superiores a 10 de cascalho na mistura natildeo apresentaram caracteriacutesticas tecnicamente satisfatoacuterias que a aplicaccedilatildeo na mistura natildeo atendeu as faixas de percentuais retidos e passantes nas peneiras

Verificou-se a impossibilidade de utilizar o agregado miuacutedo areia com altos teores de argila pois estes afetam diretamente nas resistecircncias do concreto asfaacuteltico confeccionado Motivo este que inviabilizou a implementaccedilatildeo de teores maiores de cascalho de perfuraccedilatildeo de petroacuteleo ao CBUQ

Nos ensaios de resistecircncia a compressatildeo Marshall verificou-se um ganho econocircmico na implementaccedilatildeo do cascalho ao concreto asfaacuteltico Verificou-se a aplicabilidade de menores teores de concreto asfaacuteltico para obtenccedilatildeo de resistecircncias satisfatoacuterias atendida em todos os percentuais propostos para o uso do CAP

Constatou-se que a aplicaccedilatildeo deste material na confecccedilatildeo de concreto betuminoso usinado a quente foi favoraacutevel e agrega valor teacutecnico econocircmico e ambiental ao CBUQ Referecircncias ARAUJO A S CORIOLANO A C F BANDEIRA R A F DELGADO R C O B Preparation and compressive strength evaluation of concrete containing oil sludge as additive Materials Science Forum v930 p148-152 2018 ASKELAND D R Ciencia e ingenieriacutea de los materiales 3 Edicion Thomson Editores Universidade de Missouri Rolla 1998 Disponiacutevel em lthttpsarchiveorgstreamASKELANDDONALDRCienciaEIngenieriaDeLosMateriales33EdSpanish1999ASKELAND2C+DONALD+R-Ciencia+e+IngenierC3ADa++de+los+Materiales+283C2AA+ed29++Spanish+28199929_djvutxtgt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 12052 Solo ou agregado miuacutedo ndash Determinaccedilatildeo do equivalente de areia ndash Meacutetodo de ensaio Rio de Janeiro 1992 Disponiacutevel em httpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=5143 Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 12948 Materiais para concreto betuminoso usinado a quente Rio de Janeiro 1993 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=3723gt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR NM 51 Agregado grauacutedo ndash Ensaio de abrasatildeo Los Angeles Rio de Janeiro 2001 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=3038gt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas e Teacutecnicas NBR 10004 Resiacuteduos soacutelidos - classificaccedilatildeo Rio de Janeiro 2004 Disponiacutevel em httpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=936 Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 7809 Determinaccedilatildeo do iacutendice de forma pelo meacutetodo do paquiacutemetro- meacutetodo de ensaio Rio de Janeiro 2006 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=79835gt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 7181 Solo-anaacutelise granulomeacutetrica Rio de Janeiro 2016 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=361658gt Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 12583 Agregado grauacutedo - Determinaccedilatildeo da adesividade ao ligante betuminoso Rio de Janeiro 2017 Disponiacutevel em httpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=3279 Acesso em fevereiro 2019 ABNT Associaccedilatildeo Brasileira de Normas Teacutecnicas NBR 12584 Agregado miuacutedo - Determinaccedilatildeo da adesividade ao ligante betuminoso Rio de Janeiro 2017 Disponiacutevel em lthttpswwwabntcatalogocombrnormaaspxID=3271 Acesso em fevereiro 2019

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ASTM Standards and Test Methods C88-13 Standard test method for soundness of aggregates by use of sodium sulfate or magnesium sulfate ASTM International West Conshohocken PA 2013 Disponiacutevel em lthttpswwwastmorgDATABASECARTHISTORICALC88-13htmgt Acesso em fevereiro 2019 ASTM Standards and Test Methods D3381D3381M-13 Standard specification for viscosity-graded asphalt cement for use in pavement construction ASTM International West Conshohocken PA 2013 Disponiacutevel em lthttpswwwastmorgStandardsD3381htmgt Acesso em fevereiro 2019 AHMEDZADEA P SENGOZ B Evaluation of steel slag coarse aggregate in hot mix asphalt concrete Journal of Hazardous Materials v165 p300ndash305 2009 BANDEIRA R A F CORIOLANO A C F ARAUacuteJO A S SOUSA JUNIOR A M Efeitos de temperatura em concreto convencional e fabricado com aditivo de borra oleosa de petroacuteleo RUNPETRO v5 n1 p32-39 2017 DER Departamento de Estradas de Rodagem Especificaccedilatildeo teacutecnica Concreto asfaacuteltico ET-DE-P00027 Satildeo Paulo 2005 DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem DNER-ME 053 Misturas betuminosas ndash percentagem de betume Rio de Janeiro1994 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-medner-me053-94pdfviewgt Acesso em fevereiro 2019 DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Meacutetodo de Ensaio - ME 079 ndash agregado- adesividade a ligante betuminoso1994 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-medner-me079-94pdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Meacutetodo de Ensaio - ME 089 ndash agregados Avaliaccedilatildeo da durabilidade pelo emprego da soluccedilatildeo de sulfato de soacutedio ou de magneacutesio 1994 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-medner-me089-94pdfviewgt Acesso em fevereiro 2019 DNER Departamento Nacional de Estradas de Rodagem Meacutetodo de Ensaio - ME 054 ndash Equivalente de areia Rio de Janeiro 1997 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-medner-me054-97pdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNER Departamento Nacional de Estradas e Rodagens Especificaccedilatildeo de serviccedilo ndash ES 043 DNIT ndash misturas betuminosas a quente- ensaio Marshall Rio de Janeiro 2006 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-memetodo-de-ensaio-megt Acesso em fevereiro 2019 DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes DNIT-ME 136- Misturas betuminosas ndash determinaccedilatildeo da resistecircncia agrave traccedilatildeo por compressatildeo diametral 2010 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaisnormasmeetodo-de-ensaio-mednit136_2010_mepdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Manual de pavimentaccedilatildeo Rio de Janeiro2006 Disponiacutevel em lthttpwww1dnitgovbrarquivos_internetipripr_newmanuaisManual20de20PavimentaE7E3o_051206pdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Manual de implantaccedilatildeo baacutesica Rio de Janeiro DNIT 2010 Disponiacutevel em lthttpiprdnitgovbrnormas-e-manuaismanuaisdocumentos742_manual_de_implantacao_basicapdfgt Acesso em fevereiro 2019 DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes Norma DNIT 031 2004- ES Pavimentos flexiacuteveis Concreto asfaacuteltico Especificaccedilatildeo de serviccedilo Rio de Janeiro 2006 Disponiacutevel em lthttpwww1dnitgovbrarquivos_internetipripr_newnormasdnit031_2004_espdfgt Acesso em janeiro de 2019 EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria Centro Nacional de Pesquisa de Solos (Rio de Janeiro RJ) Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos 2 ed Rio de Janeiro EMBRAPA-SPI 2006 Disponiacutevel em httpswwwembrapabrsolossibcsclassificacao-de-solos Acesso em fevereiro 2019 FIALHO P F Cascalho de perfuraccedilatildeo de poccedilos de petroacuteleo e gaacutes Estudo do potencial de aplicaccedilatildeo em concreto Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Engenharia Civil) Centro Tecnoloacutegico Universidade Federal do Espiacuterito Santo Vitoacuteria 2012 FUSCO P B Tecnologia do concreto estrutural toacutepicos aplicados 1 ed Satildeo Paulo Pini 2008 KANDHAL P S Waste Materials in Hot Mix Asphalt - An Overview Use of Waste Materials in Hot-Mix Asphalt STM STP 1193 H Fred Waller Ed American Society for Testing and Materials Philadelphia 1993

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LUCENA A E F L RODRIGUES J K G FERREIRA H C LUCENA L C F L LUCENA L F L Caracterizaccedilatildeo teacutermica de resiacuteduos de perfuraccedilatildeo Onshore In Congresso Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento em Petroacuteleo e Gaacutes - PDPETRO 4 2007 Campinas AnaisCampinas 2007 MORAES M A Estudo geoquiacutemico ecotoxicoloacutegico do sedimento nas proximidades de um poccedilo de perfuraccedilatildeo na Bacia de Campos Rio de Janeiro 2018 Disponiacutevel em lthttpsappuffbrriuffhandle15746gt Acesso em fevereiro 2019 PEREZ I PASANDIN A R Fatigue performance of bituminous mixtures made with recycled concrete aggregates and wast tire rubber Construction and Building Materials v157 p26 2017 QU X WANG D WANG L HUANG Y HOU Y OESER M The state-of-the-art review on molecular dynamics simulation of asphalt binder Advances in Civil Engineering v2018 p1-14 2018 THOMAS J E (Org) Fundamentos de Engenharia de Petroacuteleo Editora Interciecircncia Ltda 2ordf ediccedilatildeo 2001 271p US EPA United States Environmental Protection Agency Method 7470A (SW-846) Mercury in Liquid Waste (Manual Cold-Vapor Technique) Revision 1 Washington DC 1994 Disponiacutevel em lthttpswwwepagovhomeland-security-researchepa-method-7470a-sw-846-mercury-liquid-wastes-manual-cold-vapor-techniquegt Acesso em fevereiro 2019 US EPA United States Environmental Protection Agency Method 6010 Inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry Washington DC December 1996 Disponiacutevel em lthttpswwwepagovsitesproductionfiles2015-07documentsepa-6010cpdfgt Acesso em fevereiro 2019 US EPA United States Environmental Protection Agency Method 7471B Mercury in Liquid Waste (Manual Cold-Vapor Technique) Revision 1 Washington DC 2007 Disponiacutevel em lthttpswwwepagovhomeland-security-researchepa-method-7471b-sw-846-mercury-solid-or-semisolid-wastes-manual-coldgt Acesso em fevereiro 2019 US EPA United States Environmental Protection Agency Method 8015C nonhalogenated organics by gas chromatography Washington DC 2007 Disponiacutevel em httpswwwepagovsitesproductionfiles2015-12documents8015cpdf Acesso em fevereiro 2019 ZHANG C SONG Y WANG W GUO X LI H The influence of sulfonated asphalt on the mechanical properties and microstructure of oil well cement paste Construction and Building Materials v132 p438ndash445 2017 ZOOROB S SUPARMA L B Laboratory design and investigation of the properties of continuously graded Asphaltic concrete containing recycled plastics aggregate replacement (Plastiphalt) Cement amp Concrete Composites v22 p233-242 2000

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Seccedilatildeo Agronomia

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Capiacutetulo 5

AVALIACcedilAtildeO DOS PARAcircMETROS DE QUALIDADE DE LEITES UHT INTEGRAL

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1 Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2

Newton Carlos Santos3 Sacircmela Leal Barros4

Amanda Priscila Silva Nascimento5 Mylena Olga Pessoa Melo6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande-PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III BananeirasndashPB victor_herberthotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina GrandendashPB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Engenheira de Alimentos Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEALICampus Campina

Grande ndash PB mylenaopmgmailcom

Introduccedilatildeo A agroinduacutestria eacute um setor produtivo dinacircmico que possui diversos desafios dentre os quais

pode-se observar a necessidade de atender as demandas relacionadas a quantidade qualidade e inovaccedilatildeo tecnoloacutegica para a produccedilatildeo de alimentos De acordo com Rodrigues (2013) o cenaacuterio mundial reflete uma busca por alimentos saudaacuteveis com o objetivo de proporcionar uma melhor qualidade de vida para a populaccedilatildeo atraveacutes de uma dieta mais balanceada proporcionando assim um aumento no consumo de leite e derivados laacutecteos

A qualidade do leite consumido no paiacutes eacute uma constante preocupaccedilatildeo para sauacutede puacuteblica e induacutestria Pois de acordo dados da Secretaria de Vigilacircncia em Sauacutede no Brasil entre os anos de 2000 e 2011 foram notificados 8663 surtos de doenccedilas transmitidas por alimentos acometendo 163425 e levando 112 pessoas a oacutebito Com o objetivo de minimizar o problema descrito o Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) publicou no Diaacuterio Oficial da Uniatildeo de 29 de dezembro de 2011 a Instruccedilatildeo Normativa nordm 62 (IN 62) que regulamenta o padratildeo de produccedilatildeo identidade e qualidade do leite incluindo manejo de ordenha resfriamento na propriedade transporte a granel paracircmetros fiacutesico-quiacutemicos microbioloacutegicos e contagem de ceacutelulas somaacuteticas o que aumentou o niacutevel de exigecircncia nas propriedades e nas induacutestrias (BRASIL 2011)

Segundo dados da Confederaccedilatildeo Nacional da Agricultura o Brasil eacute o sexto maior produtor de leite do mundo produzindo em torno de 27 bilhotildees de litros de leite ao ano (CNA 2008) A produccedilatildeo de leite no Brasil eacute realizada em toda sua extensatildeo territorial possui grande importacircncia econocircmica e social e se apresentada em diversos niacuteveis de organizaccedilatildeo desde a agricultura familiar atraveacutes de pequenas cooperativas que dispotildeem de poucos recursos ateacute em propriedades que possuem grande niacutevel tecnoloacutegico Um dos fatores que impedem o paiacutes de atingir mercados externos mais exigentes eacute a qualidade questionaacutevel do produto laacutecteo brasileiro devido agraves limitaccedilotildees tecnoloacutegicas relacionadas agrave falta de estabilidade teacutermica que tecircm dificultado a melhoria da qualidade de produtos laacutecteos e o aumento da vida de prateleira (WILLERS et al 2014 SANTOS et al 2018)

De acordo com Silva (2012) diversos fatores influenciam para que o leite produzido no Brasil natildeo possua boa qualidade microbioloacutegica e fiacutesico-quiacutemica Dentre os quais se se destacam O fato de que grande parte do leite produzido eacute oriunda de diversos pequenos produtores rurais que sem orientaccedilatildeo teacutecnica adequada manteacutem sua criaccedilatildeo com baixa produtividade e susceptiacuteveis a doenccedilas A falta de capacitaccedilatildeo teacutecnica que muitas vezes implica em problemas higiecircnico-sanitaacuterios A limitada condiccedilatildeo financeira dos pequenos produtores de leite que impossibilita que sejam efetuados os investimentos necessaacuterios para a compra de insumos equipamentos maquinaacuterios e utensiacutelios levando esses produtores a natildeo conseguirem adequar-se agraves novas normas de produccedilatildeo de leite como as descritas na IN51 ndash Instruccedilatildeo Normativa de nuacutemero 51 do Ministeacuterio de Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) Fiscalizaccedilatildeo pelos oacutergatildeos reguladores insuficientes para atender a toda cadeia produtiva

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Havendo por esse motivo um descontrole no padratildeo de qualidade do leite produzido o que leva ao aumento da comercializaccedilatildeo desse leite no mercado informal e consequentemente fora da fiscalizaccedilatildeo

A pasteurizaccedilatildeo eacute um tratamento teacutermico utilizado com o objetivo de se reduzir a quantidade de microrganismos deteriorantes e patoloacutegicos Classifica-se de acordo com a temperatura utilizada e o tempo de residecircncia do produto no pasteurizador como a pasteurizaccedilatildeo lenta (LTLT ldquoLow Temperature Long Timerdquo 63degC30min) raacutepida (HTST ldquoHigh Temperature and Short Timerdquo 75-120degC15 seg) ou muito raacutepida (UHT ldquoUltra Hight Temperaturerdquo 135degC4 seg) Dentre os processos citados a ultra pasteurizaccedilatildeo desempenha maior valor comercial devido a sua extensa vida de prateleira e armazenamento em temperatura ambiente (RODAS et al 2014)

O leite UHT possui grande estabilidade pois satildeo associadas ao seu processamento as tecnologias de ultra pasteurizaccedilatildeo e o envase asseacuteptico em embalagens longa vida com a retirada do ar durante o fechamento da embalagem garantindo ao leite UHT a preservaccedilatildeo de suas propriedades organoleacutepticas e nutritivas sem a necessidade da utilizaccedilatildeo de conservantes e de refrigeraccedilatildeo facilitando o processo de transporte e armazenamento Estas vantagens existentes na utilizaccedilatildeo do processo de ultra pasteurizaccedilatildeo provocaram nos uacuteltimos anos uma reduccedilatildeo significativa no consumo de leite pasteurizado em virtude do aumento do consumo do leite longa vida UHT (LUIZ et al 2010 OLIVEIRA et al 2015)

O leite eacute o produto oriundo de ordenha completa ininterrupta em condiccedilotildees de higiene de animais sadios bem alimentados e descansados sua composiccedilatildeo eacute complexa e pode apresentar variaccedilatildeo devido a fatores como a raccedila alimentaccedilatildeo idade nuacutemero de pariccedilotildees e tempo de lactaccedilatildeo do animal aleacutem de variaccedilotildees climaacuteticas e ateacute devido ao tratamento no qual o mesmo eacute submetido (BRASIL 2008 ABRANTES et al 2014)

O leite eacute um alimento bem aceito pelo consumidor por ser saboroso e extremamente completo nutricionalmente Tendo como composiccedilatildeo percentual meacutedia 87 de aacutegua 44 de gordura 46 de lactose 33 de caseiacutena e proteiacutenas do soro 07 de minerais 017 de sais e 013 de vitaminas e enzimas Eacute essencial ao crescimento e ao desenvolvimento neonatal ajudando o organismo a fortalecer e criar mecanismos de proteccedilatildeo contra doenccedilas e infecccedilotildees Contudo a composiccedilatildeo a cor e o sabor do leite variam de acordo com a espeacutecie leiteira a raccedila idade e dieta do animal bem como o estaacutedio de lactaccedilatildeo nuacutemero de pariccedilotildees sanidade sistema de exploraccedilatildeo ambiente fiacutesico e estaccedilatildeo do ano (COUNCIL 2002 FAO 2016)

Estatildeo presentes na composiccedilatildeo do leite diversas vitaminas conhecidas tais como as lipossoluacuteveis (vitaminas A D E e K) e as hidrossoluacuteveis (B1 B2 B6 B12 aacutecido pantotecircnico niacina e vitamina C) Contudo apoacutes o tratamento teacutermico vaacuterias dessas vitaminas satildeo perdidas degradadas principalmente a vitamina C Por essas razotildees as induacutestrias laacutecteas adicionam em alguns dos seus leites beneficiados e produtos derivados diversos tipos de vitaminas com o intuito de devolver ao leite esse conteuacutedo nutricional tatildeo importante Com relaccedilatildeo aos sais minerais no leite existem em quantidades significativas foacutesforo cloro soacutedio caacutelcio potaacutessio e magneacutesio Aleacutem de apresentar em menor quantidade o ferro alumiacutenio zinco e manganecircs Os sais minerais ocorrem nos leites solubilizados ou agregados a outros componentes do leite como por exemplo as proteiacutenas (caacutelcio e foacutesforo associados agrave caseiacutena) estabilizando-as (SILVA et al 2012)

O Leite UHT eacute assim denominado devido ao tratamento teacutermico aplicado que consiste na utilizaccedilatildeo de ultra alta temperatura durante um curto periacuteodo de tempo e posteriormente resfriada em baixas temperaturas Pode ser classificado como integral semidesnatado ou desnatado de acordo com o percentual de gordura presente em sua composiccedilatildeo centesimal A legislaccedilatildeo brasileira estabelece que o leite desnatado deve conter no miacutenimo 3 de gordura (DALPIAZ amp PINTO 2016)

A legislaccedilatildeo brasileira atraveacutes da IN 51 estabelece que o leite UHT deve passar por processo de fluxo contiacutenuo a temperatura de 130-150degC durante um intervalo de tempo de 2-4 segundos e imediatamente resfriado agrave temperatura inferior a 32degC sendo envasado sob condiccedilotildees asseacutepticas em embalagens esteacutereis e hermeticamente fechadas

O controle de qualidade tem como objetivo avaliar a integridade e as condiccedilotildees sanitaacuterias aplicadas durante o processo produtivo O leite fluiacutedo deve apresentar aspecto de liacutequido opaco sem grumos coaacutegulos floacuteculos ou mucosidade e a camada de gordura natildeo deve ser filante deve ter cor branca ou levemente amarelada e odor e sabor caracteriacutesticos devendo estar ausentes de neutralizantes de acidez e reconstituintes de densidade e estabilidade ao etanol (68) (RODAS et al 2014)

A acidez eacute uma das determinaccedilotildees mais usadas no controle de qualidade de leite e derivados e pode apresentar atraveacutes das provas de acidez Dornic determinaccedilatildeo de pH e estabilidade ao aacutelcool Estes

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testes tecircm sido utilizados com o objetivo de detectar aumentos na concentraccedilatildeo de aacutecido laacutectico e estabilidade ao calor e consequentemente podem dimensionar a qualidade microbioloacutegica do produto O uso de diferentes concentraccedilotildees de aacutelcool deve ser avaliado cada caso em particular em funccedilatildeo do tipo de produto a ser fabricado e dos sistemas de produccedilatildeo (LUIZ et al 2010)

A lactose eacute um componente abundante no leite variando de 40 a 50 gL Possui sabor doce mas tem baixo poder adoccedilante se comparado a outros accediluacutecares e possui baixa solubilidade No leite seu sabor eacute inibido pela caseiacutena A lactose eacute altamente higroscoacutepica possibilitando a formaccedilatildeo de cristalizaccedilatildeo em derivados laacutecteos que pode caracterizar defeito em produtos desidratados congelados e concentrados agrave base de leite Na induacutestria de alimentos a lactose pode ser utilizada em alimentos infantis sopas produtos caacuterneos achocolatados e outros produtos que requerem baixo poder adoccedilante e potencializaccedilatildeo de aromas (KOBLITZ 2011)

Haacute diversos benefiacutecios que a Lactose proporciona ao consumidor como a possibilidade de melhorar a absorccedilatildeo do caacutelcio no organismo humano devido a reduccedilatildeo do pH intestinal que favorece a solubilidade e dispotildee de compostos de caacutelcio constituiacutedos para absorccedilatildeo Aleacutem de ser considerada como uma fonte de energia em consequecircncia de sua lenta absorccedilatildeo no organismo Tambeacutem se supotildeem que a lactose natildeo proporcione a formaccedilatildeo de placas dentaacuterias como os demais accediluacutecares e pode ser consumida por diabeacuteticos em pequena quantidade Poreacutem para que seja possiacutevel a sua digestatildeo no organismo eacute necessaacuterio que este dissacariacutedeo seja reduzido a monossacariacutedeo atraveacutes da enzima lactase (β-galactosidase) produzida no intestino delgado de mamiacuteferos tendo sua maior concentraccedilatildeo logo apoacutes o nascimento caindo drasticamente na fase adulta A deficiecircncia desta enzima dificulta a hidroacutelise da lactose ingerida impedindo a sua decomposiccedilatildeo e absorccedilatildeo Este fato ocorre na maioria das populaccedilotildees apoacutes os trecircs anos de idade conferindo o impedimento ou lentidatildeo da absorccedilatildeo da lactose o que caracteriza a hipolactasia ou seja sintomas de intoleracircncia a lactose (KOBLITZ 2008 TRONCO 2008)

A gordura do leite possui elevado valor comercial eacute composta de 995 de lipiacutedios simples e complexos e aacutecidos graxos livres e 05 de colesterol hidrocarbonetos vitaminas lipossoluacuteveis e alguns aacutelcoois Os principais lipiacutedios do leite satildeo os triacilgliceroacuteis que correspondem a 983 da gordura do leite 08 estatildeo associados aos fosfolipiacutedios e 03 ao colesterol Pode ser considerada como uma importante fonte de energia confere melhor palatabilidade e sabor devido a sua estrutura Atraveacutes da gordura presente no leite pode-se produzir inuacutemeros produtos industrializados Leites que conteacutem um iacutendice de gordura inferior ao estabelecido pela legislaccedilatildeo pode indicar que houve desnate processo que consiste na retirada de gordura e que eacute considerada ilegal quando o produtor natildeo adequa o produto aos teores exigidos pela legislaccedilatildeo para cada tipo de leite sendo ele integral semidesnatado ou desnatado Portanto a determinaccedilatildeo de gordura eacute tambeacutem um dos meios utilizados para verificar a presenccedila de fraude no leite (TRONCO 2008 KOBLITZ 2011 ABRANTES et al 2014)

Diante do exposto o objetivo deste trabalho eacute avaliar os paracircmetros de qualidade em leites UHT integral comercializados na cidade de Campina Grande Paraiacuteba com o intuito de verificar se os leites avaliados estatildeo aptos para o consumo humano de acordo com os padrotildees estabelecidos pelas normas vigentes Material e Meacutetodos Coleta das amostras

Foram adquiridos leites UHT desnatados de 5 marcas comerciais diferentes em supermercados com maior fluxo de vendas localizados na cidade de Campina GrandendashPB As amostras estavam acondicionadas em embalagens originais do tipo Tetra Pakreg dentro do prazo de validade As amostras coletadas foram encaminhadas ao Laboratoacuterio de Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Campina Grande Campus Campina Grande para posterior realizaccedilatildeo em triplicada das anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas Para a realizaccedilatildeo das anaacutelises microbioloacutegicas as amostras foram encaminhadas para o laboratoacuterio de microbiologia pertencente a Universidade Estadual da Paraiacuteba

Meacutetodos Analiacuteticos O teste do Teor de Gordura foi realizado utilizando o meacutetodo do butirocircmetro apoacutes adiccedilatildeo do aacutecido sulfuacuterico e do aacutelcool isoamiacutelico ao leite dentro do butirocircmetro de Gerber o mesmo foi centrifugado a uma rotaccedilatildeo de 1200rpm durante 5 minutos e em seguida levado a banho-maria por 5 minutos para entatildeo leitura do teor de gordura na parte inferior do menisco O resultado eacute expresso em porcentagem (IAL 2008)

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Para a anaacutelise da densidade relativa foi determinada atraveacutes de termolacto densiacutemetro com correccedilatildeo de temperatura a 15ordmC com resultados expressos em 1515degC gmL O2 (IAL 2008)

A anaacutelise de Proteiacutenas foi realizada atraveacutes da quantidade de nitrogecircnio da amostra por digestatildeo Kjeldahl As trecircs etapas importantes para a determinaccedilatildeo de proteiacutenas satildeo digestatildeo onde a amostra eacute submetida a altas temperaturas juntamente com a mistura cataliacutetica em um digestor destilaccedilatildeo realizada em destilador com Hidroacutexido de Soacutedio concentrado e por fim titulaccedilatildeo onde o nitrogecircnio eacute transformado em amocircnia resultando em g de protiacutedios e se aplicando um fator de 625

Foi utilizado um pHmetro microprocessador digital de bancada da marca QUIMIS previamente calibrado e em condiccedilotildees favoraacuteveis de uso (IAL 2008)

Os sais minerais foram quantificados por gravimetria apoacutes incineraccedilatildeo em mufla a 5500C O meacutetodo de baseia na perda de peso que ocorre quando o produto eacute incinerado a 5500C com destruiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica (IAL 2008)

Os dados da Lactose ponto de congelamento extrato seco desengordurado e a condutividade teacutermica foram determinadas em um analisador raacutepido para leite de marca comercial Master Completereg

A fervuracocccedilatildeo e estabilidade ao aacutelcool 68ordm GL foram realizadas de acordo com a metodologia descrita pela Instruccedilatildeo Normativa nordm68 (BRASIL 2006) Anaacutelises microbioloacutegicas

Foram realizadas anaacutelises microbioloacutegicas de coliformes a 35 a 45degC E coli Mesoacutefilos aeroacutebios e Salmonella sp segundo a Instruccedilatildeo Normativa nordm 62 de 2003 (BRASIL 2003)

Anaacutelise estatiacutestica

Foi realizada para os dados experimentais em triplicata e os resultados foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia de fator uacutenico (ANOVA) de 5 de probabilidade e as respostas qualitativas significativas foram submetidas ao teste de Tukey adotando-se o mesmo niacutevel de 5 de significacircncia Para o desenvolvimento das anaacutelises estatiacutesticas foi utilizado o software STATISTICA versatildeo 10

Todos os paracircmetros fiacutesico-quiacutemicos e microbioloacutegicos foram comparados segundo a referecircncia dos padrotildees estabelecidos pela Instruccedilatildeo Normativa nordm 622011 (BRASIL 2011)

Resultados e Discussatildeo

Os resultados obtidos para o teor de gordura presente nas 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais encontram-se dispostos na Figura 1

Figura 1 Resultados obtidos para o teor de gordura do leite integral UHT das marcas (A B C D e E) A legislaccedilatildeo brasileira estabelece que o teor miacutenimo de gordura presente no leite integral deve

ser de 3g100g Pode-se afirmar que os resultados obtidos para o iacutendice de gordura se apresentam adequados a legislaccedilatildeo vigente pois todas as amostras apresentam valores superiores ao indicado pela legislaccedilatildeo e variam de 305 a 346 g100g como apresentado atraveacutes da Figura 1 Indicando que todas

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as amostras natildeo foram submetidas ao processo de desnate Pode-se afirmar que o maior teor de gordura foi observado na amostra E (346g100g) poreacutem natildeo haacute diferenccedila significativa com relaccedilatildeo a amostra C

Na Figura 2 se pode observar os resultados obtidos para o extrato seco desengordurado das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 2 Resultados obtidos para o extrato seco desengordurado do leite integral UHT das marcas (A

B C D e E)

Atraveacutes da Figura 2 observa-se que todas as amostras se apresentam adequadas com relaccedilatildeo ao teor de extrato seco desengordurado pois obteve-se valores superiores ao limite miacutenimo estabelecido pela IN 622011 que eacute de 84g100g As amostras variam de 857 a 911g100g em que a amostra D (911g100g) apresenta valor superior com relaccedilatildeo as demais amostras poreacutem natildeo difere significativamente com relaccedilatildeo a amostra A

De acordo com Oliveira (2015) a soma das quantidades dos componentes do leite com exceccedilatildeo da aacutegua eacute denominada como sendo extrato seco total (EST) que eacute de aproximadamente 12 a 13 e que se constituem de componentes como gordura carboidrato proteiacutena sais minerais e vitaminas O extrato seco desengordurado (ESD) eacute obtido atraveacutes da diferenccedila entre o EST e a quantidade de gordura existente

Na Figura 3 encontra os resultados obtidos para a densidade das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 3 Resultados obtidos para a densidade do leite integral UHT das marcas (A B C D e E)

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A Figura 3 expressa que a densidade relativa dos leites analisados varia de 0304 a 0323 kgm3 Portanto todas as amostras estatildeo adequadas a legislaccedilatildeo brasileira com relaccedilatildeo a este paracircmetro que estabelece que a densidade relativa do leite deve ser de 0280 a 0340 kgm3 A amostra D apresenta a maior densidade (0323 kgm3) e natildeo diferiu da amostra A mas diferiu das amostras B C e E

Na Figura 4 estatildeo apresentados os resultados obtidos para o teor de proteiacutenas das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 4 Resultados obtidos para o teor de proteiacutenas do leite integral UHT das marcas (A B C D e E)

Todas as amostras apresentam um teor proteico superior ao valor miacutenimo estabelecido pela

legislaccedilatildeo brasileira que eacute de 29 de proteiacutena para leite cru refrigerado As amostras avaliadas apresentam teor proteico que varia entre 312 e 332 A amostra D apresenta valor superior com relaccedilatildeo a este paracircmetro quando comparada as demais amostras poreacutem natildeo haacute diferenccedila significativa com relaccedilatildeo a amostra A A amostra B apresenta menor valor obtido sendo este de 312g100g no entanto natildeo apresenta diferenccedila significativa quando comparada as amostras C e E

Na Figura 5 estatildeo apresentados os resultados obtidos para a lactose das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 5 Resultados obtidos para o teor de lactose do leite integral UHT das marcas (A B C D e E)

Apesar da legislaccedilatildeo brasileira natildeo determinar quais satildeo os teores de Lactose aceitaacuteveis para o

leite Guandalim e Machado (2014) estimaram que se obteacutem geralmente de 4 a 5g100g nos leites integrais As amostras analisadas apresentam valores que variam de 484 a 515g100g a amostra D

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apresenta maior quantidade de lactose quando comparada com as demais mas difere significativamente apenas da amostra B

Segundo Lima et al (2006) a reduccedilatildeo na biossiacutentese da lactose pode indicar a ocorrecircncia de mastite nos alveacuteolos mamaacuterios da vaca que ao causar dano nesse tecido e alterar os sistemas enzimaacuteticos nas ceacutelulas secretoras tem como consequecircncia a diminuiccedilatildeo da biossiacutentese deste constituinte que eacute sintetizada pelo aparelho de Golgi das ceacutelulas epiteliais secretoras

Na Figura 6 estatildeo apresentados os resultados obtidos para o potencial hidrogeniocircnico das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 6 Resultados obtidos para potencial hidrogeniocircnico do leite integral UHT das marcas (A B C D

e E)

Segundo a Instruccedilatildeo Normativa 62 os leites considerados aptos para o consumo devem apresentar pH entre 64 a 69 As amostras apresentam valores entre 643 a 665 estando assim dentro dos valores previstos pela legislaccedilatildeo Pode-se inferir que o produto possui pH adequado ao leite possibilitando que o leite permaneccedila estaacutevel ao longo do periacuteodo de embalagem e armazenamento A amostra A apresenta maior potencial hidrogeniocircnico diferindo significativamente das demais amostras em um niacutevel de significacircncia de 5 Estes valores satildeo proacuteximos aos obtidos por Robim et al (2012) para leite UHT (665 e 674) e desnatado (65 e 66) comercializados no estado do Rio de Janeiro

A determinaccedilatildeo do pH do leite eacute de extrema importacircncia pois o desequiliacutebrio do pH pode ocasionar a reduccedilatildeo da vida de prateleira devido ao aumento no grau de fermentaccedilatildeo e as condiccedilotildees de equiliacutebrio aacutecido-base A estabilidade teacutermica do leite varia em funccedilatildeo do pH inicial e da disponibilidade de oxigecircnio Se o leite for proveniente de glacircndulas mamaacuterias inflamadas como mastite O pH do leite torna-se levemente alcalino (pH= 73 a 75) Estes problemas podem ocorrer devido a um tratamento teacutermico inadequado a um erro de formulaccedilatildeo eou aprovaccedilatildeo de produtos que natildeo satildeo conformes as normas em vigecircncia (RODAS et al 2014 OLIVEIRA et al 2015)

A Figura 7 apresenta os resultados obtidos para o teor de sais minerais das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

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Figura 7 Resultados obtidos para o teor de sais minerais do leite integral UHT das marcas (A B C D e

E) Conforme expresso por meio da Figura 7 constata-se que as amostras apresentam um teor de

sais minerais similar quando comparadas variando entre 063 e 067g100g o maior teor de sais minerais eacute observado na amostra D poreacutem difere significativamente apenas da amostra B que apresenta um valor inferior de sais minerais

A legislaccedilatildeo natildeo estabelece um valor miacutenimo para o teor de sais minerais presentes no leite poreacutem estes compostos satildeo beneacuteficos para a sauacutede humana e satildeo portanto desejaacuteveis na composiccedilatildeo do produto (SILVA et al 2012)

Segundo Luiz et al (2010) e Robim et al (2012) a qualidade do leite UHT pode ser determinada atraveacutes da avaliaccedilatildeo de alguns paracircmetros de qualidade entre eles o iacutendice crioscoacutepico

Na Figura 8 se apresenta os resultados para o ponto de congelamento das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 8 Resultados obtidos para o ponto de congelamento do leite integral UHT das marcas (A B C

D e E)

As amostras estudadas apresentam valores que variam entre -055 e -059degC todas as amostras apresentam valores inferiores ao limite maacuteximo estabelecido pela legislaccedilatildeo para o leite cru e pasteurizado e portanto podem ser consideradas adequadas com relaccedilatildeo a este paracircmetro No entanto a legislaccedilatildeo brasileira natildeo estabelece um limite para o ponto de congelamento em leite do tipo UHT poreacutem prevecirc que em leite cru e pasteurizado o limite maacuteximo aceitaacutevel para o ponto de congelamento

do leite eacute de -0512degC (BRASIL 2011)

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O ponto de congelamento eacute corresponde ao valor da temperatura (degC) na qual o leite congela e isto ocorre em -055degC Atraveacutes deste paracircmetro eacute possiacutevel detectar adiccedilatildeo fraudulenta de aacutegua ao leite ou ineficiecircncia no sistema de ordenha e por isto eacute considerada como uma prova de precisatildeo Qualquer alteraccedilatildeo acarreta prejuiacutezos agrave induacutestria visto que haacute menor rendimento de produccedilatildeo com perda da qualidade dos subprodutos aleacutem de ser seacuterio problema de sauacutede puacuteblica A legislaccedilatildeo natildeo prevecirc determinar ponto de congelamento no leite UHT apenas no leite fresco e pasteurizado (RODAS et al 2014)

Na Figura 9 se apresenta os resultados obtidos para a condutividade eleacutetrica das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Figura 9 Resultados obtidos para a condutividade eleacutetrica do leite integral UHT das marcas (A B C D

e E)

Todas as amostras se apresentam adequadas agrave legislaccedilatildeo vigente com relaccedilatildeo a condutividade variando de 47 a 483 mScm natildeo apresentando diferenccedila significativa entre as marcas analisadas

Segundo Ribeiro et al (2016) a condutividade eleacutetrica eacute um paracircmetro que indica a contaminaccedilatildeo do leite devido a mastite que pode acometer a vaca Em animais saudaacuteveis a condutividade eleacutetrica pode variar entre 4 a 55 mScm a 25degC e o aumento deste iacutendice eacute proporcional ao aumento das ceacutelulas somaacuteticas presentes Em vacas com mastite ocorre um aumento na concentraccedilatildeo dos iacuteons soacutedio e uma diminuiccedilatildeo na concentraccedilatildeo do potaacutessio e cloro no leite alterando a condutividade

Com relaccedilatildeo ao teste de estabilidade aacutelcool 68ordmGL todas as amostras se apresentaram estaacuteveis o mesmo ocorreu para o teste de cocccedilatildeo do leite em que todas as amostras estudadas analisadas natildeo apresentaram coagulaccedilatildeo

Na Tabela 1 estatildeo apresentados os resultados obtidos para as anaacutelises microbioloacutegicas das 5 amostras de leite UHT integral de marcas comerciais

Tabela 1 Avaliaccedilatildeo microbioloacutegica de leites UHT comercializados em Campina Grande-PB

Microrganismos A B C D E Coliformes 30degC

(NMPmL) lt03 lt03 lt03 lt03 lt03

Coliformes 45degC (NMPmL)

lt03 lt03 lt03 lt03 lt03

E coli Ausecircncia Ausecircncia Ausecircncia Presenccedila Ausecircncia Mesoacutefilos aeroacutebios

(UFCmL) 20 x 101 09 x 102 17 x 101 18 x 101 3 x 100

Salmonella sp Ausecircncia Ausecircncia Ausecircncia Ausecircncia Ausecircncia Legenda NMP- Nuacutemero Mais Provaacutevel UFC ndash Unidades Formadoras de Colocircnias

Com relaccedilatildeo agraves anaacutelises microbioloacutegicas nas 5 marcas de leite comercializadas no Brasil todas

as amostras estatildeo de acordo com os criteacuterios microbioloacutegicos e toleracircncia do leite UHT estabelecido pela

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Instruccedilatildeo Normativa 62 (BRASIL 2003) apresentando contagem de coliformes inferior a 03 NMPmL como tambeacutem ausecircncia de salmonela sp e de E coli A ausecircncia destes tipos de bacteacuterias indica processamento adequado e ausecircncia de contaminaccedilatildeo posterior devido ao processo eficiente de ultra pasteurizaccedilatildeo esterilizaccedilatildeo e envase Conclusatildeo

Atraveacutes das anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas foi possiacutevel constatar que todas as marcas de leite estudadas apresentaram-se adequadas aos padrotildees exigidos pela legislaccedilatildeo vigente para os seguintes paracircmetros densidade gordura estabilidade ao etanol pH sais minerais extrato seco desengordurado (ESD) lactose condutividade teacutermica e ponto de congelamento Por estes resultados indicam que os produtos estudados possuem a qualidade necessaacuteria para que natildeo ocorra desenvolvimento de DTA (doenccedilas transmitidas por alimentos) aleacutem de observado uma boa estabilidade durante o armazenamento que se tornou possiacutevel devido agrave reduccedilatildeo de microrganismos deteriorantes atraveacutes da aplicaccedilatildeo de um eficiente tratamento teacutermico Pode-se inferir-se tambeacutem que natildeo ocorreram adulteraccedilotildees durante o processamento do leite

Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq) pela bolsa de doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias ABRANTES M R CAMPELO C S SILVA J B A Fraude em leite Meacutetodos de detecccedilatildeo e implicaccedilotildees para o consumidor Revista Instituto Adolfo Lutz v73 n3 p244-251 Satildeo Paulo 2014 BRASIL Instruccedilatildeo Normativa no 51 de 18 de setembro de 2003 Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) Brasiacutelia 2003 BRASIL Instruccedilatildeo Normativa Nordm49 de 16 de setembro de 2008 Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) Brasiacutelia 2008 BRASIL Instruccedilatildeo Normativa Nordm62 de 29 de dezembro de 2011 Ministeacuterio da Agricultura Pecuaacuteria e Abastecimento (MAPA) Brasiacutelia 2011 CNA Confederaccedilatildeo Nacional da Agricultura Indicadores Rurais ano 11 n 85 abr 2008 COUNCIL D E Ingredientes laacutecteos para uma alimentaccedilatildeo saudaacutevel Leite e Derivados n63 marccediloabril 2002 DALPIAZ T PINTO A T Avaliaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica e microbioloacutegica do leite UHT e suas adequaccedilotildees a legislaccedilatildeo brasileira In Salatildeo de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica da UFRGS 28 2016 Porto Alegre Anais Porto Alegre 2016 FAO Composiccedilatildeo do leite Disponiacutevel em lthttpwwwfaoorgfao-storiesarticleenc1174186gt Acesso em 10 de janeiro de 2019 IAL Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p KOBLITZ M G B Bioquiacutemica de Alimentos Teoria e Aplicaccedilotildees Praacuteticas Rio de Janeiro Guanabara Koogan 2008 KOBLITZ M G B Mateacuterias primas alimentiacutecias composiccedilatildeo e controle de qualidade Rio de Janeiro Guanabara Koogan 2011 LUIZ D J SIMOtildeES B N TAMOSTU S S R CASALE A WALTER S E H Avaliaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica e microbioloacutegica do leite UHT comercializado em trecircs paiacuteses do Mercosul (Brasil Argentina e Paraguai) Archivo Latinoamerica de Nutricioacuten v60 n3 p261-269 2010 OLIVEIRA A L VANELI N R VARGAS P O MARTINS A D O COacuteCARO E S S COELHO A D F S Evaluation physical and chemical characteristics microbiological and pasteurized milk labeling marketed in Ubaacute ndash Minas Gerais Rev Inst Laticiacutenios Cacircndido Tostes v70 n6 p301-315 2015 ROBIM M S CORTEZ M A S SILVA A C O FILHO R A T GEMAL N H NOGUEIRA E B Research fraud in UHT whole milk marketed in the state of Rio de Janeiro and comparison between the methods of physicochemical officers and the method of ultrasound Revista do Instituto de Laticiacutenios Cacircndido Tostes v67 n389 p43-50 2012

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RODAS M A B SARUWTARI-SATO J C TAKAHASHI A A TEMERLOGLOU D P SEPAROVIC L NARDINI G S Leite Pasteurizado e ultra alta temperatura (UAT) Avaliaccedilatildeo do iacutendice crioscoacutepio e valor de pH Revista Instituto Adolfo Lutz v24 n1 p57-59 2014 RODRIGUES E CASTAGNA A A DIAS M T ARONOVICH M Qualidade do leite e derivados processos processamento tecnoloacutegico e iacutendices Rio de Janeiro 2013 SANTOS F F QUEIROZ R C S ALMEIDA NETO J A Avaliaccedilatildeo da aplicaccedilatildeo das teacutecnicas da Produccedilatildeo Mais Limpa em um laticiacutenio no Sul da Bahia Gest Prod v25 n1 p117-131 2018 SILVA G SILVA A M A D FERREIRA M P B Processamento de leite Curso teacutecnico em alimentos Recife 2012 TRONCO V M Manual para inspeccedilatildeo da qualidade do leite 3 ed Santa Maria Ed UFSM 2008 WILLERS C D FERRAZ S P CARVALHO L S RODRIGUES L B Determination of indirect water consumption and suggestions for cleaner production initiatives for the milk-producing sector in a Brazilian middle-sized dairy farming Journal of Cleaner Production v72 p146- 152 2014

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Capiacutetulo 6

VARIACcedilAtildeO TEMPORAL DOS ATRIBUTOS FIacuteSICOS DE UM LATOSSOLO AMARELO SUBMETIDO Agrave OPERACcedilAtildeO DE GRADAGEM NO NORDESTE DO ESTADO DO PARAacute

Alberto Bentes Brasil Neto1

Nilza Martins de Queiroz Xavier2 Norberto Cornejo Noronha3

Arystides Resende Silva4 Marcos Andreacute Piedade Gama5

1Professor IFPACampus Oacutebidos albertonetoifpaedubr

2Professora IFPACampus Oacutebidos nilzaxavierifpaedubr

35Professor Aacuterea de Solos UFRAICACampus Beleacutem norbertonoronhahotmailcom gama_mapyahoocombr

4Pesquisador A da EMBRAPA Amazocircnia Oriental arystidessilvaembrapabr

Introduccedilatildeo O surgimento de camadas compactadas no solo devido agrave intensificaccedilatildeo das praacuteticas agriacutecolas

tem gerado grandes limitaccedilotildees na produtividade das culturas pois altera a estrutura do solo afetando o crescimento e desenvolvimento das raiacutezes Visando reduzir os efeitos da compactaccedilatildeo solo o preparo convencional tem sido muito utilizado na busca de boas condiccedilotildees para o desenvolvimento das culturas agriacutecolas (ALVARENGA et al 2006)

A operaccedilatildeo de gradagem eacute uma praacutetica de manejo com potencial de alteraccedilatildeo das propriedades fiacutesicas do solo e eacute bastante utilizada em muitas regiotildees do Brasil principalmente para solos arenosos sendo muitas vezes a uacutenica operaccedilatildeo de preparo do solo (BALLONI amp SIMOtildeES 1979) No entanto o preparo convencional tem sido muito contestado por pesquisadores pois prejudica a qualidade estrutural do solo pelo revolvimento e rompimento dos agregados aleacutem de ser bastante influenciado pelas condiccedilotildees edafoclimaacuteticas (COSTA et al 2003) Em regiotildees de clima tropical fatores como a temperatura e o iacutendice pluviomeacutetrico podem alterar rapidamente os efeitos do preparo do solo (REICHERT et al 2009) conduzindo o solo agrave degradaccedilatildeo se manejados inadequadamente

As instabilidades dos agregados ocasionadas pela operaccedilatildeo de gradagem somada aos agentes edafoclimaacuteticos tendem a mudar os benefiacutecios do revolvimento do solo em um certo periacuteodo de tempo isto por que altera o padratildeo das partiacuteculas proporcionando muitas das vezes formaccedilatildeo de selos o que afeta a infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo interferindo no armazenamento de gases aacutegua nutrientes etc (PANINI 1997)

Ainda satildeo poucos os estudos que analisam os efeitos temporais dos sistemas de preparo do solo Silva (2011) observou que os benefiacutecios da escarificaccedilatildeo foram ligeiramente perdidos em menos de 1 ano chegando agrave conclusatildeo que natildeo seria necessaacuterio fazer a operaccedilatildeo Costa et al (2003) verificaram que o rendimento das culturas de soja e milho foi 42 e 22 superior em sistema de preparo direto do que em preparo convencional O manejo inapropriado pode levar a condiccedilotildees ateacute mesmo inferiores agrave de um solo sem manejo (BRANDAtildeO et al 2006)

O clima eacute um dos principais agentes que alteram os padrotildees das partiacuteculas no solo (COSTA et al 2003) Na Amazocircnia as condiccedilotildees edafoclimaacuteticas satildeo diferentes das outras regiotildees do paiacutes Natildeo haacute estaccedilotildees do ano definidas mas a ocorrecircncia de clima quente e uacutemido aleacutem de alto iacutendice pluviomeacutetrico na maior parte do ano Neste contexto eacute importante verificar a rentabilidade do sistema de preparo convencional nos solos da regiatildeo

A compreensatildeo das mudanccedilas temporais causadas pelo preparo convencional eacute fundamental para o planejamento e manejo adequado do solo isto porque haveraacute alteraccedilotildees nas propriedades fiacutesicas hidraacuteulicas e consequentemente na produccedilatildeo e nos custos da atividade agriacutecola (REICHERT et al 2009) Desta forma o objetivo deste trabalho eacute analisar a variaccedilatildeo temporal da infiltraccedilatildeo de aacutegua densidade e porosidade em um Latossolo Amarelo submetido agrave operaccedilatildeo de gradagem cruzada na Amazocircnia Oriental

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Material e Meacutetodos A pesquisa foi desenvolvida em aacuterea da sede da Embrapa Amazocircnia Oriental municiacutepio de

Beleacutem Estado do Paraacute (1deg2740 S e 48deg2659 W) (Figura 1) Segundo o Anuaacuterio Estatiacutestico do Municiacutepio de Beleacutem (2012) o clima eacute quente e uacutemido com precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 2834mm e temperatura meacutedia de 25degC em fevereiro e 26degC em novembro Estaacute localizada na zona climaacutetica Afi (Classificaccedilatildeo de Koumlppen) com ausecircncia de estaccedilatildeo fria e temperatura do mecircs menos quente acima de 18degC Haacute a ocorrecircncia de periacuteodos mais chuvosos de dezembro a maio e outra menos chuvosa que vai de junho a novembro

Figura 1 Localizaccedilatildeo da aacuterea experimental no municiacutepio de Beleacutem estado do Paraacute

Segundo Santos et al (1983) o solo da aacuterea do estudo eacute classificado como Latossolo Amarelo

Distroacutefico apresentando horizonte A moderado textura meacutedia relevo plano com altitude de 12 metros formado sobre sedimentos areno-argilosos do quaternaacuterio pedregosidade ausente erosatildeo laminar ligeira e bem drenado A composiccedilatildeo granulomeacutetrica estaacute apresentada na Tabela 1 Tabela 1 Granulometria de um Latossolo Amarelo Distroacutefico da sede Embrapa Amazocircnia Oriental

Prof (cm) Composiccedilatildeo granulomeacutetrica ()

Areia Grossa

Areia Fina

Silte Argila Total

0 ndash 12 60 21 7 12 20 ndash 30 53 22 9 16 30 ndash 53 52 21 7 18 53 ndash 85 54 21 8 19

85 ndash 140 55 20 6 19 Fonte Santos et al (1983)

A unidade experimental foi estabelecida em uma aacuterea de pousio com plantas perenes e de ciclo

curto abandonada haacute mais de 10 anos e com predomiacutenio de Brachiaria spp com aproximadamente 105 km2 Em junho de 2013 essa aacuterea foi submetida ao processo de gradagem cruzada superficial atingindo cerca de 15 cm de profundidade sendo efetuada em duas operaccedilotildees com cortes transversais Apoacutes a gradagem o solo ficou descoberto e sujeito ao crescimento de plantas invasoras e agraves interferecircncias climaacuteticas durante todo o periacuteodo de avaliaccedilatildeo

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Os testes de infiltraccedilatildeo e coleta de amostras indeformadas para anaacutelises de densidade do solo (DS) e porosidade total (PT) foram realizadas na aacuterea de pousio antes da operaccedilatildeo de gradagem (T0) e posteriormente aos dois e cinco meses apoacutes a gradagem (T2 e T5 respectivamente) A gradagem e as avaliaccedilotildees nos tempos T2 e T5 foram realizadas no periacuteodo considerado menos chuvoso na Amazocircnia junho a novembro

Para a avaliaccedilatildeo da infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo foram realizados testes de infiltraccedilatildeo com quatro repeticcedilotildees para cada periacuteodo de amostragem (T0 T2 e T3) assim como coleta de amostras indeformadas para obtenccedilatildeo da densidade do solo (DS) e porosidade total (PT) antes (T0) dois (T2) e cinco meses (T5) apoacutes a operaccedilatildeo de gradagem

Para as anaacutelises de DS e PT foram realizadas coletas de amostras indeformadas utilizando-se aneacuteis volumeacutetricos de accedilo nas profundidades de 0-10 10-20 e 20-40 cm em dez repeticcedilotildees por periacuteodo amostral (T0 T2 e T5) e por profundidade perfazendo 30 amostras por periacuteodo totalizando 90 amostras de solo As amostras foram encaminhadas ao Laboratoacuterio de Fiacutesica do Solo da Universidade Federal Rural da Amazocircnia no qual foi determinada a densidade do solo e porcentagem total de poros TP=1- (DSDP) considerando a densidade da partiacutecula 265 g cm-3 a qual eacute recomendada para solos minerais (REICHARDT 1987)

A infiltraccedilatildeo de aacutegua do solo foi determinada pelo meacutetodo dos aneacuteis concecircntricos composto por um anel metaacutelico maior com 50 cm de diacircmetro e 20 cm de altura e um anel menor com 25 cm de diacircmetro e 20 cm de altura cravados ao solo de maneira concecircntrica Foi utilizada uma reacutegua graduada em 10 cm e a reposiccedilatildeo da aacutegua foi feita quando o niacutevel de aacutegua nos aneacuteis chegou proacuteximo dos cinco cm de altura Quando o valor da leitura repetiu ao menos trecircs vezes a velocidade de infiltraccedilatildeo foi tida como constante atingindo-se a velocidade de infiltraccedilatildeo baacutesica (VIB) e o teste encerrado

Com os dados de infiltraccedilatildeo foi determinada a infiltraccedilatildeo acumulada (IA) a qual corresponde agrave funccedilatildeo entre a lacircmina de aacutegua infiltrada acumulada no solo em funccedilatildeo do tempo acumulado Com os dados de IA foram obtidos os paracircmetros (k a) da equaccedilatildeo de regressatildeo natildeo linear proposto por Kostiakov (Eq1)

IA = k Ta (Eq1)

Derivando-se a infiltraccedilatildeo pelo tempo (Eq1) obteve-se equaccedilatildeo da velocidade de infiltraccedilatildeo de

aacutegua no solo (Eq2)

VI= k a Taminus1 (Eq2)

A anaacutelise estatiacutestica dos dados de DS e TP de IA e VIB de cada repeticcedilatildeo foram submetidas agrave anaacutelise de variacircncia com a aplicaccedilatildeo do teste de Tukey a 5 de probabilidade para a comparaccedilatildeo das meacutedias obtidas Resultados e Discussatildeo

Os valores de DS e PT variaram significativamente ao longo do periacuteodo de avaliaccedilatildeo na camada 0-001 m (Tabela 2) do solo A DS que eacute de 129 g cm-3 no T0 foi reduzida para 117 g cm-3 no T2 enquanto que os valores de PT de 5114 em T0 passaram para 56 em T2 o que era esperado devido ao revolvimento do solo o qual promove a reduccedilatildeo da densidade e aumento da porosidade total do solo Tabela 2 Valores de densidade do solo (DS) e porosidade total (PT) de um Latossolo Amarelo Distroacutefico antes (T0) dois meses (T2) e cinco meses (T5) apoacutes a operaccedilatildeo de gradagem

Tratamento DS (g cm-3) PT ()

0-10 cm 10-20 cm 20-40 cm 0-10 cm 10-20 cm 20-40 cm T0 129 A 143 B 144 B 5114 B 4520 A 4570 A T2 117 B 142 B 150 AB 5600 A 4560 A 4343 AB T5 120 AB 165 A 157 A 5480 B 3864 B 4091 B

Os resultados demonstram que cinco meses apoacutes a gradagem (T5) na camada 0-10 cm os

valores de DS e PT natildeo se diferenciam dos obtidos antes da calagem (T0) Isso indica que o efeito da gradagem sobre esses dois atributos fiacutesicos natildeo se perpetua por mais que cinco meses apoacutes a operaccedilatildeo de preparo do solo

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Natildeo houve diferenccedila significativa entre T0 T2 e T5 na camada 10-20 cm para DS e PT tendo em vista que a operaccedilatildeo e gradagem cruzada foi realizada em cerca de 15 cm de profundidade Na camada 20-40 cm o aumento no valor da DS e reduccedilatildeo da PT de T0 para T2 apresenta como natildeo significativo Poreacutem cinco meses apoacutes a gradagem (T5) os valores de DS e PT aumentaram significativamente em relaccedilatildeo a T0 passando a valores de 157 g cm3 e 4091 respectivamente

Os resultados obtidos sugerem que o preparo do solo promove movimento de partiacuteculas das camadas superiores para a inferior causando adensamento por obstruccedilatildeo de poros por partiacuteculas soacutelidas iluviadas (CARVALHO 1976 1999) A instabilidade e a movimentaccedilatildeo de partiacuteculas individualizadas contribuem para a vedaccedilatildeo de camadas com o entupimento dos poros e a consequente formaccedilatildeo de selos sendo a intensidade das chuvas um dos principais responsaacuteveis por estas alteraccedilotildees no solo (PANINI et al 1997)

O entupimento de poros por partiacuteculas iluviadas provoca restriccedilotildees agrave infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo Na Figura 2 observa-se as curvas de infiltraccedilatildeo acumulada (IA) com suas respectivas equaccedilotildees de ajustes dos dados e Na Tabela 3 observa-se os valores meacutedios da VIB As curvas de IA expressam as alteraccedilotildees na permeabilidade do solo promovidas pela operaccedilatildeo de gradagem Atraveacutes da anaacutelise das curvas de IA (Tabela 4) constata-se a ocorrecircncia de diferenccedilas significativas entre os trecircs tratamentos (T0 T2 e T5)

Figura 2 Infiltraccedilatildeo Acumulada de aacutegua no solo (cm) em funccedilatildeo do tempo de avaliaccedilatildeo com suas

respectivas equaccedilotildees de ajustes Tabela 3 Valores meacutedios da Velocidade de Infiltraccedilatildeo Baacutesica (VIB) equaccedilatildeo de ajuste da infiltraccedilatildeo Acumulada e Coeficiente de Determinaccedilatildeo (R2)

VIB (cm h-1) Infiltraccedilatildeo Acumulada R2 T0 7880 C IA (T0) = 07209 T07211 09876 T2 22226 A IA (T2) = 51971 T0591 09803 T5 17275 B IA (T5) = 31586 T06222 09938

Tabela 4 Valores meacutedios da Infiltraccedilatildeo Acumulada nos tempos 8 25 60 100 e 130 minutos

Tratamentos Tempo (min)

8 25 60 100 130

T0 285 C 715 C 1358 C 2030 C 2433 C T2 1842 A 4028 A 6220 A 7858 A 8673 A T5 115 B 2118 B 4243 B 5630 B 6270 B

Em T0 a infiltraccedilatildeo estimada nos primeiros 2 minutos de teste eacute de 119 cm Ao final do teste a

IA apresenta cerca de 253 cm de aacutegua em 148 minutos e a VIB de 774 mm h-1 No T2 a infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo estimada nos primeiros 2 minutos eacute de 78 cm Ao final do

teste a IA apresenta cerca de 963 cm de aacutegua em 189 minutos e a VIB de 21599 mm h-1 Este aumento consideraacutevel na taxa de infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo em T2 era esperado tendo em vista que a gradagem

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

Infi

ltra

ccedilatildeo

Acu

mula

da

(cm

h-1

)

Tempo (min)

T0 T2 T5

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promove a reduccedilatildeo da densidade e aumento da porosidade total do solo causa este aumento fluxo hidraacuteulico no solo quando comparado com T0 (Figura 2)

No T5 a infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo estimada nos primeiros dois minutos eacute de 49 cm Ao final do teste a IA apresenta cerca de 713 cm de aacutegua em 169 minutos e a VIB de 1698 mm h-1 Todas as VIBs satildeo consideradas muito altas segundo a classificaccedilatildeo de Mantovani et al (2009)

A reduccedilatildeo da PT e o aumento da DS observadas na camada 20-40 cm no T5 tem como consequecircncia a reduccedilatildeo da infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo As diferenccedilas da IA e VIB entre T2 e T5 podem ter ocorrido devido agrave influecircncia dos fatores edafoclimaacuteticos somados agrave instabilidade estrutural do solo promovidos pela operaccedilatildeo de gradagem jaacute que na camada 20-40 cm de profundidade haacute um aumento consideraacutevel da DS e reduccedilatildeo significativa da PT em T5 quando comparados com T0 Estes resultados evidenciam que abaixo da camada em que houve o preparo convencional as propriedades fiacutesicas apresentam comportamento inverso ao da superfiacutecie

Segundo Mermut et al (1995) a maior taxa de infiltraccedilatildeo somada agrave alta intensidade de chuva contribuem para um movimento maior das partiacuteculas e raacutepida formaccedilatildeo de selos Panini et al (1997) observaram que a reduccedilatildeo da infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo foi mais acentuada em uma terra cultivada nua e foi atribuiacutedo agrave reduccedilatildeo do tamanho dos poros alongados na camada superior Conclusatildeo

A gradagem promoveu aumento da infiltraccedilatildeo de aacutegua no solo e da porosidade total bem como a reduccedilatildeo da densidade do solo em superfiacutecie dois meses apoacutes a operaccedilatildeo No entanto estes importantes benefiacutecios foram perdidos em menos de cinco meses indicando que os efeitos da operaccedilatildeo de gradagem natildeo se perpetuaram no tempo Referecircncias Bibliograacuteficas ALVARENGA R C CRUZ J C NOVOTNY E H Manejo do solo preparo convencional do solo Embrapa Milho e Sorgo Versatildeo Eletrocircnica 2ordf Ediccedilatildeo 2006 Disponiacutevel em httpsainfocnptiaembrapabrdigitalbitstreamitem353321Preparo-convencionalpdf Acesso em 04 de janeiro de 2019 BALLONI E A SIMOtildeES J W Implantaccedilatildeo de povoamentos florestais com espeacutecies do Gecircnero Eucalyptus IPEF Circular Teacutecnica Nordm 60 1979 Disponiacutevel em httpswwwipefbrpublicacoesctecnicanr060pdf Acesso em 04 de janeiro de 2019 BRANDAtildeO V S CECIacuteLIO R A PRUSKI F F SILVA D D Infiltraccedilatildeo da aacutegua no solo 3 ed Viccedilosa UFV 2006 120p CARVALHO M C S Praacuteticas de recuperaccedilatildeo de uma pastagem degradada e seus impactos em atributos fiacutesicos quiacutemicos e microbioloacutegicos do solo 103f Tese (Doutorado em Agronomia) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz Universidade de Satildeo Paulo Piracicaba 1999 CARVALHO S R Influecircncia de dois sistemas de manejo de pastagens na compactaccedilatildeo de uma terra roxa estruturada 89f Dissertaccedilatildeo (Mestrado) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz Universidade de Satildeo Paulo Piracicaba 1976 COSTA F S ALBUQUERQUE J A BAYER C FONTOURA S M V WOBETO C Propriedades fiacutesicas de um Latossolo Bruno afetadas pelos sistemas plantio direto e preparo convencional Rev Bras Ciecircnc Solo v27 n3 2003 HU W SHAO MG WANG QJ FAN J HORTON R Temporal changes of soil hydraulic properties under different land uses Geoderma v149 p355ndash366 2009 MANTOVANI E C BERNARDO S PALARETTI L F Irrigaccedilatildeo princiacutepios e meacutetodos 3 ed Viccedilosa UFV 2009 355p MARK W S TIMOTHY R G JAME S C A Tillage effects on soil hydraulic properties in space and time State of the Science Soil amp Tillage Research v99 p4ndash48 2008 MERMUT A R LUK SH RIJMKENS M J M POESEN J W A Micromorphological and mineralogical components of surface sealing in loess soils from different geographic regions Geoderma v66 p71-84 1995 PANINI T TORRI D PELLEGRINI S PAGLIAI M SANCHIS M P S A theoretical approach to soil porosity and sealing development using simulated rainstorms Catena v31 p199-218 1997 REICHARDT K A aacutegua nos sistemas agriacutecolas Satildeo Paulo Manole 1987 188p

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REICHERT J M KAISER J M KAISER D R REINERT D J RIQUELME U F B Variaccedilatildeo temporal de propriedades fiacutesicas do solo e crescimento radicular de feijoeiro em quatro sistemas de manejo Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira v44 n3 2009 SANTOS P C T C VIEIRA L S VIEIRA M N F CARDOSO A Os solos da Faculdade de Ciecircncias Agraacuterias do Paraacute Beleacutem FCAP Informe Didaacutetico 5 1983 60p SILVA S G G Variaccedilatildeo temporal da densidade do solo e grau de compactaccedilatildeo de um Latossolo Vermelho sob plantio direto escarificado Dissertaccedilatildeo (Mestrado) Universidade de Satildeo Paulo Piracicaba 2011

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Capiacutetulo 7

OBTENCcedilAtildeO E CARACTERIZACcedilAtildeO FIacuteSICO-QUIacuteMICA DA FARINHA DE BETERRABA EM DIFERENTES TEMPERATURAS

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1

Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2 Newton Carlos Santos3

Sacircmela Leal Barros4 Amanda Priscila Silva Nascimento5

Raphael Lucas Jacinto Almeida6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande - PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III Bananeiras ndash PB victor_herberthotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Mestrando em Engenharia Quiacutemica Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande-PB

raphaelqindustrialgmailcom

Introduccedilatildeo

A beterraba (Beta vulgaris L) eacute originaacuteria da Europa pertencente agrave famiacutelia Cheopodiaceae Existem diferentes espeacutecies sendo apenas cultivadas em determinadas partes do mundo devido agraves condiccedilotildees ambientais dessas aacutereas (CFIA 2012) A produtividade meacutedia da beterraba eacute de 30 a 40 toneladas por hectare sendo no Brasil os maiores produtores os Estados de Satildeo Paulo Minas Gerais Paranaacute Santa Catarina e Rio Grande do Sul onde se encontram 42 das propriedades produtoras (GRANGEIRO et al 2007)

A beterraba de mesa ou hortiacutecola (Beta vulgaris L var crassa (Alef) J Helm) destaca-se dentre as hortaliccedilas por sua composiccedilatildeo nutricional sobretudo em accediluacutecares e pelas formas de consumo da raiz tuberosa aleacutem das folhas (AQUINO et al 2006) A beterraba eacute uma importante espeacutecie oleriacutecola que apresenta as raiacutezes como o mais importante produto comercial Nos uacuteltimos dez anos pode-se observar um aumento crescente na procura por esta hortaliccedila tanto para utilizaccedilatildeo nas induacutestrias de conservas e alimentos infantis como para consumo in natura (SOUZA et al 2003)

Aleacutem da grande quantidade de accediluacutecares a beterraba destaca-se pelos teores de sais minerais e vitaminas A B1 B2 e C aleacutem do alto valor nutricional e conteuacutedo de vitaminas e minerais como K Na Fe Cu e Zn (FERREIRA amp TIVELLI 1990) Ela se destaca como uma das hortaliccedilas mais ricas em ferro tanto nas raiacutezes quanto nas folhas A coloraccedilatildeo caracteriacutestica eacute resultante de pigmentos denominados betalaiacutenas os quais satildeo semelhantes agraves antocianinas e flavonoacuteides (BRAGA 1981)

Esta substacircncia eacute um oacutetimo antioxidante natural que age contra o envelhecimento celular e reduz o risco de alguns tipos de cacircncer (KLUGE et al 2006) As betalaiacutenas satildeo pigmentos soluacuteveis em aacutegua importantes na dieta humana por agirem como antioxidantes no combate aos radicais livres e na proteccedilatildeo contra algumas doenccedilas relacionadas ao stress oxidativo (KANNER et al 2001 STRACK et al 2003)

Pesquisas indicam que o consumo de vegetais previne uma seacuterie de doenccedilas entre elas as ligadas ao coraccedilatildeo e alguns tipos de cacircnceres (PITALUA et al 2010) As betalaiacutenas satildeo encontradas principalmente na ordem de vegetais Centrospermeae a qual pertence agrave beterraba (Beta vulgaris) que constitui excelente fonte de pigmentos e em algumas variedades contecircm valores superiores a 200 mg por 100g do produto fresco o que representa conteuacutedo de soacutelidos soluacuteveis superior a 2 (HENRY 1996)

As betalaiacutenas pigmento da beterraba eacute totalmente instaacutevel em determinadas faixas de pH atividade de aacutegua temperatura e na presenccedila e ausecircncia de luz Por isso controlar estes paracircmetros tanto in natura quanto processada eacute extremamente importante (DRUNKLER et al 2004)

Devido a perecibilidade deste tipo de alimento deve-se utilizar algum tipo de processamento para que o mesmo tenha uma maior vida uacutetil Uma das formas de minimizar a perda de alimentos

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pereciacuteveis eacute atraveacutes da secagem do alimento que consiste num processo de retirada do maacuteximo de aacutegua contida no produto visando preservar a sua qualidade (PALACIN et al 2005) A forma de farinha constitui boa opccedilatildeo tecnoloacutegica de aproveitamento da mateacuteria-prima e como fonte nutricional para possiacuteveis formulaccedilotildees de produtos alimentiacutecios (CAPELLA et al 2009)

Neste sentido a produccedilatildeo da farinha de vegetais atraveacutes da secagem pode ser uma alternativa para o reaproveitamento do vegetal natildeo conforme e para a agregaccedilatildeo de valor comercial ao produto (ENGEL et al 2016) Considera-se como farinha o produto obtido pela moagem da parte comestiacutevel de vegetais podendo sofrer previamente processos tecnoloacutegicos adequados Para ser considerada farinha o produto deve apresentar uma umidade inferior ao teor de 15 (ANVISA 1978)

A eliminaccedilatildeo da umidade por processos de secagem permite a reduccedilatildeo de peso e geralmente tambeacutem eacute acompanhada de diminuiccedilatildeo de volume fato que incide na reduccedilatildeo dos custos de transporte embalagem e armazenamento de produtos desidratados sendo estes fatores de estiacutemulo para a sua produccedilatildeo e sua comercializaccedilatildeo (FELLOWS 1994)

Apoacutes a desidrataccedilatildeo eacute possiacutevel a obtenccedilatildeo de farinha depois de serem submetidos a um processo de trituraccedilatildeo ou moagem A moagem e a trituraccedilatildeo satildeo operaccedilotildees unitaacuterias de reduccedilatildeo de tamanho dos alimentos soacutelidos pela aplicaccedilatildeo de forccedilas de impacto compressatildeo ou abrasatildeo (ARAUacuteJO FILHO et al 2011)

Os paracircmetros de controle podem variar de acordo com o processo mas em geral a temperatura tempo de secagem e a dimensatildeo do alimento satildeo fatores que influenciam em qualquer processo de secagem pois exercem efeitos sobre a taxa de secagem teor de umidade final e encolhimento do produto caracteriacutesticas estas relacionadas com a preservaccedilatildeo e qualidade do alimento (BORGES et al 2008)

Nesse sentido o presente trabalho tem como objetivo caracterizar os paracircmetros fiacutesico-quiacutemicos de teores de umidade soacutelidos totais atividade de aacutegua cinzas proteiacutenas lipiacutedeos e carboidratos da farinha de beterraba submetida a diferentes temperaturas de secagem como tambeacutem avaliar os efeitos da temperatura de secagem sobre esses mesmo paracircmetros a fim de agregar valor as farinhas de beterraba obtidas Material e Meacutetodos

O presente trabalho foi desenvolvido no Laboratoacuterio de Engenharia de Alimentos (LEA) e no Laboratoacuterio de Secagem (LS) ambos localizados no Centro de Recursos Naturais e Tecnologia (CTRN) da Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande ndash Paraiacuteba

As beterrabas foram adquiridas na feira de livre da cidade de Campina GrandendashPB e foram transportadas para o laboratoacuterio (LEA) onde inicialmente foram lavadas em aacutegua clorada a 25 e enxaguadas com aacutegua corrente da rede de abastecimento De forma manual as beterrabas foram descascadas com auxiacutelio de facas domeacutesticas e posteriormente cortadas em fatias de forma a facilitarem o processo de remoccedilatildeo de aacutegua

As amostras foram colocadas em bandejas de accedilo inoxidaacutevel e uniformemente espalhadas formando uma camada fina e submetidas ao processo de secagem em estufa com circulaccedilatildeo de ar com velocidade de 15 ms na temperatura de 50degC (T2) 60degC (T3) e 70degC (T4) Apoacutes desidratadas as amostras foram trituradas em moinho de facas onde ficaram com texturas de farinha com granulometria irregular Em seguida empacotadas e armazenadas em embalagens laminadas e seladas a vaacutecuo

As beterrabas in natura (T1) e desidratadas (T2 T3 e T4) foram analisadas quanto aos teores de umidade soacutelidos totais atividade de aacutegua cinzas e proteiacutenas de acordo com BRASIL (2008) O teor de lipiacutedeos foi realizado atraveacutes do meacutetodo de Folch et al (1957) Meacutetodos analiacuteticos

A anaacutelise do Teor de umidade e soacutelidos Totais foi realizada em estufa (marca TECNAL modelo TE- 3932) pela teacutecnica de secagem gravimeacutetrica a 105⁰C por 24 horas (BRASIL 2008)

Atividade de Aacutegua (Aw) - a atividade de aacutegua foi determinada atraveacutes de leitura direta da amostra na temperatura de 25degC em higrocircmetro Aqua-Lab

Teor de cinzas - quantificado por gravimetria apoacutes incineraccedilatildeo em mufla (marca FORNETEC modelo F1 - DM Monofaacutesico) a 550⁰C O meacutetodo de baseia na perda de peso que ocorre quando o produto eacute incinerado a 550⁰C com destruiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica (BRASIL 2008)

Teor de proteiacutenas - realizado atraveacutes da quantidade de nitrogecircnio da amostra por digestatildeo Kjeldahl As trecircs etapas importantes para a determinaccedilatildeo de proteiacutenas satildeo digestatildeo onde a amostra eacute

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submetida a altas temperaturas juntamente com a mistura cataliacutetica em um digestor (marca TECNAL modelo TE 007A) destilaccedilatildeo realizada em destilador (marca TECNAL modelo TE 007A) com Hidroacutexido de Soacutedio concentrado e por fim titulaccedilatildeo onde o nitrogecircnio eacute transformado em amocircnia resultando em g de protiacutedios e se aplicando um fator de 625 (BRASIL 2008)

Teor de lipiacutedeos - realizada empregando clorofoacutermio e metanol As vantagens sobre a maioria dos meacutetodos eacute que se consegue a extraccedilatildeo e purificaccedilatildeo dos lipiacutedios pela mistura de solventes (FOLCH et al 1957)

Teor de carboidratos - O valor de carboidratos totais incluindo fibras foi obtido por diferenccedila centesimal com a soma dos resultados encontrados em percentagem de umidade cinzas proteiacutenas e lipiacutedeos conforme apresentado na Equaccedilatildeo (1) (BRASIL 2008)

Carboidratos totais (g100g) = 100 ndash [umidade + cinzas +proteiacutenas + lipiacutedeos] Eq [1] Anaacutelise estatiacutestica

Foi realizada para os dados experimentais em triplicata e os resultados foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia de fator uacutenico (ANOVA) de 5 de probabilidade e os resultados qualitativos significativos foram submetidos ao teste de Tukey adotando-se o mesmo niacutevel de 5 de significacircncia Para o desenvolvimento das anaacutelises estatiacutesticas o software STATISTICA versatildeo 10 Resultados e Discussatildeo

Na Figura 1 estatildeo apresentados os dados referentes aos teores de umidade e soacutelidos totais para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

Figura 1 Valores obtidos para os teores de umidades e soacutelidos totais expressos em (g100g) para os

tratamentos (T1 T2 T3 e T4) Para o teor de umidade o valor encontrado para ambas as farinhas se encontram dentro do valor

maacuteximo estipulado pela legislaccedilatildeo (BRASIL 2005) para farinhas que eacute de 150 g100g Estatisticamente os tratamentos diferiram significativamente entre si no qual houve uma diminuiccedilatildeo do teor de umidade de 7918g100g entre o tratamento (T1) e (T4) O teor de umidade constatado eacute inversamente proporcional agrave temperatura aplicada ou seja quanto maior a temperatura de secagem menor o teor de umidade na farinha obtida

Basetto et al (2011) ao analisarem a farinha de beterraba desidratada na temperatura de 100degC obtiverem teor de umidade de (372g100g) Os resultados do presente trabalho estatildeo proacuteximos aos obtidos por Nunes et al (2017) que obtiveram os seguintes teores de umidade para os resiacuteduos de abacaxi apoacutes secagem 925g100g (50degC) 712g100g (60degC) e 541g100g (70degC) Alcacircntara et al (2012) ao obterem farinhas na temperatura de 55degC do peduacutenculo de caju e da casca do maracujaacute as mesmas apresentaram teor de umidade respectivamente de 1473g100g e 604g100g Em estudos

124d

889c 9013b

9158a876a

111b 987c

842d

000

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

T1 T2 T3 T4Tratamentos

Soacutelidos Totais (g100g)

Umidade (g100g)

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

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Silva e Souza (2017) obtiveram uma umidade de 1006 para farinha de resiacuteduo de jamelatildeo obtida por secagem a 60degC temperatura estaacute proacutexima a temperatura estudada no presente trabalho

Verifica-se que a quantidade de soacutelidos totais eacute maior quando utilizado temperaturas mais altas tratamento (T4) apresentando 9158g100g Tal crescimento eacute causado pela reduccedilatildeo no teor de aacutegua no entanto todos os tratamentos avaliados apresentam diferenccedila significativa entre si

Os teores de umidade apresentam uma diferenccedila miacutenima significativa de 0378 e coeficiente de variaccedilatildeo de 048 entre os tratamentos no entanto os teores de soacutelidos totais apresentam uma proximidade na diferenccedila miacutenima significativa (03705) visto que estes dois paracircmetros apresentam uma correlaccedilatildeo Estatisticamente o teor de soacutelidos totais apresenta coeficiente de variaccedilatildeo inferior sendo este de 020

Na Figura 2 estatildeo apresentados os dados referentes a atividade de aacutegua para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

Figura 2 Valores obtidos para atividade de aacutegua dos tratamentos (T1 T2 T3 e T4)

A atividade de aacutegua eacute uma das principais propriedades quando se considera as etapas de

processamento conservaccedilatildeo e armazenamento de alimentos Para assegurar o tempo de conservaccedilatildeo e garantir qualidade eacute preciso ter conhecimento da atividade de aacutegua do produto desidratado Oliveira (2012) classifica como produtos de umidade intermediaacuteria aqueles que apresentam atividade de aacutegua

entre 06 e 085 e produtos com baixa umidade satildeo aqueles que apresentam valores de atividade de aacutegua

ateacute 06 Sendo assim pode-se classificar a beterraba in natura como de alta umidade pois apresenta

atividade de aacutegua de 0903 havendo diferenccedila miacutenima significativa entre os tratamentos avaliados de 00205 com coeficiente de variaccedilatildeo de 201 Conforme observa-se na Figura 2 na medida em que se teve um aumento na temperatura esta trouxe consigo uma reduccedilatildeo na atividade de aacutegua sendo assim classificando os tratamentos (T2 T3 e T4) como produtos de baixa umidade A disponibilidade de aacutegua nos alimentos daacute condiccedilotildees para o crescimento microbiano e a ocorrecircncia de reaccedilotildees quiacutemicas e enzimaacuteticas (SILVA 2017)

Na Figura 3 estatildeo apresentados os dados referentes ao teor de cinzas para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

0903a

0425b0389c

0201d

000

010

020

030

040

050

060

070

080

090

100

T1 T2 T3 T4Tratamentos

Atividade de aacutegua

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Figura 3 Valores obtidos para o teor de cinzas expressos em (g100g) para os tratamentos (T1 T2 T3

e T4) Observa-se que o aumento do teor de cinzas eacute proporcional agrave temperatura onde a amostra que

foi submetida a uma temperatura mais elevada no processo apresentando um maior teor de cinzas de 399g100g enquanto a amostra que foi exposta a uma temperatura mais branda apresenta 237g100g de cinzas

Moreno (2016) em seus estudos com farinha dos resiacuteduos de manga obteve um teor de cinzas de 342 g100g valor proacuteximo ao obtido no tratamento (T3) do presente estudo Basetto et al (2017) ao utilizarem a temperatura de 100degC para obtenccedilatildeo da farinha de beterraba a mesma apresenta teor de cinzas de 671g100g Borges et al (2009) ao desidratarem a casca da banana verde na temperatura de 70degC obtiveram 259 g100g

Observa-se na Figura 3 que entre a amostra in natura (T1) e o tratamento (T4) haacute um ganho de 255g100g com uma diferenccedila miacutenima significativa de 0292 entre as meacutedias dos tratamentos para este paracircmetro com coeficiente de variaccedilatildeo de 391 No entanto todos os tratamentos diferem ente si ao teste de Tukey ao niacutevel de 5 de probabilidade

Na Figura 4 estatildeo apresentados os dados referentes ao teor de proteiacutenas para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

144d

237c

363b

399a

000

050

100

150

200

250

300

350

400

450

T1 T2 T3 T4

Tratamentos

Cinzas (g100g)

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Figura 4 Valores obtidos para o teor de proteiacutenas expressos em (g100g) para os tratamentos (T1 T2

T3 e T4) O teor de proteiacutenas apresenta diferenccedila significativa entre os tratamentos analisados O

tratamento (T4) apresenta o menor valor de proteiacutenas (160 g100g) fato este esperado devido que altas temperaturas provocam a degradaccedilatildeo das proteiacutenas Os valores obtidos no presente trabalho satildeo inferiores aos obtidos por Garmus et al (2009) na farinha da casca da batata inglesa (25 g100g) e superiores aos obtidos por Silva e Souza (2017) para farinha da casca de jamelatildeo (080 g100g) Para este mesmo paracircmetro haacute uma diferenccedila miacutenima significativa de 0238 com coeficiente de variaccedilatildeo 475 entre os tratamentos avaliados

Na Figura 5 estatildeo apresentados os dados referentes ao teor de lipiacutedeos para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

Figura 5 Valores obtidos para o teor de lipiacutedeos expressos em (g100g) para os tratamentos (T1 T2

T3 e T4) Em relaccedilatildeo ao teor lipiacutedico os tratamentos (T1 T2 T3 e T4) apresentam diferenccedila miacutenima

significativa de 0264 com coeficiente de variaccedilatildeo de 770 Agrave medida que se aumentou a temperatura de secagem houve um pequeno aumento do teor lipiacutedico em ateacute 135g100g Os valores obtidos no presente trabalho melhor se aproximam ao obtido para farinha de berinjela (185g100g) por Scorsatto et al (2017) e superior ao obtido para farinha de beterraba (036g100g) por Croceti et al (2016)

238a

190b

179bc

160c

100

120

140

160

180

200

220

240

260

T1 T2 T3 T4Tratamentos

Proteiacutenas (g100g)

072d

106c

138b

207a

000

050

100

150

200

250

T1 T2 T3 T4Tratamentos

Lipiacutedeos (g100g)

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A determinaccedilatildeo de lipiacutedios torna-se importante pois os lipiacutedios desempenham papel importante na qualidade do alimento contribuindo com atributos como textura sabor e valor caloacuterico (ALMEIDA et al 2018)

Na Figura 6 estatildeo apresentados os dados referentes ao teor de carboidratos para beterraba in natura (T1) e para as farinhas obtidas nos demais tratamentos (T2 T3 e T4)

Figura 6 Valores obtidos para o teor de lipiacutedeos expressos em (g100g) para os tratamentos (T1 T2

T3 e T4) Os resultados obtidos em relaccedilatildeo ao teor de carboidrato totais satildeo relativamente elevados

variando de 8556g100g (T2) a 8392g100g (T4) no qual a anaacutelise de carboidratos totais estaacute inclusa o teor de fibras totais evidenciam que a farinha da beterraba eacute um poacute com alto teor de fibras natildeo havendo diferenccedila significativa entre os tratamentos (T2 T3 e T4) no entanto quando comparado ao tratamento (T1) haacute uma diferenccedila miacutenima significativa de 0673 entre as meacutedias dos tratamentos

Basetto et al (2011) ao fabricarem cookies elaborados com farinha de beterraba concluiacuteram que a utilizaccedilatildeo da mesma eacute uma alternativa viaacutevel sendo rica fonte de antocianinas e poderoso antioxidante Aleacutem dos cookies terem sido bem aceitos pelo puacuteblico tornando uma excelente opccedilatildeo pois agrega valor ao produto aleacutem de manter as propriedades funcionais desejaacuteveis

Teixeira et al (2017) ao elaborarem cookies adicionados de farinha da casca de beterraba concluiacuteram que a adiccedilatildeo de 1875 de farinha de casca de beterraba em cookies proporcionou um aumento no aporte de cinzas e fibras poreacutem reduziu o teor de umidade lipiacutedios e calorias melhorando o perfil nutricional do produto

Conclusatildeo A partir dos resultados apresentados pode-se concluir que a caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica das farinhas de beterraba atendeu a legislaccedilatildeo em relaccedilatildeo ao teor de umidade fator que deve ser levado em consideraccedilatildeo jaacute que interfere na conservaccedilatildeo do produto final As demais anaacutelises efetuadas tambeacutem apresentaram valores propiacutecios agrave viabilidade das farinhas aleacutem de apresentarem valores semelhantes aos obtidos por outros autores ao trabalharem com vaacuterios subprodutos oriundos de frutas e vegetais Para o teor de soacutelidos totais cinzas e de lipiacutedeos houve um aumento quando se aplicou temperaturas mais altas

Os resultados obtidos em relaccedilatildeo ao teor de carboidrato totais foram relativamente elevados evidenciando que a farinha de beterraba eacute um poacute com alto teor de fibras Foi perceptiacutevel que a farinha de beterraba eacute uma alternativa viaacutevel podendo ser utilizada para o enriquecimento e desenvolvimento de novos produtos alimentiacutecios

784b

8356a 8332a

8392a

000

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

T1 T2 T3 T4

Tratamentos

Carboidratos (g100g)

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Agradecimentos Ao CNPq (Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico) pela bolsa de

doutorado ao primeiro autor e a CAPES (Agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado do segundo e demais autores Referecircncias ALCAcircNTARA S R SOUSA C A B ALMEIDA F A C GOMES J P Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica das farinhas do peduacutenculo do caju e da casca do maracujaacute Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais v14 n Especial p473-478 2012 ALMEIDA R L J SANTOS N C LUIZ M R PEREIRA T S Viabilidade da adiccedilatildeo do resiacuteduo seco da casca de abacaxi para fabricaccedilatildeo de cookie funcional In Congresso Nacional de Pesquisa e Ensino em Ciecircncias 3 2018 Campina Grande Anais Campina Grande 2018 AQUINO L A PUIATTI M PEREIRA P R G PEREIRA F H F LADEIRA I R CASTRO M R S Produtividade qualidade e estado nutricional da beterraba de mesa em funccedilatildeo de doses de nitrogecircnio Hortic Bras v24 n2 p199-203 2006 ARAUacuteJO FILHO D G EIDAM T BARSOTO A V RAUPP D S Processamento de produto farinaacuteceo a partir de beterrabas submetidas agrave secagem estacionaacuteria Acta Scientiarum Agronomy n2 v33 p207-214 2011 BASETTO R Z SAMULAK R MISUGI C T BARANA A C BIANCARDI C R Flour of beetroot residue usage like feature for cookies manufacture Revista Techonoeng 3 ed 2011 BORGES A M PEREIRA J LUCENA E M P Caracterizaccedilatildeo da farinha de banana verde Ciecircncias e Tecnologia dos Alimentos v29 n2 p333-339 2009 BRAGA C S Grande manual de agricultura pecuaacuteria e receituaacuterio industrial 4 ed Porto Alegre Globo 1981 BRASIL Agecircncia Nacional de Vigilacircncia Sanitaacuteria Resoluccedilatildeo nordm263 de 2005 Aprova o Regulamento Teacutecnico para Produtos de Cereais Amidos Farinhas e Farelos Disponiacutevel em lthttpswwwsauderjgovbrcomumcodeMostrarArquivophpC=MjIwMw2C2Cgt Acesso em 14 ago 2018 CANADIAN FOOD INSPECTION AGENCY The Biology of Beta Vulgaris L (Sugar Beet) Disponiacutevel em httpwwwinspectiongccaplantsplants-with-novel-traitsapplicantsdirective-94-08biology-documentsbeta-vulgaris-l-eng13307253739481330725437349 Acesso em 02012019 CAPELLA A C V PENTEADO P T P S BALBI M E Semente de Araucaacuteria Angustifolia aspectos morfoloacutegicos e composiccedilatildeo quiacutemica da farinha Boletim da CEPPA v27 n1 p135-142 2009 CROCETI A OGLEARI C H GOMES G SARE I CAMPOS F R BALBI M E Determining the chemical composition based on two drying methods to beetroot (beta vulgaris l Famiacutelia aranthaceae) flour production Visatildeo Acadecircmica v17 n4 2016 ENGEL B BACCAR N M MARQUARDT L OLIVEIRA M S R ROHLFES A L B Tecnologias de atomizaccedilatildeo e desidrataccedilatildeo alternativas para a produccedilatildeo de farinhas a partir de vegetais Revista Jovens Pesquisadores v 6 n 1 p 31-44 2016 FELLOWS P Tecnologia del processado de los alimentos princiacutepios y praacutecticas Traducido por F J S Trepat Zaragoza Acribis 1994 549p FERREIRA M D TIVELLI S W Cultura da beterraba Recomendaccedilotildees gerais 3 ed Guaxupeacute COOXUPEacute 1990 14p Boletim Teacutecnico Olericultura 2 FOLCH J LESS M STANLEY S A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues J Biol Chem v226 n497 1957 GARMUS T T BEZERRA J R M V RIGO M CORDOVA K R V Elaboration of cookie with potato skin flour (Solanum tuberosum L) Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial v3 n2 p56-65 2009 HENRY B S Natural food colours In HENDRY G A F HOUGHTON J D (Ed) Natural food colorants 2 ed Glasgow Blackie Academic and Professional 1996 p40-79 IAD Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p KLUGE R A COSTA C A VITTI M C D ONGARELLI M G JACOMINO A P MORETTI C L Armazenamento refrigerado de beterraba minimamente processada em diferentes tipos de corte Ciecircncia Rural v36 n1 p263-270 2006 GRANGEIRO L C NEGREIROS M Z SOUZA B S AZEVEcircDO P E OLIVEIRA S L MEDEIROS M P Acuacutemulo e exportaccedilatildeo de nutrientes em beterraba Ciecircncia Agrotec v31 n2 2007

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KANNER J HAREL S GRANIT R Betalains - A New Class of Deitary cationized antioxidants Jornal of Agricultural and Food Chemistry v49 n11 p5178-5185 2001 MORENO J S Obtenccedilatildeo caracterizaccedilatildeo e aplicaccedilatildeo de farinha de resiacuteduos de frutas em cookies 82f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Ciecircncias dos Alimentos) Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia Itapetinga ndash BA 2016 NUNES J S LINS A D F GOMES J P SILVA W P SILVA F B Influecircncia da temperatura de secagem nas propriedades fiacutesico-quiacutemica de resiacuteduos abacaxi Revista Agropecuaacuteria Teacutecnica v1 n1 p41-46 2017 OLIVEIRA G S Aplicaccedilatildeo do processo de liofilizaccedilatildeo na obtenccedilatildeo de cajaacute em poacute avaliaccedilatildeo das caracteriacutesticas fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas e higroscoacutepicas 83f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Ciecircncia e Tecnologia de Alimentos) Universidade Federal do Cearaacute Fortaleza 2012 SCORSATTO M PIMENTEL A C SILVA A J R SABALLY K ROSA G OLIVEIRA G M M Assessment of bioactive compounds physicochemical composition and in vitro antioxidant activity of eggplant flour International Journal of Cardiovascular Sciences v30 n3 p235-242 2017 SILVA A K N BECKMAN J C DA CRUZ RODRIGUES A M DA SILVA L H M Composiccedilatildeo nutricional e capacidade antioxidante da polpa de Accedilaiacute (Euterpe oleracea M) Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial v11 n1 p2205-2216 2017 SILVA S S SOUZA S M A Aproveitamento da casca e polpa de Jamelatildeo (Syzygium Cumini Lamarck) para produccedilatildeo de farinha com potencial antioxidante para uso em barra de mel contendo derivados de mandioca e cereal In Seminaacuterio de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica 21 2017 Feira de Santana AnaisFeira de SantanandashBA 2017 SOUZA R J de FONTANETTI A FIORINI C V A ALMEIDA K de Cultura da beterraba cultivo convencional e cultivo orgacircnico Lavras UFLA 2003 37p STRACK D VOGT T SCHLIEMANN W Recent advances in betalain research Phytochemistry v62 p247-269 2003 TEIXEIRA F SANTOS M M R CANDIDO C J SANTOS E F NOVELLO D Cookies adicionados de farinha da casca de beterraba anaacutelise fiacutesico-quiacutemica e sensorial entre crianccedilas Revista da Universidade Vale do Rio Verde v15 n1 p472-488 2017 USDA United States Department of Agriculture Agricultural Research Service National Nutrient Database for Standard Reference Release 27 2014 Disponiacutevel em httpsndbnalusdagovndb Acesso em 03012019

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Capiacutetulo 8

ANAacuteLISE MULTITEMPORAL DA COBERTURA DO SOLO DO PARQUE ESTADUAL DO UTINGA BELEacuteM PARAacute

Nilza Martins de Queiroz Xavier1

Alberto Bentes Brasil Neto2 Arllen Eacutelida Aguiar Paumgartten3

Josiane Martins de Queiroz Xavier Silveira4

12Professores EBTT IFPACampus Oacutebidos nilzaxavierifpaedubr albertonetoifpaedubr

3Professora EBTT IFPACampus Breves arllenaguiarifpaedubr 4Acadecircmica em Licenciatura em Matemaacutetica UFPACampus Castanhal josianexvgmailcom

Introduccedilatildeo

O Parque Estadual do Utinga (PEUt) abrange uma aacuterea de 1393088 ha e foi criado com o objetivo de proteger os mananciais de abastecimento de aacutegua da regiatildeo metropolitana de Beleacutem (PARAacute 2013) Localizado em uma aacuterea urbana da capital paraense o espaccedilo tem como marca uma grande e eacute muito utilizado em atividades de educaccedilatildeo Ambiental e ecoturismo como trilhas passeios e caminhadas

O parque eacute uma aacuterea de proteccedilatildeo integral em que conforme a Lei 690281 que dispotildee sobre a criaccedilatildeo de Estaccedilotildees Ecoloacutegicas e Aacutereas de Proteccedilatildeo Ambiental sendo portanto uma aacuterea representativa dos ecossistemas brasileiros destinadas agrave realizaccedilatildeo de pesquisas baacutesicas e aplicadas de Ecologia agrave proteccedilatildeo do ambiente natural e ao desenvolvimento da educaccedilatildeo conservacionista (PARAacute 2013)

A problemaacutetica desta unidade de conservaccedilatildeo eacute decorrente da accedilatildeo e expansatildeo histoacuterica de atividades antroacutepicas ocorridas ao seu redor Menezes et al (2013) afirmam que a ocupaccedilatildeo desordenada nos arredores do PEUt e outras atividades relacionadas a pressatildeo urbana desencadeou processos de degradaccedilatildeo do solo e poluiccedilatildeo de seus cursos drsquoaacutegua O desmatamento e a poluiccedilatildeo satildeo ameaccedilas constantes para o abastecimento de aacutegua da regiatildeo metropolitana de Beleacutem isso porque eacute real o perigo de assoreamento do lago e agrave conservaccedilatildeo da biodiversidade do parque

O monitoramento da cobertura do solo eacute um aspecto fundamental para o controle dos impactos ambientais promovidos por accedilotildees antroacutepicas ao redor do parque possibilitando o aumento da eficiecircncia na gestatildeo da Unidade de Conservaccedilatildeo do Utinga (BRASIL NETO et al 2014) Poreacutem a grande extensatildeo e a vulnerabilidade agraves pressotildees urbanas ao redor do parque torna difiacutecil um controle concreto e eficaz do mesmo o que exige a adoccedilatildeo de novos meacutetodos de controle do patrimocircnio Estima-se que cerca de 131253 habitantes residem imediatamente ao entorno do PEUt (PARAacute 2013)

Neste contexto as teacutecnicas de sensoriamento remoto tecircm sido bastante eficazes no monitoramento das alteraccedilotildees na cobertura dos solos tendo como vantagem a rapidez simplicidade e eficiecircncia na obtenccedilatildeo de informaccedilotildees digitais Outra grande vantagem eacute o monitoramento de aacutereas extensas com baixos custos a qual torna a sua utilizaccedilatildeo uma ferramenta indispensaacutevel para controle de atividades que podem provocar algum dano para o parque do Utinga como invasatildeo irregular desmatamento despejo de lixo etc

Desta forma o objetivo deste trabalho eacute realizar uma anaacutelise da dinacircmica da cobertura vegetal e uso do solo no Parque Estadual do Utinga nos anos de 1984 1999 e 2013 por meio do processamento digital de imagens Material e Meacutetodos

O estudo foi realizado no Parque Estadual do Utinga (Figura 1) localizado entre os municiacutepios de Beleacutem e Ananindeua estado do Paraacute Brasil (1deg2740 S e 48deg2659 W) O clima do tipo Afi de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen temperatura meacutedia de 25degC em fevereiro e 26degC em novembro e precipitaccedilatildeo meacutedia anual de 2834mm (FAPESPA 2016)

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

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Figura 1 Localizaccedilatildeo do Parque Estadual do Utinga

No Parque Estadual do Utinga haacute a ocorrecircncia dos solos Latossolo Amarelo Distroacutefico de textura

meacutedia Plintossolo Peacutetrico concrecionaacuterio Plintossolo Haacuteplico de textura meacutedia e Gleissolo de textura argilosa a muito argilosa (PARAacute 2013) A topografia do parque eacute plana a suave ondulada constituiacuteda por tabuleiros terraccedilos e vaacuterzeas

Para o desenvolvimento deste trabalho foram adquiridas imagens orbitais do sateacutelite LANDSAT-5 oacuterbitaponto 22462 bandas 3 4 e 5 (RGB) do sensor TM resoluccedilatildeo espacial de 30 metros dos anos 1984 e 1999 por meio do site do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais ndash INPE A imagem de 2013 foi oriunda do sateacutelite LANDSAT 8 oacuterbitaponto 22462 bandas 6-5-4 (RGB) do sensor Operacional Terra Imager (OLI) resoluccedilatildeo especial de 30 metros obtida no site Earth Explorer Posteriormente as imagens foram submetidas ao recorte nas dimensotildees do Parque na etapa de preacute-processamento das imagens conforme as coordenadas descritas no Plano de Manejo do Parque do Utinga (PARAacute 2013)

No que se refere agrave etapa de processamento das imagens foi efetuada a classificaccedilatildeo supervisionada pelo algoritmo da Maacutexima Verossimilhanccedila e a determinaccedilatildeo das classes de uso e cobertura do solo da seguinte forma Vegetaccedilatildeo densa ndash fragmento de Floresta Ombroacutefila Densa de Terra Firme e de Vaacuterzea e fragmentos de florestas em estaacutegio avanccedilado de sucessatildeo ecoloacutegica) Floresta secundaacuteria Vegetaccedilatildeo rasteira (herbaacuteceas) DegradadaAntropizada (Construccedilotildees e aacutereas com pavimentaccedilatildeo asfaacuteltica e solo exposto) macroacutefitas e Outras (corpos drsquoaacutegua e outros)

Posteriormente foi realizada a poacutes-classificaccedilatildeo por meio da computaccedilatildeo da aacuterea ocupada por cada classe preacute-determinada O software utilizado no preacute-processamento das imagens orbitais foi o ArcGis 93 Jaacute a etapa de processamento foi realizada no software Environment for Visualizing Images (Envi) versatildeo 45

Resultados e Discussatildeo

Os valores referentes agrave quantificaccedilatildeo das classes temaacuteticas Floresta Densa Capoeira Vegetaccedilatildeo Rasteira Aacuterea degradaAntropizada e Macroacutefitas assim como a imagem de classificaccedilatildeo da cobertura do solo do Parque Estadual do Utinga podem ser observados na Figura 2 e na Tabela 1 respectivamente

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

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Figura 2 Mapa de classificaccedilatildeo do Parque Estadual do Utinga (A) ano 1984 (B) ano 1999 e (C) ano de

2013

A classe Floresta Densa apresenta 329 km2 em 1984 aumentando para 436 km2 e 448 km2 em 1999 e 2013 respectivamente No que se refere agrave classe capoeira observandashse um aumento entre os anos de 1984 a 2013 sendo que em 1984 a aacuterea total desta classe era de 351 km2 passando para 465 e 552 km2 nos anos de 1999 e 2013 Estes resultados evidenciam o aumento da regeneraccedilatildeo natural nas florestas sob diferentes estaacutegios sucessionais De acordo com PARAacute (2013) as florestas secundaacuterias encontradas no Parque Estadual do Utinga se encontram em avanccedilado processo de recuperaccedilatildeo Ao

Caderno de Pesquisa Ciecircncia e Inovaccedilatildeo v2 n1 2019

85

realizar um levantamento floriacutestico da Floresta secundaacuteria do parque do Utinga Rocha et al (2012) observaram uma floresta com caracteriacutesticas de ambiente em sucessatildeo

Tabela 1 Quantificaccedilatildeo das classes de vegetaccedilatildeo do Parque Estadual do Utinga Beleacutem Paraacute

Classes 1984 1999 2013

km2 km2 km2 Floresta Densa 330 237 436 313 448 322

Floresta Secundaacuteria 351 252 465 334 552 396 Veg Rasteira 104 740 075 54 065 46

DegradadaAntropizada 270 194 136 98 060 44 Macroacutefitas 0 0 0 0 020 14

Outros 339 243 281 202 248 178

Para a vegetaccedilatildeo rasteira observa-se que haacute uma reduccedilatildeo de 039 km2 entre os anos de 1984 e 2013 No ano de 1984 o parque apresentava 104 km2 aproximadamente 744 da aacuterea total em virtude da ocorrecircncia de atividades agropecuaacuterias a qual reduziu para 075 e 065 km2 nos anos de 1999 e 2013 respectivamente Isto pode ser atribuiacutedo ao processo de regeneraccedilatildeo natural na qual as aacutereas de vegetaccedilatildeo rasteira datildeo lugar a florestas em estaacutegio inicial de sucessatildeo ecoloacutegicas (florestas secundaacuterias)

Estas mudanccedilas ocorridas na vegetaccedilatildeo devem ao fato que o parque do Utinga passou a ser uma unidade de proteccedilatildeo integral com o Decreto Estadual Nordm 13302008 o qual natildeo pode ser habitado pelo homem e nem ser utilizado para uso direto como atividades agriacutecolas Portanto quaisquer atividades que promova alguma ameaccedila agrave biodiversidade do parque eacute proibida por lei O aumento das classes de vegetaccedilatildeo densa e capoeira somado agrave reduccedilatildeo da vegetaccedilatildeo rasteira pode estar relacionada com a maior vigor da legislaccedilatildeo no intuito de proteger os mananciais de abastecimento da regiatildeo metropolitana de Beleacutem

Poreacutem a situaccedilatildeo do Parque Estadual do Utinga eacute especialmente preocupante em virtude de sua grande vulnerabilidade mediante agrave pressatildeo urbana especialmente no caso de mananciais sujeitos ao lanccedilamento de esgotos advindos de diversos pontos da cidade Somado a isso historicamente uma seacuterie de atividades econocircmicas ocasionaram uma grande devastaccedilatildeo ambiental resultando em diversos pontos com ocorrecircncia de aacutereas muito degradas (BORDALO 2006)

Observa-se que em 1984 a extensatildeo de aacutereas com indiacutecios de degradaccedilatildeo ou accedilatildeo de atividades antroacutepicas como moradias pistas solo exposto etc apresenta 27 km2 cerca de 1938 da aacuterea total do parque No entanto haacute uma boa reduccedilatildeo destas aacutereas ao longo dos anos 139 e 06 km2 em 1999 e 2013 Observa-se que haacute ocorrecircncia de locais que necessitam de intervenccedilatildeo principalmente visando a recuperaccedilatildeo de aacutereas degradadas De acordo com PARAacute (2013) cerca de 13 da aacuterea do Parque Estadual do Utinga encontra-se em avanccedilado estaacutegio de degradaccedilatildeo e ocorrem principalmente agraves margens dos Lagos Bolonha e Aacutegua Preta

No ano de 2013 foi observada uma nova classe no parque do Utinga as macroacutefitas ocupando cerca de 02 km2 cerca de 143 da aacuterea total do Parque Estadual do Utinga Estes resultados satildeo indicadores de degradaccedilatildeo ambiental nos mananciais de abastecimento (MENEZES et al 2013) Eacute importante considerar que uma grande limpeza de Macroacutefitas foi realizada no Lago Bolonha no periacuteodo proacuteximo agrave coleta da imagem do ano de 2013 na qual foi retirada cerca de 70 do total das macroacutefitas Segundo COSAMPA (2013) ao final da operaccedilatildeo foram retirados cerca de 371000 e 1200 m2 de vegetaccedilatildeo aquaacutetica dos lagos Bolonha e Aacutegua Preta respectivamente ou seja grande parte dos mananciais estavam cobertos por macroacutefitas antes do periacuteodo de obtenccedilatildeo da imagem do ano de 2013 o que indica a grande quantidade de poluentes principalmente esgoto nos lagos que abastece grande parte da regiatildeo Metropolitana de Beleacutem

Conclusatildeo

O aumento das classes Floresta Densa e Capoeira indicaram o aumento da regeneraccedilatildeo natural e estabelecimento de uma floresta secundaacuteria densa ao longo de aproximadamente duas deacutecadas Grande parte dos mananciais estavam cobertos por macroacutefitas no ano de 2013

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Referecircncias Bibliograacuteficas BENTES A L S BRASIL NETO A B B ANDRADE P C BRAGA A N PERES V C SANTOS JUacuteNIOR R A T FRANCO M J B SANTOS A B S Dinacircmica do uso do solo na ilha de Caratateua Beleacutem Paraacute Agroecossistemas v9 n2 p360ndash369 2017 BORDALO C A L O desafio das aacuteguas numa metroacutepole Amazocircnida uma reflexatildeo das poliacuteticas de proteccedilatildeo dos mananciais da Regiatildeo Metropolitana de Beleacutem-PA (1984-2004) Tese (Doutorado) Nuacutecleo de Altos Estudos Amazocircnicos programa de Poacutes-graduaccedilatildeo em Desenvolvimento Sustentaacutevel do Troacutepico Uacutemido Universidade Federal do Paraacute Beleacutem 2006 BRASIL NETO A B PAUMGARTTEN A E A BRAGA A N MACIEL M N M SILVA P T E Dinacircmica da cobertura vegetal e uso do solo no entorno do Parque Estadual do Utinga (PEUt) Beleacutem-PA Enciclopeacutedia Biosfera v10 p2120-2128 2014 COSANPA Companhia de Saneamento do Estado do Paraacute COSANPA encerra a limpeza dos Lagos Bolonha e Aacutegua Preta 2013 Disponiacutevel em httpwwwaesbeorgbrconteudo9124 Acesso em 03 de fevereiro de 2014 FAPESPA Fundaccedilatildeo Amazocircnia de Amparo a Estudos e Pesquisas Estatiacutesticas Municipais Paraenses Beleacutem Diretoria de Estatiacutestica e de Tecnologia e Gestatildeo da Informaccedilatildeo Beleacutem 2016 Disponiacutevel em httpwwwfapespapagovbruploadArquivoanexo1008pdfid=1473720676 Acesso em 10 de janeiro de 2019 GOMES D D M MENDES L M S MEDEIROS C N VERIacuteSSIMO C U V Anaacutelise multitemporal do processo de degradaccedilatildeo da vegetaccedilatildeo da bacia hidrograacutefica do rio Jaibaras no estado do Cearaacute Geografia Ensino e Pesquisa v15 n2 p41-61 2011 IMAZON Instituto do Homem e Meio Ambiente da Amazocircnia Relatoacuterio de atividades 2001-2002 Beleacutem Imazon 2003 Disponiacutevel em httpsimazonorgbrpublicacoesrelatorio-de-atividades-2003-2004 Acesso em 13 de janeiro de 2019 MENEZES L B C CARVALHO E A DE NUNtildeEZ Y T BRITO L B SEMBER N B G VASCONCELOS E F Parques urbanos de Beleacutem (PA) situaccedilatildeo atual e problemaacuteticas socioambientais Revista Ciecircncia e Tecnologia v1 n1 2013 PARAacute Secretaria Estadual do Meio Ambiente Revisatildeo do Plano de Manejo do Parque Estadual do Utinga Secretaria de Estado de Meio Ambiente Beleacutem SEMA Beleacutem Imazon 2013 ROCHA N C V ALVEZ M N C B MOURA Q L SOUZA A P S ROCHA M M B Levantamento floriacutestico de floresta tropical secundaacuteria na aacuterea do Parque Ambiental do Utinga Beleacutem-PA Enciclopeacutedia Biosfera v8 n14 p1299-1309 2012 SODREacute S S V Hidroquiacutemica dos lagos Bolonha e Aacutegua Preta mananciais de BeleacutemParaacute Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Ciecircncias Ambientais) Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Ciecircncias Ambientais Instituto de Geociecircncias Museu Paraense Emilio Goeldi EMBRAPA Universidade Federal do Paraacute Beleacutem 2007

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Capiacutetulo 9

CARACTERIZACcedilAtildeO FIacuteSICO-QUIacuteMICA DE POLPAS DE CUPUACcedilU E GRAVIOLA

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1 Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2

Newton Carlos Santos3 Sacircmela Leal Barros4

Amanda Priscila Silva Nascimento5 Raphael Lucas Jacinto Almeida6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande-PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III BananeirasndashPB victor_herbert_cghotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina GrandendashPB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Mestrando em Engenharia Quiacutemica ndash Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande-PB

raphaelqindustrialgmailcom

Introduccedilatildeo

No Brasil a qualidade de polpas de fruta eacute regulamentada pela Instruccedilatildeo Normativa n1 de 07 de janeiro de 2000 que determina os Padrotildees de Identidade e Qualidade (PIQ) Esta resoluccedilatildeo define polpa de fruta como sendo o produto natildeo fermentado natildeo concentrado e natildeo diluiacutedo obtido de frutos polposos atraveacutes de processo tecnoloacutegico adequado com um teor miacutenimo de soacutelidos totais proveniente da parte comestiacutevel do fruto (BRASIL 2000)

A qualidade da polpa tambeacutem estaacute relacionada agrave preservaccedilatildeo dos nutrientes e agraves suas caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas e sensoriais que devem ser proacuteximas da fruta in natura de forma a atender agraves exigecircncias do consumidor e da legislaccedilatildeo vigente Desse modo aspectos como pH soacutelidos soluacuteveis acidez titulaacutevel e soacutelidos totais satildeo determinados nas normas especiacuteficas de cada tipo de polpa de fruta conforme as suas caracteriacutesticas especiacuteficas (BRASIL 2000 2001)

A produccedilatildeo de polpas de frutas congeladas eacute um importante segmento da cadeia produtiva favorecendo o aproveitamento integral das frutas tambeacutem na entressafra (SANTOS et al 2014 SANTOS amp BARROS 2012)

O cupuaccediluzeiro (Theobroma grandiflorum Schum) trata-se de uma espeacutecie vegetal pertencente agrave famiacutelia das Sterculiaceas de origem amazocircnica frequentemente encontrada ao Sul e Sudeste da Amazocircnia Oriental e ao Noroeste do Estado do Maranhatildeo A polpa do cupuaccedilu eacute intensamente consumida pela populaccedilatildeo brasileira para a produccedilatildeo de alimentos A extraccedilatildeo da polpa de forma artesanal geralmente ocorre sem nenhum tipo de tratamento especiacutefico com o auxiacutelio de tesouras Esta praacutetica de despolpamento aumentam as possibilidades de contaminaccedilatildeo por microrganismos deteriorantes do alimento eou por patoacutegenos humanos que podem causar inuacutemeras doenccedilas de origem alimentar (DTArsquos) (SANTOS et al 2017)

A graviola (Annona muricata L) pertence agrave famiacutelia Annonacea que compreende cerca de 80 gecircneros e 850 espeacutecies nativas da Ameacuterica Tropical e das Iacutendias Ocidentais Ela produz frutos esverdeados com espinhos flexiacuteveis ovais ou irregulares com 15-30 cm de comprimento e pesando cerca de 05 kg Sua polpa eacute branca e pegajosa com sabor e aroma agradaacuteveis (OKIGBO amp OBIRE 2009 LIMA et al 2006) A graviola in natura apresenta baixa expressatildeo comercial diante de outras frutas No entanto a transformaccedilatildeo da fruta em polpa faz com que a de sabor graviola seja a quinta mais vendida na regiatildeo Nordeste do Brasil com total de 12 ficando em volume atraacutes apenas das polpas de acerola goiaba maracujaacute e caju (LEMOS 2014)

Por apresentarem altas concentraccedilotildees de accediluacutecar simples e elevada atividade de aacutegua as frutas satildeo susceptiacuteveis a uma raacutepida deterioraccedilatildeo (GONCcedilALVES et al 2014 FARIA et al 2012)

A fim de minimizar perdas aliado a crescente demanda de pessoas que tem buscado por uma alimentaccedilatildeo mais saudaacutevel realizando dietas ricas em frutas na qual se deseja manter o sabor e cor da fruta ldquoin naturardquo assim como a composiccedilatildeo nutricional e funcional dela surge agrave polpa de fruta

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congelada por apresentar eficiecircncia e praticidade ao consumidor aleacutem de apresentar maior tempo de validade quando comparado com a fruta fresca a polpa garante que o consumidor possa consumir em qualquer eacutepoca do ano natildeo ficando refeacutem do periacuteodo de colheita (QUEIROGA et al 2018)

Na anaacutelise de alimentos eacute de extrema importacircncia a determinaccedilatildeo do pH acidez total titulaacutevel soacutelidos soluacuteveis totais cinzas entre outros paracircmetros podendo ter diferentes finalidades como a avaliaccedilatildeo nutricional de um produto controle de qualidade do alimento desenvolvimento de novos produtos e a monitoraccedilatildeo da legislaccedilatildeo (AMORIM et al 2012)

Devido ao aumento na produccedilatildeo e comercializaccedilatildeo de polpas de frutas industrializadas e da ausecircncia de trabalhos caracterizando estes produtos jaacute inseridos no mercado haacute a necessidade do estudo das polpas Portanto o presente trabalho tem como objetivo realizar anaacutelises fiacutesico-quiacutemicas em polpas de frutas congeladas de cupuaccedilu e graviola industrializadas de trecircs diferentes marcas comercializados na cidade de Campina Grande-PB e verificar os paracircmetros estatildeo de acordo com as legislaccedilotildees federais vigentes Material e Meacutetodos

As polpas de frutas de duas diferentes variedades de Cupuaccedilu (Theobroma grandiflorum) e Graviola (Annona muricata L) de 3 marcas comerciais diferentes foram adquiridas em supermercados com maior fluxo de vendas localizados na cidade de Campina GrandendashPB em seguida foram transportadas em caixas teacutermicas para posterior anaacutelise

As anaacutelises foram realizadas no Laboratoacuterio de Engenharia de Alimentos (LEA) localizado no Centro de Recursos Naturais e Tecnologia (CTRN) da Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande ndash Paraiacuteba

As amostras foram identificas por letras sendo para cupuaccedilu (AC BC CC) e para graviola (AG BG CG) As determinaccedilotildees de pH acidez soacutelidos soluacuteveis umidade soacutelidos totais atividade de aacutegua e cinzas seguiram a metodologia de acordo com BRASIL (2008) A determinaccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico (Vitamina C) foi realizada atraveacutes do meacutetodo de Tillmans (BRASIL 2008) Meacutetodos analiacuteticos

A medida do pH foi conduzida introduzindo-se o eletrodo do pHmetro de bancada previamente calibrado diretamente na amostra homogecircnea A Acidez titulaacutevel foi determinada por titulometria e a Equaccedilatildeo 1 foi usada para expressar os resultados em de aacutecido ciacutetrico

119860119888119894119889119890119911 119905119894119905119906119897aacute119907119890119897 = 119907 119909 119891 119909 119872 119909 119875119872

10 119909 119875 119909 119899 (Eq1)

Onde v ndash volume da soluccedilatildeo de hidroacutexido de soacutedio gasto na titulaccedilatildeo f - fator de correccedilatildeo da soluccedilatildeo de hidroacutexido de soacutedio M - molaridade da soluccedilatildeo de hidroacutexido de soacutedio M ndash peso molecular do aacutecido correspondente em gramas- massa da amostra em gramas ou volume pipetado em ml ndash nuacutemero de hidrogecircnio ionizaacuteveis

O Teor de soacutelidos soluacuteveis totais (SST) foi determinado por refratometria utilizando-se refratocircmetro digital de bancada agrave temperatura ambiente e os resultados foram expressos em degBrix

A Ratio (SSAT) foi determinada pelo equiliacutebrio entre doce-aacutecido do produto foi calculada pela relaccedilatildeo entre soacutelidos soluacuteveis e a acidez titulaacutevel (SSAT)

A determinaccedilatildeo do Aacutecido ascoacuterbico (vitamina C) baseou-se na reduccedilatildeo do corante sal soacutedico de 26-diclorofenol indofenol por uma soluccedilatildeo aacutecida de vitamina C A equaccedilatildeo 2 foi utilizada para expressar os resultados em de aacutecido ascoacuterbico

Aacute119888119894119889119900 119886119904119888oacute119903119887119894119888119900 =119907 119909 119891 119909 100

119898 (Eq2)

Onde v ndash volume gasto na titulaccedilatildeo f ndash fator de correccedilatildeo m ndash massa da amostra

A atividade de aacutegua (Aw) foi determinada atraveacutes de leitura direta da amostra na temperatura de 25degC em higrocircmetro Aqua-Lab

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O Teor de cinzas foi quantificado por gravimetria apoacutes incineraccedilatildeo em mufla a 550⁰C O meacutetodo de baseia na perda de peso que ocorre quando o produto eacute incinerado a 550⁰C com destruiccedilatildeo da mateacuteria orgacircnica

O Teor de umidade e soacutelidos totais (ST) foi realizada em estufa pela teacutecnica de secagem gravimeacutetrica a 105⁰C por 24 horas Anaacutelise estatiacutestica

Foi realizada para os dados experimentais em triplicata e os resultados foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia de fator uacutenico (ANOVA) de 5 de probabilidade e as respostas qualitativas significativas foram submetidas ao teste de Tukey adotando-se o mesmo niacutevel de 5 de significacircncia Para o desenvolvimento das anaacutelises estatiacutesticas o software STATISTICA versatildeo 10 Resultados e Discussatildeo

Todos os resultados obtidos no presente trabalho para polpa de cupuaccedilu e graviola satildeo encontrados nas Figuras 1 a 9 apresentados em triplicatas e os resultados encontrados em meacutedia

De acordo com a Figura 1 os valores de acidez para polpas de cupuaccedilu e graviola apresentam diferenccedila significativa entre as marcas analisadas Para as polpas de cupuaccedilu os valores de acidez variam entre 120 ndash 198 aacutecido ciacutetrico sendo apenas a amostra ldquoACrdquo natildeo apresentando valores dentro dos padrotildees valor miacutenimo de 15 aacutecido ciacutetrico estabelecidos pela legislaccedilatildeo vigente Para as polpas de graviola a legislaccedilatildeo estabelece um valor miacutenimo de 06 de aacutecido ciacutetrico sendo assim a amostra ldquoBGrdquo natildeo apresenta conformidade quanto a este paracircmetro

Maciel et al (2016) determinaram acidez total titulaacutevel (ATT) de 053 aacutecido ciacutetrico100g para polpas de goiabas e 106 aacutecido ciacutetrico100g para polpas de acerola

Figura 1 Valores obtidos para acidez titulaacutevel ( Aacutecido ciacutetrico) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Para os valores do potencial hidrogeniocircnico (Figura 2) as polpas de cupuaccedilu natildeo apresentam

diferenccedila significativa entre as marcas A B e C Diferentemente das polpas de graviola que variam de 3651 a 3739 resultando em uma diferenccedila significativa Para este paracircmetro ambas as polpas analisadas cupuaccedilu e graviola apresentam variaccedilatildeo dentro do limite estabelecido pela legislaccedilatildeo Fechine Neto et al (2016) ao avaliarem polpas de frutas comercializadas na cidade de Missatildeo Velha no estado do Cearaacute obtiveram variaccedilatildeo de pH de (326 -379) para polpas de maracujaacute (275 ndash 324) para polpas de tamarindo (349 ndash 375) para polpas de morango e (343 ndash 3 68) para polpas de caju

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Figura 2 Valores obtidos para potencial hidrogeniocircnico (pH) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Na Figura 3 estatildeo apresentados os valores obtidos para os teores de soacutelidos soluacuteveis das polpas

de cupuaccedilu e graviola expressos em (0Brix)

Figura 3 Valores obtidos para o teor de soacutelidos soluacuteveis (0Brix) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Os teores de soacutelidos soluacuteveis para polpas de cupuaccedilu diferem significativamente entre si

variando entre 865 ndash 1011 0Brix sendo apenas a amostra ldquoBCrdquo com valor inferior ao miacutenimo aceitaacutevel pela legislaccedilatildeo Para as polpas de graviola os teores de soacutelidos soluacuteveis natildeo apresentam diferenccedila significativa (Figura 3) no entanto entre as trecircs marcas analisadas A B e C todas apresentam valores abaixo do miacutenimo estabelecido pela legislaccedilatildeo que eacute de 90Brix BRASIL et al (2016) ao determinarem o teor de soacutelidos soluacuteveis em diferentes polpas comercializadas em Cuiabaacute-MT obtiveram valores que variaram entre 650 -750 0Brix para polpas de acerola 947 ndash 1375 0Brix para polpas de caju 1086 ndash 16 0Brix para polpas de abacaxi 892 ndash 1197 0Brix para polpas de maracujaacute e 842 ndash 1019 0Brix para polpas de goiaba

Na Figura 4 estatildeo apresentados os valores obtidos para o paracircmetro das polpas de cupuaccedilu e graviola

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Figura 4 Valores obtidos para o paracircmetro ratio (SSAT) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Eacute possiacutevel observar que a polpa que tem maiores valores de ratio foram agraves de graviola (Figura

6) destacando-se a amostra BG (13229) logo eacute possiacutevel afirmar que a amostra BG tem um grau de doccedilura superior agraves demais marcas estudadas Nas polpas de cupuaccedilu eacute possiacutevel observar na Figura 4 uma variaccedilatildeo entre 558 ndash 777 no qual apresentam uma diferenccedila significativa entre as amostras evidenciando assim um grau de doccedilura inferior agrave polpa de graviola

O paracircmetro ratio eacute uma relaccedilatildeo utilizada como indicaccedilatildeo do grau de maturaccedilatildeo da mateacuteria prima utilizada para produccedilatildeo da polpa evidenciando qual o sabor predominante o doce ou o aacutecido ou ainda se haacute equiliacutebrio entre eles (BRASIL 1996)

Na determinaccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico todas as polpas cupuaccedilu e graviola apresentam diferenccedila significativa entre as marcas analisadas conforme observa-se na Figura 5

Figura 5 Valores obtidos para o teor de vitamina C (mg100g) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Para as polpas de cupuaccedilu todas as amostras apresentam valores dentro do miacutenimo de

18mg100g permitido pela legislaccedilatildeo Para as polpas de graviola obteve-se valor de vitamina C acima do miacutenimo aceitaacutevel pela legislaccedilatildeo para todas as amostras analisadas Ramos et al (2016) ao determinarem o teor de vitamina C em polpas congeladas de graviola obtiveram teor de 344mg de aacutecido ascoacuterbico100g valor este proacuteximo ao da amostra AG do presente trabalho

Monccedilatildeo et al (2010) ao avaliarem o teor de vitamina C em cinco diferentes marcas de polpas de cajaacute e manga consumidas na cidade de TeresinandashPI obtiveram valores de vitamina C que variaram de 532 ndash 1095mg100g para polpa de cajaacute e 1064 ndash 28462 mg100g para polpa de manga Oliveira et al (2013) obtiveram 136mg100g de vitamina C ao analisarem polpas de umbu

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A vitamina C no organismo tem suas funccedilotildees variadas dentre elas no auxiacutelio na resposta imunitaacuteria do organismo e na utilizaccedilatildeo eficiente do ferro no crescimento saudaacutevel das ceacutelulas de ossos dentes gengiva ligamentos e vasos sanguiacuteneos aleacutem de auxiliar no funcionamento dos leucoacutecitos sanguiacuteneos Aleacutem disto destaca-se o seu importante papel como antioxidantes neutralizando a accedilatildeo dos radicais livres que satildeo responsaacuteveis por desencadear o processo de envelhecimento precoce aleacutem de aumentarem o risco de desenvolvimento do cacircncer e doenccedilas do coraccedilatildeo (RAMOS et al 2016)

A atividade de aacutegua e umidade satildeo umas das principais propriedades quando se considera as etapas de processamento conservaccedilatildeo e armazenamento de alimentos Na Figura 6 observa-se a atividade de aacutegua obtida para as polpas analisadas

Figura 6 Valores obtidos para a atividade de aacutegua (Aw) das polpas de cupuaccedilu e graviola Para assegurar o tempo de conservaccedilatildeo e garantir qualidade eacute preciso ter conhecimento da

atividade de aacutegua das polpas de cupuaccedilu e graviola Oliveira (2012) classifica como produtos de umidade intermediaacuteria aqueles que apresentam atividade de aacutegua entre 06 e 085 e produtos com baixa umidade satildeo aqueles que apresentam valores de atividade de aacutegua ateacute 06 Sendo assim pode-se classificar as polpas de cupuaccedilu e graviola como de alta umidade pois apresentam atividade de aacutegua

que variam de 0953 - 0996 para cupuaccedilu e de 0986 ndash 0990 para graviola neste caso natildeo havendo diferenccedila significativa entre marcas e frutas

Na Figura 7 estatildeo apresentados os valores obtidos para os teores de cinzas (sais minerais) das polpas de cupuaccedilu e graviola expressos em g100g

Figura 7 Valores obtidos para o teor de cinzas (sais minerais) das polpas de cupuaccedilu e graviola

O teor de cinza (sais minerais) apresenta diferenccedila significativa paras polpas de cupuaccedilu e

graviola Para as polpas de cupuaccedilu a amostra ldquoBCrdquo eacute a que apresenta o maior teor de cinzas (Figura 7)

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Assim como para as polpas de graviola onde tambeacutem a amostras ldquoBGrdquo apresenta o maior teor (Figura 7) para o mesmo paracircmetro Para as duas frutas cupuaccedilu e Graviola a amostra ldquoACrdquo e ldquoAGrdquo satildeo as que mais se aproximam aos resultados obtidos por Bastos et al (2016) que obtiveram teor de cinzas de 037g100g ao analisarem polpas de umbu Cavalcante et al (2016) obtiveram teor de cinzas de 033g100g para polpas goiaba e 019g100g para polpas de acerola Bueno et al (2002) ao avaliarem o teor de cinzas em polpas congeladas de accedilaiacute tambeacutem obtiveram teores 029g100g inferiores aos obtidos no presente trabalho para as polpas de cupuaccedilu e graviola

A umidade de um alimento estaacute relacionada com sua estabilidade qualidade e composiccedilatildeo (CECCHI 2003) Na Figura 8 estatildeo apresentados os valores obtidos do teor de umidade (g100g) para as polpas de cupuaccedilu e graviola

Figura 8 Valores obtidos para o teor de umidade das polpas de cupuaccedilu e graviola

No caso das polpas de fruto o paracircmetro umidade natildeo eacute tratado diretamente como um

identificador de qualidade por ser um produto que tem um alto teor de aacutegua Das amostras analisadas a que tem maior teor de umidade eacute a polpa de graviola BG (92593) como pode se observar na Figura 9 sendo esse um indiacutecio da adiccedilatildeo de aacutegua no produto durante o processamento jaacute que as demais marcas da mesma fruta apresentam valores inferiores Os valores observados para as polpas de cupuaccedilu satildeo os mais proacuteximos aos valores encontrados por Silva et al (2017) para polpa de accedilaiacute (85360) e por Gazola et al (2016) para polpa de pitanga (85060)

Na Figura 9 estatildeo apresentados os valores obtidos para os teores de soacutelidos totais das polpas de cupuaccedilu e graviola expressos em g100g

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Figura 9 Valores obtidos para o teor soacutelidos totais das polpas de cupuaccedilu e graviola

Quanto ao teor de soacutelidos totais apenas a amostra BG (Figura 9) apresenta valores abaixo do

estabelecido pelo padratildeo de identidade e qualidade (PIQ) sendo ela quantificada em 7406 e o PIQ em 950 podendo esse fenocircmeno ser explicado pela adiccedilatildeo de aacutegua na polpa da marca correspondente e consequentemente uma menor quantidade de soacutelidos Para as polpas de cupuaccedilu obtive-se teores de soacutelidos totais acima do valor miacutenimo estabelecido pelo Padratildeo de Identidade e Qualidade (PIQ) que eacute de 12 sendo esse um ponto positivo e que garante a qualidade e aceitabilidade do produto no qual variarem de 1403 ateacute 18 apresentando uma diferenccedila significativa entre as marcas analisadas

Conclusatildeo Os Padrotildees de Qualidade estabelecidos pela Instruccedilatildeo Normativa Nordm 1 de 7 de janeiro de 2000 eacute uma importante ferramenta no controle da qualidade das polpas de frutas produzidas no Brasil Baseado nesses padrotildees foi verificado que dentro das trecircs amostras de graviola nenhuma delas atendeu completamente o que rege a legislaccedilatildeo para o limite miacutenimo estabelecido No entanto para as polpas de cupuaccedilu das trecircs amostras analisadas apenas as amostras ldquoACrdquo e ldquoBCrdquo natildeo atenderam todos os paracircmetros estabelecidos ficando respectivamente a acidez titulaacutevel e o teor de soacutelidos soluacuteveis abaixo do miacutenimo aceitaacutevel pela legislaccedilatildeo Constatou-se com esse trabalho a necessidade de fiscalizaccedilatildeo constante e adequada por parte das autoridades competentes e a conscientizaccedilatildeo dos produtores durante a produccedilatildeo das polpas quanto agrave obtenccedilatildeo de um produto com qualidade Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico (CNPq) pela bolsa de doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias AMORIM A G SOUSA T A SOUZA A O Determinaccedilatildeo do pH e acidez titulaacutevel da farinha de semente de aboacutebora (cucurbita maacutexima) In Congresso Norte-Nordeste de Pesquisa e Inovaccedilatildeo 7 2012 Palmas AnaisPalmas 2012 BASTOS J S MARTINEZ E A SOUZA S M A Physicochemical characteristics of commercial umbu pulp (Spondias Tuberosa arruda cacircmara) concentration effect J Bioen Food Sci v3 n1 p11-16 2016 BRASIL A S SIGARINI K S PARDINHO F C FARIA R A P G SIGUEIRA N F M P Avaliaccedilatildeo da qualidade fiacutesico-quiacutemica de polpas de fruta congeladas comercializadas na cidade de Cuiabaacute-MT Rev Bras Frutic v38 n1 p167-175 2016 BRASIL Leis Decretos etc - Portaria ndeg 76 de 27-11-86 do Ministeacuterio da Agricultura Diaacuterio Oficial Brasiacutelia Seccedilatildeo I p18152-18173 1996

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BRASIL Agecircncia Nacional de Vigilacircncia Sanitaacuteria Resoluccedilatildeo RDC nordm 12 de 2 de janeiro de 2001 Regulamento teacutecnico sobre padrotildees microbioloacutegicos para alimentos Diaacuterio Oficial da Repuacuteblica Federativa do Brasil Brasiacutelia DF 10 jan 2001 BRASIL Ministeacuterio da Agricultura e do Abastecimento Instruccedilatildeo Normativa nordm 1 de 7 de janeiro de 2000 Regulamento teacutecnico geral para fixaccedilatildeo dos padrotildees de identidade e qualidade para polpa de frutas Diaacuterio Oficial da Repuacuteblica Federativa do Brasil Brasiacutelia DF 10 jan 2000 BRASIL Normas Analiacuteticas do Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos quiacutemicos e fiacutesicos para anaacutelises de alimentos 4deg ed 1deg ediccedilatildeo digital Satildeo Paulo 2008 1020p BUENO S M LOPES M R V FERNANDES E C B GARCIA-CRUZ C H Quality Evaluation of Frozen Fruit Pulp Rev Inst Adolfo Lutz v62 n2 p121-126 2002 CECCHI H M Fundamentos teoacutericos e praacuteticos em anaacutelise de alimentos 2ordm Ed rev Campinas - SP Editora da UNICAMP 2003 202p FARIA M OLIVEIRA L B D COSTA F E C Qualidade microbioloacutegica de polpas de accedilaiacute congeladas Alimentos e Nutriccedilatildeo v23 n2 p243-249 2012 FECHINE NETO J L CALOU V C R SILVA J R A MENDES R C Perfil microbioloacutegico de amostras de polpas de frutas congeladas comercializadas na cidade de Missatildeo Velha-CE Caderno de Cultura e Ciecircncia v15 n1 2016 GAZOLA M B PEGORINI D DE LIMA V A RONCATTI R TEIXEIRA S D PEREIRA E A Elaboraccedilatildeo e caracterizaccedilatildeo de bebidas agrave base de extrato hidrossoluacutevel de soja com polpa de pitanga amora e mirtilo Boletim do Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos v34 n2 2017 GONCcedilALVES M V V A SILVA J P L ROSENTHAL A FURTADO A S L CALADO V M A Incidecircncia de fungos termo resistentes e propriedades microbioloacutegicas da polpa de cupuaccedilu congelada (Theobroma grandiflorum Schum) Perspectivas Online Bioloacutegicas amp Sauacutede v14 n4 p41-49 2014 IAL Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica Censo Agro 2017 Disponiacutevel em lthttpscensosibgegovbragro2017sobre-censo-agro-2017htmlgt Acesso em 09 de janeiro de 2019 LEMOS E E P The production of annona fruits in Brazil Revista Brasileira de Fruticultura v36 n1 p77-85 2014 LIMA M A C ALVES R E FILGUEIRAS H A C Mudanccedilas relacionadas ao amaciamento da graviola durante a maturaccedilatildeo poacutes-colheita Pesquisa Agropecuaacuteria Brasileira v41 p1707-1713 2006 MACIEL C E P CAVALCANTE G C MACIEL M I S BORGES G S C DUTRA R L T CONCEICcedilAtildeO M M Caracterizaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica de polpas de goiaba e acerola para elaboraccedilatildeo de doce cremoso diet In Congresso Brasileiro de Ciecircncias e Tecnologia dos Alimentos 25 2016 Gramado AnaisGramado 2016 MONCcedilAtildeO E C SILVA E F SOUSA P B SILVA M J M SOUSA M M Avaliaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica e centesimal de polpas congeladas de cajaacute (Spondias mombin L) e de manga (Mangifera indica L) consumidas em Teresina-PI In Congresso Norte Nordeste de Pesquisa e Inovaccedilatildeo 5 2010 Maceioacute AnaishellipMaceioacute-AL 2010 OKIGBO R N OBIRE O Mycoflora and production of wine from fruits of soursop (Annona Muricata L) International Journal of Wine Research v1 p1-9 2009 OLIVEIRA C F P SOUZA S M A MARTINEZ E A GUANAIS A L R SILVA C M R Study of the umbu (Spondias tuberosa Arruda Cacircmara) osmotic dehydration process Semina Ciecircncias Agraacuterias v34 n2 p727-738 2013 OLIVEIRA G S Aplicaccedilatildeo do processo de liofilizaccedilatildeo na obtenccedilatildeo de cajaacute em poacute avaliaccedilatildeo das caracteriacutesticas fiacutesicas fiacutesico-quiacutemicas e higroscoacutepicas 80f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Ciecircncia e Tecnologia de Alimentos) Universidade Federal do Cearaacute Fortaleza ndash CE 2012 QUEIROGA A P R SANTOS N C ALMEIDA R L J LUIZ M R Avaliaccedilatildeo da qualidade microbioloacutegica de polpas de morango (fragaria vesca l) In Congresso Nacional de Pesquisa e Ensino em Ciecircncias 3 2018 Campina Grande AnaisCampina Grande 2018 RAMOS B A A FERREIRA J H ALVES L S ALMEIDA L C DIAS M S ELLER J F C Teor de vitamina C presente na polpa natural e da polpa congelada da graviola UacuteNICA Cadernos Acadecircmicos v3 n1 2016

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SANTOS D P BARROS B C V Perfil higiecircnico sanitaacuterio de polpas de frutas produzidas em comunidade rural e oferecidas agrave alimentaccedilatildeo escolar Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial v6 n2 p747-756 2012 SANTOS J S SANTOS M L P AZEVEDO A S Validaccedilatildeo de um meacutetodo para determinaccedilatildeo simultacircnea de quatro aacutecidos orgacircnicos por cromatografia liacutequida de alta eficiecircncia em polpas de frutas congeladas Quiacutemica Nova v37 n3 p540-544 2014 SANTOS W M S CARDOS T S ANDRADE S P GUIMARAtildeES A P M Avaliaccedilatildeo da qualidade microbioloacutegica de polpas de cupuaccedilu (Theobroma grandiflorum Schum) comercializadas no municiacutepio de Guaraiacute-TO In Jornada Cientiacutefica da Biologia 2 Encontro Teacutecnico Cientiacutefico da Faculdade Guaraiacute 1 2017 Guaraiacute AnaisGuaraiacute 2017 SILVA A K N BECKMAN J C DA CRUZ RODRIGUES A M DA SILVA L H M Composiccedilatildeo nutricional e capacidade antioxidante da polpa de accedilaiacute (Euterpe oleracea M) Revista Brasileira de Tecnologia Agroindustrial v11 n1 2017 SILVA D G Secagem de alimentos uma abordagem teoacuterica 30f Monografia (Graduaccedilatildeo em Quiacutemica Industrial) Universidade Estadual da Paraiacuteba Campina Grande ndash PB 2017

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Capiacutetulo 10

MODELAGEM MATEMAacuteTICA DA CINEacuteTICA APLICADA NA SECAGEM DO FEIJAtildeO BRANCO (Phaseolus vulgaris)

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1

Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2 Newton Carlos Santos3

Sacircmela Leal Barros4 Amanda Priscila Silva Nascimento5

Ana Juacutelia de Brito Arauacutejo6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande - PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III Bananeiras ndash PB victor_herberthotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina

Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB ajuliaaraujogmailcom

Introduccedilatildeo

O feijatildeo (Phaseolus vulgaris L) eacute uma planta pertencente agrave famiacutelia Leguminosae sub-famiacutelia Papipilionoideae gecircnero Phaseolus Eacute cultivado em quase todos os paiacuteses de clima tropical e subtropical assumindo uma grande importacircncia na alimentaccedilatildeo humana (RESENDE et al 2012) O feijatildeo eacute um dos gratildeos mais importantes para a alimentaccedilatildeo de mais de 500 milhotildees de pessoas principalmente na Ameacuterica Latina e Aacutefrica Constitui uma das principais culturas produzidas no mundo e no Brasil Atualmente o Brasil eacute o terceiro maior produtor mundial de feijatildeo e o estado do Mato Grosso tem se demonstrado um produtor em potencial pois apresenta a terceira maior produccedilatildeo nacional (CONAB 2018) A produccedilatildeo mundial de feijatildeo (Phaseolus vulgaris L) eacute de 265 milhotildees de toneladas o Brasil com uma produccedilatildeo de 33 milhotildees de toneladas compreende 124 do total menor apenas que Mianmar e Iacutendia com produccedilotildees de 46 e 41 milhotildees de toneladas respectivamente (FAO 2014)

Umas das variedades do Phaseolus vulgaris L eacute o feijatildeo branco que tem sido alvo de estudos devido suas propriedades proteicas atuarem positivamente no controle da obesidade e das diabetes (MAZUR 2014) Os feijotildees especialmente o branco possuem alta quantidade de proteiacutenas considerados fonte de proteiacutena vegetal aleacutem de fibras soluacuteveis e insoluacuteveis Eacute rico em aacutecido foacutelico ferro magneacutesio zinco e antioxidantes (CAMPOS-VEJA et al 2013) Os gratildeos tambeacutem satildeo ricos em algumas variedades de fitoquiacutemicos com atividade antioxidante e uma extensa matriz de flavonoacuteides como antocianinas flavonoacuteides proantocianidinas flavonoacuteis aacutecidos fenoacutelicos e isoflavonas (BENINGER amp HOSFIELD 2003 CHOUNG et al 2003 APARICIO et al 2005 GRANITO et al 2008 LIN et al 2008)

O feijatildeo possui muitas variedades e por mais que exista uma grande quantidade de estudos realizados sobre a cultura as novas variedades se apresentam carentes de trabalhos principalmente na aacuterea poacutes-colheita (RIBEIRO et al 2014) Contudo a aplicaccedilatildeo de alguns princiacutepios fiacutesicos ou quiacutemicos tais como uso de altas e baixas temperaturas eliminaccedilatildeo de aacutegua adiccedilatildeo de substacircncias quiacutemicas uso de certas radiaccedilotildees e filtraccedilatildeo Resultam desses processos transformaccedilotildees fiacutesico-quiacutemicas capazes de prolongar a vida do alimento Assim alguns processos tecnoloacutegicos da conservaccedilatildeo de alimentos conhecidos atualmente podem ser aplicados como altas temperaturas baixas temperaturas eliminaccedilatildeo de aacutegua (desidrataccedilatildeo osmoacutetica secagem liofilizaccedilatildeo concentraccedilatildeo e prensagem) aditivos quiacutemicos e irradiaccedilatildeo (PARK et al 2011)

Na fase poacutes-colheita do feijatildeo a secagem eacute o processo mais utilizado para assegurar sua qualidade e estabilidade jaacute que a reduccedilatildeo do teor de aacutegua do produto diminui a atividade bioloacutegica e as mudanccedilas quiacutemicas e fiacutesicas que ocorrem nos gratildeos durante o armazenamento (ALMEIDA et al 2013 SIQUEIRA et al 2012)

O processo de secagem tem como princiacutepio a diminuiccedilatildeo do teor de aacutegua do produto e por conseguinte a reduccedilatildeo da atividade de aacutegua esta por sua vez minimiza as razotildees de reaccedilotildees

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microbioloacutegicas quiacutemicas e enzimaacuteticas Por isso a qualidade e a estabilidade dos alimentos durante o armazenamento satildeo asseguradas A secagem eacute um dos processos largamente utilizados na conservaccedilatildeo de gratildeos uma vez que possui um custo mais baixo e a operaccedilatildeo eacute mais simples (PONTES 2002) Para a simulaccedilatildeo cujo princiacutepio se fundamenta na secagem dos tecidos satildeo utilizados modelos matemaacuteticos que representam satisfatoriamente a perda do teor de aacutegua do produto durante o periacuteodo de secagem (GONELI et al 2014 SANTOS et al 2013)

Nesse sentido na literatura diversos modelos matemaacuteticos tecircm sido utilizados para descrever a cineacutetica de secagem para produtos agriacutecolas sementes de crambe (FARIA et al 2012) frutos de lichia (JANJAI et al 2010) sementes de aboacutebora (SACILIK 2007) sementes de amaranto (ABALONE et al 2006) gratildeos de trigo parboilizados (MOHAPATRA amp RAO 2005) dentre outros

Com a expansatildeo da cultura do feijatildeo nas principais regiotildees produtoras do paiacutes teacutecnicas modernas de secagem vecircm sendo desenvolvidas para atender agraves crescentes necessidades dos produtores com o objetivo de simplificar e reduzir os custos associados ao processo produtivo Portanto o presente trabalho tem por objetivo realizar a cineacutetica de secagem do feijatildeo branco em diferentes temperaturas de ar de secagem determinar a difusividade efetiva de massa e realizar a anaacutelise do melhor modelo matemaacutetico Material e Meacutetodos

O feijatildeo branco (Phaseolus vulgaris) foi adquirido no comeacutercio local da cidade de Campina GrandendashPB As amostras foram encaminhadas e os experimentos foram realizados no Laboratoacuterio de Secagem pertencente agrave Unidade Acadecircmica de Engenharia Alimentos da Universidade Federal de Campina Grande PB

Cineacutetica de secagem As amostras foram colocadas em telas de accedilo inoxidaacutevel e uniformemente espalhadas formando uma camada fina (Figura 1) Para iniciar o experimento as bandejas foram colocadas em um secador com circulaccedilatildeo de ar com velocidade de ar de 15 ms para a realizaccedilatildeo das cineacuteticas de secagem nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC no iniacutecio e no final das secagens foram determinadas as massas secas e calculados os teores de aacutegua de acordo com IAL (2008)

Figura 1 Amostra de feijatildeo branco em telas de accedilo inoxidaacutevel

Atraveacutes dos dados experimentais calculou-se os valores da razatildeo do teor de aacutegua utilizando a

Equaccedilatildeo 1

119877119883 =119883119887119904minus119883119890

119883119887119904(119894119899119894119888119894119886119897)minus119883119890 (Eq1)

Onde RX = Razatildeo de umidade (Adimensional) Xe= Teor de aacutegua de equiliacutebrio em base seca Xbs= Teor de aacutegua em base seca Xbs (inicial) = Teor de aacutegua inicial em base seca

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Com o caacutelculo da razatildeo de teor de aacutegua do feijatildeo branco traccedilaram-se as curvas da cineacutetica de secagem representada pela razatildeo do teor de aacutegua em funccedilatildeo do tempo de secagem em minutos aplicando os modelos matemaacuteticos (Tabela 1) de Parry Page e Henderson e Pabis para ajustar os dados experimentais

Tabela 1 Modelos matemaacuteticos utilizados para descrever o processo de secagem

RX Razatildeo de umidade (admensional) k constante de secagem ldquoardquo ldquonrdquo e ldquocrdquo paracircmetros dos modelos t tempo de secagem Anaacutelise estatiacutestica

Para anaacutelise dos ajustes dos modelos matemaacuteticos aos dados experimentais foi utilizado o programa computacional STATISTICA versatildeo 7 utilizando-se a anaacutelise de regressatildeo natildeo-linear pelo meacutetodo Quasi-Newton Os modelos foram selecionados tomando-se como paracircmetro a magnitude do coeficiente de determinaccedilatildeo (R2) e do desvio quadraacutetico meacutedio (DQM) (Equaccedilatildeo 5)

n

i

pred

N

RXRXDQM

1

exp sup2 (Eq5)

Em que RXexp = Razatildeo de teor de aacutegua obtida experimentalmente RXpre =Razatildeo de teor de aacutegua predita pelo modelo matemaacutetico N = nuacutemero de observaccedilotildees ao longo da cineacutetica de secagem

Caacutelculo da difusividade efetiva (Def) A difusividade efetiva foi obtida por meio do ajuste do modelo matemaacutetico da difusatildeo liacutequida descrita pela Equaccedilatildeo (6) aos dados experimentais da secagem do feijatildeo branco fazendo uso de soluccedilotildees analiacuteticas e considerando a condiccedilatildeo de contorno convectiva considerando-se a forma geomeacutetrica do produto como cilindro infinito devido a sua geometria desconsiderando-se a contraccedilatildeo volumeacutetrica (LUIKOV 1968)

A otimizaccedilatildeo foi feita usando o programa Convectivo (SILVA amp SILVA 2008) O Convectivo eacute usado para estudar processos de difusatildeo de aacutegua com dados experimentais conhecidos para as seguintes geometrias parede infinita cilindro infinito esfera cilindro finito e paralelepiacutepedo seguindo as Equaccedilotildees 6 7 8 e 9

t

R

DefBXXXtX n

n

neqeq

2

216

1

0 exp

(Eq6)

Onde 119883(119905) eacute o teor de umidade no instante t 119883119890119902 eacute o teor de umidade para trarrinfin 1198830 eacute o teor de umidade

para t=0R eacute o raio Def eacute a difusividade efetiva t eacute o tempo O paracircmetro Bn eacute dado pela Equaccedilatildeo 7

222

24

nn

n

Bi

BiB

(Eq7)

Modelo Equaccedilatildeo Parry RX= a exp (-kt)+c (Eq2) Page RX= exp (-k x tn) (Eq3)

Henderson e Pabis RX= a exp (-Kt) (Eq4)

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O nuacutemero de Biot eacute obtido de acordo com a Equaccedilatildeo 8

Def

hRBi

(Eq8)

Onde h eacute o coeficiente convectivo de transferecircncia de massa R eacute o raio Def eacute a difusividade

Sabendo-se que a Equaccedilatildeo (9) eacute caracteriacutestica de um cilindro infinito

BiJ

J n

n

n

1

0

(Eq9) Onde J1 eacute funccedilatildeo de Bessel do primeiro tipo e primeira ordem J0 eacute a funccedilatildeo de Bessel de primeiro tipo e ordem zero Bi eacute o nuacutemero de Biot micron satildeo raiacutezes caracteriacutesticas de um cilindro infinito Resultados e Discussatildeo Na Tabela 2 se encontra expresso os valores dos paracircmetros obtidos para os modelos matemaacuteticos Parry Page Henderson e Pabis ajustados aos dados experimentais das cineacuteticas de secagem do feijatildeo branco os coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) e os desvio quadraacutetico meacutedio (DQM) para a temperatura de 40 50 60 70 e 80degC Tabela 2 Paracircmetros de ajuste dos modelos matemaacuteticos utilizados na prediccedilatildeo da cineacutetica de secagem do feijatildeo branco nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC

R2 coeficientes de determinaccedilatildeo DQM desvios quadraacuteticos meacutedios k constante de secagem ldquoardquo ldquocrdquo e ldquonrdquo paracircmetros dos modelos matemaacuteticos E expoente em base 10

Analisando a Tabela 2 verifica-se que para o modelo de Parry os valores do coeficiente de

determinaccedilatildeo (R2) satildeo valores superiores a 099 exceto para os gratildeos submetidos a temperaturas de secagem de 70 e 80degC no qual os valores obtidos respectivamente satildeo de 09803 e 09779 apesar de se ter obtido um coeficiente abaixo de 099 o melhor e menor DQM obtido nesse modelo eacute o da temperatura de 90degC (587E-02)

Para o modelo de Page aplicado aos dados experimentais nas temperaturas de secagem se obteve oacutetimos coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) onde apresenta valores superiores a 099 com melhor

Modelos Paracircmetro de ajuste

Parry A K C R2 DQM

40degC 1223194 0002344 -0262004 099865 170E-02

50degC 1075179 0003419 -0124378 099747 627E-03

60degC 0952614 0004498 -0051151 099268 361E-02

70degC 0824771 0007415 -0038709 09803 436E-02

80degC 0817045 0013886 -0077489 09779 587E-02

Page N K - R2 DQM

40degC 1008967 0003626 099443 194E-02

50degC 0924165 0007009 099518 189E-02

60degC 0769884 0019167 099241 234E-02

70degC 0622305 0058543 099159 289E-02

80degC 0646667 0051083 099229 155E-02

Handerson e Pabis A K - R2 DQM

40degC 0984084 0003714 09948 332E-02

50degC 0966430 0004434 0996 290E-02

60degC 0909580 0005095 09923 370E-02

70degC 0862031 0006493 09903 570E-02

80degC 0846572 0010200 09728 651E-02

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coeficiente para temperatura de 50degC no entanto quando se avaliando os valores de DQM o mesmo modelo para todas as temperaturas estudadas apresenta os maiores valores deste paracircmetro estatiacutestico quando se comparado com os modelos de Perry e o de Handerson e Pabis

O modelo de Handerson e Pabis assim como os demais tambeacutem obteve coeficientes de determinaccedilatildeo superiores a 099 exceto para temperatura de 80degC que apresenta valor de 09728 Os valores de DQM para esse modelo satildeo valores baixos e proacuteximos aos obtidos para o modelo de Parry

Observa-se ainda na Tabela 2 que o modelo de Parry apresenta o melhor valor para o R2 nas secagens a 40 e 50degC e o menor DQM eacute observado para a secagem tambeacutem a 80degC mas neste caso no modelo de Handerson e Pabis indicando assim uma representaccedilatildeo satisfatoacuteria do processo de secagem nas condiccedilotildees estudadas para os dois modelos De acordo com vaacuterios autores eacute comum a obtenccedilatildeo de coeficientes de determinaccedilatildeo maiores que 99 para os melhores modelos de secagem como demonstrado por (GUNHAN et al 2005 SACILIK amp UNAL 2005 DOYMAZ et al 2006) em seus estudos sobre secagem

Observa-se ainda que em todos os modelos analisados os valores do paracircmetro ldquokrdquo que representa a constante da taxa de secagem nos modelos empregados aumenta com a elevaccedilatildeo da temperatura e os valores do paracircmetro de ldquonrdquo no modelo de Page natildeo apresenta comportamento especiacutefico de acordo com a temperatura variando entre 0622305 a 1008967 Nas Figuras 2 3 e 4 observa-se a cineacutetica de secagem do feijatildeo branco em camada fina a diferentes temperaturas de ar de secagem para os modelos de Parry Page e Henderson e Pabis Percebe-se que o aumento da temperatura reduz o tempo de secagem aumentando a taxa de perda de aacutegua O tempo de secagem varia de 630 a 450 minutos sendo o maior e menor tempo respectivamente para as temperaturas 40 e 80degC

0 100 200 300 400 500 600 700

t

00

02

04

06

08

10

Temperatura de 400C

Temperatura de 500C

Temperatura de 600C

Temperatura de 700C

Temperatura de 800C

Figura 2 Curvas de secagem do feijatildeo branco pelo modelo matemaacutetico de Parry

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0 100 200 300 400 500 600 700

t

00

02

04

06

08

10

Temperatura de 400C

Temperatura de 500C

Temperatura de 600C

Temperatura de 700C

Temperatura de 800C

Figura 3 Curvas de secagem do feijatildeo branco pelo modelo matemaacutetico de Page

0 100 200 300 400 500 600 700

t

00

02

04

06

08

10

Temperatura de 400C

Temperatura de 500C

Temperatura de 600C

Temperatura de 700C

Temperatura de 800C

Figura 4 Curvas de secagem do feijatildeo branco pelo modelo matemaacutetico de Henderson e Pabis

Melo et al (2016) ao obterem curvas de secagem para os gratildeos de feijatildeo carioca concluiacuteram

que o modelo matemaacutetico Midilli eacute o mais recomendado para modelar o processo de secagem nas temperaturas de 35 e 65degC e o de Aproximaccedilatildeo da difusatildeo para modelar o processo de secagem na temperatura de 55degC para gratildeos de feijatildeo da cultivar Estilo

Moscon et al (2017) ao estudarem a cineacutetica de secagem de gratildeos de quinoa em diferentes temperaturas observaram que os dados experimentais melhor se ajustaram ao modelo proposto por Page

Os valores obtidos para difusividade efetiva de massa das cinco temperaturas estudadas satildeo apresentados na Tabela 3

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Tabela 3 Resultados das secagens utilizando o modelo de difusatildeo liacutequida Temperaturas (degC) Difusividade efetiva (m2s)

40 346 x 10-8 50 395 x 10-8 60 571 x 10-8 70 619 x 10-8 80 103 x 10-8

Segundo Pereira et al (2018) a difusividade efetiva representa o fluxo de aacutegua ao sair do produto durante a secagem Sendo assim observa-se na Tabela 3 que na medida em que se aumenta o gradiente de temperatura maior eacute o valor obtido para este paracircmetro pois em temperaturas inferiores como a de 40degC as moleacuteculas de aacutegua sofrem maior resistecircncia ao sair do corpo devido a sua composiccedilatildeo e estrutura fiacutesica fazendo com que a aacutegua seja mais ligada agraves moleacuteculas que constituem a massa seca Camicia et al (2015) em estudos com sementes de feijatildeo-caupi observaram que o coeficiente de difusatildeo aumentou com a elevaccedilatildeo da temperatura apresentando valores entre 5047 x 10-11 a 12011 x 10-11 msup2 s-1 para a faixa de temperatura de 30 a 50degC Segundo Santos et al (2016) vaacuterios fatores influenciam a quantidade de calor que atravessa uma massa granular desta forma os valores da difusividade teacutermica podem variar entre produtos e variedades devido principalmente agrave sua composiccedilatildeo massa especiacutefica porosidade e teor de aacutegua Conclusatildeo

Os resultados obtidos neste trabalho permitiram concluir que em relaccedilatildeo ao coeficiente de determinaccedilatildeo o modelo de Page apresentou os melhores valores para todas as temperaturas estudadas No entanto se levando em consideraccedilatildeo o paracircmetro DQM o modelo de Handerson e Pabis na temperatura de 80degC eacute o que melhor representa os dados experimentais Os paracircmetros dos modelos estudados foram significativamente afetados pela temperatura do ar de secagem e teores de umidade inicial das sementes A temperatura de secagem eacute fortemente influenciada na cineacutetica do feijatildeo branco com o menor tempo a 450 minutos e o maior a 630 minutos E a difusividade efetiva de massa apresentou valores satisfatoacuterios confirmando que as moleacuteculas de aacutegua sofrem maior resistecircncia ao sair do produto em baixas temperaturas

Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico- CNPq pela bolsa de doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias ABALONE R GASTOacuteN A CASSINERA A Thin layer drying of amaranth seeds Biosystems Engineering v93 p179-188 2006 ALMEIDA D P RESENDE O COSTA L M MENDES U C Higroscopicidade das sementes de feijatildeo adzuki Cientiacutefica v41 n2 p130-137 2013 APARICIO F X YOUSEF G G LOARCA P G MEJIA G E LILA M A Characterization of polyphenolics in the seed coat of black jamapa bean (Phaseolus vulgaris L) J Agric Food Chem v53 p4615ndash4622 2005 BENINGER C W HOSFIELD G L Antioxidant activity of extracts condensed tannin fractions and pure flavonoids from Phaseolus vulgaris L seed coat color genotypes J Agric Food Chem v51 p7879ndash7883 2003 BRASIL Ministeacuterio da Agricultura e da Reforma Agraacuteria Regras para anaacutelise de sementes Brasiacutelia SNDADNDVCLAV 2009 395p CAMICIA R G M CHRIST D COELHO S R M CAMICIA R F M Modelagem do processo de secagem de sementes de feijatildeo-caupi Revista Caatinga v28 n3 2015 CAMPOS-VEJA R OOMAH B D LOARCAPINtildeA G VERGARA-CASTANtildeEDA H A Common beans and their non-digestible fraction Cancer Inhibitory Activity-an overview Foods v2 n3 p374-392 2013 CHOUNG M G CHOI B R AN Y N CHU Y H CHO Y S Anthocyanin profile of Korean cultivated kidney bean (Phaseolus vulgaris L) J Agric Food Chem v51 p7040ndash7043 2003

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CONAB Companhia Nacional de Abastecimento A cultura do feijatildeo (Org) Brasiacutelia CONAB 2018 Disponiacutevel emlthttpwwwconabgovbrgt Acesso em 14072018 DOYMAZ I TUGRUL N PALA M Drying characteristics of dill and parsley leaves Journal of Food Engineering v77 n3 p559-65 2006 FAO Food and Agriculture Organization of the United Nations FAOSTAT Statistics Division Roma FAO 2014 Disponiacutevel em lthttpwwwfaoorgfaostatendataQCgt Acesso em 24 de janeiro de 2019 FARIA R Q TEIXEIRA I R DEVILLA I A ASCHERI D P R RESENDE O Cineacutetica de secagem de sementes de crambe Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental v16 n5 p573ndash583 2012 GONELI A L D NASU A K GANCEDO R ARAUacuteJO W D SARATH K L L Cineacutetica de secagem de folhas de erva baleeira (Cordiaverbenaacutecea DC) Revista Brasileira de Plantas Medicinais v16 n2 p434-443 2014 GRANITO M PALOLINI M PEREZ S Polyphenols and antioxidant activity of Phaseolus vulgaris stored under extreme conditions and processed LWT v41 p994ndash999 2008 GUNHAN T Mathematical modelling of drying of bay leaves Energy Conversion and Management v46 n11-12 p1667-79 2005 IAL Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p JANJAI S MAHAYOTHEE B LAMLERT N BALA B K PRECOPPE M NAGLE M MUumlLLER J Diffusivity shrinkage and simulated drying of litchi fruit (Litchi chinensis Sonn) Journal of Food Engineering v96 p214-221 2010 LIN L Z HARNLY J M PASTOR-CORRALES M S LUTHRIA D L The polyphenolic profiles of common beans (Phaseolus vulgaris L) Food Chem v107 p399ndash410 2008 LUIKOV A V Analytical Heat Diffusion Theory Academic Press Inc Ltd London 1968 MAZUR C E Efeitos do feijatildeo branco (Phaseolus vulgaris L) na perda de peso Revista Brasileira de Nutriccedilatildeo Esportiva v8 n48 p404-411 2014 MELO P C DEVILLA I A CAETANO J M REIS V B S X ANTUNES A M SANTOS M M Modelagem matemaacutetica das curvas de secagem de gratildeos de feijatildeo carioca Revista Brasileira de Ciecircncias Agraacuterias v11 n3 2016 MOHAPATRA D RAO P S A thin layer drying model of parboiled wheat Journal of Food Engineering v66 n4 p513-518 2005 MOSCON E S MARTIN S SPEHAR C R DEVILLA I A RODOLFO JUNIOR F Cineacutetica de secagem de gratildeos de quinoa (Chenopodium quinoa W) Revista Engenharia na Agricultura v25 n4 p318-325 2017 PEREIRA J C A SILVA R C ARAUJO K T A GOMES J P SILVA W P Cineacutetica de secagem de diferentes frutas comuns em feiras orgacircnicas In Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e da Agronomia 2018 Maceioacute Anais Maceioacute 2018 PONTES L V Desidrataccedilatildeo de frutas Curso de Semana do Fazendeiro UFV Viccedilosa-MG 2002 Disponiacutevel em httpwwwsemanadofazendeiroufvbrwp-contentuploadsPROGRAMACAO_87a_SEMANA_DO_FAZENDEIRO_2016pdf Acesso em 23 de janeiro de 2019 RESENDE O ALMEIDA D P COSTA L M MENDES U C SALES J F Adzuki beans (Vigna angularis) seed quality under several drying conditions Food Science and Technology v32 n1 p151-155 2012 RIBEIRO N D DOMINGUES L S GRUHN E M ZEMOLIN A E M RODRIGUES J A Desempenho agronocircmico e qualidade de cozimento de linhagens de feijatildeo de gratildeos especiais Revista de Ciecircncias Agronocircmicas v45 p92-100 2014 SACILIK K Effect of drying methods on thin-layer drying characteristics of hull-less pumpkin (Cucurbita pepo L) Journal of Food Engineering v79 n1 p23-30 2007 SACILIK K UNAL G Dehydration characteristics of Kastamonu garlic slices Biosystems Engineering v92 n2 p207-15 2005 SANTOS D C QUEIROZ A J M FIGUEIREcircDO R M F OLIVEIRA E N A Cineacutetica de secagem de farinha de gratildeos residuais de urucum Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental v17 n2 p223ndash231 2013 SANTOS M M DEVILLA I A MELO P C ANTUNES A M Determinaccedilatildeo e modelagem das propriedades teacutermicas e aerodinacircmicas do feijatildeo carioca em diferentes teores de aacutegua In Congresso de Ensino Pesquisa e Extensatildeo da UEG 3 2016 Pirenoacutepolis AnaisPirenoacutepolis 2016

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SILVA W P SILVA C M D P S Convectivo Adsorccedilatildeo e Dessorccedilatildeo Versatildeo 32 (2008 - 2018) Disponiacutevel em lthttpzeusdfufcgedubrlabfitConvectivehtmgt Acesso em 23 de janeiro de 2019 SIQUEIRA V C RESENDE O CHAVES T H Difusividade efetiva de gratildeos e frutos de pinhatildeo-manso Semina Ciecircncias Agraacuterias v33 p2919-2930 2012

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Capiacutetulo 11

AVALICcedilAtildeO DA ESTABILIDADE DO AacuteCIDO ASCOacuteRBICO EM SUCOS DE FRUTAS DURANTE ARMAZENAMENTO REFRIGERADO

Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva1

Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro2 Newton Carlos Santos3

Sacircmela Leal Barros4 Amanda Priscila Silva Nascimento5

Raphael Lucas Jacinto Almeida6

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande - PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III Bananeiras ndash PB victor_herbert_cghotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Mestrando em Engenharia Quiacutemica ndash Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande-PB

raphaelqindustrialgmailcom

Introduccedilatildeo O Brasil eacute um dos trecircs maiores produtores mundiais de frutas e a base agriacutecola da cadeia produtiva das frutas abrange 26 milhotildees de hectares e gera 60 milhotildees de empregos diretos Caracteriacutesticas relacionadas agrave perecibilidade das frutas e as perdas ocasionadas pelas condiccedilotildees climaacuteticas colheita ou condiccedilotildees de estocagem poacutes-colheita das frutas tecircm estimulado a produccedilatildeo de polpas e sucos A demanda dos consumidores por produtos seguros funcionais nutracecircuticas e frescos tem aumentado continuamente o que contribui para o aumento do consumo de suco de frutas e bebidas agrave base de suco de frutas (ANDRADE 2016) O aacutecido ascoacuterbico eacute uma vitamina hidrossoluacutevel encontrada em muitos sistemas bioloacutegicos e alimentos No qual estaacute relacionado diretamente nas defesas antioxidantes do organismo eliminando diretamente os radicais livres de oxigecircnio e de oacutexido niacutetrico pois o mesmo encontra-se no meio intra ou extracelular da maior parte dos oacutergatildeos como tambeacutem estaacute ligado na reciclagem de α-tocoferil em α-tocoferol (MORAIS 2011) Em virtude da incapacidade de sintetizar o aacutecido ascoacuterbico devido a ausecircncia de uma enzima conhecida como L-gulono-gama-lactona oxidase o ser humano depende inteiramente da ingestatildeo deste micronutriente As principais fontes de aacutecido ascoacuterbico satildeo as frutas e hortaliccedilas particularmente as frutas ciacutetricas e os vegetais folhosos (PHILLIPS et al 2010) As frutas tais como laranjas tangerinas limotildees cerejas acerola melotildees abacaxi mamatildeo e goiaba satildeo especialmente ricas em vitamina C Os legumes normalmente utilizados em saladas como tomate couve pimentatildeo e broacutecolis tambeacutem tecircm consideraacutevel quantidade de vitamina C (PINEDO 2007) Frutas satildeo consideraacuteveis fontes nutricionais de vitaminas minerais e carboidratos soluacuteveis sendo que algumas possuem teores mais elevados de um ou de outro nutriente como por exemplo a acerola que apresenta elevada quantidade de vitamina C Outras frutas natildeo satildeo ricas no fornecimento de algum nutriente especiacutefico como eacute o caso do abacaxi que inclusive possui baixo teor de vitamina C entretanto apresentam grande aceitaccedilatildeo por parte dos consumidores (MATSUURA amp ROLIM 2002) Os sucos de frutas satildeo ricos principalmente em aacutecido ascoacuterbico Essa vitamina hidrossoluacutevel participa da siacutentese de colaacutegeno atua como antioxidante facilita a absorccedilatildeo de ferro no trato intestinal e promove a prevenccedilatildeo e cura de resfriados No sentido de obter o miacutenimo de perdas relacionadas agraves suas propriedades nutricionais as frutas e hortaliccedilas podem ser consumidas por meio de sucos mas devido agrave instabilidade da vitamina C a recomendaccedilatildeo eacute de que os sucos devem ser consumidos assim que prontos Os sucos industrializados para serem considerados de boa qualidade nutricional devem apresentar atributos semelhantes ao do produto original (LIMA et al 2000) A literatura apresenta vaacuterios relatos sobre a estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em sucos de frutas (DIONIacuteSIO et al 2015 CAMELO 2014 CARDOSO 2013 AQUINO et al 2011) A degradaccedilatildeo do aacutecido

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ascoacuterbico em sucos de frutas pode ocorrer em condiccedilotildees aeroacutebicas ou anaeroacutebicas ambas causando escurecimento descoloraccedilatildeo de pigmentos endoacutegenos perda ou mudanccedila do sabor ou do odor e mudanccedila na textura Por sua instabilidade sua presenccedila no alimento indica que provavelmente os demais nutrientes tambeacutem estatildeo sendo preservados (MAIA et al 2007) No processamento de frutas o aacutecido L-ascoacuterbico pode reprimir o escurecimento enzimaacutetico pela reversatildeo da oxidaccedilatildeo dos polifenoacuteis em oquinonas que atraveacutes de polimerizaccedilatildeo formam pigmentos escuros (VIEIRA et al 2000) Os sucos de frutas satildeo consumidos e apreciados em todo o mundo natildeo soacute pelo seu sabor mas tambeacutem por serem fontes naturais de carboidratos carotenoacuteides vitaminas minerais e outros componentes importantes Uma mudanccedila apropriada na dieta em relaccedilatildeo agrave inclusatildeo de componentes encontrados em frutas e suco de frutas pode ser importante na prevenccedilatildeo de doenccedilas e para uma vida mais saudaacutevel (PINHEIRO et al 2006)

Levando-se em consideraccedilatildeo esse alto consumo de sucos e sabendo que os tratamentos teacutermicos e armazenamento destes podem degradar as vitaminas o presente trabalho tem como por objetivo analisar e avaliar a degradaccedilatildeo do aacutecido ascoacuterbico (vitamina C) em sucos de frutas industrializados no decorrer do seu armazenamento Material e Meacutetodos Coleta das amostras Foram adquiridas em supermercados com maior fluxo de vendas localizados na cidade de Campina GrandendashPB sucos de frutas pasteurizados acondicionadas em embalagens originais do tipo Tetra Pakreg dentro do prazo de validade As amostras selecionadas foram do sabor caju limatildeo laranja abacaxi e uva As amostras coletadas foram encaminhadas ao Laboratoacuterio de Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Campina Grande Campus Campina Grande para posterior realizaccedilatildeo em triplicada do teor de aacutecido ascoacuterbico Meacutetodo analiacutetico O teor de aacutecido ascoacuterbico foi determinado pelo meacutetodo de Tillmans (BRASIL 2008) Este meacutetodo baseia-se na reduccedilatildeo do corante sal soacutedico de 26-diclorofenol indofenol (DCFI) por uma soluccedilatildeo aacutecida de vitamina C O DCFI em meio baacutesico ou neutro eacute azul meio aacutecido eacute rosa e sua forma reduzida eacute incolor O ponto final da titulaccedilatildeo eacute detectado pela viragem da soluccedilatildeo de incolor para rosa quando a primeira gota de soluccedilatildeo do DCFI eacute introduzida no sistema com todo o aacutecido ascoacuterbico jaacute consumido A Equaccedilatildeo 1 foi utilizada para expressar os resultados (mg de aacutecido ascoacuterbico100mL de suco)

Aacute119888119894119889119900 119886119904119888oacute119903119887119894119888119900 =119907 119909 119891 119909 100

119898 (Eq 1)

Onde v ndash volume gasto na titulaccedilatildeo f ndash fator de correccedilatildeo m ndash massa da amostra Anaacutelise estatiacutestica

Foi realizada para os dados experimentais em triplicata e os resultados foram submetidos agrave anaacutelise de variacircncia de fator uacutenico (ANOVA) de 5 de probabilidade e as respostas qualitativas significativas foram submetidas ao teste de Tukey adotando-se o mesmo niacutevel de 5 de significacircncia Para o desenvolvimento das anaacutelises estatiacutesticas o software STATISTICA versatildeo 10 foi utilizado Resultados e Discussatildeo Na Figura 1 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de caju no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

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Figura 1 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de caju

Para o suco de caju no decorrer do armazenamento maiores degradaccedilotildees satildeo observadas nos

sete primeiros dias onde o teor reduziu na faixa de 83mgmL Quando analisado em relaccedilatildeo ao tempo observa-se que houve menores degradaccedilotildees (Figura 1) entre o 7ordm e 14ordm dia haacute uma reduccedilatildeo de 427mgmL No entanto ao se comparar os valores do presente estudo aos obtidos por Souza et al (2017) ao avaliarem o teor de aacutecido ascoacuterbico de sucos industrializados de caju (2034 a 7268 mgmL) se percebe que os teores obtidos no presente estudo estatildeo na faixa dos obtidos pela literatura citada em ateacute 21 dias de armazenamento onde se enquadram Lavinas et al (2006) em seus estudos com suco de caju observaram reduccedilatildeo do teor de aacutecido ascoacuterbico nos sucos mantidos em temperatura ambiente por 24 h e estocados sob refrigeraccedilatildeo por sete dias ou sob congelamento por 120 dias obteve o maacuteximo de 812 A taxa de reduccedilatildeo do teor de aacutecido ascoacuterbico eacute menor para o suco congelado do que para o refrigerado Na Figura 2 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de limatildeo no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

Figura 2 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de limatildeo

O suco de limatildeo eacute o que se apresenta as menores degradaccedilotildees do aacutecido ascoacuterbico no decorrer do armazenamento sendo esta degradaccedilatildeo de 279mgmL (7ordm dia) 238mgmL (14ordm dia) 228mgmL (21ordm dia) estatisticamente todos os dias de armazenamento apresentam diferenccedila significativa entre si

Na Figura 3 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de laranja no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

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Figura 3 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de laranja

Na abertura da embalagem o suco de laranja apresenta teor de aacutecido ascoacuterbico de 7474mgmL Valor este inferior ao obtido por Silva et al (2006) ao quantificarem o teor de aacutecido ascoacuterbico em sucos de laranja onde obtiveram teor de 8378mgmL e superior ao teor inicial de todos os sucos analisados no presente estudo No entanto a degradaccedilatildeo desse composto eacute maior nos dias 14 e 21 de armazenamento onde reduziram significativamente ateacute 2011mgmL quando se comparado ao dia 0 Os principais fatores que podem afetar a degradaccedilatildeo da vitamina C em suco de fruta incluem o tipo de processamento condiccedilotildees de estocagem tipo de embalagem oxigecircnio luz catalisadores metaacutelicos enzimas e pH (TEIXEIRA amp MONTEIRO 2006) Na Figura 4 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de abacaxi no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

Figura 4 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de abacaxi

Observa-se que ao decorrer do tempo de armazenamento assim como nos demais sucos haacute uma

degradaccedilatildeo do aacutecido ascoacuterbico quando se comparado os dias de armazenamento entre si os mesmos apresentam diferenccedila significativa Havendo uma pequena reduccedilatildeo de 419mgmL entre o dia 0 e 7 Poreacutem ao se avaliar todo o armazenamento se percebeu uma degradaccedilatildeo de 1149mgmL ao fim do armazenamento do suco sob refrigeraccedilatildeo Matsuura e Rolim (2002) ao avaliarem o suco de abacaxi integral e pasteurizado obtiveram teor de aacutecido ascoacuterbico de 209mgmL teor este inferior ao obtido no presente estudo ao completar 21 dias

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armazenamento sob refrigeraccedilatildeo Fato este que pode estar relacionado devido agraves diferenccedilas de acidez existentes entre as frutas Na Figura 5 estatildeo apresentados os teores de aacutecido ascoacuterbico para o suco de uva no decorrer dos dias 0 7 14 e 21 de armazenamento refrigerado

Figura 5 Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em suco de uva

No periacuteodo de 7 a 14 dias de armazenamento a degradaccedilatildeo do aacutecido ascoacuterbico natildeo apresenta diferenccedila estatiacutestica entre si mas diferiu do dia 0 e 21 ao niacutevel de 5 de probabilidade No entanto do dia 0 aos 21 dias observa-se uma degradaccedilatildeo em ateacute 99mgmL Contudo os resultados obtidos no presente estudo corroboram com os obtidos por Santana et al (2008) ao caracterizarem diferentes marcas de sucos de uva comercializado em duas regiotildees do Brasil obtiverem teores de aacutecido ascoacuterbico que variou de 1679 a 2429 mgmL Em funccedilatildeo da instabilidade da vitamina C recomenda-se que os sucos sejam consumidos logo apoacutes seu preparo Entretanto grande parte da populaccedilatildeo consome sucos fora do domiciacutelio principalmente em estabelecimentos comerciais onde nem sempre essa recomendaccedilatildeo eacute seguida Mesmo no proacuteprio domiciacutelio por vezes as atribuiccedilotildees do cotidiano natildeo permitem o consumo imediato do suco o que poderia causar a perda da funccedilatildeo do nutriente (LOPES et al 2017)

Conclusatildeo Em todos os sucos analisados no decorrer do armazenamento houveram perda nos teores de aacutecido ascoacuterbico sendo as maiores degradaccedilotildees ao fim de 21 dias de armazenamento e menores nos 7 primeiros dias Apenas o suco de uva apresentou uma pequena retenccedilatildeo desse composto quando se comparou os dias 7 e 14 de armazenamento Foi confirmado maiores degradaccedilotildees da vitamina C para o suco de laranja (2011mgmL) e a menor para o suco de limatildeo (745mgmL) indicando pequena reduccedilatildeo da vitamina durante o seu processamento Agradecimentos

Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico - CNPq pela bolsa de doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias ANDRANDE P F S Anaacutelise da conjuntura agropecuaacuteria safra 201617 Estado do Paranaacute Secretaria da Agricultura e do Abastecimento Departamento de Economia Rural 2016 Disponiacutevel em httpwwwagriculturaprgovbrarquivosFilederalPrognosticos2017Fruticultura_2016_17pdf Acesso em 26 de janeiro de 2019

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AQUINO A C M S CARNELOSSI M A G CASTRO A A Estabilidade do aacutecido ascoacuterbico e dos pigmentos da polpa de acerola congelada por meacutetodos convencional e criogecircnico Boletim do Centro de Pesquisa de Processamento de Alimentos v29 n1 p147-156 2011 BRASIL Normas Analiacuteticas do Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos quiacutemicos e fiacutesicos para anaacutelises de alimentos 4deg ed 1deg ediccedilatildeo digital Satildeo Paulo 2008 1020p CAMELO C O Mercado internacional da amecircndoa da castanha de caju um panorama de 2003 a 2012 56f Trabalho de Conclusatildeo de Curso (Bacharelado em Gestatildeo do Agronegoacutecio) Universidade de Brasiacutelia Brasiacutelia 2014 CARDOSO A M R SANTOS A M S ALMEIDA F W B ALBUQUERQUE T P XAVIER A F C CAVALCANTI A L Caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de sucos de frutas industrializados estudo in vitro Odonto v21 n41-42 p9-17 2013 DIONIacuteSIO A P SILVA L B C VIEIRA N M GOES T S WURLITZER N J BORGES M F BRITO E S IONTA M FIGUEIREDO R W Cashew-apple (Anacardium occidentale L) and yacon (Smallanthus sonchifolius) functional beverage improve the diabetic state in rats Food Research International v77 p171-176 2015 LAVINAS F C ALMEIDA N D MIGUEL M A L LOPES M L M VALENTE-MESQUITA V L Estudo da estabilidade quiacutemica e microbioloacutegica do suco de caju in natura armazenado em diferentes condiccedilotildees de estocagem Ciecircncia e Tecnologia de Alimentos v26 n4 p875-883 2006 LIMA V L A G MEacuteLO E A LIMA L S Avaliaccedilatildeo da qualidade de suco de laranja industrializado Boletim Centr Pesq Process Aliment v18 n1 p95-104 2000 LOPES F M C ROCHA C V B ORSI C P O Araraquara como capital mundial do suco de laranja uma abordagem interdisciplinar com enfoque na quantificaccedilatildeo e estabilidade da vitamina C In Encontro de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica e Tecnoloacutegica-EnICT 2 2017 Araraquara Anais Araraquara 2017 MAHAN L K ESCOTT S Alimentos nutriccedilatildeo e dietoterapia (Traduccedilatildeo de Krausersquos food nutrition e diet therapy 12th ed) Satildeo Paulo Roca 2010 MAIA G A SOUSA P H M SANTOS G M SILVA D S FERNANDES A G PRADO G M Efeito do processamento sobre componentes do suco de acerola Ciecircncia Tecnologia de Alimentos v27 n1 p130-134 2007 MATSUURA F C A U ROLIM R B Avaliaccedilatildeo da adiccedilatildeo de Suco de acerola em suco de abacaxi visando agrave produccedilatildeo de um ldquoblendrdquo com alto teor de Vitamina C Revista Brasileira de Fruticultura v24 n1 p138-141 2002 MORAIS A L F Propriedades antioxidantes de bebidas e chaacutes preparados a partir de diferentes formulaccedilotildees 89f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Controle de Qualidade) Faculdade de Farmaacutecia Universidade do Porto Porto 2011 PHILLIPS K M TARRAGO-TRANI M T GEBHARDT S E EXLER J PATTERSON K Y HAYTOWITZ D B PEHRSSON P R HOLDEN J M Stability of vitamin C in frozen raw fruit and vegetable homogenates Journal of Food Composition and Analysis v23 p253-259 2010 PINEDO R A Estudo da estabilizaccedilatildeo da polpa de camu-camu (Myciaria dubia (NBK) VcVaugh) congelada visando a manutenccedilatildeo de aacutecido ascoacuterbico e antocianinas 180f Tese (Doutorado em Engenharia Quiacutemica) Universidade Estadual de Campinas Campinas 2007 PINHEIRO A M FERNANDES A G FAI A E C PRADO G M SOUSA P H M MAIA G A Avaliaccedilatildeo quiacutemica fiacutesico-quiacutemica e microbioloacutegica de sucos de frutas integrais abacaxi caju e maracujaacute Ciecircnc Tecnol Aliment v26 n1 p98-103 2006 SANTANA M T A SIQUEIRA H D REIS K C D LIMA L D O SILVA R J L Caracterizaccedilatildeo de diferentes marcas de sucos de uva comercializados em duas regiotildees do Brasil Ciecircncia e Agrotecnologia v32 n3 p882-886 2008 SILVA P D LOPES M L M VALENTE-MESQUITA V L Efeito de diferentes processamentos sobre o teor de aacutecido ascoacuterbico em suco de laranja utilizado na elaboraccedilatildeo de bolo pudim e geleia Ciecircncia e Tecnologia de Alimentos v26 n3 p678-682 2006 SOUZA L F S DOMINGOS L F FARIAS V L S LUZIA D M M Avaliaccedilatildeo fiacutesico-quiacutemica e estabilidade do aacutecido ascoacuterbico em sucos de frutas comercializados no municiacutepio de Frutal Minas Gerais Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentaacutevel v12 n4 p791-787 2017 TEIXEIRA M MONTEIRO M Degradaccedilatildeo da vitamina C em suco de fruta Alimentos e Nutriccedilatildeo v17 n2 p219-227 2006 VIEIRA M C TEIXEIRA A A SILVA C L M Mathematical modeling of thermal degradation kinetics of vitamin C in cupuaccedilu (Theobroma grandiflorum) nectar Journal of Food Engineering v43 p1-7 2000

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Capiacutetulo 12

DETERMINACcedilAtildeO DE MODELO MATEMAacuteTICO NA SECAGEM DO SORGO (Sorghum bicolor (L) Moench)

1Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva 2Victor Herbert de Alcacircntara Ribeiro

3Newton Carlos Santos 4Sacircmela Leal Barros

5Amanda Priscila Silva Nascimento 6Ana Juacutelia de Brito Arauacutejo

1Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Recursos Naturais da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNCampus Campina Grande - PB virginiamirtes2015gmailcom

2 Mestrando em Ciecircncias Agraacuterias (Agroecologia) da Universidade Federal da Paraiacuteba UFPBCampus III Bananeiras ndash PB victor_herberthotmailcom

345Mestrandos do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB newtonquimicoindustrialgmailcom

samelaleal7gmailcom amandapricilayahoocombr 6Doutoranda do Programa de Poacutes-Graduaccedilatildeo em Engenharia de Agriacutecola da Universidade Federal de Campina

Grande UFCGCTRNUAEACampus Campina Grande ndash PB ajuliaaraujogmailcom

Introduccedilatildeo O sorgo (Sorghum bicolor (L) Moench) pertencente agrave famiacutelia Poaceae representa o terceiro maior cereal cultivado nos Estados Unidos e o quinto maior gratildeo cultivado no mundo depois do trigo do arroz do milho e da cevada Eacute uma cultura agriacutecola ruacutestica com aptidatildeo para aacutereas tropicais subtropicais e temperadas tolerante a estresses abioacuteticos e podendo ser cultivado em diferentes tipos de solos e sob condiccedilotildees salinas (ALMODARES amp HADI 2009 VASILAKOGLOU et al 2011) Eacute cultivada especialmente nas regiotildees aacuteridas e semiaacuteridas As principais aacutereas de produccedilatildeo de sorgo hoje incluem grandes planiacutecies da Ameacuterica do Norte Aacutefrica Subsaariana nordeste da China e o planalto Deccan da Iacutendia central Argentina Nigeacuteria Egito e Meacutexico (AWIKA amp ROONEY 2004) Em todo o mundo existem mais de 7 mil genoacutetipos do cereal e o seu cultivo eacute de extrema importacircncia nos continentes asiaacutetico e africano aleacutem de outras regiotildees semiaacuteridas do mundo nas quais eacute utilizado diretamente na alimentaccedilatildeo humana Nos paiacuteses ocidentais como nos Estados Unidos na Austraacutelia e no Brasil o sorgo eacute cultivado essencialmente para alimentaccedilatildeo animal podendo ser utilizado tanto na produccedilatildeo de silagem biomassa aacutelcool ou gratildeo (BORGHI et al 2016) A aacuterea cultivada de sorgo no Brasil estaacute estimada em 6265 mil hectares com uma produccedilatildeo de gratildeos de 1845 milhotildees toneladas e produtividade meacutedia de 297 toneladas O Estado de Goiaacutes lidera a produccedilatildeo nacional com 8515 mil toneladas Em segundo lugar com 4997 mil toneladas estaacute Minas Gerais e em terceiro Mato Grosso com 2915 mil toneladas (CONAB 2017) Devido a adaptabilidade da cultura a diversas zonas climaacuteticas climas tropicais e temperados a alta eficiecircncia na utilizaccedilatildeo de aacutegua e a produccedilatildeo elevada de biomassa lignoceluloacutesica resistecircncia a fungos e micotoxinas Estas caracteriacutesticas satildeo o diferencial do sorgo com relaccedilatildeo a cultura dos outros cereais e permitem a sua expansatildeo em regiotildees de cultivo com distribuiccedilatildeo irregular de chuvas A planta de sorgo se adapta a uma ampla variaccedilatildeo de ambientes e produz sob condiccedilotildees desfavoraacuteveis para a maioria dos outros cereais (MAGALHAtildeES et al 2015) O sorgo natildeo possui gluacuteten em sua composiccedilatildeo e portanto torna-se uma boa fonte de energia livre de gluacuteten ideal para as pessoas que sofrem de alergias de trigo ou gluacuteten Eacute rico em fibras e minerais aleacutem de possuir uma quantidade suficiente de carboidratos (72) proteiacutenas (116) e gordura (19) O amido eacute o principal constituinte do gratildeo O tamanho a forma e a composiccedilatildeo dos gracircnulos de amido do sorgo satildeo similares aos do milho A proteiacutena do gratildeo de sorgo conteacutem globulina de albumina (15) prolamina (26) e glutelina (44) O sorgo em geral eacute uma rica fonte de fibras e vitaminas do complexo B (GOPALAN et al 2000 PATIL et al 2010) O sorgo vem despontando como uma alternativa altamente viaacutevel para uso na alimentaccedilatildeo humana em razatildeo principalmente de quatro fatores 1) natildeo possui gluacuteten por isso eacute totalmente seguro para o desenvolvimento de produtos para os celiacuteacos ou seja indiviacuteduos portadores de doenccedila celiacuteaca

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2) apresenta valor nutricional semelhante ao milho poreacutem o sabor eacute neutro o que eacute uma grande vantagem na induacutestria de alimentos 3) apresenta menor custo de produccedilatildeo vislumbrando a possibilidade de reduccedilatildeo dos custos na induacutestria alimentiacutecia 4) apresenta uma variedade de compostos bioativos com elevada capacidade antioxidante com potencial para utilizaccedilatildeo em produtos com apelo funcional ou seja de promoccedilatildeo agrave sauacutede (PEREIRA FILHO amp RODRIGUES 2015)

As etapas referentes ao processo preacute-colheita colheita e poacutes colheita satildeo decisivos para a qualidade dos produtos agriacutecolas em geral bem como dos gratildeos de sorgo Visando reduzir as perdas relacionadas as etapas poacutes-colheita como tambeacutem garantir a produccedilatildeo de alimentos de qualidade a agroinduacutestria tem investido em estudos e aplicaccedilotildees de tecnologias que proporcionam ao produto uma maior vida uacutetil Com a perspectiva de crescimento da cultura do sorgo aumenta-se a necessidade do aprimoramento de teacutecnicas de produccedilatildeo colheita e secagem para garantir a sustentabilidade do sistema (BOTELHO et al 2015 SILVA et al 2018)

Na fase de poacutes-colheita a secagem eacute o processo mais utilizado para assegurar a qualidade e estabilidade dos produtos vegetais pois a diminuiccedilatildeo do teor de aacutegua do material reduz a atividade bioloacutegica na massa de gratildeos assim como as mudanccedilas quiacutemicas e fiacutesicas que ocorrem durante o armazenamento Aleacutem da reduccedilatildeo na da deterioraccedilatildeo dos alimentos a secagem possibilita o desenvolvimento de novos produtos (ARAUacuteJO et al 2014)

De acordo com Park (2001) a secagem eacute uma das operaccedilotildees unitaacuterias aplicadas com o objetivo de melhorar a estabilidade do alimento por meio da retirada de aacutegua de um material mediante a evaporaccedilatildeo Neste processo estatildeo envolvidos mecanismos simultacircneos de transferecircncia de calor e massa A troca de energia sob a forma de calor eacute motivada pela diferenccedila de temperatura entre o alimento e o ar aquecido do aparelho enquanto agrave de massa se daacute devido agrave diferenccedila da pressatildeo parcial de vapor da corrente de ar e do produto ocasionando o arraste do vapor do alimento As curvas de secagem oferecem informaccedilotildees valiosas para entender o mecanismo de migraccedilatildeo de aacutegua do produto bem como seus paracircmetros cineacuteticos de secagem (CHEN et al 2012) O estudo do processo de secagem fornece informaccedilotildees relativas ao comportamento do fenocircmeno de transferecircncia de calor e massa entre o material bioloacutegico e o elemento de secagem normalmente ar atmosfeacuterico aquecido ou natildeo essas informaccedilotildees satildeo fundamentais para o projeto operaccedilatildeo e simulaccedilatildeo de sistemas de secagem e secadores (CORREcircA et al 2003)

O coeficiente de difusatildeo eacute um importante paracircmetro utilizado para analisar a cineacutetica de secagem pois permite avaliar e comparar a velocidade de secagem de produtos com tamanhos formas e texturas diferentes Aleacutem disso por meio da anaacutelise da dependecircncia do coeficiente de difusatildeo com a temperatura podem-se determinar alguns iacutendices termodinacircmicos que possibilitam avaliar energeticamente o processo de secagem Atraveacutes da segunda lei de Fick que retrata a teoria da difusatildeo liacutequida se calcula o coeficiente de difusatildeo teoacuterico que estabelece uma relaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo com o gradiente de concentraccedilatildeo de um meio (BOTELHO et al 2015) No caso especiacutefico do sorgo a literatura eacute escassa apesar da espeacutecie ter comeccedilado a despertar interesse com ecircnfase nas caracteriacutesticas agronocircmicas e alimentares devido agraves caracteriacutesticas do gratildeo Considerando a relevacircncia do processo de secagem e as caracteriacutesticas do gratildeo de sorgo o presente trabalho tem o objetivo de realizar a cineacutetica de secagem do sorgo em diferentes temperaturas de ar de secagem de 40 50 60 70 e 80⁰C e ajustar diferentes modelos matemaacuteticos aos dados experimentais da secagem selecionando aquele que melhor descreve o fenocircmeno Aleacutem de determinar a difusividade efetiva de massa considerando a geometria de um cilindro infinito Material e Meacutetodos

O sorgo (Sorghum bicolor (L) Moench) foi adquirido no municiacutepio de Sumeacute-PB As amostras foram encaminhadas e os experimentos foram realizados no Laboratoacuterio de Secagem pertencente agrave Unidade Acadecircmica de Engenharia Alimentos da Universidade Federal de Campina Grande Campus Campina Grande - PB

Cineacutetica de secagem As amostras foram colocadas em bandejas de accedilo inoxidaacutevel e uniformemente espalhadas formando uma camada fina Para iniciar o experimento as bandejas foram colocadas em um secador com circulaccedilatildeo de ar com velocidade de ar de 15 ms para a realizaccedilatildeo das cineacuteticas de secagem nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC no iniacutecio e no final das secagens foram determinadas as massas secas e calculados os teores de aacutegua de acordo com IAL (2008)

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Atraveacutes dos dados experimentais foi possiacutevel calcular os valores da razatildeo do teor de aacutegua (Equaccedilatildeo 1) Com o caacutelculo da razatildeo de teor de aacutegua do sorgo traccedilaram-se as curvas da cineacutetica de secagem representada pela razatildeo do teor de aacutegua em funccedilatildeo do tempo de secagem em minutos aplicando os modelos matemaacuteticos (Tabela 1) de Newton Page e Exponencial de dois termos para ajustar os dados experimentais

119877119883 =119883119887119904minus119883119890

119883119887119904(119894119899119894119888119894119886119897)minus119883119890 (Eq1)

Onde RX = Razatildeo de umidade (Adimensional) Xe = Teor de aacutegua de equiliacutebrio em base seca Xbs = Teor de aacutegua em base seca Xbs (inicial) = Teor de aacutegua inicial em base seca

Tabela 1 Modelos matemaacuteticos utilizados para descrever o processo de secagem

Anaacutelise estatiacutestica

Para anaacutelise dos ajustes dos modelos matemaacuteticos aos dados experimentais foi utilizado o programa computacional STATISTICA versatildeo 7 utilizando-se a anaacutelise de regressatildeo natildeo-linear pelo meacutetodo Quasi-Newton Os modelos foram selecionados tomando-se como paracircmetro a magnitude do coeficiente de determinaccedilatildeo (R2) e do desvio quadraacutetico meacutedio (DQM) (Equaccedilatildeo 5)

n

i

pred

N

RXRXDQM

1

exp sup2 (Eq5)

Em que RXexp = Razatildeo de teor de aacutegua obtida experimentalmente RXpre = Razatildeo de teor de aacutegua predita pelo modelo matemaacutetico N = nuacutemero de observaccedilotildees ao longo da cineacutetica de secagem

Caacutelculo da difusividade efetiva (Def) A difusividade efetiva foi obtida por meio do ajuste do modelo matemaacutetico da difusatildeo liacutequida descrita pela Equaccedilatildeo (6) aos dados experimentais da secagem do sorgo fazendo uso de soluccedilotildees analiacuteticas e considerando a condiccedilatildeo de contorno convectiva considerando-se a forma geomeacutetrica do produto como cilindro infinito devido a sua geometria desconsiderando-se a contraccedilatildeo volumeacutetrica (LUIKOV 1968) A otimizaccedilatildeo foi feita usando o programa Convectivo (SILVA amp SILVA 2008) O Convectivo eacute usado para estudar processos de difusatildeo de aacutegua com dados experimentais conhecidos para as seguintes geometrias parede infinita cilindro infinito esfera cilindro finito e paralelepiacutepedo seguindo as Equaccedilotildees 6 7 8 e 9

t

R

DefBXXXtX n

n

neqeq

2

216

1

0 exp

(Eq6)

Onde 119883(119905) o teor de umidade no instante t 119883119890119902 o teor de umidade para trarrinfin 1198830 o teor de umidade

para t=0 R o raio Def a difusividade efetiva t o tempo O paracircmetro Bn eacute dado pela Equaccedilatildeo 7

222

24

nn

n

Bi

BiB

(Eq7)

Modelo Equaccedilatildeo Newton RX = exp(- Kt) (Eq2)

Page RX= exp(-k x tn) (Eq3)

Exponencial de dois termos RX=aexp(-kt)+(1-a)exp(-kat) (Eq4)

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O nuacutemero de Biot eacute obtido de acordo com a Equaccedilatildeo 8

Def

hRBi

(Eq8)

Onde h o coeficiente convectivo de transferecircncia de massa R o raio Def a difusividade

Sabendo-se que a Equaccedilatildeo 9 eacute caracteriacutestica de um cilindro infinito

BiJ

J n

n

n

1

0

(Eq9) Onde J1 funccedilatildeo de Bessel de primeiro tipo e primeira ordem J0 funccedilatildeo de Bessel de primeiro tipo e ordem zero Bi nuacutemero de Biot micron raiacutezes caracteriacutestica de um cilindro infinito Resultados e Discussatildeo Na Tabela 2 se encontra expresso os valores dos paracircmetros obtidos para os modelos matemaacuteticos Newton Page e Exponencial de dois termos ajustados aos dados experimentais das cineacuteticas de secagem do sorgo foram obtidos os coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) e os desvio quadraacutetico meacutedio (DQM) para a temperatura de 40 50 60 70 e 80degC Tabela 2 Paracircmetros de ajuste dos modelos matemaacuteticos utilizados na prediccedilatildeo da cineacutetica de secagem do sorgo nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC

R2 coeficientes de determinaccedilatildeo DQM desvios quadraacuteticos meacutedios k constante de secagem ldquoardquo ldquonrdquo paracircmetros dos modelos matemaacuteticos E expoente em base 10

Atraveacutes da Tabela 2 se verifica que todos os dados obtidos para a secagem de sorgo se ajustam

bem aos modelos matemaacuteticos de Newton Page e Exponencial de dois termos apresentando coeficientes de determinaccedilatildeo superiores a 98 e baixos valores de DQM O modelo de Page se adequa bem aos dados experimentais obtidos resultando em coeficientes de determinaccedilatildeo (R2) superiores a 99 o menor DQM obtido nesse modelo eacute na temperatura de 40degC (140E-02) valor inferior aos obtidos nos demais modelos estudados O modelo Exponencial de dois

Modelos Paracircmetro de ajuste Newton K - - R2 DQM

40 degC 0004815 099886 171E-02 50 degC 0006865 099323 292E-02 60 degC 0011109 098203 583E-02 70 degC 0015218 098659 509E-02 80degC 0018929 098894 469E-02 Page K N - R2 DQM 40 degC 0003623 1054283 099922 140E-02 50 degC 0014225 0850025 099784 229E-02 60 degC 0032677 0748537 099713 234E-02 70 degC 0038874 0762641 099775 221E-02 80degC 0044168 0773152 099701 244E-02

Exponencial de dois termos

K a - R2 DQM

40 degC 0054936 0003202 099876 177E-02 50 degC 0057285 0006039 099462 320E-02 60 degC 0058300 0100179 099863 186E-02 70 degC 0777903 0204860 099607 280E-02 80degC 1493508 0238488 09961 278E-02

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termos apresenta valores R2 superiores a 99 e baixos valores de DQM (177E-02 a 320E-02) em que o menor valor para o DQM eacute o obtido tambeacutem na temperatura de 40degC Indicando assim uma representaccedilatildeo satisfatoacuteria do processo de secagem nas condiccedilotildees estudadas para estes modelos

Com relaccedilatildeo ao modelo de Newton os valores do coeficiente de determinaccedilatildeo (R2) se apresentam superiores a 99 Contudo quando a temperatura do ar aplicada no processo de secagem convectiva eacute superior a 60degC ocorre uma diminuiccedilatildeo no R2 para 98 Aleacutem de haver um coeficiente abaixo de 99 nas trecircs temperaturas este modelo apresenta valores superiores de DQM quando comparado aos demais modelos aplicados no processo variando de 171E-02 na temperatura de 40degC e 583E-02 na temperatura de 60degC indicando menor precisatildeo na descriccedilatildeo da secagem do sorgo

Pessoa et al (2011) ao realizarem secagem convectiva em gratildeos de sorgo em camada fina verificaram que dentre os modelos ajustados aos dados experimentais da cineacutetica de secagem dos gratildeos de sorgo a equaccedilatildeo de Midilli apresentou os maiores valores de coeficientes de determinaccedilatildeo e os menores desvios quadraacuteticos meacutedios Esteca et al (2017) ao estudarem a cineacutetica de secagem do sorgo concluiacuteram que os modelos de Page e Overhults foram aqueles que melhor se ajustaram aos dados experimentais fato comprovado pelo coeficiente de correlaccedilatildeo (R2)

Segundo Martins et al (2014) ao selecionar um modelo natildeo linear para descrever um processo de secagem torna-se necessaacuterio avaliar natildeo somente os valores de R2 mas se deve considerar tambeacutem os desvios quadraacuteticos meacutedios (DQM) Pode-se inferir que dentre os modelos aplicados o modelo de Page apresenta melhor ajuste aos dados experimentais pois apresenta um R2 mais proacuteximo de 1 e o menor valor de DQM representando maior confiabilidade do modelo na descriccedilatildeo do processo de secagem quando comparado aos demais modelos estudados

Constata-se que a temperatura do ar aplicada no processo de secagem possui grande influecircncia sobre o paracircmetro ldquokrdquo que corresponde a constante da taxa de secagem nos modelos matemaacuteticos empregados tal paracircmetro aumenta com a elevaccedilatildeo da temperatura evidenciando tambeacutem a diminuiccedilatildeo do tempo necessaacuterio para a realizaccedilatildeo do processo de secagem Santos et al (2018) obtiveram resultados semelhantes nos seus estudos sobre secagem

Segundo Correcirca et al (2007) no modelo de Page o paracircmetro ldquonrdquo indica a resistecircncia interna do produto estudado ao processo de transferecircncia de massa A maior resistecircncia do produto ao processo de secagem ocorre na temperatura de 40degC e a menor resistecircncia do produto ocorre na temperatura de 70degC Este paracircmetro apresenta correlaccedilatildeo com a temperatura aplicada e varia de 0748537 a 1054283 poreacutem nas temperaturas de 70 e 80degC os dados obtidos para este paracircmetro satildeo semelhantes Nas Figuras 1 2 e 3 observa-se a cineacutetica de secagem do sorgo em camada fina a diferentes temperaturas de ar de secagem para os modelos de Newton Page e Exponencial de dois termos Observa-se que o aumento da temperatura reduz o tempo de secagem aumentando a taxa de perda de aacutegua O tempo de secagem varia de 630 a 390 minutos sendo o maior e menor tempo respectivamente para as temperaturas de 40 e 80degC

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0 100 200 300 400 500 600 700

t

00

02

04

06

08

10

Temperatura 400C

Temperatura 500C

Temperatura 600C

Temperatura 700C

Temperatura 800C

Figura 1 Curvas de secagem do sorgo obtido pelo modelo matemaacutetico de Newton

0 100 200 300 400 500 600 70000

02

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08

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Temperatura 400C

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Figura 2 Curvas de secagem do sorgo obtido pelo modelo matemaacutetico de Page

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Figura 3 Curvas de secagem do sorgo obtido pelo modelo matemaacutetico Exponencial de dois termos

Os valores obtidos para difusividade efetiva de massa das cinco temperaturas estudadas se

apresentam na Tabela 3

Tabela 3Resultados das secagens utilizando o modelo de difusatildeo liacutequida Temperatura (degC) Difusividade efetiva (m2s)

40 535E-09 50 649E-09 60 103E-09 70 114E-09 80 142E-09

Atraveacutes da Tabela 3 observa-se que a temperatura aplicada no processo secagem eacute diretamente proporcional a difusividade efetiva calculada variando de 535E-09 a 142E-09 Estes valores foram superiores aos obtidos por Jittanit (2011) que ao estudar a secagem de sementes de aboacutebora obteve valores de 376E-10 a 509E-10 para as temperaturas de 60 70 e 80degC e Silva et al (2018) que ao analisar a secagem de sementes de melatildeo obtiveram valores de difusividade que variaram de 155E-10 a 2091E-10 para as temperaturas de ar de secagem de 35 40 45 e 50degC

Botelho et al (2015) constataram que o coeficiente de difusatildeo efetivo dos gratildeos de sorgo aumentou com a elevaccedilatildeo da temperatura do ar de secagem para ambas as cultivares BRS 308 e NIDERA A 9721 de sorgo A dependecircncia desse coeficiente com a temperatura de secagem eacute frequentemente observada na maioria dos estudos de secagem de gratildeos em que se busca determinar esse coeficiente Apesar do sorgo ser um tipo de gratildeo predominantemente amilaacuteceo algumas variaccedilotildees fiacutesicas que ocorrem devido agrave caracteriacutestica varietal como a relaccedilatildeo superfiacutecie-volume e o tamanho meacutedio dos gratildeos podem interferir na velocidade de secagem Segundo Pereira et al (2018) a difusividade efetiva representa o fluxo de aacutegua ao sair do produto durante a secagem Sendo assim se pode observar na Tabela 3 que na medida em que se aumenta o gradiente de temperatura maior eacute o valor obtido para este paracircmetro pois em temperaturas inferiores como a de 40degC as moleacuteculas de aacutegua sofrem maior resistecircncia ao sair do corpo devido a sua composiccedilatildeo e estrutura fiacutesica fazendo com que a aacutegua seja mais ligada agraves moleacuteculas que constituem a massa seca Constata-se portanto que quanto maior eacute a temperatura empregada no processo menor eacute a resistecircncia proporcionada pelo produto para a transferecircncia de massa

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Conclusatildeo Os modelos empregados neste estudo ajustaram-se bem aos dados experimentais podendo ser utilizados nas prediccedilotildees das cineacuteticas de secagem nas temperaturas de 40 50 60 70 e 80degC

O modelo Page apresentou o melhor valor para o R2 na secagem a 40degC e o menor DQM foi observado para a secagem tambeacutem a 40degC

A cineacutetica de secagem do sorgo mostra que a temperatura eacute a variaacutevel de maior influecircncia no processo e

que o tempo de secagem do sorgo diminuiu em funccedilatildeo do aumento da temperatura de secagem

Agradecimentos Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientiacutefico e Tecnoloacutegico- CNPq pela bolsa de

doutorado ao primeiro autor e agrave Coordenaccedilatildeo de Aperfeiccediloamento de Pessoal de Niacutevel Superior (CAPES) pela concessatildeo da bolsa de mestrado dos demais autores Referecircncias ALMODARES A HADI M R Production of bioethanol from sweet sorghum A review African Journal of Agricultural Research v4 n9 p772-780 2009 ARAUacuteJO W D GONELI A L D SOUZA C M A GONCcedilALVES A A VILHASANTIS H C B Propriedades fiacutesicas dos gratildeos de amendoim durante a secagem Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental v18 p279ndash286 2014 AWIKA J M ROONEY L W Sorghum phytochemicals and their potential aspects on human health Phytochemistry v65 p1199-1221 2004 BORGHI E GOTIJO NETO M M RESENDE A V PEREIRA FILHO I A CORREA L V T Importacircncia econocircmica anaacutelise conjuntural estrateacutegias de manejo e recomendaccedilotildees teacutecnicas para o cultivo de sorgo graniacutefero no Estado de Goiaacutes Embrapa Milho e Sorgo-Documentos (INFOTECA-E) 2016 BOTELHO F M GARCIA T R B VIANA J L BOTELHO S C C SOUSA A M B Cineacutetica de secagem e determinaccedilatildeo do coeficiente de difusatildeo efetivo de gratildeos de sorgo Revista Brasileira de Milho e Sorgo v14 n2 p260-272 2015 CHEN D ZHANG Y ZHU X Drying kinetics of rice straw under isothermal and nonisothermal conditions A comparative study by thermogravimetric analysis Energy amp Fuels v26 n7 p4189-4194 2012 CONAB Companhia Nacional de Abastecimento Acompanhamento da safra brasileira gratildeos safra 20162017ndash 1ordm Levantamento 2017 Disponiacutevel em httpwwwconabgovbrOlalacmsuploadsarquivoshttpwwwconabgovbrOlalaCMSuploadsarquivos 17_10_16_16_34_39_graos_outubro_2017pdf Acesso em 24 de janeiro de 2019 CORREcircA P C ARAUacuteJO E F AFONSO JUacuteNIOR P C Determinaccedilatildeo dos paracircmetros de secagem em camada delgada de sementes de milho doce (Zea mays L) Revista Brasileira de Milho e Sorgo v2 p110-119 2003 CORREcircA P C RESENDE O MARTINAZZO A P GONELI A L G BOTELHO F M Modelagem matemaacutetica para a descriccedilatildeo do processo de secagem do feijatildeo (Phaseolus vulgaris L) em camadas delgadas Engenharia Agriacutecola v27 n2 p501-510 2007 ESTECA G F BRITO R C BEacuteTTEGA R Caracterizaccedilatildeo fiacutesica e cineacutetica de secagem de sorgo (Sorghum bicolor l Moench) In Congresso Brasileiro de Engenharia Quiacutemica em Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica 12 2017 Satildeo Paulo AnaisSatildeo Paulo Blucher 2017 p2159-2164 GOPALAN C SASTRY B V BALSUBRAMANYAM S C Nutritive Value of Indian Foods National Institute of Nutrition ICMR Hyderabad 2000 IAL Instituto Adolfo Lutz Meacutetodos fiacutesico-quiacutemicos para anaacutelise de alimentos 4ordf ed 1ordf ed Digital Satildeo Paulo 2008 1020p JITTANIT W Kinetics and temperature dependent moisture diffusivities of pumpkin seeds during drying Kasetsart Journal-Natural Science v45 n1 p147-158 2011 LUIKOV A V Analytical Heat Diffusion Theory Academic Press Inc Ltd London 1968 MAGALHAtildeES P C SOUZA T C de SCHAFFERT R E Ecofisiologia In RODRIGUES J A S (Ed) Cultivo do sorgo 9 ed Sete Lagoas Embrapa Milho e Sorgo 2015 (Embrapa Milho e Sorgo Sistema de Produccedilatildeo 2) MARTINS J J A MARQUES J I SANTOS D C ROCHA A P T Modelagem matemaacutetica da secagem de cascas de mulungu Bioscience Journal v30 n6 p1652-1660 2014

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PARK K J YADO M K M BROD F P R Estudo de secagem de pecircra bartlett (Pyrus sp) em fatias Ciecircncia e Tecnologia em Alimentos v21 n3 p288-292 2001 PATIL P B SAJJANAR G M BIRADAR B D PATIL H B DEVARNAVADAGI S B Technology of hurda production by microwave oven Journal of Dairying Foods and Home Sciences v29 p232-236 2010 PEREIRA FILHO I A RODRIGUES J A S Sorgo o produtor pergunta a Embrapa responde Embrapa Milho e Sorgo-Document Brasiacutelia-DF 2015 PEREIRA J C A SILVA R C ARAUJO K T A GOMES J P SILVA W P Cineacutetica de secagem de diferentes frutas comuns em feiras orgacircnicas In Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e da Agronomia 2018 Maceioacute Anais Maceioacute 2018 PESSOA T GALDINO P O GURJAtildeO G C GURJAtildeO F F MATA M E R M C Secagem convectiva de gratildeos de sorgo em camada fina por secador de leito fixo Revista Verde de Agroecologia e Desenvolvimento Sustentaacutevel v6 n1 p247-255 2011 SANTOS H H RODOVALHO R S SILVA D P MORGADO V N M Drying kinetics of passion fruit seeds Cientiacutefica v46 n1 p49-56 2018 SILVA I L SILVA H W D CAMARGO F R FARIAS H F FREITAS E D F Secagem e difusividade de sementes de melatildeo Revista de Ciecircncias Agraacuterias v41 n2 p21-30 2018 SILVA L C M RESENDE O FERREIRA W N J OLIVERIA D E C SOUZA D G RODRIGUES G B Difusatildeo liacutequida durante a secagem de gratildeos de sorgo graniacutefero em diferentes condiccedilotildees In Congresso Estadual de Iniciaccedilatildeo Cientiacutefica e Tecnoloacutegica do IF Goiano 7 2018 Rio Verde AnaisRio Verde 2018 SILVA W P SILVA C M D P S Convectivo Adsorccedilatildeo e Dessorccedilatildeo Versatildeo 32 (2008 - 2018) Disponiacutevel em httpzeusdfufcgedubrlabfitConvectivehtm Acesso em 23 de janeiro de 2019 VASILAKOGLOU I DHIMA K KARAGIANIANNIDIS N GATSIS T Sweet sorghum productivity for biofuels under increased soil salinity and reduced irrigation Fields Crops Research v120 n1 p38-46 2011

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Seccedilatildeo Geociecircncias

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Capiacutetulo 13

POTENCIAL DE IRRIGACcedilAtildeO DOS SOLOS DA AacuteREA DE TRANSPOSICcedilAtildeO DO RIO SAtildeO FRANCISCO NO ESTADO DA PARAIacuteBA

Paulo Roberto Megna Francisco1

Gutemberg da Silva Silvino2

Vera Lucia Antunes de Lima3

Joatildeo Miguel de Moraes Neto4 Hayssa Thyara Silva Barreto5

1Dr em Eng Agriacutecola UEPB Campina Grande-PB paulomegnagmailcom 2Dr Prof Associado UFPB Areia-PB guttembergsgmailcom

3Dra Profa Titular UFCG Campina Grande-PB antuneslimagmailcom 4Dr Prof Titular UFCG Campina Grande-PB jmiguelmoraeshotmailcom

5Graduanda em Eng Agriacutecola UFCG Campina Grande-PB hayssathyarahotmailcom Introduccedilatildeo

O Projeto de Integraccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco com as Bacias Hidrograacuteficas do Nordeste Setentrional eacute a mais importante accedilatildeo estruturante no acircmbito da poliacutetica nacional de recursos hiacutedricos tendo por objetivo a garantia de aacutegua para o desenvolvimento socioeconocircmico dos estados mais vulneraacuteveis agraves secas Neste sentido ao mesmo tempo em que garante o abastecimento por longo prazo de grandes centros urbanos da regiatildeo e de centenas de pequenas e meacutedias cidades o projeto beneficia aacutereas do interior com razoaacutevel potencial econocircmico estrateacutegicas no acircmbito de uma poliacutetica de desconcentraccedilatildeo do desenvolvimento polarizado ateacute hoje quase exclusivamente pelas capitais dos estados Ao interligar os accediludes estrateacutegicos do Nordeste Setentrional com o rio Satildeo Francisco o projeto iraacute permitir no Estado da Paraiacuteba o aumento da garantia da oferta hiacutedrica a reduccedilatildeo dos conflitos existentes na bacia do Paraiacuteba uma melhor e mais justa distribuiccedilatildeo espacial da aacutegua ofertada pelos accediludes (BRASIL 2017)

De acordo com Sampaio et al (2011) nas uacuteltimas deacutecadas a irrigaccedilatildeo tem desempenhado papel indispensaacutevel ao incremento da produtividade de culturas baacutesicas possibilitando o desenvolvimento econocircmico de muitas regiotildees e ao mesmo tempo incorporando novas aacutereas ao processo produtivo garantindo com isso o abastecimento interno e ampliando as exportaccedilotildees de produtos agriacutecolas

Conforme Amaral (2005) o uso da irrigaccedilatildeo viabiliza a produccedilatildeo agriacutecola especialmente em aacutereas aacuteridas e semiaacuteridas como no caso do Nordeste brasileiro onde a escassez hiacutedrica representa uma seacuteria limitaccedilatildeo para o desenvolvimento socioeconocircmico que se traduz em baixos niacuteveis de renda e padrotildees insatisfatoacuterios de nutriccedilatildeo sauacutede e saneamento de parcela representativa da sua populaccedilatildeo A adoccedilatildeo e a aplicaccedilatildeo de metodologias atualizadas de classificaccedilatildeo de terras para a irrigaccedilatildeo podem permitir o planejamento do uso da terra com vistas ao desenvolvimento sustentaacutevel Essas accedilotildees poderiam minimizar a degradaccedilatildeo das terras eou da baixa taxa de retorno econocircmico que afetam em muitos casos o pleno sucesso dos projetos irrigados

A praacutetica da irrigaccedilatildeo no entanto tem sido apresentada por vaacuterios especialistas como a teacutecnica mais adequada para garantir a produccedilatildeo agriacutecola e reduzir os riscos de perdas em virtude das variaccedilotildees pluviomeacutetricas ocorridas na maior parte do Nordeste brasileiro (SOUSA et al 2003) Esses riscos satildeo constantes em regiatildeo caracterizada por clima semiaacuterido com ocorrecircncias frequentes de perdas de rendimento a cada safra agriacutecola especialmente em cultivos natildeo irrigados (SOUZA et al 2007)

Devido agrave crescente necessidade de um planejamento adequado e sustentaacutevel das atividades humanas o entendimento dos ecossistemas e principalmente da prestaccedilatildeo de serviccedilos ambientais por esses ambientes tornou-se imperativo (SANCHEZ et al 2009) O conhecimento dos recursos naturais (solos clima vegetaccedilatildeo e relevo) constitui parte do embasamento indispensaacutevel para a avaliaccedilatildeo do potencial de uso das terras Estas informaccedilotildees combinadas com os contextos sociais econocircmicos e culturais levam agrave possibilidade de anaacutelise das oportunidades das restriccedilotildees e dos impactos ligados ao uso da terra Desse modo eacute possiacutevel identificar aacutereas com maior ou menor aptidatildeo para as mais diversas atividades sejam agriacutecolas ou natildeo considerando aspectos de equidade e justiccedila social e responsabilidade no uso dos recursos naturais visando benefiacutecios coletivos (BENEDETTI et al 2008)

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A expressatildeo ldquodiagnoacutestico ambientalrdquo tem sido usada com diferentes conotaccedilotildees por oacutergatildeos ambientais universidades associaccedilotildees profissionais etc Contudo diagnoacutestico ambiental pode ser definido como o conhecimento de todos os componentes ambientais de uma determinada aacuterea para a caracterizaccedilatildeo da sua qualidade ambiental (PAULINO 2010) Portanto elaborar um diagnoacutestico ambiental eacute interpretar a situaccedilatildeo ambiental dessa aacuterea a partir da interaccedilatildeo e da dinacircmica de seus componentes quer relacionado aos elementos fiacutesicos e bioloacutegicos quer aos fatores socioculturais A caracterizaccedilatildeo da situaccedilatildeo ou da qualidade ambiental pode ser realizada com objetivos diferentes Um deles eacute servir de base para o conhecimento e o exame da situaccedilatildeo ambiental visando traccedilar linhas de accedilatildeo ou tomar decisotildees para prevenir controlar e corrigir problemas ambientais como poliacuteticas ambientais e programas de gestatildeo ambiental (VERDUM amp MEDEIROS 2002)

Os fenocircmenos terrestres vecircm sendo a cada dia mais bem compreendidos com a adoccedilatildeo de uma abordagem multi e interdisciplinar por meio da integraccedilatildeo do estudo das diversas variaacuteveis que controlam os sistemas naturais mesmo que modificados em relaccedilatildeo aos originais como por exemplo os ecossistemas agriacutecolas (VIDAL-TORRADO et al 2005)

Conforme Francisco et al (2012) na atualidade o avanccedilo da tecnologia da informaccedilatildeo a disponibilizaccedilatildeo de imagens de sateacutelite em altas resoluccedilotildees e de programas computacionais para a anaacutelise ambiental houve um grande avanccedilo nos estudos relacionados agrave gestatildeo dos recursos naturais Neste contexto o geoprocessamento surge como uma disciplina que utiliza um conjunto de teacutecnicas matemaacuteticas e computacionais na forma de programas o sistema de informaccedilotildees geograacuteficas que possibilita combinaccedilotildees de informaccedilotildees provenientes de diferentes procedimentos tecnoloacutegicos gerando novas informaccedilotildees que auxiliam a tomada de decisotildees em contextos os mais diversos (DUARTE amp BARBOSA 2009)

Portanto este trabalho tem o objetivo de realizar para o Estado da Paraiacuteba o mapeamento das terras potencialmente irrigaacuteveis do projeto de integraccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco utilizando geotecnologias Material e Meacutetodos A aacuterea de estudo compreende a bacia Alto Paraiacuteba com aacuterea de 671739 kmsup2 localizada sobre o Planalto da Borborema ao centro sul do Estado da Paraiacuteba divisa ao sul com Pernambuco (PARAIacuteBA 2006) (Figura 1)

Figura 1 Localizaccedilatildeo e hipsometria da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2014)

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A bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba estaacute inserida na Regiatildeo Geograacutefica da Borborema Ocidental limitando-se com os municiacutepios de Prata Sumeacute Ouro Velho Amparo Camalauacute Satildeo Sebastiatildeo do Umbuzeiro Zabelecirc Monteiro Satildeo Joatildeo do Tigre Congo Serra Branca Coxixola Carauacutebas Satildeo Joatildeo do Cariri Satildeo domingos Barra de Satildeo Miguel Cabaceiras e Boqueiratildeo como se observa na Figura 2

Figura 2 Municiacutepios da aacuterea de estudo Fonte Adaptado de IBGE (2005)

Conforme Francisco (2010) de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen o clima eacute do tipo Bsh -

Semiaacuterido quente precipitaccedilatildeo predominantemente abaixo de 600 mmano-1 (Figura 3) e temperatura mais baixa devido ao efeito da altitude (400 a 700m) (Figura 1) onde as chuvas da regiatildeo sofrem influecircncia das massas Atlacircnticas de sudeste e do norte

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Figura 2 Pluviosidade meacutedia anual da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2016) De acordo com Sousa et al (2007) a vegetaccedilatildeo representativa da aacuterea de estudo eacute do tipo

caatinga hiperxeroacutefila com as espeacutecies mais encontradas satildeo o marmeleiro (Croton sonderianus Muell Arg) jurema preta (Mimosa tenuiflora Willd Poiret) pereiro (Aspidosperma pyrifolium Mart) e catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul) Outras espeacutecies nativas da regiatildeo estatildeo presentes com poucos exemplares como o angico (Anadenanthera columbrina Vell Brenan) e a aroeira (Myracrodruon urundeuva Allematildeo) Jaacute os cactos satildeo bastante diversificados

Conforme Francisco (2010) eacute uma regiatildeo tradicionalmente pastoril onde tem predominando a criaccedilatildeo de caprinos Outrora com produccedilatildeo expressiva de algodatildeo e na atualidade cultiva palma e culturas alimentares

A aacuterea de estudo ocorrem classes predominantes de solos descritas no Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba (PARAIacuteBA 1978) diferem pela diversidade geoloacutegica pedoloacutegica e geomorfoloacutegica atendendo tambeacutem a uma diversidade de caracteriacutesticas de solo relacionadas agrave morfologia cor textura estrutura declividade e pedregosidade e outras caracteriacutesticas justificada pelo fato de que no semiaacuterido o tipo de solo determina a dinacircmica da aacutegua quanto agrave drenagem retenccedilatildeo ou disponibilidade condicionando por conseguinte os sistemas de produccedilatildeo agriacutecola (Figura 4)

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Figura 4 Classes de solos da bacia hidrograacutefica Alto Paraiacuteba

Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006) Para o desenvolvimento deste trabalho foi utilizado arquivo digital fornecido pela Agecircncia

Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba-AESA da aacuterea de transposiccedilatildeo do rio Satildeo Francisco e da bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba e importado para o programa SPRING 54 na base de dados na projeccedilatildeo UTMSAD69 de Francisco (2010) e atualizadas por Francisco et al (2016) foram elaborados os mapas e calculados as suas respectivas aacutereas Para o mapeamento do potencial de terras para irrigaccedilatildeo foi importado ao SIG o arquivo digital fornecido pela AESA (2012) da classificaccedilatildeo conforme Bureau of Reclamation (USA 1953) e utilizada por PARAIacuteBA (2006) adotando quatro classes de terras consideradas araacuteveis e duas consideradas natildeo-araacuteveis As seis classes de terras e suas caracteriacutesticas foram definidas da seguinte forma Classe 1 Terras araacuteveis altamente adequadas para agricultura irrigada Classe 2 Terras araacuteveis com moderada aptidatildeo para agricultura irrigada Classe 3 Terras araacuteveis com aptidatildeo restrita para agricultura irrigada Classe 4 Terras araacuteveis de uso especial Classe 5 Terras natildeo-araacuteveis mas em situaccedilatildeo provisoacuteria Classe 6 Terras natildeo-araacuteveis Apoacutes foi realizado uma anaacutelise das aacutereas potencialmente irrigaacuteveis que ficam proacuteximas a transposiccedilatildeo Resultados e Discussatildeo De acordo com a Figura 5 observa-se Terras araacuteveis com aptidatildeo restrita da classe 3 com aacuterea de 18832 km2 representando 28 da aacuterea total Conforme PARAIacuteBA (2006) estas terras possuem apenas os requerimentos miacutenimos para irrigaccedilatildeo As deficiecircncias corrigiacuteveis ou natildeo podem ser relativas ao solo agrave topografia e agrave drenagem e individualmente ou combinadas satildeo mais intensas que na classe 2 Podem ter limitaccedilotildees quanto agrave fertilidade muito baixa textura arenosa topografia irregular salinidade moderada drenagem restrita entre outras Tais limitaccedilotildees satildeo suscetiacuteveis de correccedilatildeo a custos relativamente altos podendo algumas delas ser incorrigiacuteveis Tecircm aptidatildeo para um restrito nuacutemero de culturas adaptaacuteveis mas com manejo adequado podem produzir economicamente As Terras araacuteveis com aptidatildeo restrita satildeo compostas pelos solos Aluviais Eutroacuteficos atualmente reclassificados por Campos e Queiroz (2006) como Solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos e de acordo com Cavalcante et al (2005) satildeo solos de grande importacircncia no que diz respeito agrave exploraccedilatildeo agriacutecola e pecuaacuteria da regiatildeo semiaacuterida poreacutem apresentam limitaccedilotildees muito fortes pela

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falta daacutegua Com auxiacutelio da irrigaccedilatildeo podem ser utilizados para o cultivo intensivo de forrageiras e diversas outras culturas As aacutereas de cotas regionais mais baixas onde se acumulam as aacuteguas provenientes das circunvizinhanccedilas e os solos jaacute possuem Na+ trocaacutevel Estes fatores reunidos concorrem para que estes solos sejam muito susceptiacuteveis agrave salinizaccedilatildeo

Figura 5 Aptidatildeo para irrigaccedilatildeo da aacuterea de estudo Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006) AESA (2012)

Observa-se Terras araacuteveis de uso especial da classe 4 (Figura 3) onde apresenta aacuterea de 43394 km2 representando 646 do total No entanto essas aacutereas natildeo estatildeo proacuteximas da aacuterea de influecircncia da transposiccedilatildeo do rio Satildeo Francisco Conforme PARAIacuteBA (2006) estas podem ter uma excessiva deficiecircncia especiacutefica ou deficiecircncias suscetiacuteveis de correccedilatildeo a alto custo ou ainda apresentar deficiecircncias incorrigiacuteveis que limitam sua utilidade para determinadas culturas muito adaptadas ou meacutetodos especiacuteficos de irrigaccedilatildeo As deficiecircncias nessa classe podem ser a drenagem inadequada topografia ondulada pequena profundidade efetiva excessiva pedregosidade textura grossa salinidade e ou sodicidade Possuem capacidade de pegamento com grande amplitude de variaccedilatildeo Essa classe estaacute relacionada com a ocorrecircncia do Podzoacutelico Vermelho Amarelo Eutroacutefico Tb com A moderado textura meacutedia cascalhenta fase caatinga hipoxeroacutefila relevo ondulado + Solos Litoacutelicos Eutroacuteficos com A fraco textura arenosa eou meacutedia fase pedregosa e rochosa caatinga hipoxeroacutefila relevo ondulado e forte ondulado substrato gnaisse e granito + Afloramentos de Rocha com a ocorrecircncia do Regossolo Eutroacutefico com fragipatilde com A fraco textura arenosa fase caatinga hipoxeroacutefila relevo suave ondulado + Solos Litoacutelicos Eutroacuteficos com A fraco textura arenosa eou meacutedia fase pedregosa e rochosa caatinga hipoxeroacutefila relevo ondulado substrato gnaisse e granito + Afloramentos de Rocha e pela ocorrecircncia do Vertissolo com A moderado fase pedregosa caatinga hiperxeroacutefila relevo suave ondulado + Solos Litoacutelicos Eutroacuteficos com A fraco textura arenosa eou meacutedia fase pedregosa caatinga hiperxeroacutefila relevo suave ondulado substrato gnaisse e granito De acordo com Francisco (2010) estes solos podem ser identificados por caracteriacutesticas relativas ao caraacuteter raso veacutertico naacutetrico ou argiacutelico que ocorre na regiatildeo do Cariris do Paraiacuteba sobre o Planalto da Borborema e do Planossolo Naacutetrico Oacutertico tiacutepico e do Vertissolo

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As Terras natildeo araacuteveis da classe 6 (Figura 3) apresentam aacuterea de 609513 km2 representando 9074 do total Conforme PARAIacuteBA (2006) estas incluem as terras que natildeo satisfazem os requisitos miacutenimos das outras classes e portanto satildeo inadequadas para irrigaccedilatildeo convencional Geralmente compreendem terras com solos rasos terras com solos influenciados por sais e de recuperaccedilatildeo muito difiacutecil devido agrave textura muito argilosa posiccedilatildeo ou condiccedilotildees do substrato terras com textura arenosa tendo baixa capacidade de retenccedilatildeo de aacutegua disponiacutevel terras dissecadas e severamente erodidas terras representadas por canais de transbordamento e escoamento terras com muita pedregosidade e ou rochosidade terras muito elevadas ou com topografia excessivamente declivosa ou complexa e todas as outras aacutereas obviamente natildeo-araacuteveis Nas Terras natildeo araacuteveis da classe 6 no iniacutecio da aacuterea de influecircncia da Transposiccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco na calha do rio Paraiacuteba ocorrem o Bruno Natildeo Caacutelcico atualmente reclassificados por Campos e Queiroz (2006) como Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico e de acordo com Cavalcante et al (2005) que tendo em vista as condiccedilotildees do solo e o clima regional verifica-se que o aproveitamento com pecuaacuteria eacute indicado desde que sejam feitas reservas de forragens para o periacuteodo seco bem como seja intensificado o cultivo de palma forrageira aleacutem do aproveitamento intensivo das vazantes Saacute e Angelotti (2009) afirmam que os Luvissolos Crocircmicos (TCo) e Hipocrocircmicos (TPo) oacuterticos e tiacutepicos ou com caraacuteter litoacutelico veacutertico ou planossoacutelico que se localizam predominantemente sobre o Planalto da Borborema Estes solos por terem sido intensivamente cultivado com a cultura do algodatildeo e serem particularmente susceptiacuteveis a erosatildeo encontram-se bastante degradados representando na Paraiacuteba as aacutereas com mais altos graus de desertificaccedilatildeo As Terras natildeo araacuteveis da classe 6 tambeacutem eacute composta pelos Solos Litoacutelicos Eutroacuteficos localizado principalmente na metade do curso do Rio Paraiacuteba atualmente reclassificados por Campos e Queiroz (2006) como Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e de acordo com Cavalcante et al (2005) estes apresentam baixas condiccedilotildees para um aproveitamento agriacutecola racional tendo em vista as limitaccedilotildees fortes existentes provocadas pelo relevo forte ondulado pedregosidade rochosidade e reduzida profundidade dos solos aleacutem da deficiecircncia de aacutegua que soacute permite a presenccedila de culturas resistentes agrave estiagem Soacute eacute possiacutevel a exploraccedilatildeo destes solos pelos sistemas primitivos de agricultura jaacute existentes Francisco (2010) comenta que os Neossolos Litoacutelicos satildeo solos mais rasos pedregosos e rochosos associado a Afloramentos de Rochas predominantes em aacuterea de relevo forte ondulado e montanhoso ao sul acompanhando a calha do rio Paraiacuteba A classe 6 das Terras natildeo araacuteveis tambeacutem ocorrem os Vertisols mais proacuteximos ao Accedilude Epitaacutecio Pessoa atualmente reclassificados por Campos e Queiroz (2006) como Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico e de acordo com Cavalcante et al (2005) satildeo solos onde a principal limitaccedilatildeo ao uso agriacutecola destes decorre da falta daacutegua que eacute muito forte Tambeacutem concorrem para isto a forte susceptibilidade agrave erosatildeo grande pedregosidade e pequena profundidade dos solos A exploraccedilatildeo com pecuaacuteria deve ser intensificada com a cultura da palma forrageira facilitando a reserva de alimentos para o periacuteodo seco e cultivo de forrageiras nas partes baixas Deve-se ressaltar que o controle da erosatildeo deve ser muito intenso nestes solos De acordo com EMBRAPA (1994) avaliando o potencial das Terras para irrigaccedilatildeo no Nordeste para todas as classes encontradas neste trabalho implicam numa rigorosa seleccedilatildeo de aacutereas e na adoccedilatildeo de praacuteticas conservacionistas para utilizaccedilatildeo dessas terras para a irrigaccedilatildeo Deve ser levado em conta que a precisatildeo das informaccedilotildees apresentadas nas conclusotildees deste trabalho estaacute diretamente relacionada ao niacutevel de generalizaccedilatildeo imposto pela escala do levantamento de solo (1200000) base deste trabalho A aacuterea de estudo apesar de predominar terras natildeo araacuteveis possui aacutereas natildeo mapeadas devido a escala que satildeo propiacutecias agrave exploraccedilatildeo da agricultura irrigada desde que se utilize manejo adequado de irrigaccedilatildeo Nas Figuras 6 e 7 observa-se a cobertura dos solos nas aacutereas da transposiccedilatildeo que ocorrem em Luvissolos propensos a erosatildeo com vegetaccedilatildeo de caatinga esparsa ou em aacuterea de Neossolos Litoacutelicos pedregosos com cobertura vegetal de porte menor de densidade

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Figura 6 Parte do trecho do Eixo Leste do Projeto de Transposiccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco

Fonte IBAMA (2018)

Figura 7 Setor da Transposiccedilatildeo do Rio Satildeo Francisco no Estado da Paraiacuteba

Fonte ParaiacutebaOnline (2018)

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Conclusatildeo Devido agrave escala de trabalho natildeo foi possiacutevel mapear aacutereas menores havendo a possibilidade de

existirem pequenas aacutereas que natildeo foram identificadas neste trabalho De conformidade com os estudos realizados observou-se que somente 28 da aacuterea total da

bacia do Alto Rio Paraiacuteba representando 18832 km2 de Terras araacuteveis da classe 3 tem aptidatildeo a irrigaccedilatildeo mas com restriccedilatildeo onde ocorrem solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos de grande importacircncia agriacutecola da regiatildeo semiaacuterida e que com auxiacutelio da irrigaccedilatildeo podem ser utilizados para o cultivo Referecircncias AESA Agecircncia Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa 2011 Disponiacutevel em httpgeoaesapbgovbr Acesso em 9 de julho 2018 AMARAL F C S DO Sistema brasileiro de classificaccedilatildeo de terras para irrigaccedilatildeo enfoque na Regiatildeo Semi-Aacuterida Convecircnio Embrapa SolosCODEVASF Rio de Janeiro Embrapa Solos 2005 218p BENEDETTI M M SPAROVEK G COOPER M CURI N CARVALHO FILHO A DE Representatividade e potencial de utilizaccedilatildeo de um banco de dados de solos do Brasil Revista Brasileira de Ciecircncia do Solo v32 p2591-2600 2008 BRASIL Ministeacuterio da Integraccedilatildeo Projeto Satildeo Francisco Integraccedilatildeo de Bacias Distribuiccedilatildeo da aacutegua 2017 Disponiacutevel em httpwwwintegracaogovbrwebguestdistribuicao-da-agua Acesso em 7 de janeiro de 2018 CAMPOS M C C QUEIROZ S B Reclassificaccedilatildeo dos perfis descritos no Levantamento Exploratoacuterio - Reconhecimento de solos do Estado da Paraiacuteba Revista de Biologia e Ciecircncias da Terra v6 n1 2006 CAVALCANTE F DE S DANTAS J S SANTOS D CAMPOS M C C Consideraccedilotildees sobre a utilizaccedilatildeo dos principais solos no Estado da Paraiacuteba Revista Cientiacutefica Eletrocircnica de Agronomia v4 n8 2005 DUARTE S M A BARBOSA M P Estudo dos recursos naturais e as potencialidades no semiaacuterido estado da Paraiacuteba Engenharia Ambiental v6 n3 p168-189 2009 EMBRAPA Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaacuteria Centro de pesquisa Agropecuaacuteria do Troacutepico Semi-Aacuterido CPTSA Unidade de Execuccedilatildeo de Pesquisa e Desenvolvimento ndash UEP Recife Avaliaccedilatildeo do potencial das terras para irrigaccedilatildeo no Nordeste Org CAVALCANTI A C RIBEIRO M R ARAUJO FILHO J C SILVA F B R Brasiacutelia 1994 41p FRANCISCO P R M Classificaccedilatildeo e mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando sistemas de informaccedilotildees geograacuteficas 122f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Manejo de Solo e Aacutegua) Centro de Ciecircncias Agraacuterias Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2010 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE SANTOS D Tecnologia da geoinformaccedilatildeo aplicada no mapeamento das terras agrave mecanizaccedilatildeo agriacutecola Revista Educaccedilatildeo Agriacutecola Superior v29 n1 p45-51 2014 FRANCISCO P R M PEDROZA J P BANDEIRA M M SILVA L L DA SANTOS D Mapeamento da insolaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando krigagem Revista de Geografia v33 n1 p248-262 2016 FRANCISCO P R M SANTOS D LIMA E R V DE Potencial Pedoloacutegico do Estado da Paraiacuteba para as principais culturas Campina Grande EDUFCG 2017 102p FRANCISCO P R M MEDEIROS R M DE BANDEIRA M M SILVA L L DA S SANTOS D Oscilaccedilatildeo pluviomeacutetrica anual e mensal no Estado da Paraiacuteba-Brasil Revista de Geografia v33 n3 p141-154 2016 IBAMA Instituo Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renovaacuteveis 2018 Disponiacutevel em httpwwwibamagovbrnoticias436-20181758-ibama-autoriza-operacao-do-eixo-leste-do-projeto-de-transposicao-do-sao-francisco Acesso em 14 de janeiro de 2019 PARAIBA Governo da Paraiacuteba Secretaria de Planejamento e Coordenaccedilatildeo Geral Fundaccedilatildeo Instituto de Planejamento-FIPLAN Potencial e irrigaccedilatildeo e oportunidades agroindustriais no Estado da Paraiacuteba1980 287p PARAIacuteBA Governo do Estado Secretaria de Agricultura e Abastecimento CEPA-PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-Eletro Consult Ltda 1978 448p PARAIacuteBA Secretaria de Estado da Ciecircncia e Tecnologia e do Meio Ambiente Agecircncia Executiva de Gestatildeo de Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba AESA PERH-PB Plano Estadual de Recursos Hiacutedricos Resumo Executivo e Atlas Brasiacutelia DF 2006 112p PARAIBAONLINE Disponiacutevel em httpsparaibaonlinecombr201807transposicao-mpf-constata-que-obras-nao-serao-entregues-no-prazo Acesso em 14 de janeiro de 2018

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PAULINO J A Engenharia no dia a dia 2010 Disponiacutevel em httpengenharianodiaadiablogspotcom201005o-diagnostico-ambientalhtml Acesso em 12 dez 2011 SAacute I B ANGELOTTI F Degradaccedilatildeo ambiental e desertificaccedilatildeo no semiaacuterido brasileiro In Mudanccedilas climaacuteticas e desertificaccedilatildeo no semiaacuterido brasileiro EMBRAPACPATSA Petrolina-PE 53-76p 2008 SANCHEZ P A AHAMED S CARRE F HARTEMINK A E HEMPEL J HUISING J LAGACHERIE P MCBRATNEY A B MCKENZIE N J MENDONCA-SANTOS M D MINASNY B MONTANARELLA L OKOTH P PALM C A SACHS J D SHEPHERD K D VAGEN T G VANLAUWE B WALSH M G WINOWIECKI L A ZHANG G L Digital soil map of the world Science v325 p680-681 2009 SAMPAIO C B V WEILL M DE A M DOURADO C DA S SAMPAIO FILHO C V Classificaccedilatildeo do potencial de terras para irrigaccedilatildeo na regiatildeo do alto da bacia do rio Itapicuru In Reuniatildeo Sul-americana para Manejo e Sustentabilidade da irrigaccedilatildeo em Regiotildees Aacuteridas e Semiaacuteridas 2 Cruz das Almas 2011 AnaisCruz das Almas 2011 SOUSA R F DE BARBOSA M P SOUSA JUacuteNIOR S P DE TERCEIRO NETO C P C MORAIS NETO J M Estudo da degradaccedilatildeo de terras do municiacutepio de Boa Vista - Paraiacuteba Revista Engenharia Ambiental v4 n2 p05-13 2007 SOUSA R F et al Classes de Terras para irrigaccedilatildeo do Assentamento Poccedilos de Baixo Serra de Teixeira - PB In Congresso Nacional de Irrigaccedilatildeo e Drenagem 13 2003 Juazeiro AnaisJuazeiro 2003 SOUSA R F DE BARBOSA M P SOUSA JUacuteNIOR S P DE TERCEIRO NETO C P C LIMA A N DE Solos e classes de terras para irrigaccedilatildeo no municiacutepio de Itaporanga PB Caatinga v20 n4 p116-122 2007 USA Department of Interior Bureau of Reclamation Reclamation manual irrigated land use land classification Denver 1953 54p v5 part2 VIDAL-TORRADO P LEPCSH I F CASTRO S S DE Conceito e aplicaccedilotildees das relaccedilotildees pedologia-geomorfologia em regiotildees tropicais uacutemidas Toacutepicos em Ciecircncia do Solo v4 p145-192 2005 VERDUM R MEDEIROS R M V RIMA - Relatoacuterio de Impacto Ambiental Legislaccedilatildeo Elaboraccedilatildeo e Resultados 4 ed Porto Alegre UFRGS 2002

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Capiacutetulo 14

MAPEAMENTO DA COBERTURA VEGETAL DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA UTILIZANDO GEOTECNOLOGIAS

Hayssa Thyara Silva Barreto1

Paulo Roberto Megna Francisco2 Joatildeo Miguel de Moraes Neto3 Vera Lucia Antunes de Lima4

1Graduanda em Eng Agriacutecola UFCG Campina Grande-PB hayssathyarahotmailcom 2Dr em Eng Agriacutecola UEPB Campina Grande-PB paulomegnagmailcom

3Dr Prof Titular UFPB Campina Grande-PB jmiguelmoraeshotmailcom 4Dra Profa Titular UFCG Campina Grande-PB antuneslimagmailcom

Introduccedilatildeo

O Bioma Caatinga caracteriza-se por apresentar grande diversidade de paisagens principalmente quanto agrave densidade e ao porte das plantas (CARVALHO amp FREITAS 2005) Os padrotildees morfoloacutegicos da vegetaccedilatildeo dependem das condiccedilotildees edafoclimaacuteticas locais podendo apresentar-se desde um porte arboacutereo e denso a arbustivo aberto Com frequecircncia em aacutereas mais impactadas a densidade de plantas lenhosas diminui predominando gramiacuteneas e cactaacuteceas (GUIMARAtildeES 2009)

De acordo com Francisco (2013) tradicionalmente o processo de ocupaccedilatildeo do semiaacuterido nordestino tem levado a uma degradaccedilatildeo contiacutenua do ambiente Nos Cariris da Paraiacuteba o sistema de produccedilatildeo apoiado no binocircmio algodatildeo x gado o reflorestamento com algaroba e a implantaccedilatildeo de pastagem com capim ldquoBuffelrdquo (Cenchrus Ciliaris L) incentivados pelo governo nos anos sessenta a oitenta do seacuteculo passado contribuiacuteram em grande parte para o desmatamento indiscriminado da Caatinga Essas praacuteticas contribuiacuteram em diferentes niacuteveis para a aceleraccedilatildeo da erosatildeo dos solos e quase sempre estatildeo associadas agraves aacutereas mais degradadas dos nuacutecleos de desertificaccedilatildeo do Estado (SAMPAIO et al 2003 OLIVEIRA-GALVAtildeO amp SAITO 2003 SARMENTO et al 2001)

Devido agrave crescente necessidade de um planejamento adequado e sustentaacutevel das atividades humanas o entendimento dos ecossistemas e principalmente da prestaccedilatildeo de serviccedilos ambientais por esses ambientes tornou-se imperativo (SANCHEZ et al 2009) O conhecimento dos recursos naturais (solos clima vegetaccedilatildeo e relevo) constitui parte do embasamento indispensaacutevel para a avaliaccedilatildeo do potencial de uso das terras Estas informaccedilotildees combinadas com os contextos sociais econocircmicos e culturais levam agrave possibilidade de anaacutelise das oportunidades das restriccedilotildees e dos impactos ligados ao uso da terra Desse modo eacute possiacutevel identificar aacutereas com maior ou menor aptidatildeo para as mais diversas atividades sejam agriacutecolas ou natildeo considerando aspectos de equidade e justiccedila social e responsabilidade no uso dos recursos naturais visando benefiacutecios coletivos (BENEDETTI et al 2008) A expressatildeo ldquodiagnoacutestico ambientalrdquo tem sido usada com diferentes conotaccedilotildees por oacutergatildeos ambientais universidades associaccedilotildees profissionais etc A caracterizaccedilatildeo da situaccedilatildeo ou da qualidade ambiental pode ser realizada com objetivos diferentes Um deles eacute servir de base para o conhecimento e o exame da situaccedilatildeo ambiental visando traccedilar linhas de accedilatildeo ou tomar decisotildees para prevenir controlar e corrigir problemas ambientais como poliacuteticas ambientais e programas de gestatildeo ambiental

Os fenocircmenos terrestres vecircm sendo a cada dia mais bem compreendidos com a adoccedilatildeo de uma abordagem multi e interdisciplinar por meio da integraccedilatildeo do estudo das diversas variaacuteveis que controlam os sistemas naturais mesmo que modificados em relaccedilatildeo aos originais como por exemplo os ecossistemas agriacutecolas (VIDAL-TORRADO et al 2005)

Conforme Francisco et al (2012) na atualidade o avanccedilo da tecnologia da informaccedilatildeo a disponibilizaccedilatildeo de imagens de sateacutelite em altas resoluccedilotildees e de programas computacionais para a anaacutelise ambiental houve um grande avanccedilo nos estudos relacionados agrave gestatildeo dos recursos naturais Neste contexto o geoprocessamento surge como uma disciplina que utiliza um conjunto de teacutecnicas matemaacuteticas e computacionais na forma de programas o sistema de informaccedilotildees geograacuteficas que possibilita combinaccedilotildees de informaccedilotildees provenientes de diferentes procedimentos tecnoloacutegicos gerando novas informaccedilotildees que auxiliam a tomada de decisotildees em contextos os mais diversos (DUARTE amp BARBOSA 2009)

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Considerando a possibilidade de utilizar as tecnologias disponiacuteveis e de baixo custo da geoinformaacutetica e de poder contribuir para a realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos da caatinga este trabalho tem como objetivo classificar e mapear a cobertura vegetal das terras da bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba no Estado da Paraiacuteba Material e Meacutetodos A aacuterea de estudo compreende a bacia Alto Paraiacuteba com aacuterea de 671739 kmsup2 localizada sobre o Planalto da Borborema ao centro sul do Estado da Paraiacuteba divisa ao sul com Pernambuco (PARAIacuteBA 2006) (Figura 1)

Figura 1 Localizaccedilatildeo e hipsometria da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2014) Conforme Francisco (2010) de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen o clima eacute do tipo Bsh -

Semiaacuterido quente precipitaccedilatildeo predominantemente abaixo de 600 mmano-1 (Figura 2) e temperatura mais baixa devido ao efeito da altitude (400 a 700m) onde as chuvas da regiatildeo sofrem influecircncia das massas Atlacircnticas de sudeste e do norte

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Figura 2 Pluviosidade (mm) anual meacutedia dos uacuteltimos 30 anos Fonte Francisco et al (2016)

De acordo com Sousa et al (2007) a vegetaccedilatildeo representativa da aacuterea de estudo eacute do tipo

caatinga hiperxeroacutefila com as espeacutecies mais encontradas sendo o marmeleiro (Croton sonderianus Muell Arg) jurema preta (Mimosa tenuiflora Willd Poiret) pereiro (Aspidosperma pyrifolium Mart) e catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul) Outras espeacutecies nativas da regiatildeo estatildeo presentes com poucos exemplares como o angico (Anadenanthera columbrina Vell Brenan) e a aroeira (Myracrodruon urundeuva Allematildeo) Jaacute os cactos satildeo bastante diversificados

Os solos predominantes na aacuterea de estudo (Figura 3) conforme PARAIacuteBA (1978) satildeo os Aluviais Eutroacuteficos que ocorrem ao longo das calhas dos rios os Brunos Natildeo Caacutelcicos e os solos Litoacutelicos Eutroacuteficos distribuiacutedos por toda a aacuterea da bacia como tambeacutem os Vertisols com maior ocorrecircncia no terccedilo inferior da bacia mais proacuteximos ao Accedilude Epitaacutecio Pessoa estes reclassificados para o novo Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos por Campos e Queiroz (2006) como Solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e como Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico respectivamente

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Figura 3 Mapa de solos da bacia hidrograacutefica Alto Paraiacuteba

Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006) Neste trabalho foram utilizadas imagens do sensor TM LANDSAT 5 oacuterbita 215 pontos 65 e 66

de 12102003 periacuteodo seco As imagens foram tratadas utilizando o software ERDAS 85 onde foi executada a correccedilatildeo radiomeacutetrica e obtidas as imagens de radiacircncia e reflectacircncia de acordo com Silva et al (2005a)

Neste procedimento utilizou-se a relaccedilatildeo proposta por Markham e Baker (1987) (Equaccedilatildeo 1)

ND255

abaL ii

iλi

(Eq1)

Em que ai e bi satildeo as radiacircncias espectrais miacutenima e maacutexima (W m-2 sr-1μm-1) ND eacute a intensidade do pixel (nuacutemero inteiro de 0 a 255) e i = 1 2 3 4 5 e 7 corresponde agraves bandas 1 2 3 4 5 e 7 do TM - LANDSAT 5

De posse dos mapas de radiacircncia espectral de cada banda informaccedilotildees sobre o cosZ e irradiacircncia espectral no topo da atmosfera (Tabela 4) para cada banda estimaraacute a refletacircncia espectral planetaacuteria em cada banda (BASTIAANSSEN 1995) (Equaccedilatildeo 2)

rλi

λiλi

dcosk

Lπρ

Z (Eq 2)

Em que ρpi eacute reflectacircncia planetaacuteria da banda i Kλi eacute a irradiacircncia solar espectral no topo da atmosfera (Tabela 1) cosZ eacute o acircngulo zenital do Sol e dr eacute o inverso do quadrado da distacircncia relativa Terra ndash Sol - ds em unidades astronocircmicas (IQBAL 1983) dado pela Equaccedilatildeo 3

119889119904 = 1 + 00167 119904119890119899 [2 π (J minus 935)

365] (Eq 3)

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Sendo J = o dia Juliano e o argumento da funccedilatildeo seno se encontra em radiano Por sua vez o acircngulo Zenital do Sol natildeo precisou ser calculado pois se encontrava disponiacutevel no cabeccedilalho das imagens adquiridas para este trabalho Tabela 1 Descriccedilatildeo das bandas do Mapeador Temaacutetico do LANDSAT 5 com os correspondentes intervalos de comprimento de onda coeficientes de calibraccedilatildeo (radiacircncia miacutenima ndash a e maacutexima ndash b) e irradiacircncias espectrais no topo da atmosfera

Bandas Comprimento de

Onda (μm)

Coeficientes de Calibraccedilatildeo

)μmsr(Wm 112

a b

Irradiacircncia Espectral no Topo da Atmosfera

)μm(Wm 12

1 (azul) 045 ndash 052 -152 1930 1957 2 (verde) 052 ndash 060 -284 3650 1826

3 (vermelho) 063 ndash 069 -117 2640 1554 4 (IV-proacuteximo) 076 ndash 079 -151 2210 1036

5 (IV-meacutedio) 155 ndash 175 -037 302 2150 6 (IV-termal) 104 ndash 125 12378 15303 - 7 (IV-meacutedio) 208 ndash 235 -015 165 8067

Fonte Allen et al (2002)

Para obtenccedilatildeo do Iacutendice de Vegetaccedilatildeo da Diferenccedila Normalizada (NDVI) foi utilizada a Equaccedilatildeo 4

NDVI =(rρ4 ndash rρ3)

(rρ4 + rρ3) (Eq 4)

Em que rρ4 e rρ3 correspondem agraves reflectacircncias planetaacuterias das bandas 4 e 3 do TM-LANDSAT 5

Com o objetivo de mapear a vegetaccedilatildeo de caatinga atraveacutes do NDVI foi criada uma base de dados

no SPRING 55 na projeccedilatildeo UTMSAD69 registrando e importando a imagem-iacutendice de vegetaccedilatildeo e classificando-a com a utilizaccedilatildeo do programa LEGAL

Na Linguagem Algeacutebrica para gerar o mapa de cobertura do solo foi definida de acordo com os tipos (Tabela 1) conforme metodologia proposta por Francisco (2013) Apoacutes foi gerado o caacutelculo das aacutereas das classes

Tabela 2 Classes de NDVI

Classes NDVI Arboacuterea Subarboacuterea densa gt 0300

Subarboacuterea Arbustiva densa 0285 - 0300 Arbustiva Subarboacuterea densa 0265 - 0285 Arbustiva Subarboacuterea aberta 0250 - 0265

Arbustiva Subarbustiva aberta 0225 - 0250 Subarbustiva Arbustiva rala 0180 - 0225

Subarbustiva Arbustiva muito rala 0150 - 0180 Solo exposto 0 - 0150

Corpos drsquoaacutegua lt 0 Fonte Francisco (2013) Resultados e Discussatildeo Na Tabela 3 da anaacutelise estatiacutestica descritiva das imagens-iacutendice do NDVI observa-se os valores miacutenimos e maacuteximos encontrados para a imagem-iacutendice da aacuterea do ano de 2003 que variam entre -270 e 0811 com uma meacutedia de 0182

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Tabela 3 Estatiacutestica descritiva das imagens NVDI

Descriccedilatildeo Valores

Nuacutemero de Pontos 7429626 Nuacutemero de Pontos Vaacutelidos 7429626

Meacutedia 0182 Variacircncia 00045

Desvio Padratildeo 0067 Coeficiente de Variaccedilatildeo 0369

Coeficiente de Assimetria 0534 Coeficiente de Curtose 1989

Valor Miacutenimo -270 Quartil Inferior 0145

Mediana 0172 Quartil Superior 0208

Valor Maacuteximo 0811

Francisco et al (2012) estudando a degradaccedilatildeo da vegetaccedilatildeo da bacia hidrograacutefica do rio Taperoaacute contiacutegua a bacia em estudo encontraram para a imagem-iacutendice do ano de 1996 que variam entre -0994 e 0809 com uma meacutedia de 0226 Jaacute para valores da imagem-iacutendice de 2009 variaram entre -0991 e 0813 com uma meacutedia de 0252 Valores bem proacuteximos ao encontrado por este trabalho mas com menores valores Lopes et al (2010) avaliando mudanccedilas na cobertura vegetal a partir do IVDN na bacia hidrograacutefica do rio Briacutegida (Pernambuco) obtiveram respectivamente valores miacutenimo maacuteximo e meacutedio para o ano de 1985 da ordem de 009 024 e 012 Para 2001 os valores obtidos foram de 009 042 e 014 Segundo Parkinson (1997) valores tiacutepicos de IVDN para florestas uacutemidas tropicais satildeo da ordem de 06 Kaufman e Holben (1993) encontraram em algumas regiotildees do Nordeste valores de IVDN entre 015 e 062 No histograma da Figura 4 observa-se a curva de distribuiccedilatildeo dos valores de refletacircncia da imagem-iacutendice de 2003 Variam entre -035 e 085 e esta caracteriacutestica demonstra que a maioria dos pixels se concentra nestes valores de refletacircncia

Figura 4 Histograma da imagem-iacutendice de NDVI

Saacute et al (2008) avaliando o IVDN na regiatildeo do Araripe Pernambucano relatam que o valor miacutenimo encontrado foi de -074 e o maacuteximo de 0796 o valor meacutedio foi de 0282 Os valores de IVDN entre 0201 e 0278 correspondem a uma vegetaccedilatildeo de Savana Esteacutepica Arborizada e Florestada que se encontram degradada Nas aacutereas de Mata Ciliar o IVDN variou entre 0490 a 0797 De acordo com Francisco et al (2015) e Francisco et al (2016) setembro eacute considerado o mecircs mais seco e com relaccedilatildeo agrave distribuiccedilatildeo anual observaram a alta variabilidade espacial de precipitaccedilatildeo

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onde o setor central do Estado (regiotildees CaririCurimatauacute) com os menores valores de precipitaccedilatildeo em torno de 300 a 500mm Estes dados ajudam a explicar os menores iacutendices de valores na imagem-iacutendice de NDVI deste trabalho Pelos dados obtidos (Tabela 4) e pela Figura 5 observa-se que em condiccedilatildeo de maior proteccedilatildeo do solo as classes de vegetaccedilatildeo densa Arboacuterea Subarboacuterea densa Subarboacuterea arbustiva densa Arbustiva subarboacuterea densa somam 16879 km2 um percentual de 367 da aacuterea da bacia e ocupam em grande parte aacutereas de mais difiacutecil acesso de solos rasos e declivosos cabeceiras da bacia onde recebem maior influecircncia orograacutefica das chuvas

Figura 5 Mapa da cobertura vegetal da bacia

Fonte Adaptado de AESA (2002) INPE (2012) Tabela 4 Classes de vegetaccedilatildeo da bacia

Classes de vegetaccedilatildeo Aacuterea Arboacuterea subarboacuterea muito densa - -

Arboacuterea subarboacuterea densa 33762 503 Subarboacuterea densa - -

Subarboacuterea arbustiva densa 8701 130 Arbustiva subarboacuterea densa 14991 223 Arbustiva subarboacuterea aberta 15595 232

Arbustiva subarbustiva aberta 41778 622 Subarbustiva arbustiva rala 195764 2914

Subarbustiva arbustiva muito rala 158148 2354 Solo exposto 145872 2172 Corpo drsquoaacutegua 2339 035

Nuvem 54790 816 Aacuterea total 671739 10000

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Figura 6 Classe de vegetaccedilatildeo em aacutereas com declividade

Eacute possiacutevel afirmar que as aacutereas menos protegidas pela vegetaccedilatildeo representadas pelas classes de mapeamento Subarbustiva arbustiva rala e muito rala abrangem uma superfiacutecie de 57454 km2 que corresponde a 856 do total da bacia Estas satildeo aacutereas que se distribuem em grande parte na aacuterea central e ao longo da drenagem e estatildeo relacionadas com a ocorrecircncia dos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e o Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico Considerando as aacutereas de vegetaccedilatildeo de caatinga aberta Arbustiva subarboacuterea aberta Arbustiva subarbustiva aberta que correspondem a uma aacuterea de 57373 km2 que representa 854 da aacuterea da bacia (Figura 7) e como Francisco et al (2013) satildeo aacutereas de pastejo para os animais e estes padrotildees de vegetaccedilatildeo ocupam posiccedilotildees intermediaacuterias na paisagem e normalmente ocorrem sobre solos mais rasos inapropriados para agricultura devido as condiccedilotildees climaacuteticas

Figura 7 Classe de vegetaccedilatildeo Arbustiva

A classe solo exposto ocorre em 2172 (145872 km2) da aacuterea da bacia concentrando-se no seu terccedilo inferior e meacutedio ao longo do rio Paraiacuteba estando aiacute associada talvez ao uso agriacutecola e as caracteriacutesticas dos Luvissolos por serem mais erodiacuteveis (Figura 8) corroborando com Chaves et al (2015) e com os Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico rasos e pedregosos

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Figura 8 Classe de solo exposto

Por esta metodologia natildeo foram identificadas classes de vegetaccedilatildeo Arboacuterea subarboacuterea muito densa e Subarboacuterea densa devido a localizaccedilatildeo no Bioma Caatinga e aos seus tipos de solos rasos e pedregosos da aacuterea De acordo com Francisco et al (2012) os autores ressaltam que as imagens correspondem ao periacuteodo seco e isso eacute o que explica em parte que a cobertura vegetal esteja mais degradada ou em dormecircncia situaccedilatildeo tiacutepica da caatinga hiperxeroacutefila seca A seleccedilatildeo da imagem do periacuteodo seco corrobora com diversos trabalhos que tem utilizado o periacuteodo seco para avaliar a biomassa da caatinga como Francisco et al (2012) e como Francisco (2013) que encontraram um alto coeficiente de determinaccedilatildeo (r2 = 07587) permitindo estabelecer com boa margem de precisatildeo estimativas da cobertura vegetal a partir das leituras de NDVI pois de acordo com Menezes e Netto (2001) eacute um iacutendice amplamente utilizado e recomendado pela ONU para avaliar a vegetaccedilatildeo nos trabalhos sobre desertificaccedilatildeo em todo o mundo Francisco et al (2013) e Alves et al (2009) comentam que o semiaacuterido nordestino desde o seacuteculo XVII foi ocupado pela expansatildeo da pecuaacuteria extensiva em campo aberto que se fez agrave custa da caatinga onde os criadores de gado passaram a usar a queima do pasto deixando nas aacutereas uma grande quantidade de animais acima da capacidade de suporte das mesmas Jaacute para Medeiros (2006) esta forma de utilizaccedilatildeo vem causando degradaccedilotildees fortes e por vezes irreversiacuteveis do ecossistema e acaba por propiciar uma mudanccedila no ritmo dos elementos formadores desse bioma e desencadeia mudanccedilas no ambiente com um elevado iacutendice de degradaccedilatildeo em algumas regiotildees expondo o solo aos agentes intempeacutericos acarretando processos erosivos provocados pelo escoamento superficial que vatildeo degradar os solos Segundo Alves (2009) as causas da desertificaccedilatildeo na Paraiacuteba natildeo diferem das que satildeo encontradas em outros estados nordestinos Elas satildeo decorrentes do uso inadequado dos recursos naturais de praacuteticas agriacutecolas inapropriadas e sobretudo de modelos de desenvolvimento macro e microeconocircmicos de curto prazo Outro grave aspecto a considerar satildeo as praacuteticas agriacutecolas tradicionais geralmente associadas a um sistema concentrado de propriedade da terra e da aacutegua conduzindo a graves problemas socioeconocircmicos que se aprofundam quando sobrevecircm as secas

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Conclusatildeo Com a utilizaccedilatildeo das teacutecnicas de geoprocessamento do sensoriamento remoto e

desenvolvimento da linguagem algeacutebrica pocircde-se chegar a resultados satisfatoacuterios com rapidez e precisatildeo

A utilizaccedilatildeo de imagem orbital de meacutedia resoluccedilatildeo espacial a classificaccedilatildeo pelo NDVI em 9 classes foi satisfatoacuteria para a separaccedilatildeo das fisionomias existentes na aacuterea estudada A cobertura do solo da aacuterea de estudo encontra-se em processo de degradaccedilatildeo com 744 classificadas como Subarbustiva arbustiva rala e muito rala distribuiacuteda por quase toda a bacia juntamente com a classe solo exposto com a ocorrecircncia dos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e o Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico Referecircncias AESA Agecircncia Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa 2011 Disponiacutevel em httpgeoaesapbgovbr Acesso em 9 de julho 2018 ALVES J J A Caatinga do Cariri Paraibano Geonomos n17 v1 p19-25 2009 ALLEN R BASTIAANSSEN W WATERS R TASUMI M TREZZA R Surface energy balance algorithms for land (SEBAL) Idaho implementation ndash Advanced Training and Userrsquos Manual 2002 97p BARET F GUYOT G Potentials and limits of vegetation indices for LAI and APAR assessment Remote Sensing of Environment v35 p161-173 1991 BASTIAANSSEN W G M Regionalization of surface flux densities and moisture indicators in composite terrain A Remote sensing approach under clear skies in Mediterranean climates 273p Thesis Wageningen Agricultural University The Netherlands 1995 BENEDETTI M M SPAROVEK G COOPER M CURI N CARVALHO FILHO A DE Representatividade e potencial de utilizaccedilatildeo de um banco de dados de solos do Brasil Revista Brasileira de Ciecircncia do Solo v32 p2591-2600 2008 BRASIL Ministeacuterio da Agricultura Levantamento Exploratoacuterio e de Reconhecimento dos Solos do Estado da Paraiacuteba Rio de Janeiro Convecircnio MACONTAUSAIDBRASIL 1972 (Boletins DPFS-EPE-MA 15 - Pedologia 8) CAMPOS M C C QUEIROZ S B Reclassificaccedilatildeo dos perfis descritos no Levantamento Exploratoacuterio - Reconhecimento de solos do estado da Paraiacuteba Revista de Biologia e Ciecircncias da Terra v6 n1 p45-50 2006 CARVALHO V C DE FREITAS M W D DE Mapeamento das paisagens em niacutevel de geosistema de trecircs aacutereas representativas do bioma Caatinga In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto 12 2005 Goiacircnia AnaisGoiacircnia INPE p2087-2099 2005 CAVALCANTE F DE S DANTAS J S SANTOS D CAMPOS M C C Consideraccedilotildees sobre a utilizaccedilatildeo dos principais solos no estado da Paraiacuteba Revista Cientiacutefica Eletrocircnica de Agronomia v4 n8 2005 CHAVES I DE B FRANCISCO P R M LIMA E R V DE CHAVES L H G Modelagem e mapeamento da degradaccedilatildeo da caatinga Revista Caatinga v28 n1 p183-195 2015 DUARTE S M A BARBOSA M P Estudo dos recursos naturais e as potencialidades no semiaacuterido estado da Paraiacuteba Engenharia Ambiental v6 n3 p168-189 2009 EMBRAPA Centro Nacional de Pesquisa de Solos Sistema brasileiro de classificaccedilatildeo de solos Brasiacutelia Embrapa Produccedilatildeo de Informaccedilatildeo Rio de Janeiro Embrapa Solos 2006 FRANCISCO P R M Classificaccedilatildeo e mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando sistemas de informaccedilotildees geograacuteficas Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Manejo de Solo e Aacutegua) Centro de Ciecircncias Agraacuterias Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2010 FRANCISCO P R M Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo do Bioma Caatinga da bacia hidrograacutefica do rio Taperoaacute PB 97f Tese (Doutorado em Engenharia Agriacutecola) Centro de Tecnologia e Recursos Naturais Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G BRANDAtildeO Z N LIMA E R V DE SILVA B B DA Mapeamento da vulnerabilidade das terras da bacia hidrograacutefica do rio Taperoaacute Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v6 n2 p271-286 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE Detecccedilatildeo de mudanccedila de vegetaccedilatildeo de caatinga Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v5 n6 p1473-1487 2012 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE SILVA B B DA Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo das terras semiaacuteridas In Congresso Brasileiro de Engenharia Agriacutecola 42 2013 Fortaleza AnaisFortaleza 2013

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FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE Mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo agriacutecola - Estado da Paraiacuteba Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v5 n2 p233ndash249 2012 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE BANDEIRA M M SILVA B B DA Mapeamento da caatinga com uso de geotecnologia e anaacutelise da umidade antecedente em bacia hidrograacutefica Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v5 n3 p676-693 2012 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE SANTOS D Tecnologia da geoinformaccedilatildeo aplicada no mapeamento das terras agrave mecanizaccedilatildeo agriacutecola Revista Educaccedilatildeo Agriacutecola Superior v29 n1 p45-51 2014 FRANCISCO P R M MEDEIROS R M DE BANDEIRA M M SILVA L L DA S SANTOS D Oscilaccedilatildeo pluviomeacutetrica anual e mensal no Estado da Paraiacuteba-Brasil Revista de Geografia v33 n3 p141-154 2016 FRANCISCO P R M MEDEIROS R M DE SANTOS D MATOS R M DE Classificaccedilatildeo Climaacutetica de Koumlppen e Thornthwaite para o Estado da Paraiacuteba Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v8 n4 p1006-1016 2015 FRANCISCO P R M MEDEIROS R M DE MATOS R M DE BANDEIRA M M SANTOS D Anaacutelise e mapeamento dos iacutendices de umidade hiacutedrico e aridez atraveacutes do BHC para o Estado da Paraiacuteba Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v8 n4 p1093-1108 2015 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE Estimativa da degradaccedilatildeo da biomassa da vegetaccedilatildeo de caatinga atraveacutes de iacutendices de vegetaccedilatildeo Polecircmca v12 n2 p306-321 2013 GUIMARAtildeES A P Dinacircmica da resposta espectral da vegetaccedilatildeo de caatinga na bacia hidrograacutefica do accedilude Soledade utilizando teacutecnicas de sensoriamento remoto Dissertaccedilatildeo (Mestrado) Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2009 HOLBEN B N TUCKER C J FAN C J Spectral assessment of soybean leaf area and leaf biomass Photogrammetric Engineering and Remote Sensing n46 p651-656 1980 IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatiacutestica 2009 Disponiacutevel em httpwwwibgegovbr Acesso em 12 marccedilo de 2011 IQBAL M An introduction to solar radiation Academic Press Toronto 1983 KAUFMAN Y J HOLBEN N B Calibration of the AVHRR visible and near-IR by atmospheric scattering ocean glint and desert reflection International Journal Remote Sensing v14 n1 p21-52 1993 LOPES H L CANDEIAS A L B ACCIOLY L J O SOBRAL M DO C M PACHECO A P Paracircmetros biofiacutesicos na detecccedilatildeo de mudanccedilas na cobertura e uso do solo em bacias hidrograacuteficas Revista Brasileira de Engenharia Agriacutecola e Ambiental v14 n11 p1210ndash1219 2010 MARKHAM B L BARKER J L Thematic mapper bandpass solar exoatmospherical irradiances Int Journal of Remote Sensing v8 n3 p517-523 1987 MEDEIROS E R DE Caracterizaccedilatildeo dos processos degradacionais no municiacutepio de Satildeo Joatildeo do Cariri-PB (Monografia) UFPB Joatildeo Pessoa-PB 2006 MENESES P R NETTO J S M Sensoriamento remoto reflectacircncia dos alvos naturais Brasiacutelia UnB Planaltina Embrapa Cerrados 2001 NOVO E M L DE M Sensoriamento Remoto Princiacutepios e Aplicaccedilotildees 3 ed Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher Ltda 2008 308p OLIVEIRA W M DE CHAVES I DE B LIMA E R V DE Iacutendices espectrais de vegetaccedilatildeo de caatinga em um Neossolo Litoacutelico do semiaacuterido paraibano In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto14 2009 Natal AnaisNatal INPE 2009 p2103-2110 OLIVEIRA-GALVAtildeO A L C DE SAITO H C A modelagem de dados temaacuteticos geoespacializados na identificaccedilatildeo dos diferentes niacuteveis de susceptibilidade agrave desertificaccedilatildeo da regiatildeo semiaacuterida do nordeste brasileiro In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto 11 2003 Belo Horizonte AnaisBelo Horizonte INPE 2003 p1399-1406 PARAIacuteBA Governo da Paraiacuteba Secretaria de Planejamento e Coordenaccedilatildeo Geral Fundaccedilatildeo Instituto de Planejamento-FIPLAN Potencial e irrigaccedilatildeo e oportunidades agroindustriais no Estado da Paraiacuteba1980 287p PARAIacuteBA Governo do Estado Secretaria de Agricultura e Abastecimento CEPA-PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-Eletro Consult Ltda 1978 448p PARAIacuteBA Secretaria de Agricultura e Abastecimento ndash CEPA ndash PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-EletroConsult Ltda 1978 448p PARAIacuteBA Secretaria de Educaccedilatildeo Universidade Federal da Paraiacuteba Atlas Geograacutefico do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa Grafset 1985

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PARAIacuteBA Secretaria de Estado da Ciecircncia e Tecnologia e do Meio Ambiente Agecircncia Executiva de Gestatildeo de Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba AESA PERH-PB Plano Estadual de Recursos Hiacutedricos Resumo Executivo e Atlas Brasiacutelia DF 2006 112p PARKINSON C L Earth from above University Sciences Books Sansalito Land vegetation 1997 p107-111 RIBEIRO M R SAMPAIO E V S B GALINDO I C L Os solos e o processo de desertificaccedilatildeo no semiaacuterido brasileiro In Toacutepicos em ciecircncia do solo v6 497p Sociedade Brasileira de Ciecircncia do Solo Viccedilosa 2009 p413-449 SAacute I I S GALVIacuteNCIO J D MOURA M S B DE SAacute I B Uso do iacutendice de vegetaccedilatildeo da diferenccedila normalizada (IVDN) para caracterizaccedilatildeo da cobertura vegetal da regiatildeo do Araripe Pernambucano Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v1 n1 p28-38 2008 SAMPAIO E V S B SAMPAIO Y S B ARAUacuteJO S B SAMPAIO G R Desertificaccedilatildeo no Brasil conceitos nuacutecleos e tecnologias de recuperaccedilatildeo e convivecircncia Recife Ed Universitaacuteria 2003 202p SANCHEZ P A AHAMED S CARRE F HARTEMINK A E HEMPEL J HUISING J LAGACHERIE P MCBRATNEY A B MCKENZIE N J MENDONCA-SANTOS M D MINASNY B MONTANARELLA L OKOTH P PALM C A SACHS J D SHEPHERD K D VAGEN T G VANLAUWE B WALSH M G WINOWIECKI L A ZHANG G L Digital soil map of the world Science v325 p680-681 2009 SARMENTO E C WEBER E HASENACK H Avaliaccedilatildeo da situaccedilatildeo da cobertura florestal na Bacia do Rio CadeiaFeitoria e identificaccedilatildeo de aacutereas criacuteticas usando teacutecnicas de geoprocessamento UFRGS Centro de Ecologia 2001 Disponiacutevel em http wwwufrgsbr Acesso em 12 de marccedilo de 2012 SILVA B B LOPES G M AZEVEDO P V Determinaccedilatildeo do albedo de aacutereas irrigadas com base em imagens LANDSAT 5-TM Revista Brasileira de Agrometeorologia v13 n2 p11-21 2005a SILVA B B LOPES G M AZEVEDO P V Balanccedilo de radiaccedilatildeo em aacutereas irrigadas utilizando imagens LANDSAT 5 ndash TM Revista Brasileira de Meteorologia v20 n2 p243-252 2005b SOUSA R F DE BARBOSA M P SOUSA JUacuteNIOR S P DE TERCEIRO NETO C P C MORAIS NETO J M Estudo da degradaccedilatildeo de terras do municiacutepio de Boa Vista - Paraiacuteba Revista Engenharia Ambiental v4 n2 p005-013 2007 VIDAL-TORRADO P LEPCSH I F CASTRO S S DE Conceito e aplicaccedilotildees das relaccedilotildees pedologia-geomorfologia em regiotildees tropicais uacutemidas Toacutepicos em Ciecircncia do Solo v4 p145-192 2005

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Capiacutetulo 15

ESTIMATIVA DA BIOMASSA DE VEGETACcedilAtildeO LENHOSA DE CAATINGA DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA

Paulo Roberto Megna Francisco1

Iecircde de Brito Chaves2 Hayssa Thyara Silva Barreto3

1Dr em Eng Agriacutecola UEPB Campina Grande-PB paulomegnagmailcom

2Dr Prof Aposentado UFPB Areia-PB iedebchaveshotmailcom 3Graduanda em Eng Agriacutecola UFCG Campina Grande-PB hayssathyarahotmailcom

Introduccedilatildeo

A Caatinga eacute um bioma exclusivamente brasileiro que ocorre na regiatildeo semiaacuterida em grande parte localizada na regiatildeo Nordeste do Paiacutes Apresenta grande diversidade de ambientes o que propicia uma rica biodiversidade apresentando muitas espeacutecies endecircmicas de alto valor bioloacutegico (PAN-BRASIL 2005) muitas ainda desconhecidas eou natildeo catalogadas (ALVES et al 2009) Conforme Oliveira (2009) em seu aspecto fisionocircmico a Caatinga apresenta uma cobertura vegetal arbustiva a arboacuterea pouco densa e geralmente espinhosa Sua variabilidade espacial e temporal na composiccedilatildeo e no arranjo de seus componentes botacircnicos eacute resposta aos processos de sucessatildeo e de diversos fatores ambientais onde a densidade de plantas a composiccedilatildeo floriacutestica e o potencial do estrato herbaacuteceo variam em funccedilatildeo das caracteriacutesticas de solo pluviosidade e altitude (ARAUacuteJO FILHO 1986)

Uma das caracteriacutesticas marcantes da regiatildeo semiaacuterida brasileira eacute a sua grande variabilidade espacial e temporal da precipitaccedilatildeo com totais meacutedios anuais entre 400 a 800 mm e uma evaporaccedilatildeo que em anos mais criacuteticos chega a ultrapassar cinco vezes a altura da precipitaccedilatildeo (VAREJAtildeO-SILVA et al 1984) Neste ambiente com um processo desordenado de ocupaccedilatildeo territorial que data da eacutepoca colonial ocorrem reflexos que se manifestam pela degradaccedilatildeo dos seus recursos naturais e que hoje atingem niacuteveis criacuteticos de sustentabilidade a exemplo de assoreamento dos cursos drsquoaacutegua com prejuiacutezos para a sauacutede humana e animal menor disponibilidade de aacutegua para irrigaccedilatildeo e para abastecimento reduccedilatildeo da produtividade agriacutecola diminuiccedilatildeo da renda liacutequida dos agricultores e consequentemente empobrecimento do meio rural com reflexos danosos para a economia nacional (MANZATTO et al 1998)

Este processo de degradaccedilatildeo das terras das regiotildees aacuteridas semiaacuteridas e subuacutemidas do Planeta eacute chamado hoje de desertificaccedilatildeo representando uma preocupaccedilatildeo mundial pois atinge mais de 1 bilhatildeo de habitantes em mais de 100 paiacuteses destruindo terras e pondo em risco a sobrevivecircncia das pessoas (PAN-BRASIL 2005 SOUZA 2009) Inuacutemeros trabalhos apontam que os fatores determinantes do desequiliacutebrio ambiental da regiatildeo semiaacuterida brasileira indutores de processos de desertificaccedilatildeo tecircm sido o uso indiscriminado de madeira lenha e carvatildeo o pastejo intensivo de animais o fogo o uso e o manejo irracional das terras pela agricultura com e sem irrigaccedilatildeo a mineraccedilatildeo a ocupaccedilatildeo desordenada das cidades aleacutem do baixo niacutevel de renda e cultural da populaccedilatildeo (SAMPAIO et al 2003 OLIVEIRA-GALVAtildeO amp SAITO 2003 SARMENTO 2001)

Na atualidade com o desenvolvimento das tecnologias de sensoriamento remoto e da geoinformaacutetica as ferramentas para a realizaccedilatildeo de inventaacuterios e diagnoacutesticos ambientais satildeo facilmente disponiacuteveis e de baixo custo permitindo auxiliar com agilidade o monitoramento e a gestatildeo de amplos territoacuterios (FLORENZANO 2002 NOVO 2008)

A utilizaccedilatildeo de iacutendices de vegetaccedilatildeo gerados de imagens de sateacutelites se constitui em ferramentas importantes para o monitoramento das alteraccedilotildees naturais ou produzidas pelo homem nos ecossistemas (FEITOSA et al 2004) Os iacutendices de vegetaccedilatildeo ressaltam o comportamento espectral da vegetaccedilatildeo possibilitando distinguir diferentes tipos de uso e de outros alvos da superfiacutecie terrestre (MOREIRA 2005) Embora muitos iacutendices de vegetaccedilatildeo existam o mais usado e conhecido atualmente eacute o denominado Iacutendice de Vegetaccedilatildeo da Diferenccedila Normalizada ou simplesmente NDVI (Francisco et al 2013)

De acordo com Francisco et al (2013) modelos relativamente simples podem descrever com certo grau de confianccedila os processos de degradaccedilatildeo ambiental facilitando a complementaccedilatildeo de

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diagnoacutesticos integrados dos recursos naturais e das suas relaccedilotildees com as atividades humanas Chaves et al (2008) desenvolveu modelo para a geraccedilatildeo do Iacutendice de Biomassa da Vegetaccedilatildeo Lenhosa para descrever e avaliar a vegetaccedilatildeo da caatinga em seus diferentes estaacutegios de antropizaccedilatildeo e Francisco et al (2013) utilizando esta metodologia descreveu alvos terrestres dos diferentes tipos de uso e cobertura da terra representativas da regiatildeo de estudo com caracteriacutesticas de vegetaccedilatildeo e solos aproximadamente homogecircneos Esta classificaccedilatildeo no seu primeiro niacutevel categoacuterico apresenta uma dicotomizaccedilatildeo que separa a vegetaccedilatildeo nativa dos diferentes tipos de vegetaccedilatildeo e usos da terra passando em seguida de forma hieraacuterquica a considerar apenas a vegetaccedilatildeo de caatinga Segundo Chaves et al (2008) eacute um meacutetodo de classificaccedilatildeo praacutetico de faacutecil aplicaccedilatildeo e baixo custo que permite descrever 201 padrotildees de vegetaccedilatildeo de Caatinga podendo auxiliar na interpretaccedilatildeo automaacutetica de imagens de sateacutelite contribuindo para a agilizaccedilatildeo de trabalhos de mapeamento

Portanto o presente trabalho tem o objetivo de estimar a biomassa da vegetaccedilatildeo da caatinga na bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba no Estado da Paraiacuteba utilizando imagens de sateacutelite e iacutendice de vegetaccedilatildeo Material e Meacutetodos A aacuterea de estudo compreende a bacia Alto Paraiacuteba com aacuterea de 671739 kmsup2 localizada sobre o Planalto da Borborema ao centro sul do Estado da Paraiacuteba divisa ao sul com Pernambuco (PARAIacuteBA 2006) (Figura 1)

Figura 1 Localizaccedilatildeo e hipsometria da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2014)

A bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba estaacute inserida na Regiatildeo Geograacutefica da Borborema Ocidental limitando-se com os municiacutepios de Prata Sumeacute Ouro Velho Amparo Camalauacute Satildeo Sebastiatildeo do Umbuzeiro Zabelecirc Monteiro Satildeo Joatildeo do Tigre Congo Serra Branca Coxixola Carauacutebas Satildeo Joatildeo do Cariri Satildeo domingos Barra de Satildeo Miguel Cabaceiras e Boqueiratildeo

Conforme PARAIgraveBA (1978) de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen o clima eacute do tipo Bsh - Semiaacuterido quente com precipitaccedilatildeo predominantemente abaixo de 600 mmano-1 temperatura meacutedia diaacuteria variando de 19 aos 290C e amplitudes que podem ultrapassar os 100C devido ao efeito da altitude (400 a 700m) As chuvas da regiatildeo sofrem influecircncia das massas Atlacircnticas de sudeste e do norte

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Figura 2 Pluviosidade meacutedia anual da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2016) De acordo com Sousa et al (2007) a vegetaccedilatildeo representativa da aacuterea de estudo eacute do tipo

caatinga hiperxeroacutefila com as espeacutecies mais encontradas satildeo o marmeleiro (Croton sonderianus Muell Arg) jurema preta (Mimosa tenuiflora Willd Poiret) pereiro (Aspidosperma pyrifolium Mart) e catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul) Outras espeacutecies nativas da regiatildeo estatildeo presentes com poucos exemplares como o angico (Anadenanthera columbrina Vell Brenan) e a aroeira (Myracrodruon urundeuva Allematildeo) Jaacute os cactos satildeo bastante diversificados

Conforme Francisco (2010) eacute uma regiatildeo tradicionalmente pastoril onde tem predominando a criaccedilatildeo de caprinos Outrora com produccedilatildeo expressiva de algodatildeo e na atualidade cultiva palma e culturas alimentares

Os solos predominantes na aacuterea de estudo conforme PARAIacuteBA (1978) satildeo os Aluviais Eutroacuteficos que ocorrem ao longo das calhas dos rios os Brunos Natildeo Caacutelcicos e os solos Litoacutelicos Eutroacuteficos distribuiacutedos por toda a aacuterea da bacia como tambeacutem os Vertisols com maior ocorrecircncia no terccedilo inferior da bacia mais proacuteximos ao Accedilude Epitaacutecio Pessoa estes reclassificados para o novo Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos por Campos e Queiroz (2006) como solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e como Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico respectivamente (Figura 3)

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Figura 3 Classes de solos da bacia hidrograacutefica Alto Paraiacuteba

Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006) Neste trabalho foram utilizadas imagens do sensor TM LANDSAT 5 oacuterbita 215 pontos 65 e 66

de 12102003 periacuteodo seco As imagens foram tratadas utilizando o software ERDAS 85 onde foi executada a correccedilatildeo radiomeacutetrica e obtidas as imagens de radiacircncia e reflectacircncia de acordo com Silva et al (2005a)

As etapas seguintes correspondentes ao cocircmputo do iacutendice de vegetaccedilatildeo estatildeo descritas em Silva et al (2005b) Neste procedimento utilizou-se a relaccedilatildeo proposta por Markham e Baker (1987) (Equaccedilatildeo 1)

ND255

abaL ii

iλi

(Eq1)

Em que ai e bi satildeo as radiacircncias espectrais miacutenima e maacutexima (W m-2 sr-1μm-1) ND eacute a intensidade do pixel (nuacutemero inteiro de 0 a 255) e i = 1 2 3 4 5 e 7 corresponde agraves bandas 1 2 3 4 5 e 7 do TM - LANDSAT 5

De posse dos mapas de radiacircncia espectral de cada banda informaccedilotildees sobre o cosZ e irradiacircncia espectral no topo da atmosfera (Tabela 1) para cada banda estimaraacute a refletacircncia espectral planetaacuteria em cada banda (BASTIAANSSEN 1995) (Equaccedilatildeo 2)

rλi

λiλi

dcosk

Lπρ

Z (Eq 2)

Em que ρpi eacute reflectacircncia planetaacuteria da banda i Kλi eacute a irradiacircncia solar espectral no topo da atmosfera (Tabela 1) cosZ eacute o acircngulo zenital do Sol e dr eacute o inverso do quadrado da distacircncia relativa Terra ndash Sol - ds em unidades astronocircmicas (IQBAL 1983) dado pela Equaccedilatildeo 3

119889119904 = 1 + 00167 119904119890119899 [2 π (J minus 935)

365] (Eq 3)

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Sendo J = o dia Juliano e o argumento da funccedilatildeo seno se encontra em radiano Por sua vez o acircngulo Zenital do Sol natildeo precisou ser calculado pois se encontrava disponiacutevel no cabeccedilalho das imagens adquiridas para este trabalho Tabela 1 Descriccedilatildeo das bandas do Mapeador Temaacutetico do LANDSAT 5 com os correspondentes intervalos de comprimento de onda coeficientes de calibraccedilatildeo (radiacircncia miacutenima ndash a e maacutexima ndash b) e irradiacircncias espectrais no topo da atmosfera

Bandas Comprimento de

Onda (μm)

Coeficientes de Calibraccedilatildeo

)μmsr(Wm 112

a b

Irradiacircncia Espectral no Topo da Atmosfera

)μm(Wm 12

1 (azul) 045 ndash 052 -152 1930 1957 2 (verde) 052 ndash 060 -284 3650 1826

3 (vermelho) 063 ndash 069 -117 2640 1554 4 (IV-proacuteximo) 076 ndash 079 -151 2210 1036

5 (IV-meacutedio) 155 ndash 175 -037 302 2150 6 (IV-termal) 104 ndash 125 12378 15303 - 7 (IV-meacutedio) 208 ndash 235 -015 165 8067

Fonte Allen et al (2002)

Para obtenccedilatildeo do Iacutendice de Vegetaccedilatildeo da Diferenccedila Normalizada (NDVI) foi utilizada a Equaccedilatildeo 4

NDVI =(rρ4 ndash rρ3)

(rρ4 + rρ3) (Eq 4)

Em que rρ4 e rρ3 correspondem agraves reflectacircncias planetaacuterias das bandas 4 e 3 do TM-LANDSAT 5

Com o objetivo de estimar a biomassa da vegetaccedilatildeo de caatinga foi criada uma base de dados no

SPRING 55 na projeccedilatildeo UTMSAD69 registrando e importando a imagem-iacutendice de vegetaccedilatildeo e classificando-a com a utilizaccedilatildeo do programa LEGAL

Na Linguagem Algeacutebrica para gerar o mapa de cobertura do solo foi definida as classes de cobertura vegetal e uso da terra de acordo com os tipos (Tabela 2) conforme metodologia proposta por Francisco (2013)

Tabela 2 Classes de NDVI correspondentes aos iacutendices de biomassa (IBVL) da vegetaccedilatildeo de Caatinga

Classes NDVI IBVL Arboacuterea Subarboacuterea densa gt 0300 gt 060

Subarboacuterea Arbustiva densa 0285-0300 050 a 060 Arbustiva Subarboacuterea densa 0265-0285 040 a 050 Arbustiva Subarboacuterea aberta 0250-0265 030 a 040

Arbustiva Subarbustiva aberta 0225-0250 020 a 030 Subarbustiva Arbustiva rala 0180-0225 010 a 020

Subarbustiva Arbustiva muito rala 0150-0180 005 a 010 Solo exposto 0-0150 lt 005

Corpos drsquoaacutegua lt 0

Fonte Francisco (2013) Apoacutes se elaborou a estimativa do volume da biomassa da aacuterea de estudo multiplicando o volume

padratildeo de referecircncia para uma condiccedilatildeo de maacutexima preservaccedilatildeo adotado de 108 m3 ha-1 pelas aacutereas consideradas e seus respectivos valores de IBVL obtidos da descriccedilatildeo da vegetaccedilatildeo conforme Chaves et al (2008) Apoacutes foi gerado o caacutelculo das aacutereas das classes Resultados e Discussatildeo O volume da biomassa lenhosa da bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba foi estimado em 9785367 m3 (Tabela 3) Pelos resultados obtidos pode-se observar que o valor para a bacia em estudo em todo a sua aacuterea para um iacutendice de biomassa da vegetaccedilatildeo de maior porte com IBVL igual a 1 seria

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um valor total de 67173900 de m3 Os valores de volume encontrados para toda a bacia representam somente 1456 do volume ideal proposto por Chaves et al (2008) Tabela 3 Classes de biomassa da vegetaccedilatildeo lenhosa da bacia

Clases Volume

Referecircncia (m3ha-1)

IBVL meacutedio

Rendi- mento

(m3ha-1)

Aacuterea (ha) x102

Volume de Biomassa (m3103)

Arboacuterea Subarboacuterea densa 108 065 702 33762 2370092 Subarboacuterea Arbustiva densa 108 055 594 8701 0516839 Arbustiva Subarboacuterea densa 108 045 486 14991 0728563 Arbustiva Subarboacuterea aberta 108 035 378 15595 0589491

Arbustiva Subarbustiva aberta 108 025 270 41778 1128006 Subarbustiva Arbustiva rala 108 015 162 195764 3171377

Subarbustiva Arbustiva muito rala 108 0075 81 158148 1280999 Solo exposto - - - 145872 - Corpo daacutegua - - - 2339 -

Nuvem - - - 54790 - Total - - - 671739 9785367

Para a classe subarboacuterea arboacuterea densa (Figura 4) foram obtidos os maiores valores de volume de 2370092 m3 representando 506 da aacuterea e somando-se com os valores da classe Subarboacuterea arbustiva densa de 516839 m3 representando 11 Arbustiva subarboacuterea densa de 728563 m3 representando 1155 perfaz-se um total de 771 neste caso abaixo do ideal de conservaccedilatildeo da vegetaccedilatildeo da aacuterea de estudo Francisco (2013) estudando bacia contiacutegua do rio Taperoaacute constatou que o volume da biomassa lenhosa da bacia foi de 20255100 m3 deste total a classe de vegetaccedilatildeo Arboacuterea Subarboacuterea densa foi a responsaacutevel por 7318400 m3 equivalendo a 361 do total

Figura 4 Mapa de biomassa da vegetaccedilatildeo lenhosa da bacia

Fonte Adaptado de AESA (2002) INPE (2012)

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Para as classes Arbustiva subarboacuterea aberta e Arbustiva subarbustiva aberta perfazem um total de 1719417 de m3 correspondendo a 367 da bacia As classes Subarbustiva arbustiva rala e muito rala totalizam 95 da aacuterea com 4452376 m3 de vegetaccedilatildeo abaixo do ideal Caacutelculo estimativo utilizando os dados do diagnoacutestico da vegetaccedilatildeo da bacia hidrograacutefica do accedilude de Soledade localizada na bacia do rio Taperoaacute realizado por Guimaratildees (2009) utilizando metodologia semelhante agrave deste trabalho chegou a um iacutendice de degradaccedilatildeo de 72 um valor compatiacutevel com o encontrado neste trabalho Chaves et al (2015) mapeando a degradaccedilatildeo dos solos na sub-bacia do rio Taperoaacute contigua a deste estudo observou que as aacutereas com vegetaccedilatildeo mais degradadas com menor cobertura de vegetaccedilatildeo ocupavam 590 da bacia distribuindo-se pelas partes mais baixas ao longo da drenagem em grande parte sobre aacutereas onde predominam os solos Luvissolos Crocircmicos com caraacuteter veacutertico Resultados estes similares ao encontrados por este mapeamento Francisco et al (2014) estudando o municiacutepio de Sumeacute incluiacutedo na bacia em estudo utilizando esta mesma metodologia observaram que as aacutereas mais desnudas de vegetaccedilatildeo estatildeo mais proacuteximas da drenagem e aumentam na medida em que diminui de altitude e principalmente em aacutereas de solos Vertissolos que predominam nas partes mais baixas no entorno da drenagem ao sudeste da aacuterea de estudo Francisco et al (2013) observaram em aacuterea contiacutegua pertencente agrave bacia do rio Taperoaacute que o os valores de volume encontrados para toda a bacia representaram somente 3802 do volume ideal demonstrando que 6198 da aacuterea uacutetil da bacia estatildeo em processo de perda de biomassa Os mesmos autores em suas consideraccedilotildees observaram que a forma de utilizaccedilatildeo atual vem causando degradaccedilotildees fortes e por vezes irreversiacuteveis que desencadeia mudanccedilas no ambiente com um elevado iacutendice de degradaccedilatildeo expondo o solo aos agentes intempeacutericos acarretando processos erosivos que iratildeo degradar os solos Francisco et al (2015) consideram que a intempestividade das chuvas da regiatildeo semiaacuterida brasileira em particular com ocorrecircncia de chuvas de alto potencial erosivo a cobertura vegetal do solo eacute de fundamental importacircncia para protegecirc-lo Neste caso pode se afirmar com certo grau de certeza que as aacutereas com caatinga Subarbustiva arbustiva rala e de menor de recobrimento encontram-se em processo avanccedilado de desertificaccedilatildeo Sousa et al (2008) comenta que os prejuiacutezos ambientais estatildeo quase sempre relacionados ao uso indevido do solo pelas diversas atividades degradantes Assim a retirada da cobertura vegetal para implantaccedilatildeo de agricultura de autoconsumo ou para pecuarizaccedilatildeo extensiva sem praacuteticas de conservaccedilatildeo ambiental compromete a meacutedio e longo prazo as propriedades fiacutesicas quiacutemicas e bioloacutegicas dos solos inviabilizando essas aacutereas a uma exploraccedilatildeo sustentaacutevel no futuro e transformando-as em aacutereas desertificadas Francisco et al (2014) estudando o municiacutepio de Sumeacute incluiacutedo na bacia em estudo utilizando esta mesma metodologia observaram que com a utilizaccedilatildeo de imagem orbital de meacutedia resoluccedilatildeo espacial a classificaccedilatildeo pelo IBVL e a classificaccedilatildeo utilizando o NDVI foi satisfatoacuteria para a separaccedilatildeo das fisionomias existentes na aacuterea estudada resultado similar observado neste trabalho Conclusatildeo

Com a utilizaccedilatildeo da linguagem algeacutebrica pocircde-se chegar a resultados satisfatoacuterios com rapidez e precisatildeo para o computo do iacutendice de biomassa de vegetaccedilatildeo lenhosa

Por esta metodologia natildeo foram identificadas classes de biomassa de vegetaccedilatildeo lenhosa de maiores valores Em comparaccedilatildeo com uma condiccedilatildeo hipoteacutetica de maacutexima preservaccedilatildeo a biomassa de vegetaccedilatildeo lenhosa da Caatinga da bacia do Alto Rio Paraiacuteba estaacute degradada apresentando 8543 da aacuterea em processo de perda de biomassa Referecircncias AESA Agecircncia Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa 2011 Disponiacutevel em httpgeoaesapbgovbr Acesso em 9 de julho 2018 ALVES J J A ARAUacuteJO M A DE NASCIMENTO S S DO Degradaccedilatildeo da caatinga uma investigaccedilatildeo ecogeograacutefica Revista Caatinga v22 n3 p126-135 2009 ARAUacuteJO FILHO J A Manipulaccedilatildeo da vegetaccedilatildeo lenhosa da caatinga com fins pastoris Simpoacutesio sobre Caatinga e sua Exploraccedilatildeo Racional 1984 Feira de Santana Brasiacutelia EMBRAPA ndash DDT p327-343 1986

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BRASIL Ministeacuterio do Meio Ambiente Secretaria de Recursos Hiacutedricos Programa de Accedilatildeo Nacional de Combate agrave Desertificaccedilatildeo e Mitigaccedilatildeo dos Efeitos da Seca ndash PAN-Brasil Brasiacutelia-DF 2005 213p CAMPOS M C C QUEIROZ S B Reclassificaccedilatildeo dos perfis descritos no Levantamento Exploratoacuterio - Reconhecimento de solos do Estado da Paraiacuteba Revista de Biologia e Ciecircncias da Terra v6 n1 2006 CHAVES I DE B LOPES V L FOLLIOTT P F PAES-SILVA A P Uma classificaccedilatildeo morfo-estrutural para descriccedilatildeo e avaliaccedilatildeo da biomassa da vegetaccedilatildeo da caatinga Revista Caatinga v21 n2 p204-213 2008 CHAVES I DE B FRANCISCO P R M LIMA E R V DE CHAVES L H G Modelagem e mapeamento da degradaccedilatildeo da caatinga Revista Caatinga v28 n1 p183ndash195 2015 FEITOSA J R P COSTA FILHO J F DA SILVA B B DA Avaliaccedilatildeo de iacutendices de vegetaccedilatildeo em aacuterea irrigada do sub-meacutedio Satildeo Francisco Petrolina-PE a partir de imagens do sateacutelite LANDSAT 5ndashTM In Congresso Brasileiro de Meteorologia 18 2004 Fortaleza AnaisFortaleza 2004 FEITOSA J R P COSTA FILHO J F DA SILVA B B DA Avaliaccedilatildeo de iacutendices de vegetaccedilatildeo em aacuterea irrigada do sub-meacutedio Satildeo Francisco Petrolina-PE a partir de imagens do sateacutelite LANDSAT 5ndashTM In Congresso Brasileiro de Meteorologia 18 2004 Fortaleza AnaisFortaleza 2004 FLORENZANO T G Imagens de sateacutelite para estudos ambientais Oficina de Texto Satildeo Paulo 2002 97p FRANCISCO P R M Classificaccedilatildeo e mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando sistemas de informaccedilotildees geograacuteficas 122f Dissertaccedilatildeo (Mestrado em Manejo de Solo e Aacutegua) Centro de Ciecircncias Agraacuterias Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2010 FRANCISCO P R M Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo do Bioma Caatinga da bacia hidrograacutefica do Rio Taperoaacute PB 97f Tese (Doutorado em Engenharia Agriacutecola) Centro de Tecnologia e Recursos Naturais Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE SILVA B B DA Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo das terras semiaacuteridas In Congresso Brasileiro de Engenharia Agriacutecola 42 2013 Fortaleza AnaisFortaleza 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE Estimativa da degradaccedilatildeo da biomassa da vegetaccedilatildeo de caatinga atraveacutes de iacutendices de vegetaccedilatildeo Polecircmca v12 n2 p306-321 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE BANDEIRA M M SILVA B B DA Mapeamento da caatinga com uso de geotecnologia e anaacutelise da umidade antecedente em bacia hidrograacutefica Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v5 n3 p676-693 2012 FRANCISCO P R M RIBEIRO G DO N MORAES NETO J M DE ARAGAtildeO K P Avaliaccedilatildeo da degradaccedilatildeo da caatinga do municiacutepio de Sumeacute-PB estimado pelo volume de biomassa da vegetaccedilatildeo lenhosa Revista Brasileira de Geografia Fiacutesica v7 n1 p117-129 2014 FRANCISCO P R M CHAVES I DE B CHAVES L H G LIMA E R V DE SILVA B B DA Anaacutelise espectral e avaliaccedilatildeo de iacutendices de vegetaccedilatildeo para o mapeamento da caatinga Revista Verde v10 n3 p01-12 2015 GUIMARAtildeES A P Dinacircmica da resposta espectral da vegetaccedilatildeo de caatinga na bacia hidrograacutefica do accedilude Soledade utilizando teacutecnicas de sensoriamento remoto Dissertaccedilatildeo (Mestrado) Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2009 MANZATTO H R H CUNHA T J F SILVA C A MATOS J A DE RAMOS D P Diagnoacutestico ambiental como subsiacutedio ao desenvolvimento sustentaacutevel para produccedilatildeo rural em comunidades das microbacias hidrograacuteficas no estado do Rio de Janeiro EMBRAPA Solos - CNPS n8 1998 4p MOREIRA M A Fundamentos do sensoriamento remoto e metodologias de aplicaccedilatildeo 3 ed Viccedilosa UFV 2005 320p NOVO E M L DE M Sensoriamento Remoto Princiacutepios e Aplicaccedilotildees 3 ed Satildeo Paulo Edgard Bluumlcher Ltda 2008 308p OLIVEIRA W M DE CHAVES I DE B LIMA E R V DE Iacutendices espectrais de vegetaccedilatildeo de caatinga em um Neossolo Litoacutelico do semiaacuterido paraibano In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto14 2009 Natal AnaisNatal INPE 2009 p2103-2110 OLIVEIRA-GALVAtildeO A L C DE SAITO H C A modelagem de dados temaacuteticos geoespacializados na identificaccedilatildeo dos diferentes niacuteveis de susceptibilidade agrave desertificaccedilatildeo da regiatildeo semiaacuterida do nordeste brasileiro In Simpoacutesio Brasileiro de Sensoriamento Remoto 11 2003 Belo Horizonte AnaisBelo Horizonte INPE 2003 p1399-1406 PARAIacuteBA Governo do Estado Secretaria de Agricultura e Abastecimento CEPA-PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-Eletro Consult Ltda 1978 448p

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PARAIacuteBA Secretaria de Estado da Ciecircncia e Tecnologia e do Meio Ambiente Agecircncia Executiva de Gestatildeo de Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba AESA PERH-PB Plano Estadual de Recursos Hiacutedricos Resumo Executivo e Atlas Brasiacutelia DF 2006 112p SAMPAIO E V S B SAMPAIO Y S B ARAUacuteJO S B SAMPAIO G R Desertificaccedilatildeo no Brasil conceitos nuacutecleos e tecnologias de recuperaccedilatildeo e convivecircncia Recife Ed Universitaacuteria 2003 202p SARMENTO E C WEBER E HASENACK H Avaliaccedilatildeo da situaccedilatildeo da cobertura florestal na Bacia do Rio CadeiaFeitoria e identificaccedilatildeo de aacutereas criacuteticas usando teacutecnicas de geoprocessamento UFRGS Centro de Ecologia 2001 Disponiacutevel em lthttpwwwufrgsbrgt Acesso em 12 de marccedilo de 2012 SILVA B B LOPES G M AZEVEDO P V Determinaccedilatildeo do albedo de aacutereas irrigadas com base em imagens LANDSAT 5-TM Revista Brasileira de Agrometeorologia v13 n2 p11-21 2005a SILVA B B LOPES G M AZEVEDO P V Balanccedilo de radiaccedilatildeo em aacutereas irrigadas utilizando imagens LANDSAT 5 ndash TM Revista Brasileira de Meteorologia v20 n2 p243-252 2005b SOUZA B I DE SUERTEGARAY D M A LIMA E R V DE Desertificaccedilatildeo e seus efeitos na vegetaccedilatildeo e solos do Cariri Paraibano Mercator v8 n16 p217-232 2009 VAREJAtildeO-SILVA M A BRAGA C C AGUIAR M J N NIETZCHE M H SILVA B B Atlas Climatoloacutegico do Estado da Paraiacuteba UFPB Campina Grande 1984

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Capiacutetulo 16

ERODIBILIDADE DOS SOLOS DA BACIA HIDROGRAacuteFICA DO ALTO RIO PARAIacuteBA

Paulo Roberto Megna Francisco1 Iecircde de Brito Chaves2

Joatildeo Miguel De Moraes Neto3 Hayssa Thyara Silva Barreto4

1Dr em Eng Agriacutecola UEPB Campina Grande-PB paulomegnagmailcom 2Dr Prof Aposentado UFPB Areia-PB iedebchaveshotmailcom

3Dr Prof Titular UFCG Campina Grande-PB jmiguelmoraeshotmailcom 4Graduanda em Eng Agriacutecola UFCG Campina Grande-PB hayssathyarahotmailcom

Introduccedilatildeo Com intervenccedilotildees inadequadas das atividades humanas sobre o meio ambiente os processos

erosivos se intensificam e passam a comprometer os principais recursos naturais do planeta em particular o solo e a aacutegua superficial (RIBEIRO et al 2009) A regiatildeo do Cariri Paraibano onde se localiza a aacuterea de estudo suas terras vecircm sendo submetida a pressatildeo das atividades humanas desde a sua colonizaccedilatildeo iniciada com o ciclo do couro no seacuteculo XVIII encontrando-se bastante impactada (CHAVES et al 2015) Fundamentalmente a desertificaccedilatildeo eacute o processo de degradaccedilatildeo das terras do ambiente natural aacuterido semiaacuterido e subuacutemido quase sempre associado aos efeitos erosivos das chuvas agravados pelas atividades humanas como ressaltam Fernandes e Medeiros (2009)

A erodibilidade do solo pode ser entendida como sendo a maior ou menor capacidade de resistecircncia agrave accedilatildeo erosiva da chuva As propriedades do solo que afetam a erodibilidade satildeo aquelas relacionadas agrave infiltraccedilatildeo drenagem e capacidade de armazenamento de aacutegua e as relacionadas agrave dispersatildeo desagregaccedilatildeo abrasatildeo e movimento de partiacuteculas do solo pela chuva e escoamento assim caracteriacutesticas do solo tais como textura estrutura profundidade do perfil e tipo e quantidade de argila mateacuteria orgacircnica e caacutetions trocaacuteveis estatildeo intimamente relacionadas agrave sua susceptibilidade a erosatildeo (WISCHMEIER amp SMITH 1978 RENARD et al 1997 BRYAN 2000)

Modelos relativamente simples podem descrever com certo grau de confianccedila os processos de degradaccedilatildeo ambiental facilitando a complementaccedilatildeo de diagnoacutesticos integrados dos recursos naturais e das suas relaccedilotildees com as atividades humanas (FRANCISCO et al 2013)

Considerando a possibilidade de utilizar as geotecnologias disponiacuteveis e de baixo custo e de poder contribuir para a realizaccedilatildeo de diagnoacutesticos da caatinga este trabalho tem como objetivo avaliar e mapear a erodibilidade das terras da bacia hidrograacutefica do Alto Rio Paraiacuteba Estado da Paraiacuteba

Material e Meacutetodos

A aacuterea de estudo compreende a bacia Alto Paraiacuteba com aacuterea de 671739 kmsup2 localizada sobre o Planalto da Borborema ao centro sul do Estado da Paraiacuteba divisa ao sul com Pernambuco (PARAIacuteBA 2006) (Figura 1) Conforme Francisco (2010) de acordo com a classificaccedilatildeo de Koumlppen o clima eacute do tipo Bsh - Semiaacuterido quente precipitaccedilatildeo predominantemente abaixo de 600 mmano-1 e temperatura mais baixa devido ao efeito da altitude (400 a 700m) onde as chuvas da regiatildeo sofrem influecircncia das massas Atlacircnticas de sudeste e do norte

De acordo com Sousa et al (2007) a vegetaccedilatildeo representativa da aacuterea de estudo eacute do tipo caatinga hiperxeroacutefila com as espeacutecies mais encontradas sendo o marmeleiro (Croton sonderianus Muell Arg) jurema preta (Mimosa tenuiflora Willd Poiret) pereiro (Aspidosperma pyrifolium Mart) e catingueira (Caesalpinia pyramidalis Tul) Outras espeacutecies nativas da regiatildeo estatildeo presentes com poucos exemplares como o angico (Anadenanthera columbrina Vell Brenan) e a aroeira (Myracrodruon urundeuva Allematildeo) Jaacute os cactos satildeo bastante diversificados

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Figura 1 Localizaccedilatildeo e hipsometria da aacuterea de estudo

Fonte Adaptado de Francisco et al (2014) Os solos predominantes na aacuterea de estudo (Figura 2) conforme PARAIacuteBA (1978) satildeo os Aluviais

Eutroacuteficos que ocorrem ao longo das calhas dos rios os Brunos Natildeo Caacutelcicos e os solos Litoacutelicos Eutroacuteficos distribuiacutedos por toda a aacuterea da bacia como tambeacutem os Vertisols com maior ocorrecircncia no terccedilo inferior da bacia mais proacuteximos ao Accedilude Epitaacutecio Pessoa estes reclassificados para o novo Sistema Brasileiro de Classificaccedilatildeo de Solos por Campos e Queiroz (2006) como solos Neossolos fluacutevicos Ta eutroacuteficos soloacutedicos Luvissolos Crocircmicos oacutertico tiacutepico Neossolos Litoacutelicos Eutroacuteficos tiacutepico e como Vertissolo Cromado Oacutertico soloacutedico respectivamente

Figura 2 Classes de solos da bacia hidrograacutefica Alto Rio Paraiacuteba

Fonte Adaptado de PARAIacuteBA (2006)

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Para o desenvolvimento deste trabalho foi utilizado o sistema de informaccedilatildeo geograacutefica SPRING 54 na base de dados na projeccedilatildeo UTMSAD69 desenvolvido por Francisco (2010) e Francisco (2013) onde consta o mapa de solos atualizado anteriormente proposto por PARAIacuteBA (2006) onde foi elaborado o mapa de erodibilidade e calculado as aacutereas de suas classes de ocorrecircncias A erodibilidade dos solos (K) da bacia foi determinada pela equaccedilatildeo proposta por Denardin (1990) para o conjunto dos solos brasileiros e americanos simplificada por Chaves et al (2004) para os dois principais paracircmetros o fator granulomeacutetrico M e a permeabilidade do solo P

Na elaboraccedilatildeo do mapa de erodibilidade foi criada uma planilha no Excel em que cada poliacutegono de solo da aacuterea de estudo baseado nas informaccedilotildees contidas nos perfis representativos do Boletim do Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba (PARAIacuteBA 1978) teve calculado sua erodibilidade baseada na metodologia proposta por Chaves et al (2004) e utilizada por Francisco e Chaves (2017)

Nesta proposta os autores considerando a possibilidade de obtenccedilatildeo dos dados do boletim de solos brasileiros atraveacutes de um artifiacutecio para estimativa dos dados de granulometria a partir da classificaccedilatildeo internacional para a classificaccedilatildeo americana utilizam o modelo proposto por Denardin (1990) para estimar a erodibilidade dos solos conforme a Equaccedilatildeo 1

K=000000748 (X25) + 000448059 (X29) ndash 006311750 (X27) + 001039567 (X32) (Eq 1)

Onde K eacute o valor a ser estimado para o fator erodibilidade do solo expresso em Mg hMJ -1 mm-1 X25 eacute a variaacutevel granulomeacutetrica ldquoMrdquo calculada a partir da determinaccedilatildeo pelo meacutetodo da pipeta X29 eacute a permeabilidade do perfil de solo codificada conforme Wischmeier et al (1971) X27 eacute o diacircmetro meacutedio ponderado das partiacuteculas menores do que 2mm expresso em mm X32 eacute a relaccedilatildeo entre o teor de mateacuteria orgacircnica e o teor da ldquonova areiardquo determinada pelo meacutetodo da pipeta

Considerando o alto grau de determinaccedilatildeo do paracircmetro X25 (variaacutevel granulomeacutetrica ldquoMrdquo) com

r2 = 09461 a estimativa da erodibilidade dos solos foi calculada pela equaccedilatildeo de K reduzida aos dois primeiros paracircmetros cuja expressatildeo matemaacutetica ajustada por Denardin (1990) passou a ser conforme a Equaccedilatildeo 2

K = 000000797 (X25) + 00029283 (X29) (r2 = 09561) (Eq 2)

A variaacutevel ldquoMrdquo eacute um artifiacutecio que exalta a ocorrecircncia das fraccedilotildees granulomeacutetricas do solo mais facilmente dispersas e transportadas pela aacutegua o silte e a areia muito fina Essas fraccedilotildees agrupadas numa mesma classe textural passaram a ser chamada de fraccedilatildeo ldquonovo silte (NS)rdquo enquanto a fraccedilatildeo areia com a subtraccedilatildeo da fraccedilatildeo areia muito fina passou a ser chamada de ldquonova areia (NA)rdquo (WISCHMEIER et al 1971) Assim a variaacutevel ldquoMrdquo eacute expressa pelo produto entre os valores percentuais da fraccedilatildeo novo silte vezes a soma das fraccedilotildees novo silte + nova areia (M = NS x (NS + NA))

Nos boletins de solos brasileiros o resultado da anaacutelise granulomeacutetrica eacute apresentado na classificaccedilatildeo internacional (ISSS) enquanto originalmente a variaacutevel ldquoMrdquo utiliza os dados da classificaccedilatildeo americana (USDA) assim para a conversatildeo dos dados granulomeacutetricos da classificaccedilatildeo internacional dos boletins de solos brasileiros com vista agrave classificaccedilatildeo americana Chaves et al (2004) propuseram a Equaccedilatildeo 3

M = 64003 e00003 Mi (r2 = 08214) (Eq 3)

Sendo M = valor de ldquoMrdquo corrigido ou da variaacutevel X25 do modelo de Denardin e Mi = valor obtido do boletim de solos (classificaccedilatildeo internacional)

A estimativa da permeabilidade dos solos (variaacutevel X29) foi realizada a partir da correspondecircncia entre as classes de drenagem descritas no boletim de solos (BRASIL 1972) e as classes de permeabilidade propostas e codificadas por Wischmeier et al (1971) (Tabela 1)

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Tabela 1 Correspondecircncia entre classes de drenagem e permeabilidade Classes de Drenagem Classes de Permeabilidade

Muito mal drenado Muito lenta Mal drenado Muito lenta

Imperfeitamente drenado Lenta Moderadamente drenado Lenta a moderada

Bem drenado Moderada Acentuadamente drenado Moderada a raacutepida

Fortemente drenado Raacutepida Excessivamente drenado Raacutepida

Fonte BRASIL (1972) Wischmeier et al (1971)

Para as descriccedilotildees de drenagem intermediaacuterias entre duas classes do tipo ldquobem drenado a acentuadamente drenadordquo adotou-se uma codificaccedilatildeo de valor intermediaacuterio exemplo 25 Os dados sobre textura (X25) e permeabilidade (X29) foram interpretados e calculados a partir da ordenaccedilatildeo dos dados dos perfis de solos descritos no Boletim de Solos do Estado da Paraiacuteba (BRASIL 1972)

Na metodologia para o enquadramento das classes utilizou-se o valor da erodibilidade do solo representativo de cada unidade de mapeamento ou seja o solo dominante de cada associaccedilatildeo de solo Para cada solo foi considerado apenas o valor da erodibilidade do horizonte superficial assim para cada poliacutegono do mapa foi atribuiacutedo um valor representativo de erodibilidade em seguida agrupados em cinco classes de erodibilidade Com vista agrave elaboraccedilatildeo do mapa de erodibilidade do solo no SPRING foi realizada a classificaccedilatildeo para o enquadramento das classes definidas conforme a Tabela 2 Resultados e Discussatildeo

Pela Figura 3 no mapa de Erodibilidade do solo observa-se que que a erodibilidade estaacute fortemente associada agrave presenccedila de fraccedilotildees silte+areia muito fina (fator M) e de forma secundaacuteria a permeabilidade representados pelos Neossolos Litoacutelicos e Luvissolos Crocircmicos com erodibilidade alta em 5032 da aacuterea (Tabela 2) resultados similares encontrados por Chaves et al (2013) Chaves et al (2004) utilizando esta mesma metodologia para os solos de todo o Estado da Paraiacuteba comentam que a amplitude de valores satildeo relativamente pequena face agrave diversidade de solos material geoloacutegico e clima que ocorrem nas diferentes regiotildees geograacuteficas do Estado e que existem concordacircncias com os dados dos Luvissolos e Neossolos Litoacutelicos normalmente com erodibilidade alta a muito alta Estas ocupam uma aacuterea de 33803 km2 da bacia representando 5032 da aacuterea total Resultado similar encontrado por Francisco (2013) estudando a bacia do rio Taperoaacute Tabela 2 Paracircmetros dos solos utilizados para estimativa e classificaccedilatildeo da erodibilidade

Solo Perfil

Repres Areia ()

Ar+ Silt ()

Mi Mc Drenab Fator K

(Mg h MJ-1 mm-1)

Classe

Argissolo Vermelho Eutroacutefico tiacutepico (PE46) 16 40 46 3956 2097 2 00226 M Luvissolo Crocircmico Oacutertico

(NC17 18 19 37 38 41 43 44 45) 25 24 43 2881 1519 3 00209 M

Vertissolo Cromado Oacutertico tiacutepico (V2 7 8 13)

95 19 50 3450 1802 5 00290 M

Planossolo Naacutetrico Oacutertico (SS2 7) 44 51 40 3640 1907 5 00298 M Neossolo Fluacutevico Ta Eutroacutefico soloacutedico

(Ae3) 47 5 54 3186 1665 5 00279 M

Neossolo Litoacutelico Eutroacutefico tiacutepico (Re39) 72 40 50 4500 2469 2 00255 M Neossolo Regoliacutetico Psamiacutetico tiacutepico

(REe11 13 15 17) 129 54 39 3627 1900 4 00269 M

Afloramento de Rocha + Neossolo Litoacutelico Eutroacutefico tiacutepicos

72 40 50 4500 2469 2 00255 M

Luvissolo Crocircmico Oacutertico (NC25 28 47 49 52 55 57)

74 24 57 4617 2557 4 00321 A

Neossolo Litoacutelico Eutroacutefico tiacutepico (Re13 18 19 20 23 24 25 32 52 58

66 70) 72 32 60 5520 3353 3 00355 A

Luvissolo Crocircmico Oacutertico (NC24 27)

70 18 71 6319 4261 3 00427 MA

Fonte PARAIacuteBA (1972 1978)

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Figura 3 Mapa de Erodibilidade dos solos

Em grande parte os Luvissolos Planassolos e Neossolos Litoacutelicos satildeo os solos mais presentes

nas aacutereas degradadas do Nordeste e como observaram Ribeiro et al (2009) apresentam uma ou mais caracteriacutesticas que determinam a susceptibilidade agrave erosatildeo quais sejam altos teores das fraccedilotildees silte + areia fina nos horizontes superficiais baixos teores de C orgacircnico ausecircncia de estrutura no horizonte superficial presenccedila de crostas superficiais transiccedilatildeo abrupta com grande aumento textural proacuteximo agrave superfiacutecie baixa condutividade hidraacuteulica dos horizontes subsuperficiais elevada saturaccedilatildeo por soacutedio alto grau de dispersatildeo da fraccedilatildeo argila alta densidade do solo e pequena profundidade efetivaA classe de erodibilidade muito alta ocupa uma aacuterea de 401 km2 da bacia representando 597 da aacuterea total Constata-se que predominantemente os solos representativos desta classe de erodibilidade estatildeo associadas as unidades de Luvissolos Crocircmico oacutertico Analisando o trabalho de Chaves et al (2004) observa-se que existem concordacircncias com os dados dos Luvissolos e Neossolos Litoacutelicos normalmente com erodibilidade alta a muito alta De acordo com Jacomine (1996) os Luvissolos de grande representatividade nas aacutereas mais afetadas pela seca principalmente no Estado da Paraiacuteba apresentam baixa permeabilidade e satildeo muito suscetiacuteveis agrave erosatildeo

A classe de erodibilidade alta ocupa uma aacuterea de 3380 km2 da bacia representando 502 da aacuterea total Constata-se que predominantemente os solos representativos desta classe de erodibilidade satildeo os Neossolos Litoacutelicos os Luvissolos Crocircmicos e os Neossolos Fluacutevico Ta Eutroacutefico soloacutedico Como se pode observar no mapa de solos (Figura 3) estes solos ocorrem por toda a bacia com maior representatividade geograacutefica Em grande parte esta classe eacute representada por unidades de solo Luvissolo Crocircmico de caraacuteter veacutertico ou natildeo e os solos Neossolos Litoacutelicos Estes satildeo solos com teores elevados de silte e areia fina fraccedilotildees estas que em conjunto estatildeo associadas a 93 das variaccedilotildees da susceptibilidade dos solos a erosatildeo (RENARD et al 1997) Conforme Jacomine (1996) os Neossolos Litoacutelicos satildeo pouco desenvolvidos rasos ou muito rasos normalmente pedregosos e rochosos Ocorrem na regiatildeo semiaacuterida em relevos ondulados a fortemente ondulados ou acidentados por isto satildeo muito susceptiacuteveis agrave erosatildeo

A classe de erodibilidade meacutedia (002 a 003 Mg h MJ-1 mm-1) com a segunda maior representaccedilatildeo em aacuterea na bacia 293639 km2 que corresponde a 4371 da aacuterea total apresenta a maior diversidade de classes de solos (Tabela 2) Em termos de aacuterea os Neossolos Litoacutelicos e os Luvissolos Crocircmicos satildeo os mais representativos ocorrendo distribuiacutedos por toda a bacia Estes solos Luvissolos e os Neossolos Litoacutelicos tiacutepicos da regiatildeo semiaacuterida de estudo satildeo normalmente os mais susceptiacuteveis agrave erosatildeo do Estado como mostraram Chaves et al (2004) que encontraram valores de erodibilidade para os solos

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do Estado variando de 0010 a 0054 Mg h MJ-1 mm-1 Os Solonetz Solodizados possuem o diferencial de apresentarem naturalmente altos teores de sais sendo improacuteprios para a agricultura devido agrave presenccedila de soacutedio (JACOMINE 1996 RIBEIRO et al 2009)

Pelos dados obtidos apresentados na Figura 3 pode se observar que natildeo foram identificados solos das classes de erodibilidade muito baixa e baixa com valores inferiores a 002 Mg h MJ-1 mm-1 natildeo teve qualquer representante Estas classes estatildeo normalmente relacionadas a solos mais intemperizados e profundos de regiotildees uacutemidas No Estado estas classes de erodibilidade estatildeo associadas aos Latossolos areno-argilosos e bem drenados com mais alta resistecircncia agrave erosatildeo que ocorrem no Litoral e em topos de Serras interiores do Estado (CHAVES et al 2004) Francisco (2013) trabalhando na sub-bacia hidrograacutefica do rio Taperoaacute contiacutegua a aacuterea de estudo natildeo encontrou solos da classe de erodibilidade muito baixa valores inferiores a 001 Mg h MJ-1 mm-1 o que concorda com os resultados deste trabalho jaacute que satildeo regiotildees com as mesmas caracteriacutesticas fisiograacuteficas Conclusatildeo

O uso do geoprocessamento permitiu mapear a erodibilidade das terras da bacia hidrograacutefica em estudo Embora apresente limitaccedilotildees de escala a metodologia utilizada neste trabalho permitiu prognosticar e mapear com fidelidade a erodibilidade dos solos Os solos da bacia apresentam erodibilidade meacutedia (002 a 003 Mg h MJ-1 mm-1) em 4371 da aacuterea representada pelos Neossolos Litoacutelicos e os Luvissolos Crocircmicos a classe de erodibilidade alta (003 a 004 Mg h MJ-1 mm-1) em 502 da bacia representada pelos Neossolos Litoacutelicos os Luvissolos Crocircmicos e os Neossolos Fluacutevico Ta Eutroacutefico soloacutedico a classe muito alta (gt 004 Mg h MJ -1 mm-1) que ocorre em 597 associada aos Luvissolos Crocircmico oacutertico Referecircncia Bibliograacutefica AESA Agecircncia Executiva de Gestatildeo das Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba Joatildeo Pessoa 2011 Disponiacutevel em httpgeoaesapbgovbr Acesso em 9 de julho 2018 BRASIL Ministeacuterio da Agricultura Levantamento Exploratoacuterio e de Reconhecimento dos Solos do Estado da Paraiacuteba Rio de Janeiro Convecircnio MACONTAUSAIDBRASIL 1972 (Boletins DPFS-EPE-MA 15 - Pedologia 8) BRYAN R B Soil erodibility and processes of water erosion on hillslope Geomorphology v32 p385-415 2000 CAMPOS M C C QUEIROZ S B Reclassificaccedilatildeo dos perfis descritos no Levantamento Exploratoacuterio - Reconhecimento de solos do Estado da Paraiacuteba Revista de Biologia e Ciecircncias da Terra v6 n1 2006 CHAVES I B SLACK D C GUERTIN D P LOPES V L Estimativa da erodibilidade e sua relaccedilatildeo com outros atributos dos solos do Estado da Paraiacuteba In Reuniatildeo Brasileira de Manejo e Conservaccedilatildeo do Solo e da Aacutegua 15 Santa Maria 2004 AnaisSBCS Santa Maria 2004 CHAVES I DE B FRANCISCO P R M CHAVES L H G LIMA E R V DE SILVA B B DA Mapeamento da degradaccedilatildeo das terras de caatinga In Congresso Brasileiro de Ciecircncia do Solo 34 2013 Florianoacutepolis AnaisFlorianoacutepolis 2013 CHAVES I DE B FRANCISCO P R M LIMA E R V DE CHAVES L H G Modelagem e mapeamento da degradaccedilatildeo da caatinga Revista Caatinga v28 n1 p183-195 2015 DENARDIN J E Erodibilidade do solo estimada por meio de paracircmetros fiacutesicos e quiacutemicos Piracicaba 114p Tese (Doutorado) Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ) Universidade de Satildeo Paulo 1990 FERNANDES J D MEDEIROS A J D DE Desertificaccedilatildeo no Nordeste uma aproximaccedilatildeo sobre o fenocircmeno do Rio Grande Norte Holos v25 v3 p147-161 2009 FRANCISCO P R M Classificaccedilatildeo e mapeamento das terras para mecanizaccedilatildeo do Estado da Paraiacuteba utilizando sistemas de informaccedilotildees geograacuteficas 122f Dissertaccedilatildeo (Manejo de Solo e Aacutegua) Centro de Ciecircncias Agraacuterias Universidade Federal da Paraiacuteba Areia 2010 FRANCISCO P R M Modelo de mapeamento da deterioraccedilatildeo do Bioma Caatinga da bacia hidrograacutefica do Rio Taperoaacute PB 97f Tese (Doutorado em Engenharia Agriacutecola) Centro de Tecnologia e Recursos Naturais Universidade Federal de Campina Grande 2013 FRANCISCO P R M CHAVES I B Modelo para estimativa da vulnerabilidade agrave desertificaccedilatildeo Revista Educaccedilatildeo Agriacutecola Superior v32 n2 p37-50 2017

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FRANCISCO P R M CHAVES I DE B LIMA E R V DE SANTOS D Tecnologia da geoinformaccedilatildeo aplicada no mapeamento das terras agrave mecanizaccedilatildeo agriacutecola Revista Educaccedilatildeo Agriacutecola Superior v29 n1 p45-51 2014 PARAIBA Governo da Paraiacuteba Secretaria de Planejamento e Coordenaccedilatildeo Geral Fundaccedilatildeo Instituto de Planejamento-FIPLAN Potencial e irrigaccedilatildeo e oportunidades agroindustriais no Estado da Paraiacuteba1980 287p PARAIacuteBA Governo do Estado Secretaria de Agricultura e Abastecimento CEPA-PB Zoneamento Agropecuaacuterio do Estado da Paraiacuteba Relatoacuterio ZAP-B-D-21461 UFPB-Eletro Consult Ltda 1978 448p PARAIacuteBA Secretaria de Estado da Ciecircncia e Tecnologia e do Meio Ambiente Agecircncia Executiva de Gestatildeo de Aacuteguas do Estado da Paraiacuteba AESA PERH-PB Plano Estadual de Recursos Hiacutedricos Resumo Executivo e Atlas Brasiacutelia DF 2006 112p RENARD K G FOSTER G R WEESIES G A MCCOOL D K YODER D C (coordinators) Predicting Soil Erosion by Water A Guide to Conservation Planning with the Revised Universal Soil Loss Equation (RUSLE) USDA 1997 (Agriculture Handbook n703) RIBEIRO M R SAMPAIO E V S B GALINDO I C L Os solos e o processo de desertificaccedilatildeo no semiaacuterido brasileiro 413-459p In Toacutepicos em Ciecircncia do Solo Sociedade Brasileira de Ciecircncia do Solo v6 2009 497p SOUSA R F DE BARBOSA M P SOUSA JUacuteNIOR S P DE TERCEIRO NETO C P C MORAIS NETO J M Estudo da degradaccedilatildeo de terras do municiacutepio de Boa Vista - Paraiacuteba Revista Engenharia Ambiental v4 n2 p005-013 2007 WISCHMEIER W H JOHNSON C B CROSS B W A soil erodibility monograph for farmland and construction sites Journal of Soil and Water Conservation v26 n5 p189-193 1971 WISCHMEIR W H SMITH D D Predicting rainfall erosion losses ndash a guide to conservation planning USDA Washington 1978 58p (Agriculture Handbook n537)

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Curriculum dos Organizadores

Paulo Roberto Megna Francisco Poacutes Doutor em Ciecircncia do Solo pela UFPB Doutor em Engenharia Agriacutecola ndash Irrigaccedilatildeo e Drenagem pela UFCG Mestre em Manejo de Solo e Aacutegua pelo CCAUFPB Graduado pela UNESP como Tecnoacutelogo Agriacutecola com especializaccedilatildeo em Mecanizaccedilatildeo Graduando em Engenharia Sanitaacuteria e Ambiental pela UEPB Participa de Projetos de Pesquisa e Extensatildeo juntamente com a EMBRAPA-Algodatildeo UFPB-Campus Joatildeo Pessoa UFCG-Campus Sumeacute IFPB-Campus Campina Grande e Campus Picuiacute Ministrou as disciplinas de Mecanizaccedilatildeo Agriacutecola Maacutequinas e Motores Agrozooteacutecnicos e Maacutequinas e Motores Agriacutecolas no CCAUFPB Atualmente presta consultoria para o INCRAPB na realizaccedilatildeo de PDArsquos Consultor Ad hoc do CONFEA como organizador do Congresso Teacutecnico Cientiacutefico da Engenharia e Agronomia ndash CONTECC Virgiacutenia Mirtes de Alcacircntara Silva Licenciada em Ciecircncias Bioloacutegicas pela Universidade do Vale do Acarauacute-CE em 2010 Doutoranda e Mestre em Recursos Naturais pela Universidade Federal de Campina Grande - UFCG Especialista em Geoambiecircncia e Recursos Hiacutedricos do Semiaacuterido pela Universidade Estadual da Paraiacuteba - UEPB Especialista em Geografia e Gestatildeo Ambiental pela Universidade Integrada de Patos - FIP Trabalha com temas vinculados a sensoriamento remoto e SIG desertificaccedilatildeo restauraccedilatildeo ecoloacutegica recuperaccedilatildeo de aacutereas degradadas e caracteriacutesticas climatoloacutegicas da regiatildeo semiaacuterida do Brasil Atualmente trabalha com temas vinculados a eventos extremos de chuva e sua relaccedilatildeo com desastres ambientais relacionados ao movimento de massa Nilza Martins de Queiroz Xavier Engenheira Ambiental pela Universidade do Estado do Paraacute - UEPA Licenciada em Matemaacutetica pela Universidade Federal do Paraacute e Mestra em Desenvolvimento Rural Sustentaacutevel e Gestatildeo de Empreendimentos Agroalimentares pelo Instituto Federal do Paraacute - IFPA Atualmente eacute professora do Ensino Baacutesico Teacutecnico e Tecnoloacutegico do IFPA lotada no Campus Oacutebidos e tem experiecircncia em Licenciamento Ambiental Energias Renovaacuteveis Docecircncia na aacuterea de Engenharia Ambiental e Matemaacutetica

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