Composição químico-bromatológica da casca de café tratada com amônia anidra e sulfeto de sódio (página 2)

Este estudo foi conduzido nas dependências do Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Viçosa (UFV), em Viçosa, MG, no período de 29/05 a 20/08/98.

A casca de café utilizada neste trabalho foi proveniente de indústrias beneficiadoras de café, localizadas no sul do Estado de Minas Gerais. Nessas indústrias, o processamento do café é realizado por via seca, no qual, após a lavagem preliminar e a separação dos frutos em diferentes estádios de maturação, o grão é submetido à secagem. Em seguida, o café em coco, forma como o grão é colhido, é descascado, gerando proporções semelhantes de café beneficiado e casca. Na casca estão contidos a polpa, a mucilagem e o pergaminho, ou casquinha (CAIELLI, 1984; VEGRO e CARVALHO, 1994). Na Tabela 1 é apresentada a composição químico-bromatológica da casca de café utilizada no experimento.

Este experimento foi conduzido de acordo com o esquema fatorial 4 x 4, sendo quatro níveis de amônia anidra (0; 2,2; 3,2; e 4,2%) e quatro níveis de sulfeto de sódio (0; 2,1; 3,1; e 4,1%), dispostos num delineamento inteiramente casualizado, com três repetições.

A casca de café, antes de ser amonizada, foi espalhada sobre uma lona plástica, na qual foi realizada a sua homogeneização. Em seguida, foram colocados 7,5 kg de casca em sacos plásticos, com capacidade para 80 litros, aos quais se adicionou água, visando elevar o teor de umidade de 16 para 30%. Nesse procedimento foram utilizados baldes plásticos com capacidade para 40 litros, efetuando-se a mistura entre a casca e a água, manualmente. O sulfeto de sódio foi previamente diluído na água utilizada para reconstituir o teor de umidade da casca.

A quantidade de amônia e sulfeto aplicada foi calculada em função da matéria seca (MS) original do subproduto utilizado. Em cada saco plástico usou-se uma mangueira plástica de 3/8", com extremidade inferior obstruída. Visando obter melhor distribuição da amônia no material, foram feitos furos, de 5 mm, na parte da mangueira, que ficou em contato com a casca de café. Aproximadamente 10 cm dessa mangueira foram projetados para o exterior de cada saco plástico, por onde foi feita a conexão com a mangueira que estava ligada ao botijão de amônia anidra. Em seguida, os sacos foram vedados com fitas plásticas adesivas, após prévia expulsão do ar.

Para aplicação da amônia, utilizou-se um cilindro com capacidade para 28 kg de amônia anidra. Esse cilindro foi colocado deitado, de modo a facilitar a saída da amônia, sobre uma balança eletrônica com capacidade para 50 kg e precisão de 5 g. A quantidade de amônia aplicada foi controlada pela diferença de peso registrada na balança.

Oitenta e dois dias após a aplicação da amônia e do sulfeto, foram coletadas amostras referentes a cada unidade experimental, as quais, foram colocadas em sacos plásticos e em seguida, armazenadas em "freezer" para posteriores análises. Com a finalidade de não perder o nitrogênio proveniente da amonização, realizou-se a pré-secagem de todas as amostras por liofilização, procedendo em seguida a moagem das mesmas, em moinho tipo "Willey", utilizando peneira de 1 mm.

Após a moagem, as amostras foram colocadas em vidros, identificadas e armazenadas em local fresco, até o momento de serem submetidas às análises químico-bromatológicas.

As análises de matéria seca (MS), nitrogênio total, fibra em detergente neutro (FDN), fibra em detergente ácido (FDA), hemicelulose, celulose, lignina e digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) foram determinados de acordo os procedimentos descritos por SILVA (1990). Para determinação da DIVMS utilizou-se o método de duas etapas (96 horas de incubação). Já os teores de nitrogênio insolúvel em detergente neutro (NIDN) e nitrogênio insolúvel em detergente ácido (NIDA) foram determinados de acordo com os procedimentos descritos por LICITRA et al. (1996), sendo expressos como porcentagem do nitrogênio total NIDN/NT e NIDA/NT. Os dados percentuais para retenção de nitrogênio (RN) na casca de café amonizada, em relação à não-amonizada, foram obtidos segundo os procedimentos descritos por PAIVA (1992).

Os resultados foram interpretados estatisticamente, utilizando-se a metodologia de superfície de resposta. A escolha do modelo foi feita com base no coeficiente de determinação e na significância dos coeficientes de regressão, utilizando-se o teste "t", de Student, a 1% de probabilidade.

As análises estatísticas foram realizadas, utilizando-se o programa SAEG (Sistema de Análises Estatística e Genética), desenvolvido na UFV.

Ao submeter os valores de proteína bruta e retenção de nitrogênio à técnica de superfície de resposta, observou-se efeito (P<0,01) dos níveis de amônia anidra e de sulfeto de sódio em ambas as variáveis.

Os valores médios de PB encontram-se na Tabela 2. Na Figura 1, mostra-se o comportamento dos valores de PB em função dos níveis de amônia (N) e sulfeto (S), estimados pela seguinte equação de regressão: = 12,7687+4,87664**N - 0,22145*N - 0,221145**N² - 0,486246**S (R² = 0,99).

Foram observados aumentos nos teores de proteína bruta da casca de café, à medida que se elevaram as doses de amônia anidra.

Os aumentos nos teores de PB em materiais amonizados foram consistentes em vários trabalhos de pesquisa (NEIVA et al., 1998; SANTANA et al., 1997). Esses incrementos ocorreram em função da liberação de compostos nitrogenados provenientes da amônia anidra, amônia líquida ou uréia durante o processo de amonização. Contudo, a magnitude desses aumentos apresentou grande variação, o que pode ser atribuído às diferentes condições de tratamento, como níveis de amônia aplicados, temperatura ambiente, teor de umidade, período de amonização e qualidade do material, dentre outros. Em condições práticas, as doses de amônia aplicadas, o teor de umidade inicial e a temperatura ambiente foram os fatores mais importantes a influenciar o efeito da amonização em palhadas (SCHNEIDER e FLACHOWSKY, 1990).

Com relação ao uso do sulfeto de sódio, este não promoveu aumentos nos teores de proteína bruta, nem melhorou a retenção do nitrogênio na casca de café amonizada. Os teores médios de PB estimados em função dos níveis de amônia (0; 2,2; 3,2; e 4,2%) e de sulfeto de sódio foram de 12,8; 22,4; 26,1; 29,3; e 10,7; 20,4; 24,1; e 27,6% da MS, respectivamente nos níveis de 0 e 4,1% de sulfeto.

Esses resultados contrastam com os encontrados por DRYDEN e LENG (1988), que verificaram melhoria significativa na retenção de nitrogênio quando o SO₂ foi aplicado junto com a amônia anidra, aumentando, por conseguinte, o teor de proteína bruta da palhada de cevada.

Os valores da retenção de nitrogênio (RN) em função dos níveis de amônia e sulfeto, estimados pela equação de regressão = 114,61 - 6,41** N - 3,32963**S (r² = 0,93), encontram-se na Figura 2. Observando o comportamento desses dados, verificou-se diminuição na RN à medida que se elevaram os níveis de amônia anidra e sulfeto de sódio. Os valores médios, estimados em função dos níveis de amônia (2,2; 3,2; e 4,2%) e de sulfeto de sódio, foram de 100,5; 94,0; 87,7; 86,9; 80,4; e 74,0%, respectivamente, nos níveis de 0 e 4,1% de sulfeto.

Os altos valores de retenção de nitrogênio podem ter ocorrido em função do elevado teor de umidade da casca de café utilizada (30%). Outra explicação para os diferentes valores de RN encontrados em diferentes materiais refere-se aos pontos de ligação para o nitrogênio (N). Segundo Wylie e Steem (1988), citados por PAIVA (1992), os volumosos em geral apresentam diferentes números de "sítios" de ligação para o N. Todavia, com a elevação das doses de amônia, ocorre, em determinado momento, saturação desses "sítios", não permitindo mais que o nitrogênio adicionado seja retido nessa forragem.

Ao submeter os valores de NIDN e de NIDA em relação ao conteúdo de nitrogênio total à técnica de superfície de resposta, observou-se efeito (P<0,01) dos níveis de amônia anidra e de sulfeto de sódio, em ambas as variáveis.

O comportamento dos valores das relações NIDN/NT e NIDA/NT estimados pelas equações = 33,0532 - 6,97151** N+0,69796** N²+0,376318**S (R² = 0,98) e = 25,7641 - 6,94722** N+0,812595** N²+0,231762**S (R² = 0,99), respectiva-mente, pode ser verificado pelos dados da Figura 3. Como pode ser observado nesta figura, valores de NIDN/NT e NIDA/NT apresentaram decréscimos acentuados com a elevação dos níveis de amônia anidra. Entretanto, ao fixar os níveis de amônia, verificaram-se acréscimos de 0,376318 e 0,231762 unidades percentuais nos teores de NIDN/NT e NIDA/NT, respectivamente, em cada unidade de sulfeto.

O decréscimo nos teores de NIDN/NT e NIDA/NT encontrados no presente trabalho, decorrentes do processo de amonização, evidenciam que a adição do nitrogênio não-protéico, através da amônia anidra, aumenta a quantidade de nitrogênio disponível para a síntese de proteína microbiana.

Resultados semelhantes foram observados por REIS et al. (1998), que, ao tratarem fenos de capim-braquiária e capim-jaraguá, em estádio de maturação das sementes, com amônia anidra (0 ou 3% da MS), encontraram valores de 64,4 e 22,5 de NIDN/NT e de 57,9 e 20,5% de NIDA/NT, respectivamente, com as doses aplicadas.

Os dados referentes aos teores de fibra em detergente neutro (FDN) e de hemicelulose submetidos à técnica de superfície de resposta, apresentaram efeito (P < 0,01) dos níveis de amônia anidra e de sulfeto de sódio em ambas as variáveis.

Na figura 4 é encontrados o comportamento dos valores da FDN estimados pela equação . Ao avaliar níveis de amônia dentro de cada nível de sulfeto, constatou-se que, nos níveis de 0; 2,1; 3,1; e 4,1% de sulfeto, os teores máximos de FDN foram, respectivamente, de 51,33; 50,72; 50,43; e 50,14% quando foram aplicados 2,17% de amônia anidra. Como mostrado na Figura 4 os valores da FDN foram poucos alterados pelas diferentes doses de aplicação de amônia e sulfeto aplicados. Tal fato pode ser atribuído, entre outros fatores, a menor quantidade de ligações éster presentes na fração fibrosa das dicotiledôneas (FAHEY, et al. 1993).

O comportamento da variação nos teores de hemicelulose estimados pela equação de regressão = 15,1139 - 0,131925** N - 0,289109**S (r² = 0,54) pode ser verificado pela Figura 5, na qual se observa diminuição no conteúdo de hemicelulose, à medida que aumentam as doses de amônia anidra e de sulfeto de sódio, sendo essas reduções mais pronunciadas com a elevação das doses de sulfeto. De acordo com a equação de regressão, foram observadas reduções de 3,6; 7,8; e 11,7% com a aplicação de 4,2% de amônia + 0,0% de sulfeto; 4,1% de sulfeto + 0,0% de amônia; e 4,2% de amônia + 4,1% de sulfeto, respectivamente.

BEN-GHEDALIA e MIRON (1984), em estudos com palha de trigo tratada com 4,0% de dióxido de enxofre a 70^oC, durante um período de 72 horas, verificaram redução no conteúdo de FDN de 78,5 para 55,5%. Os referidos autores atribuíram essa redução à solubilização parcial da parede celular. Já NASEEVEN e KINCAID (1992), ao utilizarem palha de trigo tratada com amônia anidra (0 e 3,5% da MS) e com várias doses de enxofre (0, 2, 3, 4 e 5% da MS), verificaram que, apesar de o conteúdo de hemicelulose ter sido reduzido pela amonização, a utilização do dióxido de enxofre nas diferentes doses estudadas foi ineficiente na redução do conteúdo de hemicelulose.

Os resultados registrados para FDA corroboram aqueles obtidos por NASEEVEN e KINCAID (1992), PAIVA et al. (1995) e ROSA et al. (1998).

O comportamento dos valores de celulose estimados pela equação = 22,0793+1,16464** N-0,254566 **N² - 0,184615**S (R² = 0,77), é representado, graficamente, na Figura 6. Ao avaliar níveis de amônia dentro de cada nível de sulfeto, constatou-se que, nos níveis de 0; 2,1; 3,1; e 4,1% de sulfeto, os teores máximos de celulose foram de 23,41; 23,02; 22,84; e 22,65%, respectivamente, quando se aplicaram 2,29% de amônia anidra.

Já em relação aos teores de lignina, estimados pela equação = 11,5146+0,449239** N-0,0699731** N²+0,188334**S (R² = 0,50), verificou-se que estes aumentaram em função dos níveis crescentes de amônia anidra e de sulfeto de sódio, (Tabela 4). DRYDEN e LENG (1988), em estudos com palha de cevada tratada com 9,5% de amônia anidra + dióxido de enxofre, verificaram redução no conteúdo de celulose de 41,9 para 35,3%. Eles verificaram, também, aumento no conteúdo de lignina tratada com amônia ou SO₂.

Além do pequeno número de pesquisas realizadas com sulfeto de sódio e dióxido de enxofre, os resultados obtidos com a utilização desses produtos sobre os constituintes da parede celular dos volumosos, em geral, têm sido contraditórios.

Na Tabela 5 são apresentados os valores médios da DIVMS da casca de café com alta umidade, em função dos diferentes níveis de amônia anidra e sulfeto de sódio. Ao submeter esses dados à técnica de superfície de resposta, não se detectou efeito (P>0,01) dos níveis de amônia e de sulfeto. Isso pode ser explicado, em parte, pelo fato da casca de café ter apresentado bom valor de DIVMS inicial (60,6%). Também FAHEY et al. (1993) relataram que as dicotiledôneas, por apresentarem menor concentração de ácidos hidroxinâmicos esterificados, principalmente ácido p-cumárico e ácido ferúlico, são menos responsivas ao tratamento com agentes alcalinos, quando comparadas às monocotiledôneas.

Resultados diferentes ao deste trabalho foram encontrados por FAHMY e KLOPFENSTEIN (1994) e NASEEVEN e KINCAID (1992), que verificaram aumento na digestibilidade do material tratado, em relação ao testemunha, em estudos utilizando nitrogênio não-protéico (NNP), associado ou não ao SO₂. Os aumentos na digestibilidade observados por esses autores foram atribuídos a uma solubilização parcial dos constituintes da parede celular, principalmente lignina, em decorrência da aplicação de SO₂ e NNP. A diminuição no conteúdo de lignina permitiria melhor colonização da palhada pelos microrganismos ruminais e melhor ataque destes a ela, segundo os referidos autores.

LEAL et al. (1994), em estudos com palha de sorgo tratada com hidróxido de amônia e dióxido de enxofre, relataram que, apesar de o SO2 ter promovido solubilização de parte do complexo lignocelulósico, essas mudanças não foram suficientes para melhorar a DIVMS. De acordo com esses autores, em adição à solubilização dos polissacarídios da parede celular, o SO₂ também pode ter liberado alguns oligossacarídios fenólicos, que podem ter inibido a digestibilidade da fração solúvel da parede celular.

A amonização proporcionou efeitos benéficos sobre o conteúdo de nitrogênio da casca de café, diminuindo a relação NIDN/NT e NIDA/NT, promovendo ainda alterações na fração fibrosa deste resíduo, sem, contudo, afetar sua DIVMS.

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