Tecnologias de Plantio da Macaubeira na Região do Nordeste e Aproveitamento Energético by abarriguda

TECNOLOGIAS DE PLANTIO DA MACAUBEIRA NA REGIÃO DO NORDESTE E APROVEITAMENTO ENERGÉTICO

CASCA POLPA AMÊNDOA ENDOCARPO VICENTE DE PAULA QUEIROGA FRANCISCO DE ASSIS CARDOSO ALMEIDA ESTHER MARIA BARROS DE ALBUQUERQUE JAIME JOSÉ DA SILVEIRA BARROS NETO

Editores Técnicos

REVISTA CIENTÍFICA

TECNOLOGIAS DE PLANTIO DA MACAUBEIRA NA REGIÃO DO NORDESTE E APROVEITAMETO ENERGÉTICO

CENTRO INTERDISCIPLINAR DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO E DIREITO

LARYSSA MAYARA ALVES DE ALMEIDA Diretor Presidente da Associação do Centro Interdisciplinar de Pesquisa em Educação e Direito

VINÍCIUS LEÃO DE CASTRO Diretor - Adjunto da Associação do Centro Interdisciplinar de Pesquisa em Educação e Direito ESTHER MARIA BARROS DE ALBUQUERQUE Editorchefe da Associação da Revista Eletrônica a Barriguda - AREPB

ASSOCIAÇÃO DA REVISTA ELETRÔNICA A BARRIGUDA – AREPB CNPJ 12.955.187/0001-66 Acesse: www.abarriguda.org.br

CONSELHO EDITORIAL Adilson Rodrigues Pires André Karam Trindade Alessandra Correia Lima Macedo Franca Alexandre Coutinho Pagliarini Arali da Silva Oliveira Bartira Macedo de Miranda Santos Belinda Pereira da Cunha Carina Barbosa Gouvêa Carlos Aranguéz Sanchéz Dyego da Costa Santos Elionora Nazaré Cardoso Fabiana Faxina Francisco de Assis Cardoso Almeida Gisela Bester Glauber Salomão Leite Gustavo Rabay Guerra Ignacio Berdugo Gómes de la Torre Jaime José da Silveira Barros Neto Javier Valls Prieto, Universidad de Granada José Ernesto Pimentel Filho Juliana Gomes de Brito Ludmila Albuquerque Douettes Araújo Lusia Pereira Ribeiro Marcelo Alves Pereira Eufrasio Marcelo Weick Pogliese Marcílio Toscano Franca Filho Niédja Marizze Cézar Alves Olard Hasani Paulo Jorge Fonseca Ferreira da Cunha Raymundo Juliano Rego Feitosa Ricardo Maurício Freire Soares Talden Queiroz Farias Valfredo de Andrade Aguiar Vincenzo Carbone

VICENTE DE PAULA QUEIROGA FRANCISCO DE ASSIS CARDOSO ALMEIDA ESTHER MARIA BARROS DE ALBUQUERQUE JAIME JOSÉ DA SILVEIRA BARROS NETO ORGANIZADORES

TECNOLOGIAS DE PLANTIO DA MACAUBEIRA NA REGIÃO DO NORDESTE E APROVEITAMENTO ENERGÉTICO

1ª EDIÇÃO

ASSOCIAÇÃO DA REVISTA ELETRÔNICA A BARRIGUDA - AREPB

2016

Organização do Livro VICENTE DE PAULA QUEIROGA, FRANCISCO DE ASSIS CARDOSO ALMEIDA, ESTHER MARIA BARROS DE ALBUQUERQUE, JAIME JOSÉ DA SILVEIRA BARROS NETO

Capa ESTHER MARIA BARROS DE ALBUQUERQUE Editoração ESTHER MARIA BARROS DE ALBUQUERQUE Diagramação ESTHER MARIA BARROS DE ALBUQUERQUE

O conteúdo dos artigos é de inteira responsabilidade dos autores. Data de fechamento da edição: 12-10-2016

Dados internacionais de catalogação na publicação (CIP)

Q3t

Queiroga, Vicente de Paula. Tecnologias de Plantio da Macaubeira na Região do Nordeste e Aproveitamento Energético. 1ed. / Organizadores, Vicente de Paula Queiroga, Francisco de Assis Cardoso Almeida, Esther Maria Barros de Albuquerque, Jaime José da Silveira Barros Neto. – Campina Grande: AREPB, 2016. 210 f. : il. color. ISBN 978-85-67494-18-0 1. Macaúba. 2. Sistema de produção. 3. Agricultura Familiar. 4. Oleaginosa. 5. Semiárido. I. Queiroga, Vicente de Paula. II. Almeida, Francisco de Assis Cardoso. III. Albuquerque, Esther Maria Barros de. IV. Barros Neto, Jaime José da Silveira. V. Título. CDU 633.9

Ficha Catalográfica Elaborada pela Direção Geral da Biblioteca do IFS

Todos os direitos desta edição reservados à Associação da Revista Eletrônica A Barriguda – AREPB. Foi feito o depósito legal.

O Centro Interdisciplinar de Pesquisa em Educação e Direito – CIPED, responsável pela Revista Jurídica e Cultural “A Barriguda”, foi criado na cidade de Campina Grande-PB, com o objetivo de ser um locus de propagação de uma nova maneira de se enxergar a Pesquisa, o Ensino e a Extensão na área do Direito.

A ideia de criar uma revista eletrônica surgiu a partir de intensos debates em torno da Ciência Jurídica, com o objetivo de resgatar o estudo do Direito enquanto Ciência, de maneira inter e transdisciplinar unido sempre à cultura. Resgatando, dessa maneira, posturas metodológicas que se voltem a postura ética dos futuros profissionais.

Os idealizadores deste projeto, revestidos de ousadia, espírito acadêmico e nutridos do objetivo de criar um novo paradigma de estudo do Direito se motivaram para construir um projeto que ultrapassou as fronteiras de um informativo e se estabeleceu como uma revista eletrônica, para incentivar o resgate do ensino jurídico como interdisciplinar e transversal, sem esquecer a nossa riqueza cultural.

Nosso sincero reconhecimento e agradecimento a todos que contribuíram para a consolidação da Revista A Barriguda no meio acadêmico de forma tão significativa.

Acesse a Biblioteca do site www.abarriguda.org.br

EDITORES TÉCNICOS

Vicente de Paula Queiroga (Dr) Pesquisador da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Centro Nacional de Pesquisa do Algodão-CNPA Campina Grande, PB (Brasil) Francisco de Assis Cardoso Almeida (Dr) Professor Titular da Unidade Acadêmica de Engenharia Agrícola Centro de Tecnologia e Recursos Naturais Universidade Federal de Campina Grande, PB (Brasil) Esther Maria Barros de Albuquerque (Dra) Doutora em Engenharia de Processos Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande, PB (Brasil) Jaime José da Silveira Barros Neto (Dr) Professor do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Sergipe Doutor em Engenharia Agrícola Aracajú, SE (Brasil)

AGRADECIMENTOS

Agradecemos a Revista Científica A Barriguda pelo empenho e dedicação à pesquisa, contribuição para o desenvolvimento da ciência e pela oportunidade de publicação deste livro; De modo similar, agradecimento à Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária – Embrapa Algodão – por ser referência nos estudos das oleaginosas e pela parceria com o IFS no desenvolvimento de pesquisas.

Nosso agradecimento à Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) pela parceria e solicitude aos projetos parceiros.

Apresentação Em busca de fontes de energia limpa, verificou-se nos anos 2000, a partir do Programa Nacional de Uso e Produção de Biodiesel, que a macaúba era uma das espécies de planta mais promissoras para a produção de biodiesel e bioquerosene. Entretanto, o entusiasmo inicial passou e o interesse diminuiu. Porém, com a atual retomada das discussões sobre aquecimento global e desenvolvimento sustentável, a macaúba retornou ao cenário das discussões como uma viável alternativa de uso de energia renovável, sendo considerada como o novo ouro brasileiro. Eu, no entanto, digo: poderá vir a ser o novo ouro brasileiro. Neste contexto, o propósito deste livro foi resgatar tudo do pouco que existe sobre a macaubeira, fornecendo conhecimentos múltiplos que servirão de suporte para indicar novas propostas aos interessados à exploração reacional desta promissora palmeira nativa do Brasil e, também para servir de suporte às políticas públicas governamentais. Ademais, pode-se dizer que os conhecimentos resgatados neste livro vão além desse propósito, na medida em que contribui para organizar e valorizar experiências que estão confinadas, além de lançar uma alerta sobre a importância de preservação da biodiversidade do bioma caatinga, em particular, requisito fundamental para a sobrevivência dos seus habitantes. Os benefícios da macaúba para a produção do combustível renovável são enormes. O óleo da polpa da macaúba é tido de características muito boa para o processamento industrial, apresentando um bom balanço energético, com alta produtividade de óleo. Além disso, evidencia grande potencial de ocupação de mão de obra e geração de renda para agricultores familiares e comunidades extrativistas, pelos inúmeros produtos alimentícios e de beleza que ela oferece. Por ser perene, é referenciada como menos intensiva em mecanização, e menos agressiva no uso do solo e na emissão de gases do efeito estufa. Enfim, o nosso desejo é que esse livro, fruto da parceria entre a Embrapa Algodão, A Barriguda: Revista Científica, UFCG/UAEA, desperte o interesse de muitos professores, pesquisadores, estudantes, produtores e instituições, estimulando o interesse para novos campos de pesquisa e vivência dessas experiências. Francisco de Assis Cardoso Almeida Prof. UFCG/UAEA

Sumário CAPÍTULO 1. SISTEMA PRODUTIVO DA MACAÚBA DO SEMIÁRIDO – Vicente de Paula Queiroga, Francisco de Assis Cardoso Almeida, Jaime José da Silveira Barros, Hermano de Oliveira Rolim, Marcos Vinícius Assunção ...................................................................................................................... 10 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................................................. 117

CAPÍTULO 2. EXPLORAÇÃO DO ÓLEO DE MACAÚBA, APROVEITAMENTO AGROINDUSTRIAL E ENERGÉTICO - Vicente de Paula Queiroga, Francisco de Assis Cardoso Almeida, Jaime José da Silveira Barros, Hermano de Oliveira Rolim, Marcos Vinícius Assunção ....................................... 130 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................................................. 204

Capítulo I

SISTEMA PRODUTIVO DA MACAÚBA DO SEMIÁRIDO

(Autores) Vicente de Paula Queiroga Francisco de Assis Cardoso Almeida Jaime José da Silveira Barros Neto Hermano de Oliveira Rolim Marcos Vinícius Assunção

Capítulo I

INTRODUÇÃO

O Nordeste brasileiro possui imensa diversidade de plantas oleaginosas, cujo potencial só poderá ser revelado com mais pesquisas. A disponibilidade de matéria prima adequada parece ser uma das principais dificuldades restritivas para a implementação de um programa de produção extensiva de biodiesel. A biodiversidade da referida região dispõe diversas espécies oleaginosas perenes, nativas e adaptadas às condições edafoclimáticas locais. Acrocomia intumescens, a única das espécies examinadas com óleo vegetal no endocarpo, é uma palmeira nativa das florestas tropicais que pode ultrapassar as 4 toneladas em produtividade de óleo no fruto.

Segundo Gregório Bondar, o gênero Acrocomia abrange 15 espécies distintas, das quais 10 são consideradas brasileiras. São, em todos os casos, palmeiras robustas cujos estipes eretos, esguios e elegantes, alcançando cerca de 15 metros de altura, e apresentam-se, geralmente, revestidos por fortes espinhos, em especial perto do topo. Em seu estado de natureza, destacam-se pela exuberante beleza de seu conjunto, em agrupamentos onde podem ser encontradas juntamente com outras palmeiras, como a carnaúba.

Foi na década de 80 que a pesquisa com a macaúba ganhou impulso, como a implementação do Pro-óleo, programa que previa a produção de óleos vegetais em larga escala para substituir o óleo diesel no Brasil. Levantamento realizado em macaubais nativos, em solos de média fertilidade, encontrou uma produção 70 a 80 kg de frutos/árvore/ano, o que permitiu estimar que em plantios racionais com 216 plantas/ha podia-se esperar uma produtividade entre 3175 e 4968 kg/ha/ano de óleo, considerandose um rendimento de 21% na extração. Ressaltando que esta produtividade poderia aumentar muito por meio de manejo adequado, redução do espaçamento e programas de melhoramento da espécie (BRASIL, 1985). Após esse período de euforia, o interesse pela macaúba diminuiu e manteve-se dormente por mais de 20 anos, voltando à tona em 2004 com o lançamento do Programa Nacional de Produção e Uso do Biodiesel (PNPB). O PNPB objetiva reduzir as disparidades socioeconômicas regionais do país por meio da inclusão social de agricultores familiares no fornecimento de matérias-primas para a produção de biodiesel. Para isso, criou-se o Selo Combustível Social, um mecanismo de políticas públicas operacionalizado pela 11

Capítulo I

Secretaria da Receita Federal (SRF) e pelo Ministério de Desenvolvimento Agrário (MDA). O MDA concede o Selo Combustível Social aos usineiros que contratarem a matéria-prima de agricultores familiares. Certificada a procedência da matéria-prima, o Selo é apresentado à SRF. No caso de o usineiro adquirir dos agricultores familiares um volume mínimo estipulado pelo MDA, ele recebe desonerações totais ou parciais na tributação referente ao Programa de Integração Social (PIS) e à Contribuição Financeira Social (COFINS), minimizando os custos de produção do biodiesel.

A introdução dos óleos da macaúba na produção do biodiesel ainda depende da solução de alguns desafios. Dentre eles, a implementação e instalação de plantios comerciais, uma vez que é explorada de forma extrativista. Este sistema de exploração gera, em função do sistema de colheita dos frutos já em processo de deterioração, um óleo de elevada acidez, levando a produção de um óleo de pior qualidade. A instalação de lavouras comerciais é dificultada, visto que as sementes de macaúba apresentam dormência, o que ocasiona uma germinação lenta, de até dois anos e desuniforme, além de baixo desenvolvimento inicial. Existem também poucas informações relativas à descrição das plantas, que podem diferir em suas características e seu potencial produtivo (ARKCOLL, 1990; LORENZI; NEGRELLE, 2006; TABAI, 1992).

As grandes dificuldades encontradas atualmente, em relação ao aproveitamento racional das palmáceas, principalmente a macaúba, poderão ser contornadas, bastando lembrar que outras culturas similares, como o dendê e o coco-da-baía, encontraram as mesmas dificuldades no passado e, graças ao interesse e esforços dos órgãos de pesquisa, tais culturas apresentam, atualmente, índices de aproveitamento bastante interessantes. Segundo Wandeck e Justo (1988), o surgimento de empreendimentos industriais mais ousados depende da necessária e urgente substituição da atividade extrativa dos povoamentos naturais por cultivos racionais.

ORIGEM E DISPERSÃO DA ESPÉCIE Esta planta possui ampla distribuição geográfica, podendo ocorrer em todo o Trópico Americano, do México a Argentina, na Bolívia, no Paraguai e Antilhas, exceto Peru e Equador. Preferencialmente habita regiões com estação chuvosa bem definida e de altitudes moderadas. Tal seletividade justifica o fato de existir, dentro do gênero

Capítulo I

Acrocomia, uma espécie endêmica a região do Nordeste do Brasil (Acrocomia intumescens (Drude), popularmente conhecida como macaíba (HENDERSON et al., 1995).

DERIVAÇÃO DO NOME A macaúba (Acrocomia aculeata (Jacq.) Lood. ex Mart) é uma palmeira nativa das florestas tropicais. Apresenta grande dispersão no Brasil e em países vizinhos como Colômbia, Bolívia e Paraguai. No Brasil ocorrem povoamentos naturais em quase todo território, mas as maiores concentrações estão localizadas em Minas Gerais, Goiás, Mato Grosso e Mato Grosso do Sul, sendo amplamente espalhados pelas áreas de Cerrado. Essa espécie tem vasta sinonímia popular no Brasil: macaúba, mucajá, mocujá, mocajá, macaíba, macaiúva, bacaiúva, bocaiúva, umbocaiúva, imbocaiá, coco-de-catarro ou cocode-espinho

OCORRÊNCIA DE MACIÇOS NATIVOS NO NORDESTE No sentido de viabilizar a utilização comercial da macaúba Acrocomia intumescens, denominada vulgarmente de barriguda e torná-la uma espécie realmente atrativa para a produção de biodiesel, torna-se necessário um levantamento da sua ocorrência de maciços nativos na região do Nordeste do Brasil. Segundo Lorenzi et al. (2004), espécime de macaúba geralmente é encontrada em nove estados nordestinos (Maranhão, Bahia, Piauí, Alagoas, Sergipe, Rio Grande do Norte, Ceará, Pernambuco, Paraíba), sendo mais comum nos três últimos estados, onde ocorre na Mata Atlântica, tanto na Zonada Mata como nos brejos de altitude (Figura 1). Com o resultado desse estudo podem-se estabelecer microrregiões onde existem grandes maciços nativos de macaúba e também fazer o levantamento do potencial produtivo dos maciços identificados.

Capítulo I

Figura 1. Mapa de distribuição de espécies de palmeiras macaúba-barriguda.

No levantamento feito pelo MDA em cada estado do Nordeste (com exceção de Alagoas e Sergipe), identificou-se a ocorrência de maciços nativos em vários municípios, mas acredita-se que esse estudo esteja incompleto, pois a sua distribuição natural envolve mais municípios ainda não catalogados. Assim, registra-se a ocorrência, por estado, da Acrocomia intumescens nos seguintes municípios:

Maranhão (46 municípios): Tuntum (Figura 2), Barra do Corda, Jenipapo dos Vieiras, São Domingues do Maranhão, Jatobá, Colinas, Paraibano, São João dos Patos, São Raimundo das Mangabeiras, Balsas, Riachão, Carolina, Estreito, Porto Franco, Campestre do Maranhão, Lajeado Novo, Sítio Novo, Grajaú, Jenipapo dos Vieiras, Dom Pedro, Passagem Franca, Buriti Bravo, Governador Eugênio Barros, Presidente Dutra, Turilândia, Pinheiro, Governador Nunes Freire, São Domingos de Azeitão, Benedito Leite, Santa Filomena do Maranhão, Graça Aranha, Gonçalves Dias, Codó, Santo Antônio dos Lopes, Capinzal do Norte, Parnarama, Matões, São João do Paraíso, Cidelândia, Imperatriz, Governador Edison Lobão, Ribamar Fiquene, Montes Altos, Amarante do Maranhão, Senador La Rocque, Arame.

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Figura 2. Identificação dos maciços da macaúba (Acrocomia intumescens, barriguda) no estado do Maranhão, segundo levantamento realizado pelo técnico do MDA. Fotos: Haroldo César Bezerra de Oliveira Paraíba (29 mun.): Alagoa Grande, Alagoa Nova, Alagoinha, Araruna, Areia (Figura 3), Areial, Bananeiras, Bernardino Batista, Bonito de Santa Fé, Borborema, Caaporã, Campina Grande, Cuité, Dona Inês, Esperança, Itatuba, Lagoa Seca, Massaranduba, Matinhas, Monte Horebe, Nova Floresta, Pedra de Fogo, Pilões, Remígio, São Sebastião de Lagoa de Roça, Serraria, Solânea, Sousa, Umbuzeiro.

Figura 3. Mapa e fotos destacando a ocorrência natural da palmeira barriguda nos municípios da Paraíba. Fotos: Haroldo César Bezerra de Oliveira.

Capítulo I

Bahia (1 mun.): Apenas foi identificado o município de Formosa do Rio Preto (Figura 4). O MDA admite que na Bahia tal levantamento esteja incompleto por falta de visita in loco, consequentemente não houve catalogação de vários municípios.

Figura 4. Mapa e fotos destacando a ocorrência natural da palmeira barriguda em Formosa do Rio Preto, Bahia. Foto: Haroldo César Bezerra de Oliveira

Piauí (4 mun.):Uruçuí, Marcos Parente, Landri Sales, Cristalândia do Piauí (Figura 5).

Figura 5. Mapa e fotos destacando a ocorrência natural da palmeira barriguda nos municípios do Piauí. Fotos: Haroldo César Bezerra de Oliveira. 16

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Pernambuco (22 mun.): Exu (Figura 6), Goiana, Itapissuma, Araçoiaba, Tracunhaém, Ipojuca, Ibiratinga, Gameleira, Rio Formoso, Cabo de Santo Agostinho, Escada, Sirinhaém, Itambé, Abreu e Lima, Jaboatão dos Guararapes, Primavera, Ribeirão, Barreiros, Ipojuca, Araripina, Ipubi, Nazaré da Mata.

Figura 6. Mapa e fotos destacando a ocorrência natural da palmeira barriguda nos municípios de Pernambuco. Fotos: Haroldo César Bezerra de Oliveira

Ceará (24 mun.): Araripe, Aracoiaba, Assaré, Crato (Figura 7), Barbalha, Baturité, Brejo dos Santos, Campos Sales, Caririaçu, Farias Brito, Guaramiranga, Jardim, Juazeiro do Norte, Milagres, Missão Velha, Nova Olinda, Pacoti, Porteira, Potengi, Salitre, Santana do Cariri, São Benedito, Tianguá, Viçosa do Ceará.

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Figura 7. Mapa e fotos destacando a ocorrência natural da palmeira barriguda nos municípios do Ceará. Fotos: Haroldo César Bezerra de Oliveira

Rio Grande do Norte (8 munc.): Ceará-mirim, São Jose do Mipibu, Nísia Floresta, Goianinha, Cerro Corá, Venha-Ver, Luís Gomes, Martins, Portalegre, Serrinha dos Pintos

UTILIDADES DA MACAÚBA As palmeiras em geral servem de alimentação à vida silvestre, o que faz dessas plantas de considerável importância do ponto de vista ecológico (LORENZI et al., 1996; NEGRELLE et al., 2004). Nesse sentido, a macaúba se destaca, pois, além de contribuir com o ecossistema, possui grande produção de frutos, alto teor de óleo nas amêndoas, com potencial para produção de biodiesel, e com isso podem proporcionar inclusão social, servir de apoio à agricultura familiar e ser uma fonte de renda alternativa a pequenos produtores (HOLANDA, 2004).

A macaíba (Acrocomia intumescens) é um fruto bastante utilizado em comunidades rurais, in natura ou em preparações culinárias, ocorrendo espontaneamente na Zona da Mata Nordestina. Tanto as polpas como a amêndoas possuem um grande interesse socioeconômico, porém possuem propriedades nutricionais pouco estudadas. Foram realizadas análises físico-químicas de umidade, cinzas, lipídios, proteínas e carboidratos totais. O fruto apresentou a seguinte composição centesimal para a polpa e para a

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amêndoa respectivamente: umidade (62,24% e 14,88%), lipídios (29,61% e 27,42%), proteínas (2,58% e 11,72%), carboidrato (6,57% e 46,91%) e cinzas (2,00% e 2,07%). Sua propriedade expectorante tem sido pouco divulgada no meio científico, apesar do conhecimento e manejo popular dessa fruta para produção de lambedores.

Por outro lado, Lorenzi (2006) menciona diferentes categorias de uso identificadas como associadas às distintas partes do corpo vegetal da macaúba, sendo: 1) madeira para produção de mourões e estacas; 2) o estipe para obtenção do palmito e da seiva utilizados, respectivamente, como alimento e bebida; 3) as folhas para forragem animal, cobertura de casa e extração de fibras usadas no fabrico de linha de pesca e redes; 4) os espinhos como substituto de agulha para cozer; 5) os frutos como alimento in natura, para obtenção da polpa com a qual é preparado um fortificante para pneumonia, sorvetes e licor ou, ainda, para extração do óleo que é utilizado como óleo de cozinha, hidratante capilar e combustível para geração de energia; 6) a semente parte lignificada como substituto da brita no concreto e confecção de botões e a amêndoa como alimento (coquinho) e no preparo de paçoca (coquinho triturado mais farinha de mandioca) e, também, para extração do óleo o qual é utilizado tanto como alimento, como combustível e como fins cosméticos. Na Tabela 1, destacam os usos associados a distintas partes de Acrocomia. Vários destes usos foram referenciados como registro histórico e para outros se registrou a revitalização de certos usos, em função principalmente do apelo turístico (LORENZI, 2006).

Capítulo I

Tabela 1. Usos associados a distintas partes de Acrocomia sp. Partes utilizadas Utilização Plântulas (parte aérea) Medicinal Raízes Medicinal Estipe Estipe Estipe (medula) Alimento Estipe (meristema apical) Alimento Estipe (seiva) Alimento Estipe (seiva) Medicinal Folha Forragem Folha Fibra Folha Outro Fruto (mesocarpo) Medicinal Fruto (mesocarpo) Alimento Fruto (óleo do mesocarpo) Alimento Fruto (óleo do mesocarpo) Medicinal Fruto (óleo do mesocarpo) Cosmético Semente Outro Semente Artesanato Semente (amêndoa) Alimento Semente (óleo) Alimento Semente (óleo) Combustível Semente (óleo) Cosmético Semente (óleo) Medicinal Semente (óleo) Outro Fonte: Adaptado de Lorenzi (2006).

Finalidade Diurético, hipotensor Diurético Parede, caibro, ripas, calhas para água, mourão e estacas Fécula nutritiva Palmito Vinho Febrífuga Bovino, equino, ração animal Chapéu, balaio, linha de pescas, redes Coberturas de casa Fortificante Fruta, goma de mascar, doces, paçocas, geléias e cocadas Licor, sorvete Analgésico (dor de cabeça e nevralgias) Hidratante capilar, shampoo, condicionador (Figura 8) Substitui a brita no concreto Confecção de botões Coco, paçoca Óleo de cozinha Lamparina, produção de energia Hidratante capilar Laxante Ingrediente de sabão

Figura 8. Shampoo a base de óleo de macaúba.

A planta também é muito utilizada em arborização urbana de praças e vias no Nordeste do Brasil e sua madeira é bastante utilizada em construções civis. Seus frutos apresentam mesocarpo comestível, que têm uma composição de lipídios, proteínas e carboidratos, os quais podem auxiliar na complementação alimentar e contra a desnutrição.

Capítulo I

BOTÂNICA A espécie Acrocomia intumescens pertence à família Palmae (atualmente Arecaceae), tratada como Palmácea, é amplamente distribuída principalmente na região do Nordeste do Brasil. O nome do gênero Acrocomia deriva do grego acro = teto e kome = cabelo, fazendo então referência ao topo da palmeira em formato de cabeleira (NOVAES, 1952; HENDERSON et al., 1995). A espécie é descrita como intumescens, em alusão ao caule, frequentemente intumescido na sua parte mediana, derivando então o nome popular de barriguda (Figura 9). Sua classificação botânica encontra-se na Tabela 2.

Tabela 2. Classificação botânica da macaíba barriguda (Acrocomia intumescens, Drude). Reino Divisão (Filo) Sudivisão Classe Subclasse Ordem Família Subfamília Tribo Subtribo Gênero Espécie Nome binomial

Plantae Spermatophyta Magnoliophyta Liliopsida Arecidae Arecales Arecaceae Arecoideae Cocoseae Bactridinae Acrocomia A. intumescens Acrocomia intumescens Drude

Figura 9. Caracterização da espécie Acrocomia intumescens (Drude) pelo intumescimento na parte mediana do caule. Fotos: Sergio Yoshimitsu Motoike, Haroldo César Bezerra de Oliveira e Vicente de Paula Queiroga

Capítulo I

DESCRIÇÃO DAS ESPÉCIES Com tamanha dispersão e considerando-se as semelhanças existentes entre as palmeiras do gênero Acrocomia ao qual pertencem a macaúba, a macaíba e o mucajá. Portanto, os ecótipos de macaúba encontrados em regiões distintas apresentam em comum as folhas com espinhos ao longo do ráquis, formato de copa tipo cabeleira, porte alto no fim da fase reprodutiva (em torno de 12 m) e floração em cacho.

Por outro lado, percebe-se grande diferença em relação ao estipe, ao tamanho, à coloração e a composição dos frutos, além da predominância de determinado ecótipo em função da região de ocorrência (Figura 10). Logo propõe que a espécie Acrocomia aculeata seja subdividida em três subespécies (Tabela 3).

Figura 10. Diferencial no tamanho do fruto entre Acrocomia totai (13,8 g) e Acrocomia sclerocarpa (51 g). Foto: Sergio Yoshimitsu Motoike

Capítulo I

Tabela 3. Descritores botânicos propostos para subdividir a espécie Acrocomia aculeta em três subespécies. Descritores botânico Estipe

Fruto

Principais regiões de ocorrência natural Nome popular Fonte: Sergio

Acrocomia aculeata ssp (apresenta mais espinho) Sclerocarpa Totai Intumescens Formato cilindro perfeito Formato cilindro Formato garrafa perfeito Apresenta cicatrizes das Apresenta cicatrizes Apresenta cicatrizes bainhas bastante das bainhas suaves das bainhas suaves ou pronunciadas com espinho ausentes Frutos grandes ≥ 40 a 51 g Frutos médios a Frutos médios a pequenos: peso médio pequenos: peso médio 13,8 g ≤ 33 g Apresenta polpa amarelada e Apresenta menos teor Apresenta menos teor com maior teor de óleo e de óleo e polpa de óleo e polpa maior percentual de polpa. amarelada, podendo amarelada, podendo ser doce (amilácea) ser doce (amilácea) Coloração amarronzada, Coloração verde Coloração verde-clara mesmo antes do intensa que só se torna que só se torna amadurecimento completo marrom no marrom no amadurecimento amadurecimento completo completo MG, MT, GO e MA SP, MS, MT e Nordeste Brasileiro Paraguai (Coquito)

Mucajá

Macaúba

Macaíba

Yoshimitsu Motoika

A palmeira Acrocomia totai se caracteriza palmeira de caule único de 4 a 15 m de altura (Figura 11). Apesar de se parecer com o jerivá (Syagrus romanzoffiana) seu caule tem várias cintas de espinhos pretos com 5 a 8,5 cm de comprimento. As folhas com 150 cm a 235 cm de comprimento têm folíolos ou pinas (como pena) em grupo de 2 ou 3. Toda superfície da folha é coberta de espinhos. As flores em número de 280 a 425 nascem em cachos entre as folhas.

Figura 11. Palmeiras da espécie Acrocomia totai frutos. Fotos: Berton, L.H.C. (2013); Sergio Yoshimitsu Motoike 23

Capítulo I

Por sua vez, a Acrocomia aculeata ou, a sinonímia mais comum, A. sclerocarpa, é uma palmeira com 10 a 15 metros de altura, mas há ocorrência de plantas com alturas superiores a 20 metros. O estipe é ereto, conservando por longos períodos os remanescentes da base das bainhas foliares, e variando de 20 a 30 centímetros de diâmetro (Figura 12). Uma de suas principais características são a presença de acúleos ao longo do estipe, folhas, folíolos e parte do cacho e inflorescência, podendo medir até 10 cm (MOTA et al., 2011).

Figura 12. Maciço de ocorrência da espécie Acrocomia aculeata (A. Sclerocarpa) no estado de Minas Gerais. Fotos: Sergio Yoshimitsu Motoike e Gabrielle de Faria

As folhas da macaúba são pinadas, cada uma é dotada de uma haste central com 3 a 5 metros de comprimento, aculeadas e com folíolos lanceolados, de coloração verde-escura. As folhas estão presentes, geralmente, em número de 20 e 30 por planta, distribuídas em diferentes planos, dando aspecto plumoso à copa. A bainha da folha possui acúleos finos, agudos, resistentes e de coloração escura. Muitas vezes a bainha fica aderida ao estipe por vários anos. O pecíolo da folha também possui acúleos (NUCCI, 2007). As folhas podem ser utilizadas como alimentação para animais, nos períodos de seca, além de fornecerem fibras têxteis para a confecção de redes, linhas de pesca, cordas, cestos, balaios e chapéus (LORENZI, 2006). Em parceria com a Embrapa Agroenergia, dois experimentos vêm sendo desenvolvidos nas Estações Experimentais da Embrapa Algodão de Barbalha, CE e da Embrapa Meio Norte de Parnaíba, PI para avaliar o comportamento da macaúba da espécie Acrocomia aculeata com vistas aos estudos de: distintas modalidades de plantio das mudas (convencional e em fileiras duplas); em sistemas de cultivo solteiro e consorciado com 24

Capítulo I

cultura alimentares nos quatro primeiros anos; cultivo em condições de sequeiro e de irrigação por gotejamento; cinco tratamentos de adubação e trabalho de melhoramento (adaptação de diferentes genótipo). O projeto tem por objetivo divulgar a nova espécie Acrocomia aculeatana na região Nordeste de ocorrência nativa de espécie Acrocomiaintumescens, devido seu elevador teor em óleo. Ou seja, será utilizado estrategicamente pelos técnicos como UTDs (Unidades de Teste e Demonstração), onde os produtores da região poderão receber informações diretamente do campo sobre os passos tecnológicos a serem seguidos na condução da cultura e, posteriormente, os mesmos aplicarão tais conhecimentos em seus lotes.

MORFOLOGIA

Raiz O gênero Acrocomia apresenta sistema radicular profundo e desenvolvido com raízes primárias grossas e numerosas, responsáveis pela fixação da palmeira ao solo, e raízes secundárias, de onde se originam as terciárias e quaternárias que são as mais importantes no processo de absorção de água e nutrientes (MIRISOLA FILHO, 2009; Figura 13).

Figura 13. Sistema radicular profundo da planta de macaúba. Foto: Karina Jácome de Carvalho

Capítulo I

Caule Palmeira robusta, com porte de 7 a 15 m de altura. O estipe ereto (caule), cilíndrico, elegante e esguio, varia de 30 a 40 cm diâmetro próximo da base, possui cor acinzentada, frequentemente intumescida na sua parte mediana. A região caulinar é revestida ou não por acúleos finos nas reminiscências das bainhas (Figura 14), esses são de coloração escura, pontiagudos, medindo de 0,5 até 10 cm de comprimento e flexíveis, cuja quantidade é variável (CETEC, 1983; HENDERSON et al., 1995).

Figura 14. Estipe da macaúba sem acúleos (A), com poucos acúleos (B) e coberto por bainhas com acúleos (C). Fotos: Crissia Fernanda Tapeti de Souza.

Admite-se empiricamente que os acúleos estão ausentes na região caulinar das plantas “velhas”, enquanto em plantas jovens os acúleos estão presentes. O caule é marcado em quase toda extensão por cicatrizes anelares distantes entre si de ±10 cm, as quais mantiveram conservadas pelas bases das bainhas ao longo do tempo.

Folha A macaubeira tem uma copa rala e aberta, com as folhas inferiores arqueadas ultrapassando, porém não ocultando as inflorescências. Essas folhas (Figura 15b) são verde-escura, com 3 a 5 m de comprimento, pinadas, aculeada e com folíolos lanceolados (Figura 15c). Cada planta apresenta de 20 a30 folhas, distribuídas em diferentes planos dando um aspecto plumoso à copa (Figura 15a). Em cada folha existem aproximadamente 130 folíolos de cada lado e acúleos na região central (NUCCI, 2007).

Capítulo I

Figura 10. Vista geral da copa da macaúba (A); folha da macaúba (B) e folha pinada com folíolos lanceolados (C). Fotos: Crissia Fernanda Tapeti de Souza

Entre as folhas destacam-se a espata (Figura 16) que protege a inflorescência. Seu comprimento pode chegar até 2 m. Ela é formada na parte superior do estipe, inicialmente aponta-se para cima, no decorrer de seu desenvolvimento se inclina para baixo. Possui característica coriácea, fusiforme e aculeada, assumindo uma forma de cartucho, com a ponta fina, quando fechado. No início de sua formação permanece fechado, apenas se abrindo para a exposição da inflorescência (NUCCI, 2007).

Figura 16. Inflorescência da macaúba protegida pela espata. Fotos: Luiz Henrique Chorfi Berton, Crissia Fernanda Tapeti de Souza e Stella Maris Nucci.

Inflorescência São palmeiras monóicas que embora auto compatíveis, realizam fecundação cruzada revelando sistema reprodutivo misto (SCARIOT et al., 1995; ABREU et al., 2012). Com relação a coloração, as inflorescências são amarelas e os cachos de frutos de tom marromamarelado. Segundo Lorenzi (2006) a inflorescência é em espádice, com 50 a 80 cm de 27

Capítulo I

comprimento, pendente, protegida por espata de acúleos castanhos. As flores de coloração amarelo-claro são unissexuais (Figura 17) e ambos os sexos aparecem numa mesma inflorescência.

Figura 17. Inflorescência da macaúba em formação (A; B) e detalhe de suas flores (C; D). Fotos: Crissia Fernanda Tapeti de Souza e DISCOVER LIFE, 2006).

As inflorescências são andróginas e protogínicas. As flores masculinas nascem no ápice da inflorescência, enquanto que as flores femininas se situam na base (NUCCI, 2007). Essa característica favorece a polinização cruzada, pois raramente as flores femininas e masculinas ficam simultaneamente receptivas na mesma planta (CONCEIÇÃO; MULLER, 2000). De acordo com Scariot et al. (1991), o número de flores masculinas é superior às femininas. Entretanto, todas as flores femininas são receptivas até 12 horas após a abertura da inflorescência. À medida que os frutos desenvolvem, ocorrem a senescência e a queda das flores masculinas ainda presentes no pedúnculo, conforme Figura 18.

Figura 18. Evolução dos estádios de desenvolvimento da floração até o fruto de macaúba dos 5 aos 150 dias após antese. Foto: Gabrielle de Faria 28

Capítulo I

A predominância de alogamia na macaúba também foi evidenciada por Nucci (2007). Entretanto, a espécie apresenta comportamento facultativo com relação ao sistema reprodutivo. Em populações muito fragmentadas ou isoladas, há maior taxa de endogamia, confirmando que a planta é monoica, autocompatível. Contudo, quando há populações próximas, prevalece a fecundação cruzada entre os indivíduos (CARGNIN et al., 2008). Quando a inflorescência atinge a maturação, a espata torna-se túrgida ficando perpendicular ao estipe (NUCCI, 2007; COSTA; MARCHI, 2009). Após a abertura das flores e fecundação, ocorre o desenvolvimento do fruto, sendo que este ciclo pode levar até a mais de um ano entre a fecundação e a dispersão do fruto (Figura 19). A emissão de espatas e floração concentrou-se no período chuvoso entre os meses de outubro e dezembro na região do Centro-Oeste. A formação de novos frutos se dá no período chuvoso (novembro e dezembro), e o desenvolvimento dos frutos até a fase de granado ocorre nas épocas de menor precipitação ao longo do ano. Tanto a floração, início da frutificação e dispersão dos frutos ocorrem entre os meses de outubro e fevereiro, período este com maior precipitação e aumento gradual da temperatura (BERTON, 2013).

Figura 19. Desenvolvimento reprodutivo de A. aculeata. (1) – Emissão da espata floral; (2) – abertura da espata floral; (3) – abertura das flores femininas; (4,5,6,7) flores masculinas abertas; (8,9,10,12) – desenvolvimento dos frutos; (11) – Detalhe das flores masculina e feminina. Fotos: Luiz Henrique Chorfi Berton (2013).

Capítulo I

Fruto Após a maturação completa da inflorescência, inicia a formação dos frutos, sendo estes esféricos ou ligeiramente achatados, em forma de drupa globosa com diâmetro variando de 2,5 a 5,0 cm, sendo dispostos em cachos (Figura 20). Segundo Pinto (1963) e Ciconini (2012), o fruto possui 35% de umidade, pesando 18 g quando seco e é composto de quatro partes distintas: 20% de casca externa (epicarpo), 40% de massa oleosa (mesocarpo), 33% casca lenhosa do endocarpo e 7% de amêndoa oleosa (Figura 21).

Figura 20. Diâmetro do fruto da macaúba entre 2,5 a 5,0 cm. Foto: Tarcísio Leão

Figura 21. Frutos inteiros de macaúba (A); Epicarpo (casca seca) (B); Mesocarpo (polpa seca e após despolpamento em despolpadeira mecânica) (C); Coquinho (Endocarpo + amêndoa) (D); Amêndoa (E) e Torta (coproduto da extração mecânica do óleo da polpa ) (F). Fonte: Ângela Alves Nunes (2013).

Capítulo I

O epicarpo (casca lisa) é fortemente aderido ao mesocarpo quando imaturo “verde” e rompe-se facilmente quando maduro. Sua coloração varia de cor verde-oliváceo, amarelo ou pardacento, duro, porém, quebradiço. O mesocarpo (ou polpa) é fibroso, mucilaginoso, de sabor adocicado e de aroma particular, rico em glicerídeos e mucilagem, de coloração amarelo ou esbranquiçado e comestível. O endocarpo é fortemente aderido à polpa, com parede de consistência rígida, com aproximadamente 3 mm de espessura duro de quebrar e de coloração negra (CICONINI, 2012). Devido a sua consistência dura, recebe o nome de coquilho. No interior do endocarpo encontra-se a amêndoa extremamente oleaginosa e comestível. Apesar de sua cor branca, a amêndoa é revestida de uma fina camada de tegumento ou membrana de cor preta.

Os frutos da macaúba possuem epicarpos (cascas) de cor verde, quando em seus estádios iniciais de desenvolvimento, passando a coloração verde-amarela, amarela ou castanha quando maduros. Essa variação de cor é dependente da região de ocorrência e da planta (PIMENTEL et al., 2011). A cor do epicarpo vem das xantofilas, porém, nos frutos, a xantofila aparece à medida que esses amadurecem, sobrepondo-se à clorofila (CETEC, 1983).

Polpa A polpa do fruto maduro de macaúba apresenta elevada umidade. Foram reportados valores no estado do Mato Grosso do Sul entre 49,06% na região de Campo Grande a 63,00% na região de Corumbá (INSTITUTO ADOLFO LUTZ, 1985). A disponibilidade de água e nutrientes favorece a perecibilidade do fruto, sobretudo da casca e polpa. Reações de deterioração da qualidade do óleo também podem ocorrer por processos endógenos. A polpa que recobre as sementes dos frutos é oleaginosa, farinácea e tem consistência pastosa, apresenta coloração variando do alaranjado ao esverdeado. Em geral, o fruto contém apenas um caroço desenvolvido, porém, ás vezes, pode conter até dois caroços, fornece óleo comestível, conferindo-lhes sabor especial. A polpa de macaúba, em base seca, representa entre 34,0% a 48,0% do fruto (CETEC, 1983), sendo rica em carboidratos e fibras, além de possuir grande potencial energético (Tabela 4).

Capítulo I

Tabela 4. Composição centesimal da polpa de macaúba (Acrocomia aculeata). Componentes Umidade Lipídeos (Base úmida) Resíduo mineral fixo Proteínas Glicose Sacarose Amido Fibra por diferença Valor calórico total (kcal/100 g) Fonte: Ramos et al. (2008)

Média± Desvio Padrão (g/100 g em base úmida) 52,99 ± 2,88 8,14 ± 1,45 1,51 ± 0,06 1,50 ± 0,04 9,47 ± 2,48 0,07 ± 0,17 12,56 ± 0,48 13,76 ± 4,07 167,67 ± 2,56

Dentre os minerais encontrados na polpa de macaúba, o potássio é o que se apresenta em maior quantidade, seguido pelo cálcio e fósforo (Tabela 5).

Tabela 5. Teores dos minerais presentes na polpa de macaúba (Acrocomia aculeata). Mineral (Macro) Potássio Cálcio Fósforo Microelementos minerais Sódio Ferro Manganês Zinco Cobre Fonte: Ramos et al. (2008)

mg/100 g 766,37 ± 2,30 61,96 ± 0,00 36,70 ± 18,36 μg/g 3,74 ± 0,25 7,81 ± 0,22 1,38 ± 0,00 6,02 ± 0,11 2,43 ± 0,00

Semente (amêndoa) A amêndoa por estar revestida pelo endocarpo coriáceo está mais protegida da rápida deterioração (HIANE, 1992). Essa amêndoa, altamente nutritiva, com elevado conteúdo em fibras, minerais, vitaminas e, principalmente, proteínas brutas, além de produzir óleo muito nobre, utilizado na indústria de cosméticos.

A semente apresenta formato piramidal quando encontrado uma única semente por fruto (Figura 22A), e formato elíptico quando apresenta duas ou mais sementes por fruto (Figura 22B). O pericarpo é seco e tenro, de aspecto áspero, de cor castanho-escuro e região da micrópila é de coloração castanho-claro (Figura 22C). A parte interna da semente é constituída pelo endosperma (Figura 23A) que é oleaginoso e comestível e pelo embrião que é aderido ao endosperma (Figura 23B) e possui forma de clave (MOURA et al, 2010). 32

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Figura 22. Aparência externa de sementes de macaúba: A: formato piramidal; B: formato elíptico; C: região da micrópila indicada por seta. Fotos: Gabrielle de Faria

Figura 23. Aparência interna da semente de macaúba: A: Endosperma; B: Eixo embrionário em forma de clave indicado pela seta. Fotos: Gabrielle de Faria

O valor industrial da amêndoa reside quase que exclusivamente na sua riqueza em óleo, confirmada por inúmeras análises, chegando a casos de apresentar teores que variam de 60 a 70%. O óleo, no mercado internacional, é conhecido por mocaya oil, mocya butter, macaja butter paraguay kernel oil (inglês); huile de macaja (francês); burro de macaya (italiano); macayaol (alemão), além de óleo de grugru, kaumakka, óleo de macaba e óleo de macassuba. Na Tabela 6, NOVAES (1952) apresenta a composição média da amêndoa do coco macaúba (%).

Capítulo I

Tabela 6 - Composição média da amêndoa do coco macaúba (%). Especificações

Amêndoa de coco fresco

ROCHA (1946)

Umidade

4,653

7,592

Matéria seca

95,348

92,408

Matéria graxa

55,741

49,992

Proteínas

13,141

11,144

Fibras

9,243

7,920

Matéria mineral

1,751

4,656

FENOLOGIA A frutificação da macaíba (Acrocromia intumescens) ocorre quando a planta atinge o seu estado de desenvolvimento produtivo entre 10 a 15 anos, enquanto os frutos amadurecem, principalmente, entre os meses de novembro a junho (SILVEIRA, 1954). Esta palmeira tem forte interação com a fauna silvestre, seus frutos integram a dieta de vários animais como aves, mamíferos e roedores, os quais auxiliam o processo de dispersão das sementes (POTT; POTT, 1994). Cada palmeira de macaíba possui de 4 a 5 cachos no máximo (Figura 24), pesando, cada um de 17 a 20 kg e produzindo ininterruptamente durante 5 a 7 meses cerca de 70 a 80 kg de frutos por ano.

Figura 24. Detalhe dos frutos de macaúba dispostos em cacho. Fotos: Gutemberg R. O.

No trabalho realizado por Rodrigues et al. (2008), estudando a fenologia reprodutiva e vegetativa da macaúba apresentou que o processo de formação e amadurecimento da referida espécie se estende por diversos meses sendo, portanto comum encontrar na mesma época de colheita frutos em diferentes estádios fenológicos. A Figura 25 tem-se a estrutura do fruto da macaúba. 34

Capítulo I

Figura 25. Fruto de macaúba com suas estruturas. Epicarpo, Mesocarpo, Endocarpo; Sementes. Foto: Gabrielle de Faria

A polinização ocorre principalmente por besouros e pela ação do vento. Os principais polinizadores são Andranthobius sp. (Curculionidae), Mystrops cf mexicana (Nitidulidae) e Cyclocephala forsteri (Scarabaeidae). As inflorescências da macaúba servem como sítios de alimentação, proteção, acasalamento e reprodução para essas espécies de coleópteros (SCARIOT et al.,1991; Figura 26)). A inflorescência também é visitada pelas abelhas, que coletam o pólen das flores masculinas e polinizam as flores femininas (SCARIOT et al., 1991; HENDERSON et al., 1995).

Figura 26. Insetos polinizadores das palmeiras de macaúba: Andranthobius sp., Mystrops sp. e Cyclocephala forsteri. Fotos: Sergio Yoshimitsu Motoike

Conforme Silva (1994), a macaúba tem possibilidade de se tornar a palmeira oleaginosa mais importante comercialmente no contexto brasileiro, pois seus frutos fornecem 20 a 30% de óleo, 5% de farinha comestível e 35% de tortas forrageiras. O óleo da amêndoa é de cor clara. O mais importante de seus glicerídeos é o ácido láurico (cerca de 45%), seguindo-se o oleico (16%) (PINTO, 1963). A polpa da macaúba em base úmida apresenta umidade em torno de 53%, lipídeos 8%; carboidratos 32% e proteínas 2% 35

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(RAMOS et al., 2008). Por outro lado, Manfio et al. (2011) estudando 145 subamostras de macaúbas coletadas nos estados de Mato Grosso do Sul, Minas Gerais, São Paulo, Pará, Maranhão e Pernambuco, obtiveram média na massa dos frutos de 32,12 g.

MELHORAMENTO Espécies nativas, como a macaúba, que possuem grande potencial de utilização, necessitam de um amplo estudo para o conhecimento de seus hábitos. O melhoramento genético é uma das alternativas para a domesticação dessas espécies a fim de possibilitar ganho no rendimento das plantas e conhecimento de sua ecologia e silvicultura (CARVALHO et al., 2011).

Os pesquisadores da Embrapa Agroenergia buscam em populações naturais de diferentes espécies de macaubeiras, genótipos produtivos e de alto rendimento em óleo. Segundo Lorenzi (2006) existem três espécies de macaúbas: Acrocomia aculeata, A. totai e A. intumescens. De acordo com Lorenzi (1996), A. aculeata encontra-se distribuída em campos abertos no Cerrado, A. totai ocorre no Pantanal e região enquanto A. intumescens ocorre nos estados da Paraíba, Rio Grande do Norte, Maranhão, Pernambuco, Ceará, Piauí, Sergipe, Bahia e Alagoas.

No processo de domesticação para viabilizar o uso dessa espécie como fontes de combustível renovável são necessários estudos para adequação de um sistema de cultivo capaz de explorar seu potencial de rendimento. Nesse sentido, ações de pesquisas têm sido realizadas visando contribuir para domesticação e utilização dessa espécie nativa como fonte alternativa de matéria-prima. Entre os estudos em andamento, estão pesquisas relacionadas com efeitos do uso de irrigação e adubação. A adubação é um aspecto importante entre os fatores que podem limitar a capacidade produtiva de uma cultura, além disso, há a necessidade de avaliar os efeitos da irrigação, prevendo a alternativa por cultivo de elevado nível tecnológico, assim como, verificar a viabilidade do uso de sistemas irrigados frente a possíveis respostas dessa espécie.

O processo de domesticação da macaúba será também altamente dependente do gerenciamento da variabilidade genética existente, evidenciando a necessidade da coleta, caracterização e conservação dos recursos genéticos em banco de germoplasma, visando 36

Capítulo I

ao melhoramento dessa espécie. Diversos estudos foram realizados com o intuito de caracterizar quanto a aspectos produtivos, morfológicos ou biométricos, fenológicos, reprodutivos e moleculares. Entretanto, até então, esses trabalhos foram realizados em populações naturais de diversas localidades de diferentes regiões do Brasil, ou com base em amostras (frutos ou DNA) retiradas dessas populações. Tais estudos foram importantes para atestar o potencial dessa espécie em relação a produtos e coprodutos em suas inúmeras finalidades (biodiesel, carvão, cosméticos, fitoterápico, alimentação humana, ração animal) e (ou) verificar a variabilidade existente, que servirão para nortear e (ou) justificar ações de pesquisas voltadas ao pré-melhoramento e melhoramento da macaúba.

Dentre as populações naturais avaliadas, a característica de tamanho da palmeira adulta de macaúba variou de 3 a 13 metros (Figura 27). Vianna (2011), estudando populações de macaúba na região de Corumbá, Mato Grosso do Sul, relatou plantas com estipe variando de 2 a 9 metros. Já Lorenzi et al. (2010) relataram que a espécie apresenta variação de 10 a 15 metros. Isso demonstra que a macaúba apresenta ampla variabilidade morfológica nas diferentes regiões de ocorrência. Tal característica é importante do ponto de vista agronômico, pois genótipos que apresentam porte baixo podem ser mais bem manejados, facilitando a coleta de frutos, observações do estado fitossanitário e demais tratos culturais da planta (BERTON, 2013). Na Figura 28, observa-se uma planta anã de macaúba carregada de frutos por cacho e com vários cachos por planta aos cinco anos de idade.

Capítulo I

Figura 27. Variabilidade do tamanho de plantas adultas de macaúba. Fotos: Luiz Henrique Chorfi Berton (2013).

Figura 28. Macaúba anã em produção (plantio) aos 5 anos de idade. Foto: Nilton Junqueira. Outra característica de ampla variabilidade biométrica é o tamanho dos frutos da macaúba (Figura 29). Sua altura variou de 18 a 54 mm, com largura média de 42 mm. As massas do fruto de alguns genótipos chegaram a quase 100 gramas. O epicarpo foi o componente com menor espessura, variando de 0.54 a 2.05 mm (BERTON, 2013).

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Figura 29. Variabilidade encontrada para o tamanho dos frutos de macaúba. Foto: Luiz Henrique Chorfi Berton (2013).

Atualmente, a Embrapa é responsável por um Banco Ativo de Germoplasma de macaúba estabelecido na área experimental da Unidade Ecorregional Embrapa Cerrados, em Planaltina, DF (Figura 30). Recentemente instalado, o Banco Ativo de Germoplasma de Macaúba da Embrapa Cerrados (BAGMC) conta com 100 acessos oriundos de diversas regiões do território brasileiro. Trabalhos de conservação, caracterização, avaliação e enriquecimento do BAGMC vêm sendo realizados. Dessa forma, será possível identificar quais acessos são promissores para uso no melhoramento, visando superar e contornar as limitações dessa espécie que possam interferir no sistema de cultivo, preenchendo lacunas e tornando-a viável para inserção no crescente mercado de biocombustíveis. Nesse contexto, essas ações de pesquisas, desde a avaliação de fatores do sistema de cultivo à caracterização e avaliação de acessos conservados em banco de germoplasma, poderão contribuir de forma efetiva para a diversificação das fontes de óleo vegetal e, consequentemente, para atingir as metas do PNPB (Programa Nacional de Produção e Uso de Biodiesel), inserindo uma espécie com elevada adaptação aos diferentes biomas brasileiros e com um elevado potencial de rendimento de óleo por área ocupada.

Figura 30. BAGMC da Embrapa Cerrados, Planaltina, DF em novembro de 2011.

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Segundo Mirisola Filho (2009) as plantas que serão escolhidas como matrizes devem ter as seguintes características: serem saudáveis, possuir boa forma, porte e sistema radicular bem desenvolvido; terem entrado em processo de produção mais precocemente; possuírem grande quantidade de cachos e estes com grande quantidade de frutos; terem frutos grandes e que produzam mais óleo e de melhor qualidade; serem vigorosas, não tendo sofrido ataques de pragas, doenças e deficiências nutricionais; e que emitem cachos com pedúnculos resistentes.

GERMINAÇÃO A propagação da macaúba pela forma sexuada é naturalmente muito difícil, pois a germinação é lenta e irregular (MEEROW, 1991), atingindo aproximadamente uma taxa de 3% (CICONINI, 2012). De acordo com Lorenzi (2006), em condições naturais, as sementes podem levar de um a dois anos para germinar. No entanto, quando submetidas à escarificação e acondicionadas a temperatura superior a 35ºC podem germinar entre quatro e seis meses.

Em geral, as palmeiras têm dificuldades de germinação devido às características morfológicas das sementes e por peculiaridades fisiológicas do processo germinativo. É comum não darem respostas favoráveis mesmo em condições adequadas de germinação, o que pode estar relacionado a obstáculos mecânicos, como espessura do endocarpo e presença de inibidores da germinação. Sendo este, o principal desestímulo dos viveiristas (TOMLINSON, 1990; LORENZI et al., 2004).

Além da variabilidade genética, outras variáveis afetam a germinação nessa família, dentre elas a temperatura, substrato e estádio de maturação. Em relação à temperatura e substrato, que geralmente são estudados em conjunto, os melhores resultados de germinação para diferentes espécies nessa família, são obtidos quando as sementes ou diásporos permanecem em substrato poroso, como areia ou vermiculita, sob temperatura constante de 25 a 30°C (PIVETTA et al., 2008).

De acordo com Bicalho et al. (2011), as sementes de macaúbas apresentam germinação do tipo remota, em que o eixo embrionário expande-se, ocorre a emissão de uma estrutura a partir do cotilédone, denominada pecíolo-cotiledonar, a partir da qual ocorrerá a emissão da raiz primária e parte aérea da plântula (Figura 31). O cotilédone permanece 40

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no interior da semente, funcionando como um órgão para absorção de nutrientes, denominado haustório, que transfere nutrientes do endosperma para a plântula em desenvolvimento. Em sementes de palmeiras com germinação remota, a raiz primária persiste por algum tempo e produz raízes laterais.

Figura 31. Tipo de germinação da Acrocomia aculeata: Germinação do tipo remota. Fontes: Charlo et al. (2006); Kobori (2006).

No experimento conduzido por Faria (2012) para caracterização da germinação da macaúba (Acrocomia aculeata), as 300 sementes que foram submetidas ao teste de germinação em substrato areia, apenas 5% germinaram após um período de 170 dias. Após 140 dias houve o início da germinação e o teste foi mantido por mais 30 dias para garantir a ocorrência de sementes em diferentes estádios de germinação. A caracterização da germinação foi feita em plântulas aleatórias que apresentavam indícios de germinação. O primeiro desenvolvimento visível da germinação das sementes de macaúba é o alongamento da região proximal do embrião contendo os meristemas apicais, caulinares e radiculares (MOURA et al, 2010), que por Bicalho et al. (2011) é denominado de pecíolo-cotiledonar por ser um processo germinativo do tipo remota das palmeiras (Figura 32A). Essa estrutura muitas vezes é confundida com a radícula por se encontrar no interior da semente, mas que na verdade se trata da expansão do eixo embrionário. O alongamento apresenta-se na região da micrópila da semente de macaúba, sendo tal estrutura denominada de opérculo (RIBEIRO et al., 2012b). Portanto, acredita-se que o mecanismo de exposição do pecíolo-cotiledonar é associado ao processo de liberação das sementes.

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Figura 32. Caracterização da plântula de macaúba: A: região proximal do embrião; B; botão germinativo (bg), com a emissão da radícula e pluma; C: plântula de macaúba: eófilo (eo), raiz primaria (rp), raízes seminais (rs). Fotos: Gabrielle de Faria

A partir do pecíolo-cotiledonar é formada uma estrutura mais volumosa, chamada de botão germinativo, de onde sai à raiz primária. Em seguida, a plúmula começa a crescer em direção a superfície (Figura 32B). As estruturas da parte área que saem do botão germinativo para a superfície, podem ser folhas primárias e brácteas, que possuem função de proteção, pois ainda se apresentam aclorofiladas. Ao atingir a superfície, antocianinas são formadas dando as folhas primárias uma coloração arroxeada, conferindo função de proteção.

Simultaneamente, uma estrutura de absorção se desenvolve dentro da semente para nutrir as estruturas emergentes. Essa estrutura é denominada haustório, e é responsável pela transferência de nutrientes do endosperma para a plântula em desenvolvimento, já que o cotilédone praticamente permanece todo dentro da semente. Segundo Bicalho et al. (2011) essa ligação com a semente de macaúba pode permanecer por longo período e ser superior a seis meses. Durante os primeiros três meses do desenvolvimento da planta é fundamental que a conexão da semente com a muda seja preservada para garantir o seu crescimento rápido. Nesse estádio também é possível identificar raízes seminais saindo da região do botão germinativo. Após o desenvolvimento do sistema radicular e das folhas primárias, os eófilos são liberados e já são clorofilados e fotossintéticos (Figura 32C).

A germinação da macaúba ocorre no terceiro dia com a protrusão do pecíolo cotiledonar (primeira estrutura que emerge da semente), que apresenta crescimento continuo até o décimo segundo dia. No décimo terceiro dia, é detectado o aparecimento da radícula, evidenciando também a presença da lígula (região que diferencia plúmula e radícula). No 42

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décimo oitavo dia, observa-se o intumescimento da lígula. Nesta fase, no interior da semente, o haustório constitui estrutura bem formada e desenvolvida, cuja função é a absorção e transformação das reservas do endosperma em amido temporário. No vigésimo quinto dia, há o rompimento da região oposta à radícula, expondo o primórdio plumular, que cresce até o trigésimo dia (CARVALHO et al, 2011).

QUEBRA DE DORMÊNCIA A dormência é um fenômeno em que as sementes não germinam mesmo quando expostas a condições ambientais favoráveis, devido à ação de fatores internos ou causas determinadas pela própria semente (MARCOS FILHO, 2005). É um mecanismo que distribui a germinação no tempo e no espaço para favorecer e garantir a sobrevivência das espécies. No entanto, é um mecanismo desvantajoso, do ponto de vista da implantação de cultivos comerciais, porque induz grande desuniformidade entre as plântulas e, por conseguinte, também nas mudas propagadas por via sexual (MALAVASI, 1988).

A dormência em sementes pode ser classificada em dois grupos: endógena e exógena. A dormência endógena ou embrionária é causada por algum bloqueio à germinação relacionado ao próprio embrião, que, eventualmente, pode envolver tecidos extraembrionários, e pode ser dividida em: fisiológica, morfológica e morfofisiológica. A dormência exógena ou extraembrionária é causada pelo tegumento, pelo endocarpo, pelo pericarpo e/ou órgãos extraflorais, em geral com pouca ou nenhuma participação direta do embrião em sua superação. Os mecanismos associados a essa modalidade de dormência, comumente, estão relacionados à impermeabilidade, ao efeito mecânico e/ou à presença de substâncias inibidoras dos tecidos, podendo ser dividida em física, química ou mecânica (CARDOSO, 2004).

No caso de sementes de macaúba, a escassez de informações é ainda maior, o que faz com que a produção de mudas da espécie seja um grande desafio. A dormência é a principal causa da baixa germinabilidade, principalmente relacionada à impermeabilidade à penetração de água para o embrião e endosperma, mesmo havendo fatores ambientais favoráveis à germinação, esta não ocorre (BASKIN; BASKIN, 2004). Segundo Ribeiro et al. (2011a), as sementes de macaúba apresentam dormência fisiológica não profunda que pode ser causada por um desequilíbrio hormonal ou pode estar relacionada à restrição

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mecânica imposta pelos tecidos que circundam o embrião, o qual não dispõe de força potencial capaz de romper estes tecidos (BASKIN; BASKIN, 1998).

Vários tratamentos têm sido empregados para promover a germinação de sementes de palmeiras, como remoção dos tecidos do fruto que envolvem a semente (RAUCH, 1994; EHARA et al., 2001), imersão das sementes em água, escarificação das sementes, utilização de reguladores de crescimento, exposição das sementes à luz ou à radiação, estratificação fria ou quente ou, simplesmente, lavagem das sementes em água. Loomis (1958) relatou que a imersão de sementes da espécie Acrocomia em banho-maria (65ºC a 71ºC), por duas a três semanas, foi benéfica à germinação. Entretanto, a imersão de sementes de macaúba em água, por sete dias, seguida da estratificação quente, a 39ºC, por 80 dias, não foi um método eficiente para superação da dormência (REES, 1963). Por outro lado, Gray (2005) verificou que as sementes submetidas à escarificação (Figura 33) e acondicionadas em temperatura superior a 35ºC podem germinar entre quatro e seis meses.

Figura 33. Fruto despolpado (pirênio) de macaúba submetido à escarificação mecânica com lixa para madeira, com auxílio de uma lixadeira elétrica. Foto: Nislene Pires dos Santos e Glaucia Almeida de Morais.

No entanto, métodos de pré-germinação foram desenvolvidos e estão sendo utilizados para minimizar os efeitos da dormência dessas sementes (Figura 34). Motoike et al (2007) desenvolveram uma técnica de germinação e produção de sementes pré-germinadas de macaúba. Nesta técnica, de aplicação combinada e sequencial, ocorre a “eliminação do endocarpo, primeira desinfestação, seguida do tratamento de embebição em peróxido de hidrogênio (H2O2) por um período de seis a sete dias. Após esta etapa, é realizada uma escarificação mecânica próxima ao embrião, sem danificá-lo. As sementes são, então, tratadas com regulador de crescimento (ácido giberélico) e, em seguida, semeadas em 44

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substrato de germinação em ambiente semi-asséptico (laboratório), o qual deve ser aplicado na sequência definida”. Por meio dessa técnica, patenteada em 2007 (registro de patente número PI0703180-7), a porcentagem de germinação após a realização deste processo está entre 60% e 80% e as sementes pré-geminadas são obtidas em um período de 28 dias (MANFIO, 2010; Figura 35).

Figura 34. Método de pré-germinação para quebra de dormência em sementes de macaúba. Foto: Carvalho et al (2011).

Figura 35. Técnica de aceleração da germinação de sementes de macaúba desenvolvida e patenteada pela UF de Viçosa, MG. Fotos: Arquivo da Embrapa Cerrados.

A demora em obter a primeira colheita sempre foi um dos gargalos na cultura da macaúba, uma das mais promissoras fontes de matéria-prima para a produção de biocombustíveis, dentre outros itens. Essa limitação acaba de ser superada por pesquisadores da 45

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Universidade Federal de Viçosa, que desenvolveram técnicas para o manejo racional da lavoura, aumentando a precocidade das plantas. Em experimentos conduzidos pela equipe da UFV, as primeiras mudas obtidas a partir de sementes pré-germinadas completam três anos em outubro próximo. As plantas já atingiram a maturidade sexual, emitindo as primeiras espatas, que dão origem aos cachos. Na natureza, uma planta de macaúba pode levar mais de uma década para iniciar sua produção. Segundo observações feitas pela Epamig, nos anos 80 do século passado, a expectativa para o início da produção de cocos em cultivos racionais era de seis anos após o plantio das mudas no campo.

CULTURA DE TECIDO Vários estudos têm mostrado diferentes métodos que podem ser utilizados para superar a dormência em sementes de palmeiras, entre eles, o cultivo in vitro de embriões isolados que se destaca como uma alternativa para diminuir o tempo de germinação (RIBEIRO et al.,2012). Esta técnica consiste no isolamento e cultivo de embriões sob condições assépticas em meio de cultura capaz de manter o crescimento e desenvolvimento destes (BHOJWANI; RAZDAN, 1996). Estudos relacionados ao melhoramento e otimização do processo de cultivo in vitro de embriões isolados poderão contribuir para o desenvolvimento de tecnologias para a propagação de espécies que apresentam dificuldade germinativa em condições naturais.

Para acelerar o processo de extração de sementes e garantir a sua qualidade física, é necessário diminuir o seu teor de água, para que estas se desprendam do endocarpo, evitando quebra durante a sua remoção. De acordo com Rubio Neto et al. (2012), a secagem em estufa dos frutos a 37°C por até 8 dias, facilita a extração das sementes íntegras sem que haja perda de vigor e viabilidade dos embriões. Enquanto a germinação do embrião

manteve-se estável, atingindo média geral de 85,8%. De acordo com a metodologia utilizada por Rubio Neto et al. (2012), um lote de frutos foi retirado das estufas e quebrado com auxílio de marreta de 1,5 kg e uma placa de concreto, para avaliar a qualidade fisiológica do embrião. Para isso, utilizou-se a metodologia proposta por Rubio Neto et al. (2012). Após a inoculação em meio MS (MURASHIGE; SKOOG, 1962) com 50% de concentração dos sais, os embriões foram mantidos em sala de crescimento com temperatura de 25±3°C, em ausência de luz por 15 dias. Após esse período, os embriões foram mantidos em fotoperíodo de 16 horas a 25±3°C com radiação fotossintética ativa de 40-60 μmol.m-2.s-1 fornecidos por 46

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lâmpadas fluorescentes. Além do teste de germinação, avaliou-se também o teste de viabilidade do embrião (tetrazólio; Figura 36).

Figura 36. Embriões zigóticos de macaúba (Acrocomia aculeata) submetidos ao teste de tetrazólio. No embrião destacam-se as regiões do haustório (ha), mediana (pm) e proximal do pecíolo (pp). A) a) embriões obtidos de frutos sem secagem; B) b-e) embriões obtidos de frutos desidratados a 37±2°C, por 2, 4, 6 e 8 dias, respectivamente.

A cultura de embriões zigóticos, técnica da cultura de tecidos, tem favorecido a produção de mudas de palmeiras, principalmente em espécies com problemas de dormência, como é o caso da macaúba, pois acelera o processo germinativo e fornece plantas uniformes (MELO et al., 2001; SPERA et al., 2001; DEWIR et al., 2011; RIBEIRO et al., 2011a; RIBEIRO et al., 2011b).

De acordo com a metodologia recomendada para macaúba, as sementes são desinfestadas em hipoclorito de sódio 6% por 15 minutos e depois lavadas três vezes com água potável. Sob condições assépticas, em câmara de fluxo laminar, os embriões são excisados das sementes utilizando estiletes, colocados em solução de 100 mg L-1 de ácido ascórbico e em seguida desinfestados em hipoclorito de sódio 0,5% por 10 minutos, seguido por tríplice lavagem com água destilada e autoclavada. Os embriões são inoculados em tubos de ensaio com dimensões de 12 cm x 1 cm, contendo 2 ml do meio básico de sais MS (MURASHIGE; SKOOG, 1962) em 75% da concentração original; 0,5 mg L-1 de tiamina; 1 mg L-1 de piridoxina; 0,5 mg L-1 de ácido nicotínico; 100 mg L-1 de mio-inositol; 0,5 g L-1 de caseína hidrolisada; 30 g L-1 de sacarose; 3 g L-1 de carvão ativado; 6 g L-1 de ágar; com pH ajustado para 5,7. Em seguida, os tubos de ensaio contendo os embriões são colocados em germinadores sob temperaturas constantes de 30° C, na ausência de luz. (RIBEIRO et al., 2011). Tais experimentos são conduzidos em Laboratório de

Micropropagação (Figura 37).

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Figura 37. Propagação in vitro de embrião zigoto de macaúba com pluma, raiz e folha desenvolvidas em meio de cultivo MS (A) e plântula desenvolvida aos 70 dias (B). Fotos: Fogaça et al. (2008)

Na cultura de embriões, os trabalhos têm sido direcionados para a composição do meio de cultivo, pelo fato de haver grande diferença entre as espécies durante o estabelecimento e cultivo in vitro. Para a macaúba, verificou-se que após a fase de germinação, as plântulas requerem menores quantidades de nutrientes; portanto, para essa espécie, recomenda-se a utilização do meio MS - 50% (MURASHIGE; SKOOG, 1962) com 50% da concentração dos sais. Os estudos in vitro nessa família têm sido realizados principalmente com as espécies de impacto em mercados mundiais, em especial coco da bahia (Cocos nucifera L.), tamareira (Phoenix dactilyfera L.) e dendê (Elaeis guineenses Jacq.), por serem de grande importância comercial (ANGELO et al., 2009; SOARES et al., 2011).

Um dos principais problemas que ocorrem na cultura de embriões é a alta taxa de oxidação, que pode ser controlada adicionando carvão ativado no meio de cultivo. Por outro lado, alguns autores relatam que, além de adsorver substâncias tóxicas, o carvão ativado também adsorve constituintes do meio de cultivo, principalmente reguladores de crescimento (PAN; VAN STADEN, 1998; MELO et al., 2001; RIBEIRO et al., 2010; MAGALHÃES et al., 2013).

Recentemente, foi verificado que o babaçu (Orbigyna phalerata Mart.) não é favorecido com a adição de carvão ativado, enquanto que o butiá (Butia capitataBecc.) e macaúba (Acrocomia aculeata (Jacq.) Loddiges ex Mart.) necessitam de 3g L-1 e 2g L-1, 48

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respectivamente, evidenciando que esses estudos devem ser realizados para cada espécie em particular. Outras medidas frequentemente adotadas, como limpeza do material em água corrente e incubação dos explantes em ambiente sem luz, fornecem ótimos resultados, visto que as principais enzimas relacionadas à oxidação, têm sua atividade e síntese aumentadas pela luz (MELO et al., 2001; LEITE, 2012). O sucesso da produção de mudas utilizando a cultura de embriões depende do estádio de maturação do embrião e composição do meio de cultivo, sendo imprescindíveis para o alongamento e crescimento da parte aérea e sistema radicular. A adição de carboidratos é determinante no crescimento in vitro, pelo fato de promover regulação osmótica do meio. A quantidade de carboidrato utilizada no meio de cultivo para o estabelecimento varia entre as espécies, sendo que, algumas espécies possuem germinação aumentada quando os embriões são cultivados em meio com 30% de sacarose, como é o caso da macaúba, sendo recomendado apenas 15 g L-1 (PEREIRA et al., 2006; RIBEIRO et al., 2011b). Apesar de ter sido usado com bastante êxito para diminuir o tempo de produção de mudas de palmeiras, a cultura de embriões é um grande gargalo. A germinação dos embriões zigóticos de uma planta não cespitosa (sem ramificações), possui taxa de multiplicação muito baixa, pois só será produzida uma única plântula, a partir de um embrião, o que deverá ser avaliado para as espécies, visando a multiplicação em maior escala. Por isso, a técnica da embriogênese somática possui vantagens sobre a cultura de tecidos tradicionais.

O embrião da macaúba tem forma de clava, com duas regiões distintas: a proximal, localizada perifericamente em relação à semente (Figura 38A), que corresponde ao pecíolo cotiledonar; e a distal, em forma de bojo, que é o limbo cotiledonar ou haustório (Figura 38A, B e C).

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Figura 38. (A) Secção transversal do fruto da macaúba. (B) Secção transversal da semente. (C) Detalhe do embrião e localização das estruturas adjacentes. (EC) Epicarpo. (MS) Mesocarpo. (EN) Endocarpo. (EP) Endosperma. (EM) Embrião. (TO) Tegumento opercular. (EMI) Epicarpo micropilar. (PC) Pecíolo cotiledonar. (HA) Haustório. Fotos: Luiz Henrique Chorfi Berton (2013).

PRODUÇÃO DE MUDAS A obtenção de sementes de macaúba se dá pela colheita dos frutos diretamente na natureza. Desses frutos, colhidos de plantas matrizes, são extraídas as sementes. Segundo Mirisola Filho (2009) as plantas que serão escolhidas como matrizes devem ter as seguintes características: serem saudáveis, possuírem boa forma, porte e sistema radicular bem desenvolvido; terem entrado em processo de produção mais precocemente; possuírem grande quantidade de cachos e estes com grande quantidade de frutos; terem frutos grandes e que produzam mais óleo e de melhor qualidade; serem vigorosas, não tendo sofrido ataques de pragas, doenças e deficiências nutricionais; e que emitem cachos com pedúnculos resistentes.

A plântula da espécie Acrocomia aculeata apresenta as seguintes características nas primeiras 8 semanas após germinada: -Observa-se que a germinação da macaúba é hipógea de tipo remota; -O primórdio caulinar mede de 1,65 cm a 12,5 cm; -A presença da primeira folha em forma de vagem, lâmina inteira, simples e lanceolada; -A coloração do pecíolo do cotilédone haustório é verde claro. Seu comprimento é de 0,5-2,55 cm; -As raízes em número de 1 a 4, com 0,15 a 13,55 cm de comprimento, -Algumas plântulas chegam a apresentar apenas raiz, sem desenvolvimento da parte aérea. A porcentagem de 50

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sobrevivência tem sido de 61% (INÉS et al., 2011; Figura 39). O longo período demandado para germinação é um dos principais desestímulos dos viveiristas, pois esse tempo torna o processo de produção de mudas mais caro e inviável.

Figura 39. Plântula de Acrocomia aculeata com 8 semanas de sobrevivência, após sua germinação. Fontes: Inés et al (2011).

Devido à baixa germinação natural da espécie, a produção comercial de mudas é realizada por meio de plantios de sementes pré-germinadas em laboratório. Em seguida, são comercializadas para o plantio em embalagens nos viveiros, porque é a forma mais viável economicamente para produzir maior quantidade de mudas de qualidade num menor espaço de tempo. Essas sementes pré-germinadas de macaúba já apresentam os rudimentos básicos de uma plântula: radícula e o caulículo (Figura 40), que são estruturas precursoras das raízes e do caule da futura planta.

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Figura 40. Semente pré-germinada de macaúba apresenta a radícula (precursora da raiz) e o caulículo (precursora do caule).

Uma vez adquiridas pelo produtor, as sementes pré-germinadas são levadas para uma primeira etapa de estabelecimento das mudas na embalagem, cujo processo se denomina de pré-viveiro, em razão de não ocorrer a pleno sol (sob sombrite). Depois que as mudas começam seu desenvolvimento, as mesmas passam a ser manejadas num viveiro normal, a céu aberto. Ou seja, a produção das mudas é feita em duas etapas: pré-viveiro e viveiro.

Pré-viveiro Essa etapa consiste na fase preparatória em que as mudas são climatizadas para resistir às condições ambientais do viveiro, uma vez que as sementes pré-germinadas são estruturas muito sensíveis. Neste ambiente, de condições controladas, as mudas são plantadas em tubetes e ganham vigor para que, então, sejam levadas ao viveiro propriamente dito (Figura 41). Portanto, recomenda-se que o pré-viveiro deve estar localizado em terreno plano, bem drenado e de fácil acesso para água de irrigação (MOTOIKE et al, 2010).

Figura 41. Mudas de macaúbas em tubetes em pré-viveiro suspenso do solo. Fotos: Osvaldo Esterquile Júnior e Arquivo da Empresa Acrotech. 52

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Existem dois tipos de pré-viveiro quanto a sua infraestrutura: o de uso contínuo e do de uso temporário. O primeiro é composto de cobertura de sombrite 50% e filme plástico, e as bancadas para acomodação das bandejas com tubetes devem ser suspensas na altura ideal para o manejo. Já o segundo é composto de cobertura de sombrite 50% e bandejas com suporte (MOTOIKE et al, 2010; Figura 42). Recomenda-se utilizar viveiros suspensos nesta fase, por causa dos roedores que são atraídos pela alta palatabilidade do endosperma.

Figura 42. Fase de pré-viveiro de mudas de macaúba: cobertura de sombrite 50% e bandejas com suporte. Fotos: Karina Jácome de Carvalho e Arquivo da empresa Entaban

Vale destacar que as sementes pré-germinadas são plantadas em tubetes com a capacidade de substrato de 180 cm³ (deve possuir 63 mm de diâmetro, 130 mm de comprimento e oito estrias). O ideal seria utilizar o substrato comercial indicado para mudas (ex.: Plantmax, Bioplanta, etc) por ser um material inerte, com boa textura e uma capacidade adequada de retenção e, ou drenagem da água de irrigação, acrescido de 3 kg de superfosfato simples por m³ de substrato (MIRISOLA FILHO, 2009; MOTOIKE et al, 2010).

Ao recebê-las de um laboratório idôneo, as sementes pré-germinadas devem ser acomodadas em local fresco e em ambiente protegido, mas o seu plantio deve ser realizado o mais rapidamente possível. Com a abertura de um orifício de aproximadamente 4 cm no substrato, o qual deve estar levemente úmido, é introduzido a semente pré-germinada. Por se tratar de um material com estrutura tenra, no momento de tal procedimento, deve-se tomar cuidado para não danificar a radícula ou destacar a plântula da semente. Em seguida, acrescenta-se aproximadamente 2 cm de substrato sobre as sementes.

Os pré-viveiros devem ser equipados com sistema de irrigação por microaspersão, sendo a operação de irrigação realizada diariamente, usando uma lâmina d’água de 7 mm/dia, 53

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divide-se a irrigação em duas aplicações diárias, a primeira pela manhã e a segunda à tarde. Além disso, devem-se retirar as plantas invasoras que eventualmente surgirem sobre o substrato. Outro aspecto que deve ser observado são os sinais de anormalidades que podem surgir durante o desenvolvimento da plântula (MIRISOLA FILHO, 2009; MOTOIKE et al., 2013).

A formação da muda ocorre aos 60 dias após o plantio da semente pré-germinada, quando a muda apresenta o primeiro par de folhas lanceoladas (folha bipartidas) e possui de 10 a 15 cm de altura (Figura 43). Nessas condições, ela estará apta a ser transplantada para o saco plástico (Figura 44) para serem transferidas para o viveiro a céu aberto. No mês que antecede o transplantio das mudas para o viveiro é necessário aclimatá-las, com redução gradativa do sombreamento. Nos períodos de menor intensidade luminosa, o sombrite do pré-viveiro deve ser retirado pela manhã até às 10 horas e, no final da tarde, após as 16 horas (MIRISOLA FILHO, 2009; MOTOIKE et al., 2013).

Figura 43 . Muda de macaúba pronto para o transplantio em viveiro. Foto: Gustavo Henrique Wanderley.

Figura 44. Transplantio de mudas do pré-viveiro para o viveiro (B), destacado a muda produzida em tubete. Fotos: Arquivo da Empresa Entaban (A) e Karina Jácome de Carvalho (B). 54

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No processo de transplantio da muda formada em tubete, deve-se tomar o cuidado de não desmanchar o torrão que abriga o sistema radicular das plântulas (Figura 45). Essa operação de soltura total do substrato é realizada com eficiência mediante uma simples batida na parte superior do tubete com um bastão de madeira.

Figura 45. Muda de macaúba retirada do tubete. Foto: Gustavo Henrique Wanderley.

Viveiro Já o viveiro tem como objetivo oferecer condições para que as mudas possam atingir tamanho ideal para o plantio. Nesse local, as plantas ficarão por mais tempo, podendo variar de 5 a 12 meses de idade, de acordo com as seguintes condições ambientais:

a) Idade inferior a 6 meses. Instalar um campo de macaúba a partir de mudas com idade inferior a 6 meses pode ser efetivado sem problema, desde que haja um manejo mais rigoroso com relação ao combate a pragas, (formigas e roedores), doenças e plantas invasoras, além da manutenção eficiente da umidade do solo. b) Idade entre 6 a 10 meses. Decorrido este tempo, as mudas apresentando folhas definitivas e expandidas (a primeira folha definitiva ocorre a partir do sexto mês) estão aptas para o plantio no campo; c) Idade acima de 12 meses. Quando se trata de situações adversas (áreas degradadas ou solos arenosos ou plantio tardio), recomenda-se a utilização de mudas com no mínimo um ano de idade.

Capítulo I

As mudas de macaúba no viveiro são colocadas em saco de polietileno perfurado (Figura 46), não reciclado de dimensões 35,0 cm x 17,0 cm e volume aproximado de 8 litros (1 metro cúbico de substrato tem capacidade de encher aproximadamente 125 sacos).

Figura 46. Saco de polietileno com orificio no substrato para receber a muda de préviveiro. Fotos: Gustavo Henrique Wanderley.

O viveiro deve ser instalado em terreno nivelado, bem drenado, com insolação uniforme e de fácil acesso à água para irrigação. O substrato utilizado em cada saco é constituído de areia, subsolo e esterco de curral curtido ou outra fonte de matéria orgânica disponível, na proporção de 2:1:1 (subsolo argiloso) ou 1:1:1 (subsolo de textura média), enriquecido com 1 kg/m3 de cálcário dolomitico, 6 kg/m3 de superfosfato simples, 1 kg/m3 de sulfato de amônia e 0,30 kg/m3 de cloreto de potássio. Recomenda-se organizar os sacos de mudas em fileiras, sendo de duas ou quatro ou seis por fileiras, deixando-se um corredor de trânsito de 60,0 cm entre ruas (Figura 47 ). No primeiro mês após o transplantio das mudas, aplica-se diariamente a lâmina d´água de irrigação de 7 mm para manter a umidade do substrato, e, a partir do segundo mês, o turno de rega ou frequência de irrigação seria a cada dois dias. Nos dois meses que antecedem o plantio das mudas no campo, o turno de rega mudaria de 3 a 4 dias (MOTOIKE et al, 2013).

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Figura 47. Viveiro de mudas de macaúba com seis sacos de mudas por fileira e 0,60 cm de ruas. Foto: Karina Jácome de Carvalho.

Recomenda-se o controle químico no aparecimento de pragas e doenças ou manual das ervas daninhas noviveiro e manual dentro dos sacos de muda. Devem ser realizadas adubações de cobertura, preferencialmente por fertirrigações, em intervalos bimestrais. As doses recomendadas dos adubos comerciais (misturas de 0,50 gramas/muda de ureia; 0,5 gramas/mudas de cloreto de potássio; e 0,25 gramas/muda de sulfato de magnésio) devem ser diluídas de forma a não causar danos as folhas, quando aplicadas via fertirrigação (MOTOIKE et al, 2013).

O plantio definitivo poderá ser realizado quando a muda atingir de entre 50 e 60 cm de altura e cinco a seis folhas abertas (Figura 48).

Figura 48. Mudas de macaúba com folhas definitivas e expandidas prontas para o plantio. Foto: Vicente de Paula Queiroga

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CLIMA E SOLO A macaubeira vegeta bem em regiões de altitude entre 500 m a 1.000 m, com índices pluviométricos inferiores a 1.500 mm e temperatura na faixa de 15°C a 35°C. Entretanto, pode ser encontrada em altitudes de até 1.600 m (COSTA; MARCHI, 2008). Em plantios comerciais de macaúba, os técnicos consideram aceitável que o cultivo seja realizado desde o nível do mar até 1.200 m.

A palmeira não ocorre em regiões de geadas, áreas permanentemente alagadiças, áreas litorâneas, áreas montanhosas, clima excessivamente árido e precipitação inferior a 1000 mm e à medida que os palmares se afastam das imediações dos rios e córregos e que outras condições ideais sejam limitadas, observa-se um decréscimo do número de indivíduos por área, bem como de cachos e frutos, além do tamanho e peso individuais dos frutos (SILVA, 2007).

Segundo Mota et al. (2002), a ocorrência natural da macaúba está associada a solos eutróficos, de textura média a argilosa, concentrando-se preferencialmente nas áreas de baixadas e meia-encosta, evitando extremos de déficit hídrico e de fertilidade. Mesmo em solos de menor fertilidade, é possível se obter alta produtividade do cultivo, desde que seja feita a correção de acidez, se necessário, a aplicação de fertilizantes, e o uso de irrigação, dependendo da região em que se encontra (MIRISOLA FILHO, 2009).

Silva (1994) relata ainda que a palmeira de macaúba é bastante resistente às secas, queimadas, pragas e doenças. Lorenzi (2006) cita como espécie pioneira, que habita áreas abertas e com alta incidência solar, adaptando-se a solos arenosos e com baixo índice hídrico, porém desenvolve-se melhor em locais onde há solos férteis. De acordo com informações coletadas em comunidades da região da Chapada do Araripe, no Ceará, a safra ocorre nos meses entre novembro a fevereiro e o saber popular relata que quanto mais seco (pouca chuva no ano) a produção de frutos aumenta. Logo, nessas condições, é possível que ocorra absorção d’água do lençol freático pelas raízes da planta.

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IMPLANTAÇÃO DA CULTURA A implantação de uma cultura perene envolve várias etapas que devem ser seguidas para garantir o seu sucesso. No planejamento do plantio devem-se considerar a escolha da época de plantio, sistema de produção, densidade de plantio, as operações de plantio e os tratos culturais (MOTOIKE et al., 2013).

ÉPOCA DE PLANTIO A melhor época para o plantio da macaúba é no início da estação chuvosa. Caso haja possibilidade de irrigação, pode ser realizado em qualquer época do ano (MOTOIKE et al., 2013).

SISTEMA DE PRODUÇÃO A macaúba é uma espécie que pode ser inserida em variados sistemas de produção. Para tanto, estão sendo feitas pesquisas com melhoramento genético, plantio, adubação, espaçamento entre plantas e obtidas as informações necessárias para o estabelecimento de sistemas de produção sustentáveis. Ela pode ser plantada em associação com outras espécies florestais e\ou agrícolas, em consórcio com pastagens e também em cultivo solteiro (Figura 5). Essas variações são possíveis pelo fato da espécie possuir copa rala e permitir a passagem dos raios solares no dossel (ENTABAN, 2009), podendo ser consorciada desde a implantação da cultura até os quatro anos de idade das palmeiras.

ESCOLHA DO TERRENO Para que a planta atinja seu potencial produtivo, na escolha da área para plantio, deve-se dar preferência a solos de textura média a argilosa. Evitar solos pedregosos, com impedimentos físicos e sujeitos a encharcamento. Uma vez que essa palmeira possui um sistema radicular profundo, devem-se evitar solos rasos, sendo necessária profundidade mínima de um metro. Enquanto o plantio da macaúba em solos arenosos requer cuidados quanto à manutenção da umidade do solo durante os meses de estiagem, principalmente na fase de formação do plantio (MOTOIKE et al, 2013). No caso do terreno pobre em nutrientes, antes da gradagem é conveniente semear uma leguminosa para adubação verde, seja a mucuna preta ou cinza, feijão guandu, feijão de porco ou semelhante. No início da floração é ceifado e gradeado, sendo incorporado ao solo e procede-se a nova semeadura das mudas em covas. Também essa palhada pode permanecer como cobertura morta do solo para preservá-lo do excesso de aquecimento 59

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pelo sol, reduzir a evaporação com maior retenção da umidade e abafar em parte as plantas daninhas (PEIXOTO, 1973). Além disso, é comum encontrar em abundância a palhada triturada da carnaúba, denominada de bagana, nos estados do Piauí, Ceará, Rio Grande do Norte e Paraíba, a qual poderá ser utilizada como cobertura morta entre as fileiras das plantas de macaúba na fase de implantação do campo, evitando assim a incidência de ervas daninhas e a erosão do solo (QUEIROGA et al, 2013).

PREPARO DO SOLO E SISTEMA DE PLANTIO O preparo do solo, para o cultivo da macaúba, realizado de forma correta desempenha um importante papel para o plantio de mudas, e no posterior crescimento e desenvolvimento lento das plantas resultantes (cinco anos), principalmente por se trata de uma espécie perene. Por este motivo, é necessário avaliar sua viabilidade econômica em função de três tipos de situações: sem preparo, preparo mínimo e preparo total do campo.

Plantio Direto O não preparo do solo com implementos agrícolas é considerada uma prática sustentável por conservar o meio ambiente e possibilitar o crescimento econômico da cultura. O plantio direto tem como princípio promover a cobertura do solo durante todo ano com plantas em desenvolvimento e com raízes vivas, responsáveis pelos efeitos benéficos e manutenção da qualidade física, química e biológica do solo, inclusive reduz a necessidade de mecanização e favorece a redução de custos de produção.

Após as primeiras chuvas de inverno, com o solo ainda úmido, é possível efetuar a abertura das covas com o moto-cova usado para perfurações de solo (Figura 49). Em seguida, as mudas provenientes do viveiro são plantadas nas covas, mas para garantir sua sobrevivência às condições adversas da região Nordeste do Brasil, recomenda-se levá-las ao campo com mais de 12 meses de idade.

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Figura 49. Moto-cova a gasolina para abertura de covas. Fotos: Arquivo da Alibaba.

Preparo Mínimo O plantio da macaúba com técnicas de cultivo mínimo pode manter e até mesmo melhorar a sustentabilidade da atividade, pela menor interferência na estrutura do solo e manutenção de restos culturais como cobertura morta. Esse preparo mínimo do solo para o plantio de mudas de macaúba pode ser realizado passando na linha de plantio um subsolador florestal (Figura 50). A subsolagem é indicada por favorecer o crescimento radicular das plantas em profundidade, devido tal equipamento quebrar a camada de compactação na linha de plantio.

Figura 50. Subsolador sulcador florestal com grade recomendado no preparo mínimo da área de macaúba. Fotos: Arquivo do fabricante DMB e Sergio Motoike.

Em áreas inclinadas (ou de encostas), é necessária a utilização de técnicas de conservação de solo e água para evitar a erosão, sendo as mais recomendadas: plantio direto (coroamento com cobertura morta de bagana de carnaúba), cultivo mínimo, plantio em nível, consorciação com culturas de feijão e forrageiras em geral, cordão vegetativo e cordão de contorno. 61

Capítulo I

As técnicas de cordão vegetativo e cordão de contorno são adotadas em plantio em encostas, pelo fato de diminuir a energia cinética da água de escoamento superficial. Na demarcação da curva de nível em cada entrelinha de plantio da macaúba é instalado o cordão vegetativo com o plantio de espécies de baixo porte (leguminosas), de forma a proporcionar uma barreira contra o escoamento superficial de água. Por outro lado, o cordão de contorno segue o mesmo princípio técnico adotado para o cordão vegetativo, mas em lugar do plantio de leguminosas é feito um canal acompanhado de um camalhão em cada curva de nível traçada na entrelinha de plantio da macaúba. Essa última técnica é também considerada um terraceamento de base estreita, onde o canal e o camalhão ocupam uma faixa de menos de um metro do terreno (MOTOIKE et al, 2013).

Preparo do Solo em Toda Área O preparo do solo pode ser realizado em toda área a ser cultivada com macaúba no início da estação úmida, por meio de uma aração e duas gradagens com o trator, mas tal procedimento só é viável quando se pretende aproveitar os espaços livres para o plantio consociado com outras espécies alimentícias, tais como: feijão, milho, sorgo, gergelim etc. Em solos trabalhados muitas vezes com o trator, só há necessidade de uma ou duas gradagens (Figura 51). Para efetuar o plantio das mudas de macaúbas, recomenda-se usar os pontos marcados (fita adesiva) da corda, conforme as instruções adotadas anteriormente.

Figura 51. Perfurador tratorizado usado para perfurações de solo ou abertura de covas.

Capítulo I

MARCAÇÃO DAS COVAS A primeira carreira de covas é alinhada com três ou mais balizas em linha reta, a qual equivale à linha mestre, medindo os espaços e espetando as estacas bem firmes. Uma vez determinada à primeira linha de plantio, os operários em cada extremidade do campo devem marcar com piquetes suas cabeceiras, usando a corda marcada com a fita adesiva colorida no espaçamento exigido para a espécie Acrocomia intumescens. A segunda linha e as demais linhas são demarcadas paralelamente, aproveitando-se da colocação dos piquetes em suas cabeceiras. Uma vez esticada a corda entre os dois piquetes posicionados nas suas cabeceiras, previamente marcada no espaçamento de 4 m com auxílio da trena e duas fitas adesivas coloridas (durex; Figura 52), providenciam-se a marcação das covas e respectiva abertura, visando plantar corretamente o campo de macaúba no espaçamento adensado de 4 m x 4 m nos seus dois sentidos, comumente denominado de plantio cruzado (Figura 53).

Figura 52. Corda de nylon marcada no espaçamento de 4 m por fitas adesivas em duas cores para facilitar a abertura das covas. Foto: Vicente de Paula Queiroga.

Figura 53. Num sistema quadrado, utiliza-se o espaçamento adensado de 4 m nos dois sentidos para o plantio das mudas de macaúba. Foto: Sérgio Cobel 63

Capítulo I

PLANTIO DAS MUDAS Conforme as recomendações dadas por Carvalho et al. (2011), ao plantar uma muda (Figura 54) é importante seguir os seguintes passos: -realizar um corte na parte inferior do torrão para evitar que um eventual enovelamento das raízes prejudique seu desenvolvimento; - retirar o saco plástico, tomando-se cuidado para não danificar o torrão; - colocar a muda na cova; - acrescentar a terra retirada da cova até recobrir ligeiramente o torrão e fixar a muda; - pode-se revestir a área em volta da muda com cobertura morta (ex.: capim seco); e - regar a muda com bastante água.

Figura 54. Plantio da muda envolve uma série de atividades: abertura cova, adubação e calagem, retirada do plástico da muda, introduzir a muda na cova, acrescentar terra ao redor da muda e revestir com cobertura morta em volta da muda. Fotos: Carvalho et al, 2011.

A muda deve ficar ereta e fixada com firmeza no solo, além de ficar nivelada 01 cm abaixo da superfície da cova. Na Figura 55, observa-se o posicionamento correto da muda.

Capítulo I

Figura 55. Posicionamento correto da muda em relação ao nível do solo.

Em alguns casos, far-se-á necessário o replantio, como no caso de mudas morrerem ou terem um pegamento insatisfatório. Nesses casos, a muda em questão é retirada da cova, a cova é reaberta e uma nova muda é plantada. Para o plantio de mudas de macaúba em terreno inclinado (Figura 56), recomenda-se realizar a abertura de sulcos em curva de nível a cada 5 m de distância com um sulcador tracionado por trator, sendo que nas entrelinhas as mudas são plantadas a cada 3 metros (plantio adensado de 5 m x 3 m).

Figura 56. Em terreno inclinado, o plantio adensado das mudas (5 m x 3 m) em sulcos abertos em curvas de nível (tratorizado). Fotos: Luiz Henrique Chorfi Berton

ESPAÇAMENTO Um dos aspectos mais importante do cultivo ordenado da macaúba é que a arquitetura da planta possibilita a adoção de diferentes sistemas de produção, como: solteiro, consorciado e sistema silvopastoril e sistema agrossilvopastoril. A determinação da população de plantas por hectare pode divergir bastante entre o macaubal adensado ou

Capítulo I

pouco adensado, dependendo da fertilidade do solo e do amplo sistema de consorciação. Num sistema quadrado (Figura 53), o espaçamento adensado de 4 m x 4 m possibilita (população de 625 plantas/ha) um menor tempo de consorciação (3 anos). Enquanto o espaçamento mais recomendado de 5 m em todos os sentidos reduz a população para 400 plantas/ha ou em triângulo equilátero (quincôncio) que permite um acréscimo de 15% de plantas na área de plantio (460 plantas/ha), mas existe a vantagem de tal espaçamento proporcionar o consórcio com outras culturas, tanto na fase de formação da cultura de macaúba como na fase de produção. Os sistemas de alinhamento mais indicado para solo plano são: quadrado, retangular e quincôncio. O alinhamento das fileiras pode ser conseguido com barbante grosso, ao passo que, quando o terreno apresenta declividade entre 5 e 12%, o plantio em quincôncio deve ser o preferido. Segundo a Entaban (2009), os espaçamentos indicados em cultivo solteiro são 4 m x 5 m, 5 m x 5 m e 6 m x 4 m (Figura 57). No caso de sistemas silvopastoris, recomenda-se o espaçamento de 5 m x 5 m e de sistemas agrossilvopastoris, os espaçamentos indicados são os de 6 m x 4m e 7 m x 4 m.

Figura 57. Em cultivo solteiro de macaúba, recomenda-se o espaçamento de 5 m x 4 m (A) e plantio adensado de 3 m x 4 m (B). Fotos: Arquivos da Unidade de Beneficiamento de Coco de Macaúba (UBCM) e da Rural Sementes.

Os estudos sobre densidade de cultivo da macaúba são muito poucos até então realizados e que o seu aproveitamento atual é calcado, tão somente, numa economia extrativista bastante primária, com baixíssimo rendimento, apresentando produtos de reduzida qualidade, apesar de apresentar um potencial produtivo, somente de palmares nativos. Lleras et al. (1984) analisaram (Tabela 7) as possibilidades de produtividade da macaúba

Capítulo I

sob as alternativas de densidade de cultivo de 150 a 200 plantas por hectare propostas por Wandeck e Justo (1988).

Tabela 7. Potencial de produção da macaúba, sob duas densidades de cultivo de 150 (A) e 200 (B) plantas por ha. RENDIMENTO Palmeiras/ hectare (un) Cacho/ palmeira (un) Frutos/ cacho (un) Peso do fruto (g) Peso dos frutos/ hectare (kg) Polpa e casca (kg) Peso da amêndoa (kg) Peso do óleo da polpa (kg) Peso do óleo da amêndoa (kg) Peso do óleo da torta da polpa (kg) Peso do óleo da torta da amêndoa (kg) Peso total dos óleos (kg) Peso da torta da polpa ((kg) Peso da torta da amêndoa (kg) Peso do carvão do endocarpo (kg) Peso do alcatrão (kg) Peso total dos resíduos Fonte: Lleras e Coradin (1984)

ALTERNATIVA A 150 4 400 40 9.600 1.900 480 1.747 288 403 48 2.486 3.417 364 1.152 576 1.605

ALTERNATIVA B 200 5 500 50 25.000 4.950 1.250 4.550 750 1.050 125 6.475 8.900 950 3.000 1.500 4.175

CORREÇÃO DO SOLO A lentidão das palmeiras na resposta à adubação é bem conhecida, porém são altamente sensíveis quanto a exigências nutricionais (VIÉGAS; BOTELHO, 2000; CORLEY; TINKER, 2003). Em macaubal, as plantas subnutridas apresentam retardo na idade fisiológica, tanto em condições de viveiro quanto de campo, principalmente em solos arenosos ou áreas de morro, é comum encontrar deficiência de nutrientes. Nesses cultivos, têm-se utilizados 500 g de calcário na cova, junto com a adubação de plantio (300 g de NPK 6:30:6). São tolerantes à acidez, mas altas produtividades são alcançadas com correção do solo, a qual além da neutralização do alumínio (Al) e elevação do pH, proporciona aumento nos teores de Ca e Mg.

A calagem pode ser efetuada na área como um todo, localizada na projeção da copa e na cova de plantio. Caso o alumínio esteja acima de 5 mmol.dm-3 de solo, a calagem deve ser efetuada na área toda, no sentido de reduzir a toxidez. Vale salientar que em solos arenosos, a quantidade de calcário não deve ultrapassar 2 t ha-1. Na hipótese de alumínio, cálcio e magnésio baixos, a calagem deve ser efetuada na área do círculo, que tem como 67

Capítulo I

centro o estipe e como limite a projeção da copa. Nos dois métodos, a incorporação é importante, pois favorece as reações de dissolução do calcário. O espaço de tempo entre a calagem e a adubação, deve ser de, no mínimo, 60 dias. A aplicação de calcário na cova de plantio é recomendada para evitar que a presença do Al+3 que pode inibir o crescimento radicular.

ADUBAÇÃO As palmáceas apresentam lentidão na resposta à adubação, porém são altamente sensíveis quanto à exigência nutricional (SOBRAL, 1998). A recomendação de adubação deve ser feita por um técnico através dos resultados da análise do solo. Outra análise que pode revelar muito sobre o estado nutricional da planta é a análise foliar. Através dela é possível saber a quantidade de nutrientes disponíveis no solo que estão sendo absorvidos pelas plantas.

É de fundamental importância observar as condições ambientais no momento de aplicação dos nutrientes, para que os mesmos não sejam perdidos. Deve-se evitar os dias em que a temperatura está elevada e a umidade relativa do ar baixa, uma vez que a presença de água no solo permite que os adubos se dissolvam e sejam absorvidos pelas raízes da planta. Por isso recomenda-se a adubação em épocas chuvosas ou em condições de irrigação satisfatórias.

Quanto à adubação de cobertura, ela tem como objetivo suprir as necessidades nutricionais da planta e repor as reservas do solo que já foram consumidas por ela. Segundo Mirisola Filho (2009), a primeira adubação de cobertura deve ser feita três meses após o plantio das mudas e continuar sendo realizada mensalmente. Outro ponto a ser considerado é que a macaúba é muito responsiva à adubação orgânica, em função da melhoria na qualidade físico-química do solo, retenção de água, aumento da capacidade de troca catiônica (CTC) e redução da densidade.

SINTOMAS DE DEFICIÊNCIA NUTRICIONAL NAS MUDAS DE MACAÚBA A diagnose visual dos sintomas de deficiência causados pela insuficiência de determinado macronutriente pode ser percebida facilmente, uma vez que pela alta demanda fisiológica (para K) ou estrutural (N, P, Ca, Mg, S) a planta tende a manifestar o estresse em sua aparência. Ou seja, os teores de um determinado nutriente, ao se encontrarem muito 68

Capítulo I

abaixo do nível crítico aceitável, indicam que as plantas estão sofrendo deficiência. (Tabela 8). Enquanto, os micronutrientes são requeridos em pequenas quantidades e atuam principalmente como constituintes de enzimas e seus ativadores.

Tabela 8. Principais sintomas de deficiência mineral e correção do estado nutricional da planta de macaúba. Nutrientes

Nitrogênio

Potássio

Sintomas da Deficiência

Correção

Estágio Inicial

Estágio Avançado

Amarelecimento geral nas folhas mais

As folhas amareladas ficam

baixas da planta de macaúba, podendo

com tonalidade avermelhada,

ureia, sulfato de amônio e/ou

ocorrer desde o viveiro até a fase de

indicando que a deficiência

adubação orgânica, ou quando for o

produção da palmeira.

encontra-se em estágio mais

caso drenagem do solo e eliminação

avançado.

de gramíneas.

*Adubação nitrogenada à base de

Amarelecimento das folhas mais baixas e Aparecimento de manchas nas *Adubação com cloreto de potássio ou a queima nas suas pontas, similar a folhas e nos folíolos em estágio outra fonte deste elemento. deficiência do nitrogênio.

Boro

Cobre

avançado.

Os folíolos apresentam-se juntos pela Nas

folhas

novas

surgem Aplicação de 30g de bórax por planta

extremidade nas folhas jovens.

queimas nas pontas dos folíolos. com sintomas.

Arqueamento das folhas mais novas

Nas pontas de folhas novas e Em solos com baixo teor de cobre no folíolos surgem aspectos de solo, deve-se aplicar na cova de plantio queimados,

similar

sintomas

deficiência

potássio.

aos 20 g de Sulfato de Cobre, misturandode se bem a terra antes de preencher a cova. Em plantas com idade entre um e dois anos aplicar 100g de sulfato de cobre por planta com sintomas.

Fonte: Mirisola Filho (2009).

Em razão dos diferentes elementos poderem provocar sintomas similares, em consequência disso o exame visual tornaria insuficiente na identificação da deficiência nutricional. Neste caso o conhecimento dos teores dos nutrientes minerais nos tecidos foliares é imprescindível para diagnose nutricional (DECHEN; NACHTIGALL, 2006). Por outro lado, os nutrientes acumulados em mudas de macaúba apresentam a seguinte ordem decrescente: nitrogênio ˃ cloro ˃ potássio ˃ cálcio ˃ enxofre ˃ magnésio ˃ fósforo ˃ ferro ˃ manganês ˃ zinco ˃ cobre ˃ boro (MOTOIKE et al., 2013). As principais sintomatologias de deficiências de tais nutrientes são descritas a seguir:

Capítulo I

Testemunha Estudo conduzido em casa de vegetação com mudas de macaúba durante 120 dias, Pimentel (2012) observou para plântulas da testemunha, que tinham recebido solução completa de nutrientes (Figura 58), o primeiro sintoma de deficiência perceptível visualmente foi para o elemento Fe (Ferro) nas folhas novas após 30 e 60 dias. Essa deficiência de ferro ocorreu em todos os tratamentos estudados, exigindo dose corretiva. A concentração inicial de Fe-EDTA variou de 40 µm/L a 66 µm/L, totalizando 152 µm/L nos 120 dias. Vale destacar que a função de Fe nas plantas é a ativação enzimática da cadeia de transporte de elétrons (MARSCHNER, 1995) e de catalisar a biossíntese da clorofila. Sua deficiência só permite a planta sintetizar pigmentos amarelos (xantofilas e carotenos), resultando em clorose generalizada que se inicia nas folhas novas (FN).

Figura 58. Testemunha: muda de macaúba com desenvolvimento pleno. Fotos: Leonardo Duarte Pimentel (2012).

Elemento N O sintoma de deficiência está relacionado ao crescimento reduzido da muda, atraso para lançar folhas novas, poucas folhas, folha nova mosqueada e amarelecimento geral da planta (Figura 59).

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Figura 59. Caracterização dos sintomas de deficiência mineral em muda de macaúba sob omissão do elemento nitrogênio. Fotos: Leonardo Duarte Pimentel (2012).

Elemento P O sintoma de deficiência está relacionado ao crescimento reduzido da muda, folhas apresentam cor verde escuro, crescimento errático (brotação), não consegue abrir ou lançar folhas novas, má formação de folhas (Figura 60).

Figura 60. Caracterização dos sintomas de deficiência mineral em muda de macaúba sob omissão do elemento fósforo. Fotos: Leonardo Duarte Pimentel (2012).

Elemento K O sintoma de deficiência está relacionado ao crescimento reduzido da muda, folhas novas com necrose nos bordos e com clorose generalizada, baixo vigor das plântulas e aspecto de murcha (Figura 61).

Capítulo I

Figura 61. Caracterização dos sintomas de deficiência mineral em muda de macaúba sob omissão do elemento potássio. Fotos: Leonardo Duarte Pimentel (2012).

Elemento Ca O sintoma de deficiência está relacionado ao crescimento reduzido da muda, folha nova com dificuldade de abrir ou lançar folha nova, cor verde escuro intensa, crescimento errático, má formação de folhas novas (Figura 62).

Figura 62. Caracterização dos sintomas de deficiência mineral em muda de macaúba sob omissão do elemento cálcio. Fotos: Leonardo Duarte Pimentel (2012).

Elemento Mg O sintoma de deficiência está relacionado ao crescimento reduzido de algumas mudas, crescimento errático, folha nova não se desenvolve e clorose generalizada na planta (Figura 63).

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Figura 63. Caracterização dos sintomas de deficiência mineral em muda de macaúba sob omissão do elemento manganês. Fotos: Leonardo Duarte Pimentel (2012).

Elemento S O sintoma de deficiência está relacionado ao baixo vigor, folhas amareladas e mosqueadas (Figura 64).

Figura 64. Caracterização dos sintomas de deficiência mineral em muda de macaúba sob omissão do elemento enxofre. Fotos: Leonardo Duarte Pimentel (2012).

Elemento Cl O sintoma de deficiência de cloro é pouco característico (Figura 65).

Capítulo I

Figura 65. Caracterização dos sintomas de deficiência mineral em muda de macaúba sob omissão do elemento cloro. Fotos: Leonardo Duarte Pimentel (2012).

Elemento Fe O sintoma de deficiência está relacionado as folhas amarelas que vão passando do amarelo claro e progride para um amarelão intenso, inicio de senescência e morte de algumas plantas (Figura 66).

Figura 66. Caracterização dos sintomas de deficiência mineral em muda de macaúba sob omissão do elemento ferro. Fotos: Leonardo Duarte Pimentel (2012).

Elemento B O sintoma de deficiência está relacionado a folha nova com dificuldade de abrir, clorose em algumas folhas novas, má formação de folha nova e pecíolos curtos (Figura 67).

Capítulo I

Figura 67. Caracterização dos sintomas de deficiência mineral em muda de macaúba sob omissão do elemento boro. Fotos: Leonardo Duarte Pimentel (2012).

Elemento Cu O sintoma de deficiência está relacionado ao crescimento reduzido da muda, folhas com necrose nas nervuras, folhas novas pequenas e mosqueadas, morte de algumas plantas e má formação de folhas novas (Figura 68).

Figura 68. Caracterização dos sintomas de deficiência mineral em muda de macaúba sob omissão do elemento cobre. Fotos: Leonardo Duarte Pimentel (2012). Elemento Zn O sintoma de deficiência está relacionado ao crescimento reduzido da muda, folhas novas mosqueadas, plantas com nanismo e sem crescimento vertical (Figura 69).

Capítulo I

Figura 69. Caracterização dos sintomas de deficiência mineral em muda de macaúba sob omissão do elemento zinco. Fotos: Leonardo Duarte Pimentel (2012). ADUBO VERDE A adubação verde é uma prática agrícola que consiste no plantio de determinadas plantas, de forma alternada com os cultivos de interesse econômico (rotação) ou plantadas na mesma época em linhas intercaladas (associação). Podem ser anuais, ou algumas se mantém vivas por vários anos (perenes), cobrindo o terreno por determinado período de tempo ou durante todo ano. O adubo verde melhora as características do solo e ajuda a manter ou recuperar a sua fertilidade. O adubo verde, além de garantir economia com o uso de adubos, também contribui para a proteção do solo contra a erosão, aumenta a atividade biológica do solo, reduz a infestação de plantas daninhas, fixa o nitrogênio e evita lixiviação, aumenta o rendimento dos cultivos e reduz a incidência dos raios solares sobre o solo descoberto, evitando o seu aquecimento exagerado. Essa prática promove, também, a melhoria da estrutura do solo permitindo melhor penetração das raízes, mais infiltração de água e maior disponibilidade de ar no solo.

Uma das principais vantagens do uso de adubo verde é o fato de que o agricultor pode, a cada ano, reservar um pouco das sementes produzidas por ele para serem plantadas no ano seguinte, diferentemente dos adubos químicos que, para serem utilizados, precisam ser comprados a cada ano.

As sementes de adubo verde devem ser semeadas no início do período chuvoso, quando devem produzir mais massa verde. As principais espécies adotadas para a região semiárida do nordeste do Brasil são: crotalária-juncea (Crotalaria juncea), feijão-guandu (Cajanus cajan) e a mucuna preta ou cinza (Mucuna aterrima). O feijão-guandu, 76

Capítulo I

crotalária júncea e a mucuna podem ser semeados até março. Ademais, o feijão gundú é bastante tolerante à falta de água no solo.

A semeadura de adubo verde pode ser feita manualmente a lanço ou por meio de máquinas (mecânica), após a gradagem do terreno. Para a semeadura em covas, o número de sementes irá depender do espaçamento e do número de sementes por cova a ser utilizadas (duas ou três). Este sistema de plantio também pode ser realizado com a matraca. Para as semeaduras das espécies mucuna cinza, crotalária juncea e feijão guandu, gastam-se 90, 40 e 60 kg/ha de sementes, respectivamente. O controle das plantas daninhas deve ser realizado de modo manual, por meio de limpa com enxada, para não comprometer o desenvolvimento do adubo verde, principalmente em sua fase inicial.

Quanto às formas de cultivo: a) Cultivo de uma espécie solteira de adubo verde (Figura 70), ou uma mistura com várias espécies em rotação ou sucessão com cultivos anuais ou na reforma de áreas de pastagem e capinadeira; B) Cultivo em consórcio ou cultivo intercalar como cultivos anuais como o milho ou mandioca ou cultivos perenes (como a macaúba) ou fruteiras; e C) Cultivo como forrageiras, associadas ou não a gramíneas: para produção de feno, constituindo pastagens ou banco de proteínas para alimentação animal.

Figura 70. Cultivo de uma espécie solteira de adubo verde: a) mucuna cinza e b) crotalárea-juncea.

Uma vez realizada a semeadura a lanço de 70 kg/ ha de sementes de mucuna cinza no início do perído chuvoso entre as fileiras de macaúbas, na época de floração ou formação das primeiras vagens, procede-se a incorporação da massa verde ao solo para melhorar

Capítulo I

sua fertilização, com o equipamento rolo de faca (Figura 71) de tração animal. Depois de 15 a 20 dias, a massa verde incorporada ao solo é totalmente decomposta. Na Tabela 9, encontram-se características de algumas espécies de adubo verde.

Figura 71. Incorporação da mucuna cinza no estádio de floração com o equipamento rolo de faca (cheio de areia) de tração animal.

Tabela 9. Características de algumas espécies de adubo verde.

Fonte: Alexandre Paiva da Silva, 2015

TRATOS CULTURAIS Na fase pós-plantio é necessária à realização de algumas atividades para manutenção. Dentre essas atividades, está o combate a plantas invasoras e a utilização de cobertura morta em redor da planta. Esse revestimento por uma camada singela de palha triturada

Capítulo I

como a bagana (folha triturada de carnaúba obtida depois de retirada do pó pelo processo mecânico) ao redor da palmeira controla praticamente a incidência de ervas daninhas.

No caso da macaúba o combate às plantas invasoras é feito através do coroamento, que consiste em manter limpa a área de aproximadamente 1 metro de diâmetro em torno das palmeiras (Figura 72) até o terceiro ano após plantio das mudas (MOTOIKE et al., 2013). Ele pode ser realizado através da capina manual com enxada ou através de herbicidas, que podem ser pré-emergentes (oxifluorfen) ou pós-emergentes (geralmente o gliphosato) (MIRISOLA FILHO, 2009). Além de evitar a concorrência das ervas invasoras, essa prática de coroamento facilita as operações de adubação de cobertura e de controle fitossanitário (CARVALHO et al., 2011). Enquanto nas entrelinhas, quando não houver consórcio, recomendam-se roçados esporádicos apenas para manter a vegetação baixa.

Figura 72. Coroamento realizado em volta da muda de macaúba para eliminar a competição de plantas invasoras. Foto: Vicente de Paula Queiroga

Outro trato cultural realizado na macaúba é a poda, a qual consiste em eliminar as folhas secas, facilitando assim a operação de colheita e prevenindo possíveis fontes de inóculo de pragas e doenças. O nível e o ritmo das podas variam de acordo com a idade das palmeiras. Efetuar as podas manuais após o quinto ano de idade da planta, principalmente com o objetivo fitossanitário (MOTOIKE et al., 2013).

IRRIGAÇÃO Com relação a quantidade de água utilizada no viveiro, considera-se com ideal quando o substrato fica úmido, sem causar excesso de água, pois quando se forma poças d’água 79

Capítulo I

pode ocasionar problemas ás raízes como apodrecimento. Dependendo do tamanho do pré viveiro, quando as sementes são pré germinadas, até o estabelecimento das plântulas, os sistemas de irrigação podem ser feitos por regadores ou por microaspersores.

No campo, os sistemas de irrigação que se adaptam melhor ao cultivo da macaúba são os de aplicação localizada da água, tais como gotejamento (Figura 73) e microaspersão. Segundo Brandão et al. (2013), recomenda-se a irrigação para o campo de macaúba pelo sistema de gotejamento, com dois gotejadores/planta, acionado 2 vezes por semana durante 4 horas, com vazão de 4L/h por gotejador.

Figura 73. Irrigação por gotejamento do campo de macaúba. Com base nos caracteres morfológicos da planta de macaúba, Brandão et al. (2013) concluíram que o uso da irrigação favoreceu o crescimento do estipe e o desenvolvimento foliar, com maior área fotossintética e renovação de folhas. O maior vigor apresentado pelas plantas irrigadas em relação as não irrigadas poderá ter benefício para produção, mas precisa ser avaliado ao longo da fase reprodutiva da cultura.

Dependendo da região, a irrigação deverá ser utilizada nos três primeiros anos, após os períodos das chuvas (inverno) ou quando ocorrer um grande veranico durante as estações chuvosas. Por exemplo: em regiões onde a água é escassa e/ou de baixa qualidade, sobretudo se o solo for de textura franca (média) a argilosa, deve-se optar por um sistema de gotejamento, quer seja superficial ou subterrâneo. Esse sistema permite manter um determinado volume do solo continuamente umedecido, tanto espacial quanto temporalmente. Isto contribui para reduzir os efeitos prejudiciais da salinidade nas propriedades físicas e químicas do solo e no crescimento e produção da cultura. Para

Capítulo I

aumentar a eficiência de distribuição de água, recomenda-se utilizar o anel auxiliar, rabo de porco ou rabicho.

O sistema de gotejamento subterrâneo, por utilizar todos os recursos da irrigação localizada, apresenta as seguintes vantagens comparativas: menor perda de água por evaporação, maior eficiência no uso de água e nutrientes, menor incidência de doenças e plantas invasoras, maior durabilidade dos materiais (tubulações), menor suscetibilidade aos tratos culturais, e possibilidade de mecanização de 100% da área e uso de águas residuais. Contudo, é um sistema mais difícil de manutenção, por não se poder acompanhar visualmente e testar o funcionamento dos emissores que se encontram enterrados. É potencialmente suscetível ao acúmulo de sais, na camada compreendida entre a superfície do solo e a região acima da lateral, bem como à intrusão ou penetração de raízes nas linhas laterais dos gotejadores.

Para prevenir os problemas de obstrução ou entupimento dos emissores, provocados por raízes ou qualquer outro material orgânico que se deposite em seus orifícios, recomendase evitar aplicar volumes de água insuficientes e operar o sistema à baixa pressão (menos de 55 kPa). Essa obstrução também pode ser contornada aplicando-se 0,13mL de Trifluralina por gotejador, duas a três vezes por ano, em solos argilosos, e três a quatro vezes, em solos arenosos.

Para solos arenosos, o sistema de microaspersão é mais recomendado, uma vez que, com um único microaspersor, ao invés de vários gotejadores, consegue-se uma área de umedecimento do solo mais ampla, o que proporciona melhor distribuição das raízes no perfil do solo. CONSORCIAÇÃO A macaúba pode ser cultivada em sistema agrossilvipastoril em consórcio com outras oleaginosas, como gergelim, mamona, girassol, etc, que garante o sustento dos produtores até a frutificação e amadurecimento da macaúba (Figura 74) (CETEC, 1983; MOURA, 2007).

Capítulo I

Figura 74. Macaúba nativa em consórcio com gergelim (A); Macaúba em sistema agrossilvopastoril (B). Fotos: Rúbio Neto, 2010. Para o sistema agrossilvopastoril, o plantio da macaúba é feito com mudas de 6 meses a um ano de idade, no espaçamento 5 x 5 metros. As covas (dimensão: 40 x 40 cm) são abertas com broca acoplada à tomada de força do trator, moto-cova ou manualmente com enxadão e cavadeira de boca. No plantio, a adubação ideal é 300 gramas de fosfato natural reativo ou superfosfato simples + 100 gramas de NPK 20:00:20. A calagem e as adubações de cobertura são feitas com base nas análises de solo e conforme recomendação do engenheiro agrônomo. Até o 3º ano a cultura deve ficar isolada do gado para evitar que o gado se alimente das folhas novas. Neste período, o produtor pode cultivar culturas anuais nas entrelinhas, como milho, feijão e ou, aproveitar para reformar a pastagem. A partir do 3º ano, o gado poderá retornar a área.

CONTROLE DAS PRINCIPAIS PRAGAS E DOENÇAS Viveiro O viveiro é um local destinado à produção de mudas, consequentemente tem uma importância fundamental para a implantação da macaúba. Apesar de ser um ambiente mais controlável em comparação às condições de campo, mesmo assim o ataque de pragas pode suceder. Há pragas e doenças que ocorrem no viveiro que também tem incidência no campo. Dentre elas estão ácaro-vermelho, pulgão, cochonilha e a helmintosporiose. Os sintomas e controle são semelhantes para ambas às condições ambientais. A fase de viveiro tem grande importância, pois é a fase em que as mudas estão se desenvolvendo. Na Tabela 10, estão descritas as principais pragas e doenças que ocorrem neste ambiente.

Capítulo I

Tabela 10. Principais pragas e doenças encontradas na fase de viveiro. Nome

Característica

Sintomas

Controle

Ácaro-vermelho

Inseto pequeno, colônias em forma de teias avermelhadas localizadas nos versos dos folíolos. Inseto bem pequeno, de corpo arredondado e coloração amarelatransparente. Fixa-se em um determinado ponto do folíolo, onde permanece durante toda a vida. Forma áptera: circulares, coloração preta, circundado por uma franja de cera branca, 2 mm de diâmetro. Forma alada: cabeça e tórax de coloração verde e abdômen esverdeado. Ovos de coloração branca; lagartas pardo-acizentadas, com até 45 mm de comprimento, de hábitos noturnos, permanecendo enroladas durante o dia; mariposas adultas com envergadura de até 35 mm, asas anteriores marrons com manchas pretas e asas posteriores semitransparentes.

Amarelecimento das folhas que posteriormente ficam com um tom marrom, provocando atraso no desenvolvimento das mudas. Amarelecimento das folhas

Monitoramento periódico. Podar e queimar folhas atacadas.

Atacam o ponteiro das plantas sugando sua seiva. Coloração escura das folhas, devido à formação da fumagina.

Produtos de contato

Folíolos raspados e cortados, perfurações na base do caule das mudas.

Controle químico com produtos à base de Piretróides.

Atacam mudas e plantas jovens, provocando desfolhamento parcial ou total. Plantios realizados em áreas de pastagens degradadas são mais propensos à ocorrência dessas pragas. Os ratos se alimentam das sementes aderidas às mudas na fase de pré-viveiro. Ocorrência de pontos pequenos com tom de ferrugem, rodeados por anéis de cor amarelada. Folhas podem secar em estágio mais avançado da doença.

Termonebulização, fumigação, polvilhamento ou iscas granuladas aplicados antes do plantio.

Cochonilha

Pulgão

Lagarta rosca (Agrotis ipisilon)

Saúvas

Roedores

Helmintosporiose (Doença)

Realização de aplicações químicas, sendo mais adequada a utilização de óleo mineral.

Utilizar estrutura de pré-viveiro suspensa e raticida.

FONTE: Adaptado de Mirisola Filho (2009);

Capítulo I

Campo A ocorrência de pragas e doenças no campo é bastante reduzida, uma vez que a macaúba é uma espécie rústica e evoluiu em ambiente de alta densidade de indivíduos adquirindo resistência (ENTABAN, 2009). A Tabela 11 apresenta as principais pragas e doenças da macaúba que podem ocorrer no campo.

Tabela 11. Principais pragas e doenças da macaúba que podem ocorrer no campo. Nome

Característica

Sintomas

Controle Medidas preventivas: Eliminação de cupinzeiros préexistentes, eliminação de resíduos vegetais no solo, monitoramento da área, tratamento das covas antes do plantio. Controle químicocomportamental; uso de armadilhas luminosas; erradicação das palmeiras mortas; controle natural com as larvas e pupas sendo parasitadas pela mosca Paratheresia menezesi. Cortar plantas atacadas, retirá-las da área cultivada e queimá-las; instalação de armadilhas.

Cupins

Várias espécies atacam as palmeiras

Danos no coleto da planta jovem; secagem das folhas.

Broca da estipe (Rhinostomus barbirostris)

Besouro adulto: cor preta, medindo 15 a 45 mm de comprimento; larvas abrem galerias, broqueando o tronco.

Galerias pelo tronco; se o ataque acontecer na parte mais alta do tronco e de forma intensa, pode ocorrer quebra pela ação dos ventos.

A larva tem cabeça castanho-escura; corpo recurvado, subdividido em 13 anéis, com coloração branco-creme e sem pernas; formando galerias nos tecidos tenros da região apical. Adulto: besouro de cor preta; possui de 3,5 a 6,0 cm de comprimento (EMBRAPA). É um coleóptero. Larva tem forma achatada, parecida com lesma e desenvolve-se entre as folhas novas da macaúba.

Murcha e amarelecimento de folhas internas; exalação de odor característico de apodrecimento; folhas ainda verdes se destacando facilmente da copa.

Broca-doolho (Bicudo)

Falsa barata

Formiga cortadeira

Várias espécies atacam as palmeiras.

Lagarta-dasfolhas (Brassolis sophorae)

Adulto: borboleta com asas amarronzadas e com uma listra alaranjada ao longo das asas; mede de 6 a 10 cm. Larva: cabeça castanhoavermelhada, corpo com listras longitudinais marrom-escuras e claras, recoberto por fina pilosidade, medindo de 6,0cm a 8,0cm de comprimento. Causada por nematoides de solo, forma no interior do estipe um anel de cor

Anel-vermelho (Doença)

Ataque em plantas jovens; as larvas se alimentam das folhas ainda fechadas, provocando furos que aumentam de tamanho à medida que as plantas crescem. Corte em formato de meia-lua ou arcos em folíolos, podendo desfolhar completamente as plantas. Ataque em plantas jovens; as larvas se alimentam das folhas ainda fechadas, provocando furos que aumentam de tamanho à medida que as plantas crescem.

Inseticidas de contato e fumigação; coleta manual em plantas novas, ainda baixas e em pequenas áreas.

Bronzeamento das folhas, começando pelas pontas dos folíolos; em estágio

Corte, retirada e queima das plantas atacadas; combate ao

Controle cultural com arações no solo; formicidas gasosos; termonebulização, iscas granuladas. Inseticidas de contato e fumigação; coleta manual em plantas novas, ainda baixas e em pequenas áreas.

Capítulo I avermelhada próximo da sua porção externa.

Lixa pequena (Doença)

São pequenos pontos negros nos folíolos. Estas lesões têm a forma elíptica a losângica, paralelo com as nervuras dos folíolos, com uma crosta negra, medindo de 5 a 7 cm de comprimento.

avançado da doença: folhas mais velha com tom bronzeado ou amarelado e folhas mais novas verdes. Atacam inicialmente as folhas baixeiras, também conhecidas como verrugas.

inseto transmissor, o bicudo, com o uso de armadilhas.

Corte e queima das folhas infectadas

FONTE: Adaptado de Mirisola Filho (2009);

IDENTIFICAÇÃO DAS PRINCIPAIS PRAGAS E DOENÇAS Lagarta Rosca Ataca mais a macaúba na fase de muda de viveiro. Seu controle químico pode ser feito à base de piretróides com pulverizações feitas preferencialmente no período da tarde, já que as lagartas de coloração pardo-acinzentada-escura se escondem no solo durante o dia (Figura 75).

Figura 75. Lagarta rosca Agrotis ipisilon. Foto: University of Florida Mosca dos Substratos Na fase em que as plântulas estão nas bandejas, que corresponde à etapa de pré-viveiro, é possível ocorrer o ataque da mosca dos substratos (Bradysia sp.). O ataque da praga acontece nas raízes, as quais ficam infestadas por larvas desse díptero (Figura 76).

Figura 76. (A) Plântulas atacadas por Bradysia sp.; (B) Detalhe das larvas; e (C) Adulto. 85

Capítulo I

Formigas Cortadeiras e Cupins As formigas cortam folhas e ramos tenros, podendo destruir completamente as plantas (Figura 77). Enquanto os cupins danificam o coleto da planta jovem, provocando secamento das folhas. Para a macaúba, essas pragas se constituem num grande problema no viveiro e nos primeiros anos de implantação da cultura. Recomenda-se que todos os formigueiros e cupins sejam destruídos na área do viveiro e das circunvizinhas.

Figura 77. Formigas cortadeiras e cupinzeiro.

Broca-do-Olho-do-Coqueiro ou Bicudo A larva desenvolve-se no interior da planta formando galerias nos tecidos tenros da região apical da planta. A planta atacada apresenta, inicialmente, a folha central mal formada e esfacelada em decorrência da entrada do adulto, posteriormente, as folhas mais novas mostram sinais de amarelamento, murchamento, e finalmente se curvam, indicando a morte da planta.

O inseto adulto (Figura 78) é transmissor do nematoide causador da doença conhecida por anel vermelho. Os adultos são atraídos pelo odor de fermentação liberado por palmeiras com ferimentos, doentes ou em senescência. A palmeira torna-se suscetível ao ataque desta praga a partir do terceiro ano de plantio.

Capítulo I

Figura 78. Broca-do-olho-do-coqueiro ou bicudo (Rhynchophorus palmarum). Foto: Arquivo da Embrapa CNPTIA.

Falsa-barata A praga é importante para a planta jovem (Figura 79). As larvas alimentam-se do tecido tenro da folha central fazendo perfurações nos folíolos, que resultam no atraso do desenvolvimento e da entrada da palmeira de macaúba em produção. Infestações severas podem destruir completamente as folhas centrais da planta jovem e causar sua morte.

Figura 79. Adulto da falsa barata (Coraliomela brunnea). Foto: Arquivo da Embrapa CNPTIA

Lagarta das Folhas A borboleta mede entre 80 e 90 mm de envergadura e tem coloração geral marrom escura (Figura 80). Sua presença é notada de setembro-outubro até março, podendo, porém, iniciar mais cedo e terminar mais tarde. Causam desfolhamento, deixando apenas as nervuras dos folíolos e a ráquis de cada folha. O controle pode ser: a) Mecânico - pela 87

Capítulo I

coleta dos casulos e destruição por esmagamento das lagartas; e b) Biológico pulverização com o fungo Bouveria bassiana ou a bactéria Bacillus thuringiensis. Na natureza é comum encontrar lagartas parasitadas pela mosca Xanthozona melanopyga (Tachinidae) e por vespinhas (microhimenópteros), que também podem parasitar seus ovos.

Figura 80. Lagarta das folhas Brassolis sophorae. Fotos: Arquivo da Embrapa CNPTIA Lagarta Desfolhadora A Opsyphanes invirae alimenta-se dos folíolos, destruindo desordenadamente, causando desfolhamento (Figura 81). O controle é realizado por meio de armadilha de plástico, cortada com uma janelinha para permitir a entrada dos insetos adultos (borboleta), sendo que no interior tem uma mistura de melaço de cana e inseticida.

Figura 81. Lagarta desfolhadora Opsyphanes invirae. Foto: Arquivo da Embrapa CNPTIA Broca do Estipe A infestação é constatada pela presença de serragem junto ao caule (Figura 82) ou de pequenas formações de resina endurecida no orifício de entrada da larva, e pelo aparecimento de manchas longitudinais enegrecidas no estipe, provocadas por

Capítulo I

escorrimento da seiva. No interior da planta, as larvas formam inúmeras galerias que reduzem ou interrompem o fluxo de seiva.

Figura 82. Serragem expelida pela larva da broca Rhinostomus barbirostris ao penetrar no estipe da palmeira. Foto: Joana Ferreira, 2011.

Derrubar e queimar plantas fortemente infestadas, para reduzir os focos de propagação da praga. O adulto da praga (Figura 83) é susceptível à ação parasitária dos fungos Beauveria bassiana, B. brongniartii e Metarhizium sp. Injetar produtos sistêmicos para controle de larvas no interior do estipe não é uma prática eficiente.

Figura 83. Adulto da broca do estipe Rhinostomus barbirostris. Fotos: Ricardo Póvoa,1999 e Arquivo da Embrapa CNPTIA. Broca dos Frutos Os besouros da espécie Speciomerus revoili que são bem conhecidos por colocarem seus ovos em sementes caídas e frutos maduros (JOHNSON, 1981; Figura 84), que atacam principalmente as leguminosas, mas, também, podem ser encontrados em palmeiras,

Capítulo I

particularmente a macaúba. Esse coleóptero faz ovoposição nos frutos, onde os ovos se desenvolvem e vão surgir aí as larvas que se alimentam do fruto de forma predatória. Eles podem influenciar os níveis de infestação dependendo do grau de maturidade ou a fase de decomposição dos frutos. Seu controle consiste em não deixar frutos no campo após colheita e também colher os frutos maduros atacados antes da sua queda natural.

Figura 84. Adulto da broca dos frutos Speciomerus revoili. Foto: Sérgio Yoshimitsu Motoike.

Anel Vermelho Os sintomas variam dependendo das condições ambientais, idade e variedade do hospedeiro. Os sintomas externos são caracterizados pelo amarelecimento das folhas basais, começando pela seca da ponta para a base. As folhas tornam-se necrosadas e quebram na base da ráquis. Com o progresso da doença, as folhas inferiores apresentamse penduradas, presas ao estipe. Num estádio mais avançado, ocorre o apodrecimento do meristema apical, causado por microrganismos saprófitas. Plantas mortas apresentam o topo desnudo.

O sintoma interno é observado através de um corte transversal no estipe, apresentando-se sob a forma de um anel, de coloração marrom ou vermelha, medindo cerca de 4 a 6cm e distante da periferia cerca de 2 a 3cm (Figura 85).

Capítulo I

Figura 85. O sintoma interno da doença anel vermelho (Nematóide: Bursaphelenchus cocophilus) de um corte transversal no estipe. Foto: Arquivo da Embrapa CNPTIA

Lixa Pequena Essa doença é caracterizada por pequenos pontos negros nos folíolos conhecidos como verrugas. Ataca inicialmente as folhas baixeiras (Figura 86). Seu controle consiste no corte e queima das folhas infectadas (MOTOIKE et al, 2013).

Figura 86. Planta de macaúba com sintoma da doença lixa pequena. Fotos: Arquivo da Embrapa CNPTIA e Karoline Martins.

PONTO DE MATURAÇÃO DE FRUTOS A macaúba, Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd. Ex Mart., floresce com maior intensidade entre os meses de setembro a novembro na região da Mata Atlântica e o período de maturação e colheita dos frutos de macaúba ocorre de 12 a 14 meses após o florescimento. O fruto da macaúba quando atinge seu amadurecimento solta-se do cacho e cai, sendo este indicado como ponto de amadurecimento ideal (NOVAES, 1952). Verifica-se maior

Capítulo I

rendimento de óleo no início da queda dos frutos devido ao aumento de conteúdo de óleo no mesocarpo. Ao longo da maturação, os frutos passam da coloração verde a amarelada, porém, ao atingir sua plena maturação, os frutos começam a apresentar coloração variando entre amarelo e marrom, com a tonalidade da casca tendendo ao escurecimento (Figura 87). Por outro lado, não é aconselhável colher os frutos que permanecem presos ao cacho, porque a sua maturação não ocorre por igual ao longo do cacho. Além disso, os frutos imaturos produzem uma quantidade significativamente menor de óleo (MIRISOLA FILHO, 2009).

Figura 87. Frutos maduros apresentam coloração variando entre amarelo e marrom. Estudo sobre a uniformidade de maturação no cacho da macaúba, que poderia conduzir a uma colheita mais racional, foi conduzido nos municípios de Corumbá e Dourados por Souza (2013), ambos no estado do Mato Grosso do Sul. Observou-se que os frutos se despendem naturalmente do cacho, iniciando da parte distal em direção à parte apical para esta espécie (Figura 88). Portanto, recomenda-se que os frutos de macaúba, tanto no bioma Pantanal quanto Cerrado, apresentam uniformidade de desenvolvimento e composição, em todo o cacho, podendo ser colhidos inteiros numa única operação, facilitando assim a operacionalização desta etapa. Na pesquisa em evidência a coleta dos cachos foi realizada quando se observou o início da queda dos primeiros frutos, considerado empiricamente o ponto de maturação fisiológica.

Capítulo I

Figura 88. Cacho de macaúba dividido em três porções: apical, mediana e distal. SOUZA, 2013.

Num trabalho realizado de coleta de frutos de macaúba do cacho de uma mesma planta aos 60 dias (novembro), aos 30 dias (dezembro) antes da sua maturação fisiológica e durante o período de maturação dos frutos (fevereiro), Duarte et ali (2012) observaram que o rendimento do óleo (polpa/amêndoa) por peso de fruto (incluindo casca), variando de 10 a 16%, indica que houve acúmulo de 60% de óleo no fruto colhido no mês de fevereiro em comparação a novembro. Além disso, nos três meses finais de amadurecimento houve incremento significativo no rendimento do óleo principalmente da polpa. Por outro lado, ocorreu uma redução substancial do teor de água da polpa, indicando que o controle da maturação dos frutos e a definição do ponto de colheita implicam não só em maior rendimento em óleo, como também menores custos na secagem dos frutos. Há uma tendência de maior acidez do óleo da polpa em condições de alto teor de água devido à ação de enzimas lípases, gerando assim ácidos graxos livres. A acidez é indesejável para a síntese de biodiesel.

COLHEITA A macaúba, Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd. Ex Mart., floresce com maior intensidade dos meses de setembro a novembro na região da Mata Atlântica e o período de maturação e colheita dos frutos de macaúba ocorre de 12 a 14 meses após o florescimento. Cada planta de macaúba produz, geralmente, 3 a 4 cachos, havendo produção em duas épocas do ano (Figura 89).

Capítulo I

Figura 89. Produção de macaúba em duas épocas do ano. Foto: Arquivo da Rural Sementes

Seu ponto de colheita é definido quando os frutos começam a se desprender naturalmente do cacho, indicando que todo o cacho está com maturação mais ou menos suficiente para o processamento (MIRISOLA FILHO, 2009). É importante destacar que não há até o momento protocolos estabelecidos que garantam a obtenção de óleo de polpa de alta qualidade. Um dos gargalos a serem superados diz respeito ao melhor método para a colheita dos frutos, de forma pouco onerosa com baixo custo, e principalmente, visando obtenção de frutos com alta qualidade (SOUZA, 2013). Os principais métodos de colheita dos frutos de macaúba são:

Colheita Manual no Chão Tradicionalmente, a colheita manual dos frutos maduros de macaúba caídos ao chão é a estratégia mais utilizada pelos exploradores do extrativismo (Figura 90). Quando a equipe de colhedores adota tal técnica, recomenda-se que a coleta dos frutos caídos ao chão seja realizada diariamente ou mesmo a cada dois ou três dias. Os coletores de macaúba deverão percorrer todo território do maciço natural, pois é necessário passar por cada palmeira, para verificar se existem frutos no chão (MIRISOLA FILHO, 2009).

Capítulo I

Figura 90. Coleta manual dos frutos de macaúba que caem naturalmente no chão. Fotos: Vicente de Paula Queiroga e Flávio Aristone

A identificação dos frutos de macaúba no chão é fácil, em razão de sua casca de coloração marrom brilhante. Ou seja, são fatores que facilitam a localização dos frutos no chão: a busca atenta em torno de cada planta e visualizar a coloração e brilho da casca. Além disso, a equipe de coletores deve ser treinada para não deixar nenhum fruto para trás, pois os cocos remanescentes no solo representam perda de produto para processamento imediato. Essa perda de qualidade do fruto esquecido no campo já ocorre quando vier à próxima jornada da equipe de coletores.

Colhedora mecânica manual Com o objetivo de aperfeiçoar a colheita do fruto da macaúba, a empresa paraguaia Acrocomia Solutions desenvolveu a primeira ferramenta para a colheita manual de frutos da Acrocomia aculeata. O modelo é o resultado de uma série de testes realizados pela Acrocomia Solutions em parceria com a empresa de Holt Nut Assistente Inc.

Os testes realizados com o coletor mostraram um excelente desempenho no campo (Figura 91), dada a sua construção robusta e design específico, podendo a máquina ser significativamente melhorada - entre 2 e 3 vezes - o volume de frutos coletados por dia, dando ao operador muito mais conforto e ficando os frutos completamente limpos e maduro, ao contrário da coleta manual de solo.

Capítulo I

Figura 91. Colhedora mecânica manual de frutos de macaúba. Foto: Arquivo da Acrocomia Solutions.

Colheita com Coletores A coleta dos frutos de macaúba, como vem sendo praticada, tem se mostrado inviável para a produção em larga escala de óleo de polpa com qualidade competitiva a outras fontes oleaginosas. Esta palmeira carece de estudos básicos que forneçam suporte para o estabelecimento de um método de colheita técnico e economicamente eficaz. Uma possibilidade seria reter os frutos que se desprendem naturalmente do cacho em um sistema coletor, de tal maneira a impedir o contato com o solo, e fazer retiradas escalonadas do campo. Com esta estratégia poderiam ser obtidos frutos completamente maduros, inteiros e não contaminados (SOUZA, 2013).

Os coletores são estruturas de tecido ou saco de ráfia colocados sob os cachos da planta de macaúba (Figura 92), com a função de interceptarem os frutos durante sua queda, não permitindo que os mesmos cheguem ao chão. Ou seja, os sacos de ráfia montados abaixo da copa da referida palmeira, vão estar sombreados pelas folhagens e, ao mesmo tempo, ficarão livre da umidade das chuvas, pois sua resina (matéria prima que tem sua origem no polipropileno) deixa escorrer toda água da chuva sobre a superfície do saco (CARVALHO et al., 2011).

Capítulo I

Figura 92. Uso de coletor de frutos de macaúba, tipo saco de ráfia, colocado sobre cada cacho da planta.

O período em que os frutos poderiam permanecer no coletor depende dos processos de deterioração endógenos, das condições climáticas e do balanço econômico considerando os custos na operação de retirada dos frutos do campo. Avaliando a qualidade do óleo e atividade enzimática na polpa de frutos de macaúba em função do tempo de permanência no campo em coletores, idealizados para um sistema inovador de colheita, Souza (2013) observou que os frutos de macaúba podem permanecer no campo em contentores por até 10 dias após sua abscisão, ficando assim sua qualidade preservada.

Esse coletor poderá ser feito também de tela de nylon, parecido ao formato de um saco comprido tipo tubular. Sua extremidade na parte superior fica presa ao cacho, enquanto sua parte inferior fica uma boca de saída, a qual é mantida sempre amarrada para acumulação dos frutos (Figura 93). Portanto, os frutos são coletados por meio de um balde de plástico, apenas desamarrando a boca da tela, com a frequência de menos 10 dias.

Capítulo I

Figura 93. Coletor feito de tela de nylon para acumulação de frutos de macaúba, evitando seu contato com o chão e retirá-los em intervalo semanal. Fotos: Arquivo da empresa Paradigma Óleos Vegetais Ltda

Os coletores feitos com tubos de PVC e rede de nylon são formados por duas bandas para facilitar sua instalação ao redor do caule da palmeira, sendo que a união dessas bandas ocorre com o cruzamento de dois canos longos de PVC (Figura 94) posicionados horizontalmente na extremidade de cada rede e nas laterais duas mangueiras flexíveis, a grande externa e a pequena interna, que fica colada à planta. Esse coletor simples foi desenvolvido pelo grupo de Desenvolvimento de Processos e Produtos do Fruto da Macaúba (DPPFM) do DEQ/UFMG. Ao utilizar-se esse coletor, busca-se o máximo de qualidade dos frutos coletados diminuindo o risco de contágio por microrganismos presentes no solo.

Capítulo I

Figura 94. Frutos colhidos pelo coletor feito de tubo de PVC e rede de nylon instalado ao redor da planta de carnaúba. Fotos: Fernanda Cristina Verediano (2012)

Corte dos Cachos com Foice Malasiana Essa colheita dos frutos de macaúba poderá ser realizada de forma extrativista e manual, com auxílio de uma haste leve de alumínio e de tamanho variado (Figura 95), necessitando de aprimoramentos, uma vez que essa tarefa requer muita mão de obra, e em alguns locais, pode atingir até duas colheitas por ano.

Figura 95. Coleta manual de cachos de macaúba [Acrocomia aculeata (Jacq.) Loddiges ex Mart.] com auxílio de haste de alumínio (6m). Fotos: Arquivos da empresa Paradigma Óleos Vegetais Ltda – Diretor Marcelo Moreira Araújo e Rural Sementes

A utilização da foice malasiana é considerada outra técnica de colheita que não leva em conta a maturação irregular dos frutos no cacho da planta de macaúba. Essa ferramenta, por possuir um cabo muito comprido, é muito usada em palmeiras altas para evitar que o colhedor tenha que subir na árvore (Figura 96). Os cachos são colhidos ou cortados quando apresentarem mais de cinco frutos já desprendidos naturalmente no chão, permitindo assim obter um maior rendimento quantitativo e qualitativo em óleo. 99

Capítulo I

Figura 96. Foice malasiana usada no corte dos cachos de frutos de palmeiras.

Na operação de corte, a base do cacho, junto a sua inserção na planta, é apoiada pela lâmina da foice malasiana e, em seguida, é puxada com firmeza. Uma vez cortado, o cacho se desprende da palmeira e termina aparando sua queda (MIRISOLA FILHO, 2009). Em Montes Claros, MG, a Unidade de Beneficiamento de Coco de Macaúba (UBCM) comercializa os frutos para sementes em saco plástico de 40 kg e os frutos dos cachos cortados são desprendidos com fação e colocados em caixa plástica (Figura 97).

Figura 97. Com os cachos cortados, os frutos são desprendidos com fação e colocados em caixa plásticos. Foto: Arquivo da Unidade de Beneficiamento de Coco de Macaúba (UBCM).

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Capítulo I

CONTAMINAÇÃO MICROBIANA E ACIDEZ DO FRUTO NA COLHEITA EXTRATIVISTA

Antes da fase de industrialização propriamente dita, recomenda-se uma preparação dos frutos. Os problemas técnicos de aproveitamento do fruto começam muito antes da fase de extração do óleo. A desuniformidade nas dimensões e na maturação dos frutos são problemas sérios que carecem de soluções. Para que os frutos possam ser aproveitados integralmente, devem estar completamente maduros e devem ser colhidos somente após se soltarem do cacho. A colheita prematura dos frutos ou, mesmo o corte do cacho, inviabiliza o aproveitamento, devido à maturação irregular. Quando imaturos, os frutos são muito ricos em umidade, pobres em matéria graxa e de manipulação praticamente inexequível; amadurecer o coco colhido imaturo é um problema de difícil solução, dada a facilidade com que se altera. A heterogeneidade do material compromete sobremaneira a qualidade do produto final.

Os frutos quando maduros, diferentemente da palma de óleo (Elaeis guinensis), desprendem-se naturalmente do cacho, iniciando da parte distal em direção à apical. Em razão desta observação empírica a obtenção dos frutos de macaúba tem sido realizada colhendo-os já caídos no chão, pois se acredita que somente desta forma teriam atingido a maturidade plena. O contato com o solo promove umidade elevada e contaminação microbiana, o que provoca rápida degradação dos frutos com perdas quantitativas e qualitativas, sobretudo, do óleo da polpa (Figura 98), causada pela ruptura do epicarpo durante a queda ao chão, ou mesmo pelo local de inserção do fruto no cacho (MIRISOLA FILHO, 2009).

Figura 98. Após abscisão do fruto, a polpa apresenta alta qualidade (A) e pode resultar na produção de óleo sem rancificação, desde que seu processamento seja efetuado de imediato. Fruto deteriorado (B). Fotos: Sérgio Y. Motoike. 101

Capítulo I

É importante destacar que a colheita quando é praticada de forma rudimentar, retirandose os frutos já caídos no chão, irá favorecer a contaminação microbiana. Dessa maneira, o óleo tem sua qualidade deteriorada rapidamente, após a abscisão do cacho, em função do alto teor de água presente na polpa, levando a perda qualitativa e quantitativa que podem limitar o aproveitamento industrial dos produtos e coprodutos. A qualidade dos co-produtos fica comprometida pela potencial formação de micotoxinas, fragilizando a segurança alimentar dos farelos e tortas para uso na nutrição humana e animal.

Foram reportados valores de elevada umidade da polpa do fruto madura de macaúba no estado do Mato Grosso do Sul entre 49,06% na região de Campo Grande a 63,00% na região de Corumbá (INSTITUTO ADOLFO LUTZ, 1985). A alta disponibilidade de água e nutrientes favorece a perecibilidade do fruto, sobretudo da casca e polpa. Reações de deterioração da qualidade do óleo também podem ocorrer por processos endógenos. A amêndoa por estar revestida pelo endocarpo coriáceo está mais protegida da rápida deterioração (HIANE, 1992).

A atividade enzimática está diretamente relacionada com a atividade de água a qual é determinada pela interação com a água e os solutos presentes no tecido vegetal. A manutenção dos frutos em condições de ventilação e temperatura amena pode proporcionar redução da umidade, com consequente diminuição da atividade de água. Além disso, a baixa atividade de água pode reduzir a proliferação microbiana resultando na redução da atividade enzimática endógena.

Para a obtenção de um óleo da macaúba com padrão de qualidade elevada é indispensável o controle da acidez. Os frutos coletados diretamente do solo apresentam contaminação por uma flora microbiana e ação de enzimas hidrolíticas (lípases), presentes no próprio fruto, que por sua vez são determinantes para elevação do nível de acidez do óleo do fruto diminuindo sua qualidade. Deste modo, qualquer atraso no processamento da colheita dos frutos pode resultar um óleo com elevada acidez, além dos seus subprodutos, tais como: a torta e o farelo, causando então perda de valor no mercado (BRASIL, 2005).

Como resultado deste processo obtém-se óleo de baixa qualidade (elevada acidez). O processo de acidificação pode ser causado pelos microrganismos que crescem associados aos frutos, pela alta umidade e atividade endógena de lipase no mesocarpo. Soma-se a 102

Capítulo I

isto, o sistema de colheita extrativista, em que o fruto é colhido no solo potencializando a contaminação por fungos. Além de enzimas hidrolíticas, os frutos podem conter peroxidases que catalisam reações de oxidação do óleo. Ou seja, para evitar sua contaminação, recomenda-se efetuar o processamento dos frutos de imediato após coletados (no prazo máximo de 10 dias). Assim, a época de colheita, os tratamentos póscolheita e a condução do armazenamento podem interferir na atividade destas enzimas envolvidas nos processos de rancificação do óleo.

PRODUTIVIDADE Na fase inicial da planta, o número de cachos e de frutos é, significativamente, inferior quando comparado aos das plantas mais velhas, em plena maturidade. A infrutescência oriunda de plantas jovens apresenta sépalas e pétalas que recobrem quase todos os frutos, além de uma distribuição esparsa e irregular dos frutos na espádice. A produção nos primeiros anos, como consequência, é pequena e a produtividade cacho/fruto/planta é muita baixa. Geralmente, a palmeira inicia a produção quando o caule está bem caracterizado e projetado da superfície do solo, época em que ocorre a queda das primeiras folhas; tal situação acontece, normalmente, no sétimo ano de vida, prolongando-se por um período de vida e de produção cuja longevidade, ainda, não pôde ser precisada.

O rendimento de frutos por planta é influenciado pela idade da palmeira, tratos culturais, condições climáticas, ataques de insetos e microorganismos etc. Além das variações entre palmeiras, existem variações de produção de ano para ano. De um modo geral, uma mesma palmeira exibe uma produção de frutos crescente a cada ciclo de três anos sequenciais, isto é, uma boa produção no primeiro ano, uma produção regular no segundo ano e uma reduzida produção no terceiro ano, retornando com uma produção abundante no ano seguinte. Um esgotamento das reservas da palmeira num período de grande produção, talvez, determine tais variações, necessitando a planta de algum tempo para elaborar ou absorver os elementos essenciais para uma nova safra abundante. As queimadas são uma prática frequente em muitas regiões interioranas do Brasil e comprometem a produção de frutos, mas poupa reservas da planta para se garantir uma safra generosa no ano seguinte.

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Capítulo I

Kramer e koslowski (1960) afirmam que a alternância de anos com boas e reduzidas produções de frutos parecem ser um fenômeno universal em espécies arbóreas, porém, não deve ocorrer a nível de populações inteiras, mas a nível individual. Assim acontecendo, enquanto a metade dos indivíduos estiver em alta produção, à outra metade estará em baixa produção, fazendo com que a produção permaneça estável e viabilize e sustente a manutenção de um parque industrial, tendo-se a garantia de suprimento de matéria-prima. Wandeck e Justo (1988) relacionam uma alternância de produção de frutos em anos, com boas e más colheitas, como uma situação generalizada para a macaúba em todo o Brasil.

De maneira geral, é possível estimar a produção de macaúba por planta, considerando a média dos valores obtidos nas características biométricas dos frutos coletados, a polpa representa cerca de 42% do fruto inteiro, a casca 20%, o endocarpo representa 31% e a amêndoa 7% do fruto (Figura 99), dados este semelhantes aos encontrados por Pereira et al. (2008). A quantidade da polpa é uma característica importante, refletindo na valorização do extrativismo dos frutos.

Figura 99. Valores percentuais obtidos nas características biométricas dos frutos coletados de macaúba.

Nos estudos realizados por Chuba et al. (2008) foram verificados que cada cacho produz 6,32 kg de polpa e 1,36 kg de endosperma (amêndoa). Considerando uma média de 7 cachos por planta, a produção média anual de polpa e amêndoa seria de 44,24 kg e 9,52 kg, respectivamente. Assim, estima-se que 100 plantas por hectare (ha), produzirão 4.424 kg de polpa e 952 kg de amêndoa. A percentagem de óleo da polpa amarela em base úmida variou de 19,5 a 27,2 enquanto que na amêndoa de 32,9 a 50,6%. O rendimento de óleo total extraído (polpa e amêndoa) em relação ao fruto inteiro variou de 12,2 a 18,3%. Com esses dados é possível estimar que, no caso do peso médio do fruto for de 34,68

104

Capítulo I

gramas conforme Tabela 1, as porcentagens do rendimento de óleo total extraído (polpa e amêndoa) em relação ao fruto inteiro poderiam variar de 4,16 a 6,34 gramas por frutos.

Esses números passam a ser mais expressivos quando considerada as estimativas de produção de 100 plantas por hectares, as quais produzirão de 862,68 a 1.203,32 kg de óleo por hectare com a polpa e de 313,20 a 481,70 kg de óleo da amêndoa por hectare, contudo avaliações estimadas pela Embrapa em plantas isoladas de populações naturais apontam produtividades de óleos entre 1,8 e 4,9 toneladas por hectare se forem plantados com adensamento de 216 plantas/hectare, usando o espaçamento 5 m x 5 m (Tabela 12; Figura 100). Observa-se também que a média do período de produção crescente vai do 5º ao 10º ano, sendo ao longo do período a produtividade média de 16.386 kg/ha. É importante destacar que na fase juvenil da planta, que vai até o 4º ano após o plantio, não há produção, contudo, a mesma passa a produzir a partir do 5º ano.

Tabela 12. Fatores de produção da macaúba até atingir a produção plena em kg/ha. Fator de Produção

Ano 5

Ano 6

Ano 7

Ano 8

Ano 9

Ano 10

Cachos/palmeira

2,00

2,50

3,00

3,50

Nº de frutos/cacho

200

250

280

300

320

350

Peso do fruto (Kg)

0,04

0,05

Peso do cacho (Kg)

8,00

11,25

13,44

14,70

16,00

17,50

Produção por planta (Kg)

16,00

28,13

40,32

44,10

56,00

61,25

Produção total (Kg/ha)

6.400

11.250

16.128

17.640

22.400

24.500

Produção de óleo kg/ha/ano (20%)

1.280

2.250

3.225

3.528

4.480

4.900

- Frutos de 40 a 50 g e 22,3% óleo; Fonte: Informe Agropecuário (2011).

Figura 100. Área plantada de macaúba com 5 anos de idade (A) e outra área demonstrativa com idade acima de 5 anos (B). Foto: Arquivo da Rural Sementes 105

Capítulo I

Apesar do rendimento de óleo da polpa dessa palmeira ser bastante considerável, mesmo assim o óleo extraído da amêndoa é mais valorizado comercialmente pela indústria de cosméticos, em razão do mesmo possuir propriedades semelhantes ao azeite de oliva.

PRODUÇÃO DE ÓLEO A frutificação da macaúba ocorre após 4 ou 5 anos de idade e o rendimento de produção de frutos está associado com a fertilidade e/ou condições de adubação do solo, variando de quatro até dez cachos, com cada cacho produzindo cerca de 12 a 15 kg de frutos. Além disso, em uma área de um hectare podem ser plantadas cerca de 200 palmeiras (RETTORE; MARTINS, 1983). Com esse índice, a produtividade de cocos pode chegar a 30 toneladas por hectare por ano.

Os frutos da palmeira macaúba apresentam grande potencial para a produção de óleo, com vasta aplicação nos setores industriais e energéticos. O fruto maduro é constituído de um epicarpo duro (casca externa), de um mesocarpo oleoso e fibroso (polpa), de um endocarpo duro (castanha) e de uma ou duas amêndoas oleosas na região mais interna. Em valores médios, os frutos maduros no ponto de colheita pesam cerca de 50 gramas e contêm cerca de 20% m/m de óleo (RETTORE; MARTINS, 1983). Com os dados descritos, tem-se um patamar de produção de 6.600 kg de óleo por hectare. O alcance dessa produtividade seria o maior índice a ser obtido entre todas as palmeiras brasileiras.

Atualmente, as plantações existentes são naturais, não planejadas e não adubadas, sendo que a literatura apresenta um índice de produtividade de óleo que varia de 3.775 - 5.000 kg/ha (RETTORE; MARTINS, 1983), (FAUPEL; KURKI, 2002). Esse índice é vantajoso quando comparado aos índices de produtividade agrícola de outras oleaginosas: 1.188 kg/ha para a mamona, 375 kg/ha para a soja e, adicionalmente, pode ser competitivo quando comparado com a produtividade do óleo de palma ou dendê, 5.000kg/ha (FAUPEL; KURKI, 2002).

As sementes em algumas espécies dessa família possuem alto teor de óleo (20% a 30%), que tem sido destinado para a produção de biodiesel e cosmético, sendo essa a utilização mais promissora. Dentre essas plantas, destacam-se babaçu (Orbignya phalerata Burret.), tucumã (Astrocharyum aculeatum Meyer), macaúba (Acrocomia aculeata (Jacq.) Lodd. ex Mart.) e dendê (Elaeis guineenses Jacq.). Além do alto teor de óleo, as palmeiras 106

Capítulo I

destacam-se pela elevada produção de frutos. Com isso, estima-se que a macaúba e o babaçu podem atingir 4 mil e 5 mil litros de óleo hectare ano, respectivamente (Figura 101). Essa produção pode ser facilmente duplicada com o avanço científico e tecnológico (BORSUK; NODARI, 2012).

Figura 101. Produção de óleo hectare ano, sob condições naturais de cultivo nas principais palmeiras com potencial oleaginoso. (Fonte: NUCCI, 2007; TE-CHATO; HILAE, 2007; BORSUK; NODARI, 2012).

Na produção de óleo, são gerados vários subprodutos que agregam ainda mais valor, com destaque para o endocarpo na produção de carvão vegetal. Carvão este que possui superioridade em vários quesitos, quando comparado ao carvão de eucalipto, conforme verificado por Silva et al. (1986). Sob o ponto de vista qualitativo, as vantagens estão associadas aos potenciais de aplicação dos óleos extraídos do fruto da macaúba em indústrias alimentícias, de cosméticos, de fármacos e de energia (SOUZA et al., 2013). Adicionalmente ao potencial de lucratividade advindo da comercialização do óleo, o aproveitamento integral dos subprodutos é um fator que agrega valor e caracteriza o processo industrial de aproveitamento do fruto da macaúba como um processo com nível de utilização da matéria-prima de 100%. Esses subprodutos são: a torta ou o farelo resultante da separação das fibras do fruto, que possui alto teor de proteína e pode ser empregada como componente na produção de ração animal balanceada; e a castanha interna, que, por possuir um alto poder calorífico, pode ser destinada à produção de carvão vegetal, a ser utilizado em caldeiras ou na produção de coque-metalúrgico (RETTORE; MARTINS, 1983). Apesar da potencialidade, o aproveitamento dessa cultura tem ocorrido de forma extrativista por produtores rurais no estado de Minas Gerais e, mais recentemente, no ano 107

Capítulo I

de 2004, pelo início das atividades de uma fábrica localizada no estado de Minas Gerais. Nesses processos, o óleo de macaúba tem sido destinado à indústria de sabões, sendo que os percentuais de perda de óleo têm sido superiores a 10%. Assim, o desenvolvimento de um processo otimizado, com foco na minimização de perdas e de consumo energético, na operação adequada e na produção isenta de contaminação, é o caminho para viabilizar investimentos maiores voltados à obtenção de um produto final, com características compatíveis para o aproveitamento dos mais nobres potenciais de uso deste óleo. TEOR DE ÓLEO E RENDIMENTO A maioria das palmeiras é rica em óleo e, no caso da macaúba, suas amêndoas produzem rendimento de 20-30% de óleo, sendo que nas condições de plantio mencionadas, pode atingir 4 mil litros de óleo por hectare por ano. Comparando outras culturas (Figura 102), fica evidente sua vantagem, pois a soja (Glycine Max L. Merrill) produz 420 litros, o girassol (Helianthus annuus L.) 890 litros e a mamona (Ricinus communis L.), 1.320 litros (NUCCI, 2007). Além do óleo (Tabela 13), em um hectare inclui 1.200 quilos de carvão vegetal e 5.300 quilos de farelos para rações (OLIVEIRA, 2006).

Figura 102. Comparação entre capacidade de produção de óleo vegetal de algumas oleaginosas (Fonte : NUCCI, 2007).

Tabela 13. Rendimento de óleo de macaúba em função da densidade de plantas por ha. Palmeira por ha

Rendimento de óleo (kg/ha) Hipótese A

Hipótese B

100

1.470-1840

1.840-2.300

123

1.808-2.263

2.264-2.829

156

2.293-2.870

2.870-3.588

216

3.176-3.074

3.074-4.068

Fonte: CETEC (1983) Hipótese A: 4 cachos/palmeira, 400-500 frutos/cacho; Hipótese B: 5 cachos/palmeira, 400-500 frutos/cacho

108

Capítulo I

MANUTENÇÃO E PROTEÇÃO DOS MACAUBAIS/BOCAIUVAIS As práticas de manutenção e proteção podem representar aumento da produção para muitos produtos florestais não madeireiros e até mesmo a conservação da espécie e proteção da vegetação nativa. Concorrendo para a melhoria da produção e conservação da espécie a partir do enriquecimento, adensamento, limpeza, desbastes, transplantio ou plantio de mudas.

As principais recomendações técnicas para fins de preservação e melhoria da produção são: -Em caso de superadensamento, para áreas de uso alternativo do solo (uso agrícola), que prejudique e limite a coleta extrativista, prever o desbaste sem comprometer os serviços ambientais; -Nas áreas de reserva legal e nas áreas de preservação permanente, proceder de acordo com a legislação pertinente; -Em caso de populações com baixa densidade que inviabilize a coleta extrativista, prever, preferencialmente, o adensamento da área com palmeiras do próprio local e por regeneração natural ou transplantio; -Proteger as plantas jovens de macaúba estabelecidas nas áreas; -Caso a prática de limpeza embaixo das palmeiras seja necessária, deve-se ter cuidado para não prejudicar a regeneração natural de outras espécies nativa ou de interesses.

CADEIA PRODUTIVA SUSTENTÁVEL A cadeia produtiva sustentável da macaúba se constitui numa estrutura insumo-produto, que intervêm agentes, processos, produtos e canais de comercialização, os quais se engrenam em quatro elos principais: 1- Meio ambiente – A fase primaria de produção da matéria prima que depende da preservação das florestas, que seja por meio da exploração extrativista dos frutos da macaúba ou em plantio sistemático de um Macaubal; 2- A fase de processamento ou transformação agroindustrial, pois a empresa propicia atividade econômica local, por gerar renda e emprego no meio rural; 3- Mercado – que permite a sustentabilidade a toda a cadeia da macaúba, pelo fato de incluir os circuitos de comercialização interna e de exportação; 109

Capítulo I

4- A fase do consumidor final do produto.

Apesar dos diversos estudos mostrarem que o potencial da macaúba seja uma grande oportunidade para investimento, mesmo assim para o elo da industrialização ou processamento ainda não existe um processo e equipamentos disponíveis para o beneficiamento do coco da macaúba, voltado à extração do óleo de alta qualidade. Além dos processos industriais, teríamos que criar um modelo de manejo para toda a cadeia produtiva da macaúba. Na consolidação da cadeia da macaúba é necessário seguir os seguintes passos: 1. Procurar parceiros com experiência no seguimento de óleos vegetais; 2. Definir a região onde seria desenvolvido todo o projeto; 3. Identificar o melhor processo de manejo para a macaúba; 4. Desenvolver a cadeia produtiva da macaúba; 5. Desenvolver os processos industriais e equipamento; 6. Desenvolver o mercado para os produtos da macaúba; 7. Conseguir a sustentabilidade econômica do projeto usando a macaúba nativa. Como na consolidação da cadeia produtiva de qualquer espécie vegetal de valor econômico, no caso da macaúba também não é diferente por trata-se de diversificar e complexificar as suas estruturas produtivas, os quais irão indicar as oportunidades e os desafios dos problemas que devem ser superados para lograr sua viabilidade, especialmente apontando para as dificuldades de natureza tecnológica. Segundo o pesquisador da Embrapa Cerrados (José Mauro M. A. Paz Moreira), tais oportunidades e desafios são:

Oportunidades: 1-A macaúba tem sido indicada como uma espécie oleaginosa promissora para a produção de óleo vegetal destinado à fabricação de biodiesel, principalmente devido ao alto volume de óleo por hectare (espera-se uma produtividade de dois a cinco mil quilos, dependendo do número de plantas por hectare e da produtividade das plantas), a rusticidade da planta, e pelo suporte que os co-produtos podem proporcionar à sua rentabilidade: o carvão, originado da casca da semente (endocarpo); o óleo da amêndoa, destinado a indústria de cosméticos; e as duas rações - a primeira, produzida a partir da polpa, visando à 110

Capítulo I

alimentação de bovinos, e a segunda, a partir da amêndoa, usada na alimentação de aves devido ao seu elevado valor proteico, ambas apreciadas pelo já existente grupo de compradores. 2- Acrescente-se ainda o fato de que a macaúba não tem presença significativa como uma opção alimentar humana, não representando, portanto, mais um participante na competição energia versus alimentos. Esses são elementos que poderiam proporcionar a produção de um óleo vegetal de baixo custo, que viabilizasse a obtenção de uma escala adequada de biodiesel, contribuindo, assim, para a construção da matriz brasileira de combustíveis renováveis. Além disso, a macaúba ocorre praticamente em todos os biomas brasileiros. 3-Em Minas Gerais, a macaúba já foi extraída em larga escala ao longo do século XX para abastecer a saboaria Santa Luzia S/A, localizada no município mineiro de Santa Luzia, sendo voltada principalmente para a produção de sabão. Com o fechamento da fábrica em 1996, a atividade de coleta do coco de macaúba entrou em declínio, devido à entrada no mercado de detergentes de menor custo comercializados nas grandes redes de supermercados. Com as cotações do petróleo não ultrapassando a linha dos 80 dólares por barril, existe a expectativa de aumento da produção e dos estoques, a necessidade de matérias-primas de alta produtividade para produção de biodiesel ficou evidente e a macaúba se destaca como uma espécie de elevado potencial. 4-Atualmente, a cadeia produtiva da macaúba está em processo de reestruturação. No estado de Minas Gerais, o elo de produção agrícola da matéria-prima tem se sustentado principalmente em dois segmentos: o extrativismo de maciços naturais e a implantação de plantios comerciais da espécie. O extrativismo apresenta como pontos fortes: a disponibilidade dos frutos para colheita imediata, uma vez que os macaubais nativos já se encontram em produção; a possibilidade de consórcio da macaúba com outras culturas tais como milho, feijão, cana, gergelim, mamona, hortaliças e pastagens para a pecuária; e a geração de renda proporcionada aos agricultores familiares e extrativistas que utilizam a coleta do coco como uma atividade produtiva complementar. 5-Entretanto, os maciços naturais apresentam alta variabilidade na qualidade da matériaprima, além da sua produção variar ao longo dos anos, resultando em sazonalidade na sua oferta. Outra dificuldade do extrativismo é o baixo rendimento da atividade de coleta dos 111

Capítulo I

cocos e a falta de um plano de manejo sustentado tecnicamente definido para os maciços naturais - o que poderia favorecer a qualificação da mão de obra da população envolvida na coleta, podendo vir a ser fator de renda e inclusão social. 6-Os plantios comerciais da espécie ainda estão em fase de implantação, espera-se que entrem em produção dentro de cinco a sete anos. As principais vantagens dos plantios comerciais são: o maior número de indivíduos por hectare e a padronização das linhas de cultivo, o que possibilitará um grande rendimento das operações silviculturais e da colheita dos cocos; a seleção preliminar de material genético para a formação de mudas embora ainda não se tenham cultivares com superioridade agrícola comprovada, esperase que os plantios apresentem menor variabilidade na qualidade dos frutos que os maciços naturais. 7-A principal dificuldade enfrentada pelos produtores que pretendem trabalhar com a macaúba é a falta de linhas de financiamento compatíveis com as características da cultura, cujos maiores custos estão na implantação do cultivo e as receitas só irão começar a vir a partir do quinto ou sétimo ano, quando o plantio entrará em produção. As outras dificuldades estão relacionadas às incertezas com relação à expectativa de produção dos plantios, a falta de um pacote tecnológico desenvolvido para a macaúba, e a não inserção da cultura no zoneamento agroclimático, o que dificulta a obtenção do seguro agrícola e, consequentemente, do financiamento agrícola. 8-Para que a cadeia produtiva da macaúba possa se estabelecer e aproveitar todo o potencial que ela fornece, devem ser desenvolvidas tecnologias para o seu aproveitamento comercial bem como para o manejo sustentado dos maciços naturais, principalmente para diminuir as incertezas relacionadas à sua produção, o que reduzirá o risco econômico dos cultivos e o risco ambiental da exploração dos maciços naturais, possibilitando o financiamento e o licenciamento de empreendimentos que desejem trabalhar com a espécie para produção de biodiesel.

Desafios 1-Os mercados para os óleos vegetais são bem diversificados, porém alguns setores como de biodiesel e alimentação exigem que o óleo atinja alguns parâmetros de qualidade. Um destes parâmetros é o controle do índice de acidez oleica. Este índice mede a quantidade de ácidos graxos livres no óleo, que são indesejáveis para alguns mercados. 112

Capítulo I

2-Frente às buscas incessantes por novos patamares de rendimento de óleo com maior adensamento energético de espécies oleaginosas, tem-se perspectivas reais da utilização da palmeira macaúba (Acrocomia aculeata), como matéria prima para fins energéticos e alimentícios. Além da sua alta produtividade, que pode chegar a 5.000 kg de óleo por ha, apresenta amplitude de utilizações que não se restringe a uma única cadeia produtiva e adaptabilidade a diversos biomas. Entretanto, a cultura apresenta restrições de cultivo, principalmente em função de fatores climáticos (temperatura e pluviometria), não podendo ser produzida nas regiões de Cerrado e Pantanal com a tecnologia atualmente disponível. A macaúba, por sua vez, tem ampla adaptação a essas regiões, encontrandose maciços de ocorrência natural nas áreas supramencionadas.

3-Porém existem desafios em diversos setores e processos para a estruturação da cadeia produtiva de macaúba como fonte de óleo e biomassa. Faltam desde estudos básicos sobre o processo de síntese e acúmulo de óleo, denominado lipogênese, até processos industriais eficientes na extração do óleo. A colheita tem sido praticada recolhendo-se diretamente os frutos caídos ao chão. Isso induz a perda de qualidade e produção de óleo, sobretudo o de polpa. O contato dos frutos com o solo promove contaminação microbiana, levando à rápida degradação com consequentes perdas quantitativa e qualitativa de óleo. A coleta dos frutos da macaúba caídos ao chão tem se mostrado inviável para a produção em larga escala. Como se sabe, a macaúba carece de estudos básicos que forneçam suporte para o estabelecimento de um sistema de colheita técnica, economicamente eficaz, que são considerados alicerces para a estruturação de sua cadeia produtiva. A segurança de o consumo alimentar na nutrição humana e animal dos coprodutos também fica comprometida pela potencial contaminação por micotoxinas em farelos e tortas. ARRANJOS PRODUTIVOS LOCAIS O principal objetivo de um Arranjo Produtivo Local é desenvolver a ação de um pólo de desenvolvimento, ao atrair investimentos para uma região. Geralmente cria ou reforça aglomerações de empresas que apresentam especialização produtiva e mantêm algum vínculo de articulação, interação, cooperação e aprendizagem entre si e com outros atores locais tais como governo, associações empresariais, instituições de crédito, ensino e pesquisa (Figura 103). Um arranjo produtivo local baseado no beneficiamento dos produtos da macaúba é capaz de gerar grandes mudanças regionais devido a sua 113

Capítulo I

diversificação de mercado, alta demanda de seus produtos e necessidade de geração de conhecimento tecnológico.

Figura 103. Modelo de arranjo local produtivo formado por aglomerações de empresas e baseado no beneficiamento dos produtos da macaúba. ESTIMATIVA DOS CUSTOS DE PRODUÇÃO E DA RENTABILIDADE DA MACAÚBA A macaúba pode ser considerada uma cultura estratégica para estabelecer cadeias produtivas de óleo vegetal. Entretanto, estas cadeias devem ser bem estruturadas, com volume, constância e preços competitivos. Para isto, é fundamental conhecer os coeficientes técnicos e os custos de produção, uma vez que esta é uma das maiores dificuldades do agronegócio. Porém, seu conhecimento e controle é uma etapa crucial para sua expansão e competitividade (CALLADO; CALLADO, 2006).

Neste contexto, estimativas de custo de produção e rentabilidade econômica são de fundamental importância para dar respaldo técnico tanto aos produtores quanto aos investidores e ou políticas públicas, principalmente no caso macaúba, em que são escassos dados técnicos, dificultando analises e previsões de investimento neste setor. Foram estimados os custos de produção e os indicadores econômicos: Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR), Pay-Back e Pay-Back descontado.

Pelo modelo de análise adotado, pode-se inferir que o cultivo da macaúba, baseado exclusivamente na venda do coco em casca para extração de óleo, é uma atividade rentável para o produtor rural e também pode ser considerada uma cultura estratégica para 114

Capítulo I

fortalecer o Plano Nacional de Agroenergia. Para as condições analisadas de implantação de um pomar de 5 ha no estado de Minas Gerais, região da Zona da Mata (Tabela 14), é possível concluir que:

a) O cultivo da macaúba para fins agroenergéticos é uma atividade rentável. O custo de produção da tonelada de coco em casca foi estimado em R$ 97,94 e o preço de venda em R$ 170,00. O VPL (6%) e a TIR estimados foram R$ 14.469,53 /ha e 20%, respectivamente.

b) O investimento apresenta baixa liquidez, porém, dentro do normal esperado para culturas perenes. O Pay back foi de 8 anos e o Pay back descontado 10 anos.

c) A macaúba é uma planta promissora para produção de óleo vegetal, porém, é preciso que haja maiores investimentos públicos e privados para alavancar o desenvolvimento da cultura.

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Capítulo I

Tabela 14. Estimativa de custo de produção da macaúba na Zona da Mata Mineira.

*Preço médio pago pelas indústrias extrativistas de MG (Comparativo: Preço médio da ton. dendê em 2007 = R$ 160,00 Agrianual 2008)**1 cacho com 260 frutos x 45 gramas cada um = 12 kg**1 cacho com 350 frutos x 50 gramas cada um = 18 kg. Todos os valores estão expressos em Reais por ha (R$/ha) HM Tp 75cv+carreta =Hora máquina, trator de 75 cv + carreta 4 ton Homem-dia =Valor da mão-de-obra diária (já inclusos encargos, etc). Fonte: Leonardo Duarte Pimentel, Sérgio Yoshimitsu Motoike, Emília Wakim de Almeida Costa et al.

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Capítulo I

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Capítulo II

EXTRAÇÃO DO ÓLEO DE MACAÚBA, APROVEITAMENTO AGROINDUSTRIAL E ENERGÉTICO

(Autores) Vicente de Paula Queiroga Francisco de Assis Cardoso Almeida Jaime José da Silveira Barros Neto Hermano de Oliveira Rolim Marcos Vinícius Assunção

130

Capítulo II

INTRODUÇÃO

Como parte da biodiversidade nativa do Brasil, as palmeiras em geral servem de alimentação à vida silvestre, o que faz dessas plantas pilares de importância ecológica. (LORENZI et al., 1996; NEGRELLE et al., 2003). Nesse sentido, a macaúba (Acrocomia aculeata (Jacq) Lood. ex Mart.) se destaca, pois, além de contribuir com o ecossistema, possui grande produção de frutos, alto teor de óleo na amêndoa e na polpa, podendo potencialmente ser utilizado na para produção de biodiesel e, proporcionar inclusão social, servir de apoio à agricultura familiar e ser uma fonte de renda alternativa a pequenos produtores. Para manter esse patrimônio natural preservado, a adoção das chamadas boas práticas de processamento na exploração dos macaubais é essencial. Essas boas práticas começam ainda no momento da coleta dos frutos, incluindo também o transporte e armazenamento. Tais instruções orientam as comunidades extrativistas quanto aos procedimentos adequados desde a colheita da macaúba até a extração do óleo e preparo dos produtos derivados, tornando o trabalho menos ameaçador aos maciços naturais da espécie. O fruto da macaubeira – a macaúba – é muito apreciável por toda a população brasileira, riqueza que vem sendo preservada pelo trabalho de inúmeras comunidades tradicionais. A sua importância socioeconômica é evidenciada por um conjunto de atividades, que envolvem todas as etapas pós-maturação: colheita, transporte, beneficiamento, comercialização e consumo, tanto do fruto in natura quanto dos produtos derivados, constituído em importante fonte de renda para a agricultura familiar nas regiões consideradas como maciço de ocorrência da espécie. Estudos básicos de maturação em macaúba e das etapas da colheita e pós-colheita que antecedem a extração do óleo são escassos e insuficientes para esta espécie até o momento, sendo essencial a elaboração de critérios e padronização do processo préindustrial buscando alternativas de maior viabilidade técnica e econômica, e manutenção da qualidade do produto final. As etapas do processamento do coco da macaúba, assim como as da obtenção dos óleos do mesocarpo e amêndoa, deste fruto, estão representadas nos fluxogramas das Figuras 1 e 2.

131

Capítulo II

Figura 1. Fluxograma das etapas de obtenção dos óleos do mesocarpo e amêndoa da macaúba, através de prensa mecânica.

Figura 2. Fluxograma do processamento de frutos de coco macaúba. Fonte: Karina Jácome de Carvalho (2011).

O óleo da macaúba cada vez mais está sendo valorizado pelo mercado nacional e internacional, pois se trata de um óleo de altíssima qualidade, tem valores nutricionais

132

Capítulo II

próximos ao azeite de oliva e seu potencial começou a ser descoberto pelas indústrias de cosméticos de alimentos. Após o processo de extração são obtidos dois tipos de óleo: o da polpa – que é esverdeado e aproveitado como biodiesel ou na indústria de cosméticos; e o óleo da amêndoa – amarelada, que é mais nobre, podendo ser utilizado na indústria alimentícia e também em produtos de cosméticos (CIPRIANO, 2006). Soma-se a isso o fato da macaúba ser endêmica, espontânea e perene, com benefícios para o manejo e a conservação de solo, visto que uma vez plantada começa a produzir com quatro ou cinco anos e sua vida útil econômica excede 50 anos.

PÓS-COLETA Essa etapa consiste num conjunto de procedimentos que são realizados após a coleta dos frutos, podendo ser de transporte, higienização, armazenamento e processamento para extração do óleo. É uma etapa importante na manutenção da qualidade final do produto até o local do beneficiamento. Para a produção de alimentos oriundos da amêndoa e do mesocarpo da macaúba/bocaiúva faz-se necessário a realização de atividades regidas pelas regras do beneficiamento e do processamento para consumo humano. Como exemplo, nos Estados do Mato Grosso do Sul, Mato Grosso e Ceará, onde a macaúba/bocaiúva é consumida “in natura” e processada para obtenção do mesocarpo (polpa) que é utilizado na produção de farinha e de polpa para sucos, doces, geleia, sorvetes, dentre outros usos. Em Minas Gerais, a macaúba/bocaiúva é processada visando à extração de óleo da polpa e da amêndoa usado para produção de sabão e alimentação.

TRANSPORTE DOS FRUTOS As usinas de processamento deverão estar estrategicamente localizadas em relação as áreas de cultivo, facilitando a formação de uma rede de fluxo dimensionada para otimizar a eficiência do sistema. Algumas medidas, no entanto, são necessárias, como: -O transporte dos frutos até a usina de processamento o mais rapidamente possível e com certos cuidados, evitando-se ruptura da casca com impurezas e a coleta de frutos verdes ou já “passados”. -Não transportar os frutos em recipientes que são utilizados para carregar outros produtos como carne, esterco, óleo diesel ou produtos químicos e tóxicos. -Utilizar recipientes arejados para o transporte dos frutos, evitando a danificação e a fermentação dos mesmos (aquecimento);

133

Capítulo II

-Usar trilhas pré-existentes, e, caso necessário, abertura de trilhas para o transporte da produção minimizando o impacto ambiental; -Caso utilize animais de carga, não maltratar com excesso de peso. Nos trajetos mais longos recomenda-se o uso de carroças; -O fruto para extração de polpa para alimentação humana deve ser transportado, preferencialmente, no mesmo dia da coleta e no máximo até sete dias para processamento ou consumo in natura; -As usinas devem orientar a forma correta de transporte do fruto dentro e fora da área de coleta até o processamento.

RECEPÇÃO É a primeira oportunidade de verificação da qualidade do fruto, pela avaliação do seu estado de maturação e integridade física. É quando se decide se o fruto pode ser processado de imediato, se ele pode ser armazenado em espera, ou ainda, se deve ser descartado. Além de descartar as macaúbas que estejam impróprios para o processamento, também os frutos em avançado estado de deterioração, os imaturos, fissurados e aqueles com problemas fitossanitários.

ARMAZENAMENTO DOS FRUTOS Após a colheita, o transporte dos frutos até a usina de processamento deve ser feito o mais rapidamente possível. Outros cuidados complementares devem ser tomados, como evitar a ruptura das cascas e não deixar acelerar o processo a fermentação da polpa, bem como impedir o contato com impurezas, como terra, areia, barro etc. Sob condições muito especiais, os frutos podem ser armazenados em depósitos da indústria, principalmente se o destino do mesmo for a extração do óleo de sua amêndoa (Figura 3). Quando simplesmente amontoados ou mal acondicionados, os frutos ficam susceptíveis ao ataque pelo “bicho-do-coco” – Pachymerus nucleorum – um coleóptero, da família Bruschidae, capaz de romper todos os tecidos envoltórios e se alimentar da amêndoa.

134

Capítulo II

Figura 3. Frutos de Acrocomia sp amontoados em depósito da indústria. Fotos: Arquivos da empresa Paradigma Óleos Vegetais Ltda – Diretor Marcelo Moreira Araújo e da Rural Sementes.

Para que a macaúba se estabeleça como fonte de matéria-prima para produção de biodiesel, é preciso superar gargalos da cadeia produtiva, como o aumento da oferta, que deverá ser resolvido com a transição do sistema de produção extrativista por cultivos agronômicos. Do ponto de vista industrial, é importante desenvolver sistemas de armazenamento para ampliar o período de processamento e reduzir a ociosidade das usinas, visto que a safra da macaúba se concentra nos quatro meses do verão. Entretanto, pouco se sabe sobre a conservação pós-colheita do fruto da macaúba, o que requer estudos para viabilizar o processo de armazenamento mantendo a qualidade do óleo. Atualmente, as usinas extrativistas armazenam os cocos de maneira empírica, amontoando em galpão coberto sem nenhum controle ou avaliação, o que resulta na má qualidade do óleo extraído (elevada acidez).

Diferentes métodos químicos e físicos podem ser empregados com a finalidade de diminuir a atividade metabólica e minimizar o processo de deterioração dos frutos, aumentando a vida pós-colheita do produto. Existem perdas qualitativas e quantitativas durante o armazenamento, pois os frutos e o óleo estão constantemente submetidos a fatores externos e internos. Esses fatores podem ser físicos, como temperatura e teor de água, químicos, como fornecimento de oxigênio e presença de enzimas, e biológicos, como bactérias, fungos, insetos e roedores (BROOKER et al., 1992).

Na pesquisa realizada por Almeida (2014), os métodos de armazenamento amontoado, caixa plástica e sacos de raschel mostraram redução na umidade do mesocarpo (Figura

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Capítulo II

4). Sendo que a maior redução foi obtida no método armazenado por sacos. A maior velocidade na perda de água pelo saco de raschel pode ser explicada pela maior facilidade de aeração que os sacos proporcionam, permitindo atingir um equilibro com a umidade relativa ambiental com redução da umidade do mesocarpo. O armazenamento em tambor, por se trata de uma embalagem impermeável, evita as trocas gasosas, assim, a respiração dos frutos eleva o vapor de umidade no seu interior e, consequentemente, a umidade do mesocarpo. Os resultados apresentados por Faria (2012) indicam que após 30 dias de armazenamento dos frutos de macaúba, a umidade do mesocarpo variou entre 7,2 a 7,3%. Segundo Chitarra e Chitarra (2005), os frutos tendem a perder umidade até atingir seu ponto de equilíbrio.

Figura 4. Métodos de armazenamentos; tambor de 200 litros (A), caixas plásticas (B), sacos raschel (C) e amontoado (D). Fotos: Almeida, 2014.

Com relação ao teor de óleo no mesocarpo, no método de armazenamento em tambor, que é realizado por pequenos produtores, observou-se maior umidade no mesocarpo, o que resultou em menor firmeza da polpa. Além disso, este método apresentou cheiro desagradável (putrefação dos frutos), o que inviabiliza o óleo para fins nobres (alimentação humana, por exemplo). A polpa apresentou avançado estádio de degradação por microrganismos, que, por sua vez, resultou em baixo percentual relativo de matéria seca. Este fato pode estar relacionado ao alto teor de óleo encontrado no mesocarpo. Constatou-se também perda de matéria seca, o que pode resultar em baixa quantidade de óleo extraído, apesar de o percentual de óleo medido ser elevado (ALMEIDA, 2014).

É importante destacar que os frutos da macaúba, coletados diretamente do solo, apresentam quase sempre uma contaminação interna por flora microbiana variada e que atinge a polpa do fruto, seja pela ruptura do epicarpo durante sua queda ao chão, seja pelo pedúnculo do coco. A microflora, representada em grande parte por fungos, contém 136

Capítulo II

microorganismos lipolíticos que atuam sobre a mistura de glicerídeos da polpa do fruto da macaúba.

Mesmo que os frutos sejam tratados e esterilizados na chegada a fábrica, o seu beneficiamento deve ser feito quase que imediato, pois os microorganismos tendem a atuar sobre o óleo extraído. Esta condição de produção, não é novidade, pois a palma (dendê) é produzida desta forma. Porém, devido a modificações genéticas, a palma possui uma safra com período maior, melhorando a condição de uso da capacidade de produção instalada. Em análise a Tabela 1, tem-se uma visão do desenvolvimento da acidez nos frutos da macaúba armazenada, em ambiente sem controle de temperatura e umidade relativa do ar, mediante a evolução do teor dos ácidos livres.

Tabela 1. Evolução do teor de ácidos livres nos frutos de carnaúba em função do curto período de armazenamento em condições ambientais. Período após colhido 0 dias 16 dias 30 dias

Teor de Ácidos Livres (Ac. Oleico) % 0,4% 13,1% 30,4%

Fonte CETEC, 1983

De acordo com Entaban (2009), os frutos colhidos podem ser armazenados por até 10 dias, em condição de ambiente sem nenhum tipo de tratamento. Caso seja necessário um maior tempo de armazenamento é importante que se faça o tratamento dos frutos, lavando-os com solução de formol (1% v.v). Ao contrário, os frutos vão se degradando à medida que a acidez do óleo vai aumentando em função do processo de fermentação (Tabelas 2 e 3).

Tabela 2. Desenvolvimento da acidez nos frutos de macaúba esterilizados logo após a colheita com jatos de formol. Condições ambientais de estocagem (dias) 0 14 28 (Fonte: Cetec, 1983)

Teor de ácidos graxos livres (%) 0,4 1,3 3,4 -

Atmosfera de formol a 1% (dias) 7 14 21 28

Teor de ácidos graxos livres (%) 0,4 1,1 1,0 0,8

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Capítulo II

Tabela 3. Desenvolvimento da acidez nos frutos de macaúba sem prévia esterilização. Condições ambientais estocagem (dias) 0 16 30 32 (Fonte: Cetec, 1983)

Teor de ácidos graxos livres (%)

Atmosfera formol a 1% (dias)

0,4 13,1 30,4 35,9

14 18 48 55

Teor de ácidos graxos livres (%) 1,0 1,8 2,2 6,8

Segundo a empresa Paradigma Óleos Vegetais Ltda, o armazenamento do coco da macaúba em silo de alvenaria com cobertura de areia é capaz de estender a produção de óleo da polpa pela fábrica por um período de no mínimo 3 meses, conforme os dados contidos na Tabela 4.

Tabela 4. Desenvolvimento da acidez nos frutos de macaúba armazenados em silo de alvenaria com cobertura de areia. Período do fruto armazenado (dias) 0 26 34 37 43 70 83 101 133 160 200

Teor de Ácidos Livres (Ac. Oleico) % 0,9 1,3 2,1 2,6 3,3 4,4 4,4 5,8 7,1 9,5 6,8

Na Figura 5, tem-se uma visão de como se constrói um silo de alvenaria para o armazenamento dos cocos da macaúba armazenados a serem cobertos com areia.

Figura 5. Preparação do silo de alvenaria para armazenamento dos cocos da macaúba colhidos com cobertura de areia. 138

Capítulo II

Os benefícios proporcionados pelo silo de alvenaria de se estender a produção da macaúba são: diminuir investimentos na capacidade produtiva da fábrica; melhores condições de operação da fábrica durante o ano; e diminuir ou eliminar períodos sem produção na entressafra.

SECAGEM DOS FRUTOS Logo após a colheita, os frutos também poderão ser armazenados em silos do tipo secador-armazenador (Figura 6). Esses silos são construídos em alvenaria com as dimensões de 1,2 m de altura, diâmetro interno 0,99 m e volume 0,92 m3, com uma grade de tela no fundo de cada silo para viabilizar a distribuição homogênea do fluxo de ar. Para o sistema de ventilação, é utilizado um ventilador radial, com ar sem aquecimento (temperatura ambiente). Antes do enchimento dos silos, os frutos são selecionados, eliminando-se os frutos com danos e outras características indesejáveis, e homogeneizados todos os frutos coletados com base na sua qualidade. Logo após este procedimento, é iniciado o enchimento dos silos com os frutos. Cada silo é preenchido com aproximadamente 540 kg de frutos. O fluxo de ar de secagem é definido com base na experiência com secagem de grãos (10m3.ton-1.min-1). Ajustado para o experimento realizado por Evaristo (2015), onde o fluxo de ar de secagem utilizado foi de 5,41m3.min1

m e, o de aeração, normalmente, 10 vezes menor que o fluxo de secagem, em que neste

experimento, o autor utilizou a vazão de 0,54 m3.min-1.

Figura 6. Silo Armazenador-secador (A), Ventilador radial (B), Enchimento dos silos (C e D). Fotos: Anderson Barbosa Evaristo. 139

Capítulo II

Quando se manipula pequena quantidade de frutos, após o período de colheita, uma parte dos frutos poderá ser submetida à secagem em camada fina (Figura 7), a uma temperatura média de 60°C. Quando em estufa com circulação de ar, os mesmos são distribuídos em bandejas, contendo cada bandeja uma camada de frutos. Essas bandejas são reposicionadas, dentro da estufa, todos os dias, para secagem homogênea dos mesmos. Diariamente, as bandejas com os frutos são pesadas para acompanhar a perda de umidade. Quando atinge de 9% (b.s), o processo de secagem é paralisado.

Figura 7. Secagem em estufa e pesagem dos frutos de macaúba. Fotos: Evaristo, 2015.

Para o processo de secagem no secador horizontal (Figura 8), recomenda-se que os frutos de macaúbas provenientes do campo sejam selecionados com base na sua qualidade antes de acondicioná-los em sacos de ráfia ou juta. O secador horizontal é constituído por dois túneis individuais feitos por uma estrutura cimentada por onde circula o ar quente com a temperatura de até 41ºC, a qual é controlada por um termostato. Na parte superior da plataforma do secador é instalada uma grossa estrutura de madeira com várias bocas retangulares, com formato parecido a um tabuleiro de jogo de xadrez. Em cada boca de saída de ar quente, insuflado por um ventilador, é vedado por um saco de macaúba, podendo permanecer por 4 dias em processo de secagem e a cada dia, os sacos são reposicionados. Ou seja, quando a umidade do material coletado no campo é baixa, o processo de secagem irá necessitar de 4 dias e de 7 a 8 dias quando se trata de frutos coletados com elevada umidade. O tipo de agente de secagem é o diesel que fica armazenado em um cilindro de aço posicionado na extremidade do secador. Sua queima irá aquecer o ar ambiente que é insuflado pelo ventilador sobre o leito de secagem. O fluxo de ar deverá ser suficiente para vencer a perda de carga nos dois túneis e nos sacos de frutos que estão fechando as bocas retangulares de secagem, bem como para arrastar 140

Capítulo II

toda a umidade liberada pelo material para fora do secador. Caso o produto não requeira ar quente para secagem, o fluxo de ar de secagem do ventilador poderá utilizar apenas a temperatura ambiente, deixando sem funcionar o queimador a deisel. Em seguida, os sacos com os frutos são transportados a uma máquina de ar e peneira, visando eliminar as impurezas, e, de imediato, submetidos ao processo de higienização.

Figura 8. Secador horizontal com os sacos tampando as bocas de saidas de ar ambiente ou ar quente insuflado por um ventilador e/ou um queimador gerado a diesel. Fotos: Vicente de Paula Queiroga

O princípio de funcionamento do secador vertical é quase parecido ao sistema de secador horizontal. Ou seja, através do elevador de caçamba, os futos são transportados para encher os três silos verticais, mas terá que realizar alguma adaptação no sistema para amortização da queda dos frutos dentro de cada silo, provavelmente o ventilador funcionado em sentido contrário e com a potência máxima, poderá reduzir o impacto dos frutos no momento de seu enchimento. Além disso, a tubulação de descarga dos frutos deve apresentar uma inclinação direcionada para a parede superior do silo, na qual está fixada uma pequena folha de borracha de esponja para evitar a queda do epicarpo dos 141

Capítulo II

frutos. Com a queima do diesel, o ar quente gerado é insuflado por um ventilador para o leito de secagem do silo. Esse sistema está projetado para atender os dois silos verticais (Figura 9), enquanto o terceiro silo denominado de pulmão apenas recebe a insuflação do ar ambiente (Figura 10). Ao lado de cada silo vertical existe de forma independente um ventilador e um queimador (cilindro de aço abastecido com diesel), exceto o silo pulmão que não dispõe de queimador. O sistema de secagem é considerado estacionário porque o calor é fornecido e a água é removida dos frutos acumulados no interior do silo. Uma vez completado o processo de secagem, os frutos deslizarão por gravidade pela tubulação para encher os sacos de ráfia ou esteira vibratória que desemboca na moega que alimenta uma máquina de ar e peneira, instalada dentro do galpãos.

Figura 9. Silos verticais estacionários dotados de sistema de aquecimento e ventilação. Fotos: Vicente de Paula Queiroga

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Capítulo II

Figura 10. Silo pulmão dotado apenas de ventilação. Fotos: Vicente de Paula Queiroga

LIMPEZA DOS FRUTOS Os frutos, oriundos do campo, trazem consigo muitas impurezas, devido à natureza da colheita. São imprescindíveis que sejam retiradas impurezas como terra e outros materiais estranhos, usando para isso peneiras vibratórias (Figura 11) ou por esteira vibratória dotada de tubulação de sucção produzida pelo ventilador pneumático (Figura 12) ou jato de ar comprimido. Antes de serem armazenados num depósito montado sobre estruturas de metal ou concreto, os frutos, transportados por uma esteira vibratória, são esterilizados ao passarem por um pequeno túnel que produz vapor.

Figura 11. Peneirão com sistema de vibração de pré-limpeza dos frutos de macaúba. Foto: Vicente de Paula Queiroga

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Capítulo II

Figura 12. Esteira vibratória dotada de tubulação de sucção produzida por um ventilador pneumático para eliminar as impurezas fragmentadas dos frutos. Foto: Vicente de Paula Queiroga

Com sua descarga feita na moega, os frutos vão sendo transportados para um grande depósito metálico, instalado numa plataforma superior, através de um elevador de canecas (Figura 13). Por meio de uma bica inclinada, e com regulagem de fluxo de descarga, os frutos são direcionados por gravidade para o alimentador da despolpadeira ou um moinho de grande porte (ou britador adaptado), posicionada na parte abaixo do depósito metálico de armazenamento dos frutos. Imaginando-se o aproveitamento da polpa para a obtenção de produtos mais nobres, os frutos devem ser utilizados o mais rapidamente possível (CETEC, 1983).

Figura 13. Elevador de canecas transporta os frutos para um depósito instalado numa plataforma superior. Uma vez acumulado irá alimentar por gravidade a máquina descascadora ou moinho (ou britador) ou despolpadeira por meio de um tubo. Foto: Vicente de Paula Queiroga 144

Capítulo II

Não sendo este o objetivo ou caso não seja possível o processamento de imediato, os frutos poderão ser armazenados para a sua devida “pubação” ou fermentação da polpa. Devidamente limpos e secos, os mesmos são armazenados em local coberto até o momento do processamento. O período de armazenagem para a devida pubação é variável e dependem das condições locais de clima, temperatura e umidade. Em locais mais quentes, o período de armazenamento dos frutos varia de 20 dias até três meses.

HIGIENIZAÇÃO Para o processamento da macaúba, primeiramente são retiradas as impurezas dos frutos vindos do campo e, em seguida, são realizados sua esterilização. A redução de contaminações dos frutos é considerada uma estratégia recomendável para manter o índice de acidez de óleo de polpa em níveis aceitáveis pelo mercado. Isso é feito por meio da fumigação dos frutos com solução de formol a 1% logo após a colheita.

De acordo os dados contidos na Tabela 5 (CETEC, 1985), observa-se uma redução significativa do teor de ácido graxos livres dos frutos, principalmente para os tratamentos armazenados por pouco tempo e devido a utilização do formol nas diferentes condições de conservação (A- Coleta e análise de imediata e fumigação com formol 1%; B- Ar ambiente e fumigação com formol 1%; C- Estufa a 60ºC e fumigação com formol 1%; e D- Atmosfera de formol 1%), inclusive no tratamento “D”, no qual os frutos foram conservados em atmosfera de formol a 1%.

Tabela 5. Teor de ácidos livres dos frutos em diferentes condições de conservação. Lotes de cocos

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Fonte: CETEC, 1983.

Condições estocagem

A B B C C C D D D D

Período (dias) 0 14 28 02 07 21 07 14 21 28

Teor de ácidos graxos livres (Ac. Oleico em %) 0,4 1,3 3,4 0,2 4,0 9,0 0,4 1,1 1,0 0,8

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Capítulo II

A esterilização por vapor é outra forma de tratamento dos frutos, o qual deverá ser realizado previamente ao seu processamento. O processo denominado de autoclavagem (Figura 14) consiste em submeter os frutos inicialmente ao vapor d'água sob pressão, evitando que a polpa venha a passar por fermentações e que esse efeito esterilizante residual se prolongue até o processo de extração de óleo. A caldeira é capaz de produzir um vapor de 100 a 120ºC, imediatamente antes de o fruto passar para a etapa seguinte de industrialização, que é a retirada da polpa ou despolpa (MIRISOLA FILHO, 2009).

Figura 14. Autoclave sob pressão a vapor, posicionado horizontalmente, e seu fornecimento realizado pela caldeira (azul). Foto: Arquivo da Imazon

DESCASCAMENTO A primeira operação de processamento do fruto é o descascamento ou descortiçamento, quando a casca externa e frágil é separada da polpa. Embora não existam máquinas especializadas para a operação de descascamento, algumas máquinas já foram adaptadas para essa operação. Uma delas consta de um cilindro, formado de barras de aço, dotadas de facas sem corte na parte interna, separadas entre si, deixando uma abertura mais ou menos de 2 cm e fixadas com cintas de aço. O cilindro é giratório, apoiado num eixo. Na parte superior, há uma moega de alimentação e, na parte inferior, há uma válvula de descarga. A máquina fica num plano inclinado. O eixo utiliza uma velocidade relativamente alta, cerca de 200 rpm e a carga gira dentro do cilindro por alguns minutos. Pela ação das pancadas das facas sobre os cocos e do próprio atrito entre si, as cascas são quebradas e vão sendo eliminadas pelas aberturas entre as barras. A casca é arremessada para os receptores e fazem-se a descarga dos cocos descascados, ambos em depósitos 146

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distintos (Figuras 15 e 16). Tal máquina é considerada muito eficiente e econômica, com capacidade de 10 toneladas de frutos por dia (SILVA, 2007).

Figura 15. Máquina descorticadora utilizada no descascamento dos frutos de macaúba.

Figura 16. Fruto de macaúba com e sem o epicarpo (descascado).

DESPOLPAMENTO A fim de evitar as alterações da composição da polpa exposta, como o emborolamento que muito facilmente se verifica na prática, o coco fresco descascado deve sofrer a operação de despolpamento o quanto antes, bem como a polpa resultante deve ser processada com a maior rapidez também. A separação da polpa do restante do fruto é muito difícil, porque o tecido correspondente ao mesocarpo ou a polpa é compacto e fortemente aderido ao endocarpo (Figura 17). É, também, uma operação mais delicada e complicada em comparação a retirada da casca ou epicarpo.

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Capítulo II

Figura 17. Despolpador marcas D80 (A) e D 300 (B) do mesocarpo da macaúba. Foto: Arquivo da Scott Tech (2014).

Embora não existam máquinas especializadas para a operação de despolpamento, algumas máquinas também já foram adaptadas para essa operação. Uma delas funciona como uma despolpadeira, com princípios de funcionamento e de construção semelhantes à descorticadora, utilizada na retirada da casca. Embora trabalhe sob o mesmo princípio, a despolpadeira deve ser de uma construção mais sólida, mais resistente e as barras de aço que constituem o cilindro devem ser mais reforçadas, porque o trabalho é mais enérgico. As facas implantadas no eixo devem apresentar um desenho diferente, quase cortante e em número maior. É acionada por um motor mais possante (5,0 HP) e tem a capacidade de processar até 10 toneladas de frutos por dia (SILVA, 2007; Figura 18).

Figura 18. Despolpadeira semi-industrial que separa a casca e a polpa do endocarpo da macaúba. Fotos: Isabella Christina Costa da Silva. 148

Capítulo II

O período de despolpamento não deve ser muito intenso para não retirar partes do endocarpo, o que comprometeria a qualidade da polpa. Pela ação das pancadas das facas a polpa é totalmente retirada e separada do endocarpo e vai sendo eliminada pelas aberturas entre as barras. A polpa vai para os receptores e fazem-se a descarga dos cocos descascados, ambos em depósitos distintos. A polpa, facilmente alterável, exige uma conservação mais aprimorada; os depósitos devem ser bem limpos, secos, arejados e rigorosamente protegidos da ação de insetos. Esse período de conservação deve ser o mais breve possível, sendo ideal que a polpa fosse trabalhada em ato contínuo, pois o óleo resultante da polpa fresca, recém-separada, geralmente é de boa qualidade e apresenta baixo índice de acidez. Na maioria das vezes, tais cuidados não são seguidos e o óleo extraído da polpa sempre apresenta alta acidez livre e, em consequência, somente encontra aplicação na indústria de saboaria ou como lubrificante. Os endocarpos devem ser conservados em depósitos comuns, protegidos da umidade, de roedores e alguns insetos, principalmente, coleópteros; pela sua constituição de tecido lignificado e extremamente duro, as amêndoas delicadas e finas, dotadas de um alto teor de óleo, estão naturalmente protegidas.

Por outro lado, existe outro processo de despolpamento dos frutos da macaúba, principalmente quando se trata dos cocos amontoados ao ar livre por vários meses, até serem submetidos à extração em prensas hidráulicas. Para atender pequenas fábricas de sabão, contraditoriamente, a fermentação acaba sendo útil. Ou seja, os frutos assim mantidos apresentam como características uma maior facilidade de eliminação da polpa do caroço no processo tradicional de despolpamento utilizado pelas indústrias de sabão (Figura 19). Ao contrário do que ocorre com o fruto fresco, cujas fibras na polpa são mais intensamente aderidas ao caroço (MIRISOLA FILHO, 2009).

Figura 19 A casca e a polpa são totalmente separadas do endocarpo da macaúba pela máquina despolpadora. Fotos: Luiz Ângelo Mirisola Filho e arquivo da UBCM. 149

Capítulo II

Esse tipo de exploração é predominante em algumas regiões do Brasil, em razão da baixa qualidade do óleo extraído de frutos em estado bastante deteriorado, os quais passaram por fermentação em razão da colheita tardia feita no chão e terem sido conservados ao ar livre, sem nenhum tipo de tratamento (MIRISOLA FILHO, 2009; Figura 20).

Figura 20. O processo industrial de extração de óleo de macaúba para fabricação de sabão utiliza frutos deteriorados armazenados ao ar livre.

MÉTODOS DE PRESAGEM PARA EXTRAÇÃO DE ÓLEO DA POLPA A extração do óleo da macaúba pode ser realizada tanto com a polpa, quanto com amêndoa, sendo o farelo e/ou torta resultante da extração e considerados coprodutos. A amêndoa produz um óleo claro (Figura 21B) com alto teor de ácidos graxos saturados, predominando ácido láurico, do tipo láurico/oléico. O óleo da polpa possui uma cor alaranjada, e apresenta maior quantidade de ácido oléico do que a amêndoa (Figura 21A).

Figura 21. Óleo bruto da polpa do fruto de macaúba (A) e da amêndoa (B). Foto: Ângela Alves Nunes (2013).

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Capítulo II

Por questão de maior viabilidade técnica e econômica, uma alternativa é utilizar os frutos inteiros triturados em moinho, tipo britador adaptado, para extração do óleo, apesar do seu baixo rendimento, todavia não há a necessidade de usar os processos de separação do fruto de macaúba em três partes: casca, polpa e caroço. Os métodos comumente empregados na extração de óleo da polpa são: extração por solvente, prensagem mecânica, ou a combinação desses dois processos, chamado de misto (MORETTO; FETT, 1998).

-Extração com Solvente Nos processos mais modernos das grandes indústrias, a extração de óleo é realizada diretamente por solvente orgânico, com exceção do óleo de palma (Dendé), onde a extração e o processo de refino é todo físico.

O uso do solvente no processo de extração de óleo da matéria prima, principalmente da polpa da macaúba pelas grandes indústrias oleíferas está na eficiência do solvente em reduzir o conteúdo de óleo da matéria prima utilizada, permanecendo no farelo, coproduto da extração, uma mínima quantidade de óleo, em média 0,5 a 0,6% (CUSTÓDIO, 2003; MORETTO; FETT, 1998).

Vários solventes já foram testados para a extração de óleos. Porém, o solvente mais utilizado pelas indústrias é o hexano, que é um derivado do petróleo e tem como desvantagens, o fato de ser obtido de fonte não renovável, além de ser tóxico e altamente inflamável (GUARIENTI et al., 2012; OSHA, 2011).

Do ponto de vista econômico, o uso do hexano impacta significativamente os custos da extração e potencialmente pode ser prejudicial para o meio ambiente (PARAÍSO et al., 2003). Para cada tonelada de matéria prima processada, cerca de 2 a 3 litros de hexano são perdidos para o meio ambiente (FREITAS; LAGO, 2007; EPA, 2000).

Nas últimas décadas, os órgãos governamentais ampliaram as restrições para uso de solventes derivados de petróleo. Com consequente aumento dos custos operacionais das indústrias de óleos vegetais, uma vez que se tornaram obrigadas a atingir os limites desejados de emissão de gases do efeito estufa (NASCIMENTO et al., 2008; FREITAS; LAGO, 2007). 151

Capítulo II

-Extração Mecânica 1. Prensagem manual A extração mecânica é o método mais antigo de extração de óleo, consiste na aplicação de pressão através do uso de prensas. O processo mecânico é simples, de fácil manuseio, sendo facilmente adaptável a diversos tipos de oleaginosas e podendo ser instalado em indústrias de pequeno e grande porte, bem como em propriedades rurais. O processo mecânico não agride o meio ambiente, pois não utiliza produtos químicos e o coproduto da extração mecânica (torta gorda) pode ser usado como adubo ou ração animal (SINGH; BARGALE, 2000).

Dependendo da capacidade da prensa de extração é possível extrais de 28 a 70% de óleo. A prensa mecânica comum é um equipamento simples que pode ser desenvolvido em qualquer oficina mecânica das pequenas cidades do Brasil, pela facilidade de conseguir as ferramentas necessárias para sua confecção (QUEIROGA et al., 2010). ). Na elaboração dessa prensa se buscou preencher três requisitos mínimos: eficiência, baixo custo e o mínimo de peso (volume), para que o equipamento possa ser transportado em um simples “carrinho de mão”, conforme a apresentada na Figura 22, utilizada na extração de óleo da polpa de macaúba pelas pequenas comunidades de produtores das regiões que exploram a macaubeira.

Figura 22. Pequena prensa manual de extração de óleo (Fotos: Vicente de Paula Queiroga)

Avaliando o desempenho dessa prensa comum, observou-se que a maior pressão exercida sobre a polpa por tal equipamento com o auxílio de uma mão de força, resultará num eficiente rendimento de extração de óleo (Figura 23). Para não haver problemas com a

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Capítulo II

vigilância sanitária, recomenda-se confeccionar essa prensa com material de acero inoxidável, principalmente nas partes que tem contato com o óleo ou polpa (Figura 24).

Figura 23. Prensa manual de extração de óleo com o auxílio de uma mão de força para aumentar o rendimento.

Figura 24. Prensa manual de extração de óleo feita de ácido inoxidável da cooperativa Campal de Patos-PB, evita problemas com a Vigilância Sanitária.

Entretanto a eficiência do processo mecânico na extração de óleo é inferior ao processo por solvente orgânico. A torta, coproduto da extração mecânica, pode conter em média de 8 a 18% de óleo (SINGH; BARGALE, 2000). Enquanto que o residual da extração por solvente, denominado de farelo ou torta magra, contém em média 0,5 a 0,6 % (CUSTÓDIO, 2003; MORETTO; FETT, 1998).

2. Prensagem hidráulica Prensas hidráulicas são constituídas por um pistão, acionado hidraulicamente, que comprime o material contido em um cesto provido de orifícios para saída do líquido prensado, em ciclos de tempo e pressões definidas (RITNNER, 1996; Figura 25). 153

Capítulo II

Figura 25. Processo de obtenção do óleo da polpa (ou amêndoa triturada) de macaúba por prensagem, utilizando uma prensa hidráulica. Fotos: Vicente de Paula Queiroga e Isabella Christina Costa da Silva

Uma adaptação de uma prensa hidráulica de algodão, bastante comum na região semiárida do nordeste do Brasil, pode ser utilizada para extração a frio do óleo da polpa de macaúba. Este sistema de prensagem utiliza um pistão de 10 ou 12 polegadas, instalado no fosso, é acionado por uma bomba hidráulica (instalada na parte superior do fosso; Figura 26) para movimentar uma panela de ferro contra um bloco de aço fixado na parte superior da prensa, visando prensar a massa de polpa depositada dentro de um saco de estopa (o pano grosso funciona com filtro), os quais estão contidos no interior da respectiva panela. Este

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Capítulo II

encaixe da panela de ferro contra o bloco de aço fixo é realizado com bastante precisão e com alta pressão (ABUMO, 2010).

Figura 26. Tipos de bomba hidráulica: Bomba mecânica e bomba de óleo comprimido. Fotos: Vicente de Paula Queiroga

Após o procedimento descrito anteriormente, transfere-se aproximadamente 20 kg de massa da polpa para uma panela de ferro. Além de possui três anéis de ferro, a parte inferior da panela de ferro contém vários furos minúsculos. Posteriormente, esta torta gorda é socada com uma colher de inox (ou madeira) envolvida num saco de estopa (filtro) (ABUMO, 2010).

Para dar início ao processo de extração do óleo, deve-se posicionar corretamente a panela de ferro na prensa em conexão com o bloco de ferro fixado na parte superior. A pressão do pistão hidráulico é feita de baixo para cima, de modo que sua subida ocorra lentamente. O óleo é extraído da prensa através da pressão realizada pelo pistão contra o bloco de aço (Figura 27). A extração do óleo é realizada a temperatura ambiente e a baixa pressão (180 kgf/ cm2), sendo uma extração próxima ao método artesanal. A cada 20 kg da matériaprima se extrai aproximadamente 70% do óleo contido na polpa (rendimento) e cada processo demora mais de 1 hora (ABUMO, 2010). Após o processo de decantação natural por 24 horas, o óleo de macaúba é filtrado.

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Figura 27. A) Um pistão movimenta a panela de ferro contra um bloco de aço fixado na parte superior da prensa; B) Parte inferior da panela de ferro contém vários furos minúsculos; C) Polpa de macaúba sendo depositada no saco de estopa instalado dentro da panela de ferro; D) Pressão do pistão hidráulico da prensa com escorrimento do óleo; Fotos: Arquivo da ABUMO Com o advento da tecnologia as prensas hidráulicas estão sendo substituído por prensas mecânicas contínuas que se apresentam mais eficientes na extração do óleo, com funcionamento simples, baixo custo de aquisição e manutenção, sendo recomendadas para pequenas cooperativas. 3. Prensagem contínua ou expeller As prensas de parafuso contínuas ou expellers foram usadas até o advento da extração por solvente (OETTERER et al., 2006). O termo expeller é um nome registrado para as prensas de parafuso contínuas patenteadas por Anderson Expeller em 1903, porém se popularizou e se tornou um nome genérico adotado para todas as prensas contínuas de parafuso (OETTERER et al., 2006).

As principais partes da prensa são: o alimentador e a gaiola horizontal formada por barras de aço colocadas uma ao lado da outra que são mantidas nessa posição por anéis de aço (Figura 28). O espaçamento das barras é regulado para permitir a saída do óleo e, ao mesmo tempo, agir como filtro para as partículas do resíduo de prensagem (torta). Dentro da gaiola, gira-se um parafuso em helicóide que movimenta o material para frente, comprimindo-o ao mesmo tempo, e um redutor de velocidade da saída da torta que regula a pressão interna e, consequentemente, a eficiência da prensagem (MORETTO; FETT, 1998).

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Capítulo II

Figura 28. Parte do cilindro tubular formada por barras de aço colocadas uma ao lado da outra com estreitas aberturas nas laterais de saída do óleo em função da compressão exercida pelo eixo helicoidal sobre a matéria prima. Fotos: Vicente de Paula Queiroga

O processo de extração se inicia com a descarga da matéria-prima feita na moega. Em seguida, a massa da polpa vai sendo descarregada numa segunda rosca sem fim, através de um elevador, e transportadas para abastecer pela parte superior as prensas do tipo expellers (Figuras 29 e 30). Fazendo parte do pré-tratamento da matéria-prima no processo de extração do óleo, o volumoso da polpa da macaúba é submetido à temperatura de 50-70°C num aparelho apropriado chamado de condicionador ou cozinhador (staker) embutido na parte superior da prensa mecânica de pressão contínua ou expeller. Este sistema de aquecimento é realizado por vapor quente que circula entre as paredes laterais do cozinhador com duplo estágio. No seu interior, a massa da polpa, além de perder umidade, é aquecida para reduzir a viscosidade e facilitar o seu esmagamento sob pressão efetuado pela prensa mecânica contínua do tipo expellers.

Figura 29. Elevador de canecas para alimentar a rosca-sem-fim e descarregar a massa da polpa na parte superior das prensas extratoras tipo expeller. Fotos: Vicente de Paula Queiroga. 157

Capítulo II

Figura 30. Prensas mecânicas de pressão contínua tipo expellers de extração de óleo da polpa com cozinhador embutido de duplo estágio. Fotos: Vicente de Paula Queiroga

Vale salientar que o óleo se encontra na forma de glóbulos e está presente nas células da polpa da macaúba. Para que seja possível extrair o óleo é necessário que haja uma ruptura da membrana das células o que irá provocar a saída dos glóbulos. Tal ruptura no caso da prensa mecânica é dada pelo esmagamento da polpa sob pressão continua por meio de eixo helicoidal (Figura 31), girando a matéria prima dentro de um cilindro tubular para ser comprimida no final do eixo. Além disso, o cilindro é dotado de orifícios de saída de óleo em suas paredes laterais (Figura 28).

Figura 31. Detalhe do eixo helicoidal da prensa mecânica contínuo ou expeller de extração do óleo da polpa da macaúba. Foto: Vicente de Paula Queiroga

-Extração Mista de Óleo da Polpa (Prensas Mecânicas Tipo Expellers e Solvente) Em resumo, o processo denominado extração mista se refere à combinação do sistema de prensagem mecânica complementada com o sistema de extração por solvente. Nas plantas de indústrias esmagadoras mais antigas, o óleo é parcialmente extraído por meio mecânico de pressão em prensas contínuas ou “expellers”, seguido de uma extração com 158

Capítulo II

solvente orgânico. A torta que deixa a prensa é submetida à ação do solvente orgânico, que dissolve o óleo residual da torta, deixando-a praticamente sem óleo. O solvente é recuperado e o óleo separado do solvente é misturado ao óleo bruto que foi retirado na prensagem (MANDARINO; ROESSING, 2001). Uma vez efetuada a operação de despolpamento, a matéria graxa da polpa faz com que ela seja muito importante para o segmento industrial. Devido à sua constituição fibrosa, bem porosa e bastante rica em sólidos, a polpa deve ser submetida a um rápido aquecimento antes da extração. Na extração do óleo, utilizam-se prensas de parafusos (Figura 32). Este tipo de prensa consta de um alimentador contínuo que recebe o material previamente preparado para ser extraído, entregando-o automaticamente ao aquecedor. O alimentador é montado no topo do aquecedor, do lado oposto ao mecanismo de acionamento da prensa. O aquecedor, que se acha apoiado no corpo da prensa, é semiesférico ou em forma de U, de ferro, com camisa externa dupla, soldada, tendo os seus bordos rebitados no corpo do aquecedor; nessa camisa, faz-se a circulação de vapor de 6 a 10 atmosferas, num consumo de 50 a 80 quilos de vapor por hora. O aquecedor mede de 30 a 40 cm de largura por 120 a 150 cm de comprimento. O aquecimento deve ser feito de maneira rápida a 50-70ºC. No interior do aquecedor passa um eixo equipado com paletas ou braços de ferro que agitam fortemente o material e promovem a sua mistura, ao mesmo tempo em que torna o aquecimento rápido e uniforme, devido ao calor que irradia das paredes sobre as quais se atrita o material. Pela forma de construção das paletas, o material percorre as calhas em toda a sua extensão até chegar à abertura de alimentação. Esta abertura está colocada na extremidade oposta à chegada do material. O agitador de paletas exige um motor com força de 3 a 5 cv.

Figura 32. Usina de grande porte com prensas contínuas tipo expellers de extração de óleo da polpa com cozinhador embutido de duplo estágio. Foto: Vicente de Paula Queiroga 159

Capítulo II

Para facilitar a passagem do material quente do aquecedor para o corpo cilíndrico de compressão, órgão principal da prensa, há uma espiral vertical de alimentação, de construção forte e de funcionamento automático, que trabalha dentro do corpo de ferro fundido que facilita a comunicação do aquecedor com o extrator. Essa espiral recebe o material aquecido e comprime-o para o cilindro extrator, aumentando a capacidade da máquina. O mecanismo que aciona a espiral pode ser uma luva de fricção, que pode ser ajustada ou solta, quando houver uma sobrecarga.

O corpo cilíndrico ou extrator da prensa fica situado no plano inferior ao aquecedor, na abertura de descarga. O extrator da prensa consiste de uma câmara cilíndrica horizontal, formada de inúmeras barras de aço, que são colocadas uma ao lado da outra e mantidas nessa posição, com anéis de aço (Figura 33). Como o esforço dado pelo aumento da pressão cresce do começo para a extremidade onde se faz a descarga da torta, os anéis de aço são também maiores e mais resistentes nesta ordem. A abertura entre estas barras é ajustada pela simples mudança dos ajustadores existentes entre as barras por onde deve escorrer o óleo. Neste corpo cilíndrico, a matéria é impelida, triturada e comprimida por um parafuso em hélice, com uma intensidade crescente. Esta condição é importante, pois para se conseguir um bom rendimento em óleo é preciso elevar a pressão lentamente, de modo a dar tempo para o escoamento do óleo. Este tempo será mais reduzido quanto menor for o caminho a ser seguido pelo óleo. Para tanto, deve-se elevar a intensidade da pressão pela própria natureza da hélice ou do orifício de retração da torta e de diminuir, ao máximo, a espessura da camada do material em compressão.

Figura 33. Prensa contínua ‘Expeller”: 1- Motor elétrico, 2- Redutor, Entrada da massa da polpa condicionada, 4- Rosca helicoidal, 5- Cesto, 6- Cone de saída, 7- saída da torta gorda. Fonte: Moretto; Fett (1998). 160

Capítulo II

A pressão inicial é pequena e deve aumentar até atingir 1050 a 1400 quilos por cm2. Este aumento é obtido com relativa facilidade, uma vez que o parafuso trabalha contra uma abertura ajustável de pressão que retrai a descarga da torta no fim do extrator. A descarga da torta pode ser regulada por este orifício de retração. A torta extraída na extremidade oposta à da chegada do material aquecido encerra de 6 a 13% de óleo, apresentando pequenos fragmentos duros, lisos e brilhantes, com 6 a 8 cm de espessura.

O óleo bruto extraído passa por gravidade em três tanques decantadores feitos de alvenaria com as paredes revestidas em aço inoxidável, embutidos abaixo do nível do solo, pois é no primeiro tanque pequeno que se recebe o óleo bruto diretamente das prensas extratoras. Esse óleo extraído pelo processo mecânico contínuo arrasta partículas da matéria prima que devem ser separadas por decantação, pois de forma progressiva esse óleo bruto consegue transbordar pela parte superior do primeiro para o segundo tanque e termina no terceiro tanque de maior tamanho. Já a torta acumulada no fundo do primeiro tanque pequeno é transportada por lata de 20 litros para vários tambores (cada tambor com capacidade de 200 litros; Figura 34), que só depois de um determinado tempo de repouso, o óleo no seu interior vai subindo para se acumular na parte superior, cujo processo de separação do óleo fica então facilitado. Enquanto a massa da torta acumulada no fundo de cada tambor será posteriormente misturada com a torta gorda expelida diretamente pelas prensas mecânicas na rosca sem fim para submetê-la ao processo de extração química do óleo (solvente).

Figura 34. Tambores de aço inox de 200 litros para sedimentação da borra e separação do óleo. Foto: Vicente de Paula Queiroga

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Capítulo II

Apenas o óleo bruto acumulado no último tanque de alvenaria, com revestimento em aço inoxidável, é bombeado através de tubulação para os outros tanques de aço do compartimento específico de filtração. Uma vez aquecido com vapor da caldeira (Figura 35) à temperatura de 50-70ºC no tanque (Figura 36), o óleo é bombeado para ser submetido ao processo de filtragem (panos de filtro entre as placas), pois só assim se consegue uma filtragem eficiente das impurezas mecânicas e sujeiras que o acompanham. A filtração pode ser feita em filtros prensas, numa primeira operação e o seu processo deve ser feito o mais rapidamente possível (Figuras 37 e 38).

Figura 35. Caldeira movida à casca ou farelo de macaúba ou óleo (ácidos graxos) para gerar vapor ao processo industrial de extração do óleo da macaúba na prensa mecânica. Foto: Vicente de Paula Queiroga

Figura 36. Antes do processo de filtração, o óleo bruto é aquecido a vapor no tanque de aço inox. Foto: Vicente de Paula Queiroga

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Capítulo II

Figura 37. As partículas contidas no óleo aquecido são retidas no filtro de prensa. Foto: Vicente de Paula Queiroga

Figura 38. Óleo de macaúba processado no filtro de prensa e armazenado em tanques de ácido inoxidável. Fotos: Ivani Cunha e Vicente de Paula Queiroga

-Extração de Óleo da Torta com Solvente A indústria de extração de óleo com solvente desenvolveu um tecnologia que permite abastecer o exaustor com torta gorda de macaúba, ou seja, a partir das prensas mecânicas tal material é transportado por uma rosca sem fim para alimentar uma moega. Através de um elevador de canecas, a torta é novamente transportada por um sistema de rosca sem fim que irá conectar separadamente com a boca de alimentação na parte superior, em forma de funil, de cada exaustor (Figura 39). Vale salientar que no processo de químico de extração de óleo, a torta de macaúba passa essencialmente por sete etapas.

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Capítulo II

Figura 39. A) Rosca-sem-fim distribui a torta gorda em cada boca do funil na parte superior da plataforma; e B) na parte inferior da plataforma, cada exaustor é abastecido com torta de macaúba por meio desses funis. Fotos: Vicente de Paula Queiroga

No Extrator (Figura 40), coloca-se a mistura de torta de macaúba e solvente, na proporção de 14 tambores de 200 L de hexano para 1200 kg de torta, que passa por um processo de aquecimento numa temperatura que varia entre 100 e 120ºC, gerando um composto de óleo, água resultante da perda de umidade da torta e o resíduo fibroso da polpa. O solvente, água e óleo seguem para a próxima etapa do destilador, através do bombeamento de um motor elétrico. Os resíduos que ficam nos extratores são chamados, na indústria, de borra. Essa borra pode ser utilizada como adubo para a atividade agrícola ou na alimentação animal ou no aquecimento da caldeira.

Figura 40. Conjunto de extratores da indústria de extração de óleo de macaúba. Foto: Vicente de Paula Queiroga

O Destilador é responsável pela separação da mistura de solvente e água do óleo aquecido (Figura 41). O solvente e a água evaporam pelo processo de aquecimento para o condensador, ficando o óleo de macaúba retido no fundo desse tanque. No Condensador (Figura 42), com o uso da água fria da piscina ou caixa dágua, a mistura 164

Capítulo II

de solvente e água, é resfriada, voltando ao estado líquido. A água que passou pelo condensador retorna aquecida à piscina (Figura 43) e esfria naturalmente para ser reaproveitada. Depois do condensador, a mistura de água e solvente é separada por diferença de densidade no Separador (Figura 44), sendo que este sistema opera com o nível de 60% de água. Enquanto, o solvente retorna por gravidade para o Tanque Original para ser reaproveitado (Figura 45). Segundo o técnico de produção, ao longo de todo o trajeto do solvente, há perdas na ordem de 5% (CARVALHO, 2005).

Figura 41. Mediante aquecimento no destilador, processa a separação do óleo de macaúba do solvente e água. Foto: Vicente de Paula Queiroga

Figura 42. A mistura do solvente e água (vapor) retorna ao seu estado líquido no condensador. Foto: Vicente de Paula Queiroga

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Figura 43. A) Água da piscina usada pela caldeira para produzir vapor aquecido Foto: Vicente de Paula Queiroga

Figura 44. A mistura de água e solvente é separada por diferença de densidade no tanque separador, sendo mantido um nível de 60% de água no seu interior. Foto: Vicente de Paula Queiroga

Figura 45. Tanque original para armazenar o solvente (hexano) usado no processo industrial de extração de óleo da torta de macaúba. Foto: Vicente de Paula Queiroga

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A Caldeira, movida à lenha ou com borra de macaúba, responde pela oferta de vapor necessário ao processo industrial de extração de óleo de macaúba. O vapor é utilizado, especialmente, nos extratores, destiladores, cozinhador embutido em cada prensa e no tanque de aquecimento para o processo de filtragem do óleo bruto extraido da polpa de macaúba pelas prensas mecânica. Essa caldeira consome água da piscina para os processos de formação de vapor (CARVALHO, 2005; Figura 46).

Figura 46. Caldeira movida à lenha ou borra de macaúba para gerar vapor ao processo industrial de extração de óleo de macaúba por solvente ou por prensa mecânica. Foto: Vicente de Paula Queiroga

EXTRAÇÃO DE ÓLEO DO FRUTO INTEIRO TRITURADO DE MACAÚBA Com a descarga do material feita na moega, os elementos triturados (frutos inteiros moídos) vão sendo descarregados numa segunda rosca sem fim, através de um elevador, e transportados para abastecer pela parte superior uma prensa de grande porte do tipo expeller (Figura 47). Fazendo parte do pré-tratamento antes do processo de extração do óleo, a matéria-prima triturada é submetida à temperatura de até 70°C num aparelho apropriado chamado condicionador ou cozinhador com triplo estágio, embutido na parte superior da prensa mecânica. O condicionamento térmico da matéria prima (frutos inteiros triturados) antes de ser alimentada na prensa irá auxiliar na redução da umidade e no aumento da temperatura do material, facilitando assim o processo de extração pela maior fluidez do óleo. A torta gorda resultante do processo de extração mecânica é transportada por rosca-sem-fim para outro compartimento da usina, a qual poderá ou não ser processada pelo método químico (uso de solvente) para extração do seu óleo.

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Figura 47. Prensa mecânica de pressão continua tipo expeller de extração de óleo da matéria-prima triturada (frutos inteiros) de macaúba com cozinhador embutido de triplo estágio. Fotos: Vicente de Paula Queiroga

Por outro lado, o óleo bruto extraido pela prensa mecânica passa por três tanques decantadores instalados abaixo do piso, sendo que, apenas o óleo acumulado no último tanque de alvenaria com revestimento das paredes com metal inoxidável, é bombeado através de tubulação para os outros tanques de aço do compartimento específico de filtração. Uma vez aquecido com vapor da caldeira (Figura 35) à temperatura de 70ºC no tanque, o óleo é bombeado para ser submetido ao processo de filtragem (panos de filtro entre as placas, Figura 36).

SECAGEM DO CAROÇO Após a separação da polpa e da casca feita na operação de despolpamento dos frutos de macaúba, os caroços apresentam excesso de umidade. Recomenda-se que os caroços sejam submetidos ao processo de secagem sobre uma lona plástica para que liberem facilmente suas amêndoas (inteiras) do seu interior ou por secagem artificial. Sem a operação de secagem ao sol, as amêndoas ficam mais aderidas às paredes do endocarpo e irão produz mais amêndoas partidas e fragmentadas durante o processo de quebra do endocarpo, reduzindo assim o rendimento de amêndoas.

QUEBRA DO ENDOCARPO O quebramento do caroço ou endocarpo é uma operação bem mais simples que as operações de despolpamento e descortiçamento, mas é um processo bastante pesado, exigindo-se uma máquina sólida e bastante resistente. Embora não existam máquinas especializadas para a operação de quebra do endocarpo, a máquina tipo britador já foi 168

Capítulo II

adaptada para essa operação (Figura 48). Para se obter um bom rendimento na operação, é interessante que se faça uma classificação prévia dos endocarpos, uma vez que os mesmos apresentam um formato bastante heterogêneo.

Figura 48. Britador de pedra e britador adaptado para quebrar o endocarpo de macaúba. Foto: Mirisola Filho, 2009.

Essa máquina consta de dois rolos ou cilindros de aço, com as superfícies levemente onduladas, ranhuras, sem quinas no sentido transversal. Os eixos são bastante resistentes e se apoiam em mancais suportados por dois martelos. Estes dois cilindros ficam numa posição inclinada e giram sobre o eixo em sentido contrário. Dois parafusos de aperto, atuando sobre os mancais do cilindro, um em cada mancal, determinam a abertura do trabalho entre os dois cilindros, aumentando ou diminuindo, conforme se distancie ou se aproxime o cilindro inferior do superior, que é fixo na sua posição. O eixo do cilindro inferior é acionado por um motor elétrico de 4 CV; na outra extremidade, existe uma engrenagem com dentes em V, que transmite movimento em sentido contrário ao cilindro superior. A moega de alimentação fica sobre estes dois cilindros. Essa máquina é bastante eficiente e possui uma capacidade de 5 toneladas por dia.

SEPARAÇÃO DOS CAROÇOS E AMÊNDOAS A castanha (caroço ou endocarpo) é conduzida ao britador de martelos, para quebra e facilitar a exposição da amêndoa ao separador, que por meio de densidade, separa o endocarpo da amêndoa, auxiliado por uma peneira.

Após o caroço ser conduzido ao britador de martelos para a operação de quebramento, as amêndoas vão se soltar e o resultado dessa operação é uma mistura de amêndoas inteiras, de algumas partidas e de fragmentos de endocarpos. Torna-se imprescindível uma 169

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separação desse material. A separação desse material é muito fácil, através do princípio de flutuabilidade dos corpos em líquidos de densidade previamente estabelecida. Sendo as amêndoas constituídas de tecidos altamente ricos em óleo, portanto, muito mais leves do que o endocarpo, de natureza pesada, torna-se fácil preparar uma solução, cuja densidade determine a flutuação das amêndoas e a submersão do endocarpo. Tem sido utilizada, com excelentes resultados, uma solução de cloreto de sódio, fazendo-se uma salmoura a 15º Bé. As amêndoas inteiras ou fracionadas sobrenadam e são facilmente retiradas com peneiras ou telas e o restante do material que afundou é retirado quando se escoa o líquido do reservatório (Figura 49). Essa salmoura pode ser reutilizada inúmeras vezes.

Figura 49. Processo de separação de amêndoas que flutuam do endocarpo que fica no fundo do tanque retangular de alvenaria ou de plástico, através de uma peneira introduzida no liquido e devido sua densidade alterada por uma argila avermelhada. Foto: Mirisola Filho, 2009.

Esse mesmo princípio de alteração do liquido para obter uma densidade intermediária entre o endocarpo e a amêndoa se consegue também usando uma pequena quantidade de barro argiloso. Ou seja, adiciona-se paulatinamente a argila na água (mesclando-os por agitação manual) com endocarpo e amêndoa no interior do tanque até atingir a densidade desejada, de forma que esta última flutue, enquanto o endocarpo vai para o fundo do tanque.

LAVAGEM E SECAGEM DAS AMÊNDOAS As amêndoas separadas tornam-se úmidas e embebidas de solução de cloreto de sódio ou de barro argiloso. O sal ou argila, evidentemente, acompanhará os seus produtos, óleo e torta, e poderão interferir na sua qualidade. Recomenda-se a lavagem em água corrente e 170

Capítulo II

limpa. A lavagem é uma operação fácil, rápida e elimina uma substância estranha. Após a lavagem com água, as amêndoas deverão ser submetidas à secagem para perderem a umidade excedente e garantir melhores condições de conservação, bem como condicionálas adequadamente à extração em prensas. A secagem pode ser feita com a simples exposição ao sol, com remoções ou reviradas periódicas, para facilitar a perda de umidade. Para conseguir maior controle da operação, secadores intermitentes especiais podem ser utilizados, como os de túnel, com controle de temperatura e circulação forçada de ar (Figura 50).

Figura 50. Secadores especiais com controle de temperatura (41ºC) e circulação forçada de ar, tipo túnel, utilizados para amêndoas de macaúba.

Para reduzir a umidade, as amêndoas podem ser colocadas em secador rotativo (Figura 51) ou em estufa até que seu nível de umidade fique entre 11% e 15%. O sistema rotativo do secador permite reduzir uniformimente o teor de água das amêndoas de macaúba, em função do mecanismo receber a ventilação com ar aquecido produzido por uma fornalha.

Figura 51. Secador rotativo utilizado na redução do teor de água das amêndoas. Foto: Arquivo da Imazon.

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CONSERVAÇÃO DAS AMÊNDOAS Após a secagem, as amêndoas devem ser acumuladas em depósitos especiais (Figura 52), rigorosamente limpos, suficientemente arejados para prevenir contra o mofo, ataque de insetos e roedores. O tempo de armazenamento deve ser o mais curto possível, o suficiente apenas para constituir um volume suficiente para a operação econômica de prensagem. A amêndoa é muito rica em óleo e, sob a ação de enzimas próprias, altera-se com bastante facilidade, adquirindo gosto e cheiro estranhos, de aspecto rançoso, ardido e desagradável, aumentando o seu teor de ácidos graxos livres e, como consequência, torna-se impróprio para muitas aplicações.

Figura 52. Depósito de aço inoxidável para o armazenamento de amêndoas.

MOAGEM E AQUECIMENTO DAS AMÊNDOAS Nos processos de moagem e aquecimento das amêndoas antes de serem submetidas à prensagem, recomendam-se uma moagem prévia das amêndoas. A moagem pode ser feita em moinhos diversos, principalmente em moinhos de discos, com regulagem. A moagem facilita a obtenção de um aquecimento mais rápido e uniforme, além de tornar o material mais uniforme, uma vez que as amêndoas, em seu estado original, apresentam-se com tamanho e conformação bastante desuniformes. O aquecimento é feito para facilitar a extração do óleo. A temperatura deve ser de 50 a 60º C, de forma controlada, a não comprometer ou afetar as propriedades do óleo. O aquecimento não pode ser exagerado e utilizam-se aquecedores adequados, aquecidos com fogo direto ou vapor ou estufa elétrica (Figura 53).

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Figura 53. Estufa elétrica com controle de temperatura utilizada no aquecimento das amêndoas de macaúba. Foto: Arquivo da Imazon.

EXTRAÇÃO DO ÓLEO DAS AMÊNDOAS A extração pode ser feita por processos intermitentes, através de prensas hidráulicas, ou por processos contínuos, conseguidos por meio de prensas helicoidais ou de parafuso (extrusoura). Nos processos intermitentes, a extração é feita em duas fases: uma extração a frio, o que permite a obtenção de um produto de alta pureza, próprio para usos mais delicados, como usos medicinais; a segunda fase implica numa extração das tortas empregando-se um aquecimento moderado, podendo-se obter um produto normal, para os usos ditos ordinários. Nos processos contínuos, a indústria tem tido maior preferência, devido à maior capacidade de extração, maior rendimento e menor custo de operação.

Visando elevar o rendimento de óleo, recomenda-se que a amêndoa seja processada no moinho de facas para ser picotada. Essa amêndoa triturada é direcionada ao cozinhador, onde é aquecida e levada para prensa helicoidal (Figura 54), para a extração do óleo e a torta. O óleo bruto extraído da amêndoa pode ir para o decantador, que separa o óleo da água, o qual é classificado pelo processo de centrifugação (Figura 55), onde os sólidos em suspensão são separados, produzindo assim um óleo com maior grau de pureza.

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Figura 54. Equipamentos cozinhador e prensa helicoidal tipo contínua usados na extração de óleo das amêndoas de macaúba. Fotos: Arquivos das empresas Ecirtec e Scott Tech, 2014.

Figura 55. Equipamento de centrifugação de óleo. Foto: Vicente de Paula Queiroga O óleo das amêndoas também pode ser extraído por meio de dissolventes orgânicos voláteis, mas tal técnica não é recomendada porque seria necessária a utilização de temperaturas superiores a 100ºC para eliminar as últimas porções do solvente da mistura, o que determinaria a destilação de apreciáveis quantidades de ácidos graxos de baixo peso molecular, dos quais os óleos desta classe são muito ricos. Além do óleo extraído da amêndoa, no final do processo químico (hexano) irá resultar um produto denominado torta magra ou farelo com teor de óleo abaixo de 1% (Figura 56).

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Figura 56. Farelo de amêndoa de macaúba.

ÓLEO DO FRUTO DA MACAÚBA Os óleos vegetais ou glicerídeos, em geral, são produtos naturais constituídos da mistura de ésteres derivados do glicerol, cuja cadeia de ácidos graxos contém de 8 a 20 átomos de carbono; tanto a composição quanto o grau de insaturação desses compostos variam conforme a espécie oleaginosa e as diferentes partes do fruto. A composição química dos óleos vegetais em ácidos graxos das diferentes partes do fruto de macaúba é representada na Tabela 6.

Tabela 6. Composição química dos diferentes tipos de óleo em ácidos graxos nas distintas partes do fruto de macaúba. Ácidos graxos Ácido caprílico Ácido cáprico Ácido láurico Ácido mirístico Ácido palmítico Ácido palmitoleico Ácido esteárico Ácido oléico Ácido linoleico Ácido linolênico Ácidos saturados Ácidos insaturados Fonte: CETEC (1983)

Casca 24,6 6,2 5,1 51,5 11,3 1,3 29,7 70,3

Fruto macaúba (%) Polpa(insaturada) 18,7 4,0 2,8 53,4 17,7 1,5 21,5 78,5

Amêndoa (saturada) 6,2 5,3 43,6 8,5 5,3 2,4 25,5 3,3 71,2 28,8

O fruto da macaúba possui óleo em todas as partes constituintes exceto o endocarpo. É encontrado principalmente no mesocarpo e na amêndoa. Na amêndoa o teor varia de 46% a 58% em base seca, seu conteúdo é inferior somente ao mesocarpo que pode atingir até 70% (Tabela 7). No entanto, o epicarpo possui cerca de 10% de óleo. Sua composição é muito similar à do mesocarpo, o que sugere migração de óleo do mesocarpo para o epicarpo, uma vez que a constituição deste é porosa. Mesmo assim, os óleos do mesocarpo 175

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e da amêndoa são os mais explorados e possuem valores e aplicações distintas no mercado (PAES et ali, 2011).

Tabela 7. Teor de óleo nas partes constituintes do fruto de macaúba. Partes do fruto Epicarpo Mesocarpo Amêndoa Fonte: CETEC (1983)

Óleo na base seca (%) 9,8 69,9 58,0

As características físico-químicas dos óleos obtidos das diferentes partes do fruto macaúba são apresentadas na Tabela 8.

Tabela 8. Características físico-químicas dos óleos das diferentes partes do fruto de macaúba. CARACTERÍSTICAS Teor de ácidos graxos livres (ácido oleico, %). Densidade a 250C (g/cm3) Índice de refração (250C) Índice de saponificação Índice de iodo (Wijs) Poder calorífico superior (kcal/ kg) Viscosidade a 37,8ºC (cSt) Teor de insaponificáveis (%) Índice de peróxido(mtq/g) 1 Ponto de solidificação(0C) Peso molecular médio (cromatografia gasosa) Cor ASTM Cinzas (%) CNH (%) .Teor de carbono (%) . Teor de hidrogênio (%) . Teor de oxigênio (%) Fonte: CETEC (1983)

CASCA 0,8 – 1,2 0,9194 194 78 9.380 42,5 0,6 4,3 14,8 859 3,5 0,04

POLPA 0,3 – 1,0 0,9256 1,4662 192221 84 9.370 46,4 0,4 8,0 16,0 866 3,0 0,01

AMÊNDOA 0,2 – 0,7 0,9176 20 8.520 35,2 0,1 9,4 24,5 710 1,0 <0,01

75,92 11,63 12,45

76,03 11,51 12,46

75,08 11,65 13,27

Óleo da casca A casca constitui o tecido mais externo, também chamada de exocarpo, é composta de um tecido rico em fibras, vasos e parênquima de enchimento; a superfície interna é porosa e contém certo teor de óleo; é dura, porém, quebradiça, representando uma média de 20 a 30% no peso total do fruto.

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Os frutos novos e verdes, ainda presos ao cacho, são invariavelmente impubescentes, mas os frutos já maduros são glabros (desprovidos de pelos); a sua coloração é verde-oviláceo, variando para pardacento. A casca pode ter várias aplicações: a) como combustível primário, devido ao seu elevado poder calorífico superior de 4.965 kcal/kg; b) como produtora de óleo, cujo rendimento varia de 4 a 5%, apresentando uma coloração escura, muito pigmentada, espessa, de odor particular, característico e líquido à temperatura ambiente e podendo ser utilizado na indústria de sabão, sendo de fácil saponificação. O óleo da casca tem as mesmas propriedades do óleo da polpa; c) como composição de fertilizantes, graças ao seu elevado teor de potássio, além de teores desejáveis de sódio, cálcio, fósforo, magnésio e sílica; d) quando triturada, pode ser misturada com outras tortas na constituição de rações para animais. O Laboratório de Nutrição Animal do Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Viçosa, analisando várias amostras de casca de coco apresentou os dados constantes na Tabela 9.

Tabela 9. Composição percentual da casca do fruto de macaúba (%). Componentes Matéria seca Proteína bruta Extrato etéreo Parede celular Lignocelulose Matéria mineral Hemicelulose Conteúdo celular Fonte: UFV

Matéria seca 100,00 4,77 35,03 60,15 53,33 7,79 6,82 39,85

Material natural 90,22 4,30 31,60 54,27 48,12 7,03 -

Pelos dados apresentados, percebe-se que o teor de proteínas é muito reduzido e elevado os teores de fibras e de óleo; o seu uso pode ser recomendado quando misturado com as tortas residuais da polpa e das amêndoas, como reguladora do teor proteico na constituição das rações; descarta-se a sua utilização para animais monogástricos, mas pode ser utilizada, com reserva, para ruminantes.

Óleo da polpa O óleo do mesocarpo da macaúba é amarelo-alaranjado (Figura 57), por causa da presença de carotenoides, e contém altas concentrações de vitamina A (HIANE et al., 2005), além de possuir elevado teor de ácidos graxos insaturados (62,7% a 80,8%). É constituído em 177

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sua maioria por três ácidos graxos: palmítico (C16:0), oleico (C18:1) e linoleico (C18:2), juntos correspondem a cerca de 80% a 95% de todos ácidos graxos presentes no óleo do mesocarpo, é encontrado ainda ácido linolênico (C18:3), que varia de 0% a 6,8% (PAES et ali, 2011).

Figura 57. Óleo bruto da polpa de macaúba. Foto: Arquivo da Unidade de Beneficiamento de Coco de Macaúba (UBCM).

Todavia, a presença do ácido linolênico, embora seja ácido graxo essencial, reduz a estabilidade oxidativa do óleo, por causa de sua tripla instauração, o que pode reduzir seu tempo de armazenamento. Caso o óleo do mesocarpo seja utilizado para a produção de biodiesel, esse poderá ser mais vantajoso que o óleo de soja, atual base de produção de biodiesel no Brasil, pois será mais estável que o biodiesel produzido a partir de óleo de soja, que possui entre 7% e 9% de ácido linolênico (PAES et ali, 2011). Além disso, o óleo de soja possui grande quantidade de ácido linoleico (53%), comparado ao óleo do mesocarpo da macaúba (4,6% a 18%), que possui dupla ligação, o que também favorece a oxidação por sua dupla instauração. O óleo da polpa da macaúba é comparado ao azeite de oliva, uma vez que possui composição muito similar, como elevado teor de ácido oleico, podendo vir a substituí-lo na alimentação humana (PAES et ali, 2011). Por outro lado, a utilização de óleos vegetais para diversos fins depende de que sua qualidade esteja assegurada, existindo para este fim testes de avaliação química e física da qualidade do óleo. O óleo extraído da polpa dos frutos de macaúba vem sendo beneficiado por saboarias em razão do rápido aumento da acidez, devido ao seu alto teor de água, à sua característica e à ação de microrganismos lipolíticos (BRASIL, 2005).

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O valor elevado do índice de acidez do óleo bruto inviabilizaria a priori, a produção de biodiesel utilizando a rota de transesterificação etílica com catálise alcalina, que é o método comumente utilizado pelas usinas no país (RAMOS et al., 2003). Para a utilização deste óleo é necessário adicionar mais uma etapa, neutralização, à produção de biodiesel, o que elevaria o custo do processamento e a produção de resíduos (MEHER, 2006). Os maiores problemas de qualidade dos óleos estão relacionados com reações de oxidação, hidrólise, polimerização e pirólise. Dentre estes fatores, a hidrólise e a oxidação são as principais causas da deterioração destes. A ocorrência de ácidos graxos livres em óleos é resultado da reação de hidrólise física ou enzimática dos triglicerídeos. Um alto teor de ácidos graxos livres em óleos não só causa aumento das perdas, como também é um indicador de sua baixa qualidade, do manuseio e armazenamento impróprios ou de uma extração em condições inapropriadas. O aumento da acidez em óleo é explicado por mecanismos distintos: hidrolise física e atuação de enzimas (BOBBIO; BOBBIO, 2001; ARAÚJO, 2004; O’BRIEN, 2004).

Óleo da amêndoa O óleo da amêndoa é composto por ácidos graxos de cadeia curta, os principais ácidos graxos encontrados são: caprílico (C8), cáprico (C10), láurico (C12) e mirístico (C14), juntos compõem entre 56% e 71%, de todo óleo da amêndoa. O óleo extraído da amêndoa da macaúba é lipídeo e representa um alto teor de ácidos graxos saturados que varia entre 71% e 84, 6%, predominando o ácido láurico (C12) que varia entre 39% e 59% do conteúdo total de ácidos graxos da amêndoa. A estabilidade do ácido láurico e sua consistência cremosa conferem ao óleo da amêndoa da macaúba um valor nobre, principalmente para a indústria de cosmético.

O óleo tem aroma característico, de coloração incolor transparente a ligeiramente amarelada (Figura 58); nas regiões frias ou em condições refrigeradas, a temperaturas inferiores a 200ºC, o óleo se apresenta no estado pastoso, semissólido, com uma coloração branca, creme pálido a amarelo-claro, dependendo muito da condição original da matériaprima. Segundo inúmeros autores, o óleo refinado da amêndoa, devido ao baixo teor de ácidos graxos livres e apresentar as propriedades semelhantes às dos óleos de babaçu e coco-da-baía, pode ser recomendado, preferencialmente para a alimentação humana, como óleo de cozinha e fabricação de margarina e, até mesmo, como substitutivo do óleo 179

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de oliva. Além da possibilidade de sua utilização no consumo humano, (óleo de amêndoa se destaca pela concentração de ácido láurico, tornando-se uma garantia de seu valor econômico no disputado mercado internacional de óleo saturado, visando à fabricação de sabonetes, xampus e outros espumantes especiais).

Figura 58. Óleo bruto da amêndoa de macaúba. Foto: Arquivo da Unidade de Beneficiamento de Coco de Macaúba (UBCM).

ENDOCARPO A extração do óleo de macaúba gera grandes quantidades de biomassa residual, que pode ter usos energéticos, ou seja, são gerados vários subprodutos que agregam ainda mais valor, com destaque para o endocarpo na produção de carvão vegetal (Figura 59). Sua casca rígida que envolve a amêndoa apresenta elevado poder calorífico devido seu alto teor de lignina de 36,60% quando comparado ao carvão da madeira de eucalipto com 24,60% e do endocarpo de babaçu com 27,90 (SILVA et al., 1986). Além de ser processado para a produção de carvão, o endocarpo também pode ser utilizado para alimentação da caldeira para o cozinhador (Figura 60). É importante realçar que a empresa Unidade de Beneficiamento de Coco de Macaúba de Montes Claros comercializa o endocarpo em sacos plásticos de 40 kg.

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Figura 59. Endocarpo quebrado para extrair a amêndoa de macaúba. Fotos: Sérgio Motoike, Luiz Ângelo Mirisola Filho e Arquivo da UBCM.

Figura 60. Resíduo do endocarpo usado para alimentação de caldeira do cozinhador. Foto: Arquivo Rural Sementes.

Na Tabela 10 contém os valores médios da densidade aparente e do poder calorífico superior do endocarpo e do caroço, não carbonizados. Observa-se que o endocarpo possui uma maior densidade e um maior poder calorífico superior, quando comparado com o caroço, isto se deve ao maior volume vazio ocupado pela parte interna do caroço. De modo geral, quanto maior a densidade do material, maior será a densidade do carvão que é uma variável importante, uma vez que quanto maior a densidade menor será o espaço ocupado pelo redutor dentro do alto forno, maximizando a produtividade (BOAS et al., 2010).

Tabela 10. Valores médios da densidade aparente e o poder calorífico do endocarpo e caroço não carbonizados. Tipo de resíduo Caroço (amêndoa + endocarpo) Endocarpo

Densidade aparente (g/cm³)

Poder calorífico superior (kcal/kg)

1,07 B 1,29 A

4840,01 B 5152,36 A

* Médias ao longo da coluna seguidas das mesmas letras maiúsculas não diferem entre si pelo teste Tukey a 95% de probabilidade. Fonte: Boas et al., 2010.

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Mesmo que produza um carvão de alto teor de carbono, entretanto a técnica utilizada para carbonização é rudimentar. Pois, os produtores simplesmente amontoam o endocarpo no solo, queimam-no e, em seguida, cobrem as brasas com capim e terra. Esse produto é ensacado e é disponibilizado para ser comercializado a setores siderúrgicos (MIRISOLA FILHO, 2009). Para os endocarpos da macaúba, cuja temperatura ideal de carbonização é de 500ºC, quando se utiliza do forno tipo container. Nesse tipo de forno os endocarpos são colocados no interior de um cilindro metálico que, depois de fechado, é introduzido no interior de uma fornalha de alvenaria. Sua principal característica é a capacidade de promover a carbonização num prazo bem curto, em função das altas temperaturas alcançadas no seu interior, por meio de uma tubulação ligada a uma ventoinha, a qual permite a circulação forçada de ar, proveniente da fornalha, para o interior do container, acelerando assim o processo de carbonização. Completando o ciclo de carbonização de aproximadamente 10 horas, o cilindro é retirado da camisa de alvenaria, e têm-se suas perfurações vedadas, para evitar a entrada de ar, iniciando-se então o processo de resfriamento. Após 8 horas, o carvão atinge a temperatura ambiente (MIRISOLA FILHO, 2009; Figura 61).

Figura 61. Carvão originado do endocarpo de macaúba, após a separação das amêndoas. CARACTERIZAÇÃO DAS TORTAS A Tabela 11 contém dados da composição química das diferentes tortas residuais geradas pelas distintas partes do fruto, após processo de extração do óleo da macaúba (CETEC, 1983).

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Tabela 11. Composição química das tortas residuais das partes do fruto da macaúba. Constituintes Cinzas Extrativos Proteína Fibra Lignina Açúcares Fonte: CETEC (1983)

Casca 2,8 5,5 2,5 55,8 59,5 -

Polpa 6,5 3,0 8,5 37,3 7,9 18,7

Endocarpo 1,1 7,3 2,0 42,5 34,0 -

Amêndoa 5,1 5,5 50,1 34,1 10,2 -

Considerando-se os dados apresentados na Tabela 12, verifica-se que a torta da amêndoa se destaca pelo alto valor proteico, podendo ser recomendada para alimentação humana e animal (Figura 62). As tortas da casca e da polpa se mostraram pobres em proteínas, mas muito ricas em fibras (Figura 63), podendo ser utilizadas na fertilização do solo, bem como insumo calorífico nas caldeiras e fundições; nesse particular, destaca-se a riqueza em lignina do endocarpo, podendo ser utilizado na queima direta ou no processo de carbonização, com alto poder calorífico. Na Tabela 12 tem-se a composição da torta da amêndoa da macaúba (NOVAES, 1952).

Figura 62. Torta da amêndoa de macaúba armazenada em depósito. Foto: Arquivo Rural Sementes.

Figura 63. Torta da polpa de macaúba armazenada a granel e usada na alimentação animal, especialmente no caso de ruminantes. Foto: Arquivo Rural Sementes. 183

Capítulo II

Tabela 12. Composição da torta de amêndoa de macaúba. COMPONENTES

VALORES (%)

Umidade

8,7

Proteína bruta

31,6

Proteína verdadeira

31,4

Matéria graxa

7,0

Carboidratos

3,5

Fibras

11,7

Matéria mineral

5,5

Razão nutritiva

1: 1,6

Fonte: CETEC (1983)

Segundo diagnóstico do mesmo autor, a torta da amêndoa pode ser considerada uma forragem concentrada, devido ao seu baixo teor de fibras (menos de 20% de celulose na matéria seca); a relação nutritiva - 1: 2,36 - (relação entre proteína digestível e os demais princípios digestíveis) é estreita, evidenciando uma alta porcentagem de matéria proteica, tornando-a uma torta por excelência. Quanto à porcentagem de fibra, ela praticamente se equivale às tortas de coco da Bahia e do babaçu. A matéria graxa se apresenta com teores elevados, tornando difícil à conservação do farelo, quando ele fica mal cheiroso, ardido, não palatável; o excesso de gordura traz, ainda, o inconveniente de provocar o ressecamento das fezes dos animais e ocasiona a formação de “gordura mole”. De maneira empírica, o farelo da amêndoa é aplicado na alimentação de galinhas poedeiras, com excelentes resultados.

A torta se mostra muito rica em cálcio (CaO) e, nesse particular, é superior a quase todas as forragens concentradas; apresenta teores razoáveis de fósforo (P2O5) e, quanto ao potássio, chega a ser superior ao próprio feno de alfafa, um dos alimentos mais ricos nesse elemento (NOVAES, 1952).

Embora seja possível a utilização da torta como fertilizante de solos, quase nunca tal atividade é observada, em função da baixa disponibilidade e por encontrar aplicações mais nobres e mais bem remuneradas. Em misturas com outros materiais, a torta se mostrou possível de ser utilizada como fertilizante, principalmente para a melhoria das propriedades físicas dos solos.

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Capítulo II

A riqueza inorgânica das cinzas das diferentes partes do fruto da macaúba pode ser considerada pelos elevados teores de seus elementos. A amêndoa, além do elevado teor proteico, como fonte nutritiva, destaca-se pelo elevado teor de fósforo. As demais tortas se destacam pelo elevado teor de potássio, justificando a utilização das cinzas como fertilizante do solo.

ARMAZENAMENTO DE POLPA E DE AMÊNDOAS: ENERGIA RENOVÁVEL Apesar de a luz solar ser geralmente considerado um recurso abundante, as exceções destacam a importância do sol para agricultura. Ou seja, a agricultura procura otimizar a captura de energia solar para o processo de secagem de frutos e sementes e para aumentar a produtividade das plantas. Por outro lado, os custos ficam elevados, principalmente no Brasil, quando se trata de demandar energia elétrica para manter em funcionamento permanente uma câmara fria de armazenamento de polpa, amêndoas e sementes de distintas espécies. Uma solução para tal processo de armazenamento é a utilização da energia fotovoltaica na região Nordeste do Brasil, que conta com excelentes índices médios de irradiação solar.

A energia solar fotovoltaica é aquela produzida pela conversão direta da luz do sol em energia elétrica, usando, geralmente, placas com células de silício. A esse fenômeno é dado o nome de Efeito Fotovoltaico. Pois, a conversão da luz solar em energia elétrica sucede através da criação de uma diferença de potencial sobre uma célula formada por um sanduíche (célula) de materiais semicondutores, como por exemplo, o silício. Conectando-se, através de um condutor, as extremidades negativa e positiva da célula, surgirá uma corrente elétrica. É importante destacar que a energia total que atinge determinada área da superfície da terra é composta pela radiação direta (luz solar direta) e pela radiação solar difusa (energia refletida pelo meio envolvente e pela atmosfera). Isto significa que mesmo num dia de sol encoberto, temos disponível cerca de metade da radiação solar que se verifica num dia totalmente ensolarado. No projeto desenvolvido pelo Programa Trilateral formado por USAID x Governo de Honduras x ABC (Agência Brasileira de Cooperação) na Estação Experimental “La Lujosa de la DICTA” no município de Choluteca em Honduras, os módulos fotovoltaicos são iluminados pela luz do sol e logo começam a produzir energia para câmara fria de armazenamento para manter a temperatura de 4ºC. A energia vai para um aparelho 185

Capítulo II

chamado inversor, que alimenta o banco de sementes e de armazenamento de polpas de frutas e injeta o excedente na rede da concessionária e nas 8 baterias pertencentes ao próprio projeto. Portanto, são três fontes de energias geradas pelo sistema fotovoltaico para abastecer a câmara fria: durante o dia, as placas solares produz energia diretamente para a câmara e durante a noite, a câmara fria passa a consumir a energia acumulada e cedida por empréstimo pela concessionária, a qual é responsável pela substituição no local do medidor comum por um do tipo bidirecional. Uma vez esgotada a quantidade de energia acumulada pela concessionária, o sistema de refrigeração da câmara e as várias lâmpadas passam a consumir a energia acumulada pelas 8 baterias (cada bateria tem capacidade de fornecer energia ao sistema por 6 horas). Todo o controle das três fontes de energia para alimentar a câmara fria é controlado automaticamente por um painel eletrônico (Figura 64).

Figura 64. Esquema ilustrado do mecanismo de conversão da luz solar em energia elétrica.

Para o projeto de Honduras, um furgão frigorífico foi adaptado para funcionar como câmara fria de armazenamento de frutos e de bancos de sementes de distintas espécies, o qual fica estacionado sob uma estrutura de aço tipo galpão (Figura 65). Acima dessa estrutura metálica estão instalados os 48 painéis solares fixos ou placas com células de silício. Em frente à entrada do furgão, uma pequena sala de alvenaria foi construída para instalação das 8 baterias e o painel computadorizado de controle das três fontes de energia (Figura 66). O furgão tem uma porta principal na extremidade e na sua traseira fica o motor de refrigeração da câmara (Figura 67). Uma vez subindo a escada de acesso ao

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furgão, há uma entre sala pequena e outra porta pequena interna fechada por uma simples cortina formada por fitas grossas de plástico (Figura 68), assim evita a saída do ar frio acumulado na câmara ao ultrapassá-la por uma pessoa. Além do sistema de refrigeração do furgão, os equipamentos existentes no seu interior são: estantes de aço inoxidável para armazenamento de sementes em garrafas pets, bancadas do mesmo material para depositar as sementes guardadas em depósitos de plásticos, um aparelho desumificador de ar e um frízer conectado ao sistema por um adaptador específico de energia (Figura 69).

Figura 65. Furgão frigorífico adaptado estacionado abaixo da estrutura metálica (tipo galpão) e os painéis solares instalados na cobertura do galpão. Foto: Vicente de Paula Queiroga

Figura 66. Casa de alvenaria para instalação do painel de controle da carga de energia para os três sistemas: baterias, concessionária e a câmara fria de armazenamento. Foto: Vicente de Paula Queiroga

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Figura 67. Porta de acesso ao furgão adaptado para câmara fria de armazenamento e motor de refrigeração na sua parte traseira. Fotos: Vicente de Paula Queiroga

Figura 68. Porta interna com cortina de plástico da câmara fria de armazenamento e um letreiro indicando: Banco de Sementes. Fotos: Vicente de Paula Queiroga

Figura 69. Saco plástico com polpa residual de macaúba, freezer dentro da câmara de armazenamento e aparelho desumificador. Fotos: Fernanda Cristina Verediano (2012) e Vicente de Paula Queiroga

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BIODISEL INTRODUÇÃO O biodiesel é um combustível alternativo, biodegradável e atóxico produzido de recursos naturais. Quimicamente, é definido como um éster de ácido graxo de cadeia longa, derivado de fontes renováveis, como óleos vegetais e gorduras. O óleo de macaúba por apresentar uma vasta distribuição geográfica e qualidades do ponto de vista natural, ecológico e socioeconômico, pode ser destacado como um insumo forte para a produção de biodiesel (Figura 70).

Figura 70. Por sua capacidade produtiva e vasta distribuição geográfica, o óleo de macaúba atende satisfatoriamente o programa de biodiesel.

Com a crescente demanda mundial por lipídeos, tanto para produção de biodiesel como para alimentação humana, a macaúba vem despertando grande interesse, por se adaptar a diversas condições edafoclimáticas e pela elevada potencialidade de fornecimento de óleo, podendo gerar cerca de dez vezes mais óleo do que a soja em uma mesma área por ano (ROSCOE et al., 2007).

De acordo com estimativas, essa oleaginosa pode produzir 4.500 litros de óleo por ha/ano (ROSCOE et al., 2007). Quando comparado ao rendimento oleaginoso de culturas anuais 189

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como a soja que produz 420 litros, o girassol 890 litros e até mesmo a mamona 1320 litros de óleo por hectare/ano (CÉSAR, 2003), a cultura de macaúba desponta com o seu alto potencial produtivo. Embora o dendê supere a macaúba na produção de óleo, esta apresenta a vantagem de se adaptar em ambientes secos, tendo baixa necessidade hídrica (COSTA, 2009).

A macaúba é indicada como uma das principais matérias-primas para a indústria de biodiesel, por sua alta produtividade, alta combustão e por ser pouco poluente (TELES, 2009). Outro aspecto relevante para a utilização da macaúba na produção de biocombustíveis deve-se ao fato de seu fruto gerar co-produtos muito valorizados. As tortas produzidas a partir do processamento da polpa podem ser aproveitadas na nutrição animal e/ou como adubo (COLLARES et al., 2009). Outro importante subproduto é o endocarpo, que pode ser utilizado como carvão por apresentar elevado poder calorífico (BOAS, 2010).

Segundo a legislação brasileira, a acidez permitida para óleos brutos é de no máximo 5% (BRASIL, 2005). A elevada acidez indica o desenvolvimento de reações hidrolíticas, com a produção de ácidos graxos livres, e consequentemente, de diglicerídeos, que ocorre devido à presença de água, temperatura e enzimas (CELLA, 2002).

O baixo teor de ácidos graxos livres é fundamental na produção de biodiesel, pois esses elementos durante o processo de transesterificação podem reagir com o catalisador alcalino formando produtos saponificados, diminuindo a eficiência de conversão (KUSDIANA; SAKA, 2001). Para a indústria alimentícia e farmacêutica, elevada acidez compromete o processamento e a qualidade final do óleo, uma vez que provoca profunda modificação da fração lipídica, proporcionando alterações sensoriais (GÓMEZ-PINÕL; BORONAT, 1989).

A acidez é diminuída durante o processo de refino do óleo, porém quanto maior a quantidade de ácidos graxos livres, maior será a perda durante este processo (PAUCARMENACHO et al., 2007). Quantitativamente, os principais ácidos graxos presentes na polpa de macaúba são o ácido oléico, 65,87% e o ácido palmítico, 15,96% (HIANE et al., 2005)

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Capítulo II

A macaúba por apresentar alto teor de ácido láurico, o que facilita as reações de transesterificação com etanol, resultando em eficiência na obtenção do biodiesel de macaúba (LIMA et al. 2007). Os resultados encontrados para o biodiesel etílico são mais satisfatórios que aqueles para o biodiesel metílico. Sendo assim, o seu uso para a obtenção de biodiesel via etílica é bastante promissor. A macaúba atende em algumas vantagens de condições sobre outras plantas culturas que ocupam hoje posição de destaque no Brasil na produção de biodiesel, como a soja e o dendê. Embora com um potencial menor que o da soja para produzir óleo, a macaúba ganha pelo volume que pode passar de 30 toneladas de biomassa por hectare, enquanto no caso da soja é de apenas 4%, o que resultaria respectivamente em cerca de 5 mil litros e uns mil litros de biodiesel por hectare. Além disso, a macaúba por ser uma palmeira rústica, necessita de muito pouca água, concorrendo, nesse caso, também com a palma ou dendê. Após a seleção de 63 genótipos de macaúba, Silva et al. (1986) conseguiram uma estimação do potencial de produção dos mesmos, simulando um plantio racional com 400 plantas/ha, com os valores médios de cada genótipo. Os autores observaram que o genótipo que apresentou maior potencial de produção para kg de óleo do mesocarpo por ha.ano-1 foi o genótipo 62, com produção média de 13 mil kg por ha.ano-1. O rendimento do endocarpo, outro coproduto gerado da cultura da macaúba, pode chegar a 32 toneladas no caso das plantas mais produtivas. Assim, se levado em consideração que o teor de carvão no endocarpo é da ordem de 33% (SILVA et al., 1986), a produção dessa biomassa pode chegar próximo a 10,6 toneladas por hectare.ano-1. Na Figura 71, o valor do potencial de produção de óleo no mesocarpo por ha.ano-1 do melhor genótipo selecionado, foi comparado com a produção das principais matérias primas estudadas e/ou cultivadas para a produção de biodiesel.

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Figura 71. Comparação do potencial de produção de óleo no mesocarpo por ha.ano-1 do melhor genótipo selecionado, com a produção das principais matérias primas estudadas e/ou cultivadas para a produção de biodiesel. Foto: Luiz Henrique Chorfi Berton (2013).

PRODUÇÃO DE BIODIESEL COM ÓLEO DA POLPA DE MACAÚBA O óleo da polpa dos frutos de macaúba, palmeira com potencial para alta produção de óleos em diversos biomas da América Tropical, caracteriza-se por elevada concentração de ácido oleico e carotenoides. No entanto, para atender requisitos legais e mercadológicos, o óleo bruto extraído de sua polpa, obtido por prensagem, terá que ser submetido ao processo de refino, gerando assim um produto final com características de identidade e qualidade exigidas pela legislação brasileira para óleos refinados.

O fornecimento de matéria-prima para as indústrias de biodiesel é atualmente uma das principais preocupações em diversos países do mundo. A opção preferencial é a produção de oleaginosas exclusivas para a produção industrial de biodiesel, com destaque para as que possuem potencial para utilização na agricultura familiar, ou seja, as que exijam utilização intensiva de mão-de-obra e que tenham produtividade suficiente para remunerá-la adequadamente, contribuindo para o desenvolvimento econômico regional e para a inclusão social (CAMPANHOLA, 2004). O Brasil, por apresentar clima tropical e subtropical, é favorecido com uma elevada gama de matérias-primas para extração de óleo vegetal e entre elas está a macaúba (Figura 72), 192

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palmeira nativa das florestas tropicais, com ocorrência praticamente em todos os biomas brasileiros tem sido indicada para a produção de óleo vegetal destinado à fabricação de biodiesel, principalmente devido ao alto volume de óleo por hectare, a rusticidade da planta, e pelo suporte que os coprodutos podem proporcionar à sua rentabilidade. Elementos que poderão proporcionar a produção de um óleo vegetal de baixo custo, que venha contribuir decisivamente para a obtenção de uma escala adequada de biodiesel e, consequentemente, para a construção da matriz brasileira de combustíveis renováveis (MOREIRA; SOUSA, 2009; LORENZI, NEGRELLE, 2006).

Figura 72. Frutos de macaúba provenientes de comunidades extrativistas da agricultura familiar. Foto: Fábio Oliva, 2012.

EXTRAÇÃO MECÂNICA DO ÓLEO DA POLPA DE MACAÚBA A extração de óleo da polpa da macaúba tem sido feita por método mecânico de extração em prensa tipo expeller. Sobre o tema Nunes (2013), constatou que depois da separação da polpa no processo de despolpamento para eliminação da casca e do caroço, a extração por prensagem consiste em submeter à massa da polpa de macaúba ao aquecimento e esmagamento sob pressão do eixo helicoidal da prensa expeller, para facilitar o escoamento do óleo, através das células do material. A pressão é específica para a massa da polpa, enquanto a temperatura pode alcançar até 70ºC.

EXTRAÇÃO QUÍMICA DO ÓLEO DA POLPA DE MACAÚBA A extração do óleo da polpa de macaúba pode ser realizada por prensagem, por extração com solventes ou por combinação pelos dois métodos. O método químico para extração 193

Capítulo II

de óleos da polpa de macaúba pode ser realizado através do sistema de Extração por Arraste de Vapor. A extração desses óleos é feita por destilação. Uma corrente de vapor passa pela matéria prima e arrasta com ela o óleo. Quando esse vapor condensa, temos dois líquidos imiscíveis: água e óleo. A Ecirtec dispõe de vários modelos com diversas capacidades de produção (Figura 73).

A B Figura 73. Extração por arraste de vapor dorna: A) equipamento com capacidade de 15 litros e B) equipamento com capacidade de 500 litros. Fotos: Adilson Manzano.

A extração química de óleos vegetais em maior escala, denominado de extração com solvente, utiliza uma mistura de hidrocarbonetos denominada de "hexano" (fração do petróleo) com ponto de ebulição ao redor de 70ºC que passa pela matéria prima devidamente preparada. Esta passagem do solvente pela matéria prima é denominada "lavagem" e sua eficiência será maior quando o contato com as células de óleo for facilitado pela exposição de uma superfície maior (através da massa da polpa). O óleo da matéria prima que está na superfície é retirado por simples dissolução, e o óleo presente no interior de células intactas são removidos por difusão. Assim, a velocidade de extração do óleo decresce com o decurso do processo. Mesmo com a extração por solvente não se tem uma eficiência de 100%, pois o farelo ficará ainda com um teor de 0,5 a 0,6% (em geral 1%) de óleo. A mistura de óleo com solvente é chamada de "miscela" e o equilíbrio no sistema óleo-miscela-solvente é o fator que determina a velocidade de extração. A difusão do solvente será mais rápida quanto melhor for à preparação da matéria prima e quanto maior for à temperatura de extração (próximo à temperatura de ebulição do solvente). A extração não é completa, pois o farelo geralmente apresenta um teor de 0,5

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a 2,0% de óleo. Posteriormente é necessário fazer uma nova destilação, para separar o óleo do solvente (SOAREZ, 2006).

A torta resultante nestas condições é denominada de torta magra ou farelo, que pode ser destinada para alimentação animal (ração ou combustível para a caldeira de vapor da própria fábrica de extração de óleo de macaúba).

PROCESSO DE REFINO DO ÓLEO BRUTO A refinação ou refinamento do óleo vegetal tem por objetivo preparar esta matéria prima para a obtenção adequada dos ésteres metílicos ou etílicos, os quais deverão constituir o biodiesel. É recomendável eliminar do óleo a sua acidez, as partículas sólidas em suspensão e o residual de água (Figura 74).

Figura 74. Óleo bruto da polpa e óleo refinado de macaúba. Fotos: Arquivo Rural Sementes.

O valor pago por óleos comestíveis pode aumentar em média 115,5% após o processo de refino. Portanto, ofertar óleos refinados constitui-se numa importante forma de agregação de valor. O processo de refino se dá em várias etapas. Usualmente são realizadas em sequência: degomagem, neutralização (desacidificação), clarificação (branqueamento) e desodorização (MORETTO; FETT, 1998). A degomagem têm por finalidade, a remoção dos fosfolipídeos ou fosfatídeos (gomas e lecitinas), açúcares, resinas, fragmentos de proteínas, insolúveis em óleo e solúveis em água (DUMONT; NARINE, 2007). A neutralização consiste em tratar o óleo com um álcali de forma a reduzir o teor de ácidos graxos livres presentes no óleo bruto (HUI, 1996). O branqueamento é realizado para remover os pigmentos. Além do aspecto visual, o branqueamento também contribui para melhorar a estabilidade do óleo, uma vez que algumas das substâncias removidas têm 195

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ação catalítica em reações de deterioração de lipídeos (OLIVEIRA, 2001). A desodorização visa à eliminação de compostos voláteis responsáveis por sabor e odor desagradáveis no óleo. A partir do óleo bruto efetuam-se as etapas de refino estabelecidas em condições de laboratório (Figura 75).

Figura 75. Fluxograma do processo de refino químico do óleo bruto da polpa de macaúba. Fotos: Ângela Alves Nunes A primeira etapa constitui-se na degomagem do óleo. A mesma é realizada com adição de água destilada na proporção (1:2) água:óleo, em seguida submetida ao aquecimento em banho-maria por 30 min/60 ºC e agitação constante, seguido de centrifugação a 3.900 rpm/10 min, o óleo degomado é retirado do tubo com o auxílio de uma pipeta Pasteur. O óleo degomado é submetido a etapa seguinte de neutralização dos ácidos graxos livres, que são neutralizados com solução aquosa de hidróxido de sódio equivalente a 6 ºBaumé, a mistura é aquecida em banho-maria a 60 ºC por 30 min sob agitação, seguido de centrifugação por 15 min. A quantidade necessária de NaOH é determinada através de ensaios preliminares a partir da acidez inicial do óleo bruto a ser utilizado no processo do refino. Para a remoção de pigmentos, o óleo neutralizado é branqueado através de tratamento com 10% de terra ativada (Marca Oil:dri) em relação ao peso do óleo. Essa 196

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concentração é considerada a mais eficiente no processo de clarificação do óleo bruto da polpa de macaúba. A concentração do adsorvente (terra ativada) a ser utilizada na etapa de clarificação do óleo da polpa de macaúba é estabelecida após ensaios com diferentes concentrações de terra ativada (5,0; 7,5 e 10%). A mistura óleo/terra é aquecida sob vácuo em banho-maria a 90ºC por 25 min. Após este tempo, a mistura óleo/terra é resfriada à temperatura ambiente para interromper o fenômeno de adsorção e em seguida, centrifugada a 3.900 rpm/15 min. O óleo clarificado é retirado do tubo com auxílio de uma pipeta Pasteur e submetido ao processo de desodorização. O método utilizado para desodorização é arraste a vapor sob vácuo. O óleo é mantido em contato com o vapor sobre agitação por 15 minutos. A seguir, interrompe-se a alimentação com vapor e mantém-se o vácuo por 15 min para eliminar água residual. Procede-se a centrifugação a 3.900 rpm por 10 min com 0,2 g de sulfato de sódio anidro ao óleo, visando à remoção dos traços de água. Desta forma, é obtido o óleo refinado da polpa de macaúba (NUNES, 2013).

Durante as etapas do processo de refino do óleo bruto, também são eliminados os pigmentos presentes que dão cor ao óleo. Este procedimento é exigido para atender uma das exigências do mercado consumidor para óleos vegetais, que devem ser isentos de coloração, podendo ser visualizados através da análise de cor. O aquecimento do óleo, tanto bruto quanto refinado, levou à intensa perda da coloração (Figura 76).

Tempo de aquecimento (horas) Figura 76. Aspecto geral de óleo de polpa de macaúba bruto (A) e refinado (B) aquecido a 180ºC por diferentes tempos. Fotos: Ângela Alves Nunes 197

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Tanto o óleo bruto quanto o refinado, não apresenta escurecimento ao longo do aquecimento, pelo contrário perde sua coloração original, possivelmente pela degradação dos compostos que conferem cor ao óleo, neste caso, para o óleo da polpa de macaúba, o responsável por esta coloração são os carotenoides. O teor de carotenoides apresenta correlação positiva para cor amarela e vermelha (0,78 p<0,01 e 0,99 p<0,01) e (0,99 p<0,01 e 0,74 p<0,01), respectivamente para o óleo bruto e refinado (NUNES, 2013). O óleo refinado apresenta uma mínima concentração de carotenoides somente no tempo zero, 9,36 μg/g, mostrando a eficiência do processo do refino que visa à remoção destes pigmentos (Figura 76). E ao longo do aquecimento do óleo refinado observa-se o clareamento do óleo (NUNES, 2013).

PROCESSO DE PRODUÇÃO DO BIODIESEL DE MACAÚBA Em análise a óleo bruto de polpa de macaúba (borra ácida), pode-se constatar através de cromatográfica gasosa com detector de ionização por chama, 78,5% de ácidos graxos insaturados com predominância do ácido oleico (53,4%) seguido do ácido linoleico (17,7%) e 21,5% de ácidos graxos saturados com ácido palmítico em maior percentual (18,7%). Assim como, o índice de acidez total, índice de saponificação e o índice de peróxido onde foram encontrados 91,11 mg KOH/g, 198,7 mg KOH/g e 24,8 meq/kg óleo, respectivamente, e, a necessidade da realização da etapa de esterificação. Após a etapa de esterificação (Figura 77), tem-se um novo índice de acidez, onde neste trabalho foi de 2,69 mg KOH/g, podendo ser realizada a transesterificação, evitando a formação de sabão. O biodiesel de macaúba obtido através das reações de esterificação seguida transesterificação foi caracterizado segundo as especificações de qualidade estabelecidas na Resolução ANP Nº 14, de 11 de maio de 2012. Os resultados são apresentados na Tabela 13. A estabilidade oxidativa no biodiesel de macaúba foi de 1,3 h, sendo necessária a adição de 400 ppm (m/m) de antioxidante terc-butil- hidroquinona (TBHQ), a fim de alcançar o valor limite especificado pela ANP (SILVEIRA et al., 2015).

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Figura 77. Ilustração do processo de esterificação, transesterificação, lavagens e separação do biodiesel da glicerina. Fonte: Silveira et al., 2015.

Tabela 13. Resultados obtidos no biodiesel de macaúba. ANÁLISES Aspecto Massa específica a 20ºC (kg/m3) Viscosidade cinemática 40ºC (mm2/s) Teor de água Karl-Fischer (mg/kg) Teor de contaminação total (mg/kg) Ponto de fulgor Pensky-Martens (ºC) Teor de éster (% mm) Resíduo de carbono (% m/m) Teor de cinzas sulfaradas (% m/m) Teor de enxofre total (mg/kg) Sódio + potássio (mg/kg) Cálcio + magnésio (mg/kg) Teor de fósforo (mg/kg) Corrosividade ao cobre (3h a 50ºC) Ponto de entupimento a filtro frio (ºC) Índice de acidez (mgKOH/g) Glicerina livre (% m/m) Glicerina total (% m/m) Estabilidade à oxidação a 110ºC (h) Monoglicerídeos (% m/m) Diglicerídeos (% m/m) Triglicerídeos (% m/m) Índice de iodo (g/100g) Fonte: Silveira et al., 2015.

Resultados L-II 877,8 4,55 345 22 170 97,8 0,014 0,01 9,2 ˂3 ˂1 ˂1 1A 13 0,485 0,004 0,085 6,82 0,242 0,071 0,074 78,9

Especificações L-II 850 a 900 3,0 a 6,0 350 24 mín. 100 mín. 96,5 máx. 0,05 máx. 0,02 máx. 10 máx. 5 máx. 5 máx. 10 1 19 0,5 0,02 0,25 min. 6 0,80 0,20 0,20 anotar

Métodos Visual ABNT NBR 14065 ABNT NBR 10441 ASTM D 6304 EN ISO 12662 ABNT NBR 14598 EN 14103 ASTM D 5453 ABNT NBR 6294 ASTM D 5453 ABNT NBR 15553 ABNT NBR 15553 ABNT NBR 15553 ASTM D 130 ABNT NBR 14747 ABNT NBR 14448 ASTM D 6584 ASTM D 6584 EN 14111 ASTM D 6584 ASTM D 6584 ASTM D 6584 EN 14111

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Todo o processo, na melhor condição de fabricação foi definido conforme mostra o fluxograma da Figura 78.

Figura 78. Fluxograma da melhor condição da produção de biodiesel metílico de macaúba. Fonte: Silveira et al., 2015.

Na primeira etapa da reação (esterificação) o rendimento do óleo esterificado foi de 58% (v/v), ou seja, partindo de 200 mL de óleo da polpa, obteve-se 116 mL de óleo esterificado e depois com 2 L de óleo esterificado, obteve-se 1,42 L de biodiesel, o que corresponde um rendimento de 71,0 % (v/v), e 0,58 L de glicerina na reação de segunda etapa (transesterificação). Uma vez produzindo o biodiesel (Figura 79), extraem-se a glicerina empregada para fabricação de sabão. O biodiesel da macaúba pode ser usado em motores ciclo diesel automotivo (caminhões, tratores, caminhonetes, automóveis, etc.) ou estacionário (geradores de eletricidade, calor, etc.), na sua forma misturada com diesel de petróleo, em até 30% de proporções, não sendo necessária nenhuma modificação nos motores (PARENTE, 2003).

Figura 79. Amostras de frutos, óleo da polpa, biodiesel e glicerina de macaúba. Foto: Arquivo da Embrapa Agroenergia. 200

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CARACTERÍSTICAS DA MINIUSINA PARA PRODUÇÃO DE BIODIESEL As empresas TECBIO de Fortaleza, CE e Linard de Missão Velha, CE estão fabricando os equipamentos de produção de biodiesel para atender aos programas de produção de biocombustível do Brasil, inclusive também uma unidade de extração de óleos vegetais de tamanho compatível para produção de biodiesel em cooperativas e associações organizadas de agricultura familiar (miniusina). Um sistema de miniusina para produção de biodiesel é constituído por uma unidade compacta para a conversão de óleo vegetal em biodiesel, com capacidade de 100 L· h-1. Este minissistema, o qual tem sido denominado “máquina de biodiesel” é um equipamento de fabricação da empresa Tecbio (Figuras 80 e 81). Esta miniusina possui as seguintes características: - Dimensões: 7.500 mm (comprimento) x 3.500 mm (largura) x 5.000 mm (altura). - Peso aproximado: 3.500 kg - Esta Unidade é móvel, facilmente transportada por caminhão convencional. - Potencia elétrica: 18 Kw, quando o gerador de calor é elétrico e 3 Kw quando a fonte de calor é outra. - Consumo de água: 2.000 litros por dia - Mão de obra: dois operários (empregado e auxiliar) - Processo manual com várias etapas

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Figura 80. Mini equipamento de produção de biodiesel, fabricado pela empresa Tecbio. Fotos: Expedito Parente

Figura 81. Planta Piloto Industrial com capacidade de produção de 8.000 litros diários de biodiesel, instalada no campo da Universidade Federal de Piauí, Teresina, PI. Fotos: Expedito Parente Para atender aos programas da agricultura familiar, a empresa Linard Engenharia e Fundição, do município de Missão Velha, CE, e o Instituto de Ensino Tecnológico (Centec) também encamparam o projeto de fabricação de miniusinas de biodiesel. Uma dessa usina foi apresentada no parque de Exposição Agropecuária do Crato, CE (Expocrato) em 2008 (Figura 82).

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Figura 82. Unidade Piloto industrial de produção de biodiesel para diversos óleos vegetais do fabricante Linard Engenharia e Fundição de Missão Velha, CE. Foto de Vicente de Paula Queiroga

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