Cinética de congelamento para crioconservação de sementes de amendoim, variedade BR1

Abstract

A criopreservação dos materiais biológicos a baixas temperaturas tornou-se um dos pilares da conservação, permitindo o aprimoramento genético e manutenção da viabilidade de espécies. Assim, a criopreservação pode ser definida como a conservação de material biológico a temperaturas abaixo de -130ºC, podendo-se usar temperaturas menores, existentes em balcões criogênicos que chegam a temperatura de -150ºC; ou no vapor do nitrogênio líquido (-170ºC) e em imersão no nitrogênio líquido (-196ºC); permitindo que a crioarmazenagem do material biológico tenha um tempo ilimitado de conservação, ou por tempo ainda não definido pela ciência. Esta pesquisa teve como objetivo determinar as curvas de congelamento do Amendoim BR1 às temperaturas de -20ºC,-50ºC,-100ºC e -150ºC. Foi desenvolvido um sistema de aquisição de dados utilizando microtermopares cuja faixa de temperatura mensurável foi de -170 a +180 ºC, com precisão de ±0,5ºC, permitindo, automatizar e controlar o tempo de gravação de dados. A análise dos dados foi realizada no software Matlab, utilizando regressão não-linear através do método Gauss-Newton, cujos modelos matemáticos são baseados na equação de transferência de calor de Fourier. A partir da obtenção dos dados experimentais e de seu comportamento cinético foi possível determinar a difusividade térmica efetiva da semente de amendoim, cuja variação foi de 0,8 a 2,66 mm2/s, a energia de ativação encontrada foi de 1,03kJ a 1,93kJ. De acordo com os resultados obtidos verifica-se que o modelo proposto por Cavalcanti-Mata é o que melhor representa o comportamento cinético do criocongelamento das sementes de amendoim, tendo em vista que o erro médio relativo P(%) foi inferior a 10% em todas as temperaturas, como, também, obteve o maior coeficiente de determinação R2. Também foi demonstrado que a energia livre de Gibbs diminui com o decréscimo de temperatura, variando de 33,63kJmol-1 a 16,82kJmol-1, conforme a temperatura é reduzida.

Keywords

• crioconservação. plataforma experimental. coeficiente de difusão. energia de ativação. energia livre de gibbs.