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

Virgínia Mirtes de Alcântara Silva

ORCID iD Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) Brasil

Mario Eduardo Rangel Moreira Cavalcanti Mata

ORCID iD Universidade Federal de Campina Grande (UFCG) Brasil

Resumo

A criopreservação dos materiais biológicos permite a manutenção das características genéticas e da viabilidade de algumas espécies por longos períodos. Esta pesquisa teve como objetivo determinar as cinéticas de congelamento das sementes de Amendoim BR1 às temperaturas de -20ºC, -50ºC, -100ºC e -150ºC, bem como sua qualidade fisiológica, a estas mesmas temperaturas, por 3 meses. Para determinação da cinética de congelamento das sementes 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. A análise dos dados foi realizada no software Matlab, utilizando regressão não linear através do método Gauss-Newton, cujos modelos matemáticos baseiam-se na equação de transferência de calor de Fourier. De acordo com os resultados obtidos, verifica-se que o Modelo I de Cavalcanti-Mata e Duarte é o que melhor representa o comportamento cinético do criocongelamento das sementes de amendoim, tendo em vista possuir o menor erro médio relativo P (%) para todas as temperaturas, bem como o maior coeficiente de determinação R2. Com o modelo de Fourier, utilizando o primeiro termo da série, e o Modelo I de Cavalcanti Mata e Duarte determinou-se a difusividade térmica efetiva, cuja variação foi de 0,416 a 2,197 mm2/s; a energia de ativação encontrada foi de 1,04kJ mol-1 a 2,2 kJ mol-1, para os respectivos modelos. A entalpia e a entropia aumentaram com a diminuição da temperatura, respectivamente de 6,7 para 1003,37 J mol–1 e de  -349,76 para -344,11 J mol–1 K–1, sendo que a energia livre de Gibbs diminuiu de 84,99 kJ mol–1 para 43,33 kJmol–1 com a diminuição da temperatura. Com relação a qualidade fisiológica das sementes de amendoim BR1, não se constataram alterações na germinação e no vigor pelo período de 3 meses, indicando que elas podem ser crioconservadas a temperatura de -150oC.

Palavras-chave


Difusividade térmica; Energia de ativação; Entalpia; Entropia; Energia Livre de Gibbs


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