Food quality and safety of maize in different types of storage

Brazil is one of the largest producers of grains, and maize is the second most produced grain in the country. As this cereal is directly related to human and animal food basis, many matters appear on the maintenance of their post-harvest quality, especially during storage, due to the increased attention to food safety. Despite this importance, maize is often stored on farms in inappropriate conditions, exposed to quantitative and qualitative losses, the development of toxigenic fungi and aflatoxin contamination, a substance capable of causing severe damage to human and animal health, as well as many agribusiness losses. The objective of this research was evaluating storage alternatives viable to farms through two storage experiments (2012 winter crop 2012/2013 summer harvests), for assessment of the quality of stored maize in different packings for 12 months. The experimental design was a 4 x 5 factorial, whose factors were four types of packaging storage (conventional sacks, bags hermetically sealed, metallic silo and cobs) and five time periods (0, 3, 6, 9 and 12 months). Two maize hybrids (2B688RR, 30K73Hx) cultivated in the region of the town of Dois Vizinhos were used, in the southwest of Paraná. The storage was conducted in ambient conditions and the following parameters were evaluated: water content, ash, protein, fat, grains without defects, volumetric weight, one-thousand grains weight, counting of Aspergillus sp, Fusarium sp, Penicillium sp, total of molds and yeasts and occurrence of aflatoxins (B1, B2, G1 and G2). The results obtained in each experiment, when attended the presuppositions of the mathematical model, were evaluated by use of analysis of variance and differences between means (p<0.05) by Tukey test at 5% significance level, and when not attended them, by Kruskal-Wallis also at 5% significance level. Furthermore, the Principal Component Analysis (PCA) was done to determine which of the variables evaluated was responsible for the largest variations in the quality of stored maize. It was found in both storages that maize kernels placed in sealed bags presented the lowest water content. Also that regardless of packaging and hybrid maize, there were an increase in ash content of grains and the decrease of the percentage of grains without defects and volumetric weight. It was detected the incidence of Aspergillus sp. Fusarium sp. and Penicillium sp., respectively 20.37, 86.11 and 94.44% of the samples of maize season winter storage, and in 83.3, 91.6 and 90.07% of the samples from the summer season storage. Aspergillus sp. was only detected after 3 months of storage in the first experiment, while in the second since harvesting. The occurrence of Fusarium sp. tended to decrease during storage, and Penicillium sp. was higher in corn conditioning in cobs. There was no influence of types of packaging and storage time on the occurrence of Aspergillus sp. and aflatoxins in maize season winter storage. However, the conditioning in maize cobs of season storage summer had the lowest count of Aspergillus sp. and did not present aflatoxin. Aflatoxins (B1+B2+G1+G2) detected ranged from 2.77 to 14.45 µg kg-1 and from 3.03 to 197.51 µg kg-1 respectively in the maize storage winter and summer. Besides this, none of the samples of the first storage showed contamination higher than 20 µg kg-1, while in the second 41 samples presented higher values. The results are due to the different climatic conditions of the periods of cultivation of hybrid maize (summer and winter seasons) and storage experiments, the disparity in the incidence of Aspergillus sp. and aflatoxin contamination. The conclusion is that by ACP all variables assessed in this study are important for the quality of stored maize.O Brasil é um dos maiores produtores mundiais de grãos e o milho é o segundo grão mais produzido no país. Como este cereal está diretamente relacionado à base alimentar humana e animal, surgem muitas preocupações a respeito da manutenção de sua qualidade no pós-colheita, em especial ao longo do armazenamento, com aumento das atenções à segurança alimentar. Apesar disso, muitas vezes o milho é armazenado nas propriedades rurais, em condições inadequadas, exposto a perdas quantitativas e qualitativas, ao desenvolvimento de fungos toxigênicos e à contaminação por aflatoxinas, substância capaz de causar graves danos à saúde humana e animal, além de inúmeros prejuízos agropecuários. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar alternativas de armazenagem, viáveis a propriedades rurais, através de dois experimentos de armazenagem (safra de inverno 2012 e safra de verão 2012/2013), nos quais se avaliou a qualidade do milho armazenado em diferentes acondicionamentos, por 12 meses. O delineamento experimental utilizado foi um fatorial 4 x 5, cujos fatores foram quatro tipos de acondicionamentos de armazenagem (sacarias convencionais, bolsas seladas hermeticamente, silo metálico e espigas) e cinco períodos de tempo (0, 3, 6, 9 e 12 meses). Utilizaram-se dois híbridos de milho (2B688RR, 30K73Hx) cultivados na microrregião de Dois Vizinhos, sudoeste do Paraná. A armazenagem foi realizada em condições ambientais e os parâmetros avaliados foram: teor de água, cinzas, proteínas, lipídios, grãos sem defeitos, peso volumétrico, peso de mil grãos, contagem de Aspergillus sp., Fusarium sp., Penicillium sp., total de bolores e leveduras e ocorrência de aflatoxinas (B1, B2, G1 e G2). Os resultados obtidos em cada experimento, quando atendiam às pressuposições do modelo atemático, eram avaliados pelo emprego da análise de variância e as diferenças entre as médias (p < 0,05) pelo teste de Tukey, a 5% de significância, quando não, pelo teste de Kruskal-Wallis, também a 5% de significância. Além disso, realizou-se a análise dos componentes principais (ACP) para erificar quais das variáveis avaliadas, eram responsáveis pelas maiores variações na qualidade do milho armazenado. Verificou-se, em ambos os armazenamentos, que os grãos de milho acondicionados em bolsas herméticas apresentaram o menor teor de gua.Independente do acondicionamento e do híbrido de milho houve aumento do conteúdo de cinzas dos grãos, redução da percentagem de grãos sem defeitos e do peso volumétrico.Constatou-se a incidência de Aspergillus sp., Fusarium sp. e Penicillium sp., respectivamente, em 20,37, 86,11 e 94,44% das amostras de milho do armazenamento safra de inverno; em 83,3, 91,6 e 90,07% das amostras do armazenamento safra de verão, respectivamente. O Aspergillus sp. foi detectado somente aos 3 meses de armazenagem no primeiro experimento, enquanto no segundo desde a colheita. A ocorrência de Fusarium sp. tendeu a diminuir durante a armazenagem e a de Penicillium sp. foi maior no milho acondicionado em espigas. Não houve influência dos tipos de acondicionamentos e do tempo de armazenagem na ocorrência de Aspergillus sp. e de aflatoxinas no milho do armazenamento safra de inverno. Já o milho acondicionado em espigas do armazenamento safra de verão apresentou a menor contagem de Aspergillus sp. e não apresentou aflatoxinas. Os níveis de aflatoxinas (B1+B2+G1+G2) detectados variaram de 2,87 a 14,45 µg kg-1 e de 3,03 a 197,51 µg kg-1, respectivamente no milho dos armazenamentos safra de inverno e safra de verão, além disso, nenhuma das amostras do primeiro armazenamento apresentou contaminação acima de 20 µg kg-1. No segundo armazenamento, 41 amostras apresentaram contaminação. Resultados atribuídos, principalmente, às diferentes condições climáticas dos períodos de cultivo dos híbridos de milho (safra de verão e safra de inverno) e dos experimentos de armazenagem, a disparidade na incidência de Aspergillus sp. e na contaminação por aflatoxinas. Conclui-se, pela ACP, que todas as variáveis aferidas neste trabalho têm importância na qualidade do milho armazenado

Análise de trilha da contaminação por aflatoxinas em grãos de milho armazenados

O objetivo deste trabalho foi determinar a magnitude dos efeitos diretos e indiretos de parâmetros físico-químicos e microbiológicos sobre a ocorrência de aflatoxinas em grãos de milho armazenados, por meio da análise de trilha. Os dados foram coletados em dois experimentos: um cultivo de inverno (colheita do milho em julho de 2012) e um cultivo de verão (colheita em fevereiro de 2013). Os grãos foram armazenados por 12 meses, em dois tipos de acondicionamentos: em sacarias convencionais de polipropileno e a granel em silo metálico. Avaliaram-se 14 características dos grãos. Calculou-se a matriz de correlações de Pearson entre todos os parâmetros, realizou-se o diagnóstico de multicolinearidade e, posteriormente, aplicou-se a análise de trilha com regressão em crista. Observou-se forte influência das condições ambientais entre as safras de inverno e de verão, e entre época e tipo de armazenagem, nos coeficientes de análise de trilha. As variáveis teor de umidade, conteúdo de cinzas, proteínas, lipídios, grãos sem defeitos, massa volumétrica, incidência de Penicillium sp., Aspergillus sp. e Fusarium sp. devem ser consideradas conjuntamente na definição da possibilidade de ocorrência de aflatoxinas na massa de grãos armazenados

<b>Occurrence of <i>Aspergillus</i> sp., <i>Fusarium</i> sp., and aflatoxins in corn hybrids with different systems of storage

The aim of this study was to assess alternatives for viable corn storage for small rural properties in two annual storage experiments. A 4×5 factorial design was used with four types of storage (conventional bags, hermetic bags, metal silos and corncobs) and five periods of storage (0, 3, 6, 9 and 12 months). We used corn hybrids 2B688RR and 30K73Hx cultivated in winter 2012 and summer 2012/2013 in the city of Dois Vizinhos, Paraná, Brazil. The moisture contents, counts of Aspergillus sp. and Fusarium sp., and the occurrence of aflatoxins (B1, B2, G1 and G2) were assessed. The kernels stored in hermetic bags had lower moisture contents. Aspergillus sp. and Fusarium sp. were observed in 20.37 and 86.11% of winter storage samples, respectively, and in 83.3 and 91.6% of summer storage samples, respectively. The storage system and time of storage had no influence on the occurrence of Aspergillus sp. and aflatoxins in the winter crop samples. The corncobs from the summer crop samples had the lowest counts of Aspergillus sp. and did not have aflatoxins. We detected aflatoxins at concentrations of 2.8-14.5 and 3-197.5 µg kg-1 in the winter and summer crop samples, respectively