Há dois grupos de métodos básicos para determinação do teor de umidade de grãos:

a) diretos ou básicos (de estufa; por destilação; por evaporação; por radiação infravermelha); e

b) indiretos (métodos elétricos, calibrados com o padrão de estufa, ou outro método direto).

Os métodos indiretos são os mais usados na prática, e o teor de umidade é sempre apresentado em base úmida.

Os determinadores de umidade comerciais são de vários tipos, principalmente indiretos.

O teor de umidade é expresso pela relação entre a quantidade de água e a soma dos outros componentes (matéria seca) que constituem o grão. Para efeito de secagem, armazenagem e processamento, considera-se que estes sejam os únicos componentes do grão.

É possível determinar a quantidade de água que foi removida ou adicionada a um produto quando se tem o conhecimento da sua umidade inicial e da nova umidade (final), após a modificação de seu estado.

É o fator de maior importância na prevenção do apodrecimento dos grãos armazenados. Mantendo-se baixa a umidade, o ataque de microrganismos e a respiração dos grãos terão seus efeitos minimizados.

É preciso conhecer o teor de umidade dos grãos desde a colheita até o processamento final. Teores acima do ideal para a sua conservação representam prejuízo para o comprador, pois este estará pagando pelo excesso de água do produto. Para o vendedor, um excesso de umidade nos grãos significa gastos desnecessários com energia para transportá-los e/ou secá-los, desgastes do equipamento, além de, em alguns casos, ocasionar a perda de qualidade do produto.

No Tabela 1.2.a vêem-se teores de umidade ideais para colheita e armazenagem.

Na Tabela 1.2.b apresentam-se os percentuais de desconto, ou de prêmios, para teores de umidade acima e abaixo do comercial.

 

O teor de umidade pode ser representado em percentagem base úmida (b.u.) ou decimal base seca (b.s.). O primeiro é usado na comercialização e o segundo em pesquisas ou em cálculos específicos.

A Tabela 1.2.c apresenta valores de porcentagem b.u. convertidos em decimal b.s.

Tabela 1.2.a - Teores de umidade para colheita mecanizada e armazenagem segura, em porcentagem, base úmida

PRODUTO MÁXIMOPARACOLHEITA

ÓTIMOPARACOLHEITA

COMUMAPÓSSECAGEM

ARMAZENAGEM SEGURA

1 ANO 5 ANOS

Cevada 23 15 - 17 9 11 10

Milho 23 20 - 22 11 11 9 - 10

Arroz 21 17 - 19 11 11 - 12 9 - 11

Soja - - - 11 - 12 9 - 10

Sorgo 26 23 - 26 9 11 - 12 9 - 10

Trigo 23 15 - 17 8 12 - 13 10 - 11

TABELA 1.2.b - Percentagem de desconto ou de prêmio para grãos comercializados fora do teor de umidade padrão

UMIDADE COMERCIAL(% b.u.)

TEOR DE UMIDADE REAL DO PRODUTO(% b.u.)

10 11 12 13 14 15 16 17 18

10 0 1,1 2,2 3,3 4,4 5,6 6,7 7,8 8,9

11 -1,1*

0 1,1 2,3 3,4 4,5 5,6 6,7 7,7

12 -2,3 -1,1 0 1,1 2,3 3,4 4,5 5,7 6,8

13 -3,5 -2,3 -1,1 0 1,1 2,3 3,4 4,5 5,8

14 -4,7 -3,5 -2,3 -1,1 0 1,1 2,3 3,5 4,7

(*) Os valores com sinal negativo representam prêmios que devem ser pagos por comercializar produtos com maior teor de matéria seca.

TABELA 4.1.2.c. - Conversão de umidade base úmida (%) em base seca (decimal)

b.u. (%) b.s. b.u. (%) b.s. b.u. (%) b.s.

8 0,087 15 0,176 22 0,282

9 0,099 16 0,190 23 0,299

10 0,111 17 0,200 24 0,316

11 0,123 18 0,220 25 0,333

12 0,136 19 0,234 26 0,351

13 0,150 20 0,250 27 0,370

14 0,163 21 0,265 28 0,389

O teor de umidade em percentagem base úmida (b.u.) e base seca (b.s.) é definido de acordo com as fórmulas seguintes:

* base úmida (b.u.)

Pa + Pms = Pt = peso total

* base seca (b.s.)

em que:Pa = peso da água presente;Pms = peso da matéria seca;Pt = peso total; ePt - Pms = peso da água removida

* Veja a ilustração do uso destas fórmulas com as seguintes Situações-Problemas.

* A seguir, será descrito o método direto EDABO, ou Evaporação Direta de Água em Banho de Óleo, que é simples e tem uma precisão equivalente à do método-padrão de estufa.

Agora, será feita a descrição do método direto EDABO, ou Evaporação Direta de Água em Banho de Óleo.Na Figura 1.2.a vê-se o esquema simplificado do método EDABO.

SITUAÇÃO-PROBLEMA 3 - Determinar o teor de umidade de um lote de grãos.

Solução:1 - Fazer amostragem correta do lote.

2 - Pesar 100 g do produto (em balança de 500 g, com precisão de 0,5 g) e colocar em recipiente com aproximadamente 10 cm de diâmetro e 20 cm de altura, resistente a altas temperaturas, dotado de tampa perfurada (tipo ralo), com furo maior, para inserir um termômetro graduado entre 200 e 250 oC;

3 - Adicionar óleo de soja até cobrir os 100 g de produto;

4 - Pesar o recipiente + produto + óleo + termômetro e anotar o peso inicial (Pi).

5 - Aquecer o conjunto, por 15 minutos, até a temperatura indicada na Tabela 1.2.c. Ao atingir esta temperatura, retirar a fonte de calor e, após cessar o borbulhamento, pesar o conjunto (Pf).

6 - Subtrair Pf de Pi e anotar diretamente o teor de umidade em percentagem base úmida.

 

Exemplo:Pi = 458,9 g ;Pf = 445,4 g ;Pa = Pi - Pf ;Pa = 13,5 g, ou 13,5% b.u.

TABELA 4.1.2.c - Temperatura para determinação do teor de umidade pelo método EDABO

PRODUTO TEMPERATURA(oC)

PRODUTO TEMPERATURA(oC)

Arroz em casca 200 Milho 195

Arroz beneficiado

195 Soja 135

Café em coco 200 Sorgo 195

Café beneficiado

190 Trigo 190

Feijão 175  

FIGURA 1.2.a. Esquema simplificado do método EDABO.

A área de Processamento de Produtos Agrícolas é responsável pelo aprimoramento da técnica e pela utilização de métodos de engenharia de processamento primário, que compreende o armazenamento, a secagem, a limpeza, a seleção e a classificação de produtos agropecuários. Além disso, o Engenheiro Agrícola e Ambiental, nesta área, é

preparado para conceber, projetar, especificar e operar os seus respectivos equipamentos e instalações.

 

No armazenamento de produtos agrícolas são empregadas técnicas que visam conservar a sua qualidade durante o tempo necessário para utilizá-los como alimentos ou serem transformados em outros produtos.

As técnicas ou atividades da pós-colheita, que lidam com produtos biológicos vivos, começam com o transporte dos produtos agrícolas colhidos, passando pela recepção na unidade de pré-processamento ou unidade armazenadora, com a amostragem, limpeza, secagem e o resfriamento, para o acondicionamento ou armazenagem segura, que se completam com os tratamentos que têm a finalidade de controlar tanto a deterioração dos produtos como as pragas. Finalmente, ocorre a movimentação dos produtos dentro do sistema de armazenamento e sua expedição para a comercialização ou industrialização.

Percebe-se que a etapa da pós-colheita é fundamental no contexto do abastecimento, que pode ser entendido como um conjunto de medidas que visa fazer com que os alimentos possam chegar às mesas dos consumidores com a qualidade possível e/ou necessária e a custos compatíveis com o poder aquisitivo da população.

O abastecimento está estruturado nos incentivos à produção agrícola e na existência bem programada de estoques reguladores, que são produtos adquiridos e armazenados pelo governo, que os utiliza para adequar a oferta à procura, reduzindo as flutuações de preços e impedindo que ocorra um desabastecimento do mercado.

Assim, quando é grande a procura por um produto no mercado ou quando ocorrem condições adversas (clima, pragas, moléstias), o estoque regulador é colocado no mercado, evitando uma grande elevação dos preços para o consumidor.

Por outro lado, quando a oferta torna-se maior que a procura, o governo transforma-se em comprador, com o objetivo de formar estoques, e também, não deixar o produtor desestimulado por não encontrar preços adequados para seus produtos.

É fácil perceber que o sucesso desse esquema depende e muito dos sistemas de armazenamento adequados, tanto sob o aspecto da manutenção da qualidade dos produtos, como na adequação das estruturas de armazenagem nos locais corretos e com capacidade adequada.

* Veja a seguir um estudo sobre as Propriedades físicas dos grãos.

Propriedades físicas dos grãosTodas as ações de manipulação de produtos agrícolas apresentam características intrínsecas às propriedades físicas destes.Uma máquina colhedora de grãos, por exemplo, baseia-se nas propriedades físicas dos produtos para realizar suas operações. O tamanho e a forma do grão são parâmetros utilizados na escolha e regulagem do cilindro, côncavo, peneiras, parafuso-sem-fim etc. A velocidade terminal é utilizada como parâmetro para separação, pela ação do ventilador; e o ângulo de repouso e a massa específica determinam as características do elevador, da caçamba e do sistema de descarga da máquina.O conhecimento das propriedades físicas dos produtos agrícolas é muito importante,

principalmente nas etapas pós-colheita. Baseando-se no conhecimento das características físicas é que se realizam projetos de construção e operação de equipamentos de limpeza, secagem, classificação, armazenagem e industrialização de produtos agrícolas.Pode-se ainda utilizar das propriedades físicas para operações de comercialização e diferenciação de variedades.Veja a seguir as principais propriedades físicas de produtos agrícolas.

Ângulo de repousoÉ o ângulo máximo do talude formado pela massa de grãos, em relação à horizontal.Este ângulo é formado devido ao atrito dos grãos com a superfície e ao atrito entre grãos.

 

 

 

 

Representação esquemática do ângulo de repouso

Seu valor é necessário no cálculo e dimensionamento:

da capacidade estática dos silos (quantidade máxima de um produto limpo e seco que pode ser armazenada em um silo por determinado período de tempo),

da capacidade de correias transportadoras (quantidade de produto que será transportado a uma altura e distância prédeterminadas),

moegas (depósitos em forma piramidal ou cônica que servem para recebimento temporário de grãos antes que sejam transportados para uma próxima operação unitária),

dutos (condutos fechados que servem para transportar produtos pela ação da gravidade)

rampas de descarga de grãos (superfícies planas e inclinadas que têm as mesmas funções dos dutos).

X deve ser maior que o ângulo de repouso, para que o produto possa escoar pelo duto (ou pela moega).

Na Tabela 1 (a seguir) vêem-se os ângulos de repouso dos principais produtos agrícolas.

Massa específica granularÉ a razão entre a massa e o volume de uma quantidade do produto (kg/m3).

Esse conceito pode ser facilmente compreendido quando se compara o peso de um saco de café em coco e um saco de café beneficiado. O saco de café beneficiado é bem mais pesado que o saco de café em coco, apesar de apresentarem o mesmo volume; logo, a massa específica do café beneficiado é maior que a massa específica do café em coco.

Quando o volume é de 100 litros, a densidade é também chamada de peso hectolítrico (PH).

A massa específica é uma propriedade usada tanto na comercialização de grãos quanto no dimensionamento de silos, secadores, depósitos e sistemas de transporte, como fator para calcular a capacidade de suporte para o peso de determinado volume de grãos.

A densidade é também utilizada como parâmetro na avaliação da qualidade de alguns produtos, na determinação do teor de umidade e na estimativa dos danos causados por pragas aos grãos armazenados.

* Na tabela a seguir (Tabela 1) são mostrados os valores de PH e de massa específica para os principais produtos agrícolas.

MASSA ESPECÍFICA APARENTE : razão entre a massa total ( sem moagem) e o seu volume, excluindo os espaços intergranulares.Métodos de complementação de líquidos ( tolueno, óleo de soja, água )

Passos:1 - Pesar o balão volumétrico de volume conhecido ( P1 ).2 - Colocar o líquido até a marca de 10 ml; e pesar o conjunto ( P2 ):massa do líquido ( Ml ) = P2 - P1massa específica do líquido ( pl ) = Ml / Volume ( V )3 - Balão vazio, colocar o produto e pesar ( P3 ):massa do produto ( Mp ) = P3 - P14 - Acrescentar o líquido até a marca e pesar ( P4 ):

massa do líquido ( Ml ) = P4 - P3volume do líquido ( Vl ) = Ml / plvolume do grão ( Vg ) = V - Vlmassa específica do grão ( pg ) = Mp / Vg

PorosidadePorcentagem do volume total de uma massa de grãos que é ocupada pelo ar (espaço intergranular).

Os grãos armazenados nas células de um silo ou em sacos, nos armazéns, apresentam-se como uma massa porosa, constituída pelos grãos e pelo espaço intersticial, também chamado intergranular.

Uma massa de cereais, como o trigo, arroz ou milho, apresenta um espaço intergranular de 40 a 45 % do volume ocupado pelos grãos. Ela exerce infuência consierável no valor da queda de pressão (resistência oferecida à passagem de um fluxo de ar que atravessa a massa de grãos) e, portanto, no cálculo dos ventiladores dos sistemas de secagem e aeração e na potência dos seus motores.

Na tabela a seguir (Tabela 1) são observados os valores de porosidade nas massas de alguns tipos de grão.

Velocidade terminalÉ a velocidade de um corpo em queda livre no momento em que este atinge aceleração nula.trata-se da velocidade que se impõe ao ar para que, ao passar pelo grão, anule a força da gravidade que atua sobre ela.

Fr = força resistenteEar = força de empuxo do arW = força gravitacional

A partir do momento em que um corpo em queda livre alcança a velocidade constante, a força do campo gravitacional é anulada, em termos, pelo efeito resultante da força de arraste, ou seja, sua aceleração é nula. Esta velocidade atingida é denominada velocidade terminal.

Esse princípio determina, portanto, a velocidade que se pode impor ao ar para manter o grão flutuando sem arrastá-lo, sendo usado no cálculo de sistemas de

aeração e limpeza dos grãos, transportes pneumáticos, secagem, resfriamento, classificação por peso e outros.

A determinação prática consiste em submeter o grão a um fluxo de ar vertical, em sentido ascendente, com ajuste de velocidade até o grão flutuar.

Forma e tamanho dos grãos

Os parâmetros relacionados a estas propriedades são a circularidade e a esfericidade.

Quanto mais estes valores se aproximam da unidade (1), mais próximo de um círculo ou de uma esfera estará a forma do grão. Esses parâmetros, juntamente com as dimensões dos grãos, são usados para calcular o tamanho e a forma dos furos de peneiras dos sistemas de pré-limpeza e separação de grãos.

TABELA 1Ângulo de repouso, massa específica média e porosidade dos principais produtos agrícolas (umidade comercial)

 * Veja, a seguir, o que é a Umidade dos Grãos.

Princípio de funcionamento

Para o armazenamento seguro e a manutenção da aparência, da qualidade como alimento ou da viabilidade como semente, os grãos devem ser secados.

A secagem é o processo que usa o ar como meio de transferência de calor e massa, para separar líquido de matéria sólida.

Dependendo da temperatura do ar de secagem, os sistemas são classificados como de baixas temperaturas ou de altas temperaturas.

Devido ao seu menor custo, os sistemas de baixas temperaturas são adequados para secagem em fazenda. Quando bem projetados e manejados, estes sistemas são econômicos e eficientes. Usam o ar natural ou levemente aquecido até 10oC acima da temperatura ambiente, em silos secadores, nos quais, após a secagem, o produto permanece armazenado.

O silo secador (figura a seguir) apresenta características que não são exigidas no silo armazenador. Seu piso é de chapa metálica perfurada, para distribuição uniforme do ar. Suas dimensões (diâmetro e altura) e o tipo de produto armazenado determinam a

potência do ventilador, que deve fornecer ar suficiente para secar toda a massa, sem que ocorra deterioração.

O processo de secagem é lento, porque se utiliza pouco ar por unidade de massa de grãos.

A baixa temperatura do ar de secagem diminui seu poder evaporativo, o que dificulta a utilização do processo em regiões de alta umidade relativa. Neste caso, são usadas fontes suplementares de aquecimento, como resistências elétricas, energia solar e fornalhas, entre outras.

Carregamento do silo

Para a secagem com ar natural ou com baixa temperatura, o silo pode ser carregado de três modos:

a) Enchimento em uma etapa: consiste em carregar o silo em até três dias, tempo que é curto em relação ao tempo total de secagem, o qual, dependendo das condições atmosféricas, pode durar 20 dias.

Vantagens - poucos danos mecânicos, por causa da reduzida manipulação do produto; baixos custos em regiões de baixa umidade relativa; pouca mão-de-obra; e o recebimento do produto não está condicionado ao andamento da secagem do material carregado.

Desvantagens - muito tempo de secagem; risco de deterioração das camadas superiores com alto teor de umidade (Tabela 3.1.c.), podendo haver condensação de umidade; e o risco de supersecagem das camadas inferiores, quando for usado fonte suplementar de aquecimento sem controle adequado.

 

b) Enchimento por etapas: nova camada é colocada se a última já estiver parcialmente seca. Acrescentam-se camadas até o limite estabelecido pela capacidade do silo e pelo fluxo do ar de secagem.

Vantagens: secagem mais rápida que a do método de enchimento em uma etapa; menores riscos de deterioração; o fluxo mínimo necessário é menor que o do método de uma etapa; e o produto às vezes entra com teor de umidade reduzido pela pré-secagem no campo.

Desvantagens: exigência de maior atenção no controle do processo.

 

c) Enchimento em camada única: carrega-se o silo com camada de até 1,0 m de altura, que é retirada depois de seca, para começar com outra camada. É o método mais usado para produtos de alto valor comercial.

Vantagens: secagem rápida de cada camada; menores riscos de deterioração; e maiores fluxos de ar por unidade de massa do produto.

Desvantagens: equipamentos menos eficientes; e maior uso de energia e mão-de-obra.

Tempo permitido (dias) para armazenagem do milho.

Manejo

O manejo do ventilador durante a secagem depende do teor de umidade do produto no silo e do clima da região. O ventilador deve ficar ligado continuamente para produtos com teor de umidade inicial superior a 16% b.u. Para produto com teor de umidade inicial menor que 16% b.u., o monitoramento consiste na inspeção periódica (diária ou semanal) da temperatura e da umidade da massa de grãos, verificando se a massa está seca ou sofrendo deterioração. Ao final da secagem com ar levemente aquecido, insufla-se ar natural, para resfriamento.

Duração da Secagem

O tempo de secagem é diminuído quando se aumenta a temperatura do ar ou sua vazão. O aumento da temperatura do ar só é recomendado em regiões onde o potencial de secagem do ar natural é insuficiente. Para a secagem de sementes, os métodos de

baixas temperaturas resultam em um produto com melhor qualidade final (preservação do poder germinativo). Suas principais limitações (umidade inicial do produto e clima local) fazem com que o método seja substituído pela secagem com altas temperaturas em fazendas de países mais desenvolvidos e em indústrias, unidades armazenadoras, coletoras e intermediárias do mundo inteiro.

                                                      

Método mais rápido e independente do clima. O fluxo de ar utilizado depende do tipo de secador e geralmente supera 10 m3/min.t. Quanto maior sua temperatura, maior o potencial de retenção de água desse ar e mais rápido o processo de secagem.

Classificação dos Secadores

Os secadores são classificados, quanto aos fluxos de produto e de ar, em:

a) De Camada Fixa Horizontal: o produto permanece estático num compartimento de fundo perfurado, por onde o ar é insuflado.O secador é constituído de câmara de secagem, câmara para distribuição uniforme do ar (plenum), ventilador e fonte de aquecimento (figuras a seguir).Por sua versatilidade, o método pode ser utilizado para secar grãos, sementes, milho em espiga, feijão em rama, raspa de mandioca, feno e outros.É de operação simples e o produto deve ser revolvido em intervalos regulares, para se ter uniformidade na secagem.Vantagens: menor custo operacional; baixo custo inicial; e o armazenamento pode ser no próprio silo-secador (silo convencional adaptado).Desvantagens: alto gradiente de umidade ao longo da camada do produto; e baixo rendimento por causa do limite de espessura da camada de no máximo 1,0 m.

FIGURA - Silo-secador de camada fixa horizontal.

FIGURA - Secador de camada fixa horizontal.

b) De Camada Fixa Vertical (Coluna) e de Fluxos Cruzados: o produto, localizado em colunas verticais de chapas perfuradas, é submetido a fluxos de ar perpendiculares à coluna.Quando os grãos estão em movimento, o secador é chamado de fluxos cruzados.As figuras a seguir mostram o seu esquema de funcionamento.Vantagens: alta capacidade de secagem; fácil manuseio e operação; e baixo custo inicial;Desvantagens: riscos de superaquecimento do produto; alto consumo de energia; secagem desuniforme; e prejuízos à qualidade do produto.

FIGURA - Esquema de funcionamento de um secador de camada fixa vertical (a) e um modelo que trabalha em fluxos cruzados (b)

c) De Fluxos Contracorrentes: os grãos e o ar de secagem movimentam-se em sentidos opostos (figura a seguir).O secador contracorrente em torre (modelo UFV) usa o sistema de aquecimento e ventilação abaixo dos tubos de saída do ar de secagem.Vantagens: alta eficiência energética; menor tempo de secagem; e menores riscos de danos mecânicos.Desvantagem: maior custo de manutenção quando em sistema com silo.

FIGURA - Detalhes de um sistema de armazenagem com silo-secador, em fluxos contracorrentes.

FIGURA - Secador de fluxos contracorrentes

d) De Fluxos Concorrentes: o produto e o ar fluem no mesmo sentido(Figura abaixo).Vantagens: alta eficiência energética; maior capacidade de secagem; melhor qualidade final do produto; baixo custo de instalação e manutenção quando usado com apenas um estádio.Desvantagens: alto custo de construção, quando usado com mais de um estádio; riscos maiores de incêndios por causa das altas temperaturas.

FIGURA - Secador de fluxos concorrentes.

e) Secadores em Cascata: constituídos por séries de calhas invertidas, em forma de "V", em linhas alternadas (figura a seguir).O produto move-se para baixo e entre as calhas, por gravidade.O ar entra numa linha de calhas e sai nas adjacentes, superiores ou inferiores.Desse modo, o produto ora move-se no mesmo sentido do ar (concorrente), ora em sentido contrário (contracorrente), ora em sentido perpendicular (cruzado).São sistemas que usam fluxos de ar menores que os de secadores contínuos.Vantagens: alta eficiência energética.Desvantagens: alto custo inicial; e poluição ambiental.

FIGURA - Secador em cascata.

f) Secadores Rotativos: são formados de um cilindro horizontal ou ligeiramente inclinado, que gira em um eixo longitudinal a velocidades entre 1 e 15 rpm.O produto chega por transportador à sua parte alta e sai por gravidade.O ar é insuflado no mesmo sentido (secadores horizontais) ou em sentido contrário ao da trajetória do produto (secadores inclinados).O tipo mais comum, e usado como pré-secador para café, constitui-se de um tambor horizontal, em que o ar é injetado numa câmara central e atravessa o produto perpendicularmente ao eixo do secador (figura a seguir).Vantagens: funciona como máquina de pré-limpeza para produtos como café em coco; e secagem uniforme.Desvantagens: baixa eficiência energética; alto custo inicial; e alta incidência de danos mecânicos.

FIGURA - Secador horizontal rotativo

g) Secadores por Convecção: dispensam o uso de ventiladores, pois movimentam o ar em função do gradiente de pressão produzido pela diferença de temperatura do ar de exaustão e do ar de secagem (ar ambiente).Podem ser construídos com materiais e mão-de-obra locais e são adequados para o pequeno produtor (figura a seguir).Vantagens: dispensa o uso de ventiladores; baixo custo inicial;e pouca mão-de-obra especializada.Desvantagens: baixa eficiência térmica; temperaturas e fluxos de ar desuniformes; e contaminação do produto pela fumaça.

FIGURA - Esquema de um secador por convecção natural.

 

 

Microrganismos dos grãos armazenados

Os grãos armazenados são suscetíveis ao ataque de fungos durante o crescimento, a maturação e após a colheita.No armazém pode ocorrer o ataque de insetos e roedores, que, juntamente com os fungos, causam diminuição do peso, ransificação, fermentação e outros processos que alteram as estruturas dos grãos e a germinação das sementes.

Fungos, tanto de campo quanto de armazém, são os microrganismos atualmente responsáveis pelos principais danos causados aos produtos agrícolas.As perdas provocadas por eles durante o armazenamento inadequado podem chegar à totalidade da massa armazenada.Os fungos de campo atacam sementes e grãos em crescimento e maturação (teor de umidade acima de 25%, b.u.). Os de armazém desenvolvem-se em sementes e grãos com teor de umidade abaixo de 17% b.u. (Quadro2.1.a).

QUADRO 2.1.a. - Temperaturas mínimas, ótimas e máximas e umidades relativas mínimas para o desenvolvimento dos fungos de armazenamento

FUNGOS TEMPERATURA (oC) UMIDIDADERELATIVA (%)MÍNIMA

MÍNIMA ÓTIMA MÁXIMA

A. alophilicus

      68

A. restrictus 5 - 10 30 - 35 40 - 45 70

A. glaucus 0 - 5 30 - 35 40 - 45 73

A. candidus 10 - 15 45 - 50 50 - 55 80

A. ochraceus

      80

A. flavus 10 - 15 40 - 45 45 - 50 85

P. ssp. -5 - 0 20 -25 35 -40 80 - 90

Teor de umidade e temperatura do produto, período de armazenamento, grau de contaminação, teor de impurezas, ataque por insetos, concentração de oxigênio e danos físicos durante a colheita e o beneficiamento são os principais fatores que determinam o grau de susceptibilidade dos grãos e sementes ao ataque de fungos. Os principais danos causados são: diminuição do poder germinativo, descolorações, produção de micotoxinas, aquecimento, transformações bioquímicas, modificações celulares, emboloramento e apodrecimento.

Em doses elevadas, as micotoxinas são fatais ao homem e aos animais. A mais comum e potencialmente tóxica é a aflatoxina, produzida pelo fungo Aspergilus flavus.

A qualidade final dos produtos é influenciada pelas condições do armazém e pelas condições iniciais dos grãos ou das sementes. Os cuidados devem começar na lavoura, com providências contra danos mecânicos, ataques de insetos e atrasos na colheita. Caso necessário, deve-se fazer pré-secagem do produto e limpar os equipamentos de trilha e de transporte, para eliminar focos de contaminação.

O local de armazenamento deverá ser rigorosamente limpo. O controle de roedores deverá ser feito pela vedação do armazém e por iscas venenosas. Contra os insetos, usar-se-ão os controles físicos (temperatura e umidade do produto) e químicos. Os grãos devem ser secados até níveis de umidade insuficientes para o desenvolvimento dos fungos. Baixo teor de umidade e baixa temperatura é a combinação ideal. A aeração é a técnica adequada para mantê-la.

Insetos e roedores dos grãos armazenados

Além dos fungos, outros causadores de prejuízos em armazéns são insetos, roedores, ácaros, pássaros e também a própria atividade metabólica (respiração dos grãos). Nas condições tropicais, os insetos têm maior importância, pois a massa de grãos é seu ambiente ideal. O ataque de insetos provoca perda de peso nos grãos e redução do poder germinativo em sementes, a contaminação da massa por dejetos e a desvalorização do produto.

Principais Insetos Insetos primários - são capazes de perfurar o grão inteiro e sadio.Existem dois grupos:a) primários internos: têm mandíbulas desenvolvidas para perfurar o grão e se alimentam de seu conteúdo; completam o ciclo evolutivo no interior dos grãos. Nesse grupo estão os gorgulhos, o caruncho do feijão, o caruncho das tulhas e as traças dos cereais ; eb) primários externos: alimentam-se do grão, externamente, ou atacam a parte interna, abrindo caminho para outras pragas incapazes de romper a película dos grãos.

Insetos secundários - não conseguem romper grãos inteiros e atacam grãos previamente abertos pelos insetos primários, ou acidentalmente quebrados ou trincados.

 

Insetos associados - alimentam-se de detritos e fungos, mas prejudicam o aspecto e a qualidade do produto. Entre estes, encontram-se besouros e ácaros importantes em armazéns de grãos e farinhas.

 

** Veja, a seguir, um pouco sobre o reconhecimento das principais pragas que têm seu habitat preferencial nos produtos e nas unidades armazenadoras.

Sitophilus oryzae (L.)

Sitophilus granarius (L.)

Rhyzopertha dominica (F.)

Tribolium castaneum

Oryzaephilus surinamensis (L.)

Cryptolestes ferrugineus

 Acanthoscelides obtectus

Trogoderma granarium

Lasioderma serricorne (F.)

Sitotroga cerealella (Olivier)

Ephestia cautella

Plodia interpunctella

Ephestia kuehniella

ControlesOs controles de campo e de armazém são similares; dentre eles, destacam-se os controles legislativo, mecânico, físico, químico e biológico. O mais efetivo, e economicamente mais indicado, é o controle químico, feito com organofosforados (pirimifós-metílico, malation, diclorvós) ou piretróide (deltametrina).Os métodos de aplicação são a pulverização residual, a pulverização protetora, a nebulização e a fumigação (expurgo). No expurgo usa-se um fumigante, inseticida que, em contato com o ar e sob certas condições de temperatura e pressão, torna-se um gás letal para os insetos em ambientes confinados e mata todas as suas fases: ovo, larva, pupa e adulto.

PRINCIPAIS ESPÉCIES DE ROEDORESOs ratos são um problema sério nos armazéns, pois vivem em locais de difícil acesso, adaptam-se a todas as variações de condições ambientais e são extremamente ágeis.

Contra eles devem-se usar: a) combate indireto: eliminação de vegetação alta, lixo e entulhos próximos aos armazéns, construções à prova de roedores e utilização de repelentes; b) combate direto: armadilhas, venenos e controle biológico.Os roedores pertencem à classe dos mamíferos, compondo a ordem RODENTIA, que contém mais de 3.000 espécies; destas, podem-se destacar três espécies urbanas encontradas no Brasil.

Rattus norvegicus (ratazana ou rato de esgoto)

Habita o solo (terrestre) com característica extradomiciliar. É dotado de habilidades para escavar, nadar e roer, podendo girar em torno de seu ninho até 40 metros. Abriga tocas e galerias no subsolo, na beira de rios e córregos, e em lixões. Alimenta-se de até 30 g/dia de lixo orgânico, cereais, raízes e carne e consome até 30 ml/dia de água.

Rattus rattus (rato de telhado ou rato preto)

Habita acima do solo, com característica intra e extradomiciliar. É dotado de habilidades para escalar, equilibrar-se e roer, podendo explorar em torno de seu ninho até 60 metros. Habita o forro das casas, os depósitos e armazéns.Costuma ser encontrado nas proximidades de áreas portuárias. Alimenta-se de até 30 g/dia de legumes, frutas, cereais, raízes e pequenos insetos e consome até 30 ml/dia de água.

Mus musculus (camundongo)

Habita o solo e também partes superiores, com característica intradomiciliar. É dotado de habilidades como escalar e roer e pode explorar, em torno de seu ninho, até 9 metros. Constrói o mesmo em móveis, despensas, gabinetes de cozinha e qualquer orifício capaz de acomodá-lo. Alimenta-se de até 3 g/dia de cereais, pão, queijo e seu consumo de água é inexpressivo.

O ar natural ou aquecido é o meio para secagem de grãos.

O ar é constituído por uma mistura de gases (nitrogênio, oxigênio, gás carbônico, etc.), vapor de água e de uma série de contaminantes, como fumaça, pó e outros gases.

O ar seco existe quando do ar natural é removido todo o vapor de água e os contaminantes. A composição do ar seco é relativamente constante, apesar das pequenas variações em função da localização geográfica e altitude.

A composição média percentual é apresentada no Quadro 1.

Quadro 1- Composição aproximada do ar seco

Componente Fórmula % em Volume( massa / 100moles)

Nitrogênio N2 78,09

Oxigênio O2 20,95

Argônio Ar 0,93

Dióxido de carbono CO2 0,03

O conhecimento das condições de umidade do ar é de grande importância para muitos setores da atividade humana. A conservação de produtos como frutas, legumes, ovos e outros, em sistema de refrigeração, depende em grande parte de uma mistura apropriada (ar seco/ vapor de água). O armazenamento e o manuseio de grãos estão igualmente limitados pelas condições atmosféricas.

Às vezes, o índice de conforto térmico de uma atmosfera depende mais da quantidade de vapor presente no ar do que da própria temperatura. Desse modo, o ar condicionado promove maior controle da umidade e apenas pequenas variações no valor da temperatura do ambiente.

Por tudo isso, o estudo detalhado da mistura de ar seco (N2+O2+CO2 + outros) e vapor de água passou a ser uma disciplina denominada psicrometria, a qual estuda as relações, a partir das medições de parâmetros específicos, do comportamento atmosférico, principalmente em referência à mistura de ar seco e vapor de água ou ar úmido.

Particularmente na área de processamento de grãos, a mistura ar seco e vapor de água é fator restritivo para a execução das operações de secagem, armazenamento e aeração dos grãos. A quantidade de vapor de água presente no ar ambiente varia de quase zero a aproximadamente 4% em volume.

As principais propriedades físicas do ar que afetam a velocidade de secagem de grãos são:a) a pressão de vapor;

b) a razão de Mistura;

c) a umidade relativa;

d) a temperatura de bulbo seco;

e) o volume específico; e

f) a entalpia.

 

* Veja a seguir mais detalhes sobre as propriedades psicrométricas do ar.

As principais propriedades físicas do ar que afetam a velocidade de secagem de grãos são:a) pressão de vapor;b) razão de mistura;c) umidade relativa;d) temperatura de bulbo seco;e) volume específico; ef) entalpia.

Pressão de vaporO vapor d'água, como os gases componentes da atmosfera, exerce pressão em todas as direções, e esta pressão depende da concentração do vapor.

A quantidade de vapor que pode existir na atmosfera é limitada para cada temperatura.Temperaturas mais elevadas dão condições para a existência de maior quantidade de vapor que temperaturas mais baixas.Quando o ar contém o máximo de vapor possível a uma dada temperatura, diz-se que ele se encontra saturado, e a pressão de vapor nessa circunstância é dita máxima ou de saturação e será representada por (Pvs ).Se a quantidade de vapor não for suficiente para saturar o ar, sua pressão é chamada de pressão parcial de vapor, sendo representada por (Pv).

Razão de umidadeA razão de umidade é definida como a relação entre o peso do vapor de água e a unidade de peso do ar completamente seco, sendo representada por (W), kg de vapor /kg de ar seco.

Umidade relativaA umidade relativa (UR) do ar é a razão entre a pressão parcial de vapor (Pv) das moléculas de água no ar e a pressão de saturação (Pvs) na mesma temperatura, sendo normalmente, expressada em porcentagem.

Temperaturas de bulbo seco(b.s.) e de bulbo úmido (b.u.)A temperatura do bulbo seco (T) do ar é a temperatura medida com um termômetro comum.Caso o termo temperatura seja usado sem uma especificação, o leitor deve entendê-lo como sendo a temperatura de bulbo seco. Outra medida importante de temperatura, quando se fala de secagem de grãos, é a de bulbo molhado (Tbm). Para obtê-la, cobre-se o bulbo de um termômetro, cujas características são semelhantes às do termômetro de bulbo seco, com um tecido de algodão embebido em água destilada.

O conhecimento das temperaturas de bulbo seco e de bulbo molhado, expressas em graus centígrados (oC) e determinadas por meio de um psicrômetro (figuras a seguir), permite a determinação rápida da umidade relativa do ar.As outras propriedades do ar podem ser determinadas com o uso do gráfico psicrométrico (veja a figura) ou por meio de tabelas (Tabela 1).

Figura - Foto e dois esquemas de psicrômetros.

Volume específico (volume úmido)O volume específico (v) do ar úmido é a relação entre o volume e a massa de ar seco, sendo expresso em m3 por kg de ar seco (m3/kg). A potência requerida pelo ventilador, em um sistema de secagem, é afetada pelo volume específico do ar.

EntalpiaA entalpia (h) do ar úmido é a energia contida por unidade de massa de ar seco, baseado em uma temperatura de referência (normalmente 0 oC). A entalpia é expressa em kJ por kg de ar seco.

* Veja a seguir as causas da deterioração dos produtos armazenados.