Universidade Federal do Paran Setor de Cincias Agrrias Departamento de Fitotecnia e Fitossanitarismo Armazenamento de Produtos Agrcolas AF037

ARMAZENAGEM DE GROS

Prof. Dr. Edilberto Possamai Ph.D. em Tecnologia de Sementes

Curitiba ABRIL / 2011

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SUMRIO 1. 2. 3. 4. I. II. III. IV. V. VI. 5. I. II. III. INTRODUO .......................................................................................................... 4 ARMAZENAMENTO ................................................................................................. 4 PRINCIPIOS GERAIS DE ARMAZENAGEM ............................................................ 6 PROPRIEDADES DOS GROS ARMAZENADOS ................................................... 7 RESPIRAO........................................................................................................ 7 POROSIDADE ......................................................................................................13 CONDUTIVIDADE TRMICA ............................................................................13 HIGROMETRIA .................................................................................................18 CARACTERIZAO DA MASSA ......................................................................19 VELOCIDADE TERMINAL.................................................................................20

HIGROMETRIA ........................................................................................................21 APARELHOS DETERMINADORES DE UR. .........................................................23 EMPREGO DO GRFICO PSICROMETRICO......................................................24 MUDANA DAS PROPRIEDADES DA MISTURA AR-VAPOR QUANDO

AQUECIDA. .................................................................................................................25 IV. 6. I. II. III. 7. I. II. III. IV. V. VI. RESFRIAMENTO E CONDENSAO ..............................................................25

DETERMINAO DE UMIDADE DOS GROS OU SEMENTES. ...........................26 UMIDADE .............................................................................................................33 TEMPERATURA ...................................................................................................38 DANOS MECNICOS .......................................................................................40

AERAO ...............................................................................................................41 OBJETIVOS DA AERAO ..................................................................................42 RESFRIAMENTO DA MASSA DE GROS ...........................................................43 APLICAO DE FUMIGANTES ........................................................................43 REMOO DE MAUS ODORES.......................................................................43 DRYERATION ...................................................................................................43 ZONA DE RESFRIAMENTO .............................................................................43

3 VII. VIII. IX. X. XI. 8. I. II. III. IV. V. VI. 9. 10. 11. TEMPO NECESSRIO PARA O RESFRIAMENTO DOS GRAOS ....................44 UMIDADE RELATIVA DO AR E O CONTROLE DA AERAO ........................44 CONTROLE.......................................................................................................45 COMPONENTES DO SISTEMA DE AERAO ................................................45 DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE AERAO ..................................45

SECAGEM ...............................................................................................................47 PRINCPIOS DE SECAGEM .................................................................................47 MTODOS DE SECAGEM ...................................................................................47 FATORES QUE AFETAM A SECAGEM: ...........................................................48 CURVA DE SECAGEM: ....................................................................................50 TIPOS DE SECADORES...................................................................................51 MTODOS DE SECAGEM ................................................................................53

MICROFLORA DOS GROS ARMAZENADOS.......................................................54 INSETOS DOS GROS ARMAZENADOS ............................................................66 RATOS..................................................................................................................70

4 1. INTRODUO O bero da civilizao teve incio no Oriente, mais especificamente, Egito por razes de excepcionais condies ambientais de armazenagem de sementes devido ao clima desta regio. Esta condio imprescindvel porque a agricultura e como conseqncia a civilizao no existiriam se as sementes no pudessem ser guardadas e conservadas de um ano agrcola para o outro. Como, naquelas regies, o armazenamento de sementes pode ser feito de maneira extremamente simples, uma vez que o clima , usualmente, muito seco, natural que o primeiro grande impulso da agricultura tenha ocorrido naquela rea. A possibilidade de manter a qualidade de sementes e gros pelo armazenamento, garantiu, quelas regies, o privilgio de ser o bero da civilizao, e ainda , atualmente, uma das caractersticas que distinguem os pases avanados do globo. Nenhum fato, talvez, ilustra de maneira to clara a importncia do armazenamento de sementes e gros quanto a lenda bblica sobre Jos do Egito quando interpretou o sonho do Fara, prevendo sete anos de secas, ataques macios de pragas e outras calamidades que sucederiam aos sete anos de bonana, isto se fizessem grandes estoques de gros. Esta previso salvou o Egito.

2. ARMAZENAMENTO Todos os produtos devem ser guardados para serem utilizados quando do momento de seu consumo, sendo assim, devemos utilizar armazns ou alguma espcie de cmara para conservar os alimentos nas suas diferentes formas, como por exemplo, enlatados, a granel, industrializados, carnes, frutas e produtos hortigranjeiros. Uma

variedade enorme de produtos que exigem uma diversificao de estruturas armazenadoras. Estes aspectos sero discutidos nos diversos captulos que se seguem, proporcionando um melhor entendimento das finalidades e funcionalidades do armazenamento de produtos agrcolas.

5 A principal funo e importncia dos armazns so: manter as propriedades organolpticas para conservar pois no so consumidos na mesma poca de produo. imprescindvel armazenar para conservar em condies de consumo por perodo de tempo varivel e que podem ser curto ou longo. Alm da funo bsica de conservar os produtos, os armazns servem para outros servios mais complexos de sua organizao, como: Beneficiamento; Secagem; Comercializao; Emisso de ttulos, etc. VERDADEIRA IMPORTNCIA DA ARMAZENAGEM A verdadeira importncia da armazenagem a conservao das qualidades dos produtos, tanto germinativa como nutritiva, cujo objetivo final evitar as perdas por deteriorao. Essas perdas causam grandes prejuzos economia nacional, devido s ms condies em que se encontram os equipamentos e estruturas armazenadoras da maioria das propriedades do pas e, com raras excees, podemos encontrar setores da rea com boa qualidade e controles especficos dos produtos. O processo de desenvolvimento de qualquer nao tem uma boa base fundamentada na armazenagem, a qual tem importante e insubstituvel papel como instrumento de poltica agrcola e de abastecimento. No basta criar estmulos para aumento de safras, preciso criar meios necessrios para guardar e conservar os excedentes. Uma eficiente rede de armazns diminui a vulnerabilidade das naes em casos de guerra e de problemas climticos, pragas e doenas. A armazenagem aumenta o poder de influncia poltica, mesmo quando o que est em jogo no a agricultura. Uma nao no pode ser suficientemente forte se no garantir o pleno abastecimento do seu povo. Basta usarmos o exemplo da guerra do Golfo Prsico onde o Iraque sofreu

6 sanes pela ONU no permitindo a entrada de alimentos naquele pas. Os embargos comerciais foram suficientes para derrotar o Iraque, quando de sua invaso ao Kuwait, pois a estrutura Armazenadora do Iraque era deficitria e no atenderia por muito tempo o seu povo alimentado. Portanto, uma estrutura armazenadora bem localizada traz

grande poderio uma nao. A agricultura continua a ser uma das mais importantes atividades da economia brasileira. O desenvolvimento tecnolgico, na rea de produo de sementes, proporciona e fora um crescimento na rea de armazenagem. vital, desta forma, que o sistema se mantenha em crescimento constante, porque se torna fator limitante expanso da produo e abertura de novas reas da fronteira agrcola.

3. PRINCIPIOS GERAIS DE ARMAZENAGEM ARMAZENAR SEMENTES SOB CONDIES FRESCAS E SECAS. Isto uma regra bsica para se conservar sementes pelo perodo da entre-safra, porque o principal motivo ter um produto de alta qualidade no momento de plantio. Mas isto no significa que, para os gros destinados ao consumo humano, animal ou industrial, no seja verdadeiro, pois teremos produtos de altssima qualidade fortalecendo qualquer um dos fins que se destine. Os fatores que mais influncia a armazenagem so: TEMPERATURA - UMIDADE DA SEMENTE - UMIDADE RELATIVA Dentro dos princpios gerais, abaixo mencionados, esto todas as condies relacionadas com sementes, mas so perfeitamente aplicveis aos gros. importante lembrar que os gros tambm so seres vivos, respiram e so higroscpicos como as sementes, pois o que os diferenciam das sementes somente o fim a que se destina. Princpios gerais:Semente de alta qualidade armazena melhor sob qualquer condio do que

semente de baixa qualidade.

7 Diferentes condies de armazenagem para as diferentes espcies. Umidade da semente e a temperatura so os fatores mais importantes. Cereais armazenam bem por 6-9 meses desde que a umidade do gro seja 12%. Oleaginosas, 6-9 meses mas com 10% de umidade. Embalagens hermticas requerem reduo no teor de umidade das sementes: cereais - 10% ou menos oleaginosas - 8% ou menos Saneamento no armazm - dentro e fora.

4. PROPRIEDADES DOS GROS ARMAZENADOS

I.

RESPIRAO Os gros e/ou sementes, depois de colhidos, continuam a viver e, como todos os organismos vivos eles respiram. Atravs do processo respiratrio os gros ficam sujeitos a pequenas mas contnuas transformaes ocasionadas pelo processo respiratrio. A respirao a oxidao de substncias orgnicas num sistema celular com a liberao gradativa de energia, atravs de uma srie de reaes, tendo oxignio molecular como aceitador final de eltrons. A energia produzida pela oxidao das

substncias orgnicas no liberada, mas sim transferida das ligaes de baixa energia para ligaes de alto valor energtico das molculas armazenadoras de energia. O processo formulado por meio da glicose (C6H12O6), como produto que desdobrado, apresentado pela equao seguinte: C6H12O6 + O2 ENZIMAS 6CO2 + 6H2O + ENERGIA

A equao representa apenas uma forma simplificada de traduzir o processo respiratrio. Na realidade quimicamente bem mais complexo, desenvolvendo-se em fases distintas e com a presena de enzimas. Observe-se que a oxidao de uma molcula de glicose resulta em gua, gs carbnico e 674 kcal. Essa energia, embora expressa em forma de calor, no liberada

8 desta forma, de vez que seria prejudicial clula, pois esta vive uma temperatura mais ou menos constante. O processo respiratrio promove a oxidao gradativa, sob o controle de numerosas enzimas, de tal modo que mais de 50% da energia armazenada na forma de uma ligao de fosfato. A principal destas o ATP (trifosfato de adenosina). A maior parte da energia resultante da respirao utilizada na converso de reservas alimentcias em protoplasma e paredes celulares. Quando interrompido o acesso de oxignio em uma massa de gros, estes passam a respirar de forma anaerbica. Sob condies anaerbicas (sem a presena de oxignio livre), os produtos finais da respirao compem-se de gs carbnico e alguns compostos orgnicos simples como o lcool etlico. Na respirao anaerbica, tambm, o oxignio toma parte ativa nas reaes de oxidao, entretanto as clulas no recebem o oxignio do exterior, o oxignio obtido em seu prprio organismo. As fermentaes so processos de respirao anaerbica. VELOCIDADE RESPIRATRIA A primeira atividade metablica, acompanhando a reidratao da semente, o aumento da velocidade respiratria, que, de valores nfimos, sobe a nveis bastante elevados, poucas horas apenas aps o incio da embebio.

QR =

CO 2 02

A velocidade respiratria da semente pode ser avaliada pela quantidade de gs carbnico eliminada, pela quantidade de oxignio absorvida ou pelo QUOCIENTE RESPIRATRIO (QR). O QR o quociente da quantidade de gs carbnico liberado, pela de oxignio consumido: O consumo de oxignio, a eliminao de gs carbnico e o quociente respiratrio durante a germinao, variam entre as sementes das vrias espcies. Em trigo e cevada h um aumento uniforme de gs carbnico liberado e do oxignio consumido. Em

ervilha, aps um aumento inicial na velocidade da respirao nas primeiras 12 horas,

9 segue-se um perodo de velocidade constante de vrias horas, com posterior retomadas do aumento. Este perodo de velocidade constante de respirao termina quando o

tegumento rompido, sugerindo que este limita a troca de gases, necessria ao processo. Embora as quantidades de oxignio consumido e de gs carbnico liberado aumentem com o tempo, isso ocorre a velocidades diferentes, causando diferenas nos valores do quociente respiratrio durante a germinao. O quociente respiratrio depende do estado de oxidao do substrato sendo oxidado. Por exemplo, quando o substrato cabriolaro, o QR igual a 1,0. Substratos altamente oxidados, tais como cidos orgnicos, apresentam QR mais elevados. Valores mdios de QR para os substratos mais comuns esto relacionados a seguir: Carboidratos Lpides Protenas cidos orgnicos QR = 1,0 QR = 0,7 a 0,8 QR = 0,8 a 0,9 QR = 1,3 a 1,5

Embora o QR de uma semente que est germinando tenda a refletir o tipo de substrato utilizado, ele depende tambm da permeabilidade do tegumento ao oxignio e ao gs carbnico, bem como da proporo em que esto ocorrendo a respirao aerbica e a fermentao. Em sementes com tecidos muito compactos, geralmente a fermentao ocorre no incio da germinao, e somente aps vrias horas que o oxignio penetra nos tecidos e a respirao aerbica se inicia. Por isso, os valores de QR, nos primeiros estgios da germinao, so geralmente, mais altos que os esperados, em conseqncia da liberao de gs carbnico sem a absoro de correspondente volume de oxignio. FATORES QUE AFETAM A RESPIRAO A velocidade respiratria da semente influenciada pelo: teor de umidade,

10 temperatura, permeabilidade das membranas, tenso de oxignio, e luz. a) Teor de Umidade O teor de umidade da semente influi diretamente sobre sua velocidade respiratria. Durante sua maturao h um perodo de rpido decrscimo no seu teor de umidade. Em conseqncia dessa desidratao, ocorre a inativao das macromolculas e organelas, levando a semente ao estado quiescente. Neste, a semente se caracteriza por um baixssimo nvel de atividade metablica. Segundo Harrington (1973), sementes de cebola com poder germinativo de 78% e teor de umidade de 4,2%, armazenadas a 25C, liberam apenas 0,005mg de CO2 por miligrama de matria seca, por ano. Aumentando-se o teor de umidade da semente, aumenta a sua velocidade respiratria. Sementes de milho com 45% de umidade respiram aproximadamente 1500 vezes mais que aquelas a 12,8%. Quanto mais elevado o teor de umidade ou temperatura da massa de gros, mais intenso o processo respiratrio, o qual, provocando o consumo de substncias orgnicas, mais rpida ser a deteriorao do produto e, consequentemente, verifica-se a perda de peso da matria seca. Gros armazenados secos, entre 11 e 13% de umidade, mantm um processo respiratrio discreto. No entanto, se aumentado o teor de umidade, a respirao

acelerada consideravelmente e, em conseqncia, advm a sua deteriorao. b) Temperatura O processo respiratrio acompanhado de um desgaste das substncias nutritivas do produto. Os gros armazenados se deterioram lentamente e mais depressa quando a temperatura se eleva.

11 No armazenamento, um aumento de temperatura provoca tambm uma acelerao das atividades respiratrias da semente e de fungos que a acompanham, bem como na atividade dos insetos. O aumento da atividade respiratria da semente de soja, em funo do aumento da temperatura, ilustrado na tabela abaixo. Milner e

Geddes estudaram a influncia da temperatura (entre 25 e 45C) sobre a respirao da soja com alto teor de umidade - 18,5% e sob condies de aerao (renovao do ar atmosfrico na massa de gros). A atividade respiratria foi calculada em miligramas de CO2 produzidas por 100 g de matria seca, durante 24 horas e apresentou os seguintes dados: Temperatura C 25 30 35 40 45 Velocidade Respiratria mg de CO2/100 g mat. seca/24h 33,6 39,7 71,8 154,7 13,1

Observa-se que o aumento de temperatura de 25 para 40C causou um aumento de 460% na velocidade respiratria da semente. O aumento foi rpido quando a

temperatura foi aumentando de 30 para 40C, acima da qual houve um acentuado declnio, menos de 14 mg no nvel de 45C. Regra geral, uma elevao de temperatura pode acelerar a respirao de duas a trs vezes, at certo limite. Acima do qual, a acelerao cessa como resultado dos efeitos destruidores que o calor elevado tem sobre as enzimas. Todavia, h uma interao entre a temperatura e o perodo de tempo de exposio das sementes, de modo que os seus efeitos no podem ser tomados isoladamente.

12 c) Permeabilidade das Membranas A respirao aerbica s poder ocorrer se o oxignio puder difundir-se livremente para o tecido que est respirando, e ser mais rpida quanto menor for a restrio das membranas troca de gases. Se a difuso de oxignio for limitada, a velocidade

respiratria da semente ser reduzida. O efeito do tegumento sobre a velocidade de absoro de oxignio por sementes, onde o tegumento foi removido, a velocidade respiratria nas primeiras 24 horas de germinao foi maior que naquelas intactas (com tegumento). Observa-se tambm que uma elevao de temperatura resulta num aumento maior na absoro de oxignio pelas sementes sem tegumento, que por aquelas intactas. d) Oxignio Um aumento na tenso de oxignio pode aumentar a velocidade respiratria da semente, porm, geralmente, isto se aplica apenas para concentraes de oxignio inferiores a 20%, sendo a maior velocidade atingida nesse ponto. e) Luz Nas sementes sensveis luz, esta pode afetar a respirao. Pesquisas

realizadas com sementes de alface sensveis luz, a luz vermelha aumenta a velocidade respiratria logo aps a irradiao, e antes que qualquer germinao seja observada. A luz infravermelha reverte esse aumento. MECANISMOS RESPIRATRIOS DA SEMENTE Os mecanismos respiratrios mais importantes encontrados nas sementes so a gliclise, o ciclo de Krebs ou do cido ctrico, a via das pentoses, e o ciclo do cido glioxlico. Esses mecanismos respiratrios oxidam os substratos de reserva, produzindo diretamente molculas de ATP (molculas armazenadoras de energia) ou reduzindo coenzimas (nicotinamidas e flavinas). Essas coenzimas reduzidas so oxidadas no mitocndrio, onde os eltrons percorrem a cadeia respiratria, transferindo sua energia

13 para molculas de ATP. Os principais mecanismos de produo de ATP nas sementes so a Gliclise e o Ciclo de Krebs.

II.

POROSIDADE O conjunto de gros armazenados em um silo, armazm, etc., apresenta-se como uma massa fluida e porosa, que formada pelos gros e pelo espao intergranular: a percentagem de espaos vazios a porosidade. Uma massa de cereais como o trigo, arroz ou milho, apresenta um espao intergranular de 40 - 45% do volume ocupado pelos gros. Pode ser determinado colocando-se uma certa quantidade de gros em um recipiente graduado e, em seguida, derrama-se um lquido que no seja absorvido pelos gros, leo por exemplo. Medindo-se a quantidade do lquido, necessria para encher os espaos vazios, at a superfcie dos gros, tem-se o volume do espao intergranular. O oxignio e vapor d'gua existentes no espao intergranular so utilizados no processo respiratrio dos gros. A porosidade afetada pela pureza do lote, forma e tamanho das sementes, o que se torna importante no dimensionamento dos sistemas de secagem e aerao de gros.

III.

CONDUTIVIDADE TRMICA Algumas substncias apresentam determinada condutibilidade trmica, que medida pela intensidade de calor que passa de uma zona mais quente para uma parte mais fria. No caso de um metal (um condutor slido e homogneo), o calor passa rapidamente de maneira uniforme em todas as direes e independentemente de tamanho e forma do material condutor. Entretanto, uma massa de gros porosa apresenta uma condio diferente.

14 O calor se propaga de um ponto para outro por conduo, conveco e irradiao. Na propagao por conduo, as molculas de um metal, por exemplo, que se acham em contato direto com uma chama, vibram mais intensamente e chocam-se com as molculas vizinhas; estas, por sua vez, transmitem s outras molculas essa vibrao calorfica, propagando o calor em toda a massa. conveco o transporte do calor pelos lquidos e gases em movimento. Aquecendo-se a gua no fundo de um vaso, esta se aquece, dilata-se, torna-se mais leve e sobe, formando uma corrente de gua quente ascendente e central; a gua fria da superfcie, mais pesada, desce junto parede do vaso, em substituio gua quente que se eleva, formando corrente de conveco. Irradiao a propagao do calor sem necessidade de meio material; a transferncia de calor por meio de ondas (calor radiante). O calor em uma massa de gros propagado por conduo de gro para gro que se encontram em contato, , tambm, conduzido por micro-conveco em decorrncia do fluxo de ar intergranular que se desloca. Outrossim, um pouco de calor propagado por irradiao. Torna-se evidente que a propagao do calor atravs dos gros um processo complexo. A quantidade de calor, transferido de uma zona quente em uma massa de gros, fica na dependncia de diversos fatores, impedindo que as experincias conduzidas em laboratrio possam oferecer uma resposta exata ao problema da propagao do calor nas diversas condies de armazenamento. Entretanto, investigaes realizadas em diversos pases, evidenciam que as massas de gros se apresentam como um material de baixa condutibilidade trmica, cujo isolamento contra o fluxo de calor apresente, praticamente, 1/3 da resistncia da cortia. Uma camada de trigo, com um centmetro de espessura tem uma capacidade isolante comparvel a 9 cm de concreto, aproximadamente. Observaes realizadas em Port Arthur, no Canad, pem em evidncia a baixa condutibilidade trmica de uma massa de gros. Em um silo situado naquela regio, onde a variao mdia da temperatura diria foi de 41,7C, causou uma variao no centro da

15 massa, situado a 3,95 m da periferia, de apenas 0,5C. Uma diferena de 13C, na parede de uma clula de um silo, fica reduzida a 0,7C, na massa de cereal situada a 25 cm dessa parede. Os gradientes de temperatura no interior de silos, causam correntes convectivas de ar que transferem umidade de uma parte a outra do silo, provocando o fenmeno conhecido por "migrao de umidade". Os acmulos localizados de umidade podem proporcionar condies favorveis para o desenvolvimento de organismos responsveis por deteriorao. MIGRAO DE UMIDADE VERO INVERNO

Conhece-se, de h muito, que os gros armazenados aumentam de temperatura, se conservados com teor de umidade elevado, em razo da alta taxa de respirao dos gros midos e dos microrganismos associados massa. O aquecimento comum em muitos produtos armazenados; como o feno, fardos de algodo, raes, etc. Em alguns desses produtos foi constatado que microrganismos eram responsveis pelo

aquecimento s temperaturas de 70 a 75C. Num sistema ideal de armazenagem, o gro e os microrganismos esto normalmente em estado de dormncia; os insetos, caros, ratos, esto ou deveriam estar

16 ausentes, ao contrrio, o ambiente abitico est sempre presente e altervel. Ainda que lentamente os nveis de temperatura, presso atmosfrica, umidade relativa, CO2 e O2, sobem ou descem. Uma variao anormal em qualquer um desses fatores pode criar condies favorveis ao desenvolvimento e multiplicao daqueles seres dormentes. Toda a semente apresenta um certo teor de umidade, que afeta os processos biolgicos que ela vem a sofrer. Assim, se a umidade for superior a 40 - 60% verifica-se a emergncia da plntula pelo fenmeno da germinao; entre 18-20% e 40-60%, a respirao das sementes, dos microrganismos (fungos e bactrias) e dos insetos elevada. Esta respirao intensa pode provocar o aquecimento da massa de sementes armazenadas, ocasionando o chamado "aquecimento" se a aerao for deficiente ou inexistente. Estas condies de temperatura elevada e de alta umidade iro ocasionar a morte das sementes. Em determinadas situaes, o aquecimento pode ser to elevado a ponto de se verificar a combusto, a qual chamada de combusto expontnea. Entre 12-14% e 18-20%, h ainda uma respirao ativa das sementes, o que causa a perda do vigor e eventuais quedas na germinao. Nestas condies pode ocorrer o desenvolvimento de fungos e microrganismos, tanto externa como internamente, principalmente naquelas danificadas mecanicamente e nas prejudicadas pelos insetos. Ao se reduzir o teor de umidade da semente para 8-9%, a atividade de insetos, que so srias pragas dos armazns, diminui ou torna-se nula. Os gorgulhos e outros insetos no se reproduzem quando as sementes apresentam teores de umidade inferiores aos citados e acabam por perecer nos depsitos. A deteriorao do gro , portanto, resultante da ao de microrganismos, insetos, caros, etc., que utilizam os nutrientes presentes no gro para o seu crescimento e reproduo. Pode ocorrer, tambm, devido ao aquecimento do gro, produzido pelo calor desprendido na respirao do prprio gro e microrganismos associados - quanto maior a umidade maior o risco de deteriorao. Na armazenagem, pode ocorrer um aquecimento em pontos especficos de um

17 silo ou de um armazm. Este ponto especfico chamado de BOLSO DE CALOR ou HOT SPOT e a sua origem devido a trs fatores: A presena de insetos no meio da massa de gros e como estes respiram tambm esto liberando gua e gs carbnico, portanto estaro ajudando no aquecimento da massa de gros. Assim como, os fungos tambm respiram e provocam a elevao da temperatura. Mas, o mais prejudicial de todos colocar gros midos no meio de uma massa de gros secos, ou ainda, ter uma infiltrao de gua ou mesmo uma goteira no silo ou armazm. Estes fatores provocam a formao de bolses de calor.

Hot Spot

18 IV. HIGROMETRIA O ar atmosfrico constitudo de uma mistura de gases ( N, O, CO 2, etc.) e vapor d'gua. De todos os componentes da mistura, o vapor d'gua o que mais afeta as condies de armazenamento. A umidade absoluta considerada como o peso em gramas, de vapor d'gua contido em um kg de ar seco. A umidade relativa diz qual a percentagem de umidade contida numa determinada temperatura, pois, a quantidade de vapor de gua que a massa de ar pode suportar depende da temperatura. Quando um espao contm o mximo de vapor de gua que pode suportar sua temperatura, ele est saturado e sua umidade relativa de 100%. A umidade relativa de um volume de ar a relao entre o peso de vapor de gua que ele contm e o que conteria se estivesse saturado. quantidade de vapor existente % U.R. = x 100 vapor necessrio para saturar

O ar pode conter tanto mais vapor de gua quanto mais quente estiver. A umidade relativa do ar atmosfrico no constante. Ela normalmente mais alta durante a noite do que durante o dia, pois afetada pela temperatura ambiente. Aparelhos determinadores da Umidade Relativa O higrmetro de cabelo determina a umidade relativa com aproximao satisfatria. baseado no fato de que o cabelo desengordurado tem a propriedade de se alongar quando absorve umidade e de se encurtar quando perde umidade. Quando um ambiente est totalmente seco o higrmetro indica percentagem de oxignio e marca 100% para ambiente saturado. Mtodo higromtrico Baseia-se no princpio do equilbrio higroscpico. O teor de umidade dos gros fica em equilbrio com a umidade relativa do ar que os envolve. Um aparelho que determina a umidade relativa do ar intergranular permite conhecer o teor de umidade dos

19 gros atravs de uma tabela de converso ou grfico. O aparelho formado por uma haste de metal perfurado, dentro do qual acha-se um feixe de cabelos ligando o fundo da haste e o topo, em conexo com um mecanismo que movimenta um ponteiro, o qual determina, em um marcador, a percentagem de umidade relativa. A haste introduzida na massa de gros (nos sacos ou granel) e a leitura de umidade relativa do ar intergranular pode ser feita aps alguns minutos. O mtodo oferece relativa preciso. Entretanto, podemos saber se o produto se encontra com um teor de umidade adequado para o armazenamento, considerando o limite entre 65 e 70% de umidade relativa de ar intergranular. Assim, o aparelho pode indicar se a umidade relativa est acima ou abaixo de 70%, oferecendo um mtodo prtico para o controle do teor de umidade adequado do produto armazenado.

V.

CARACTERIZAO DA MASSA NGULO DE REPOUSO Uma massa de gros derramada sobre um plano horizontal se acumula em um volume de forma cnica. O ngulo de repouso o ngulo formado pela inclinao da superfcie do cone em relao ao plano horizontal. tambm chamado ngulo de talude natural. Este ngulo muito importante na manipulao dos gros, sobretudo por gravidade. A manipulao por gravidade ocorre de diferentes modos: queda livre, atravs de tubulaes fechadas, abertas, em formas de calhas, planos inclinados, etc. Os gros no se comportam como fluidos perfeitos, portanto necessrio conhecer o seu ngulo de repouso, o qual varia de acordo com o tipo de material e de alguns fatores, tais como: - Tamanho do gro - Quanto maior, maior ser o ngulo de repouso; - Maior ou menor rugosidade - Aspereza ou presena de pelos na superfcie dos gros; - Teor de umidade quanto mais elevado, maior o ngulo de repouso;

20 - Forma dos gros quanto mais irregular, maior o ngulo de repouso; e quanto mais

impurezas maior ser o ngulo de repouso. O ngulo de repouso afeta a capacidade esttica de um silo. O volume do cone de gros formado na parte superior do silo, ir depender do ngulo de repouso. Afeta, tambm, a capacidade das correias transportadoras. Quanto maior o ngulo de repouso, maior ser a capacidade esttica do silo e da capacidade das correias transportadoras. Um silo de fundo plano, com abertura de descarga na parte central, mostra que ser apenas parcial a sua descarga, ficando retida uma determinada quantidade de gros. Essa quantidade depende do ngulo de repouso, quanto maior, maior ser a poro retida. NGULO DE REPOUSO FORMADO PELA MASSA DE DIVERSOS GROS. Arroz em casca Arroz beneficiado Caf beneficiado Caf em coco Feijo Feijo chumbinho Milho Soja Trigo 25 33 24 27 ------31 31 29 27 29 --28 40 26 30

VI.

VELOCIDADE TERMINAL O ar ou a gua, quando so usados para transportar ou limpar as impurezas dos produtos agrcolas, exercem foras sobre eles. O coeficiente de arrasto e a velocidade terminal, dentre outras propriedades fsicas que afetam mais o comportamento aerodinmico ou hidrodinmica dos produtos agrcolas, so os que mais se evidenciam.

21 A velocidade terminal pode ser definida como sendo a velocidade constante que uma partcula atinge, quando est em queda livre, sujeita a um fluxo ascendente, em conseqncia do equilbrio de trs foras atuantes: gravidade, empuxo do fludo e resistncia ao fluxo. O conhecimento de tal velocidade importante no projeto de mquinas de processamento de produtos, de acordo com o interesse: separao de gros das impurezas; separao de gros de diferentes graus de maturidade. Mquinas de ar e peneira exemplificam o primeiro caso, e a mesa de gravidade, o segundo.

5. HIGROMETRIA Higrometria um ramo da fsica que estuda a Umidade Relativa do ar. Umidade Relativa do ar ambiente e Umidade Relativa do ar intergranular da massa de gros so elementos fundamentais para as tcnicas de manuseio (secagem, aerao, etc.) e armazenamento. Alguns fungos se desenvolvem rapidamente quando a Umidade Relativa do espao intergranular superior a 70%. Ar atmosfrico = mistura de gases (N, O2, CO2, etc.) e vapor de gua. Umidade Absoluta = a quantidade de gramas de vapor de gua existente em um metro cbico de ar. determinada atravs de grficos e tabelas. Umidade Relativa = a percentagem de umidade contida numa determinada temperatura porque a quantidade de vapor de gua numa massa diretamente dependente da temperatura. Para determinada temperatura, o ar s pode conter uma quantidade especfica de vapor de gua. Quando esta quantidade atingida o ar fica saturado, isto , 100% de Umidade Relativa (UR). Se 1 m3 de ar a 20C contm 8,5 gramas de vapor de gua mas pode conter 17

22 gramas, a UR de 50%. Definio: A Umidade Relativa de um volume de ar a relao entre o peso de vapor de gua que ele contm e o que conteria se estivesse saturado. Quantidade de vapor existente % UR = x 100 Vapor necessrio para saturar Aplicando a formula no exemplo dado acima, temos;

% UR

8,5 x 100 50% 17

Pesos de vapor de gua por m3 de ar saturado a diversas temperaturas. C g/m3 -10 2,16 0 4,8 5 6,8 10 9,4 12 11 15 13 20 17 40 51 100 600

Se 1 m3 de ar a 10C poder ter um peso mximo de vapor de gua de 9,4 g e a sua UR de 100%, se aquecermos o volume de ar (1 m3) para 20C a UR ser:

% UR

9,4 x 100 55% 17

Concluso: Quando se aquece o ar a %UR diminui e quando se esfria o ar a UR aumenta. Reduo da UR com o aumento da temperatura. Temp C 0 6 11 Aumento da Temperatura C 17 22 28 33 39 45 50

------------------------------------------% U.R.---------------------------------------------43 38 32 27 21 15 10 4 95 95 95 95 95 95 95 95 72 71 70 70 69 67 66 64 55 53 52 50 49 49 47 45 42 40 40 38 36 36 32 31 33 31 30 29 27 26 24 22 26 24 23 22 21 19 18 16 21 19 18 17 16 14 13 12 --15 14 13 12 11 10 9 ----12 10 9 9 8 7 ------8 7 7 6 5

Fonte: S.M. Henderson, Universidade da Califrnia

23 Exemplos: 1.- Se o ar tem 32C de temperatura e 95% UR, um aumento de 22C, isto , passando para 54oC (32+22) a UR de 30%. 2.- Se o ar com 27C e 50% UR aquecido at 49C, sofrendo um aumento de 22C a UR passa a ser indicada pela coluna de 33C (11+22) isto , 17%. Variaes dirias da Umidade Relativa. Dia = UR baixa

Noite = UR alta FATOR DE INFLUNCIA A TEMPERATURA.

I.

APARELHOS DETERMINADORES DE UR. Higrmetro de cabelo. Psicrmetro Bulbo Seco = Temperatura real do ambiente. Bulbo mido = Temperatura mais baixa, por causa da evaporao do ar, esfriando o bulbo. A diferena de temperatura entre o Bulbo Seco e o Bulbo mido, chamada de Diferena Psicromtrica. Quanto mais seco o ar, maior evaporao do bulbo mido o qual indicar uma temperatura mais baixa. Sem evaporao o termmetro no se resfria e ento ir indicar uma saturao do ambiente = 100% UR. Quanto menor a UR, mais seco o ambiente, maior ser a diferena entre os termmetros. A diferena de temperatura entre os dois termmetros a chamada DIFERENA PSICROMTRICA.

24 TABELA PSICROMTRICA SIMPLIFICADA Temperatura Termmetro seco C 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 1 88 89 90 90 91 92 93 93 93 93 96 2 76 78 80 82 83 85 86 86 86 87 88 3 65 68 71 73 75 77 79 79 80 81 82 4 53 58 62 65 67 70 72 73 74 75 76 5 42 48 53 57 60 63 65 67 68 70 71 6 32 45 48 49 53 56 59 61 63 64 66 7 22 30 36 42 46 49 53 55 57 59 61 8 12 21 28 35 39 43 47 50 52 54 56 9 0 12 20 27 32 37 41 44 47 50 52 10 0 4 13 20 26 31 36 39 42 45 47 % DE UMIDADE RELATIVA Diferena entre os termmetro seco e mido C.

Na primeira coluna temperatura Bulbo Seco, na horizontal a UR correspondente diferena psicromtrica. Exemplo: A temperatura ambiente (B.S.) 27C e o B.U. 21C. Diferena 6C ento a UR% 59%.

II.

EMPREGO DO GRFICO PSICROMETRICO O grfico psicromtrico uma apresentao por meio de linhas, que determina facilmente todas as propriedades da mistura ar-vapor. Todos os valores so constantes uma determinada presso baromtrica (nvel do mar 760mm Hg) o qual suficiente para o armazenamento e manuseio. Descrio das Linhas. Bulbo Seco = Paralelas verticais que saem da base at atingir a curva de saturao (100% UR) no Ponto de Orvalho (onde a condensaso de umidade comea). Bulbo mido = Saem da curva de saturao com ligeira inclinao para a direita.

25 Prolongando-as para a esquerda encontramos a indicao do calor contido na mistura ar-vapor, chamada de Kcal/Kg de ar seco. Volume mido do Ar = representado pelas linhas cortadas (0,95 - 0,90 - 0,85, etc.) Umidade Relativa = linhas curvas, encontro dos bulbos seco e mido. Ponto de Estado = ponto de encontro determinado por duas das variveis: Bulbo Seco, Bulbo mido, e Umidade Relativa

III.

MUDANA DAS PROPRIEDADES DA MISTURA AR-VAPOR QUANDO AQUECIDA. Exemplo: Se o ar estiver com 21C de bulbo seco, 14,6C de bulbo mido e com 50% de UR. Se aquecermos o ar para 40C, o ponto de estado move-se, horizontalmente, para a direita e teremos: UR decresce para 18% Mistura ar-vapor de 14,1 para 18,8 kcal/kg ar seco Volume mido aumenta um pouco 0,85 para 0,90 m3 de ar por quilo. Umidade absoluta permanece com o mesmo valor - 7,5 g

IV.

RESFRIAMENTO E CONDENSAO Quando h um decrscimo da temperatura do ar, o ponto de estado move horizontalmente para a esquerda. Na curva de saturao tem-se o ponto de orvalho. Um resfriamento maior move o ponto de estado sobre a curva de saturao e haver condensao. Exemplo: Ar com 21C de bulbo seco 70% de UR. resfria para 15C - ponto orvalho 15C resfria mais = 12C - nova condio U. Absoluta = de 11 gramas para 9 gramas/kg ar seco isto , 2 gramas de gua removida.

26 Presso Vapor de gua = (g/cm2) de 18 para 14,5 cm2 Calor contido na mistura ar-vapor - 16 para 12,5 kcal/kg ar seco. Resultado = condensao. CONDENSAO Ocorre quando o ar quente entra em contato com uma superfcie fria, a uma temperatura abaixo do seu ponto de orvalho. No exemplo acima, onde a temperatura passou de 21 C para 15 C e depois para 12 C, ento vai ocorrer uma condensao (camada fina de gua) em superfcies como os silos de metal, telhados, etc. principalmente paredes e tetos.

6. DETERMINAO DE UMIDADE DOS GROS OU SEMENTES. O teor de umidade considerado o fator mais importante que atua na deteriorao dos gros armazenados. Com isso, se ela puder ser mantida a nveis mais baixos os demais fatores sero amenizados. Quase todos os produtos alimentcios so higroscpicos, bem como sementes e gros, ou seja, todos apresentam a propriedade de absorver e reter umidade. A gua existente no produto, (gro mido) se apresenta sob as seguintes formas: - gua livre aquela que acompanha o produto, no havendo entre as partes,

nenhuma fora de atrao. - gua superficial - gua absorvida aquela que retida pelo produto por alguma fora de atrao. aquela que mantida nos espaos intergranulares do material por

foras capilares ou de tenso superficial. - gua adsorvida aquela que retida mais fortemente nas superfcies das clulas por

foras intermoleculares. DETERMINAO DO TEOR DE UMIDADE: Para a determinao do teor de umidade podemos considerar os gros como sendo constitudos de gua (gua livre) e de matria seca. Expressamos o teor de umidade em porcentagem de gua existente:

27 a) em relao ao peso total do gro (BASE UMIDA) Peso da gua % em base mida = x 100 Peso total do gro

b) em relao ao peso da matria seca ( BASE SECA ) Peso da gua % em base seca = x 100 Peso da matria seca Estas mesmas expresses podem ser expressas da seguinte maneira: em base seca, Pu - Ps % B S = x 100 Ps

ou em base mida, Pu - Ps % B U = x 100 Pu

Se dizemos que uma quantidade de gros contm 20% de umidade (Base mida), significa que 100 kg de gros contm 20 kg de gua. No caso do teor expresso em base seca, a umidade ser de 25% pois a porcentagem calculada em relao a 80 kg de matria seca. O teor de umidade expresso em base seca sempre maior, numericamente, que a umidade em base mida. Para transformar um resultado obtido em base mida para base seca e vice-versa usamos as frmulas seguintes: BU % B S = x 100 100 - B U

BS % B U = x 100 100 + B S Geralmente na colheita, os gros tm um teor de umidade mais elevado do que

28 aquele recomendado para o armazenamento convencional. Portanto, existe a necessidade de sec-lo. O clculo da quantidade de gua a remover ou adicionar ao produto pode ser feito pela seguinte expresso: M ( wf - wi) M = 100 wf onde: M = quantidade de gua a remover ou a adicionar, kg; M = massa inicial do produto, kg; wi= teor de umidade inicial do produto, % em Base mida; wf= teor de umidade final do produto, % em Base mida. Exemplo: 35.000 t x ( 26 13 ) PESO DE GUA = 100 -13 35.000 x 13 PESO DE GUA = 100 - 13 455.000 87

=

PESO DE GUA = 5.229,89 LITROS DE GUA

PRINCPIOS DE ARMAZENAGEM DE GROS DE CEREAIS Em gros armazenados o organismo mais importante o prprio gro. Embora esteja em estgio de dormncia, tem todas as propriedades de um organismo vivo. Num sistema ideal de armazenagem o gro e os microrganismos esto normalmente em estado de dormncia; os insetos, caros, e ratos esto ou deveriam estar ausentes. Ao contrrio, o ambiente abitico est sempre presente e altervel. Ainda que lentamente os nveis de temperatura, presso atmosfrica, umidade relativa, CO2 e O2 sobem ou descem. Uma variao anormal em qualquer um desses fatores pode criar uma condio favorvel ao desenvolvimento e multiplicao daqueles seres dormentes. Processos deteriorativos tm lugar em gros de cereais independentemente de como eles so armazenados. Diferentes fatores abiticos e biticos esto,

29 freqentemente, envolvidos em diferentes combinaes nesses processos. Sob condies adequadas o gro pode ser armazenado por muitos anos com taxa mnima de deteriorao, porm, em condies desfavorveis de armazenagem, ele sofre estragos considerveis em poucos dias. A taxa de deteriorao depende da atividade das variveis biticas que, por seu turno, afetada, principalmente, pela interao da temperatura e umidade. baixa no incio, porm, quando combinaes favorveis dessas variveis so estabelecidas e, o perodo de armazenagem prolongado, podem ocorrer perdas significativas na qualidade dos produtos. A deteriorao do gro , portanto, resultante da ao de microrganismos, insetos, caros, etc., que utilizam os nutrientes presentes no gro para o seu crescimento e reproduo. Pode ocorrer tambm, devido ao aquecimento do gro, produzido pelo calor desprendido na respirao do prprio gro e microrganismos associados - quanto maior a umidade maior o risco de deteriorao. Na figura 1, temos um diagrama indicativo, baseado em dados experimentais, da natureza dos riscos de gros em funo de suas umidade e temperatura de armazenagem. Foi relacionado estes dois fatores com a atividade de insetos e fungos e perda da germinao, definindo a reao localizada no canto inferior esquerdo da figura, como condio de armazenagem segura (Zona de Segurana).

30

A rea acima da linha definida como linha da Zona de Conservao, a qual corresponde temperatura, na maioria das vezes acima de 18C, indica que as condies so favorveis ao desenvolvimento dos insetos. Acima da linha de germinao, dizemos que inicia-se a perda do poder germinativo e, aonde inicia-se a deteriorao. Como podemos observar, os fungos desenvolvem-se em sementes e/ou gros que contm teores de umidade acima de 12%, desde que a temperatura seja alta. Da anlise desse diagrama, pode-se ter uma indicao dos teores de umidade seguros para a armazenagem de cereais e sementes, em funo da temperatura. Nas figuras seguintes esto representadas algumas causas de deteriorao, suas faixas de risco e segurana. Na ltima figura, temos algumas condies prticas de armazenagem em fazenda, o qual refere-se a 32 semanas de armazenagem.

31

32

33 FATORES QUE AFETAM O ARMAZENAMENTO O conhecimento da ao dos fatores que afetam a conservao dos gros armazenados proporcionam uma srie de dados que orientam de forma racional o armazenamento dos gros, visando: Manter a composio qumica do produto (Carboidratos, protenas, gordura,

fibras, minerais e vitaminas) no seu estado natural. Minimizar a reduo do poder germinativo e do vigor das sementes, gros

destinados ao plantio.

I.

UMIDADE

Teor de Umidade dos Gros Embora outros fatores possam exercer influncia sobre a conservao de gros, o teor de umidade o que governa a qualidade do produto armazenado. Para se obter um armazenamento eficiente, deve-se ter em vista que o principal fator reside no baixo teor de umidade. Gros com alto teor de umidade constituem um meio ideal para o desenvolvimento de microrganismos, insetos e caros. A gua um dos componentes mais importantes dos alimentos devido s mltiplas funes que exerce. Dependendo das propores em que ocorre, a gua tem funes de solvente e plastificante. Em produtos com teor elevado de umidade, a gua proporciona mobilidade para as substncias dissolvidas que reagem em soluo. Ocorrem, ento, reaes de

escurecimento enzimtico (GROS ARDIDOS) e outras. Em produtos com baixo teor de umidade, a gua residual se encontra absorvida na matria seca, impossibilitando a reao entre componentes na fase lquida, conservando, assim, a qualidade do alimento. Boa conservao dos gros durante o perodo de armazenamento acha-se intimamente ligada sua atividade vital, a qual dever estar reduzida ao mnimo. A atividade vital dos gros (respirao) amplamente controlada pelo teor de umidade. Em todas as tentativas de armazenamento de gros midos constata-se um notvel

34 incremento no metabolismo. A massa de gros aquecida, tornando-se mofada, apresentando gros germinados na superfcie e, finalmente, terminando sua atividade vital sobrevem as podrides e, muitas vezes temos, no meio da massa, gros ardidos, os quais tem colorao marrom preta.

Teor Mximo de Umidade - Para Perodos Longos de Armazenamento Diversas publicaes trazem informaes sobre pesquisas realizadas para conhecer os teores mximos de umidade dos diversos gros, com vista um armazenamento por um longo perodo. Vale citar os resultados obtidos nos Estados Unidos, na tabela abaixo. O teor mximo de umidade dos gros, visando uma boa margem de segurana no armazenamento, acha-se na dependncia da espcie do gro, tipo de armazenamento, perodo de estocagem e condies ecolgicas apresentadas na regio de

armazenamento. Teor mximo de umidade de diversos gros para um longo perodo de armazenamento. PRODUTO Trigo Aveia Cevada Sorgo Milho Soja Arroz em casca TEOR DE UMIDADE 12% 13% 13% 12% 13% 11% 12%

Fonte: Modern Grain Conditioning - BEHLEN Manufacturing Company.

No Mxico, o milho no armazenado com segurana, durante perodos maiores que um ano, se o teor de umidade mximo, indicado para a sua conservao, de 14%. Para o feijo os limites de segurana se encontram entre 11 e 12%.

35 No Brasil, experincias com caf, realizadas pelo IAC, mostraram que em lotes com teores de umidade variveis entre 9 e 14,4%, apresentaram, aps 22 meses, a seguinte concluso: Os melhores resultados foram obtidos com lotes que apresentavam 9 a 11% de umidade, conservados em recipientes hermticos. A caf apresentou-se com colorao verde cana, sem manchas e com as melhores propriedades organolpticas. Zink et al., estudaram a influncia do teor de umidade e tipo de recipientes sobre a vitalidade de feijo e concluram que as sementes de feijo se apresentaram com boas caractersticas quando armazenadas com teores de umidade inferiores a 10% com posterior acondicionamento em sacos plsticos. Aps dois anos de armazenamento a germinao dessas sementes se manteve em nveis superiores a 95%. Pesquisas realizadas no Instituto de Tecnologia de Alimentos (ITA) sobre a conservao de feijo (variedade Rosinha) armazenado durante 20 meses, apresentaram as seguintes concluses: vivel o armazenamento do produto, com boa conservao e aceitao para consumo, sem ponderveis perdas no peso e componentes qumicos, com teor de umidade na ordem de 10 a 11%. Na anlise sensorial houve preferncia para os casos com maior teor de umidade, na ordem de 13%. Importncia da Umidade dos Gros na Colheita O atraso na colheita dos gros maduros contribui, consideravelmente, para a sua deteriorao. O retardamento na colheita, aps a maturao, a mesma coisa que armazenar sementes no campo, sob condies desfavorveis, pois, as sementes maduras j se desligaram da planta me e a relao entre ambas consiste, apenas, de uma ligao mecnica, no entanto, estas entram em equilbrio com a umidade relativa do ar facilmente. Esta a razo de se dizer que o bom armazenamento comea no campo. Os gro maduros que permanecem na planta ficam a armazenados e sujeitos ao ataque de fungos e insetos, ou seja, expostos fatores que contribuem para as perdas de suas qualidade. Ainda devemos considerar as perdas quantitativas decorrentes da

36 queda dos gros por degrana (desprendimento dos gros das espigas dos cereais) e deiscncia (abertura das vagens das leguminosas) algum tempo depois dos gros atingirem o ponto de maturao. Os resultados da pesquisa sobre os efeitos do atraso da colheita mecnica do milho, nos Estados Unidos, so mostrados na tabela a seguir. O estudo indica que as perdas no campo aumentam medida que diminui o teor de umidade dos gros na poca da colheita. Percentual de perdas em funo do perodo entre a maturao e a colheita do milho. Dias aps a maturao 6 10 20 25 30 35 40 50 Teor de umidade do milho 25 23 20 18 17 16 15 15 Perdas % 1,5 2,0 3,0 5,0 7,0 9,0 12,0 14,0

Estudos realizados com a colheita mecnica do milho hbrido mostram que as perdas no campo podem ficar reduzidas a um mnimo quando os gro se apresentam com teor de umidade entre 25 e 28%. Quando a colheita processada com atraso, deixando os gros secarem na planta, at atingir 16% de umidade, as perdas podem alcanar 1/5 da produo. Para evitarmos as perdas no campo, as quais ocorrem durante a colheita mecnica, os gros devem ser colhidos com nveis de umidade conforme a tabela:

37

Teor de umidade da soja e cereais que determinam o ponto adequado para a colheita mecnica. Espcie Soja Milho Trigo Arroz Sorgo Teor de Umidade na Colheita (%) 18 26 20 24 20

bom lembrar que, alm do teor de umidade dos gros, a reduo das perdas dependem do modo como operador se utiliza das regulagens e recursos da mquina. Para avaliar o trabalho da colheitadeira o operador deve fazer uma verificao do nmero de gros que ficou no solo, aps a passagem da mquina.

O Armazenamento de gros em regies frias Gros secos, armazenados em silos adequados, podem ser conservados em qualquer rea ecolgica, mesmo onde o clima se apresenta, na maior parte do ano, em condies desfavorveis para a sua conservao (ndices elevados de umidade relativa e alta temperatura). Gros ensacados armazenados em armazns sob condies climticas adversas tm uma influncia notvel devido exposio das pilhas s condies ambientais. Analisando-se a armazenagem a granel em um silo e a sacos em um armazm, verificamos, em relao aos fatores fsicos, dois ambientes distintos, pois o ar no pode penetrar na massa de gros em um silo, to facilmente, quanto ele se move em torno e para dentro dos sacos estocados. Experincias tem demonstrado que o teor de umidade dos gros armazenados aumenta rapidamente quando em contato com um ambiente cuja umidade relativa do ar superior 70%. Nas regies de clima seco, o teor de umidade dos gros pouco

38 influenciado pelas condies climticas. Este fenmeno evidenciado pelos resultados obtidos com trigo e milho armazenados sob as condies de clima de San Rafael e Chapingo no Mxico. A umidade relativa mdia de San Rafael foi de 90%, enquanto que a de Chapingo foi de 66% Teores de umidade de trigo armazenados em sacos de juta de 70 kg em Chapingo e San Rafael. O nvel de umidade inicial dos gros foi de 8%. As determinaes do teor de umidade foram mensais, no ano de 1955. A U.R. mdia de Chapingo foi de 66% e a de San Rafael 90%. (Segundo Genel). Meses Janeiro Fevereiro Maro Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro Trigo 10.5 9.6 10.1 9.8 10.2 10.8 10.7 11.8 12.6 12.5 12.3 11.4 Chapingo Milho 9.2 8.7 9.5 10.0 10.0 10.1 10.4 11.0 12.2 13.4 12.0 10.6 San Rafael Milho 9.0 9.5 10.5 10.7 14.0 17.1 15.5 15.5 15.0

Em Chapingo, tanto o trigo como o milho, aumentaram o seu teor de umidade de 8% para 13% durante um perodo de armazenamento de 10 meses. Em San Rafael o milho sofreu um aumento de 9% para 14% em 4 meses, alcanando 17% depois de 5 meses de armazenamento. A partir desse perodo houve uma reduo no teor de umidade em decorrncia, provavelmente, de um perodo menos mido. Gros secos, armazenados em um silo, podem se conservar com baixo teor de umidade, em regies midas, por um perodo mais longo do que em uma pilha de sacos no armazm.

II.

TEMPERATURA Os alimentos e outros materiais biolgicos so conservados, em melhores

39 condies, em ambientes refrigerados do que em altas temperaturas, principalmente se eles apresentam um alto teor de gua. Isto baseado no princpio de que a maioria das reaes qumicas so aceleradas com o aumento da temperatura. Gros com teores de umidade em nveis altos, inadequados para armazenagem convencional, podem ser conservados em ambiente refrigerado. Temperaturas baixas nos gros compensam os efeitos do alto teor de umidade. No entanto, o nico problema o alto custo dos equipamentos para refrigerao de um ambiente como um armazm. Quando os gros armazenados esto com temperatura baixa (frios) h menos possibilidade de deteriorao. Temperaturas baixas podem compensar o efeito do teor de umidade alta em relao ao desenvolvimento de microrganismos, insetos e caros que atacam os gros armazenados. Esta a razo porque gros, em clima mais frio, podem ser armazenados com segurana quando apresentam teores de umidade de 1 a 1,5% mais elevado do que em climas mais quentes. Entre os fatores que influenciam no processo respiratrio dos gros, destaca-se a temperatura. Dentro de certos limites, h um aumento de intensidade da respirao, proporcional ao aumento de temperatura. Entretanto, os efeitos da temperatura, na respirao, ficam na dependncia do teor de umidade dos gros. Sob ndice de alto teor de umidade, isto , superior a 13-14%, a respirao aumentada rapidamente na maioria dos cereais e, em conseqncia, advm a sua deteriorao. As temperatura baixas inibem o desenvolvimento de fungos e insetos. Pode-se armazenar milho com 14% de umidade, sempre que a temperatura for inferior a 15C. Se a temperatura for igual ou superior a 25C ser necessrio que o teor de umidade seja de 13% ou menor, para um armazenamento adequado. Temperaturas mximas para secagem de sementes de cereais em geral, quanto ao teor de umidade das sementes.

40 Teor de Umidade (%) acima de 18 entre 10 e 18 abaixo de 10 Temperatura mxima (C) 32 38 43

III.

DANOS MECNICOS Os danos mecnicos, principalmente aqueles que do origem produo de

gros partidos e trincados ocorrem, inicialmente, durante a colheita. Em seguida, as quebras podem ser provocadas por transportadores mal ajustados durante o manuseio (limpeza, secagem, etc.) e carregamento nos silos elevados ou mesmo nos armazns. Os gros quebrados e trincados contribuem de modo altamente significativo na deteriorao de produtos armazenados. Afetam a qualidade da semente, reduzindo, consideravelmente, o percentual de

germinao e vigor. Apresentam condies favorveis ao ataque de insetos e desenvolvimento de

fungos, oferecendo, assim, situao para acelerar o aquecimento da massa armazenada. O produto quebrado aumenta, em alto grau, a deteriorao da matria graxa pelo

aumento da superfcie exposta oxidao.

Danos Mecnicos na Colheita Durante a colheita mecanizada comum o tegumento dos gros (camada de tecidos que envolve e protege os gros) ficar danificado quando se emprega maquinaria que no se encontra perfeitamente regulada para a operao. Sabe-se que para uma dada velocidade do cilindro trilhador da colhedeira, os danos aumentam com o decrscimo do teor de umidade. O aumento da distncia entre o cilindro e a grade cncava (folga) diminui os danos dos gros. Devem ser utilizadas menor velocidade de trabalho e maiores distncias possveis entre o cilindro e a grade, isto , dentro de certos limites. Lembrando-se sempre que a condio ideal para um campo no necessariamente a mesma para outro.

41 As colhedeiras causam danos nos gros, mesmo quando perfeitamente reguladas, batendo nas vagens e, nas espigas, durante a fase da debulha, principalmente se foram colhidas muito secas. Lembrar, tambm, que, colheita com os gros contendo alto teor de umidade, podem sofrer danos mecnicos ditos latente. Estes danos no so visveis a olho nu. H necessidade de realizarmos um teste bioqumico como o Teste de Tetrazlio, o qual mostra as partes danificadas. Um ndice prtico e, freqentemente, empregado para avaliar o grau de deteriorao dos gros, testar o poder germinativo, antes e durante o perodo de armazenagem. A descarga dos gros nos silos provoca, regra geral , gros quebrados e trincados em vrios produtos, principalmente em gros leguminosos. importante o uso de amortecedores para evitar os danos da queda de uma massa, quando o depsito muito alto.

7. AERAO a movimentao de ar ambiente atravs da massa de gros. Emprega-se: 3 a 12 m3 de ar/hora/ton de gros. Gros armazenados a granel necessitam de arejamento peridico para manuteno de suas qualidades. Passagem de ar atravs da massa de gros. Realizado atravs de: Transilagem e aerao. Vantagens da aerao: No necessita de silos vazios. No apresenta quebras nos gros. Permite custos mais baixos. Na transilagem necessrio repetir a operao.

42 AERAO EM CLIMAS QUENTES Brasil - regio Sul apresenta condies favorveis. regio tropical - no possui ar frio - aerar com cuidado, podendo trazer resultados negativos. Amrica do Sul - empregada para manter as qualidades dos gros. Quando tem ar frio ambiente, so necessrias 50 a 100 horas para reduzir a temperatura dos gros. Soja a granel com 47C = 50 horas de operao.

I.

OBJETIVOS DA AERAO Impedir a migrao e a condensao de umidade. Uma massa de gros armazenada em um silo pode apresentar regies com

temperaturas diferentes por que h um movimento do ar intergranular das regies mais quentes para as partes mais frias. O ar quente, perdendo temperatura na parte fria, apresenta um aumento da umidade relativa e cede parte da umidade para os gros. Este processo continua at que os gros frios tornam-se mais midos e os mais quentes ficam mais secos. Formando desnveis de umidade, apesar de serem colocados nos silos com umidade uniforme. Este fenmeno chamado MIGRAO DE UMIDADE, como pode vimos na parte de higrometria. Verifica-se a migrao nas pocas frias e quentes do ano. No frio = a migrao da umidade da regio mais quente para as camadas mais frias da parte superior do silo. O ar, em contato com regies muito frias, pode ser resfriado abaixo do ponto de orvalho, onde a umidade se condensa e, consequentemente, o risco de deteriorao dos gros aumentada. A CONDENSAO da umidade ocorre com mais freqncia na camada de ar existente entre os gros e a parede interna dos silos metlicos, devido as mudanas de temperatura do ar externo.

43

II.

RESFRIAMENTO DA MASSA DE GROS Todo aumento de temperatura, em determinada regio do silo ou armazm

graneleiro, indicando a presena de focos de aquecimento, deve ser encarado com cuidado, procurando, logo no incio, resolver o problema atravs da aerao. O resfriamento dos gros pode impedir o desenvolvimento dos fungos. Cereais mantidos, em temperaturas baixas, podem ser armazenados com teores de umidade de 14 a 15%. Em um microclima frio, os gros destinados ao plantio (sementes) tm tambm seu poder germinativo preservado por mais tempo. Uma massa de gros mais frios preservam mais. A aerao mantm a temperatura dos gros a nveis baixos impedindo a migrao.

III.

APLICAO DE FUMIGANTES O sistema de aerao proporciona um mtodo prtico e eficiente para o expurgo de gros. Volume de ar muito baixo = 1,5 m3 de ar/h/ton Mtodo = fumigao de circulao fechada. Vantagem = dosagem menor.

IV.

REMOO DE MAUS ODORES Odores de mofo podem ser minimizados com a aerao.

V.

DRYERATION Secagem rpida com aerao. Reduo de umidade na fase de aerao de 2,5%, quando os gros esto com umidade acima de 15%.

VI.

ZONA DE RESFRIAMENTO Quando o ar frio forado atravs da massa de gros forma-se uma zona de

44 resfriamento. Esta zona formada, inicialmente, na camada de gros em contato com o local de entrada do ar. Prosseguindo a aerao, a zona move-se na direo do fluxo de ar. Na frente da zona de resfriamento os gros permanecem com temperatura inicial. O controle de temperatura nos silos realizado pelos Pares Termoeltricos. (cobre + constantan). VII. TEMPO NECESSRIO PARA O RESFRIAMENTO DOS GRAOS Depende da magnitude do fluxo de ar. 6 m3 de ar/h/ton = 60-80 horas = ar atmosfrico favorvel. = 120-160 horas = condies desfavorveis.

SUCO = fluxo de ar dirigido de cima para baixo - menor probabilidade de condensao na superfcie e teto. - condensao em volta dos condutos de ar em contato com o metal frio (gros prximos dos dutos podem germinar, causando entupimentos parciais). - odores podem ser detectados pelo ar aspirado. - calor do ventilador e motor no transferido aos gros.

INSUFLAO = fluxo de ar dirigido de baixo para cima. - condensao, quando o ar quente entra em contato com superfcie fria dos gros e tetos. (principalmente em silos metlicos) - tomadas de temperatura mais fceis porque, regra geral, reas mais quentes na superfcie superior por termmetros de sonda. - calor acumulado no teto pode ser facilmente expelido. - silos horizontais com longos condutos - melhor distribuio do ar. - ar externo, mido, pode ter a UR diminuda quando passa no sistema de ventilao. VIII. UMIDADE RELATIVA DO AR E O CONTROLE DA AERAO Dia = ar quente e UR baixa

45 Noite = ar frio e UR alta 24 horas de aerao = s quando h perigo de aquecimento. Usar ventilador (tipo axial) que aumente a temperatura do ar ambiente em 1 a 2C, o que reduz a UR em 6 a 12%. S vivel com sistema de insuflao. Quando a temperatura do ar for inferior da massa de gros PELO MENOS 6C, podemos aerar, mesmo com UR de mais de 80%. exemplo = Ar com 10C e 90% de UR passando na massa de gros com 16C, o ar aquecido e a UR passa a ser 62% (Tabela psicromtrica).

IX.

CONTROLE Realizado atravs de TERMOSTATOS E UMIDISTATOS.

X.

COMPONENTES DO SISTEMA DE AERAO VENTILADOR CONDUTOS PERFURADOS TUBOS E CONEXAES

XI.

DIMENSIONAMENTO DE UM SISTEMA DE AERAO Primeiro considerar as espcies de gros a serem armazenados.

FLUXO DE AR NECESSRIO Fluxo de acordo com clima e tipo de estrutura do armazm. Silos horizontais 3 a 6 m3/h/ton - regio mais fria 6 a 12 m3/h/ton - regies quentes Silos elevados 1,5 a 3 m3/h/ton - regio mais fria 3 a 6 m3/h/ton - regies quentes. REGRA GERAL para sistema convencional silos elevados 3 a 6 m3/h/ton

46 silos horizontais 6 a 12 m3/h/ton

VENTILADOR E PRESSO ESTTICA Seleo do ventilador depende do volume de ar e da presso esttica contra a qual o ventilador precisa operar para que possa movimentar o ar atravs da massa de gros. A resistncia oferecida pela massa de gros chama-se PRESSO ESTTICA, a qual medida por MANMETROS.

MANMETRO = Tubo em forma de U Lquido utilizado = gua - peso especfico = 1 medio em polegadas. O tamanho e forma dos gros afeta a presso esttica trigo maior que para milho, sorgo, arroz em casca.

EXEMPLO:

fluxo de ar de 6 m3/h/ton atravs de uma camada de 30 m de milho, a

presso esttica ser de 7,5 polegadas. Para trigo, na mesma camada, presso esttica de 25 polegadas, quer dizer 3 vezes mais. QUANTO MAIOR A PRESSO ESTTICA MAIOR TER QUE SER A POTNCIA DO VENTILADOR. CONDUTOS rea perfurada de 10% ou menos forma: circular, semicircular, retangular ou V invertido rea da seo transversal= permitir 600 m/min em silos elevados silos horizontais = tubos de mais de 10 m permitir 300 m/min tubos mais curtos - 500 m/min. TUBOS DE CONECO Tubos que ligam o ventilador aos condutos de ar.

47 Calcular para que no reduzam a intensidade do fluxo de ar.

8. SECAGEM Propsito = estocar sementes/gros preservando-as para o plantio do ano seguinte.

I.

PRINCPIOS DE SECAGEM Secagem de sementes requer transferncia de calor porque as sementes s secam por evaporao da umidade da superfcie, e o contedo de calor da umidade de vapor maior do que a gua lquida. Transferncia de calor realizado porCONTATO, CONVECO E RADIAO.

A maioria dos secadores transfere calor por CONVECO A secagem de sementes requer a evaporao da umidade da superfcie acompanhada pela transferncia de umidade do interior para a periferia. Quando a gua evapora da superfcie da semente para a atmosfera, um gradiente de umidade criado dentro da semente, causando a umidade interna mover-se para a sua superfcie. Se a evaporao rpida demais um extremo stress de umidade pode desenvolver-se e normalmente danificar o embrio e conseqente perda da viabilidade. essencial realizar a secagem com muito cuidado.

II.

MTODOS DE SECAGEM Secagem Natural Secagem ao Sol Secagem artificial - ar aquecido

48 - ar no aquecido - ar seco (desumidificado) - secagem em armazns - secagem antes da armazenagem - secagem com dessecantes - secagem vcuo - secagem por congelamento

TIPOS BSICOS DE SECAGEM ARTIFICIAL: SECAGEM EM CAMADAS SECAGEM EM LOTES SECAGEM CONTNUA

RAZES PORQUE CADA UM MAIS APROPRIADO: POR ASPECTOS DE ENGENHARIA E ECONOMIA. Necessrio escolher o melhor para o seu uso especfico e obter suficiente informaes sobre vantagens e desvantagens. Limitaes sobre todos os sistemas requisitos especficos para os tipos de sementes.

SECAGEM EM CAMADAS NORMAL - secagem em armazns

- com ou sem calor suplementar

III.

FATORES QUE AFETAM A SECAGEM: - quantidade de sementes - acumulao de pequenas partculas - descarga

49 Tamanho e velocidade do ventilador so determinados pelo: - tamanho da rea de armazenagem - tipo e profundidade das sementes - temperatura do ar - quantidade do movimento do ar.

SECAGEM a operao para reduzir o teor de umidade do produto a nvel adequado sua estocagem por perodo prolongado. Principal operao para se obter um produto de boas caractersticas.

PR-SECAGEM: Reduzir o teor de umidade para poder beneficiar ou pr-armazenar. Na secagem mecnica - a pr-secagem ao sol traz vantagens. Alm de reduzir o teor de umidade, os gros apresentam para o mesmo volume, maior proporo de matria seca, dando maior rendimento do secador.

SECAGEM NATURAL -

ao sol, principalmente no Brasil e pases sub/desenvolvidos.

SECAGEM MISTA = terreiro e secadores. SECAGEM MECNICA = colocao do produto a ao de uma corrente de ar quente que: - atravessa a massa de gros - caro, mas com vantagens. - realizada independente do tempo. - programa de operaes com mais facilidade. - mais rpido, menor tempo para fungos se desenvolverem.

FINALIDADES: 1presso de vapor da gua existente no gro aumentado pelo aquecimento do

50 produto. Facilita a sada da umidade. CALOR SENSVEL = aumento da temperatura do produto. CALOR LATENTE = calor necessrio para vaporizar a gua contida no gro. 2aumento da temperatura = diminuir UR. Ar com 32C e 95% UR aquece em 22C = 32+22= 54C UR = 30% PRINCPIO: Criar uma diferena de presso de vapor maior que a do gros. Secagem mecnica procura remover a umidade dos gros para o ar secante.

IV.

CURVA DE SECAGEM: Determinada com gros midos com pequena espessura, exposta ao ar seco com

temperatura de 54C e 30,3% de UR. Gros so pesados periodicamente para verificar a perda de peso e, assim saber quanto tempo de secagem.

51

SECADORES CMARA DE DEPOSITO DOS GRAOS CENTRO DE CALOR = PLENUM SISTEMA DE VENTILAO Combustvel: leo mineral gs lenha carvo Gases de combusto = evitar contaminao Aquecimento do ar indireto. Menor rendimento por perdas por transferncia de calor Secador a leo = Secador a lenha = desagradveis. Secador a gs = fogo direto problemas quando fogo direto se no for ajustado geralmente fogo indireto/ evitar fuligem cheiro e gosto

TERMOSTATO = para secagem automtica. Secadores devem ter sistema de resfriamento para que o gro saia com temperatura do ambiente aps secos. Finalidade = temperatura. evitar fungos pela condensao de umidade pela diferena de

V.

TIPOS DE SECADORES. BSICOS = CONTNUOS E DE CARGA ENERGIA = motores eltricos ou combusto interna (gasol./leo diesel) ESTACIONRIOS = maior capacidade de secagem por unidade tempo.

52 MVEIS = baixa capacidade de secagem. FLUXO CONTNUO =gro entra mido na parte superior e descarregado seco e frio na parte inferior. gros fluem continuamente regulagem = de acordo com quantidade de umidade.

capacidade = 10 a 40 ton/hora parte superior = calor parte inferior = frio um ou dois ventiladores ( com um ventiladores usam-se defletores)

SECADOR DE CARGA seca uma quantidade por vez resfriar = fecha queimador e ventila 20 a 40% do tempo de secagem. aerao em silo separado para aumentar capacidade. SECAGEM NO SILO: silo metlico com fundo falso, um secador de carga piso profundidade = 0,60 a 1,20 m muito empregado a nvel de fazenda

ADAPTAO DE SILOS: Usa-se equipamento mvel com ventiladores e aquecedor com temperatura controlada. OBSERVAES NA SECAGEM: - Combustvel - sujeira (bomba e injetores) - leo misturado - no

53 - Gros limpos sem sujeira - Retirar amostras para teor de umidade (esfriar os gros primeiro) - Verificar temperatura e tempo de secagem. PROBLEMAS: falta chama; bomba de presso combustvel; filtros; manuteno Temperatura de secagem PRODUTO E DESTINO CEREAIS Milho TEMPERATURA C 44 55 82 44 40 44 60 82 44 65 49 44 66

semente amido alimentao animal at 20% de umidade alm de 20% de umidade

Arroz em casca

Sorgo Pano Trigo -

semente amido alimentao animal semente alimentao semente at 24% de umidade semente alm de 24% de umidade moagem

LEGUMINOSAS Feijes semente alimentao animal Soja semente agroindstria

38 45 38 48

Amendoim - semente 37 Fonte: T.B. Muckle e H.G. Stirling - Review of Drying of cereal and legumes in the tropics 1971

VI.

MTODOS DE SECAGEM CONTINUA INTERMITENTE OU PARCELADA

54 DRYERATION - evita trincamento SECAGEM COM AR NO AQUECIDO 9. MICROFLORA DOS GROS ARMAZENADOS Nesta parte apresentamos os agentes da microflora responsveis pelas maiores perdas de produtos agrcolas armazenados. Lembre-se que, quando dizemos de produtos armazenados, estamos dizendo daqueles produtos armazenados em qualquer regio, rea, ou cidade. As bactrias, e, principalmente os fungos so os microrganismos presentes na microflora que apresentam importncia relevante na deteriorao dos produtos armazenados. O teor de umidade dos gros o fator que determina a atividade e o desenvolvimento destes organismos. Observaremos com cuidado os aspectos relativos aos fungos, seus danos e seu controle, visto que as bactrias s causam danos quando a umidade dos gros est em equilbrio com a umidade relativa. Isto se d na faixa de 90 a 100%, enquanto que os danos anteriores causados pelos fungos j inviabilizaram o consumo dos produtos.

FUNGOS Os fungos so plantas inferiores, sem clorofila. A maioria se alimenta de matria viva, razo pela qual so classificados como parasitas, mas alguns tambm subsistem de matria orgnica morta. A maioria das doenas parasitrias nos vegetais so causadas pelos fungos. O captulo da botnica que estuda estes organismos a MICOLOGIA. Sua classificao baseada nas caractersticas de reproduo e morfologia. So constitudos por delicados filamentos que se ramificam, denominados hifas e cujo conjunto chamado de MICLIO, que executa as funes vegetativas, a funo reprodutiva realizada por rgos frutferos que produzem os esporos.

55 Disseminao dos esporos Os esporos so disseminados de vrias maneiras: - pelo vento; - pela chuva; - por insetos; - por ferramentas; - por utenslios agrcolas; - colhedeiras; - etc. Pela grande disperso natural dos esporos, pode-se dizer que os fungos esto presentes, praticamente, em todos os locais. No instante do armazenamento os gros apresentam quantidades variveis de esporos, que tm origem no campo. Em amostras de gros de trigo foi constatada a presena de 3.000 a 5.000 esporos em cada gro. Em condies favorveis do meio, os esporos germinam e suas hifas invadem os tecidos dos gros, por ao de enzimas e ao mecnica. Seu desenvolvimento afetado pela disponibilidade de nutrientes do suporte vegetal, da umidade e da temperatura.

Ao dos Fungos Os fungos preferem ambientes ou substratos com alto teor de umidade. Necessitam absorver substncias j elaboradas para sua alimentao. A atividade do fungo, durante seu desenvolvimento, metaboliza carboidratos, protenas e matrias graxas. Os fungos so responsveis pelo grande aumento da respirao nos gros midos. Conforme j vimos anteriormente, uma frmula simplificada da respirao e atividade metablica que ocorre nos gros e sementes a da transformao de uma

56 molcula de celulose em energia. Deste modo, a deteriorao pode ser estimada atravs da taxa de gs carbnico, pelo aumento do teor de umidade e pela quantidade de calor que desprendida. Tambm vimos que o Quociente Respiratrio um dos instrumentos que nos permite conhecer o tipo de substrato que est sendo destrudo, ou melhor respirando mais ativamente.

Fungos do campo So chamados fungos de campo aqueles que contaminam os gros durante o desenvolvimento das plantas nas lavouras. Todos os fungos de campo precisam de alto teor de umidade para seu desenvolvimento, isto , em equilbrio com a umidade relativa entre 90 a 100%, sendo que os gros estaro com umidade acima de 20%. Os esporos destes fungos podem sobreviver muito tempo em produtos midos, porm morrem quando o teor de umidade dos gros estiverem em equilbrio com a Umidade Relativa inferiores a 75%. Em relao aos cereais cultivados no mundo, os principais fungos de campo que os atacam so os do gnero: ALTERNARIA CLADOSPORIUM FUSARIUM HELMINTOSPORIUM A predominncia de determinadas espcies est na dependncia das condies climticas. Os fungos de campo podem causar a perda da cor natural ou brilho dos gros e reduzem o poder germinativo e vigor das sementes, causando tambm podrido nas razes e outras doenas.

57 Um dos fungos do campo que podem causar danos irreparveis nos armazns e, tambm quando da anlise de germinao o fungo PHOMOPSIS SP. Este fungo permanece vivo por um perodo curto de armazenagem, pois no consegue sobreviver fora do campo. Fungos de depsito ou de armazns Os fungos de depsito contaminam os gros aps a colheita, e, necessitam gros com teor de umidade em equilbrio com a Umidade Relativa acima de 65 a 70%. As espcies mais freqentemente encontradas pertencem aos gneros ASPERGILLUS e PENICILLIUM Umidade relativa e desenvolvimento dos fungos de depsito Os limites mais baixos de umidade relativa, sob condies timas de temperatura, que permitem a sobrevivncia de diversos fungos de depsito, esto na tabela abaixo.

Umidade Relativa mnima para a sobrevivncia dos principais fungos de depsitos, sob condies tima de temperatura (26 - 30C). FUNGOS Aspergillus restrictus e A. halophilicus A. glaucus A. candidus e A. ochraceus A. flavus Penicillium (depende da espcie) U.R. MNIMA 70% 73% 80% 85% 80 - 90%

Importncia da umidade relativa Para a agroindstria ou comrcio, interessa conhecer o teor de umidade dos gros, para se conhecer a quantidade de matria seca que ser processada ou comercializada. Para a capacidade ou potencial de armazenamento, a U.R. um ndice mais importante que o teor de umidade dos gros, em decorrncia do desenvolvimento da microflora.

58 A umidade relativa apresenta as condies de vapor de gua para o desenvolvimento dos fungos associados aos gros, representando o potencial de conservao do produto. Acima de 70% de Umidade Relativa, os fungos se desenvolvem e o aquecimento da massa de gros ocasionar sua deteriorao. Logo, o que se busca durante o armazenamento uma Umidade Relativa em abaixo de 70%. A Umidade Relativa de equilbrio e temperatura esto interrelacionadas. Havendo um aumento mdio de 1% de Umidade Relativa a cada aumento de 10C na temperatura. Os limites mais baixos de teor de umidade de diversos gros em equilbrio com a Umidade Relativa para o desenvolvimento das principais espcies de ASPERGILLUS e PENICILLIUM, esto na Tabela 8 a seguir:

Teor de umidade mnimo, em equilbrio com diferentes nveis de Umidade Relativa, para a sobrevivncia das principais espcies de fungos de depsito. Gros ASPERGILUS Restrictus glaucus ochraceus 70% UR Milho Trigo Sorgo Soja 13.5-14.5 13.5-14.5 14-14.5 12-12.5 73% UR 14-14.5 14-14.5 14.5-15 12.5-13 80% UR 15-15.5 15-15.5 16-16.5 14.5-15 85% UR 18-18.5 18-18.5 19-19.5 17-17.5 candidus flavus PENICILLIUM Diversas Espcies 80-90% UR 16.5-19.0% 16.5-19.0% 17.0-19.5% 16.0-18.0%

Focos de disseminao dos fungos Os fungos de depsito podem atacar desde gros e farinhas at matrias orgnicas em decomposio, produtos alimentcios, tecidos de fibras vegetais, couro, cola, etc.

59 Em um grama de p, podem ser encontrados mais de 3 milhes de colnias de fungos, principalmente dos gneros ASPERGILLUS e PENICILLIUM. Os gros, que esto livres dos esporos desses fungos, contaminam-se rapidamente devido a pequenas infestaes que se proliferam em poucos dias, sob condies favorveis. Durante o armazenamento, o controle dos fungos de depsito deve ser feito de maneira a no dar condio favorvel de desenvolvimento, uma vez que a eliminao de focos de disseminao totalmente impossvel.

Sucesso das espcies Christensem e Kaufmann, pesquisaram milhares de amostras colhidas nos silos dos Estados Unidos, Mxico, Amrica do Sul e Europa, e demonstraram o seguinte: Aspergillus restrictus e A. glaucus associam-se massa de gros. Desenvolvem-se em teor de umidade de equilbrio e U.R. menor que 75%; Essas espcies no aquecem a massa de gros, mas podem produzir gua metablica (aumenta a umidade); Se a umidade aumenta, outras espcies desenvolvem-se e ocorre aumento da temperatura da massa de gros e deteriorao; Podem ser constatadas outras espcies de ASPERGILLUS e em seguida surgem os do gnero PENICILLIUM. Fatores que favorecem o desenvolvimento dos fungos Esto entre esses fatores: Umidade dos gros, Temperatura, Oxignio, Condies do tegumento, e Impurezas na massa armazenada. Entretanto, os mais importantes so a umidade dos gros e a U.R., que governam

60 a atividade da microflora. Teor de umidade dos gros e U.R. de equilbrio Umidade em equilbrio e U.R. de 70 a 90% o que necessitam os fungos de depsito para se desenvolverem. Quando a U.R. intergranular atinge 75% e a umidade dos gros entre 14 e 15% para cereais e 13 a 14% para a soja, h a germinao dos esporos de diversas espcies, e a temperatura sobe a mais de 20C. J quando a U.R. de 90%, h o desenvolvimento de bactrias tambm. Para que um produto possa ser armazenado com segurana, os nveis mximos de teor de umidade podem ser estabelecidos segundo as indicaes seguintes (para U.R. de at 65%): - Arroz em casca - Arroz polido - Trigo - Milho - Girassol - Soja 12% 13% 13% 13% 8% 11%

Migrao da umidade Em um silo elevado ou armazm graneleiro, a umidade dos gros pode variar em diferentes regies destes equipamentos. Com isso, em algumas regies, a umidade dos gros e a U.R. de equilbrio, podem propiciar o aparecimento de fungos, por causa da migrao de umidade. Por exemplo: trigo armazenado com 12.2%; na descarga, retiraram-se amostras contendo 16 a 18,5% de umidade. E soja, cuja mdia era de 15%, mas algumas amostras confirmaram at 28% de umidade. Essa migrao de umidade pode ser devida a diferenas de temperaturas na massa de gros. Este assunto j foi tratado no tem propriedades dos gros

61 armazenados.

Temperatura Temperaturas muito baixas e muito altas inibem o desenvolvimento da maioria dos fungos. As nossas condies so propcias ao desenvolvimento de diversas espcies. O milho e o trigo, em temperaturas de 7 a 10C, ausentes de fungos, podem ser armazenados de 9 a 12 meses com umidade de 15%, sem apresentar danos. Nestas mesmas condies de temperatura e umidade, porm invadidos por fungos, contata-se danos intensos em 6 meses de armazenamento.

Temperaturas mnimas, timas e mximas para o desenvolvimento de diversas espcies de fungos, comuns, nos gros armazenados. Temperatura para o desenvolvimento C FUNGOS A. restrictus A. glaucus A. candidus A. flavus Penicillium Mnima 5 - 10 0- 5 10 - 15 10 - 15 5- 0 tima 30 35 30 35 45 50 40 45 20 25 Mxima 40 45 40 45 50 55 45 50 35 40

Fonte:Christensem e Kaufmann- 1974 -Storage of cereal grains.

Taxa de oxignio do ar intergranular Existem dois grupos de microrganismos: os aerbicos e os anaerbicos. Portanto, a taxa de oxignio do armazenamento a granel muito importante no desenvolvimento da microflora. A maioria dos fungos so estritamente aerbicos, ou seja, seus esporos no germinam, nem crescem na ausncia de oxignio (geralmente menos de 1% de

62 oxignio). Quanto aos lvedos, h espcies aerbicas, anaerbicas e facultativas. Algumas bactrias desenvolvem-se em ambientes com menos de 1% de oxignio, quando da alta umidade dos gros. No armazenamento hermtico, aps algum tempo, verifica-se uma carncia de oxignio devida ao consumo pela respirao dos gros e dos fungos. Neste caso, a partir de determinada concentrao de oxignio, h uma inibio do desenvolvimento dos fungos, uma vez que so predominantemente aerbios.

Impurezas e gros danificados pelo manuseio Quanto maior a quantidade de impurezas do produto e matrias estranhas, maior a quantidade de microrganismos e mais rpida a sua deteriorao. E, nas mesmas condies de umidade e temperatura, apresentam teores mais elevados de umidade do que o produto. Os fragmentos e p do produto, dentro do silo elevado ou armazm graneleiro, acumulam-se e formam uma massa mida e compacta que impede ou reduz a aerao e desenvolve uma microflora. Os gros danificados so mais sujeitos aos fungos de depsito do que os gros inteiros. A casca ou pelcula, que envolvem os gros, constituem uma barreira natural contra a ao da microflora.

Insetos As infestaes de insetos, aumentam o teor de umidade de uma massa de gros, concorrem para o desenvolvimento dos fungos de depsito. Da mesma maneira que todos os organismos vivos, os insetos decompem parte dos alimentos em gs carbnico e gua, aumentando, assim, o teor de umidade dos gros infestados. Os fungos de depsito, tambm, aumentam a umidade da massa de gros, porm de forma mais lenta. Trabalhos de pesquisa mostram que quando armazena-se gros de trigo no

63 infestados e infestados pelo caruncho Sitophilus granarius, os resultados apresentaram que: Aps 3 meses, os gros no infestados pelos carunchos apresentaram 14,6 a 14,8% de umidade, enquanto que as amostras de gros infestados pelo caruncho ficaram entre 17,6 e 23% de umidade e, consequentemente, mofados.

Deteriorao dos gros pela ao da microflora A ao da microflora sobre os gros armazenados, afeta o poder germinativo das sementes, a cor natural dos gros, a qualidade organolptica, o valor nutritivo e o bom aproveitamento industrial dos gros e seus sub-produtos. Outrossim, causam aquecimento da massa armazenada e algumas espcies de fungos de depsito so produtoras de substncias extremamente txicas, as micotoxinas.

Poder germinativo dos gros Devido ao de fungos de depsito, as sementes perdem rapidamente o poder germinativo. Segundo vrios autores, vrias espcies do gnero ASPERGILLUS e

PENICILLIUM invadem parte das sementes, principalmente o germe, causando ou contribuindo para a reduo do poder germinativo das sementes. Qasem e Christensem (1958) armazenaram milho com 17 e 18% de umidade, durante dois anos, sob temperatura de 18C, em parcelas testemunhas, livres de fungos e parcelas inoculadas com fungos de depsito. As amostras livres de fungos conservaram 96% de germinao, enquanto que, no mesmo perodo, a germinao de amostras inoculadas com fungos, ficou reduzida a zero. Dorworth e Christensen (1968) procuraram conhecer o poder germinativo da soja, armazenada durante 24 semanas, com teores de umidade variando de 12,1 a 18,3%, sob temperaturas de 15, 20, 25, e 30C. Os resultados obtidos mostram que a germinao da soja, armazenada sob a temperatura de 15C, manteve-se acima de 95% durante 24

64 semanas, com exceo das amostras apresentando 18,3% de umidade. Com o aumento da temperatura constatou-se, nas amostras com teores de umidade mais elevadas que 12,1%, maiores ndices de invaso pelo fungo Aspergillus glaucus, que provoca a reduo do poder germinativo.

Descolorao ou gros ardidos Fungos de campo ou de depsito podem causar descolorao dos gros ou parte deles, principalmente do germe ou embrio, local preferido para a invaso da microflora. De acordo com a padronizao oficial de gros, no Brasil, os gros ardidos e pretos so aqueles que perderam o brilho e a colorao caractersticos do produto, pela ao do calor, umidade ou fermentao. Estudos de padres, para a classificao de gros nos E.U.A., mostraram que os danos denominados "heat damage" (danos provocados pelo calor) tinham causa principal a ao dos fungos. Estudos realizados com germes descoloridos de milho, inoculados com fungos, mostraram a importncia da microflora nos danos e que estes so mais intensos nas temperatura elevadas.

Aquecimento dos gros Como sabemos, o aumento de temperatura nos gros armazenados provocado, normalmente, pelo ataque de fungos e insetos, isso devido que os gros foram armazenados com teor de umidade elevado e consequentemente a alta taxa de respirao dos gros midos e dos microorganismos associados massa.

Degradao da matria graxa As matrias graxas, substncias que consistem de uma combinao de cidos graxos (palmtico, esterico e oleico) com glicerina, so muito instveis quando armazenadas em condies desfavorveis sua preservao. Quando alteradas diz-se que esto ransozas.

65 A rancificao provm da oxidao ou hidrlise da matria graxa. O teor de cido graxo livre constitui um ndice de deteriorao dos gros e pode ser medido com o emprego de mtodos qumicos simples. As graxas (leos) dos gros que apresentam alto teor de umidade, em temperaturas elevadas, se decompem em cidos graxos e glicerina. Esta degradao acelerada pela ao de fungos que infestam os gros armazenados.

Produo de toxinas e micotoxicoses Micotoxicoses so doenas de animais e do homem pela ingesto de alimentos contaminados por fungos que produzem toxinas. A AFLOTOXINA, produzida pelo Aspergillus flavus, a mais importante micotoxina e a que tem feito maior nmero de vtimas por leses necrticas no fgado e congestionamento dos rins. Embora encontrado comumente no amendoim armazenado em condies inadequadas, o Aspergillus flavus pode infestar gros de outras espcies. A ocratoxina uma substncia txica produzida por algumas raas de Aspergillus ochraceus. Esta toxina tambm pode matar quando ingerida. O principal controle para este fungo manter a umidade e os gros oleaginosos at o limite mximo de 12%.

Controle da microflora dos gros armazenados Os mtodos empregados para evitar a ao da microflora nos gros armazenados consiste em manter o teor de umidade, temperatura e taxa de oxignio desfavorveis para o desenvolvimento daqueles microorganismos. A secagem dos gros, at atingir os nveis de teor de umidade que impedem o desenvolvimento da microflora, a operao mais prtica e de maior segurana. Devem ser observados os seguintes cuidados: A secagem deve ser processada logo aps a colheita; Na secagem natural, quando processada durante um perodo muito longo, os gros apresentam um teor de umidade elevado e isso favorece o desenvolvimento de fungos;

66 Na secagem mecnica, altas temperaturas podem causar trincamento de gros, imperceptvel a olho nu, propiciando condies favorveis ao ataque de microrganismos. A aerao realizada pela circulao do ar ambiente atravs da massa de gros. O ar insuflado ou aspirado por um ventilador e conduzido por intermdio de condutor. A eficincia da aerao devida, em grande parte, homogeneidade da distribuio do ar. O que devemos saber que, no suficiente carregar um silo com gros apresentando um teor de umidade que impea o desenvolvimento de fungos, mas necessrio tambm, manter o nvel de umidade considerado seguro em toda massa de gros, durante o perodo de armazenamento. Isto porque se tivermos temperaturas diferentes na massa de gros, vamos ter a migrao de umidade e por conseqncia o desenvolvimento de fungos. Com isso podemos concluir que o controle da microflora dos gros armazenados realizada, principalmente, pela aerao dos gros secos a nveis desfavorveis ao desenvolvimento dos fungos.

10. INSETOS DOS GROS ARMAZENADOS De 1.000.000 de espcies, 20 espcies so as mais importantes, relacionadas com os gros armazenados. Os danos por insetos so nfimos at a destruio total de uma massa de gros. Estrutura: a) Corpo Segmentado - cabea, trax e abdome b) Trs pares de pernas - ligadas ao trax c) Possuem um exoesqueleto - composto de quitina. d) um par de antenas e) um ou dois pares de asas. Ciclo de vida: Desenvolvimento e crescimento ir requerer mudana de exoesqueleto.

67 A maioria dos insetos desenvolvem dois tipos de estgios: 1 - Metamorfose gradual: 1 - ovo 2- ninfa - parecido com o adulto mas sem asas. 3 - adulto 2 - Metamorfose completa: 1 - ovo 2 - larva - fase mais importante 3