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 1 CAPÍTULO 4 QUALIDADE DOS GRÃOS Juarez de Sousa e Silva Pedro Amorim Berbert Adriano Divino Lima Afonso Solenir Rufato 1. INDICADORES DA QUALIDADE Qualidade de grãos é um termo polêmico. Seu significado depende da finalidade ou do uso final do produto. Em situação lógica, é o comprador final que deve especificar as características de qualidade do grão de tal maneira que o produtor ou o processador possa fornecer um produto com qualidade a um mínimo custo. Portanto, produtor e comprador devem, necessariamente, estar conscientes da importância da qualidade para comercialização, pois diferentes compradores de grãos requerem propriedades qualitativas diferentes. Muitas vezes, os efeitos da secagem artificial sobre composição, valor nutritivo, viabilidade e características ideais dos grãos para o processamento industrial não são considerados na classificação comercial; de modo geral, para fins comerciais, os grãos podem ser classificados de acordo com três ou mais das seguintes características: a) umidade; b) peso hectolítrico; c) porcentagem de grãos quebrados ou danificados; d) porcentagem de materiais estranhos e impurezas; e) dano por calor ou outros; f) suceptibilidade à quebra; g) característica de moagem; h) teor de proteína; i) teor de óleo;  j) germinação; k) presença de insetos; l) contagem de fungos; e m) tipo do grão e outros. 1.1. Aspectos Qualitativos Relacionados à Secagem Estudiosos afirmam que o calor tem efeito definitivo sobre o valor nutricional dos grãos. Uma diminuição na qualidade comercial, devido à secagem em elevadas temperaturas, nem sempre corresponde a um decréscimo no valor do grão como ração animal. Verificou-se que o valor nutritivo do milho, para suínos, não foi reduzido quando este produto foi secado à temperatura entre 60 e 104 °C. Já a disponibilidade de lisina foi reduzida quando o milho, com teor de umidade a 14 e 23% b.u., foi secado a 150 e 127 °C, respectivamente. O teor de niacina não foi afetado pela temperatura, mas a disponibilidade de pirodoxina foi significativamente reduzida quando, com teor de umidade a 14% b.u., o milho foi secado a 160 o C. Quando a soja para fins industriais é submetida à secagem em camada fixa, a temperatura do ar pode atingir 60 o C. Observou-se que a 88 o C houve redução na produção de óleo. A 232 o C, usando um secador de fluxo concorrente, não foram observadas

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CAPÍTULO 4

QUALIDADE DOS GRÃOS

Juarez de Sousa e Silva PedroAmorim Berbert Adriano Divino

Lima Afonso Solenir Rufato

1. INDICADORES DA QUALIDADEQualidade de grãos é um termo polêmico. Seu significado depende da finalidade ou

do uso final do produto. Em situação lógica, é o comprador final que deve especificar ascaracterísticas de qualidade do grão de tal maneira que o produtor ou o processador possa

fornecer um produto com qualidade a um mínimo custo. Portanto, produtor e compradordevem, necessariamente, estar conscientes da importância da qualidade paracomercialização, pois diferentes compradores de grãos requerem propriedades qualitativasdiferentes.

Muitas vezes, os efeitos da secagem artificial sobre composição, valor nutritivo,viabilidade e características ideais dos grãos para o processamento industrial não sãoconsiderados na classificação comercial; de modo geral, para fins comerciais, os grãospodem ser classificados de acordo com três ou mais das seguintes características:

a)  umidade;b)  peso hectolítrico;c)  porcentagem de grãos quebrados ou danificados;

d)  porcentagem de materiais estranhos e impurezas;e)  dano por calor ou outros;f)  suceptibilidade à quebra;g)  característica de moagem;h)  teor de proteína;i)  teor de óleo;

 j) germinação;k) presença de insetos; l)contagem de fungos; e m)tipo do grão e outros.

1.1. Aspectos Qualitativos Relacionados à SecagemEstudiosos afirmam que o calor tem efeito definitivo sobre o valor nutricional dos

grãos. Uma diminuição na qualidade comercial, devido à secagem em elevadastemperaturas, nem sempre corresponde a um decréscimo no valor do grão como raçãoanimal. Verificou-se que o valor nutritivo do milho, para suínos, não foi reduzido quandoeste produto foi secado à temperatura entre 60 e 104 °C. Já a disponibilidade de lisina foireduzida quando o milho, com teor de umidade a

14 e 23% b.u., foi secado a 150 e 127 °C, respectivamente. O teor de niacina não foi afetadopela temperatura, mas a disponibilidade de pirodoxina foi significativamente reduzidaquando, com teor de umidade a 14% b.u., o milho foi secado a 160 oC.

Quando a soja para fins industriais é submetida à secagem em camada fixa, atemperatura do ar pode atingir 60 oC. Observou-se que a 88 oC houve redução na produçãode óleo. A 232 oC, usando um secador de fluxo concorrente, não foram observadas

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Grãos

Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas2

alterações na produção e qualidade do óleo. Nos EUA, é comum a utilização detemperaturas da ordem de 90 oC para a secagem em indústrias de transformação de soja.

Embora a maioria dos pesquisadores não concorde que as alterações no valornutricional do milho ou da soja sejam devidas às altas temperaturas de secagem, eles sãounânimes em afirmar que as características físicas e químicas, como consistência, conteúdode energia, palatabilidade, dureza, cor, umidade e teor de proteínas e aminoácidos, sãoafetadas pela temperatura de secagem.

1.1.1.  DensidadeO peso hectolítrico (veja capítulo 2 - Estrutura, Composição e Propriedades dos

Grãos) geralmente sofre alterações durante o processo de secagem. A intensidade dessamudança depende do teor de umidade inicial e final do produto, da temperatura desecagem, da variedade dos grãos, do tipo e da quantidade de impurezas e intensidade dedanos. Geralmente, um baixo peso hectolítrico (PH=kg/100 litros) reduz o valor do milho

para moagem, independentemente da causa desse baixo valor.Sob condições normais, quanto menor o teor de umidade do produto, maior seráseu peso hectolítrico, com exceção de café em coco, arroz em casca e cevada. A secagemexcessiva de um produto a temperaturas muito elevadas danificará o material, que,conseqüentemente, terá menor peso hectolítrico. A uma mesma faixa de umidade final,quanto mais alta for a temperatura de secagem, menor será o peso hectolítrico.

1.1.2.  QuebradosA secagem, unicamente, não aumenta a porcentagem de grãos quebrados. Contudo,

grãos secados de modo inadequado apresentam maior tendência à quebra quandotransportados.

Um dos principais danos sofridos pelos grãos durante o processo de secagem sãorachaduras no seu interior, sem ocorrência de ruptura em suas camadas mais externas(Figura 1). Além da temperatura do ar de secagem, outros fatores podem provocar essamaior susceptibilidade à quebra; dentre estes se encontram o teor de umidade inicial dosgrãos, o sistema de secagem utilizado e a taxa de resfriamento. Em geral, a susceptibilidadeà quebra diminui à medida que os grãos submetidos à secagem apresentam teores deumidade inicial mais baixos.

Para secagem em altas temperaturas, um teor de umidade inicial acima de 18% b.u.parece provocar aumento significativo na susceptibilidade à quebra. Já a interação entretempo de aquecimento e mudança de umidade dos grãos parece ser o melhor indicador davariação na porcentagem de grãos quebrados.

Estudos relacionando os danos causados durante o transporte à temperatura desecagem mostraram que, quanto mais elevada a temperatura do ar, maior a quantidade degrãos rachados e partidos e que rachaduras na casca e nos cotilédones da soja podem estarcorrelacionadas com o teor de umidade inicial dos grãos. Tais danos não ocorrem quando aumidade relativa do ar é igual ou superior a 50%.

Tentativas têm sido feitas para desenvolver equipamentos destinados a prever asusceptibilidade dos grãos à quebra. Os equipamentos propostos submetem as amostras aesforços preestabelecidos ou a condições de impacto, após os quais é feita a análise daamostra. Até o momento, apenas o "Stein Breakage Tester" (Figura 2) é usado para avaliardanos mecânicos em amostras de grãos.

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Figura 1 - Semente de milho com o endosperma seriamente danificado devido ao

sistema de secagem e resfriamento rápido.

2. AMOSTRAGEM

A avaliação e a apresentação de uma resposta correta a cerca de problemas queenvolvem análises laboratoriais da qualidade de grãos baseiam-se nas seguintes atividades:

Figura 2 - Stein Breakage Tester.

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preparação da amostra para análise, metodologia laboratorial apropriada ou segundopadrões oficiais, apresentação e interpretação de resultados, quando for o caso, e retirada deamostras representativas do lote a ser analisado. Apesar de estar citada por último e, porquestões didáticas, ser apresentada neste ponto, a retirada de uma amostra adequada éindispensável para a execução das outras atividades.

Amostras coletadas incorretamente promoverão distorções de dados e, muitasvezes, conseqüências desastrosas. Mesmo quando os métodos de análises e classificaçãosão utilizados corretamente, o uso de amostras tendenciosas invalidará todas as outrasoperações.

Por exemplo, para determinar a umidade de um lote de grãos, toma-se uma amostra(quantidade menor) que represente o lote, visto não ser possível fazer a determinação detodo o conjunto. Assim, a técnica de amostragem visa conseguir, sempre que possível, umaquantidade do material que, embora pequena, possua todas as características médias doconjunto. Na determinação do teor de umidade de uma carga em sacaria, se a amostra for

tirada somente de um saco, na parte superior dessa carga, possivelmente ela não serárepresentativa, pois poderá estar influenciada pela chuva, por ventos úmidos ou secos etc.Portanto, quanto maior a influência do meio de transporte, da distância

transportada, do tipo de embalagem, da origem do produto e do meio ambiente, maisapurados devem ser os critérios de retirada de amostras. Em geral, os manuais oficiaisfornecem os critérios mínimos, e nada impede que critérios extras, no sentido de melhorar arepresentatividade das amostras, sejam adotados.

2.1. Tipos de AmostragensGeralmente a comercialização de grãos é feita de três maneiras distintas, segundo

os sistemas de transportes e embalagens; para isso, deve-se estabelecer o método de

retirada de amostras:Amostragem de cargas em sacaria: no caso de amostragem de cargas em sacaria,recomenda-se retirar amostras de pelo menos 10% dos sacos escolhidos ao acaso, semprerepresentando a expressão média de cada lote e numa porção mínima de 30 gramas em cadasaco. Caso o número de sacos seja inferior a 20, todos os sacos devem ser amostrados. Casoa amostragem seja feita em lotes de sacaria, como no caso do produto armazenado, deve-seseguir a Tabela 1.

Amostragem de cargas a granel: em vagões ou caminhões, dependendo dotamanho (Figura 3), devem-se retirar, aleatoriamente, no mínimo cinco amostras emdiferentes pontos, podendo ser retiradas duas em cada extremidade e uma no centro,

usando um coletor de amostras próprio para o material a granel.

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/Aberto Fechado 

.Figura 3 - Amostragem de carga a granel em caminhões.

Amostragem em transportadores: existem diversos tipos de coletores paraserem usados durante a descarga, nos transportadores mecânicos (correia, roscastransportadoras, elevadores etc.) e transportadores por gravidade, que periodicamenteretiram uma amostra do material em movimento. O período ou intervalo de coleta édeterminado em função do tamanho da amostra, que deve ser bem calculado. Paratransportadores de correias e transportadores por gravidade, o mais simples seria umpequeno caneco ou um amostrador por sucção, que, em períodos determinados, retirariauma amostra do produto.

Para amostragem em parafusos-sem-fim, um alçapão, adaptado na parte inferior datubulação ou calha, abriria a intervalos regulares, permitindo a retirada de pequenasquantidades do produto.

2.2. EquipamentosCaladores ("Triers"): os caladores são inseridos na sacaria para retirar as

amostras. Há dois tipos principais e com diferentes tamanhos, podendo ser de corpo único

ou com corpo de dupla tubulação (Figura 4).Amostradores para caminhões e vagões graneleiros: para vagões ou caminhõesexiste um amostrador com dupla tubulação e orifícios ao longo do coletor de amostras; atubulação interna gira, ora abrindo, ora fechando as aberturas externas. Encontra-se nomercado amostradores de até 3 m de comprimento, com diâmetro próximo de 4 cm edotado de pontas, para facilitar a introdução na massa de grãos. Em alguns casos, atubulação interna é segmentada, com a finalidade de retirar amostras em váriasprofundidades da carga. A Figura 3 detalha este tipo de equipamento. Outra característicaque pode ser encontrada neste amostrador é a adaptação em forma de um "T" naextremidade superior e

N a N a N a

362-400 20 2402-2500 50 6242-6400 80842-900 30 3482-3600 60 7922-8100 901522-1600 40 4762-4900 70 9802-10000 100a = número de sacos a serem amostrados. N =número de sacos por lote

Tabela 1 - Amostragem de sacaria em lotes

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Figura 4 - Caladores ou amostradores para sacaria.

Amostradores para unidades armazenadoras a granel: neste caso, o principaltipo de amostrador consta de um cilindro metálico, cuja capacidade varia de 125 a 254 g,dotado de uma ponta na extremidade inferior, para facilitar a introdução na massa de grãos;na extremidade superior é acoplada uma peça com rosca para encaixe de extensões, paradiferentes profundidades de amostragem.

Durante a introdução do coletor na massa de grãos, o cilindro permanece fechado.Atingida a profundidade desejada, um pequeno movimento em sentido contrário provoca aabertura do cilindro, possibilitando, assim, a coleta da amostra. Como a peça acoplada àextensão é presa ao cilindro por um elo metálico, pode-se retirá-lo com a amostra desejada(Figura 5).

Dependendo do teor de umidade dos grãos, é possível coletar amostras com até 8 m

de profundidade. A medida que aumenta a altura da camada de grãos, aumenta também adificuldade de amostragem. Para facilitar a operação, as extensões medem cerca de 90 cmde comprimento e possuem roscas nas extremidades.

Alguns tipos de amostradores possuem termômetros acoplados que permitem,

Figura 5 - Amostradores para armazenagem a granel ou em silos.

um helicóide na ponta, facilitando a introdução na massa de grãos pela torção, àsemelhança de um parafuso.

Fechado Aberto Extensores 

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também, verificar a temperatura da massa de grãos nos pontos amostrados.

Alguns tipos de amostradores utilizam princípios pneumáticos (por sucção) paracoleta de amostras a diferentes profundidades (Figuras 6 e 7). Para retirar uma amostramédia a diferentes alturas de um mesmo lugar, não é necessária a introdução repetida do

coletor, pois, ao introduzi-lo uma única vez na massa de grãos, as amostras podem sercoletadas a diferentes profundidades.

Os amostradores pneumáticos são muito criticados, por aspirarem grandequantidade de impurezas, mascarando, assim, a avaliação da amostra.

Figura 7 - Amostrador pneumático com introdução hidráulica.

Divisor de amostras: quando o tamanho da amostra é relativamente grande,retiram-se amostras da amostra, sendo para isso necessário que a original seja homogênea.Para tal, empregam-se divisores que, além de dividirem a amostra principal em metades,

promovem também a homogeneização do material.

Figura 6 - Amostrador pneumático manual e com extensores.

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O uso do divisor de amostras é recomendado antes que sejam efetuadas quaisquerdeterminações de umidade ou outro tipo de análise.

O tipo mais comum é o divisor " Boerner" (Figura 8), que movimenta os grãos porgravidade. É um equipamento portátil, composto por uma moega cónica, receptora degrãos, com capacidade variável e dotada de uma válvula para controlar o fluxo de grãos.Esta moega comunica-se com um cone de expansão, onde os grãos são uniformementedistribuídos por uma série de células radiais,

Figura 8 - Divisor e homogeneizador de amostra "Boerner".

2.3.  Formação e Apresentação das AmostrasA amostra usada para a determinação da qualidade comercial deve refletir

fielmente todo o lote amostrado. Para isso, é necessário que a amostra a ser analisada sejaadequada, bem embalada e conservada corretamente. As amostras classificam-se em:

1-  Amostra simples: é cada pequena porção de grãos retirados por umamostrador, em diferentes pontos da carga. 

2-  Amostra composta: é formada pela combinação de todas as amostras simplesretiradas do lote. Por ser normalmente maior que o exigido para análise, aamostra composta deve ser subdividida. 

3-  Amostra média: é aquela que chega ao laboratório em quantidade suficiente

para as diferentes análises. 4-  Amostra de trabalho: proveniente da redução da amostra média é usada em

cada teste a ser realizado. 5-  Amostra subjetiva: é utilizada para quando o material estiver sob suspeita. 

2.4.  Identificação das AmostrasPrimeiramente, devem ser utilizadas embalagens que garantam uma identificação

segura e conservação perfeita das amostras. As embalagens podem ou não ser herméticas,dependendo do tipo de análise a ser feita. Por exemplo, se a amostra for usada nadeterminação da umidade, ela deverá ser acondicionada em embalagem impermeável.

As embalagens devem possuir etiquetas de identificação, onde constem, nomínimo, as seguintes anotações: número da amostra, identificação do lote

que dividem a amostra em partes iguais e as depositam em dois recipientes na base dodivisor.

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(número, quantidade, natureza e acondicionamento), nome do proprietário do lote,responsável pela coleta da amostra/data e local da amostragem, como mostrado a seguir.

Amostra:Identificação do lote:

Número:Quantidade:Natureza:Acondicionamento: Nome

do proprietário do lote:Responsável: Data:

3. UMIDADE DOS GRÃOSO conceito de conteúdo de umidade tem origem no fato de os grãos serem

constituídos de substâncias sólidas e de certa quantidade de água retida sob várias formas.Para as operações de colheita, secagem e armazenamento, considera-se que o grão éformado apenas por matéria seca e água. Assim, conteúdo, teor ou grau de umidade é aquantidade relativa de água, em estado líquido, que está em contato direto com a estruturacelular é facilmente evaporada na presença de calor. Essa água é conhecida como "águalivre". Uma outra porção de água, denominada água de constituição, também compondo aestrutura celular, está quimicamente presa ao material.

A umidade é considerada o fator mais importante que atua no processo dedeterioração de grãos armazenados. Mantendo-se a umidade em níveis baixos, os demaisfatores terão seus efeitos gradualmente diminuídos: menor ataque de microrganismos ediminuição da respiração dos grãos. A umidade influencia, acentuadamente, as

características necessárias aos processos, como colheita, manuseio, secagem, tempo dearmazenagem, germinação, processamento etc. Portanto, desde a colheita até oprocessamento, é de primordial importância o conhecimento da quantidade de água dosprodutos. Por exemplo, a compra de um produto com umidade acima do ideal representaprejuízo para o comprador, que estará pagando pelo excesso de água, além de colocar emrisco a qualidade final do produto. A venda com umidade abaixo do ideal prejudicará ovendedor, pois ele incorreu em gastos desnecessários com energia para secagem edesgastes do equipamento, além de afetar a qualidade final do grão.

Para facilitar a compreensão, será considerado aqui que o grão é composto apenas dematéria seca e água livre.

Comercialmente, a quantidade de água, teor, conteúdo ou grau de umidade dos grãos

é expressa pela relação entre as quantidades de água e matéria seca que compõem oproduto.

O operador do secador deve estar sempre atento para que, no final do processo desecagem, o produto não perca água em excesso, trazendo problemas no manuseio, nobeneficiamento e na comercialização.

O ideal é que se determine a umidade dos grãos antes do processamento. Caso oproduto esteja com excesso de umidade, deve-se secá-lo até o ponto ideal para cadaprocesso. No caso de um produto muito seco, o operador deve usar silos com sistema deventilação para aerar o produto à noite, de forma que este absorva água até atingir o teor deumidade desejado (veja Umidade de Equilíbrio, neste capítulo).

3.1. Cálculo do Conteúdo de Umidade

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Como dito anteriormente, a quantidade de água contida nos grãos é designadabaseando-se no peso da água e geralmente é expressa em porcentagem.

Há dois modos de expressar a umidade contida num produto: base úmida (b.u.) ebase seca (b.s.).

A umidade contida nos grãos em base úmida é a razão entre o peso da água (Pa)presente na amostra e o peso total (Pt) desta amostra:

U = 100 (Pa / (Pt)  eq.1

Pt = (Pms + Pa) = peso total  eq.2em que

U = teor de umidade, % b.u. Pa= peso da água; Pt = peso totalda amostra; e Pms = peso da

matéria seca.

A porcentagem de umidade em base seca é determinada pela razão entre o peso daágua (Pa) e o peso da matéria seca (Pms):

U = 100 ( Pa / Pms)  eq.3em que

U'= teor de umidade, % b.s.

Pelas equações, vê-se claramente que o teor de umidade expresso em base seca énumericamente maior do que o teor de umidade em base úmida (U'>U). Isto porque, no

segundo caso (U'), com apenas Pms, o denominador é menor do que no primeiro caso (U),em que ele representa o peso total do grão (Pa+Pms), e, em ambos os casos, o numeradorpermanece constante, ou seja, representa sempre o peso da água.

Geralmente a porcentagem em base úmida é usada em designações comerciais e noestabelecimento de preços. Por outro lado, o teor de umidade em base seca (decimal) écomumente usado em trabalhos de pesquisa e em cálculos específicos.

3.1.1. Mudança de BaseUma tabela de conversão é muito útil e precisa quando se deseja passar da base seca para a

base úmida e vice-versa, podendo ser construída por meio das seguintes equações:

a)  Passar de b.u. para b.s.

U' = [U / (100-U)].100  eq.4em que

U = % b.u. e U'= % b.s. Exemplo: se U = 13% b.u.,qual será o valor de U'?

U = [13 / (100-13)]. 100 =14.9% ou 0,149 b.s.

b) Passar de b.s. para b.u.

U =[U' / (100 + U')].100  eq.5

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11  Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas

Exemplo: se U = 0,13 ou 13% b.s., qual será o valor de U?

U = [13 / (100 +13)].100 = 11,5% b.u.

Os problemas seguintes ilustram o emprego dos métodos b.u. e b.s. nadeterminação da umidade contida nos grãos.

Problema no 1Para uma tonelada de milho, inicialmente com 25% b.u. (U = 0,25 b.u.), encontrar

a quantidade de água a ser removida durante a secagem para 14% b.u. Solução:- Método A (usando base úmida)

Quantidade de água inicial = 0,25 x 1.000 kg = 250 kg

U = Pa/Pt =Pa/(Pa +Pms)

Como a matéria seca permanece constante durante a secagem, tem-se Pms = Pt - Pa

= 1000 - 250 = 750 kg

Portanto,

0,14 = Pa / (Pa + 750) ou Pa = 122 kg Peso de

água a ser removido:

Par = 250 - 122=128 kg

Peso final do produto:

Pf = Pms + Pa = 122 + 750 = 872 kg Este

resultado poderá ser obtido pela equação 6:

Pf = Pms [100 / (100 - Uf)]  eq.6

Pms = 1000 - 250 = 750 kgPf = 750 [100 / (100 - 14)]= 872 kg

logo, (1000 - 872) kg =128 kg de água a serem removidos de 1.000 kg degrãos.

- Método B (usando base seca)Primeiramente, faz-se a mudança de base, isto é, 25% b.u. e 14% b.u. correspondem,respectivamente, a 0,3333 b.s. e 0,1628 b.s. A quantidade de água a ser removida (AR) éigual ao peso da matéria seca, multiplicada pela diferença entre a umidade inicial e final embase seca, dividida por 100, ou seja: AR = 750 (0,3333 - 0,1628) = 128 kg Neste ponto, épossível mostrar a importância do conhecimento correto do teor de umidade nacomercialização dos produtos agrícolas, uma vez que vultosas somas em dinheiro podemestar envolvidas. Problema no 2

Uma unidade armazenadora compra 1.000 toneladas de milho cujo teor deumidade é de 16% b.u., quando o ideal seria comercializar o produto com 13%

b.u.

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12  Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas

Quantas toneladas de água esta unidade armazenadora estaria comprando emexcesso?

1o passo:Para 1.000 toneladas de milho, tem-se:

16% b.u. = (Pa / 1000). 100 Pa =160toneladas de água ou 840 toneladas de matéria seca. 2o passoPara que as mesmas 84o t de matéria seca se encontrassem a 13% b.u., elas

deveriam possuir a seguinte quantidade de água:13% b.u. =[Pa' / (840+ Pa')]. 100 Pa' =

125,5 t.Portanto, as 1.000 t de milho contêm 160 - 125,5 = 34,5 t de água em excesso, que

estão sendo comercializadas como sendo milho.Pode-se chegar ao mesmo resultado usando seguinte fórmula:

D =[(Ua - Uc)/ (100 - Uc)]. 100  eq.7em queD = desconto, em %;Ua = umidade atual do produto, % b.u; eUc = umidade de comercialização, % b.u;

Substituindo os valores do problema anterior, tem-seD = [(16 - 13) / (100 - 13)]. 100 = 3,45% Assim, se forem

comercializadas 1.000 t do produto com 16% de umidade,deveriam ser descontadas 34,5 t, relativas à quantidade de água em excesso.

Deve-se ressaltar que, além do desconto devido ao excesso de água, a unidade

armazenadora deverá cobrar, em caso de contrato, uma taxa referente à secagem dessa águaexcedente.

A Tabela 2 fornece os valores médios de umidade para operações de colheita earmazenagem para diferentes tipos de grãos, e a Tabela 3 fornece os valores de base úmida(%) convertidos em base seca (decimal).

Tabela 2 - Teores de umidade para colheita mecanizada e armazenagem segura, em % b.u.b.u. (%)

910

11

b.s.0,087

0,099

0,1110,123

b.u. (%)

151617

18

b.s.0,176

0,190

0,2000,220b.u. (%)

Produto Máximopara

Colheita

Ótimo paraColheita

Comumapós

Secagem

Armazenagemsegura

1 Ano 5 AnosCevada 23 15 - 17 9 11 10Milho 23 20 - 22 11 11 9 - 10Arroz 21 17 - 19 11 11 - 12 9 - 11Soja - - - 11 - 12 9 - 10Sorgo 26 23 - 26 9 11 - 12 9 - 10Trigo 23 15 - 17 8 12 - 13 10 - 11

 

Tabela 3 - Conversão de umidade base úmida (%) para base seca (decimal)

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Capítulo 4  Qualidade dos

Grãos

Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 13

22 2324

25b.s.

0,2820,299

0,3160,333

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

1314 0,1500,163 2021 0,2500,265 2728 0,3700,389

4. MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO DA UMIDADEHá dois grupos de métodos para determinação da quantidade de água dos grãos: a)

diretos ou básicos (estufa, destilação, evaporação, radiação infravermelha) e b) indiretos(métodos elétricos, calibrados de acordo com o método-padrão de estufa ou outro métododireto).

4.1. Métodos Diretos ou BásicosPelos métodos diretos, a massa de água extraída do produto é relacionada com a

massa de matéria seca (teor de umidade, base seca) ou com a massa total do materialoriginal (teor de umidade, base úmida). Apesar de serem considerados métodos-padrão, osmétodos diretos exigem muito tempo e trabalho meticuloso para sua execução. Sãonormalmente usados em laboratórios de análise de controle de qualidade. Os principais sãoos métodos da estufa, destilação, evaporação (EDABO) e infravermelho.

4.1.1. EstufaA determinação do teor de umidade dos grãos pelo método da estufa (sob pressão

atmosférica ou a vácuo) é feita com base na secagem de uma amostra de grãos, de massaconhecida, calculando-se o teor de umidade através da massa perdida na operação desecagem. A razão entre a perda de massa da amostra retirada da estufa e sua massa original,

multiplicada por 100, fornece o teor de umidade em porcentagem, base úmida.O tempo de secagem da amostra e a temperatura da estufa são variáveis e dependem

do tipo e das condições em que se encontra o produto e da estufa utilizada. Para utilizaçãodo método-padrão, o leitor deve consultar o manual "Regras para Análise de Sementes",editado pelo antigo Ministério da Agricultura e Reforma Agrária.

De modo geral, quando for necessária a determinação do teor de umidade de grãospelo método da estufa sob pressão atmosférica (Figura 9a), podem-se usar os seguintescritérios:

a) Estufa sob pressão atmosférica-  Método em uma etapa: pesar pelo menos três amostras de 25 a 30 g do produto

em pesa-filtros (Figura 3b) e colocá-las em estufa a 105°C, por um período de 48 horas.Retirar as amostras e colocá-las em um dessecador (Figura 9b), até que sua temperaturaentre em equilíbrio com a temperatura ambiente, pesando-as em seguida. A média dasmassas iniciais menos a média das massas finais das amostras representa a massa média daágua evaporada. Para uma massa inicial média de 25 g de grãos e uma massa final média de20 g, ter-se-á:

Ma = Mi - Mf = 25 - 20 = 5 g % b.u. = (Ma/Mi)100 = (5/25)100 = 20% b.u. Otempo de 48 horas, antreriormente mencionado, é um dado prático que varia conforme otipo de grão. Para maiores detalhes sobre o método, recomendase novamente o manualoficial Regras para Análise de Sementes.

-  Método em duas etapas: é utilizado para grãos com teor de umidade acima de13% b.u.:

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Grãos

Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas14

1a etapa: colocar amostras com 25 a 30 g de grãos inteiros em estufa a 130 oC, atéatingir teor de umidade em torno de 13% b.u. Na prática, essa operação levaaproximadamente 16 horas. Pesada a amostra, segue-se a segunda etapa.

2a etapa: a amostra retirada na primeira etapa é moída e separada em subamostras de2 a 3 g. Em seguida, as subamostras são mantidas em estufa a 130 oC durante uma hora efeita a pesagem conforme explicado anteriormente.

Para demonstração, segue-se o exemplo: -Peso inicial da amostra = 30 g.

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Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 15

Na primeira etapa o peso atingiu 24 g, isto é, evaporaram 6 g de água (30 -24 = 6 g).O peso inicial da amostra devidamente moída é de 3 g para a segunda etapa, e, no

final da secagem, é de 2,5 g. Assim, a água extraída nesta etapa é 3 -2,5 = 0,5 g.

Tanto na primeira como na segunda etapa, é necessário levar as amostras para odessecador, para que atinjam a temperatura ambiente.Verifica-se, portanto, que foi perdido 0,5 g para a amostra de 3 g, correspondente a 24 g naprimeira etapa. Assim, os 24 g teriam perdido:

3 g ____ 0,524 g _____ X

X=(24 x 0,5 ) / 3= 4 g de água. Portanto, da amostra inicial com 30 g,foram retirados 10 g de água, isto é, 6 g na primeira e 4 g na segunda etapa. Daí, ter-se-á

% b.u. =(10 / 30 ) 100 = 33,3% %b.s. = (10 / 20 ) 100 = 50%

Figura 9a - Estufa com circulação de ar.

Figura 9b - Pesa-filtro e dessecador.

Pesa-filtros  Dessecador

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Grãos

Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas16

b) Estufa a vácuo

As amostras são inicialmente moídas, colocadas em estufa a aproximadamente 100°C e mantidas sob pressão de 25 mm de Hg durante aproximadamente cinco horas. Aseguir, elas são retiradas e, como nos processos anteriores, pesadas após atingirem atemperatura ambiente. A perda de peso representará a quantidade de água da amostra.Calculando-se como nos casos anteriores, será obtida a porcentagem de umidade. A estufaa vácuo não é comumente usada para a determinação de umidade de grãos.

4.1.2. Destilação

A umidade é removida pela fervura dos grãos em banho de óleo vegetal ou emtolueno, cuja temperatura de ebulição é muito superior à da água. O vapor d'água oriundoda amostra é condensado, recolhido, e seu peso ou volume determinado.

Há dois métodos de destilação para o caso de grãos: Tolueno e Brown-Duvel.

4.1.2.1. ToluenoInicialmente a amostra é moída, pesada (5 a 20 g) e destilada em tolueno à

temperatura de aproximadamente 110 oC, até perder toda a água. Na prática, essa operaçãodura cerca de duas horas (Figura 10). Em muitos casos, o tolueno pode ser substituído peloxileno, cujo ponto de ebulição é de aproximadamente 138 oC. Ambos, porém, apresentam o

inconveniente de serem inflamáveis.

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Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 17

Figura 10 - Esquema do método de destilação em tolueno.

4.1.2.2. Brown-DuvelE um dos métodos-padrão nos Estados Unidos da América. O aparelho pode ser

constituído por vários módulos e a umidade é determinada pelo processo de destilação. Nãohá necessidade de moer a amostra. E muito semelhante ao método do tolueno, porémpossui um sistema termométrico que desliga automaticamente a fonte de aquecimento.

O tamanho da amostra, a temperatura e o tempo de exposição variam com o tipo degrão. E aconselhável, portanto, consultar o manual do aparelho, antes de executar adeterminação de umidade. A Figura 11a ilustra o funcionamento deste método.

A água é removida pelo aquecimento, até o ponto de ebulição, de uma mistura degrãos e óleo vegetal. A temperatura de ebulição do óleo é muito superior à da água. O vapor

d'água oriundo da destilação da amostra é condensado e seu volume, determinado.Considerando a densidade da água como 1,0 g/cm , a massa da água retirada é igual

ao volume medido por meio de uma proveta graduada. O Brown Duvel comercial (Figura11b) possui um sistema termométrico que desliga automaticamente a fonte de aquecimentoquando o óleo atinge uma temperatura específica para cada tipo de produto.

Figura 11a - Esquema básico do método de destilação.

Figura 11b - Detalhes de um aparelho Brown-Duvel comercial.

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gu a b eta es de u apa e o ow uve co e c a . 

Capítulo 4  Qualidade dos

Grãos

Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas18

4.1.3. Método EDABO

Apesar dos vários tipos de determinadores de umidade (diretos ou indiretos)disponíveis no mercado, eles são, em geral, de custos relativamente altos e muitas vezes osfornecedores não oferecem a devida assistência técnica. Como necessitam de aferição oucalibração periódicas, e por causa das dificuldades de operação e custo de umsistema-padrão, foi desenvolvido o método de determinação EDABO (Evaporação Diretada Agua em Banho de Óleo), uma variação do método de destilação, de baixo custo e demesma precisão do método-padrão. Na Figura 12, vê-se um esquema simplificado dométodo EDABO, que pode ser construído com os recursos de uma carpintaria simples.Caso contrário, pode-se, com utensílios domésticos ou de laboratório, termômetro e umabalança com capacidade para pesar 500 g com precisão de 0,5 g, ou melhor, montar umsistema EDABO (Figura 13a e 13b).

Para determinar a umidade por meio do EDABO, o operador deve seguir osseguintes passos, de acordo com os exemplos a seguir:

Exemplo 1: determinar o teor de umidade de um lote de café.Solução

a)  fazer amostragem correta do lote;b)  pesar 100 g do café e colocar em um recipiente com aproximadamente 10 cm de

diâmetro e 20 cm de altura, resistente a altas temperaturas, dotado de tampaperfurada (tipo ralo), com um furo maior para inserir um termômetro graduado até200 °C;

c) 

adicionar óleo de soja até cobrir a camada de grãos;d)  pesar o recipiente + produto (grãos) + óleo + termômetro e anotar a massa inicial(Mi);

e)  aquecer o conjunto, por aproximadamente 15 minutos, até atingir a temperaturaindicada na Tabela 4 (no caso do café beneficiado, 190°C). A seguir, retirar a fontede calor, esperar que cesse o borbulhamento e, por pesagem, obter a massa final(Mf); e

f) o resultado de Mi - Mf é o teor de umidade em porcentagem, base úmida.

Por exemplo, se Mi = 458,9 g e Mf = 445,4 g;Ma = Mi - Mf = 13,5 g, Ou seja, o teor de umidade do

lote é de 13,5% b.u.

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Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 19

Capítulo 4  Qualidade dos Grãos

n ___

5Peso

Escala Grão-Óleo

Balança

Aquecedor a alcool

Figura 12 - Esquema básico de um EDABO construído em madeira.Termômetro

Óleo e grãos

Aquecimento

C458,9 g )

(445,4g )

Peso Inicial

1

Evaporação

2Peso final

3

Figura 13a - Esquema de um EDABO para laboratório.

Termômetro

 /grão

^Fogo \ ________J 

r r-Vista lateral

1F\

Vista superior

Figura 13b - Sistema EDABO para três repetições.

Termôm 

[   / grão

Álcool

W Balan a

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Grãos

Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas20

Tabela 4 - Temperatura para determinação do teor de umidade pelo métodoEDABO

Produto Temperatura (°C) Pr°dut° Temperatura. (°C)Feijão 175 Milh° 195Arroz em casca 200 S°ja 135Arroz beneficiado 195 S°rg° 195Café em coco 200 Trig° 190Café beneficiado 190

Exemplo 2: representar, em decimal base seca (b.s.), o teor de umidade encontrado emporcentagem base úmida (b.u.) no problema anterior. Solução: De acordo com a equação 4tem-se:: U (%) = ?U (%) = 13,5%

U'(%) = [13,5/(100-13,5)]. 100 = 15,6% ou 0,156 b.s.

4.1.4. Fontes de Erro nos Métodos DiretosEmbora às vezes considerados padrões primários ou secundários, os métodos

diretos de determinação de umidade estão sujeitos a grandes variações. Entre as principaisvariações estão:

- secagem incompleta;- oxidação do material;- erros de amostragem;- erros de pesagem; e- erros de observação.A Figura 14 mostra a variação de peso durante a determinação da umidade por um

método direto. Pode-se identificar três fases distintas para ilustrar os dois primeiros tipos deerros. A primeira fase corresponde àquela em que os grãos perdem água gradativamente,enquanto a segunda é o fim da secagem, quando o peso permanece constante, porque toda a" água livre" foi removida.

Prolongando-se o tempo além da segunda fase, novamente começa a ocorrer umaqueda de peso, ou seja, o material começa a oxidar. Se o processo for interrompido naprimeira ou na terceira fase, incorre-se em erro. Portanto, a interrupção deve acontecer nasegunda fase, isto é, quando não há variação no peso da amostra.

Erros de amostragem: a finalidade de uma amostra, como se verá mais adiante,consiste em representar uma população ou um lote. Se a amostragem não for efetuadasegundo técnicas adequadas, o valor obtido não será confiável mesmo utilizando o métodomais seguro na determinação da umidade.

Erros de pesagem: a utilização de balanças inadequadas ou imprecisas conduz aerros na determinação da umidade. Amostras ainda quentes provocam correntes deconvecção, prejudicando bastante a precisão da pesagem.

Para melhor caracterizar o valor da umidade de um produto, a pesagem dasamostras e a leitura no aparelho devem ser realizadas por uma única pessoa. Dependendodo tipo de equipamento, uma leitura situada entre dois valores conhecidos dificilmente teráo mesmo valor se for feita por pessoas diferentes.

Período de 

Secagem 

Fim da 

Secagem 

^O^ddação^

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Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 21

Tempo de Secagem 

Figura 14 - Variação no peso da amostra em função do tempo de secagem porprocessos diretos.

4.2. Métodos IndiretosIncluem, principalmente, os métodos elétricos. Os equipamentos classificados nesta

categoria utilizam uma propriedade do grão que varia com o seu teor de umidade e sãosempre calibrados segundo um método direto adotado como padrão oficial.

Em razão da rapidez na determinação do teor de umidade, os determinadoreselétricos ou eletrônicos são usados no controle da secagem, da armazenagem e emtransações comerciais. Estes equipamentos fornecem o valor do teor de umidade em baseúmida, ou seja, mostra a relação percentual entre a quantidade de água e a massa total daamostra, de acordo com a equação 1.

4.2.1. Método da Resistência ElétricaA condutividade elétrica de um material varia com o seu teor de umidade. No caso

de grãos, o teor de umidade (U) é inversamente proporcional ao logaritmo da resistênciaque estes oferecem à passagem de uma corrente elétrica. Numa determinada faixa, aumidade contida numa amostra de grãos pode ser dada pela equação 8.

U = K. (1 / log R)  eq.8em que

U = teor de umidade;K = constante que depende do material; e

R = resistência elétrica.

O circuito básico usado nos determinadores de umidade com base na resistênciaelétrica e a representação gráfica da relação entre teor de umidade dos grãos e resistênciaelétrica oferecida por eles são mostrados na Figura 15.

Sabe-se que a resistência elétrica de um material varia de acordo com a

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Grãos

Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas22

temperatura e que, ao contrário dos metais, um aumento na temperatura promovediminuição da resistência elétrica no carbono. Como os grãos são constituídos basicamentedesse material, o operador de um determinador com base no princípio da resistência

elétrica deve tomar alguns cuidados com a temperatura das amostras. Temperaturaselevadas poderão induzir a erros (temperatura alta resulta em uma baixa resistênciaelétrica, que por sua vez significa umidade elevada). Assim, torna-se necessário fazer acorreção da temperatura.

A resistência elétrica depende da pressão exercida pelos eletrodos sobre a amostrade grãos. Quanto maior a pressão exercida sobre os grãos, menor será a resistência elétricaque poderá influenciar o valor correto da umidade. Portanto, cada tipo de grão, num mesmoaparelho, deverá ser submetido a uma pressão específica (ler o catálogo do equipamento).

Geralmente, os aparelhos comerciais (Figura 16) apresentam melhores resultadospara amostras com baixo teor de umidade (10 a 20% b. u.).

Indicador 

Figura 16 - Medidor de umidade cujo princípio de funcionamento é a resistênciaelétrica dos grãos.

Ao usar um equipamento que funcione com base na resistividade elétrica, osseguintes pontos devem ser observados:

1. Consultar o manual do equipamento. Cada tipo de grão exige uma técnicaespecífica e a leitura não pode ser repetida com uma mesma amostra, pois esta é danificadapelo sistema de compressão. 

2. As técnicas de amostragem devem ser seguidas. 

 R

U

Figura 15 - Esquema do método da resistência elétrica e sua variação em função doteor de umidade.

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Capítulo 4  Qualidade dos Grãos

Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 23

3. Observar freqüentemente o estado de limpeza dos eletrodos. Ao seremcomprimidos entre eles, os grãos deixam um resíduo que poderá prejudicar asdeterminações subseqüentes. 

4. Ajustar periodicamente o sistema de compressão, pois ele está sujeito a esforçosrelativamente elevados e, dependendo do material de fabricação, poderá sofrer sériasavarias. 

5. As leituras, em caso de amostras retiradas quentes do secador, poderão ser irreais.Para evitar erros, é importante manter os grãos em repouso por algum tempo(homogeneização da umidade no interior dos grãos) e esperar que sua temperatura fiquepróxima à temperatura do aparelho. 

6. A leitura, em caso de grãos com superfície molhada por condensação ou queforam expostos à chuva, mostrará um teor de umidade acima do real. 

7. Os determinadores de umidade devem ser avaliados periodicamente e, senecessário, devem ser novamente calibrados com a utilização de um método direto. 

4.2.2. Método do DielétricoAs propriedades dielétricas dos materiais biológicos dependem, principalmente, de

seu teor de umidade. A capacidade de um condensador é influenciada pelas propriedadesdielétricas dos materiais colocados entre suas armaduras ou placas. Assim, determinandoas variações da capacidade elétrica do condensador, cujo dielétrico é representado por umamassa de grãos, pode-se indiretamente determinar seu teor de umidade.

A Figura 17 mostra o esquema básico de determinadores que utilizam aspropriedades dielétricas dos grãos. A variação da capacidade dielétrica (D) e o teor deumidade (U) dos grãos são dados pela equação 9.

U = D x C  eq. 9em queD = dielétrico;C = constante que depende do aparelho, do material etc; e U = teorde umidade.

Os equipamentos baseados neste princípio (Figuras 18A, B e C) são rápidos e defácil operação. Ao contrário dos sistemas por resistência elétrica, não danificam asamostras de grãos.

Para usar corretamente um aparelho com base no princípio do dielétrico oucapacitivo, o operador deve seguir as seguintes recomendações:

1 . Como alguns aparelhos medem também uma pequena resistência oferecida pelomaterial à passagem de corrente elétrica, eles são considerados mais precisos nadeterminação de teores de umidade mais baixos. Este método

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Capítulo 4  Qualidade dos

Grãos

24  Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas

Indicador 

permite determinar o teor de umidade de grãos recém-saídos do secador, porque o efeito datemperatura é menor do que aquele observado no método da resistência elétrica.

2. As técnicas de amostragem devem ser seguidas. 

3. A correção adequada da temperatura é necessária. 4. A queda da amostra na câmara, sempre que possível, deve ser feita sempre a partirde uma mesma altura e com bastante cuidado. Existem aparelhos que são fabricados comdispositivos automáticos para pesagem e carga de amostras. 

5. Flutuações de voltagem na linha de distribuição podem prejudicar adeterminação. Portanto, os equipamentos devem ser padronizados freqüentemente, deacordo com o manual do equipamento. 

6. Os determinadores de umidade devem ser avaliados periodicamente e, senecessário, calibrados por meio de um método direto. 

7. Para cada tipo de grão existe uma tabela específica para determinação do teor deumidade. 

8. As instruções do fabricante devem ser seguidas corretamente. 

Figura 17 - Esquema elétrico básico de um determinador de umidade capacitivo.

A (digital)  B (analógico) C (com interface para micros)

Figuras 18 (A, B e C) - Tipos comuns de determinadores de umidade combase nas propriedades dielétricas dos grãos.

5. AFERIÇÃO E CALIBRAÇÃO DE DETERMINADORES DE UMIDADEUma das maiores dificuldades encontradas para a adoção e utilização generalizada

dos determinadores de umidade por meio de medidores elétricos e eletrônicos é o fato deserem equipamentos importados, ou cópias destes, produzidos sob licenciamento, caros enão possuírem escalas calibradas para alguns tipos de grãos produzidos no Brasil. Outroproblema encontrado se refere à credibilidade nos resultados quando o equipamentoapresenta algum tipo de desajuste devido a fatores operacionais, ambiente de

Energia 

Oscilador Alta 

Freqüência 

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Grãos

25  Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas

armazenamento ou alguma falha no sistema de alimentação, dentre outros. Assim, torna-senecessária uma aferição e, em alguns casos, uma calibração da escala reserva ou uma escalaespecífica para determinar a umidade de um tipo de grão em particular.

Mesmo obedecendo a todos os critérios operacionais indicados pelo fabricante,dificilmente serão obtidos resultados semelhantes quando houver diferenças significativasna composição química e nas características físicas entre determinadas variedades de umamesma categoria de grãos. Como exemplo, pode ser citado o caso do feijão e do arroz, queapresentam grande variabilidade entre classes.

Além de acarretar problemas durante todas as fases do pré-processamento, umamedição incorreta do teor de umidade implicará perdas financeiras e de credibilidade dopessoal responsável pelo setor de classificação de uma empresa. Por tudo isso ou por umpossível desajuste do equipamento, exigem-se avaliações que permitam maiorconfiabilidade nos dados. Para tal, sugere-se que, periodicamente, o operador façamedições de amostras com teores de umidade conhecidos e com o mesmo tipo de grão a ser

trabalhado. Constatados desvios absolutos superiores a 0,5 ponto percentual, deve-seprovidenciar um ajuste ou uma nova calibração do equipamento em uma instituiçãoespecializada.

5.1. Método de Calibração de uma Escala de um Determinador IndiretoNos equipamentos em que a determinação de umidade é feita de forma indireta, há

necessidade de uma calibração para cada tipo de produto, conforme o seguinte roteiro:a)  determinar o tamanho e o número de amostras necessários, segundo as

características do equipamento;b)  estabelecer a faixa de umidade desejada para calibração;c)  preparar material, embalagem e condições de armazenagem;

d)  estabelecer e preparar as condições laboratoriais;e)  determinar o teor de umidade por meio de um método-padrão;f)  determinar a equação de correlação ou tabelas, usando dados de umidade

obtidos com o equipamento e com o método-padrão; eg)  calcular o fator de correção devido à temperatura.No preparo do material na faixa de umidade desejada, deve-se ter o cuidado de

utilizar grãos colhidos e trilhados manualmente. O material original deve ser divido emlotes e secado à sombra ou com ar a baixas temperaturas, na faixa de umidade desejada. Porexemplo, se for estabelecida uma escala para a faixa de 10 a 20%, de umidade, seriaconveniente estabelecer lotes com a umidade entre 8 e 22% com variação aproximada dedois pontos percentuais.

Uma equação de correlação, por meio de um método estatístico, deve serestabelecida com os valores determinados pelo equipamento cuja escala se quer calibrar epelo método-padrão adotado. Caso estes pontos sejam plotados num sistema decoordenadas (valores lidos na escala x teor de umidade-padrão) e caracterizarem uma reta,por exemplo, (equação 10 ), os valores a e b da equação podem ser facilmente obtidos dodiagrama traçado.

Y = ax + b  eq.10

5.2.  Equipamentos NecessáriosAlém de uma sala com temperatura e umidade relativa controladas em torno de

20oC e 60%, respectivamente, os seguintes materiais são necessários:- manual de instrução do equipamento;

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Capítulo 4  Qualidade dos

Grãos

26  Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas

- determinador de umidade;- um método oficial para determinar o teor de umidade real, como estufa,

destilador ou outros, com os respectivos acessórios;- balança com precisão mínima de 0,5 g;- termômetros;- refrigerador;- produto limpo, manualmente colhido e trilhado e com diferentes teores de

umidade; e- embalagens.

5.3.  CalibraçãoAntes de iniciar a calibração propriamente dita, o operador deverá observar as

técnicas de amostragem e conhecer e manejar corretamente o equipamento cuja escala serácalibrada. Instruções mais completas poderão ser fornecidas pelo fabricante do

equipamento. Além disso, os seguintes procedimentos deverão ser observados:- para calibrar uma escala qualquer, ou uma escala reserva (alguns equipamentosapresentam uma escala que não é definida para um determinado tipo de grão),devem ser feitas, pelo menos, cinco determinações para cada teor de umidade;

- para evitar erros grosseiros e para facilidade de cálculos, todas as amostras emteste devem ser conservadas em temperatura constante durante as determinaçõesde umidade, exceto aquelas destinadas às medições para correção detemperaturas;

- as amostras não devem conter materiais estranhos;-  o método-padrão a ser usado deve ser o analítico, aceito para o material em teste.

5.4. Operacionalização dos Testes

Para a execução dos testes, os seguintes passos devem ser obedecidos:1 - Verificação do tamanho da amostra, segundo característica do equipamento.2 - Coleta da amostra:

a)  obter o máximo de amostras, conforme a necessidade de calibração. Umnúmero menor que 50 amostras prejudicará a precisão do trabalho e dificultaráuma possível análise estatística;

b)  cada amostra deve ter tamanho suficiente para todas as operações e eventuaisconfirmações de resultados (aparelho e método-padrão);

c)  o teor de umidade da amostra deve ser bem uniforme e estar alguns pontospercentuais acima e abaixo dos limites estabelecidos para o trabalho decalibração; e

d)  as amostras a serem usadas devem ser pesadas com precisão mínima de 0,5 g etrabalhadas num mesmo dia. Por meio de um termômetro inserido na amostra,obtém-se melhor indicação da temperatura desta.

3 - Determinações na amostra-teste:a)  anotar a temperatura da amostra, quando ela estiver em equilíbrio com o

ambiente, e proceder às determinações. Pelo menos cinco leituras, feitas decada amostra na escala reserva do dial, deverão ser anotadas, conforme aTabela 5; e

b)  determinar a umidade pelo método-padrão, usando pelo menos três repetições,e anotar os valores também como no exemplo da Tabela 5.

Tabela 5 - Leituras feitas na escala reserva e a umidade pelo método-padrão

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Grãos

27  Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas

Número daamostra

Temperato a°C

Leituras feitas no aparelho Padrão

1 2 3 4 5 Média 14,21 30 46,3 45,7 46,0 45,5 46,5 462

4 - Notas sobre a correção devido à temperatura:a)  para cada amostra, a leitura obtida na escala reserva do dial varia de acordo

com a temperatura dessa amostra;b)  dois gráficos são necessários para relacionar porcentagem de umidade e leitura

na escala reserva, ou seja, o primeiro gráfico correlaciona a leitura feita naescala reserva com a porcentagem de umidade, para uma temperatura dereferência, conforme o método adotado; o segundo gráfico fornece a correçãodecorrente da temperatura, que é função da diferença entre a temperatura da

amostra e a temperatura de referência;c)  a correção é adicionada ou subtraída do teor de umidade obtido na temperaturade trabalho, obtendo-se o teor de umidade corrigido para a temperatura dereferência (em geral 22 oC); e

d)  se a temperatura da amostra coincidir com a temperatura de referência,nenhuma correção será necessária.

5 - Método para relacionar leitura da escala e temperatura:a)  selecionar pelo menos cinco amostras com diferentes teores de umidade;b)  pesar estas amostras e inserir os termômetros em cada uma delas (evitar que

sejam influenciadas pelo ambiente);c)  colocar as amostras e o medidor numa sala ou câmara, mantendo a

temperatura controlada. Calibrações na faixa de 5 oC a 45 oC podem sernecessárias;

d)  as leituras nos aparelhos serão feitas a cada incremento de 10 oC, desde que asamostras estejam em equilíbrio com a temperatura ambiente, como, porexemplo, 5, 15, 25, 35 e 45oC;

e)  usando os dados de cada amostra, construir uma tabela semelhante à Tabela 6;f)  construir um gráfico tendo, na abscissa, a temperatura e, na ordenada, a leitura

do dial para cada amostra, conforme mostra a Figura 19;g)  a inclinação de cada linha define K como fator de correção;h)  em geral, os valores de K são independentes da umidade, no caso de as

linhas apresentadas na Figura 19 serem praticamente paralelas;

Tabela 6 - Dados (imaginários) para obtenção da relação entre a leitura do dial e atemperatura

Temperatura°C

Leitura d° dial d° aparelh°

1 2 3 4 5 Média5

15 40,1 40,3 40,1 39,9 40,1 40,125

35 43,1 43,3 43,1 42,9 43,1 43,1

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Grãos

28  Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas

i) quand° as linhas fogem significativamente d° paralelism°, para cadaincremento de 2 p°nt°s percentuais n° te°r de umidade, deve-se usarum val°r diferente de K; j) se °s val°res de K estiverem distribuíd°s bem

próxim°s a° val°rmédi°, este será usad° para c°rrigir t°d°s °s val°res de umidade lid°spara a temperatura de referência, c°m° segue:

-  leitura d° medid°r à temperatura de referência (TR) = leitura d° medid°r àtemperatura T +K(TR - T), quand° a temperatura T da am°stra f°r men°r queTR;

-  leitura d° medid°r à temperatura de referência (TR)=leitura d° medid°r àtemperatura T - K(T - TR), quand° a temperatura T da am°stra f°r mai°r queTR.

6 - Traçado da curva de calibração:a)  os dados das colunas (4) e (5), na Tabela 7, são plotados usando-se um sistema

de eixos coordenados, o qual tem como abscissa a leitura da escala àtemperatura de referência e como ordenada a porcentagem de umidade;b)  como resultado, obtém-se uma série de pontos dispersos e, usando os métodos

gráfico ou estatístico, constrói-se uma linha que melhor se ajuste a estes pontos(Figura 20).

7 - Tabela final de dados:a) Método gráfico: muitas vezes a relação entre leitura da escala e teor de umidade

real é linear. Neste caso, pode-se construir uma linha reta entre os pontosobtidos. Esta aproximação pode ser aplicada para relacionar a leitura da escalareserva ao teor de umidade (Figura 20). A figura mostra a dispersão dos pontosem relação à reta que passa entre eles.

Tabela 7 - Dados finais (imaginários) de leitura do determinador de umidade

N2 Amostra Temperatura°C

Leitura média 5determinações

Leitura corrigidadevido à

temperatura.

Umidade-padrão%

1 40 46,0 45,1 14,02 40 45,7 44,9 13,33 - - - -

100 4-

40

temperatura K = (DD/DT) = (div.

dial)/°C

Figura 19 - Determinação do fator de correção K.

A1 %U=U1 A2

%U=U2 A3

%U=U3

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29  Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas

A equação desta linha é y = a x + b, que, sendo resolvida para a temperatura dereferência, levará aos valores necessários à elaboração da tabela de calibração da escala.

Embora raramente ocorra, a ligação dos pontos pode não fornecer uma linha reta;neste caso, é necessário trabalhar os dados para encontrar o ponto de deflexão (Figura 21),traçar os segmentos de reta e trabalhar por faixa. Pode-se também, por meio de métodosestatísticos, ajustar uma equação não-linear para corrigir o valor encontrado à temperaturade referência.

b) Método estatístico: para obter melhor ajustamento da linha reta entre ospontos, o método mais usado é o dos quadrados mínimos. Usando os dados daTabela 9, pode-se calcular as constantes a (inclinação) e b (intercessão da reta coma ordenada) e escrever a equação da reta y = ax + b, com a qual constrói-se o quadrode calibração da escala.

8 - Determinação dos valores da tabela de calibração:a) com os valores lidos na nova escala, a correspondência porcentual de umidade

pode ser obtida substituindo-se o valor da escala reserva (x) na equação de

calibração.

0 SO

divisões do dial

Figura 20 - Traçado da linha de calibração.

Escala sob temperatura padrão

% umidade padrão (Up)

Up = (DUp/DD)+Up*

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Grãos

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Figura 21 - Traçado da linha com deflexão.b)  admitindo-se que, tanto pelo método gráfico quanto pelo métodoestatístico, a equação da reta seja Y =0,2X + 8, pode-se escrever

Up = (0,2 DD + 8)  eq.llem que

Up = umidade pelo método-padrão (%); e DD =divisões do dial da escala reserva.

c)  as duas colunas da tabela de calibração podem ser encontradas, substituindo asleituras da escala na equação 18 e resolvendo esta equação para cada um dosvalores lidos;

d)  por exemplo, lendo o valor 50 na escala do dial e resolvendo a equação,obtém-se Up = 0,2 x 50 +8 Up = 18%;

e)  a tabela de calibração para a temperatura de referência deve conter todas asleituras da escala na faixa das umidades consideradas; e

f)  uma segunda tabela de calibração deve ser feita para obtenção do valor corretode umidade para a temperatura de referência, a partir da porcentagem deumidade correspondente à temperatura atual da amostra; o fator de correção Kindepende da porcentagem de umidade, caso em que as linhas são paralelas(Figura 23).

A constante será determinada em porcentagem de umidade por graus Celsius (% U/ °C). Esta constante de correção do teor de umidade decorrente da temperatura é igual aoproduto de K por a. A constante K relaciona a leitura do dial com a temperatura e tambémcom a porcentagem de umidade.

CT = K.a = %U / ° C   eq. 12

CT =(  rc )x (% U/ DD) = % U / °C  eq. 13

em que

K =DD/ °C; e a=% U/DD.

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Tomando como exemplo a = 0,20 (porcentagem de umidade por divisão do dial) eK = 0,29 (divisão do dial por °C), obtém-se:

CT =0,29 x 0,20 = 0,058 % U/ °CCorreção do teor de umidade para a temperatura de referência:

TR = CT (T - TR), para TR <T  eq.14

Correção do teor de umidade para a temperatura de referência:

TR = CT (TR - T), para TR >T  eq.15

A tabela para correção decorrente da temperatura é construída colocando-se atemperatura da faixa desejada, por exemplo, 1 a 40°C, em uma coluna, e a correção daporcentagem de umidade é calculada para cada temperatura e colocada na segunda coluna

(Tabela 8).

Tabela 8 - Exemplo da correção da umidade devido à temperatura

Correção da percentagem de umidade________________________ +4,50 _______________________________________ +4,44 _______________________________________ +4,38 _______________

Temp, de referência 0,0

6. UMIDADE DE EQUILÍBRIOO conceito de Umidade de Equilíbrio é importante porque está diretamente

relacionado à secagem e armazenagem dos produtos agrícolas e é útil para determinar se oproduto ganhará ou perderá umidade, segundo as condições de temperatura e umidaderelativa do ar. Quando a razão da perda de umidade do produto para o ambiente é igual àrazão do ganho de umidade, o produto está em equilíbrio com o ar ambiente. A umidade doproduto, quando em equilíbrio com o ambiente, é denominada umidade de equilíbrio ouequilíbrio higroscópico. A umidade de equilíbrio é, portanto, a umidade que se observadepois que os grãos são expostos por um período de tempo prolongado a uma determinadacondição ambiental. A umidade de equilíbrio de uma amostra de grãos depende ou é funçãoda temperatura, da umidade relativa do ar, das condições físicas do grão e da direção na

qual ocorre a transferência de massa entre o grão e o ambiente. Por exemplo, o café emcoco, em pergaminho e beneficiado apresenta umidades de equilíbrio diferentes.

A relação entre a umidade de determinado produto e a correspondente umidaderelativa de equilíbrio, para uma dada temperatura, pode ser expressa por meio de curvas(Figura 22a). São curvas denominadas "isotermas de equilíbrio", porque os valoresplotados para cada uma correspondem à mesma temperatura. Na Figura 22b, pode-seobservar o fenômeno da histerese, em que se verifica que os valores do teor de umidade deequilíbrio são diferentes para quando os grãos ganham água (adsorção) e quando perdemágua (dessorção). A velocidade de adsorção de água pelo grão é muito mais lenta que avelocidade de dessorção, o que faz com que ocorra o fenômeno de histerese entre a curva desecagem e o reumedecimento do produto.

A relação matemática mais empregada para representar as isotermas de equilíbrio édada pela equação 16:

Temperatura ( oC)_______ 1 ______________ 2 _______

3

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1 - UR = exp(-C T (Ue)n)  eq. 16em que

UR - umidade relativa do ar, decimal; exp - basedo logaritmo neperiano = 2,718;T - temperatura absoluta, °K;

Ue - umidade de equilíbrio, % b.s.; e C e n - constantes quedependem do material. Pela equação 16 e Figura 22a observa-seque:

- a umidade de equilíbrio é zero para umidade relativa igual azero;

- a umidade relativa de equilíbrio aproxima-se de 100 % quando a umidade doproduto tende para 100%; e

- a declividade da curva tende para infinito quando a umidade tende para 100%.Dentro de certos limites, a equação 10 permite traçar a curva de equilíbrio para um

mínimo de dois pontos. As constantes para alguns produtos agrícolas já foramdeterminadas e são mostradas na Tabela 9. Na Tabela 10, encontram-sealguns valores de umidade de equilíbrio para diferentes produtos a 25°C.

Para predizer satisfatoriamente os valores de umidades de equilíbrio para o milhoe a soja, podem ser usadas as equações 17 e 18, para milho, as equações 19 e 20, para soja.

Ue =7,4776 UR "'^VlnT, eq.17para 0 < UR d 52 %

Ue =21,2198 exp(0,0146 UR)/lnTf  eq.18para 52 d UR <100 %

em queUe = umidade de equilíbrio do milho, % b.u.;Tf = temperatura do grão, oF; eUR = umidade relativa do ar, %.

Ue = 3,96 UR 0,492 /lnTf  eq.19para 0 < UR < 55%

Ue = 6,21 exp(0,0274 UR)/ lnT, eq. 20para 55 <UR <100 %em que

Tabela 9 - Constantes de equilíbrio para alguns produtos (equação 16)

MilhoSorgoSoja

Produto _C_1,98x10-5

6,12x10-6

5,76x10-5

n

3Z2,311,52

Trigo 10,06x10-/  3,03

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Umidade relativa, %

Figura 22 a - Isotermas de equilíbrio com T1>T2>T3.

oira i_

OO T3 (DT3

ro ■g E 3

IsotermaDessorção Adsorção

Umidade Relativa %

Figura 22 b - Fenômeno de histerese.

100

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A relação entre o valor de Ueq e as condições do ar pode ser também representadapela seguinte equação:

Ue = a - b {ln[-(T+c)ln UR]}  eq. 21

em quea, b e c = constantes que dependem do produto (Tabela 11); T = temperatura do ar (°C); UR= umidade relativa (decimal); e Ue = umidade de equilíbrio (decimal, b.s.). Tabela 11 -Constantes a, b e c para o cálculo do teor de umidade de equilíbrio de grãos, de acordo coma equação 21

Produto a b cCafé 0,350 0,058 50,555Milho 0,339 0,059 30,205

Arroz em casca 0,294 0,046 35,703Soja 0,416 0,072 100,288Trigo (duro) 0,356 0,057 50,998

6.1. Pressão de Vapor x Umidade de EquilíbrioComo no ar, o vapor d'água do grão exerce pressões no sentido de ocupar todos os

espaços vazios em seu interior, e, de modo semelhante, a pressão de vapor d'água doproduto pode ser determinada pela superposição dos dados de umidade de equilíbrio, nográfico psicrométrico (Figura 23). Assim, a umidade de equilíbrio pode ser usada paradeterminação da pressão de vapor do material. Se a pressão de vapor d'água do grão formaior do que a pressão de vapor no ar ambiente, a água será transferida do grão para oambiente (dessorção). Inversamente, se a pressão de vapor d'água do grão for menor do quea do ar ambiente, a água passará do ambiente para o grão (absorção).

A pressão de vapor é dada em mbar, Pa ou mmHg, sendo determinada pelasuperposição dos dados de umidade de equilíbrio no gráfico psicrométrico, bastando paraisto localizar o ponto na curva correspondente à umidade do

Produto Umidade Relativa (%)20 40 60

Cafébeneficiado

7,0 10,0 12,0

Milho 7,1 10,0 12,4Arroz em casca 6,5 9,4 12,2Soja 5,3 6,9 9,7Trigo (duro) 7,2 9,9 12,1

Tabela 10 - Teor de umidade de equilíbrio (% b.u.) para diversos produtos, a 25oC

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produto para a temperatura em questão e, em seguida, fazer a leitura da pressão de vapor.Outro método para determinar a pressão de vapor d'água do grão consiste em localizar aumidade relativa de equilíbrio, para a umidade do produto e temperatura em questão. Aumidade relativa de equilíbrio é definida como a razão entre pressão de vapor da água do

grão e a de vapor de saturação para a temperatura especificada. Assim, pode-se determinar apressão de vapor de água no grão como o produto da umidade relativa de equilíbrio pela

Figura 23 - Gráfico psicrométrico e curvas de Ue para milho.

vnsv.a aodVA aa ovssaud

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pressão de vapor de saturação, para aquela temperatura.

6.2. Determinação da Umidade de Equilíbrio

A determinação da umidade de equilíbrio é feita pela manutenção do produto emum ambiente (uma massa de ar) cujas características psicrométricas são conhecidas oupreestabelecidas. Dois métodos são usados para determinar a umidade de equilíbrio: ométodo estático (Figura 24), em que o ar e o produto não sofrem movimentação, e o métododinâmico (Figura 25), em que o ar e o produto são movimentados mecanicamente paraacelerar o equilíbrio.

Apesar de mais usado, o método estático necessita de vários dias ou semanas paraque a umidade do produto entre em equilíbrio com o ambiente. Neste método, pode-se usarsoluções salinas saturadas ou soluções ácidas, a diferentes concentrações, para manter aumidade relativa desejada sob determinada temperatura.

Usando o método dinâmico, chega-se mais rapidamente ao valor da Ue. A

velocidade com que o equilíbrio é atingido vai depender da quantidade de trocas a serem

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feitas para um produto em particular. Neste método, o ar é borbulhado através de umasolução ácida ou uma solução salina saturada, que controla a umidade em torno do produto.

Um sistema de acondicionamento de ar ou uma câmara climática podem tambémser usados. Estes são equipamentos caros e raramente disponíveis em quantidade suficiente

para realizar testes simultâneos; por isso, o meio químico de controle da umidade égeralmente o mais usado. A solução salina saturada mantém praticamente a mesma umidaderelativa a diferentes temperaturas.

E mais fácil manter uma solução salina saturada do que tentar manter uma soluçãonão-saturada. Isto porque, como a água evapora, a solução permanecerá ainda "maissaturada", mantendo a umidade relativa constante do começo ao fim do experimento.

Solução de ácido sulfúrico não é indicada para o controle da umidade porque corróifacilmente as partes metálicas e é menos estável do que a solução salina saturada.

Os efeitos da variação da temperatura sobre a umidade relativa vão depender doproduto químico usado, pois, a uma dada concentração, a porcentagem de umidade diminuicom o aumento da temperatura.

O tempo necessário para atingir o equilíbrio varia de acordo com a solução e otamanho do recipiente e das amostras. Para obter resultados satisfatórios, é aconselhávelutilizar amostras de 10 a 15 gramas. Para rápida recuperação da umidade relativa numrecipiente (Figura 24), depois que a tampa foi removida e recolocada, é necessário que asuperfície exposta da solução seja a máxima possível. A amostra deve ficar bem acima dasolução, para evitar seu contato com o produto em caso de uma movimentação brusca dosistema.

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Sistema de ventilação"Câmara geral com isolamento

Figura 25 - Esquema do método dinâmico para determinação da Ue.

7. CALOR LATENTEPara utilização na maioria dos processos computacionais ou nas previsões dos

processos de secagem, o calor latente ou entalpia de vaporização é determinadoconsiderando-se a evaporação da água livre, com o uso de tabelas de vapor.

O emprego desses dados para determinar o calor latente, especialmentequando o produto é colhido com baixo teor de umidade, apresenta erros consideráveis. Os

dados da umidade de equilíbrio podem ser usados comobase para determinação do calor latente (método deOTHMER). A equação 22 relaciona a pressão de vaporcom o calor latente de vaporização de duas substâncias(água nos produtos e vapor d'água livre).

L /L' =(log P2- logPl)/ (log P'2- LogP'1)  eq. 22

em que L e P representam o calor latente de vaporização daágua e a pressão de vapor, nos produtos, e L' e P'representam o calor latente e a pressão de vapor da água

livre.Linhas quase retas são obtidas quando as pressões de vapor dos produtos são

plotadas na ordenada e a pressão de vapor da água é plotada na abscissa, em papel log-log,para cada teor de umidade (b.s.). A inclinação destas linhas, para teores de umidadediferentes, dá a razão entre o calor latente de vaporização da água no produto e o da águalivre. Assim, esta razão (L / L) pode ser expressa em termos de teor de umidade quandoexistem dados de umidade de equilíbrio do produto disponíveis para várias temperaturas,como na Tabela 12.

L / L' = 1 + a e(b-U)  eq. 23em que

a e b = constantes que dependem do produto; e U =teor de umidade do produto, % b.s.

Controle detemperaturaCâmara plenum

Temperatura controlada

Figura 24 - Esquema do método estático para determinação da Ue.

Amostra

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Tabela 12 - Valores da razão (L/L') e das constantes (a e b) para trigo, milho e arroz a

diferentes teores de umidadeProduto Umidade L/L' a bTrigo 5

10 15 201,19901,14411,09191,0246

0,4813 -0.1343

Milho 510 15 20

1,37061,28821,21331,1185

0,5779 -0,0744

Arroz 12 15 1719

1,15961,08451,05431,0350

2,1346 -0,2161

8. REDUÇÃO DA QUALIDADEO teor de umidade é considerado o fator mais importante que atua no processo de

deterioração de grãos armazenados. Mantendo-se este em níveis baixos, os demais terãoseus efeitos gradualmente diminuídos: menor ataque de microrganismos e diminuição darespiração dos grãos. O teor de umidade influencia, acentuadamente, as característicasnecessárias aos processos, como colheita, manuseio, secagem, tempo de armazenagem,

germinação, processamento etc. Portanto, desde a colheita até o processamento, é deprimordial importância o conhecimento do teor de umidade dos produtos. Por exemplo, acompra de um produto com teor de umidade acima do ideal representa prejuízo para ocomprador, que estará pagando pelo excesso de água, além de colocar em risco a qualidadefinal do produto. A venda com umidade abaixo do ideal prejudicará o vendedor, pois eleincorreu em gastos desnecessários com energia para secagem e desgastes do equipamento,além de afetar a qualidade do grão.

Sendo um processo que trata materiais biologicamente ativos, a secagem pode serdefinida como um método universal de condicionamento de grãos, pela remoção da água aum nível tal que os mantenha em equilíbrio com o ambiente de armazenamento,preservando a aparência e a qualidade nutritiva para alimentação animal e/ou humana e aviabilidade como semente.

Os agentes biológicos que danificam a qualidade e diminuem o peso dos produtosarmazenados são os roedores, insetos, pássaros e fungos. Em menor escala, a respiraçãotambém pode contribuir para a perda de matéria seca durante a armazenagem.

No Brasil, segundo estudos realizados em 1968 pela Universidade Federal deViçosa, a perda de grãos de milho, como conseqüência da armazenagem inadequada emfazendas e unidades armazenadoras, chegava a 35 %. Atualmente, este valor é estimado emtorno de 25%. Nos Estados Unidos, onde as condições favoráveis de clima, facilidades detransporte e armazenagem propiciam menor desenvolvimento de pragas, as perdas não sãoelevadas. Ainda assim, os custos de prevenção e controle dos agentes causadores de perdas

se aproximam de um bilhão de dólares anuais.

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Grãos

Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas40

9. FUNGOS COMO CAUSAS DA REDUÇÃO NA QUALIDADESementes ou grãos são suscetíveis ao ataque de fungos durante o crescimento, a

maturação e após a colheita. No armazém, pode também ocorrer o ataque de insetos eroedores (capítulo 15 - Manejo de Pragas de Grãos Armazenados), que, juntamente com osfungos, causam diminuição do peso, fermentação, rancificação e outros processos quealteram as propriedades sensoriais do produto. As perdas de produtos provocadas pormicrorganismos durante o armazenamento inadequado podem comprometer a totalidade damassa armazenada.

Atualmente, os fungos são considerados os principais causadores de danos edeterioração nos produtos agrícolas, visto que no combate aos insetos e roedores sãoempregadas técnicas mais modernas de controle.

Ecologicamente, os fungos que atacam as sementes ou os grãos são classificadoscomo fungos de campo e fungos de armazenamento.

9.1. Fungos de CampoSão aqueles que atacam grãos ou sementes antes da colheita, ou seja, no seu

período de crescimento e na maturação. Tais fungos requerem, para seu crescimento, umaumidade relativa em torno de 90%, o que, para a maioria dos grãos, corresponde a um teorde umidade em torno de 25% b.u. Estes microrganismos paralisam seu crescimento quandoo teor de umidade e a temperatura dos grãos são baixos. Os fungos dos gêneros Alternaria,

Cladosporium, Fusarium e Helminthosporium são os mais comuns.

9.2. Fungos de ArmazenamentoOs fungos de armazenamento são aqueles que se desenvolvem em grãos com

umidade abaixo de 17%, ou seja, quando a umidade do grão está em equilíbrio com

umidades relativas na faixa de 65-85%. Estes fungos, principalmente os dos gêneros Aspergillus e Penicillium, não se desenvolvem em produtos com teor de umidade superiora 25% b.u.

Os fungos mais comuns e que causam a deterioração dos grãos armazenados são: Aspergillus repens, A. amstetodami, A. ruber, A. restrictus, A. glaucus, A. halophilicus, A.

candidus, A. ochraceus, A. flavus, A. parasiticus e algumas espécies do gênero Penicillium.

9.2.1.  Causas do Desenvolvimento de FungosComo dito anteriormente, os principais fatores que influenciam o desenvolvimento

dos fungos em produtos armazenados são: teor de umidade, temperatura e tempo dearmazenagem dos grãos, grau de infestação por fungos no campo, presença de materialestranho e atividade de insetos e roedores. O fator isolado mais importante nodesenvolvimento de fungos é o teor de umidade elevado. Na realidade, os fungos não sãoafetados diretamente pelo teor de umidade do produto, mas pela umidade relativa deequilíbrio do ar intersticial. Temperaturas elevadas também favorecem a proliferação dosfungos que se desenvolvem melhor em temperaturas entre 10 e 35 oC e umidades relativaselevadas.

Durante a colheita, os grãos estão sujeitos a impactos mecânicos, que podemresultar em rachaduras e quebras que servirão de entrada a fungos e insetos. Em condiçõesdesfavoráveis, durante a colheita e armazenagem, o teor de umidade do produto pode seralto e suficiente para permitir o desenvolvimento de fungos, aquecimento e outros danos à

massa de grãos armazenada. Esses danos caracterizam-se por descoloração, perda degerminação, aumento do teor de ácidos graxos dos grãos e degradação das qualidadesnutritivas. O aumento do teor de ácidos graxos em sementes é devido, principalmente, ao

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Capítulo 4  Qualidade dos Grãos

Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 41

ataque por fungos. Este aumento constitui também o principal sintoma de deterioração dassementes, quando o teor de umidade destas está em torno de 14% b.u.

O processo de respiração envolve a liberação de energia devida à oxidação decarboidratos e outros componentes orgânicos. Quando a respiração ocorre rapidamente e aprodução de calor acontece mais intensamente do que pode ser dissipado, a temperatura doproduto armazenado sobe e pode aumentar as chances de crescimento dos fungos.

A maior parte, se não todo, do aquecimento acima de 20 oC é causada pormicrorganismo. O desenvolvimento dos fungos diminui quando a umidade relativa estiverabaixo de 70% ou quando a temperatura estiver abaixo de 0 oC.

9.2.2.  Danos Causados por Fungos de ArmazenamentoOs principais danos provocados pela invasão dos  fungos de

armazenamento nos produtos agrícolas são: diminuição na  germinação,

descoloração, produção de toxinas, aquecimento, transformações  bioquímicas,modificações celulares, emboloramento e apodrecimento.

Muitos fungos de campo e de armazenamento produzem substâncias tóxicas que,em altas concentrações, podem causar a morte ou comprometer seriamente odesenvolvimento dos animais. Estas substâncias são conhecidas como micotoxinas e suaprodução depende da espécie do fungo e das condições ambientais a que está submetido oproduto quando do seu armazenamento. O desenvolvimento prolongado de fungos emgrãos de milho com elevado teor de umidade, em temperaturas na faixa de 2 a 7 °C, podemresultar na formação de grandes quantidades de toxinas. As micotoxinas mais comuns epotencialmente mais perigosas são a Aflatoxina, produzida pelo A. flavus, e a Ochratoxina,pelo A. ochraceus.

9.2.3.  Indicação da Ocorrência de FungosO isolamento e conhecimento dos fungos de armazenamento que proliferam no

produto podem fornecer informações a respeito do tipo de deterioração sofrida pelos grãos.Uma observação direta sob luz ultravioleta e a mensuração da produção de gás carbônico(CO2) podem ser usadas para determinar a perda de qualidade dos grãos e predizer o tempopermissível de armazenamento (TPA). O TPA é o período máximo de tempo que o produtocom determinado teor de umidade pode ser armazenado ou mantido sob determinadascondições de temperatura e umidade relativa.

9.2.4.  ControleAs condições do ambiente de armazenamento e a característica do grão

armazenado influenciam a qualidade final do produto. Um armazenamento seguro dependeda qualidade do grão armazenado. Para a obtenção de um produto de melhor qualidade, oscuidados devem ser iniciados na lavoura, evitando-se a ocorrência de danos mecânicos,ataque de insetos no campo e atraso na colheita. Uma pré-secagem do produto é de extremaimportância, assim como a trilha e o transporte, que devem ser executados comequipamentos limpos, para que não se tornem focos de contaminação.

Independentemente do grau de tecnologia usado para o armazenamento de grãos, alimpeza do local onde será armazenado o produto é de fundamental importância. Grãoslimpos podem ser armazenados por mais tempo, quando comparados com grãos contendo

impurezas. Adicionalmente, todo cuidado deve ser observado para prevenir o ataque deinsetos e roedores, o que pode favorecer o desenvolvimento de fungos durante oarmazenamento.

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Capítulo 4  Qualidade dos

Grãos

Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas42

O controle dos roedores poderá ser feito pela vedação do armazém e por iscasvenenosas. Para os insetos poderão ser usados produtos químicos ou o controle da

temperatura e umidade do produto armazenado. O melhor método para evitar aproliferação de fungos em grãos é a secagem destes em níveis de umidade em que adisponibilidade de água não seja suficiente para ser utilizada no desenvolvimento dessesmicrorganismos. A combinação baixo teor de umidade e baixas temperaturas são o meiomais eficiente para o controle dos fungos durante o armazenamento.

O uso da técnica de aeração da massa de grãos para diminuição e manutenção debaixas temperaturas é um procedimento de grande valia para o bom armazenamento.

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