Capítulo 17

83
Capítulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas 417 Capítulo 17 SECAGEM E ARMAZENAGEM DE PRODUTOS AGRÍCOLAS Juarez de Sousa e Silva Adílio Flauzino de Lacerda Filho Solenir Ruffato Pedro Amorim Berbert 1. SECAGEM E ARMAZENAGEM DE MILHO Para armazenamento seguro do milho por 12 meses, o teor ideal de umidade está entre 12 e 13% b.u., podendo-se ter tolerância máxima de 14% b.u., quando aplicada corretamente a técnica de aeração. Para períodos superiores, aconselha-se que, mesmo com os devidos cuidados, a umidade máxima não ultrapasse os 11% b.u., principalmente para as regiões mais quentes e úmidas. A secagem do milho pode ser feita no próprio campo ou em secadores que utilizam a energia do sol, ou, ainda, em secadores mecânicos que utilizam a queima de biomassa e derivados do petróleo para promover o aquecimento do ar de secagem. A secagem do milho produzido no Brasil, em grande parte, ocorre na própria planta, ainda no campo. Isto porque as condições climáticas por ocasião da colheita são favoráveis, e esta prática é muito difundida entre os pequenos agricultores, que, devido à falta de capital disponível, não investem em infra-estrutura adequadas para a secagem e armazenagem de seus produtos. Assim, as técnicas utilizadas para secagem do milho no Brasil, com exceção dos grandes empresários, são as mais simples e, para a maioria dos pequenos produtores, as mais precárias. A secagem natural, como descrita no Capítulo 5 (Secagem e Secadores ), é pouco segura, uma vez que o produto fica no campo, sujeito a condições ambientais desfavoráveis. Além disso, em ambientes com temperaturas elevadas que causam elevação da taxa respiratória, faz com que o produto consuma parte de suas reservas, comprometendo sua qualidade final. Outra desvantagem da secagem no campo é que o milho pode ser atacado por insetos, pássaros, roedores e microrganismos, principalmente fungos, que contribuem significativamente para sua deterioração. Uma prática comum adotada por pequenos agricultores consiste em colher as espigas secas e amontoá-las ao longo da linha de plantio. Isto provoca aumento nas

description

Capítulo 17

Transcript of Capítulo 17

  • Captulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 417

    Captulo

    17

    SECAGEM E ARMAZENAGEM DE PRODUTOS AGRCOLAS

    Juarez de Sousa e Silva Adlio Flauzino de Lacerda Filho

    Solenir Ruffato Pedro Amorim Berbert

    1. SECAGEM E ARMAZENAGEM DE MILHO

    Para armazenamento seguro do milho por 12 meses, o teor ideal de umidade est

    entre 12 e 13% b.u., podendo-se ter tolerncia mxima de 14% b.u., quando aplicada corretamente a tcnica de aerao. Para perodos superiores, aconselha-se que, mesmo com os devidos cuidados, a umidade mxima no ultrapasse os 11% b.u., principalmente para as regies mais quentes e midas.

    A secagem do milho pode ser feita no prprio campo ou em secadores que utilizam a energia do sol, ou, ainda, em secadores mecnicos que utilizam a queima de biomassa e derivados do petrleo para promover o aquecimento do ar de secagem.

    A secagem do milho produzido no Brasil, em grande parte, ocorre na prpria planta, ainda no campo. Isto porque as condies climticas por ocasio da colheita so favorveis, e esta prtica muito difundida entre os pequenos agricultores, que, devido falta de capital disponvel, no investem em infra-estrutura adequadas para a secagem e armazenagem de seus produtos. Assim, as tcnicas utilizadas para secagem do milho no Brasil, com exceo dos grandes empresrios, so as mais simples e, para a maioria dos pequenos produtores, as mais precrias.

    A secagem natural, como descrita no Captulo 5 (Secagem e Secadores), pouco segura, uma vez que o produto fica no campo, sujeito a condies ambientais desfavorveis. Alm disso, em ambientes com temperaturas elevadas que causam elevao da taxa respiratria, faz com que o produto consuma parte de suas reservas, comprometendo sua qualidade final.

    Outra desvantagem da secagem no campo que o milho pode ser atacado por insetos, pssaros, roedores e microrganismos, principalmente fungos, que contribuem significativamente para sua deteriorao.

    Uma prtica comum adotada por pequenos agricultores consiste em colher as espigas secas e amonto-las ao longo da linha de plantio. Isto provoca aumento nas

  • Captulo 17 Secagem e armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 418

    tenses causadas pela secagem e reumedecimento, resultantes de variaes nas temperaturas noturna e diurna, umidade relativa do ar e chuvas espordicas. 1.1. Secagem Artificial do Milho

    A secagem em secadores uma tcnica que visa preservar as qualidades do milho, considerando que, quando colhido mecanicamente, apresenta-se com alto teor de umidade (24 a 26% b.u.) para armazenagem, porm com alta qualidade e elevado teor de matria seca.

    A Tabela 1 mostra o tempo permissvel para armazenagem (TPA) de milho sob diferentes condies de temperatura e umidade. Observa-se que, medida que o produto perde umidade, sob uma mesma temperatura, o risco de deteriorao diminui. Caso a secagem seja um processo contnuo em toda a camada de gros, o tempo durante o qual ela deve ser concluda pode ser maior do que o tempo previsto com base nas condies iniciais do produto. Por outro lado, se for deixada com elevado teor de umidade dentro de um silo sem ventilao, poder deteriorar em tempo menor do que o previsto, pois sofrer aquecimento resultante do processo respiratrio e da atividade dos microrganismos, intensificando ainda mais o processo de deteriorao. TABELA 1 Nmero de dias em que o milho a granel poder, sob determinadas

    condies, permanecer armazenado sem que a perda de matria seja superior a 0,5%

    Teor de umidade (% b.u.) Temperatura do gro

    oC 16 18 20 22 24 Tempo permissvel para armazenagem (dias)

    16 158 60 27 16 11 18 116 45 23 14 9 20 94 36 18 11 8 22 78 29 15 9 6 24 63 24 12 8 5 26 51 19 10 6 5 28 41 16 8 5 4

    A secagem do milho pode ser realizada em diversos tipos de secadores e

    sistemas de secagem. Quando bem manejados, os secadores que utilizam baixas temperaturas ou ar natural so os que mais contribuem para a manuteno da qualidade original do produto e os mais adequados para secagem de sementes.

    Na secagem com ar natural, o ar deve apresentar umidade relativa um pouco inferior quela de equilbrio com o produto (Tabela 2).

    No sistema de secagem em silos a baixa temperatura, distingue-se diferentes faixas de teores de umidade durante o processo (captulo 5 Secagem e Secadores). O tempo para que a frente de secagem atinja o topo da massa de gros dentro do silo pode variar de poucos dias a semanas. Os principais fatores que influenciam este tempo so, para a mesma vazo de ar, umidade inicial do produto, temperatura e umidade relativa do ar de secagem.

  • Captulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 419

    Em regies tropicais, a utilizao da secagem em baixas temperaturas recomendada para milho com teor de umidade inicial inferior a 18% b.u. Para valores superiores a este, so necessrios grandes fluxos de ar e alta potncia dos ventiladores, inviabilizando economicamente o sistema. J em condies de clima temperado, este limite pode chegar a 24 % b.u.

    Em regies produtoras com elevada insolao durante a colheita, pode-se utilizar energia solar para reduzir a umidade relativa do ar. Um aumento de 1oC na temperatura reduz a umidade relativa em aproximadamente 4,5%.

    Para esclarecer esta questo, apresenta-se o seguinte problema: determine o aquecimento que o ar deve sofrer para secar milho, at 13% b.u., sob condies mdias de 20oC e 80% de umidade relativa. Considere que o ventilador aquece o ar em 1oC. TABELA 2 Umidades de equilbrio do milho, % b.u, em funo da temperatura e

    umidade relativa do ar de secagem

    Temperatura. oC Umidade relativa (%) 50 55 60 65 70 75 80

    16 11,6 12,4 13,3 14,2 15,0 16,0 17,1 18 11,5 12,3 13,1 13,9 14,8 15,8 16,9 20 11,3 12,1 12,9 13,7 14,6 15,6 16,7 22 11,2 11,9 12,7 13,6 14,4 15,4 16,5 24 11,0 11,8 12,4 13,4 14,3 15,2 16,3 26 10,9 11,6 12,3 13,2 14,2 15,0 16,1 28 10,7 11,5 12,1 13,1 13,9 14,9 15,9 30 10,6 11,3 12,0 12,9 13,8 14,7 15,7 32 10,5 11,2 11,8 12,8 13,6 14,5 15,5 34 10,4 11,1 11,7 12,6 13,4 14,4 15,4

    A soluo mostra que, para temperatura de 20oC e umidade relativa de 80%, a

    Tabela 2 indica um teor de umidade de equilbrio de 16,7% b.u. Como o ventilador aquece o ar em 1oC, a temperatura passa a ser de 21oC. Utilizando o grfico psicromtrico, obtm-se a umidade relativa de 75%. Usando a Tabela 2, obtm-se um teor de umidade de equilbrio igual a 15,5% b.u., que ainda superior ao desejado. Aumentando-se a temperatura em 3oC, tem-se 24oC, enquanto a umidade relativa cai para 63%. Uma interpolao na Tabela 2 mostra um teor de umidade de equilbrio de aproximadamente 13% b.u. Portanto, o sistema de aquecimento deve produzir um aumento de 3oC na temperatura do ar para que o teor de umidade final desejado seja atingido.

    As principais vantagens da secagem de milho em baixas temperaturas so: - alta qualidade do gro seco; - manuseio mnimo do produto; - possibilidade de o gro ser introduzido no silo-secador medida que for

    colhido; - utilizao do potencial de secagem do ar ambiente; - mnima dependncia de combustvel nobre; e

  • Captulo 17 Secagem e armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 420

    - possibilidade de ser combinada com secadores de altas temperaturas, aumentando a capacidade de secagem do sistema.

    As maiores limitaes do sistema so: - tempo de secagem relativamente longo e dependncia das condies

    climticas; e - necessidade de mo-de-obra treinada para operar e supervisionar o

    processo. No caso de secagem em baixa temperatura, recomendvel manter o ventilador

    ligado continuamente, quando o milho armazenado apresentar teor de umidade superior a 16%. Se o ventilador ficar desligado, a liberao de energia devido respirao dos gros e atividade de microrganismos provocar o aquecimento da massa de gros, acelerando o processo de deteriorao. Em perodo de elevada umidade relativa (80 a 90%), como, por exemplo, durante a noite, a ventilao manter a massa de gros resfriada. Nesta faixa de umidade, o milho praticamente no sofrer reumedecimento, visto que o aquecimento provocado pelo ventilador (1 a 2oC) reduz a umidade relativa do ar em aproximadamente cinco pontos percentuais.

    Em regies mais secas (UR abaixo de 75%), o ventilador dever permanecer ligado continuamente at o final da secagem, mesmo no havendo produto no silo com teor de umidade superior a 16%. Caso o ventilador seja ligado somente durante o dia, podero ocorrer problemas de supersecagem. Em regies mais midas, com umidade relativa superior a 75%, e no havendo produto no silo com teor de umidade superior a 16%, o ventilador dever permanecer ligado, somente durante as horas em que a umidade relativa for mais baixa, o que geralmente ocorre no perodo diurno.

    A secagem em alta temperatura possui a vantagem de ser um processo rpido e cmodo. A temperatura mxima de secagem deve ser aquela que no prejudica a qualidade do produto. Neste tipo de secagem deve-se considerar a finalidade do milho, ou seja, para semente, indstria ou alimentao animal (Tabela 3). TABELA 3 - Temperatura no gro, do ar de secagem e teor mximo de umidade

    (%b.u.), para armazenamento e classificao do milho

    Finalidade do milho Temperatura mxima (oC)

    Gro Ar

    Umidade no armazenamento

    1 at 5 anos Classificao

    Semente 44 74 13 11 14,5 Amido 55 85 Rao 82 112

    universalmente aceito que a temperatura para secagem de sementes no deve

    ser superior a 40oC. Esta afirmativa por si s incompleta, uma vez que o tempo de exposio do produto ao ar de secagem um fator a ser considerado. Sem um controle rgido de temperatura e do tempo de secagem, o uso de alta temperatura afeta as caractersticas biolgicas, qumicas e fsicas, como germinao, vigor, contedo energtico, consistncia, cor e umidade de equilbrio.

  • Captulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 421

    Na secagem em alta temperatura, quando a temperatura da massa superior a 60oC, o endosperma dos gros sofre alteraes qumicas. Estas alteraes no afetam o produto como alimento, mas reduzem a taxa de extrao de amido. Por esta razo, as indstrias que processam o milho no desejam gros que passaram por secagem em temperaturas elevadas. Naturalmente, os compradores no conhecem a temperatura sob a qual foi realizada a secagem, mas podem avaliar a qualidade final do produto por meio do teste de germinao. Reduo no ndice de germinao dos gros indica o uso de alta temperatura de secagem. No Brasil este controle ainda no rgido, porm, em pases como os Estados Unidos, muitas indstrias recusam o milho ao verificarem que a secagem foi realizada em altas temperaturas.

    Com relao ao processo de secagem, devem ser consideradas duas temperaturas:

    - temperatura da massa de gros; e - temperatura do ar de secagem.

    Apesar da grande preocupao com a temperatura do ar de secagem em sistemas de altas temperaturas, a temperatura atingida pelos gros ou sementes mais importante para a preveno de danos. Assim, quando se conhece o tipo de secador, a temperatura do ar de secagem torna-se um indicador do processo.

    Em vrios tipos de secadores, a temperatura dos gros durante a secagem no atinge a temperatura do ar aquecido que insuflado atravs da massa de gros, pois parte do calor absorvida pelos gros para evaporar a gua contida no produto (calor latente) e parte usada para aumentar a temperatura dos gros (calor sensvel). Assim, a possibilidade de utilizao de determinadas temperaturas na secagem de milho depender do sistema de secagem, tipo de secador, tempo de exposio do produto a essas temperaturas, mtodo de resfriamento (lento ou rpido), alm da presena ou no de cmaras de descanso nos secadores, da espessura da camada, do fluxo de gros e do teor de umidade inicial, dentre outros.

    O efeito da temperatura de secagem sobre o valor nutricional do milho para alimentao animal tem recebido considervel ateno dos pesquisadores. Estudos tm mostrado que o milho secado em temperatura acima de 60oC tem seu valor energtico diminudo, alm de sofrer perdas na palatabilidade. Para atingir a mesma umidade final, provado que o aumento da temperatura do ar de secagem provoca reduo na percentagem de lisina.

    Em geral, as tcnicas usadas para a secagem de sementes de milho no diferem daquelas usadas para a secagem de gros para a indstria ou para alimento. Todas as sementes recebidas, com teor de umidade superior a 16%, devem ser secadas.

    Nos secadores, devem-se empregar temperaturas adequadas a cada lote de sementes. Se as sementes apresentam elevado teor de umidade (acima de 30%), recomendam-se temperaturas de at 32oC durante a primeira fase da secagem. No final do processo, quando o teor de umidade estiver prximo a 18%, poder atingir 42oC. Quando recebidas com teor de umidade prximo a 18%, podem ser imediatamente secadas a 42oC. Mesmo quando se tratar de cultivares resistentes, o emprego de temperatura superior a 42oC no recomendado. Os diversos tipos de secadores comerciais, com suas respectivas caractersticas de secagem, tm grande influncia

  • Captulo 17 Secagem e armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 422

    sobre a qualidade final do produto (Figura 1).

    Figura 1 Reduo da viabilidade em funo de diferentes sistemas de secagem.

    A formao de trincas (Figura 2) atribuda ao gradiente de umidade e de temperatura que se forma no interior do gro, na direo do centro para a periferia. Quando se torna demasiadamente grande, este gradiente provoca o aparecimento de tenses internas que se manifestam na forma de trincas. A maior parte das trincas ocorre durante as ltimas etapas de secagem e durante o resfriamento rpido. Temperaturas inferiores a 70oC e resfriamento lento so recomendados para evitar a ocorrncia de rachaduras.

    No Brasil, a secagem artificial de milho em fazenda pouco expressiva, porm, devido conscientizao dos agricultores sobre a necessidade da secagem para se obter um armazenamento seguro, alguns secadores encontram-se instalados em mdias e grandes propriedades agrcolas. Os mais utilizados so os de leito fixo, cuja construo simples, sendo de fcil manejo e podendo ser usados para a secagem de vrios produtos agrcolas (veja captulo 5 Secagem e Secadores).

    Nas operaes comerciais, em que apresenta grande fluxo de gros, os secadores em torre (cascata) so os mais usados para a secagem de milho. Os de fluxos cruzados, por serem de construo e operao simples e apresentarem menor custo inicial, so os preferidos pelos agricultores americanos. Dentre os secadores de fluxos cruzados, os que secam em lote custam menos, quando comparados com os secadores contnuos.

    Numa anlise comparativa entre cinco mtodos de secagem do milho em fazenda (secador de fluxos cruzados em lotes, secagem em silo contracorrente, secagem em silos com ar natural e com baixa temperatura), SILVA (1980) mostrou que a qualidade final do produto foi afetada pelo mtodo utilizado. Alm disso, concluiu que o silo contracorrente produziu milho menos susceptvel a danos do que o milho secado em secador de fluxos cruzados em lotes. Esta mesma anlise mostrou que, ao usar uma combinao de secagem em altas e baixas temperaturas, o nmero de gros danificados (quebrados ou rachados) foi substancialmente menor que o resultante da secagem em

  • Captulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 423

    silo contracorrente e em secadores em lotes, de fluxos cruzados. Um sistema de secagem largamente utilizado nos Estados Unidos o de seca-

    aerao. Quando corretamente projetado, este sistema pode aumentar em at 50% a capacidade de um secador e reduzir substancialmente o nmero de gros trincados. Deve-se considerar que, no processo de resfriamento, o teor de umidade pode ser reduzido em at 2,5%, enquanto o aumento de 50% na capacidade do secador acompanhado por 20 a 30% de economia em combustvel (Figura 25, captulo 5 Secagem e Secadores).

    (a) b) Figura 2 Gros de milho sem danos (a) e com o endosperma seriamente trincado

    (b), observados por meio do diafanoscpio.

  • Captulo 17 Secagem e armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 424

    2. SECAGEM E ARMAZENAGEM DE ARROZ

    O arroz o cereal mais cultivado no mundo e constitui o alimento bsico de

    mais da metade da populao do planeta. Entretanto, os padres comerciais estabelecidos para o seu consumo variam nas diferentes regies, conforme os hbitos populares. Tradicionalmente, no Brasil, os gros inteiros tm maior valor comercial por serem a forma preferencial de consumo. Este comportamento no o mesmo nas regies orientais, particularmente nas Filipinas, cujo hbito alimentar admite, tambm, o consumo de arroz na forma de canjica ou quirera.

    Estudos sobre demanda alimentar, feito pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatstica, mostraram que, para uma dieta composta por arroz, feijo e milho, a demanda per capita anual de arroz ser de 49 kg. Com este resultado, estima-se que o Brasil, com 1860 milhes de habitantes, tenha uma demanda efetiva deste cereal em torno de 8,5 milhes de toneladas por ano. A safra de 2007/2008, segundo o Anurio Estatstico do Brasil (2008), foi de 11,99 milhes de toneladas.

    2.1. Classificao do Arroz

    A classificao do arroz feita conforme a aceitao e as definies dos padres comerciais de consumo, sendo regulamentada por portarias do Ministrio da Agricultura e do Abastecimento. 2.1.1. Principais defeitos do arroz

    1) Matrias estranhas: os gros ou as sementes de outras espcies, detritos

    vegetais, sujidades e corpos estranhos de qualquer natureza, no-oriundos do produto.

    2) Impurezas: os detritos do prprio produto, como cascas e palhas.

    3) Defeitos graves Ardidos: quando o arroz descascado e polido, inteiro e/ou quebrado apresentar,

    no todo ou em partes, colorao escura. Pretos: quando o arroz descascado e polido, inteiro e/ou quebrado apresentar

  • Captulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 425

    aspecto enegrecido ou carbonizado.

    4) Defeitos gerais Danificados, manchados e/ou picados: quando o arroz descascado e polido,

    inteiro e/ou quebrado apresentar manchas escuras e/ou esbranquiadas, bem como perfuraes provocadas por insetos e outros agentes.

    Amarelos: quando o arroz descascado e polido, inteiro e/ou quebrado apresentar

    colorao amarela. Gessados: quando o arroz descascado e polido, inteiro e/ou quebrado apresentar

    colorao totalmente opaca e semelhante ao gesso, sem a proteo de uma camada externa dura, brilhante e com textura vtrea.

    Rajados: quando o arroz descascado e polido, inteiro e/ou quebrado apresentar estrias vermelhas no sentido longitudinal em 50% ou mais do gro.

    2.2. Grupos 1) Arroz em casca: o produto fisiologicamente desenvolvido, provido de sua

    casca, depois de colhido, trilhado, limpo e seco ao sol, ou por processo tecnolgico adequado.

    2) Arroz beneficiado: o produto maduro, limpo, sadio e seco que, submetido a

    processo de beneficiamento, acha-se desprovido de sua casca ou tegumento.

  • Captulo 17 Secagem e armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 426

    2.3. Subgrupos

    Arroz em casca Arroz beneficiado Natural Macerado Macerado Parboilizado Parboilizado Pardo Pardo parboilizado

    Polido

    2.4. Classe Longo fino: mnimo de 80% dos gros inteiros medindo 6 mm ou mais no comprimento e 1,80 mm no mximo, na espessura, e cuja relao comprimento-largura seja superior a 3 mm, aps o polimento dos gros. Longo: mnimo de 80% dos gros inteiros medindo 6 mm ou mais no comprimento, aps o polimento dos gros.

  • Captulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 427

    Mdio: mnimo de 80% dos gros inteiros medindo de 5 mm a menos de 6 mm no comprimento, aps o polimento dos gros.

    Curto: mnimo de 80% dos gros inteiros medindo menos de 5 mm no comprimento, aps o polimento dos gros.

    Misturado: produto que contiver menos de 80% de uma das classes anteriores,

    apresentar-se- constitudo de duas ou trs classes distintas

    .

    2.5. Gros quebrados

    Quebrados grandes (canjico): fragmentos de gros que se apresentarem de tamanho inferior a trs quartas partes, porm maiores que a metade do comprimento dos gros inteiros da classe a que pertencem.

    Quebrados mdios (canjica): fragmentos de gros que se apresentarem isentos de quebrados grandes, que ficarem retidos em peneiras de furos circulares de 1,4 mm de dimetro (0,055 polegadas). Quebrados pequenos (quirera): fragmentos de gros que vazarem na peneira de quebrados mdios (furos circulares de 1,4 mm de dimetro ou 0,055 polegada).

  • Captulo 17 Secagem e armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 428

    2.6. Fragmentos de gros A Tabela 4 fornece o ndice de tolerncia para a classificao de tipos do arroz

    conforme a portaria do Ministrio da Agricultura e do Abastecimento. TABELA 4- Valores percentuais de tolerncia de defeitos do arroz

    Categoria Quebrados

    Tolerncia Grandes

    (Canjico) Mdios

    (Canjica) Pequenos (Quirera)

    Tipo 1 Tipo 2 Tipo 1 Tipo 2 Tipo nico Defeitos gerais e graves agregados

    10

    20

    10

    20

    25

    Matrias estranhas e/ou impurezas

    0,5

    1,0

    0,5

    1,0

    5,0

    Ser considerado quebrado (grande, mdio ou pequeno) aquele produto que, na

    amostra original, apresentar 50% ou mais de gro quebrados da categoria predominante. 2.7. Secagem do Arroz

    A secagem de arroz pode ser realizada por processo natural ou artificial. A secagem natural aquela que ocorre na prpria planta, quando o produto atinge o teor de umidade de equilbrio, considerando as condies do campo. A secagem artificial aquela cujos procedimentos utilizam artifcios como terreiros, medas ou secadores mecnicos, os quais permitem acelerar o processo de reduo do teor de umidade do produto, indiferentemente das condies naturais de campo.

    Em virtude das caractersticas da prpria planta, no se deve deixar que o arroz seque naturalmente no campo. A sua permanncia na lavoura levaria a degranao e perdas, antes que o teor de umidade para a conservao (13,0 % b.u.) fosse atingido. A exposio contnua das panculas ao dos ventos, ao ataque de pssaros, insetos e roedores ocasionaria grandes perdas qualitativas e quantitativas. 2.7.1. Secagem em Alta Temperatura

    Nos sistemas em alta temperatura, o ar de secagem ultrapassa o limite de 10C acima da temperatura ambiente e atingir um valor mximo, o qual depender do tipo de produto ou das finalidades a que se destinam. No caso do arroz, a temperatura mxima para o ar de secagem aquela em que a temperatura da massa de gros no ultrapasse 55C.

    Secagem em lotes: um processo de secagem artificial caracterizado pelos

    seguintes passos operacionais: aps o carregamento do secador, faz-se a secagem a alta temperatura, intercalada por perodos de repouso, at que o produto atinja a umidade desejada (13% b.u.). Aps o resfriamento lento da massa de gros, faz-se a descarga do secador, para que um novo lote seja processado.

    Secagem contnua: caracterizada pela capacidade de reduo do teor de

  • Captulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 429

    umidade do arroz em uma nica passagem pelas cmaras de secagem e de resfriamento. Entre a cmara de secagem e a cmara de resfriamento deve existir uma cmara de descanso. Tanto na secagem em lotes como na contnua, no se deve remover mais que trs pontos percentuais de umidade, sem passar por uma cmara de descanso. Altas taxas de secagem, isto , remoo de gua maior que 3,0 pontos percentuais, provocaro trincas nos gros, desvalorizando comercialmente o arroz. Esta dificuldade na secagem, associada ao nmero de classes e tipos do arroz, leva utilizao, em maior nmero, dos sistemas de secagem em lotes. Alm disso, a colheita mecnica, feita a um teor de umidade entre 18,0 e 22,0% b.u. obriga a recirculao do produto, em obedincia taxa mxima de secagem. Outra imposio que obriga a secagem em lotes est no risco da mistura entre classes e tipos, principalmente em cooperativas e armazns gerais que trabalham com prestao de servios. A secagem do arroz em secadores contnuos (Figura 3) deve ser preferida quando se secam gros de uma mesma variedade, do mesmo dono, em lavouras extensivas ou quando no se contempla, com rigor, a tipificao do produto. Por exemplo, se para uma grande lavoura uma anlise prvia mostrou um potencial de apenas 20%, para tipo 2 e 80% para os tipos 3 e 4, bem como diferena de preos no atraente entre esses tipos, no se deve aconselhar custos adicionais com o processamento em lotes. A secagem em alta temperatura requer do operador conhecimento e cuidados especiais, considerando que o objetivo fundamental do processo fazer a secagem rpida sem que o produto perca as suas caractersticas originais ou aquelas que poderiam ser obtidas com a secagem natural. O arroz, por suas caractersticas fsicas e seus padres comerciais, um cereal de difcil processamento, em comparao com os outros tipos de gros.

    Na maioria das regies brasileiras produtoras de gros, em um mesmo ano agrcola so, normalmente, produzidos mais de um produto. Assim, os equipamentos utilizados para secagem de outros gros, em altas temperaturas, so tambm utilizados para a secagem de arroz. Para isso, devem ser estabelecidas determinadas adequaes ao processo, de modo a evitar ou minimizar os possveis danos trmicos ou mecnicos.

    Alm dos problemas de trincas, a alta temperatura possibilita alteraes na colorao, modificaes na estrutura do amido, morte dos gros e reduo do seu valor comercial. Todos estes danos podero trazer problemas durante o perodo de armazenagem. Uma alternativa para minimizar os danos trmicos a de proceder secagem parcelada, que consiste em vrias passagens do produto pela cmara de secagem, respeitando o ndice de reduo do teor de umidade entre 2 e 3 pontos percentuais, por passagem. Para isso, o controle de temperatura mxima do ar de secagem e dos gros, assim como do tempo de residncia destes na cmara de secagem, dever ser feito com maior rigor.

    Em condies prticas, para secadores de fluxos contnuos, tem-se observado que o uso de temperaturas de secagem muito elevadas (90 a 100C) quando o teor de umidade do arroz muito alto torna os gros mais susceptveis ao trincamento durante o beneficiamento, nas variedades de sequeiro.

  • Captulo 17 Secagem e armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 430

    Figura 3 - Vista geral de secador contnuo.

    Os secadores contnuos que possuem uma cmara de secagem, uma de homogeneizao e uma de resfriamento e que so utilizados para a secagem de milho, soja e trigo devem ser remanejados para a secagem de arroz. No incio da secagem, o arroz ser submetido ao seguinte manejo: a temperatura inicial deve ser de 70C na cmara de secagem; a cmara de repouso deve permanecer como originalmente; e a cmara de resfriamento deve ser transformada em cmara de secagem e, nela, deve-se usar a temperatura do ar entre 80 e 90 C. Quando o teor de umidade do produto atingir 18% b.u., as duas cmaras de secagem passam a trabalhar com 80C at que o arroz atinja 13%. Neste ponto, reduz-se gradativamente o aquecimento com a cmara de resfriamento, trabalhando na forma original. Este procedimento transforma o secador contnuo em secador de lotes (Figura 4).

    O fluxo de gros no secador deve ser regulado em funo da temperatura do ar de secagem e da umidade inicial do arroz, de modo a perder, no mximo, trs pontos percentuais de umidade. Na fase de resfriamento, o produto deve sair do secador com no mximo 5 oC acima da temperatura ambiente e o resfriamento complementar deve ser feito em silos, durante o armazenamento. O bom manejo do secador deve ser observado principalmente para o arroz de sequeiro, que mais susceptvel ao trincamento. Nas regies tropicais, onde ocorrem chuvas seguidas de forte insolao, o produto fica sujeito a intensos ganhos e perdas de gua, que promovem ou intensificam as trincas do arroz, quando ainda no campo.

    Outra constatao prtica importante que objetiva melhorar a qualidade do arroz o estabelecimento de um perodo de repouso varivel entre 12 e 24 horas, imediatamente aps a colheita e antes da secagem em alta temperatura. Este tempo definido em funo inversa ao teor de umidade inicial dos gros. Tem-se verificado que

  • Captulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 431

    este procedimento pode reduzir substancialmente o ndice de trincas no arroz, durante o processo de secagem.

    Quando ainda na lavoura, o arroz exposto continuamente s condies de vento e calor (energia do sol) e, portanto, sujeito secagem natural. A continuidade deste processo manter a superfcie externa dos gros mais seca que o seu interior. Caso este produto, aps a colheita, seja imediatamente submetido secagem em alta temperatura, este gradiente de umidade ser intensificado. Com isso, a variao entre a presso de vapor interna e a superficial atingir valores tais que podero causar intensa migrao de gua, suficiente para trincar o produto. O repouso, antes da secagem, tem como finalidade a redistribuio de umidade com reduo deste tipo de estresse.

    Figura 4 - Possibilidades de adaptao em um secador contnuo para secagem em

    lotes. Temperizao: entende-se por temperizao o perodo de repouso dado ao

    arroz, durante a secagem, sem que este receba mais calor. Os secadores de lotes intermitentes possuem uma cmara, normalmente localizada acima da cmara de secagem, denominada cmara de repouso ou de homogeneizao, a qual mantm o produto sem receber o ar de secagem, em cada circulao completa no secador (veja captulo 5). Alm desta importncia, a cmara tem a finalidade de aumentar a capacidade esttica do secador.

    Dentro de certos limites, quanto maior a cmara de repouso, melhor ser seu efeito na temperizao do arroz. Em um bom projeto, o volume da cmara de repouso deveria representar aproximadamente 2/3 da capacidade do secador.

    A temperizao pode ser adaptada para secadores contnuos desprovidos de cmaras de repouso. Para isto, basta instalar secadores e silos em srie e fazer com que o fluxo de gros seja desviado para um silo, antes de entrar na cmara de secagem do

  • Captulo 17 Secagem e armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 432

    secador seguinte. Procedimento semelhante pode ser usado para transformar um secador contnuo em um secador em lotes, isto , basta adaptar um silo como cmara de descanso, antes que o produto retorne cmara de secagem (Figura 5).

    Na prtica, a temperizao funciona da seguinte maneira: os gros, ao passarem pela cmara de secagem, ficam com a superfcie mais seca que o interior. Ao entrarem na cmara de repouso, sem a ao do ar quente, ocorrer a migrao de umidade do interior (mido) para a superfcie do gro (mais seca). Ao retornarem cmara de secagem, agora com a superfcie mais mida, os gros passaro novamente pela ao do ar quente, com temperatura controlada, para uma nova etapa de secagem. Este procedimento se repetir at que o produto atinja o teor de umidade desejado e com os danos trmicos minimizados pela reduo do gradiente de presso de vapor entre o interior e a superfcie do gro.

    Caso no houvesse o repouso, os sucessivos repasses pela cmara de secagem provocariam um gradiente muito grande, fazendo com que a umidade migrasse com muita velocidade. Como a forma geomtrica do gro de arroz semelhante de um cilindro, cujo raio diminui nas extremidades, estas partes do gro de arroz secam a ponto de serem rompidas, dividindo o gro em trs partes.

    Pesquisas realizadas sobre o assunto mostraram que: a) O rendimento de gros inteiros aumenta com o aumento do nmero de

    passagens. b) O tempo efetivo de secagem reduzido com o aumento do nmero de

    passagens. c) O aumento no rendimento pouco afetado por perodos de repouso superior

    a cinco horas. d) O consumo de combustvel diminui quando o perodo de repouso aumenta. e) A capacidade de secagem aumenta com o aumento do fluxo de ar. f) O rendimento de gros inteiros diminui com o aumento do fluxo de ar.

    Figura 5 - Silo de temperizao acoplado a um secador

  • Captulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 433

    2.7.2. Secagem em baixas temperaturas Em terreiros: neste mtodo de secagem, faz-se a passagem do produto pelo ar,

    atravs de revolvimentos manuais e contnuos da massa de gros, em superfcies de terra batida, revestidas por cimento ou alvenaria. O aquecimento do produto, para a evaporao da umidade, feito pela ao direta dos raios solares.

    Como grande parte da produo brasileira de arroz feita por pequenos proprietrios, a secagem em terreiros mais utilizada. Contudo, o maior volume da produo brasileira de arroz secado em secadores mecnicos, em alta temperatura, pelo fato de a estrutura econmica de produo ser liderada por grandes produtores ou por sistemas cooperativistas ou associativistas. As estatsticas mostram que a grande maioria dos produtores de arroz enquadrada na categoria de pequenos. Entretanto, a soma da produo dos pequenos inferior dos grandes produtores que podem contar com tecnologia moderna.

    Para o arroz, a secagem em terreiro no significa, necessariamente, uma garantia de qualidade, como acontece com alguns produtos. O manejo inadequado da secagem em terreiros pode produzir gros trincados em nveis superiores aos produzidos por secadores em altas temperaturas. Se o arroz for espalhado em camada muito fina (inferior a 3,0 cm) e a intensidade de radiao solar for elevada, o ndice de trincas ser elevado, independentemente do nmero de revolvimento.

    Em alguns casos, o arroz secado em terreiro pode ter a sua qualidade comparada ao produto secado em secador mecnico de alta temperatura. A Tabela 5 apresenta os resultados de alguns testes realizados com um secador de fluxos cruzados e em terreiro de cimento. TABELA 5 - Rendimento de benefcio e rendimento de gros, aps a secagem do arroz

    em secador intermitente, de fluxos cruzados, a diferentes temperaturas do ar de secagem e em terreiro de cimento

    Secador Terreiro Teste

    Temp. C I Q P I Q P 1 45 41,3 21,2 37,5 47,6 12,3 40,1 2 80 58,0 7,0 34,0 57,0 8,0 36,0 3 100 56,0 11,0 33,0 57,0 7,0 36,0 4 115 57,0 8,0 35,0 - - -

    I= inteiros, Q = quebrados e P = palha

    Secagem em silos: apesar de poder ser executada em outros tipos de secadores mecnicos, a secagem em baixa temperatura realizada, na maioria das vezes, em silos secadores. importante observar que, no caso do arroz, as perfuraes das chapas devem ser circulares. Furos oblongos ou longitudinais podem permitir a passagem dos gros, impedindo a circulao do ar. O sistema recomendado para silos pequenos (inferior a 150 toneladas de capacidade). Pode ser usado como operao complementar aos sistemas em alta temperatura. Neste caso, o processo caracterizado como secagem combinada, em que a temperatura do ar, na segunda fase de secagem, pode ser a do ambiente (secagem com

  • Captulo 17 Secagem e armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 434

    ar natural) ou com ar aquecido at 10C acima da temperatura ambiente (secagem em baixa temperatura). A utilizao do ar em condies naturais fica restrita s variaes sazonais de temperatura e umidade relativa, uma vez que a secagem ser encerrada quando o produto atingir o teor de umidade de equilbrio. No caso de arroz, estas variaes podem ser observadas na Tabela 6. A regio escura indica a combinao entre a temperatura e a umidade relativa ambiente, com potencial para apresentar resultados satisfatrios. Outros parmetros, como teor de umidade inicial do produto e mtodo adotado no sistema de secagem, devem ser considerados. TABELA 6 - Teor de umidade de equilbrio do arroz em funo da temperatura e

    umidade relativa do ambiente

    Umidade relativa - % Temperatua C 50 55 60 65 70 75 80

    16,0 11,4 12,0 12,5 13,1 13,8 14,5 15,4 18,0 11,3 11,8 12,4 13,0 13,7 14,4 15,2 20,0 11,2 11,7 12,3 12,9 13,5 14,3 15,1 22,0 11,0 11,6 12,1 12,7 13,4 14,1 15,0 24,0 10,9 11,5 12,0 12,6 13,3 14,0 14,9 26,0 10,8 11,3 11,9 12,5 13,2 13,9 14,8 28,0 10,7 11,2 11,8 12,4 13,1 13,8 14,7 30,0 10,6 11,1 11,7 12,3 13,0 13,7 14,6

    O arroz com teor de umidade inicial superior a 26 % b.u. no deve ser secado

    sob altas temperaturas, sem o revolvimento do produto, independentemente do fluxo de ar utilizado; um fluxo de ar prximo a 1,5 m3/min/.t de gros satisfatrio para a secagem natural de arroz com teor de umidade inicial inferior a 18 % b.u. Este limite para o teor de umidade inicial se prende ao fato da possibilidade de deteriorao do produto na camada mida, caso a frente de secagem no atinja, em tempo hbil, a superfcie da massa de gros.

    Se o sistema operar em ambientes de temperatura mais elevada e umidade relativa baixa, poder ocorrer a supersecagem nas camadas inferiores, e os gros beneficiados nestas condies tero menor renda de benefcio e maior ndice de quebrados.

    2.8. Secagem de Arroz para Sementes

    Apesar de recomendados para arroz de consumo, os gros para sementes colhidos com teor de umidade igual ou superior a 20% b.u. no devem aguardar por perodo superior a 24 horas, para serem secados. A escolha do mtodo de secagem a ser utilizado se dar em funo do volume de sementes e das condies climticas do local, respeitando, no caso de aquecimento do ar, os limites superiores de temperatura para cada tipo de secador, j que a temperatura da massa de gros no pode ultrapassar 38oC.

    Na utilizao de secadores, recomenda-se a adoo do mtodo intermitente, seguido de perodos de repouso, com mais de uma passagem do produto pelo sistema.

  • Captulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 435

    Se a opo for por secadores de leito fixo, a temperatura do ar de secagem no deve ultrapassar os 40 C e o produto deve ser revolvido periodicamente (veja captulo 5 Secagem e Secadores). Quanto maior o teor de umidade inicial das sementes, menor dever ser a temperatura do ar, principalmente no incio da secagem. Em geral, para teores de umidade superiores a 18,0% b.u., a temperatura do ar de secagem deve estar prxima de 32C; na faixa de 12 a 18% b.u., no deve ultrapassar 38C; e abaixo de 12% b.u., no deve ser superior a 40C.

    A espessura da camada de sementes nos sistemas de leito fixo no deve ultrapassar o limite de 40 cm, e, a fim de eliminar o gradiente de umidade estabelecido entre a superfcie e a base da camada de gros, deve-se fazer o revolvimento da massa em intervalos de 60 minutos. Caso a secagem seja de arroz para consumo, a temperatura poder ser mais elevada, porm o operador deve observar um perodo de repouso de pelo menos 30 minutos, que pode ser obtido durante o revolvimento manual da camada, com o ventilador desligado. 2.9. Secagem de Arroz Parboilizado

    Arroz parboilizado definido como o produto que, ao ser beneficiado, apresenta os gros com colorao amarelada e uniforme, em decorrncia do processo de parboilizao utilizado para elevar o teor vitamnico e de sais minerais do produto. O processo consiste na imerso do arroz em casca em gua potvel, em temperatura superior do ambiente, submetendo-o ao processo de autoclavagem.

    A Portaria mo 10, de 12/05/96, do Ministrio da Agricultura e do Abastecimento, que trata da classificao de arroz, estabeleceu que sero considerados ardidos os gros de arroz parboilizado que possurem a cor amarela destoante, de tom escuro. Estabelece, tambm, que no ser considerado como defeito os gros que apresentarem pequenas rachaduras longitudinais, desde que se mantenha o formato normal dos gros. Esta informao torna-se importante a partir do momento em que o processo de parboilizao e de secagem do produto est sujeito a variaes na combinao entre o binmio tempo e temperatura, que podero dar ao produto caractersticas de ardido ou trinc-lo durante o processo de secagem.

    O arroz parboilizado caracterizado pelas modificaes que os gros sofrem durante o processo. A combinao do tratamento com gua e calor ocasiona modificaes fsicas, qumicas, bioqumicas, sensoriais e estticas. Todas estas modificaes esto ligadas, diretamente, s tcnicas do processo e matria-prima utilizada.

    So vrias as fases do processo de parboilizao: na primeira, o arroz em casca, seco e livre de impurezas, encharcado em gua potvel aquecida; na segunda, o arroz submetido coco parcial com a presena de vapor dgua; e, na terceira, os gros com teor de umidade prximo de 32 % b.u. so secados at 13% b.u.

    A principal diferena em relao secagem do arroz comum que, para o arroz parboilizado, a temperatura do ar de secagem atinge valores prximos a 100C, com teor de umidade inicial prximo a 32 % b.u.

    A secagem do arroz parboilizado, feita aps o encharcamento e cozimento parcial sob presso, essencial para obter um produto de boa qualidade aps o beneficiamento. A reduo deste teor de umidade at os 13 14% b.u. deve ser feita

  • Captulo 17 Secagem e armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 436

    com o intuito de minimizar as fissuras, a colorao escura e a desuniformidade de colorao.

    A colorao final do arroz est associada variedade e relao entre tempo e temperatura, durante a fase de encharcamento do arroz em casca. A rapidez com que a umidade removida de fundamental importncia na manuteno da qualidade do arroz parboilizado. Baixa velocidade de secagem poder permitir o desenvolvimento de microrganismos, danificando parcial ou totalmente o produto. Por outro lado, a secagem rpida proporcionar gradientes de temperatura e umidade entre o interior e a superfcie dos gros, caso no haja um perodo de repouso. A durao do repouso funo primria da temperatura dos gros. Um perodo de tempo entre 30 e 60 minutos suficiente para aliviar as presses quando a temperatura est na faixa de 40 a 50C.

    O arroz parboilizado apresenta, durante a secagem, um teor de umidade crtico, em torno de 16% b.u., dependendo da variedade e da severidade do processo. Acima do ponto crtico, a umidade retirada com mais facilidade, ou seja, os gros so mais elsticos e menos sensveis a alta temperatura em relao ocorrncia de trincas e fissuras. Abaixo de 16% b.u. a umidade mais difcil de ser removida e os gros so mais sensveis aos danos causados pela alta temperatura do ar de secagem. 2.10. Armazenagem do Arroz

    A armazenagem de arroz a operao que visa preserv-lo em ambiente natural, sem que ele perca a aparncia e as qualidades organolpticas e nutricionais, podendo, assim, manter a viabilidade como semente. A reduo do teor de umidade e a limpeza so operaes indispensveis para a armazenagem adequada do arroz e de qualquer outro produto.

    Em ambiente natural, os cereais podem ser armazenados a granel ou em sacarias. Os silos ou armazns utilizados para a armazenagem do arroz devem atender a determinadas caractersticas de projeto, a fim de proporcionar melhor ambiente e condies tcnicas para a conservao do arroz. No Brasil, os diferentes tipos comerciais de arroz fazem com que haja predominncia do sistema de armazenagem em sacarias. Esta proporo se fundamenta no fato de que a armazenagem a granel necessitaria de nmero expressivo de silos para acondicionar as diferentes classes e tipos, elevando muito o custo inicial das instalaes. Entretanto, nas regies de grande produo, principalmente de lavouras irrigadas, onde pode ser conseguida maior padronizao dos gros, a armazenagem a granel muito utilizada, principalmente em grandes fazendas e cooperativas.

    Outro fator de importncia no incremento da armazenagem em sacarias o cultural. O produtor tradicional de arroz, mesmo ciente do maior custo operacional, gosta de ver o seu produto individualizado no armazm, o que s possvel formando lotes com o produto ensacado. Esta condio faz com que a armazenagem em sacarias, tradicionalmente denominada armazenagem convencional, tenha grande importncia tcnica e econmica tanto na produo de arroz como na de caf. 2.11. Armazenagem a Granel

    A armazenagem a granel tem menor custo operacional e apresenta melhor relao entre a rea disponvel e o volume armazenado, resultando em melhor

  • Captulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 437

    desempenho econmico. Entretanto, exige maior conhecimento tcnico para a execuo e o acompanhamento das operaes.

    No Brasil, a armazenagem de arroz a granel feita com maior intensidade no Estado do Rio Grande do Sul, que o maior produtor deste cereal. No Estado de Roraima, aonde a produo de arroz vem alcanando destaque econmico, a armazenagem a granel vem sendo muito utilizada, sem, contudo, dispensar a armazenagem em sacarias. Entretanto, em qualquer destas regies, tm-se verificado problemas decorrentes de desconhecimento tcnico e da falta de recursos disponveis nas prprias instalaes, que impossibilitam o bom desempenho operacional. Para a prtica segura desta tecnologia necessrio que o sistema disponha dos seguintes componentes bsicos:

    a) Silos, para o acondicionamento do produto. b) Sistema de aerao, para permitir, principalmente, a remoo de possveis

    focos de aquecimento, odores etc. c) Sistema de termometria, para o monitoramento dirio da temperatura do

    produto durante a armazenagem. d) Sistemas de monitoramento dirio das condies meteorolgicas. O sistema de aerao deve ser visto como um recurso tcnico disponvel e

    obrigatrio em um sistema de armazenagem a granel bem projetado. Entretanto, a sua disponibilidade no dever condicionar o seu uso sistemtico, uma vez que o conhecimento profundo das relaes entre o produto armazenado e as condies psicromtricas ambientes fundamental para a sua aplicao.

    A aerao, como recurso tcnico dos sistemas de armazenagem do arroz, se prestar, fundamentalmente, para dissipar possveis focos de aquecimento, odores e manuteno da massa de gros sob temperaturas mais baixas.

    importante observar que o ataque de insetos, em intensidade elevada, proporciona a formao de pontos quentes na massa de gros. A passagem do ar por estes pontos resolveria, momentaneamente, o problema. Em curto intervalo de tempo, a temperatura voltaria a subir no ponto infestado. Uma forma de diagnosticar o problema observar se o ponto aquecido muda de local ao atingir valores prximos a 40 C. Se for positivo, o problema dever ser solucionado por expurgo, pois o deslocamento do ponto aquecido dentro da massa de gros um comportamento caracterstico de aquecimento causado por insetos.

    Nos perodos frios, o ar intergranular, prximo das paredes do silo, mantm-se numa temperatura inferior do interior da massa de gros. O ar frio se deslocar para baixo, criando uma corrente de ar quente, ascendente no interior do silo. O ar quente, com algum potencial de secagem, poder absorver umidade e, ao atingir a camada superior de gros, cuja temperatura poder estar baixa, pode atingir o ponto de orvalho e ter o seu vapor dgua condensado (migrao de umidade), criando no local uma regio com potencial de deteriorao (ver captulo 11 - Aerao de Gros Armazenados).

    Durante o perodo quente ocorrer uma situao inversa, isto , o ar quente, menos denso, prximo parede do silo subir e criar uma corrente descendente no interior destes, formando uma regio com potencial para deteriorao nas camadas inferiores do silo.

  • Captulo 17 Secagem e armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 438

    Observa-se, na descrio das duas possibilidades de condensao, que o fenmeno ocorre pelo fato de no se ter permitido a renovao do ar no interior do silo, a partir da conveco natural.

    Para evitar custos adicionais com o uso da aerao em locais onde o fenmeno tiver a possibilidade de ocorrncia, deve-se abrir os registros de sada de ar na cobertura dos silos, durante as horas quentes do dia. Na maioria das regies brasileiras isto pode ser feito entre as 10 e 16 horas. Em qualquer dos casos de migrao de umidade, o problema deve ser resolvido por meio da aerao.

  • Captulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 439

    3. PREPARO, SECAGEM E ARMAZENAGEM DE CAF A secagem de caf comparativamente mais difcil de ser executada do que a de outros produtos. Alm do elevado teor de acar presente na mucilagem, o teor de umidade inicial, geralmente ao redor de 60% b.u., faz com que a taxa de deteriorao, logo aps a colheita, seja bastante alta.

    Quaisquer que sejam os mtodos de secagem utilizados, como ser visto mais adiante, devem-se ressaltar os seguintes aspectos para que se tenha xito no preparo do caf:

    a) Evitar fermentaes indesejveis antes e durante a secagem. b) Evitar temperatura excessivamente elevada (o caf tolera 40C por um ou

    dois dias, 50C por poucas horas e 60C por menos de uma hora, sem se danificar).

    c) Secar os gros, evitando os efeitos danosos de temperatura, no menor tempo possvel at o teor de umidade de 18% b.u. (abaixo deste teor de umidade o caf menos susceptvel deteriorao rpida).

    d) Procurar obter um produto que apresente colorao, tamanho e densidade uniformes.

    No Brasil, segundo os aspectos tecnolgicos envolvidos, utilizam-se basicamente dois mtodos para secagem de caf:

    - secagem em terreiros: esparrama-se o produto em pisos, que podem ser de cimento, de tijolo, de cho batido ou de asfalto; e

    - secagem em secadores: fora-se o ar aquecido a passar atravs da massa de gros.

    Mais recentemente, a secagem em combinao vem sendo estudada e aplicada em localidades especficas. Neste mtodo de secagem, faz-se uma pr-secagem em terreiro ou pr-secadores e a secagem complementar em silo ou tulha secadora com ar natural ou levemente aquecido (at 10 oC acima da temperatura ambiente).

    Como a importncia da secagem adequada do caf cresce com o aumento da produo e com a demanda interna e externa por cafs de melhor qualidade, a secagem com tcnicas eficientes apresenta as seguintes vantagens:

    a) Permite melhor programao da colheita. b) Permite armazenagem por perodos mais prolongados, sem o perigo da

    deteriorao ou perda de qualidade do caf. c) No caso de produo de caf para sementes, faz com que o poder

    germinativo seja mantido por mais tempo. d) Impede o desenvolvimento de microrganismos e insetos. e) Minimiza a perda do produto na lavoura ou em terreiros durante os perodos

    chuvosos. Como a secagem inadequada afeta negativamente qualquer tipo de gro, o leitor

    dever estar informado sobre fundamentos da higrometria (captulo 3 Princpios Bsicos de Psicrometria), teor de umidade e teor de umidade de equilbrio (captulo 4 Qualidade dos Gros), fluxo de ar e velocidade de secagem (captulo 5 Secagem e secadores), classificao e qualidade do caf, para que possa tirar todo o proveito das tcnicas de secagem e reduzir os custos de produo (detalhes sobre as tcnicas de

  • Captulo 17 Secagem e armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 440

    secagem de caf sero vistos mais adiante).

    3.1. Classificao e Qualidade do Caf O caf um produto cujo preo est vinculado a parmetros qualitativos.

    Partindo-se do valor obtido por um produto de mxima qualidade, este sofre descontos proporcionais medida que so reduzidas as caractersticas desejveis quanto ao tipo e bebida.

    A qualidade do caf depende principalmente da forma como ele cultivado, colhido e processado. A obteno de um produto de boa qualidade depende de fatores inerentes planta, como a gentica das variedades e de fatores referentes ao ambiente externo da planta, como: fertilidade do solo, condies climticas, pragas e doenas.

    A operao de colheita, de prepara e armazenagem na fazenda, o beneficiamento e a armazenagem comercial devem ser realizadas de forma a manter a qualidade obtida no campo.

    O ataque por microrganismos extremamente prejudicial qualidade do gro de caf, podendo ocorrer em diversas fases do ciclo produtivo. Entretanto, a adoo de tcnicas adequadas de manejo pode minimizar a ao desses microrganismos.

    Tem sido intensivamente demonstrado que uma bebida de melhor qualidade obtida quando se processa o caf na fase de cereja. Isto explicado pelo fato de ser o estgio cereja a fase correspondente ao ponto ideal de maturao dos frutos, no qual casca, polpa e sementes se encontram com composio qumica adequada, proporcionando ao fruto sua mxima qualidade.

    da boa apresentao do caf que depende, em grande parte, a sua colocao no mercado. O cafeicultor deve, portanto, depois de haver realizado corretamente todas as operaes envolvidas na produo de um produto de boa qualidade, ficar atento durante a fase de classificao do seu produto, que uma operao de grande importncia no processo de comercializao.

    A Comisso Nacional de Normas e Padres para Alimentos aprovou, em maro de 1978, a Resoluo n 12.178, que fixa padres de qualidade e identidade para alimentos e bebidas, incluindo o caf.

    Os atuais procedimentos para avaliao do caf comercial, isto , depois de colhido, preparado, seco, beneficiado e ensacado e que recebe a denominao de caf verde, baseiam-se principalmente em uma srie de apreciaes subjetivas feitas por especialistas. As avaliaes so baseadas nas caractersticas fsicas, como forma, tamanho, cor, uniformidade dos gros e tipo de bebida. A cor, por estar diretamente relacionada com a bebida, tem grau de importncia superior ao tamanho e a caracterstica que mais chama a ateno durante a comercializao. O caf pode ser classificado como se segue: 3.1.1. Quanto ao tipo

    A classificao do caf quanto ao tipo consiste na determinao do nmero de gros imperfeitos ou na quantidade de impurezas contidas em uma amostra de 300 g. Esta classificao apresenta sete tipos, numerados de dois a oito. A cada tipo corresponde maior ou menor nmero de defeitos existentes no caf, como gros pretos, ardidos, verdes, preto-verdes, quebrados, brocados, conchas, chochos, cocos e

  • Captulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 441

    marinheiros e impurezas como cascas, paus, torres, pedras etc. A Tabela 7 relaciona o tipo com o nmero de defeitos. Como h uma variao muito grande do nmero de defeitos entre dois tipos consecutivos, comum utilizar uma notao intermediria, ou seja, tipo 2/3, 3/4, etc., quando o nmero de defeitos for superior a 8 (oito), 19 (dezenove), etc. respectivamente. A equivalncia em defeitos dada pela Tabela 8, e o tipo 4 denominado Tipo Base.

    Preto Ardido Verde

    Preto verde Quebrado Brocado

    Conchas Paus e pedras 3.1.2.- Quanto cor

    Indica o grau de envelhecimento do caf beneficiado. Nessa forma de classificao empregam-se as denominaes: verde, esverdeado, claro, amarelo e vermelho. O teor de umidade, o ndice de maturao, o tempo de exposio luz, o mtodo de preparo e secagem e as condies do ambiente de armazenamento so os responsveis pela cor do caf. 3.1.3. Quanto peneira

    Tomando-se por base as dimenses e a forma dos gros, o caf classificado como chato-grosso, mdio, mido; moca grado, mdio e mido; quebrado e minimal.

    3.1.4. Quanto ao aspecto

    Classificado como bom, regular e mau, o aspecto importante no julgamento da qualidade. O aspecto do produto permite prever sua caracterstica de torrao, que, por

  • Captulo 17 Secagem e armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 442

    sua vez, classificada como: Fina quando apresenta homogeneidade na cor e no aspecto e no tem defeitos. Boa quando apresenta pequenas irregularidades na homogeneidade da cor e no

    aspecto, possuindo alguns defeitos e no podendo apresentar irregularidades em nenhuma destas duas caractersticas.

    Regular quando apresenta irregularidade na cor e no aspecto ou maiores irregularidades em uma nica destas caractersticas.

    M quando mostra grandes irregularidades em qualquer uma das caractersticas ou em ambas, simultaneamente. 3.1.5. Quanto bebida

    Esta classificao baseia-se no sabor detectado na chamada prova de xcara, feita por degustadores treinados. Apresentam-se, na Tabela 9, os diferentes tipos de bebida.

    A bebida pode apresentar nuanas de sabor, podendo ser, dentro da caracterstica, moles muito encorpado, encorpado e sem corpo. Pode apresentar, ainda, leve acidez ctrica ou acidez actica.

    Deve-se considerar, ainda, na apreciao da bebida a possvel ocorrncia de gostos estranhos, como: gosto de terra, mofo, azedo, chuvado, avinagrado, fermentado, enfumaado e outros. Tabela 7 - Relao entre tipos e nmeros de defeitos

    Tipo 2 2/3 3 3/4 4 4/5 5 Defeito 4 8 12 19 26 36 46 Tipo 5 5/6 6 6/7 7 7/8 8 Defeito 46 66 86 123 160 260 360

    Tabela 8 - Equivalncia em defeitos

    Quantidade. Tipo de defeito Defeitos 1 Gro preto 1 1 Pedra, pau ou torro grandes 5 1 Pedra, pau ou torro regulares 2 1 Pedra, pau ou torro pequenos 1 1 Coco 1 1 Casca grande 1 2 Ardidos 1 2 Marinheiros 1

    2/3 Cascas pequenas 1 2/5 Brocados 1 3 Conchas 1 5 Verdes 1 5 Quebrados 1 5 Chochos ou mal granados 1

  • Captulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 443

    Tabela 9 - Classificao oficial do caf pela bebida

    Classificao Caractersticas Estritamente Mole Bebida de sabor suavssimo e adocicado

    Mole Bebida de sabor suave, acentuado e adocicado Apenas Mole Bebida de sabor suave, porm com leve adstringncia

    Dura Bebida com sabor adstringente, gosto spero Riada Bebida com leve sabor de iodofrmio ou cido fnico Rio Bebida com sabor forte e desagradvel, lembrando

    iodofrmio ou cido fnico Rio Zona Bebida de sabor e odor intolerveis ao paladar e ao olfato

    (BRTHOLO et al., 1989) 3.2. Secagem em Terreiro Convencional O uso exclusivo do terreiro por muitos cafeicultores deve-se, principalmente, no-preocupao com as caractersticas qualitativas do produto depois da secagem, ou ao baixo poder aquisitivo e nvel tcnico da propriedade.

    No terreiro, o desenvolvimento de microrganismos na superfcie dos frutos e o aumento da respirao e da temperatura do produto so fatores que aceleram o processo de fermentao. Apesar destes riscos, pequenos e mdios produtores utilizam intensivamente os terreiros como nica etapa na secagem do caf.

    No processo de secagem em terreiro, o caf seco pela ao dos raios solares. aconselhvel, durante o processo, trabalhar com lotes homogneos, considerando-se tanto a poca de colheita quanto o estdio de maturao ou teor de umidade, para obteno de um produto final uniforme e de boa qualidade.

    De modo geral, devido s caractersticas da maioria dos secadores mecnicos comercializados, a secagem do caf logo aps a colheita, ou recm-sado do lavador (alto teor de umidade), altamente prejudicada pela dificuldade de escoamento do produto dentro do secador. Portanto, para acelerar o processo de secagem, deve-se combinar a secagem artificial com a secagem em terreiro.

    Uma prtica recomendada secar o caf em terreiros ou pr-secadores at o estado de meia-seca (35 a 40%), sendo a secagem continuada em secador mecnico at o ponto de tulha ou, ainda, at que a umidade caia para 22%, para que possa ser submetido a uma secagem complementar, em silos ventilados, durante o processo de armazenagem, at que atinja a umidade de comercializao.

    Os terreiros convencionais podem ser construdos de cimento, tijolos, asfalto e cho batido, e o produto a ser seco deve ser distribudo em camada fina.

    O terreiro com piso de terra apresenta menor rendimento de secagem e pior aspecto visual do produto em relao quele seco em terreiros com piso de outros materiais de construo.

    Preferencialmente, a secagem deve ser feita em terreiros concretados, que so mais eficientes e apresentam menores riscos de comprometimento da qualidade.

    De modo geral, depois de lavado e separado por diferenas de densidade (cerejas e bias), costume do cafeicultor espalhar o caf no terreiro, numa camada de no

  • Captulo 17 Secagem e armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 444

    mximo 4 cm. Para esta operao, so normalmente utilizados os carros espalhadores, como mostra a Figura 6 (a, b).

    Figura 6 - Carrinho espalhador de caf em terreiros (a) e detalhes do carrinho (b).

    No incio da operao de secagem, quando o teor de umidade do caf elevado

    ou quando este retirado do lavador, a superfcie do terreiro fica completamente molhada (Figura 7a). Caso parte da superfcie do terreiro no seja exposta secagem imediata do excesso de gua, o produto fica altamente susceptvel contaminao, devido alta umidade na parte inferior da camada. Para isso, deve-se abrir a camada do caf, pelo menos nos cinco primeiros dias, de maneira a formar pequenas leiras, como mostram as Figuras 7a, 7b e 8. As leiras devem ser quebradas e refeitas continuamente ou em intervalos regulares de tempo nunca superior a 60 minutos, com auxlio de um raspador-enleirador (Figura 9a), cujos detalhes de construo, em chapa no 12, esto apresentados na Figura 10. Em todos os casos, o operador deve ter cuidado para que parte do terreiro seja raspada, de modo a ficar exposta ao sol, a fim de que a sua secagem e o seu aquecimento propiciem, indiretamente, a secagem do caf na prxima virada (Figuras 7b e 8).

    Passados os primeiros dias de secagem (ao redor do quinto dia), quando o caf j estiver parcialmente seco, s trs horas da tarde, aproximadamente, o produto deve ser distribudo em grandes leiras, no sentido da maior declividade do terreiro, as quais devem ser cobertas com lonas plsticas (Figura 9b). A cobertura do produto enleirado favorecer a conservao do calor absorvido durante a exposio aos raios solares, garantindo melhor uniformizao e redistribuio da umidade na massa de gros.

    Ao amanhecer, aproximadamente s nove horas, as leiras devem ser descobertas e removidas do local de pernoite, para que o piso utilizado seja secado. Em seguida, o produto deve ser espalhado sobre o terreiro, repetindo-se as operaes feitas nos dias anteriores (Figuras 8 e 9c), at atingir o teor de umidade ideal para o armazenamento (12% b.u.), ou at o ponto de meia-seca (30% b.u.), que o ideal para se iniciar a complementao da secagem em secadores mecnicos.

    O terreiro deve estar localizado em rea plana e bem drenada, ensolarada, ventilada, em nvel inferior s instalaes de recepo e preparo inicial e superior s instalaes de armazenamento e beneficiamento. Como dito anteriormente, os terreiros podem ser construdos em terra batida ou pavimentada com tijolos, asfalto ou concreto. Os pisos concretados apresentam melhores resultados, so mais durveis, mais fceis de

  • Captulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 445

    manejar e apresentam melhores caractersticas de higienizao.

    (a) (b) Figura 7 (a) Detalhe do terreiro aps a distribuio do caf vindo do lavador,

    mostrando a umidade do piso; (b) operao real de distribuio e revolvimento do caf no terreiro.

    Figura 8 - Formao e quebra das leiras e revolvimento do caf no terreiro.

    (a) (b) (c)

    Figura 9 (a) Raspador-enleirador para caf em terreiro; (b) formao de leiras durante os perodos finais de secagem em terreiro; (c) distribuio do caf em terreiro em sistema de minileiras.

    Errado Correto

  • Captulo 17 Secagem e armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 446

    Figura 10 - Detalhes para construo do rodo raspador de caf.

    3.2.1. Localizao e construo do terreiro convencional A rea do terreiro deve ser calculada em funo da produo mdia da lavoura por mil covas, do nmero de cafeeiros e das condies climticas da regio.

    Na hiptese de se utilizar apenas o terreiro para a secagem, o clculo da rea poder ser feito segundo a equao 1:

    S = 0,0005 Q .T eq.1

    em que S = rea do terreiro, m2 para produo de 1.000 ps Q = mdia anual de produo de caf cereja, no litros/1.000 ps; T = tempo mdio de secagem na regio, dias.

  • Captulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 447

    Quando da utilizao somente do terreiro para realizar a meia-seca, ou seja, para reduzir o teor de umidade de 60% para aproximadamente 30% b.u. (o que ocorre em cerca de seis dias) e complementar a secagem em secadores mecnicos, a rea do terreiro poder ser reduzida para 1/3 do valor original.

    Sempre que possvel, o terreiro dever ser dividido em quadras, a fim de facilitar a secagem dos lotes, segundo sua origem, seu teor de umidade e sua qualidade. Para facilitar o escoamento das guas pluviais, o terreiro dever ser construdo com declividade de 0,5 a 1,5% e provido de ralos na parte inferior. Estes ralos, medindo 0,4 x 0,25 m, devem ser construdos em chapa de ao com 50% de perfurao, com furos quadrados de 4 mm de lado, no mximo, para impedir a passagem dos gros de caf. No caso de se adotarem perfuraes circulares, deve-se usar a mesma porcentagem de perfurao, com furos de menores dimenses (dimetro mximo de 2,0 mm).

    Aconselha-se construir muretas de proteo medindo 0,20 m de altura por 0,15 m de espessura ao redor do terreiro, para evitar perdas ou misturas de material dos diferentes tipos de cafs.

    Aps o ponto de meia-seca, a secagem do caf dever ocorrer em montes ou em grandes leiras, onde se estabelecer o equilbrio entre as camadas externas e a parte interna do gro e dos gros entre si. Para isso, diariamente, o caf deve ser revirado e exposto por duas ou trs horas ao sol e, a seguir, amontoado e coberto.

    3.2.2. Resumo dos cuidados com o uso dos terreiros tradicionais

    a) No misturar lotes diferentes de caf. b) Esparramar o caf, lavado ou no, no mesmo dia da colheita em camadas

    finas de 3 a 5 cm e proceder formao das minileiras. Caso haja grande percentagem de frutos verdes, pode-se usar leiras maiores (cerca de 10 cm de altura), porm haver necessidade de revolver o caf com maior freqncia (no mximo a cada hora).

    c) Revolver o caf pelo menos oito vezes ao dia, de acordo com a posio do sol. A sombra do trabalhador deve ficar sua frente ou atrs, para que as pequenas leiras feitas durante o revolvimento no sombreiem o caf (Figura 9c).

    d) Fazer com o caf, aps o segundo dia de seca, pequenas leiras de 15 a 20 cm de altura, no final da tarde, e esparramar no dia seguinte bem cedo, o que acelera a secagem e impede que o sereno umedea muito o caf.

    e) Fazer leiras grandes com caf, no sentido da maior declividade do terreiro, em caso de chuvas. Estas leiras devem ser trocadas de lugar o maior nmero de vezes possvel, a fim de aumentar o contato com o ar na massa de caf. Quando a chuva terminar, deve-se continuar a revolver as leiras at que o terreiro seque. Logo aps esparramar o caf, deve-se proceder como no item b.

    f) Nunca amontoar o caf cereja antes do ponto de meia-seca, ponto em que ele no estar mais colando na mo quando apertado. A amontoa, a partir desta fase, uma operao muito importante, devido propriedade que o gro de

  • Captulo 17 Secagem e armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 448

    caf em coco tem de trocar calor entre si, proporcionando maior igualdade na seca.

    g) Amontoar o caf por volta das 15 horas e, se possvel, deix-lo coberto com lona at o dia seguinte.

    h) Esparramar o caf por volta das 9 horas, quando a umidade do ar adequada e, como no item c, moviment-lo at s 15 horas, quando deve ser novamente amontoado.

    i) Continuar o processo at a secagem final, recolhendo o caf frio pela manh, para a tulha, com 11 a 12% de umidade.

    Dentro do terreiro podem ser construdas coroas ou meias-luas, que so pequenas muretas de 5 cm de altura e 3 m de dimetro, cuja finalidade servir de local para se amontoar o caf, evitando-se escorrimento da gua de chuva sob a lona.

    Deve-se evitar a construo de terreiros em lugares midos, como baixadas e prximos de represas ou locais sombreados e com construes adjacentes.

    Na Tabela 10, pode-se verificar o material gasto na construo de um terreiro de concreto de 150 m2, com pavimentao feita com concreto 1:4:8 de 8 cm de espessura e seu arremate com argamassa 1:3, com 2 cm de acabamento.

    TABELA 10 - Materiais gastos na construo de um terreiro de concreto de 150 m2

    Discriminao Unidade Quantidade Geral

    Preo Unitrio

    (R$)

    Preo Total (R$)

    Participao (%)

    Trator de esteira hora 2 80.00 160,00 4,04 Servente dia 29 25,00 725,00 18,32 Pedreiro dia 16 50,00 800,00 20,21 Cimento saco 58 16,00 928,00 23,45 Areia m3 11 45,00 495,00 12,51 Brita m3 11 65,00 715,00 18,06 Sarrafo m 75 1,30 84,50 2,16 Tijolos unidade 250 0,20 50,00 1,26 TOTAL GERAL 3.957,50 100,00

    Custo/m2 = R$ 26,38 Julho de /2008. A construo de bons terreiros em pequenas e mdias propriedades representa

    grande investimento, o que onera o custo de produo do caf. Assim, muitos produtores secam o caf em terreiros de cho batido, que, por sua vez, so contra-indicados na maioria das regies produtoras, em conseqncia da m qualidade final do caf. Para facilitar a construo de terreiros revestidos, especialmente em relao reduo de custo, pode-se utilizar o sistema saibro-cimento. Pelas Tabelas 10 e 11, pode-se fazer uma avaliao do custo do terreiro de saibro-cimento em comparao com o piso de concreto. O terreiro de saibro, com espessura de 5 cm, pode ser construdo com uma mistura de oito partes de saibro e uma de cimento. Verifica-se que o terreiro saibro-cimento tem um custo, por m2, 45% inferior ao do terreiro concretado.

  • Captulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 449

    TABELA 11 - Custo estimado para a construo de 100 m2 de terreiro de saibro-cimento

    Itens Necessidade Valor Unitrio (R$) Custo total (R$)

    A Material Lajotas 320 un. 0,20 64,00 Areia 0,75 m3 45,00 33,75 Brita 0,75 m3 65,00 42,25 Saibro 8 m3 - 200,00 Cimento (mureta e piso) 34 sc 16,00 544,00

    B Mo-de-obra Pedreiro 2 d 50,00 100,00 Ajudantes 16 d 25,00 400,00 Subtotal - - 1084,00 Eventuais (10%) - - 108,40 TOTAL 1192,40

    Custo/m2 = R$ 11,92 Julho/2008.

    3.3 - Terreiro Hbrido - Solar e Biomassa Como descrito no captulo 7 - Secagem de Gros com Energia Solar, o terreiro

    hbrido, ou terreiro secador, nada mais que um terreiro convencional, preferencialmente concretado, onde se adaptou um sistema de ventilao com ar aquecido por uma fornalha, para a secagem do caf na ausncia de radiao solar direta ou em perodo chuvoso. Cada mdulo do terreiro hbrido deve ser constitudo por uma rea com as dimenses de 10,0 por 15,0 m, aproximadamente (Figura 11 e Figura 3, captulo 7). Na direo do comprimento, o terreiro secador dotado de uma tubulao principal (central ou lateral), para fornecimento de ar a pontos especficos do terreiro. Para isso, so derivadas aberturas para 6 (seis) cmaras de secagem em camada fixa, ou igual nmero de tubulaes secundrias, para secagem em leiras transversais ou longitudinais (Figura 4 a, b, captulo 7).

    As cmaras de secagem, portteis e construdas em caixas com um fundo falso, feitas em chapas perfuradas, ficam simplesmente apoiadas sobre as tomadas de ar quente na tubulao principal ou nas aberturas da tubulao secundria derivadas do duto lateral. J os dutos de distribuio de ar, construdos preferencialmente em chapa metlica perfurada, ficam encaixados nas tomadas de ar.

    Ao duto principal acoplada uma fornalha, com um ventilador centrfugo que possibilite uma vazo de 1,5 m3/s de ar. Na ausncia de radiao solar direta, incidncia de chuvas e durante o perodo noturno, o produto recolhido s cmaras de secagem ou enleirados sobre os dutos de distribuio de ar para secagem com ar aquecido. Em ambos os casos, deve-se providenciar cobertura para proteo dos gros durante perodos chuvosos. Assim, a secagem poder ser realizada durante as 24 horas, por meio da utilizao da energia solar em dias ensolarados e da energia proveniente da combusto de biomassa (lenha ou carvo vegetal) ou gs, durante a ausncia da radiao solar direta.

  • Captulo 17 Secagem e armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 450

    Figura 11 Planta baixa e corte AA do terreiro hbrido, mdulo de 150 m2 e

    detalhes do sistema de ventilao.

    Durante os dias ensolarados, o terreiro ter funcionamento normal, como visto anteriormente, e, ainda assim, pode-se usar as cmaras para secagem com ar a altas temperaturas; ganha-se, com isso, produtividade de secagem. Para o funcionamento do terreiro com as cmaras de secagem, deve-se proceder de modo semelhante ao da secagem em camada fixa.

    Na secagem em camada fixa, o produto permanece num compartimento de fundo perfurado, por onde passa o ar de secagem. A altura da camada de produto pode variar, para gros em geral, devendo situar-se em torno de 0,4 m. Altura acima desta faixa poder acarretar problemas, como alto gradiente de umidade.

    A operao do sistema em camada fixa simples, embora exija alguns cuidados. A movimentao do produto em intervalos de tempo regulares uma operao importante para evitar a desuniformidade na sua umidade final.

    Como dito anteriormente, ao duto principal do terreiro-secador ser acoplado um ventilador centrfugo acionado por motor eltrico de 5 cv, 1.750 rpm, que possibilitar vazo mdia do ar de secagem de aproximadamente 1,5 m3/s (veja construo do ventilador). No terreiro-hbrido, o ventilador succiona o ar aquecido por uma fornalha. 3.4 - Secagem em Altas Temperaturas

    Para obteno de caf de boa qualidade, necessrio cuidado especial no controle da temperatura da massa de gros, principalmente a partir do momento em que o caf passa a apresentar teor de umidade inferior a 35% b.u. Para teores de umidade

  • Captulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 451

    inferiores a este valor, dependendo do sistema de secagem utilizado, h tendncia de a temperatura da massa de gros se igualar temperatura do ar de secagem. Essa tendncia causada pela dificuldade de migrao da umidade das camadas mais internas para a periferia dos gros.

    A temperatura mxima do ar que o caf pode suportar, em um secador convencional, de 70C. Temperaturas mais elevadas so prejudiciais ao produto, uma vez que muitos gros que no fluem adequadamente dentro do secador ficam supersecos, enquanto outra parte no atinge o teor de umidade ideal (11-12%b.u.), transformando a torrefao em um processo de difcil controle.

    No mercado brasileiro, encontra-se disposio do cafeicultor grande variedade de modelos de secadores industrializados ou modelos que o agricultor, com o auxlio do extensionista local, poder construir na prpria fazenda. Para o bom funcionamento de boa parte dos secadores mecnicos fabricados no Brasil, a massa de caf no deve apresentar excesso de gua; por isso, deve-se fazer uma pr-secagem em terreiro ou em pr-secadores, como o rotativo ou o secador em camada fixa, modelo UFV. A Figura 14 (captulo 5 Secagem e Secadores) mostra um tipo de secador mecnico muito utilizado para a secagem do caf. Deve-se evitar que a temperatura do ar ou da massa de caf ultrapasse 70 e 45C, respectivamente, por perodos superiores a duas horas.

    Estudos realizados pelo extinto IBC sobre equipamentos para secagem de caf em fluxos cruzados concluram que os resultados obtidos na prova de xcara indicaram uma qualidade de bebida bem semelhante, significando que os diferentes equipamentos encontrados no mercado nacional no afetaram a qualidade da bebida do caf. Isso indica que a adoo de uma ou outra marca de secador deve ser baseada na preferncia do agricultor, na idoneidade do fabricante, na facilidade de operao e manuteno e, adicionalmente, em uma anlise econmica. De qualquer maneira, bom verificar se o secador possui uma boa cmara de descanso e sistemas adequados de controles de temperatura, do fluxo de ar e do fluxo de gros. 3.5. Secagem em Lote com Leito Fixo O secador de leito fixo vem sendo muito utilizado na pr-secagem ou na secagem do caf. Neste caso, a temperatura recomendada para o ar de 50 C. A camada de caf, dependendo das condies do produto, pode variar de poucos centmetros at 0,50 m de espessura. No secador em camada fixa, modelo UFV (captulo 5 Secagem e Secadores), o produto deve sofrer revolvimentos para homogeneizao da secagem em intervalos regulares de trs horas. No caso de secadores com 5,0 m de dimetro, o operador deve revolver, cuidadosamente, o produto e tentar realizar a operao em tempo no inferior a 30 minutos.

    Estudos realizados com o secador modelo UFV mostraram que a secagem de caf com camada de 40 cm de espessura, temperatura do ar de secagem de 55oC e intervalo de revolvimento de trs horas (180 min) necessita, em mdia, de 32 h para reduzir o teor de umidade de 60% para 12% b.u. Nestas condies, a operao de secagem no compromete a qualidade da bebida e o tipo obtido , geralmente, superior ao mesmo caf secado em diferentes tipos de terreiros.

    Diferentemente da maioria dos secadores mecnicos, o secador em camada fixa pode dispensar a pr-secagem em terreiros quando as condies climticas no forem

  • Captulo 17 Secagem e armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 452

    favorveis e pode ser usado como pr-secador em sistemas mais complexos. O exemplo a seguir mostra o dimensionamento, passo a passo, de um sistema de

    secagem em camada fixa, utilizando-se o secador modelo UFV. Exemplo de Clculo Dimensionar um sistema de secagem compatvel com a colheita de um determinado cafeicultor que forneceu as seguintes informaes:

    INFORMAES VALORES Nmero de covas 100.000 Produtividade esperada 18 litros / cova Capacidade de colheita 200 litros / homem.dia Temperatura e umidade relativa mdias 22oC e 70% Perodo de colheita 3 meses Mo-de-obra Suficiente

    Dados prticos:

    - 160 litros de caf cereja =100 litros de caf coco = 40 kg caf coco = 20 kg caf beneficiado.

    - Com cinco dias de sol, o caf cereja (62% b.u.) passa para caf meia-seca (30% b.u.).

    - 1,0 m2 de terreiro deve conter 0,04 m3 de caf. - A altura mxima da camada de caf no secador de 0,40 m. - Desaconselha-se a construo de secadores com dimetros superiores a 5 m

    ou no formato retangular superior a 20 m2. - Massa especfica do caf em funo do teor de umidade (equao 2).

    = (39648 - 172,48 x U) / (100-U) eq. 2

    em que:

    = massa especfica do caf, kg/m3; e U= teor de umidade, % b.u.

    Soluo: Clculo da colheita diria

    100.000 covas x 18 1itros / cova =1.800.000 litros em 3 meses 3 meses =75 dias teis 24.0001itros / dia ou 24 m3 / dia

    Clculo da rea do terreiro

    [(24 m3 / dia) / (0,04 m3 / m2)] x 5 dias =3.000 m2 Total de caf em coco por dia

    24 m3 caf cereja x (100 1itros de caf coco / 160 1itros de caf cereja) =15 m3 caf coco (meia seca) / dia

  • Captulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 453

    Dimetro do secador (Ds) (15 m3 caf coco / dia)/ 0,4 m ( altura da camada ) 38 m2

    Ds = [(38 x 4) / 3,14]1/ 2 7,0 m Recomenda-se redimensionar com a metade da rea: Ds = {[(38 / 2)x 4] / 3,14}1/2 = 5 m Tm-se, assim, dois secadores de 19 m2 e 7,5 m3 de com capacidade

    Carga do secador (Cs)

    Cs = (volume do secador) x () = [39648 (172,48 x 30)]/(100 - 30) = 492 kg/m3 (30% b.u.) Cs = 7,5 m3/secador x 492 kg/m3 = 3.690 kg/secador

    Vazo de ar (Q) Considerando o fluxo de ar q =10 m3/min.m2 Q = q(rea do secador) = 10 x 19 =190 m3/min Condies psicromtricas do ar

    Varivel Ar ambiente Ar no plenum Ar de exausto 1 2 3

    Temperatura Tbs, oC 22 50 38 Umidade relativa UR, % 70 15 40* Razo de mistura RM, g/kg 12 12 16 Volume mido V, m3/kg 0,85 0,94 0,91

    Entalpia H, kJ/kg 52 80 80 * Com base em dados prticos. Quantidade de gua a ser removida (Ma) O caf ser secado de 30% para 12% b.u.

    Ma = [(Ui-U0)/(100-Uf)] Cs eq. 3

    Ma = [(30 - 12)/(100 - 12)] 3690 756 kg de gua. Quantidade de ar (Qar) para remover a massa de gua (Ma)

    qar = Ma /(RM3 - RM2 ) = (756 /0,004) = 189.000 kg de ar seco Qar = (qar) (v2) = (189.000) (0,942) = 178.038 m3 de ar

    Tempo de secagem (ts)

    ts = (Qar /Q) = (178.038 / 190) = 937 min 16 h Tempo total de operao (top)

    top = ts + tr + tc + td em que:

  • Captulo 17 Secagem e armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 454

    ts = tempo de secagem; tr = tempo de revolvimento; tc = tempo para carregamento do secador; e td = tempo para descarregamento do secador.

    Considerando-se que so necessrios 20 minutos de revolvimento a cada trs

    horas de secagem, tem-se: tr = [(tempo de secagem)/(intervalo entre revolvimentos)] x

    [tempo necessrio para cada operao de revolvimento]

    tr = [(16 h) / (3 h)] x [20 min] =106 min ou 2 h

    Considerando-se tc = 2,0 h e td = 1 h, tem-se:

    top = 16 + 2 + 2 + 1 = 21 h 3.6. Secadores de Fluxos Concorrentes

    Estudos desenvolvidos na UFV sobre a secagem de caf em secadores de fluxos concorrentes (Figura 17, captulo 5 - Secagem e Secadores), ou seja, em secadores em que o ar de secagem e o produto fluem na mesma direo, utilizando temperaturas de 80, 100 e 120 C e teor de umidade inicial de 25% b.u., mostraram que possvel obter razovel consumo especfico de energia utilizando temperaturas mais elevadas.

    Verificou-se que, embora a temperatura recomendada seja de 80C, possvel, com determinados cuidados, secar caf com o ar de secagem at 120oC, em secadores de fluxos concorrentes, sem prejudicar a qualidade final da bebida. Para isso, deve-se ter o cuidado de aumentar a velocidade do produto dentro do secador e certificar-se de que o produto esteja fluindo uniformemente. Para evitar problemas oriundos de situaes operacionais adversas, prefervel manter a temperatura do ar de secagem abaixo de 100oC. Geralmente, o consumo de energia por quilograma de gua evaporada dos gros (kJ.kg-1) menor nos secadores concorrentes do que em secadores tradicionais de fluxos cruzados ou de camada fixa. 3.7. Seca-aerao

    A seca-aerao consiste, essencialmente, em resfriar os gros depois da secagem em altas temperaturas, porm no mais na zona de resfriamento do secador, e sim em tulha de tmpera, com aerao forada. O caf removido do secador sem ser submetido ao resfriamento e contendo em torno de 2,0 pontos percentuais de umidade acima do teor recomendado para o armazenamento. Antes de passar pela aerao, a massa de caf mantida em repouso e, a seguir, resfriada lentamente, para que seja removido o excesso de umidade. O perodo de repouso tem como finalidade permitir uma redistribuio de umidade tanto no interior do prprio gro quanto na massa de caf, o que requer de 6 a 10 h. Na fase de resfriamento, deve-se empregar um fluxo de 0,5 m3 de ar por minuto, por tonelada de caf. Com o fluxo de ar recomendado, dependendo da temperatura e do tempo de repouso, pode-se reduzir at 2,5 pontos percentuais de umidade (base mida),

  • Captulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas

    Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas 455

    utilizando-se a energia residual presente na massa de gros. Depois de resfriado temperatura ambiente, o caf deve ser transferido para tulhas de armazenagem, que, se possvel, devem possuir sistemas de aeraco.

    Caso o repouso do produto seja realizado nas prprias tulhas de armazenamento, o operador s poder ligar o sistema de aerao quando a tulha j estiver carregada com, no mnimo, metade de sua capacidade. Em ambos os casos, a capacidade dinmica do secador pode ser aumentada em at 100%.

    Em resumo, o processo de seca-aerao pode ser aplicado da seguinte forma: quando o caf atingir teor de umidade de aproximadamente 14% b.u., deve-se retir-lo ainda quente (acima de 45oC) do secador, colocando-o em tulha com aerao, e deix-lo repousando por, no mnimo, seis horas. A seguir, deve-se resfri-lo at que sua temperatura se iguale do ambiente. Para maior eficincia do processo de seca-aerao, conveniente, ao final do processo de secagem, elevar a temperatura da massa de caf para 55C por uma hora, no mximo. 3.8. Secagem Parcelada A secagem parcelada consiste em secar o caf durante determinado perodo de tempo e depois retir-lo do secador, deixando-o armazenado em tulhas de descanso. semelhana do processo de seca-aerao, a umidade interna do gro ser redistribuda e a temperatura da massa de caf ficar mais homognea. Essa homogeneizao ocorre por causa da migrao de umidade do centro para a periferia