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Captulo 17 Secagem e Armazenagem de Produtos Agrcolas
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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
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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.
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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
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- 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.
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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
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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
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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.
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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
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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.
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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.
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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).
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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
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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.
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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
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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
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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
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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
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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.
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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
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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
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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.
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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.
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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
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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
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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
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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
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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
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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.
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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
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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.
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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.
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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
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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
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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
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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