PROPRIEDADES FÍSICAS DOS GRÃOS DE ARROZ VERMELHO
(Oriza sativa L.)
Glediston Nepomuceno Costa Júnior1; Ivano Alessandro Devilla2
1
Bolsista PIBIC/CNPq, graduando do Curso de Engenharia Agrícola, UnUCET – UEG.
2
Orientador, docente do Curso de Engenharia Agrícola, UnUCET – UEG.
RESUMO
O conhecimento das propriedades físicas dos grãos é necessário para o dimensionamento de
máquinas e equipamentos. Neste trabalho determinaram-se as propriedades físicas: tamanho,
forma, massas específicas aparente e unitária, porosidade e massa de mil grãos de arroz
vermelho (Oriza sativa L.) nos teores de água de 11,20; 12,22; 13,64; 16,93; 21,23% b.u. Os
resultados obtidos permitiram concluir que: (a) ocorreu a diminuição dos eixos axiais (a, b e
c) com a redução do teor de água; (b) a esfericidade, a circularidade, a massa específica real, a
porosidade e a massa de mil grãos apresentam valores diretamente proporcionais ao teor de
água; e (c) a massa específica aparente foi inversamente proporcional ao teor de água.
Palavras chaves: massa específica, porosidade e teor de água.
Introdução
O arroz-vermelho é um dos principais componentes da dieta alimentar do nordestino
e é cultivado principalmente nos Estados da Paraíba, Rio Grande do Norte, Pernambuco,
Ceará, Bahia e Alagoas.
Segundo ALMEIDA (2005), a produção do arroz-vermelho está relacionada com o
hábito alimentar das populações locais. Apesar de ser alvo de grande interesse para a
agricultura familiar, esse arroz se encontra em franco processo de extinção, em razão da forte
concorrência da indústria do arroz branco e do despovoamento do meio rural.
Para viabilizar a conservação do produto por longo tempo, algumas práticas se
tornam necessárias, entre elas têm importante destaque as operações de limpeza, secagem e
aeração, em razão de sua eficiência e rapidez em atender ao fluxo da produção agrícola. O
atraso na época de colheita, a alta temperatura de secagem e os danos mecânicos são, dentre
1
outros fatores, os principais responsáveis pela baixa qualidade da semente, insumo básico
para produção dos produtos agrícolas (VIEIRA et al., 1993).
De acordo com MOHSENIN (1986), informações concernentes ao tamanho e forma,
ângulo de repouso e massa específica, dentre outras características físicas, são consideradas
de grande importância para os estudos envolvendo transferência de calor e massa e
movimentação de ar em massas granulares.
O conhecimento das propriedades físicas de produtos agrícolas é de fundamental
importância para uma correta conservação e para o dimensionamento e operação de
equipamentos para as principais operações pós-colheita.
Diante o exposto, o presente trabalho visou determinar as propriedades físicas
(tamanho e forma, massa específica aparente, massa específica unitária, porosidade e massa
de mil grãos) de grãos de arroz vermelho em função do teor de água.
Materiais e Métodos
O presente trabalho foi realizado no Laboratório de Propriedades Físicas do curso de
Engenharia Agrícola da Unidade Universitária de Ciências Exatas e Tecnológicas da
Universidade Estadual de Goiás em Anápolis – GO. Foram utilizados grãos de arroz vermelho
(Oriza sativa L.) fornecido pela Embrapa Arroz e Feijão.
O teor de água do produto era de 11,20% b.u. e os grãos foram reumedecidos até
atingirem 12,22; 13,64; 16,93; 21,23% b.u. No processo de reumedecimento, utilizou-se o
papel germiteste saturado com água.
A metodologia para determinação do teor de água sugerida por BRASIL (1992) foi
utilizada neste trabalho.
Na determinação da forma e tamanho dos grãos de arroz, utilizou-se 3 repetições de
50 grãos nos diferentes teores de água. O tamanho dos grãos foi determinado com o auxilio de
um paquímetro digital de precisão de 0,01mm. Foram medidas as dimensões (comprimento,
largura, espessura) dos grãos. A esfericidade (S) foi determinada utilizando-se a equação 1,
para os 150 grãos medidos.
Para a determinação da circularidade 150 grãos foram digitalizados, em posição de
repouso natural, com o auxilio de um Scanner. As imagens foram transferidas para o software
Image Tool 3.0, no qual foram determinados o diâmetro do maior círculo inscrito (di) e o
diâmetro do menor círculo circunscrito (dc). da imagem de cada grão. A circularidade (C) foi
estimada utilizando-se a equação 2.
2
A determinação da massa especifica aparente foi realizada, em seis repetições,
utilizando um cilindro plástico de volume conhecido. O recipiente com os grãos foi pesado
em balança de precisão de 0,01g e utilizou-se a equação 3 para estimar a massa específica
aparente.
A porosidade foi determinada pelo método direto (MOHSENIN, 1986), onde a
mesma é obtida acrescentando-se um volume de líquido conhecido e necessário para
complementação dos espaços vazios da massa granular. Foi utilizado um becker de 10 mL,
uma bureta de 25 mL e o liquido utilizado foi o óleo de soja.
A massa específica unitária foi estimada, utilizando a equação 4.
A massa de mil grãos foi determinada pesando-os em balança digital com precisão de
0,01 gramas, em três repetições, para cada teor de água.
No experimento utilizou-se o delineamento inteiramente casualizado, onde os
tratamentos foram os cinco teores de água avaliados em três repetições. Os dados foram
submetidos à análise de variância e, posteriormente, ajuste de regressões.
Na Tabela 1 encontram-se as fórmulas utilizadas para o cálculo das propriedades
físicas dos grãos de arroz vermelho.
Tabela 1. Fórmulas utilizadas para o cálculo das propriedades físicas dos grãos de arroz vermelho.
Fórmulas
1
3
S=
(a.b.c )
a
.100
Nomenclatura
(1)
C=
di
.100
dc
(2)
ρ =
m
V
(3)
ap
ρ =
u
ρ
ap
1− ε
(4)
S = esfericidade, (%);
a = medida do maior eixo do grão, (mm);
b = medida do eixo normal ao eixo a, (mm);
c = medida do eixo normal aos eixos a e b, (mm);
C = circularidade, (%);
di = diâmetro do maior círculo inscrito, (mm);
dc = diâmetro do menor círculo circunscrito, (mm);
ρap = massa específica aparente, (kg m-3);
m = massa do produto, (kg);
V = volume do recipiente, (m3);
ρu = massa específica unitária, (kg m-3);
ρap = massa específica aparente, (kg m-3);
ε = porosidade, (decimal).
Resultados e Discussão
Na Tabela 2 encontram-se os valores médios dos eixos axiais (comprimento, largura
e espessura) para os grãos de arroz vermelho nos teores de água estudados. Nota-se que existe
3
uma redução do tamanho dos grãos com a redução do teor de água. A redução do tamanho
deve-se ao processo de secagem, no qual ocorre a contração volumétrica dos grãos.
Tabela 2. Valores médios dos eixos axiais em função do teor de água dos grãos de arroz vermelho.
Teor de água
% (b.u.)
11,20
12,22
13,64
16,93
21,23
Tamanho dos grãos
Comprimento (mm)*
Largura (mm)*
8,97 ± 0,45
3,37 ± 0,14
9,08 ± 0,46
3,40 ± 0,11
9,11 ± 0,43
3,41 ± 0,12
9,12 ± 0,39
3,45 ± 0,14
9,26 ± 0,47
3,52 ± 0,17
Espessura (mm)*
2,17 ± 0,14
2,17 ± 0,18
2,21 ± 0,16
2,24 ± 0,17
2,27 ± 0,19
* Valores médios de 150 grãos.
Na Tabela 3 encontram-se os valores médios da esfericidade, da circularidade, das
massas específicas aparente e real, da porosidade e da massa de mil grãos para os grãos de
arroz vermelho nos diferentes teores de água.
Nota-se a que a esfericidade e a circularidade aumentam com o acréscimo do teor de
água. Verifica-se que a esfericidade é diretamente proporcional ao teor de água, conforme
relatado por CAVALCANTI MATA (1997). Nota-se, ainda, que a esfericidade está distante
do valor 1,0, o que indica que a forma dos grãos de arroz vermelho não se aproxima de uma
esfera. Observa-se, também, que a circularidade tem o mesmo comportamento da
esfericidade.
Verifica-se que a massa específica aparente aumenta com o decréscimo do teor de
água. Essa tendência também foi observada para o trigo estudado por CORRÊA et al. (2006) e
para grãos de feijão estudado por RESENDE et al. (2008). Já a massa específica real
aumentou com o acréscimo do teor de água dos grãos de arroz vermelho, tendência descrita
por COUTO et al. (1999) e SOUZA (2001).
Nota-se que a porosidade é diretamente proporcional ao teor de água. Observa-se que
ocorre a tendência da porosidade aumentar com o acréscimo do teor de água no produto.
Resultado semelhante foi obtido por HENRIQUES et al. (2005) e RIBEIRO et al. (2005).
Verifica-se que a massa de mil grãos é diretamente proporcional ao teor de água.
Pode-se notar que a massa de mil grãos aumenta com a elevação do teor de água,
concordando com os resultados obtidos por LIMA (2005) e PENHA (2006).
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Tabela 3. Valores médios da esfericidade, circularidade, massa específica aparente, massa específica
real, porosidade e massa de mil grãos em função do teor de água dos grãos de arroz vermelho.
Teor de
água
Esfericidade* Circularidade*
% (b.u.)
11,20
12,22
13,64
16,93
21,23
(decimal)
0,4496
0,4473
0,4495
0,4529
0,4534
(decimal)
0,3757
0,3744
0,3743
0,3783
0,3801
Massa
específica
aparente
(kg m-3)
558,55
552,41
548,19
539,50
530,17
Massa
específica
real
(kg m-3)
915,66
920,68
939,81
969,10
981,80
Porosidade
Massa de
mil grãos
(%)
39,00
40,00
41,67
44,33
46,00
(g)
29,42
29,85
30,16
31,44
32,85
* Valores médios de 150 grãos.
Conclusões
Considerando as condições em que foi desenvolvido este trabalho, conclui-se que:
(a) ocorreu a diminuição dos eixos axiais (a, b e c) com a redução do teor de água; (b) a
esfericidade, a circularidade, a massa específica real, a porosidade e a massa de mil grãos
apresentam valores diretamente proporcionais ao teor de água; e (c) a massa específica
aparente foi inversamente proporcional ao teor de água.
Referências Bibliográficas
ALMEIDA,
J.P.
O
Arroz-Vermelho
Cultivado
no
Brasil.
Disponível
em:
<http://www.embrapa.br/noticias/banco_de_noticias/2005/folder.2005-0815.1209214647/foldernoticia.2005-11-03.1633002266/noticia.2005-1207.5615381392/mostra_noticia>. Acesso em 17/03/2007.
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5
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