RESFRIAMENTO ARTIFICIAL DE GRÃOS DE MILHO
ADRIANO D. LIMA AFONSO 1 , JOSEANE ERBICE DOS SANTOS2 , ANGÉLICA DEMITO3 ,
MARCUS B. DA SILVA VOLK3
1
Eng. Agrícola, Prof. Adjunto, Universidade Estadual do Oeste do Paraná, UNIOESTE, Cascavel – PR,
(0xx45) 3220 3220, e-mail: [email protected]
2
Engenheiro Agrícola, M.S., UNIOESTE, Cascavel – PR
3
Engenheiros Agrícolas, Mestrando UNIOESTE, Cascavel – PR
Escrito para apresentação no
XXXIV Congresso Brasileiro de Engenharia Agrícola
25 a 29 de julho de 2005 – Canoas – RS
RESUMO: Esse trabalho teve como objetivo avaliar o período de resfriamento artificial de grãos de
milho armazenados em silo metálico vertical, utilizando um equipamento de refrigeração desenvolvido
pela empresa COOLSEED. O silo utilizado no experimento tinha capacidade de 3.000 t, composto de
fundo perfurado com quatro dutos de aeração, 18m de altura e internamente possuía seis cabos
termométricos, com oito sensores, sendo o cabo central com nove sensores. Para o resfriamento do lote de
milho o ar foi insuflado pelo sistema de aeração a uma temperatura de 10°C. O produto foi resfriado até
que atingisse temperatura média de 15o C. Foram avaliadas as temperaturas da massa de grãos durante o
processo de resfriamento. Dos resultados obtidos conclui-se que: existe uma frente de resfriamento que
avança na massa de grãos, cuja velocidade de resfriamento foi de 0,13 m/h; com a utilização do
equipamento de resfriamento artificial a diminuição da temperatura da massa de grãos pode ser realizada a
qualquer tempo, independentemente das condições de temperatura e de umidade relativa do ar ambiente; a
temperatura da massa de grãos ao final do período de resfriamento artificial apresentou pequenas
variações nos diversos níveis de altura do silo.
PALAVRAS-CHAVE: ARMAZENAMENTO, CONSERVAÇÃO, RESFRIAMENTO
ARTIFICIAL COOLING OF CORN GRAINS
ABSTRACT: Those work had as objective to evaluate the period of artificial cooling of corn
grains stored at vertical metallic silo, using an equipment of refrigeration developed by the
company COOLSEED. The silo used in the experiment had capacity of 3.000 t, composed of
fund perforated with four aeration ducts, 18 m of height and internally it possessed six cables
thermometers, with eight sensor, being the central cable with nine sensor. For the cooling of the
corn lot the air was insufflate for the aeration system to a temperature of 10°C. The product was
caught a cold until that reached medium temperature of 15o C. They were appraised the
temperatures of the mass of grains during the cooling process. Of the obtained results it is ended
that: a cooling front that moves forward in the mass of grains, whose cooling speed was of 0,13
m/h; with the use of the equipment of artificial cooling the decrease of the temperature of the
mass of grains can be accomplished any time, independently of the temperature conditions and of
relative humidity of the air it sets; the temperature of the mass of grains at the end of the period
of artificial cooling presented small variations in the several levels of height of the silo.
KEYWORDS: STORAGE, CONSERVATION, COOLING
INTRODUÇÃO: Grãos armazenados fazem parte de um ecossistema cujos elementos bióticos (insetos,
fungos, etc) e abióticos (temperatura, umidade, pressão, etc) interagem com os grãos armazenados.
Temperatura e umidade dos grãos são elementos que podemos controlar e que por sua vez promovem o
favorecimento ou não da ação dos elementos bióticos Sinhá & Muir, 1973 citado por HARA (2002). A
alteração de um ou mais fator abiótico poderá contribuir para promover um melhor controle da ação dos
elementos bióticos na massa de grãos armazenados. Os agentes abióticos, tais como temperatura da massa
de grãos e teor de umidade do produto, constituem elementos determinantes na ocorrência de insetos,
fungos e degradação da qualidade do produto durante a etapa de armazenamento. Dentre os diversos
métodos físicos para preservar a qualidade do produto armazenado, a utilização de baixa
temperatura apresenta-se como uma promissora técnica de manejo de grãos armazenados.
Segundo HELLEVANG (1999) a temperatura ideal para o desenvolvimento de fungos e insetos
em grãos armazenados é cerca de 27°C, sendo que, com temperaturas abaixo de 21°C há uma
redução na reprodução de insetos e, com temperaturas abaixo de 10°C estes se tornam incapazes
de se reproduzirem. Segundo CANEPPELE (2003) o manejo da temperatura da massa de grãos
também é uma medida física de controle dos insetos, convencionalmente feito através da aeração
com ar frio natural. Contudo, em muitas regiões do Brasil, o ar atmosférico não é frio o
suficiente, nem mesmo à noite, para favorecer o resfriamento dos silos por aeração quando
necessário.
MATERIAL E MÉTODOS: O experimento foi realizado no período de abril de 2004 na
Cooperativa Agrícola Consolata – COPACOL, unidade localizada na cidade de Nova Aurora,
Estado do Paraná. Foi utilizado um equipamento refrigerador de ar apropriado para resfriamento
dos grãos de milho, desenvolvido pela empresa COOLSEED. O equipamento foi instalado no
sistema de aeração de um silo metálico visando o resfriamento artificial de 3.000 t de milho. O
silo tinha 18m de altura e internamente possuíam seis cabos termométricos, sendo que em 5
cabos tinham oito sensores e o cabo central nove sensores. Para o resfriamento do lote de milho o
ar foi insuflado pelo sistema de aeração a uma temperatura de 10°C. Os grãos de milho foram
resfriados até que atingissem temperatura média de 15o C entre as camadas. Durante a etapa de
resfriamento foram monitoradas a temperatura do ar ambiente e as temperaturas da massa de
grãos nos diferentes níveis de altura, simultaneamente em intervalos regulares de 12 horas,
utilizando o sistema informatizado de termometria da unidade armazenadora.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A Figura I mostra a variação da temperatura do ar ambiente durante o
período de resfriamento artificial do lote de milho. Analisando a Figura I podemos observar que durante o
decorrer da etapa de resfriamento a temperatura ambiente apresentou grande amplitude térmica, variando
entre 30o C e 15o C. As temperaturas mais baixas foram verificadas durante o período noturno, quando é
normalmente realizado o processo de aeração tradicional. Assim, com a utilização do equipamento de
refrigeração artificial, essa variação de temperatura não interfere no processo de aeração, devido à
manutenção de forma artificial da temperatura necessária para o resfriamento da massa de grãos. Portanto,
para as condições em que foi realizado o resfriamento, podemos concluir que, em se utilizando a aeração
tradicional, o tempo necessário para resfriamento da massa de grãos é dependente da disponibilidade de
baixos valores de temperaturas as quais são verificadas em poucas horas no decorrer do dia, normalmente
no período noturno.
16
/4/
04
Temperatura ambiente (°C)
17 2:29
/4/
P
M
04
17 7:40
/4/
04 AM
18 5:45
/4/
04 PM
18 7:43
/4/
04 AM
5:3
19
5P
/4/
M
04
19 7:26
/4/
04 AM
20 9:45
/4/
04 AM
21 7:47
/4/
04 AM
22 8:11
/4/
04 AM
7
22
/4/ :32
A
04
10 M
:20
AM
35
30
25
20
15
10
5
0
Dias e horário da leitura dos dados
Figura I Gráfico da temperatura ambiente (°C) durante a etapa de resfriamento do lote de milho
Dessa forma, são necessários vários dias de baixas temperaturas para o completo resfriamento da massa de
grãos. A Figura II apresenta o comportamento da temperatura (°C) da massa grãos armazenados durante a
etapa de resfriamento, nos diferentes níveis de profundidade do silo. Podemos observar na Figura II que a
massa de grãos apresentava uma temperatura média próxima à 23o C em todos os níveis de altura, exceção
feita a Camada 9, localizada entre a superfície da massa de grãos e o teto do silo, sendo influenciado,
portanto, pela temperatura ambiente. Analisando a Figura II podemos notar que a camada de milho
próxima ao duto de aeração (Camada 1) é a primeira a atingir a temperatura final de resfriamento,
mantendo-se praticamente constante a temperatura durante o restante do período de resfriamento das
camadas subseqüentes. A camada superficial ou superior da massa de grãos (Camada 8) localizada
próxima ao teto do silo é a última a atingir a temperatura final de resfriamento. De modo geral, podemos
observar que as camadas atingiram a temperatura final de resfriamento em seqüência, ou seja, após a
Camada 1 atingir a temperatura final de resfriamento, a próxima camada a atingir a temperatura é a
Camada 2, seguida pela Camada 3 e, assim, sucessivamente. Esse fato demonstra a existência de uma
frente de resfriamento ou zona de resfriamento que avança na massa de grãos em função da vazão de ar
fornecido pelo equipamento e do gradiente de temperatura existente entre a temperatura do ar de
resfriamento e a temperatura da massa de grãos. A temperatura média final da massa de grãos, após a
utilização da técnica de resfriamento artificial, foi cerca de 15ºC, inferior a temperatura máxima
recomendada para um armazenamento seguro do milho que é de 20ºC. O tempo total de resfriamento foi
de aproximadamente 140 horas. A velocidade de resfriamento ou de avanço da frente de resfriamento na
massa de milho, obtida nas condições do experimento, foi de 0,13m/h. Podemos concluir que as
temperaturas da massa de grãos ao final do período de resfriamento apresentaram pequenas variações nos
diversos níveis de altura, contribuindo para a conservação segura do lote de milho, evitando deterioração
da qualidade do produto e futuras migrações de umidade e de correntes de convecção internas do ar
intragranular.
Camada 1
40,00
Camada 2
35,00
Camada 3
Temperatura (°C)
30,00
Camada 4
25,00
Camada 5
20,00
Camada 6
15,00
Camada 7
10,00
Camada 8
5,00
Camada 9
16
/4/
04
2:2
17
9P
/4/
M
04
7:4
17
0A
/4/
M
04
5:4
18
5P
/4/
M
04
7:4
18
3A
/4/
M
04
5:3
19
5P
/4/
M
04
7:2
19
6A
/4/
M
04
9:4
20
5A
/4/
M
04
7:4
21
7A
/4/
M
04
8:1
22
1A
/4/
M
04
7
:32
22
/4/
AM
04
10
:20
AM
0,00
Dias e horário da leitura dos dados
Figura II Variação da temperatura (°C) média monitorada pelos sensores de termometria durante a etapa
de resfriamento dos grãos de milho
CONCLUSÕES: Para as condições em que foi realizado o experimento, podemos concluir que: existe
uma frente de resfriamento ou zona de resfriamento que avança na massa de grãos; as temperaturas da
massa de grãos ao final do período de resfriamento artificial apresentaram pequenas variações nos
diversos níveis de altura, contribuindo para a conservação segura dos produtos, evitando deterioração de
suas qualidades e futuras migrações de umidade e de correntes de convecções internas do ar intragranular;
com a utilização do equipamento de resfriamento artificial a diminuição da temperatura da massa de grãos
pode ser realizada a qualquer tempo, independentemente das condições de temperatura e de umidade
relativa do ar ambiente.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
CANEPPELE, Carlos. Qualidade do grão de milho (Zea mays L.) da pré -colheita ao armazenamento,
métodos de monitoramento e controle de insetos. Tese apresentada ao curso de Pós-graduação em
Ciências Biológicas da Universidade Federal do Paraná. 2003.
HARA, Tetuo. Armazenagem de grãos. Sistema de Aeração de Grãos. Instituto Bio Geneziz, IBG,
Campinas, SP. 2002.
HELLEVANG, K. Cool Stored Grain to Prevent Damage. In.: Agriculture Communication, North
Dakota Univerty, 1999. Disponível em: http://www.ext.nodak.edu/extnews/newsrelease
/1999/110499/11coolst.htm. Acessado em 24 de junho 2004.