Comunicado 62
Técnico
ISSN 1414-9850
Junho, 2008
Brasília, DF
Desenvolvimento de
equipamento para
debulhar vagens de
hortaliças leguminosas
João Bosco Carvalho da Silva1
José Lindorico de Mendonça2
Esta publicação tem como objetivo descrever
a construção de um equipamento que visa
separar mecanicamente os grãos verdes
contidos em vagens de hortaliças leguminosas,
como o feijão-verde (Vigna unguiculata), a
soja–verde (Glycine max), o guandu (Cajanus
cajans), a fava (Phaseolus lunatus) e a ervilha
(Pisum sativum).
Princípio de funcionamento
Os grãos contidos em vagens se separam
da casca por meio da fricção das vagens ao
passarem entre pinos de borracha, semelhantes
aos que são utilizados em depenadores de
aves. Uma parte dos pinos é mantida fixa e
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outra se movimenta, mantendo uma distância
de aproximadamente cinco milímetros entre
os dedos fixos e os móveis. Ao colocar as
vagens no equipamento, estas são arrastadas
pelos pinos móveis e sofrem fricção ao
serem forçadas a passarem nos espaços de
distanciamento entre os pinos fixos e móveis.
Construção do equipamento
Os pinos móveis são instalados na face
externa de um cilindro ou na lateral de uma
roda acionada por um eixo e um motor com
um redutor de velocidade. Os pinos fixos são
instalados na face interna de um cilindro aberto
ou de um segmento de roda, de
Eng. Agr., DSc., Embrapa Hortaliças, Brasília-DF. E-mail: [email protected]
Eng. Agr., MSc., Embrapa Hortaliças, Brasília-DF. E-mail: [email protected]
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Desenvolvimento de equipamento para debulhar vagens de hortaliças leguminosas
forma que, quando em movimento, os pinos
móveis passem próximo aos pinos fixos
(Figuras 1 e 2).
Detalhes da construção
Na Figura 1, é apresentado um esquema do
funcionamento do equipamento, em forma
circular, e na Figura 2, o equipamento no
formato cilíndrico.
Na Figura 1, parte dos pinos de borracha (1) é
instalada de forma fixa (2) ou móvel (3), com
distanciamento de aproximadamente 5 mm
entre eles. Na estrutura (8), é montada uma
plataforma fixa (4) para sustentar uma roda
com aproximadamente 30 cm de diâmetro,
tracionada pelo eixo (5) que se liga a um
motor elétrico dotado de um redutor, para ter
velocidade final de aproximadamente 100 rpm.
Na face superior da roda são feitos furos de
21 mm de diâmetro, onde são instalados
pinos de borracha (3), seguindo-se círculos
circunscritos de forma que as diferenças
entre os raios destes círculos seja de 25 mm,
o que corresponde ao diâmetro da base dos
pinos de borracha, para que, no espaço entre
dois círculos, passe o pino (2) que vai ser
instalado na estrutura fixa (4), na face oposta
à localização da roda.
As vagens são colocada na boca de entrada
(6), passam por entre os pinos de borracha,
sofrendo fricção, quando ocorre a separação
dos grãos contidos nas vagens. Tanto as
cascas das vagens quanto os grãos saem pelo
fundo (7) e, posteriormente, são separados
por meio de peneiras. Uma calha conduz os
grãos e as cascas até um contentor, onde
são separados manualmente com uso de uma
peneira de furos grandes. O interruptor elétrico
é o de dupla entrada, qu epermite inverter
periodicamente, a rotação do motor para
desembuchar o equipamento quando muitas
cascas das vagens sxe entrelaçam nos pinos
de borracha.
Figura 1. Debulhador de vargem montado na forma
circular.
Desenvolvimento de equipamento para debulhar vagens de hortaliças leguminosas
Na Figura 2 é apresentado o esquema de
construção do modelo na forma circular, onde
os pinos de borracha (1) são fixados em um
cilindro (2), com aproximadamente 20 cm de
diâmetro, formando anéis distanciados entre
si de 25 mm. A distância entre os anéis é
correspondente ao diâmetro da base dos pinos
para permitir a passagem dos pinos fixos que
serão instalados na estrutura externa (4). O
cilindro (2) é trespassado por um eixo que
pode ser acionado manualmente por meio de
uma manivela (7) ou por meio de motor elétrico
dotado de redutor de velocidade.
Na estrutura (3) que sustenta todo o conjunto,
é fixado o cilindro com pinos de borracha (1)
e também dois segmentos circulares fixos
(4) onde são instalados os pinos de borracha
fixos, distanciados de 25 mm, para permitir a
passagem dos pinos móveis.
As vagens são colocadas na abertura (5),
passam por entre os pinos fixos e móveis,
sofrem a fricção para a debulha e tanto os
grãos quanto as cascas das vagens saem pela
calha (6) e são separado posteriormente com
uso de peneira.
Utilidade do equipamento
O equipamento é destinado a debulhar vagens
verdes de hortaliças leguminosas, como o
feijão-verde, a soja–verde, o guandu, a fava e
a ervilha-verde. Este equipamento é de grande
utilidade para produtores e comerciantes de
vagens verdes, permitindo agregar valor ao
produto ao ofertá-lo debulhado, uma vez
que o trabalho de debulha manual tem baixo
rendimento.
Rendimento
Figura 2. Debulhador de vargem construído na forma de
cilindro.
Foi construído o protótipo circular (Figura 3)
que foi avaliado por um feirante durante três
semanas e por técnicos da Embrapa Hortaliças.
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Desenvolvimento de equipamento para debulhar vagens de hortaliças leguminosas
A média de várias medições feitas com a
debulha de feijão-verde ou feijão-de-corda,
a remoção foi 73% dos grãos na primeira
passada e 82% com duas passadas. As vagens
que continuam grãos após a segunda passada
eram as colhidas no estágui de “verdes”, que
apresentavam os grãos bastantes aderidos à
casca das vagens, dificultando a sua remoção.
Os grãos removidos mecanicamente se
apresentavam inteiros, com os tegumentos
intactos e sem amassaduras.
O tempo de debulha foi de sete minutos
por quilogrma de grãos quando se fez uma
passada e dez minutos para duas passadas. O
rendimento de debulha foi de 46% em relação
ao peso das vagens, resultando no tempo de
debulha de quantro minutos por quilograma de
vagens, ou quarenta minutos por caixa.
O rendimento de debulha manual é bastante
variável. Uma pessoa bem treinada gasta cerca
de uma hora para debulhar um quilograma
de grãos. Utilizando o equipamento, além
de reduzir o tempo de atendimento ao
cliente, o comerciante poderá vender maior
quantidade de produto. Havendo tempo livre,
o comerciante pode ainda recuperar os grãos
retidos nas vagens que não se debulharem.
Embora o protótipo tenha funcionado bem nos
testes com feijão-verde, algumas modificações
podem ser feitas para reduzir o tempo de
processamento e aumentar a eficiência da
debulha:
Aumento no número de pinos de borracha,
o que implica no aumento das dimensões
internas do equipamento.
Redução no espaçamento entre os pinos.
Confecção de pinos com formatos expandido
lateralmente, para aumentar a superfície de
atrito entre as vagens e os pinos.
Estas modificações, bem como a construção
de modelo proposto na forma de cilindro
(Figura 2), não foram realizadas.
Para a construção do protótipo foram utilizados
os pinos de borracha de depenadores de aves,
como os da marca Prosperidade - www.
prosperidade.com.br
Feijão–verde (Vigna unguiculata)
Figura 3. Debulhador de vargens verdes.
É uma hortaliça muito importante para o
Nordeste, Norte, Centro-Oeste do Brasil e
ainda para o Norte de Minas Gerais, sendo
Desenvolvimento de equipamento para debulhar vagens de hortaliças leguminosas
bastante consumido nestas regiões. Não existe
no Brasil um equipamento para debulha de
vagens verdes, que é realizada manualmente,
aumentando o custo do produto e limitando
sua comercialização na forma de grãos verdes
minimamente processados.
Segundo a FAO, no mundo a área total colhida
em 2004 de feijão-verde, incluindo o feijãovagem (Phaseolus vulgaris), foi de 893.010 ha,
com uma produtividade média de 7.043 kg/ha.
A China é o país com a maior área cultivada
(203.030 ha), seguida da Indonésia (150.000
ha), Turquia (66.000 ha), Itália (23.290 ha),
Egito (21.300 ha), Espanha (17.700 ha) e
EUA (16.840 ha), que juntos cultivam mais de
70% da área mundial. O Brasil não consta nas
estatísticas da FAO para esta cultura.
Pelas suas características de ciclo curto e
tolerância a estresse hídrico, o feijão-de-corda,
feijão macassar, ou ainda feijão caupí, como é
conhecido no Brasil, ocupa especial relevância
no suprimento alimentar e na composição da
renda familiar do nordestino. A área cultivada
com a cultura do feijão-verde no Brasil em
1996, segundo o IBGE foi de 40.503 ha,
sendo que a Região Nordeste cultiva a maior
área (35.466 ha) e, em segundo lugar, vem
a Região Sudeste com 3.306 ha, que juntas
somam mais de 95 % da área. Na América do
Sul, além do Brasil, os países que cultivam as
maiores áreas são o Equador (25.500 ha); o
Peru (7.800 ha); e o Chile (5.600 ha).
Soja-verde (Glycines max)
A soja é uma cultura que hoje está presente
em quase todos os estados brasileiros. Na
atualidade, existe um grande apelo para o
consumo de alimentos funcionais, e a soja
tem a isoflavona, substância que atua no
controle do balanço do hormônio feminino, a
progesterona, e que também está relacionado
com incidência de câncer de mama e de
próstata. Uma das formas de consumo em
que a soja apresenta os mais baixos níveis
de rejeição pelo consumidor, é a soja-verde
(ou soja-hortaliça), que no Brasil ainda é
praticamente desconhecida.
O uso do equipamento para debulha é
essencial para que esta nova hortaliça seja
difundida e adotada pelo consumidor brasileiro.
A Embrapa Soja lançou recentemente a
‘BRS267’, a primeira cultivar de soja destinada
ao cultivo como soja–verde. Para viabilizar
a comercialização de grãos verdes de soja
existe a necessidade de se desenvolver uma
debulhadeira de vagens verdes. O potencial da
soja-verde no Brasil tende ser maior que o do
feijão-verde.
Ervilha (Pisum sativum)
A ervilha é um grão que apresenta elevado
valor nutritivo, principalmente em proteínas
e sais minerais. No Brasil, em 2004, a área
cultivada foi de 3.600 ha, sendo que em uma
parte desta área são cultivadas variedades
destinadas a colheita de grãos verdes,
segmento que tende aumentar em razão da
qualidade superior destes grãos. O que limita
o crescimento da área plantada com ervilhas
para grãos verdes é justamente a falta de um
debulhador, de pequeno porte, para vagens
verdes, sendo que atualmente a operação é
feita manualmente em escala familiar.
Outras Vagens
A fava-verde (Phaseolus lunatus) e o guandu
(Cajanus cajans) são bastante cultivados no
Nordeste do Brasil. Os grãos são consumidos
no estádio verde e também no estádio seco,
e são debulhados manualmente em razão da
falta de um debulhador mecânico para vagens
verdes.
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Comunicado
Técnico, 62
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1ª edição
1ª impressão (2008): 1000 exemplares
Comitê de Presidente: Gilmar P. Henz
Publicações Editor Técnico: Flávia A. Alcântara
Membros: Alice Maria Quezado Duval
Edson Guiducci Filho
Milza M. Lana
Expediente Normatização Bibliográfica: Rosane M. Parmagnani
Editoração eletrônica: José Miguel dos Santos