UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA
Tel. (031)3899-2729 Fax (031)3899-2735 e-mail: [email protected]
36570-000 VIÇOSA-MG–BRASIL
RELATÓRIO FINAL DE ATIVIDADES TÉCNICAS
Convênio: Universidade Federal de Viçosa/Cool Seed Ind. e Com. Ltda.
Apôio: Caramuru Armazéns Gerais
RESULTADOS COMPARATIVOS DO RESFRIAMENTO ARTIFICIAL E DE
AERAÇÃO COM AR AMBIENTE NA ARMAZENAGEM DE 60.000 t DE MILHO EM
ARMAZÉM GRANELEIRO
Coordenação
Adilio Flauzino de Lacerda Filho
Participação técnica
Angélica Demito
José Ronaldo Quirino
Estudantes
Carlos André da Costa
Elaine Heberle
VIÇOSA, MG
Abril/2008
RESFRIAMENTO ARTIFICIAL DE MILHO EM ARMAZÉM GRANELEIRO1
2
Adilio Flauzino de Lacerda Filho
3
José Ronaldo Quirino
Angélica Demito4
Carlos André da Costa5
6
Elaine Heberli
1. INTRODUÇÃO
A conservação de grãos se faz necessária pelo fato de a produção ocorrer sazonalmente e
o consumo, diariamente. Quando a armazenagem é feita em graneleiros, devido às suas
características estruturais os grãos ficam mais expostos às adversidades ambientais, em
comparação com a armazenagem em silos.
Tomam-se como limites técnicos e econômicos para reduzir a temperatura dos grãos de
cereais, oleaginosas e leguminosas os valores de temperatura inapropriados para a
reprodução e desenvolvimento de insetos-praga, fungos e ácaros. Além disso, temperaturas
baixas propiciam diminuição nas atividades fisiológicas dos grãos, reduzindo os índices de
quebra técnica em virtude da respiração e a oxidação dos carboidratos constituintes desses
cereais.
Pesquisas demonstraram que os insetos-praga se desenvolvem rapidamente na faixa de
temperatura entre 20 e 35 °C, tendo o seu desenvolvimento interrompido em temperaturas
entre 5 e 7 °C. No caso dos fungos, a temperatura ótima para o seu desenvolvimento está
entre 20 e 50 °C. Portanto, a aeração com ar natural tem aplicação restrita em algumas regiões
do Globo, especialmente naquelas de climas tropical, subtropical e temperado. Ressalta-se
que, mesmo nas regiões onde se observam temperaturas inferiores a 20 ºC, a aplicação da
técnica de resfriamento com ar na temperatura ambiente poderá ser dificultada em função de
umidades relativas muito altas ou muito baixas, resultando no umedecimento ou secagem do
produto, respectivamente, o que inviabiliza o processo.
Os principais danos causados aos grãos armazenados por insetos-praga e ácaros são: a)
consumo da massa e perfuração dos grãos; b) aumento no número de grãos quebrados e
produção de finos; c) aquecimento e umedecimento da massa; d) contaminação do produto por
insetos e ácaros vivos, mortos e fragmentados; e e) contaminação por odores.
Noyes et al., citados por Santos (2002), informaram que a temperatura e teor de água dos
grãos constituem elementos determinantes no desenvolvimento de insetos e fungos durante a
armazenagem. Também, afirmaram que os grãos com elevado teor de água se tornam muito
vulneráveis à infestação por populações de insetos e contaminação por fungos.
O desenvolvimento de fungos é intensificado quando, no ambiente de armazenagem, se
observam temperaturas superiores a 20 ºC e umidade relativa acima de 70%.
Para Lazzari (2000), os fatores favoráveis ao desenvolvimento dos fungos estão
relacionados com a temperatura e teor de água dos grãos, umidade relativa e temperatura do
ar, concentração de oxigênio, presença do fungo e tempo, sendo o teor de água dos grãos
fator determinante, que proporciona crescimento rápido ou lento, dependendo do seu
conteúdo.
Valores de umidade de equilíbrio para milho, em temperaturas entre 10 e 35 °C e umidades
relativas entre 10 e 99%, podem ser observados na Tabela 1.
Estudos de caso realizados por Rulon e colaboradores, citados por Maier e Navarro (2002),
utilizando um equipamento com potência de 55 kW e avaliando, comparativamente, o custo
operacional anual do resfriamento e da aplicação de inseticidas para o controle de pragas em
1
Resultado dos trabalhos de campo, objeto do convênio número 023/2006 firmado entre a Cool Seed Resfriamento
Artificial e a Universidade Federal de Viçosa.
2
Professor D.Sc. Associado l do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa (UFV).
36570-000 Viçosa, MG.Tel. (31) 3899-1872. E-mail:< [email protected]>.
3
Engenheiro-agrônomo Técnico da Caramuru Armazéns Gerais e Mestrando em Agronomia na Universidade Federal
de Goiás. Tel. (64) 3622-2158. E-mail: <[email protected]>.
4
Engenheira agrícola M.Sc. Assessora Técnica da Cool Seed Resfriamento Artificial. Tel.: (45)3526-5592. E-mail:
[email protected].
5
Estudante de graduação em Engenharia Agrícola e Ambiental do Departamento de Engenharia Agrícola da UFV. Tel.
(31) 3899-2729
6
Engenheira-agrônoma e mestranda em Agronomia no Departamento de Fitotecnia da UFV. Tel. (31) 3899-2620.
2
milho de pipoca, concluíram que o custo da aeração mais a fumigação foi, aproximadamente,
120% superior ao do resfriamento. Com o mesmo equipamento, resfriaram trigo colhido no
período de verão, no Meio Oeste norte-americano. O custo operacional anual foi de U$1,47/t
no resfriamento e U$2,93/t na fumigação mais aeração.
Tabela 1 – Valores de umidade de equilíbrio de milho e temperatura e umidade relativa do ar
diferentes
Umidade de Equilíbrio (% b.u.)
10
20
30
40
50
60
70
10
6,67 8,49 9,90 11,19 12,47 13,83 15,37
15
6,08 7,91 9,34 10,64 11,94 13,31 14,88
20
5,54 7,38 8,83 10,15 11,46 12,85 14,43
Milho
25
5,03 6,90 8,36 9,69 11,02 12,24 14,01
30
4,57 6,46 7,93 9,27 10,61 12,03 13,63
35
4,14 6,04 7,53 8,89
0,23 11,66 13,28
Fonte: Equação de CHUNG; PFOST, citados por SILVA, 2000.
Produtos
T(ºC)
80
17,31
16,83
16,40
16,01
15,65
15,31
90
20,23
19,79
19,39
19,02
18,68
18,37
99
28,17
27,81
27,49
27,19
26,92
26,92
2. OBJETIVOS
Com este trabalho, objetivou-se avaliar, comparativamente, o desempenho de um sistema
de aeração utilizando ar ambiente e outro com ar refrigerado artificialmente para aerar milho
estocado em armazém graneleiro, visando à preservação das suas características física,
sanitária e nutricional, bem como o custo operacional dos processos e a eficácia do
resfriamento.
3. MATERIAL E MÉTODOS
O experimento foi instalado em uma Unidade Armazenadora de propriedade da Caramuru
Armazéns Gerais, localizada em Pensão Velhas, Município de Jataí, GO.
O armazém, cujas dimensões estão apresentadas na Figura 1, tem capacidade estática
para 90.000 t, considerando-se a massa específica aparente do milho de 0,75 t m-3.
Figura 1 – Croqui: dimensões do graneleiro, espessura da camada de grãos e destaque do
septo resfriado e do aerado com ar ambiente.
3.1. Amostragem dos grãos
A amostragem da massa de grãos foi executada atendendo aos critérios definidos pelo
Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento – MAPA, contidos em Regras para Análise
3
de Sementes (BRASIL, 1992). Foram estabelecidos critérios específicos para as amostragens
durante a carga, a armazenagem e a descarga, conforme o seguinte:
a) Durante a carga e descarga – As amostras foram coletadas em uma fita transportadora.
Foram obtidos aproximadamente 60 kg de amostras de cada 500 t ou fração, considerando-se
a capacidade nominal da fita transportadora. Em intervalos regulares de 15 min, coletaram-se
3,5 kg de amostras simples, as quais foram misturadas, constituindo amostras compostas na
proporção de 60 kg/500 t. Essas foram homogeneizadas e divididas em homogeneizador
Boerner até se obterem amostras de trabalho com massa de 2,0 kg, que foram acondicionadas
em sacos plásticos e armazenadas em ambiente refrigerado antes da realização das análises.
b) Durante a armazenagem – Foi elaborado e executado um plano amostral para a obtenção
das amostras conforme a capacidade estática do armazém (septos). Obtiveram-se amostras
simples na proporção de 40 kg de cada 500 t ou fração, totalizando 4,0 t em cada operação. As
amostras compostas em cada ponto, em diferentes níveis em relação à espessura da camada,
foram homogeneizadas e divididas em um homogeneizador do tipo Boerner até atingir o
tamanho da amostra de trabalho desejada (2,0 kg). Foram obtidas amostras até a profundidade
de 18 m, considerando-se os diferentes níveis e tomando-se como referência a porção superior
da massa de grãos. A Figura 2 ilustra esses procedimentos operacionais.
(a)
(b)
Figura 2 – Vista parcial da superfície da massa de milho (a) e do equipamento utilizado na
amostragem com sistema pneumático (b).
As amostras de trabalho foram acondicionadas em sacos de papel e estes, em sacos
plásticos e armazenados em ambiente refrigerado. Para o transporte até a Universidade
Federal de Viçosa, em Viçosa, MG, e o Laboratório da Caramuru Alimentos, em Apucarana,
PR, as amostras foram acondicionadas em embalagem de isopor, a fim de se manterem frias.
3.2. Características do sistema de aeração
O sistema de aeração foi equipado com quatro ventiladores centrífugos (OTAM, mod. RFS
1000), que insuflavam o ar ambiente através de condutos de concreto para a base dos septos,
onde estavam instaladas as casamatas para a distribuição do ar através da massa de grãos.
Conforme o conteúdo da etiqueta da máquina, os ventiladores foram acionados por motores
com potência de 29,41 kW (40 cv), fator de potência igual a 0,85 e rendimento de 90,6%. O
conjunto operava com rotação nominal de 1.170 rpm.
Para insuflar o ar resfriado artificialmente, foi utilizado um equipamento com potência de
180 kW (244,8 cv), cuja vazão de ar estava em conformidade com as indicações técnicas e da
literatura para realizar a aeração em graneleiros.
3.3. Monitoramento das variáveis
A temperatura na massa de grão foi monitorada por meio de um sistema de termometria
modelo "Air Máster", cujo princípio de funcionamento se baseia em sensores termopares de
cobre Constantam. As leituras foram coletadas diariamente, sempre às 9h20, por meio de um
sistema automático de aquisição de dados.
4
A disposição dos cabos e dos sensores de temperatura pode ser observada na Figura 3,
cuja foto foi obtida no monitor de vídeo do sistema de termometria durante o monitoramento da
temperatura da massa de milho, totalizando 576 pontos por septo.
A temperatura e a umidade relativa do ar ambiente foram monitoradas diariamente, em
intervalos regulares de 1 h, utilizando-se o mesmo sistema, acrescido de um sensor de
umidade relativa. O sistema foi calibrado antes de se iniciar a obtenção dos dados.
O teor de água foi medido utilizando-se o processo gravimétrico, em estufa com circulação
forçada de ar, com temperatura estabilizada em 105 ± 2 ºC, durante 24 h, conforme descrito
em Regras para Análises de Sementes (BRASIL, 1992).
A avaliação do índice de grãos quebrados consistiu em submeter as amostras de trabalho
ao peneiramento, utilizando-se uma peneira com crivos de 4 mm de diâmetro. A proporção de
grãos quebrados foi obtida por meio de gravimetria.
O índice de suscetibilidade a quebras fornece o indicativo das possibilidades de trincas e
quebras dos grãos durante a sua manipulação. As amostras foram colocadas em um
equipamento denominado “Stein Breakage Tester”, onde o produto foi submetido ao estresse
por impacto, durante 2 min. Depois desse tempo, a amostra foi peneirada, verificando-se a
porcentagem de grãos quebrados e trincados. Para a verificação de trincas nos grãos, utilizouse um diafanoscópio, sendo os resultados expressos em porcentagem de massa.
O índice de germinação foi avaliado conforme a metodologia contida em Regras para
Análise de Sementes, estabelecidas pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento
(BRASIL, 1992).
O teste de vigor por envelhecimento acelerado foi realizado conforme a metodologia
proposta por Vieira e Carvalho (1994), na temperatura entre 40 e 45 °C.
A condutividade elétrica foi medida conforme a metodologia proposta por Vieira e Carvalho
(1994).
Figura 3 – Vista de uma seção de monitoramento de temperatura na massa de milho no
armazém aerado.
O teor de óleo foi medido com base na extração em éter de petróleo, em aparelho Soxhlet,
segundo o método AOCS Bc 3-49 (1988), modificado para compensar o baixo teor de óleo das
amostras.
A determinação do índice de peróxidos foi realizada por adaptação da Norma AOCS Cd 853, enquanto a determinação do teor de ácidos graxos livres o foi seguindo-se uma adaptação
da norma AOCS Ca 5a-40.
As amostras foram submetidas às análises no Laboratório de Análise de Sanidade de
Sementes (Credenciado MAPA, Portaria 31, de 10/03/95) do Departamento de Fitopatologia da
Universidade Federal de Viçosa, para a detecção e identificação de fungos de acordo com as
técnicas descritas por Dhingra e Sinclair (1996). O objetivo dessa análise foi avaliar o
desenvolvimento das colônias de algumas espécies fúngicas, com vistas à colonização interna
dos grãos.
5
As análises relativas às infestações por insetos foram realizadas por meio do peneiramento
das amostras e posterior contagem de insetos vivos.
Depois dos grãos resfriados, as bocas de admissões de ar dos ventiladores foram
fechadas para evitar que correntes convectivas de ar, provocadas pelo gradiente de
temperatura estabelecido entre os ambientes interno e externo do graneleiro, pudessem
propiciar nova circulação de ar através da massa de milho, prejudicando os efeitos desejados
no resfriamento artificial.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
O experimento foi iniciado em 24/07/2006 e concluído em 27/11/2006, para efeito do
monitoramento contínuo das variáveis. Nessa data houve a necessidade comercial de remoção
de parte do milho armazenado, interrompendo o processo. Entretanto, o milho resfriado ficou
armazenado até março de 2007, quando foi removido, ainda frio, do armazém.
Os valores médios de temperatura e de umidade relativa observados semanalmente,
durante a fase experimental, podem ser vistos na Figura 4.
temperatura máxima
umidade relativa mínima
umidade relativa máxima
100
Julho
Agosto
Setembro
Outubro
4º Semana
3º Semana
2º Semana
1º Semana
5º Semana
4º Semana
20
3º Semana
0
2º Semana
30
1º Semana
40
5
4º Semana
10
3º Semana
50
2º Semana
15
1º Semana
60
4º Semana
20
3º Semana
70
2º Semana
80
25
1º Semana
30
4º Semana
90
Umidade relativa (%)
temperatura mínima
35
3º Semana
Temperatura (C)
40
Novembro
Tempo (semanas)
Figura 4 – Valores de temperatura e umidade relativa do ambiente, obtidos de médias
semanais, observados durante a fase experimental.
Verifica-se, nessa figura, que a menor média semanal das temperaturas mínimas foi 4 °C e
das máximas, 34 °C, enquanto as médias de umidade relativa tiveram variações entre 29 e
93%. Esses valores foram altamente favoráveis à aplicação de aeração, empregando-se ar
ambiente, por reduzir parcialmente o risco de secagem ou de umedecimento do milho, desde
que o sistema fosse operado na faixa de umidade relativa entre 60 e 75%, a fim de evitar
secagem ou umedecimento do produto, conforme pode ser observado na Tabela 1, para
temperaturas entre 10 e 20 °C. Observou-se que, mesmo tendo o favorecimento natural da
baixa temperatura ambiente, a umidade relativa tornou-se fator limitante, o que possibilitou a
utilização do sistema de aeração apenas durante algumas horas do dia.
Na Figura 5, observa-se o perfil de temperatura na massa de grãos aerados com ar
ambiente, nos diferentes níveis, considerando-se a espessura da camada de produto. Nota-se,
nessa figura, que a temperatura média de cada nível na massa de grãos foi mantida acima dos
valores médios da temperatura ambiente.
Foi necessária a aplicação do ar no silo aerado pelo fato de alguns pontos na camada
superior da massa atingirem valores de até 37,3 °C. Ao aplicar o ar ambiente, houve aumento
na temperatura das camadas inferiores, em comparação com a temperatura das camadas
superiores, o que evidenciou o efeito da ação do ar natural insuflado através da massa, na
busca do equilíbrio térmico, mas com aumento na temperatura da massa de grãos.
6
O nível 12 (superior) estava fora da massa de grãos devido ao nivelamento da superfície
dessa massa e, portanto, refere-se à temperatura média do ambiente interno do armazém,
conforme pode ser observado na Figura 2a.
45
Ambiente
nível 1
nível 2
nível 3
nível 4
nível 5
nível 7
nível 8
nível 9
nível 10
nível 11
nível 12
nível 6
40
Temperaturas (ºC)
35
30
25
20
15
10
Julho
Agosto
Setembro
Outubro
4º Semana
3º Semana
2º Semana
1º Semana
5º Semana
4º Semana
3º Semana
2º Semana
1º Semana
4º Semana
3º Semana
2º Semana
1º Semana
4º Semana
3º Semana
2º Semana
1º Semana
4º Semana
3º Semana
5
Novembro
Tempo (semanas)
Figura 5 – Variação média das temperaturas observadas em diferentes níveis da camada de
grãos, no armazém aerado com ar na temperatura ambiente, durante a fase
experimental.
Na Figura 6, observam-se as variações de temperatura no armazém resfriado com ar
refrigerado. O produto foi resfriado entre 20 e 25 °C até a faixa entre 11,3 °C na camada
inferior da massa e 17,2 °C na camada superior. Ressalta-se que a espessura da camada de
grãos era de 27 m. As temperaturas das camadas foram mantidas entre 15 e 20 °C durante
todo o período de armazenagem (120 dias). Com exceção das camadas 10 e 11, todas as
outras se mantiveram com temperaturas médias inferiores à média da temperatura ambiente
(Figura 8).
Ambiente
nível 1
nível 2
nível 3
nível 4
nível 5
nível 7
nível 8
nível 9
nível 10
nível 11
nível 12
nível 6
40
Temperaturas (ºC)
35
30
25
20
15
10
Julho
Agosto
Setembro
Tempo (semanas)
Outubro
4º Semana
3º Semana
2º Semana
1º Semana
5º Semana
4º Semana
3º Semana
2º Semana
1º Semana
4º Semana
3º Semana
2º Semana
1º Semana
4º Semana
3º Semana
2º Semana
1º Semana
4º Semana
3º Semana
5
Novembro
Figura 6 – Variação média das temperaturas observadas em diferentes níveis da camada de
grãos, no armazém resfriado com ar refrigerado, durante a fase experimental.
7
A Figura 7 ilustra o perfil de resfriamento na massa de grãos, observando-se
homogeneidade de temperatura, com valores entre 11 e 18 °C. Acredita-se que nos níveis 10 e
11, em que se verificaram temperaturas de 17 °C e, no nível 3, de 18 °C, pode ter ocorrido
concentração de impurezas, prejudicando a fluidez do ar através da massa de milho,
ocasionando, inclusive, aumento no tempo de resfriamento.
O perfil de temperatura apresentado na Figura 7 permite afirmar que a estrutura de
distribuição de ar no graneleiro atendeu perfeitamente aos propósitos do resfriamento e da
aeração com ar natural, resultado que depende fundamentalmente do projeto de distribuição de
ar e da manutenção do sistema de aeração.
Figura 7 – Vista do perfil de resfriamento em um módulo de monitoramento da temperatura na
massa de milho.
A Figura 8 contém as médias das temperaturas da massa de grãos observadas nos
armazéns aerados com ar natural e resfriados artificialmente, bem como as temperaturas
médias ambientes e da massa de grãos, obtidas semanalmente.
32
30
Armazém resf riado
Armazém aerado
Média aerado
Média ambiente
Média resf riado
26
24
22
20
18
16
Julho
Agosto
Setembro
Outubro
4º Semana
3º Semana
2º Semana
1º Semana
5º Semana
4º Semana
3º Semana
2º Semana
1º Semana
4º Semana
3º Semana
2º Semana
1º Semana
4º Semana
3º Semana
2º Semana
1º Semana
4º Semana
14
3º Semana
Temperaturas (°C)
28
Novembro
Tempo de armazenamento (semanas)
8
Figura 8 – Valores de temperaturas obtidas das médias semanais observadas no ambiente,
nos diferentes níveis dos armazéns aerado e resfriado, e a média semanal dos
armazéns.
Observa-se que o resfriamento foi realizado em cinco semanas, e os grãos permaneceram
frios até a quarta semana de novembro (125 dias).
Verificou-se que, mesmo sendo a temperatura média ambiente de 18,3 °C, a aplicação do
ar ambiente não permitiu a redução de temperatura até esse nível. Ressaltou-se que o ar
sofreu incremento médio de temperatura de 1,7 °C ao passar pelos ventiladores.
Nos horários em que foram observadas as temperaturas mínimas do dia, a umidade
relativa era elevada, tornando inadequadas as características do ar natural para a sua
aplicação na massa de grãos. A média da temperatura da massa de grãos no armazém aerado
foi de 23,5 °C, o que pode ser considerado satisfatório para a armazenagem em ambiente
natural, na região onde foi realizado o experimento. Contudo, observou-se que, depois da
primeira semana de outubro, quando é natural a elevação da temperatura média ambiente, a
temperatura média da massa atingiu valores muito elevados para a prática de armazenagem,
alcançando a média semanal de 30,5 °C.
A média da temperatura na massa de grãos no armazém resfriado foi de 18,0 °C,
considerando-se todo o período de armazenamento, enquanto a média da temperatura
ambiente no mesmo período foi de 18,3 °C. Isso foi possível pelo fato de a aplicação do ar
resfriado artificialmente não depender das condições ambientes (temperatura e umidade
relativa). A aplicação do ar resfriado pode ser em tempo integral, excetuando-se os períodos
diários de pico de consumo de energia, estabelecidos pela concessionária de energia elétrica
que, nesse caso, correspondia ao intervalo de tempo entre 18 e 21 h.
Na segunda semana de outubro, observou-se incremento médio da temperatura nos dois
sistemas de armazenagem, e no sistema refrigerado esse valor foi de 22 °C, superando em 3,7
°C na temperatura média ambiente, enquanto no aerado, de 30,5 °C, excedendo em 12,2 °C a
mesma referência. Essas variações bruscas nas médias (em ambos os armazéns) não eram
esperadas, devido à estabilidade térmica de grandes massas de grãos, e podem ser atribuídas
a erros de leitura de termometria, com causa desconhecida ou, talvez, influenciada pela
temperatura ambiente. A qualidade do produto pode ser observada na Tabela 2, considerandose os principais parâmetros comerciais de avaliação.
Ressalta-se que o armazém aerado foi descarregado antes do resfriado, o que dispensou a
aplicação de fosfina, mesmo observando a infestação de insetos na superfície da massa e nas
bocas de descarga.
Tabela 2 – Resultados médios qualitativos observados na massa de grãos durante o período
de armazenagem em graneleiro aerado com ar na temperatura ambiente e ar
resfriado artificialmente
Carga
Descarga
Ar
Ar
Ar
Ar
Variáveis
Ambiente
Resfriado
Ambiente
Resfriado
1) Teor de água, % b.u.
13,2
12,7
12,8
12,4
2) Índices de impurezas, %
1,0
1,4
1,4
1,3
3) Massa específica aparente, kgm-3
777,0
771,3
762,2
772,4
4) Índice de grãos quebrados, %
0,05
0,3
0,9
0,8
5) Índice de suscetibilidade à quebra, %
1,9
2,0
3,7
3,7
6) Infestação por insetos, %
0,3
0,5
8,0
7,7
7) Índice de germinação, %
76,4
74,6
41,7
59,3
8) Envelhecimento acelerado, %
18,2
4,8
26,1
34,8
9) Condutividade elétrica, µS cm-1 g-1
18,6
22,1
33,0
29,3
10) Teor de óleo, % b.s.
4,5
4,3
4,7
4,8
11) Índice de peróxidos, meq kg-1
8,9
6,8
7,1
6,3
12) Ácidos graxos livres, %
4,3
3,7
5,3
4,5
Em relação ao teor de água, observou-se, no armazém aerado, redução de 0,46% ao final
do experimento, o que correspondeu a uma perda de massa devido à secagem de 137,6 t. No
9
armazém resfriado, a perda foi de 0,34%, sendo a redução na massa de grãos de 102,7 t,
considerando-se que a carga inicial de cada armazém era de 30.000 t.
A massa específica dos grãos foi reduzida em 1,9% no armazém aerado, mantendo-se
estável no armazém resfriado.
Houve infestação de insetos-praga na camada superficial dos grãos no armazém resfriado,
visto que, ao descarregar os demais septos, apenas esse ficou com o produto (até
março/2007), sem que houvesse controle efetivo de insetos na superfície da massa. Para
períodos tão prolongados de armazenagem, é indispensável a aplicação de terra diatomácea
ou de inseticidas químicos na superfície da massa de grãos resfriados, a fim de evitar tal
problema, o que não foi realizado neste caso.
Outro indicador degenerativo da qualidade dos grãos é a medida do índice de germinação.
Observou-se que, no armazém aerado, houve redução de 45,4% no poder germinativo,
comparativamente com o valor inicial, enquanto no resfriado a redução foi de 20,5%. Esse
resultado indica melhor condição para a preservação da qualidade fisiológica dos grãos quando
mantidos em temperaturas baixas (inferior a 20 ºC), durante o período de armazenagem.
A condutividade elétrica mede a intensidade degenerativa das células, por meio de
lixiviação, formando compostos iônicos. No caso de milho, considera-se um produto de
qualidade quando os valores de condutividade estão na faixa de 5 a 6 µS cm-1 g-1. O armazém
-1 -1
foi carregado com um produto com elevado índice de degradação (18,6 e 22,1 µS cm g ), e
observou-se uma variação degradativa de 43,6% no armazém aerado e 24,6% no resfriado, em
relação às condições iniciais. Verificou-se, portanto, que a degradação fisiológica dos grãos no
armazém aerado foi aproximadamente o dobro da observada no armazém resfriado.
A produção de ácidos graxos livres é outro indicador de deterioração de lipídios. No
armazém aerado houve incremento na produção de ácidos graxos livres de 18,9%, enquanto
no resfriado foi de 17,8%, em comparação com as condições de entrada. Essa avaliação passa
a ter grande importância quando a destinação do produto é para a produção de óleo.
Observou-se redução de 13,9% no índice de acidez graxa no armazém aerado e de 15,1% no
resfriado. Essa acidez está relacionada à degradação de peróxidos, os quais podem se
desdobrar em outros produtos, além de ácidos graxos.
Verificou-se intensa infecção por fungos (Tabela 3), possivelmente provenientes do campo,
nas amostras obtidas durante a carga. As análises laboratoriais realizadas para identificar a
presença de aflatoxina e de ocratoxina resultaram em 1,0 ppb de aflatoxina em amostras
obtidas no armazém aerado e zero no resfriado. Esse valor não é significativo, considerando-se
que os limites máximos estabelecidos pela ANVISA, MAPA e OMS é de 20 ppb para aflatoxina
e 5-6 ppb para ocratoxina.
Tabela 3 - Resultados porcentuais, em número de grãos infectados por diferentes espécies de
fungos, durante a armazenagem de milho em graneleiro resfriado e aerado com ar
na temperatura ambiente
Espécies de Fungos
Aspergillus restrictus
Aspergillus glaucus
Aspergillus flavus
Rhizopus
Resfriado (%)
Entrada
Descarga
26,0
24,0
4,0
108,0
21,0
48,0
4,0
34,0
Aerado (%)
Entrada
Descarga
47,0
6,0
74,0
95,0
126,0
86,0
4,0
67,0
Nota: 1) Os valores são provenientes da contagem de 1.000 grãos provenientes de amostras obtidas em diferentes
pontos da massa de grãos.
2) Em cada amostragem foram coletados aproximadamente 4.000 kg de grãos.
A Tabela 4 contém as informações resumidas de custos e variações energéticas para a
realização do processo.
A temperatura da massa de grãos resfriados, variando entre 16 e 22,5 °C, é inferior à
temperatura ótima para o desenvolvimento de insetos que, segundo a literatura, varia entre 25
e 35 °C.
Em relação ao teor de água, observou-se menos redução de massa no armazém resfriado.
Essa variação, considerando-se o preço do milho de R$25,00/saco 60 kg, corresponde a um
ganho equivalente a R$14.529,17.
A necessidade de energia elétrica para realizar o resfriamento foi 69% menos que a
demandada na aeração. Não se pode deixar de considerar que a aeração, gastando mais
energia, manteve a temperatura média dos grãos aproximadamente 5 °C acima da temperatura
10
média do ambiente, enquanto a média da massa resfriada foi 0,3 °C inferior (Figura 8),
apresentando uma capacidade de resfriamento de 693,6 t dia-1.
-1
O consumo específico de energia para o resfriamento foi de 4,16 kw t , ou 69% menos que
-1 -1
-1 -1
o necessário para fazer a aeração, cujo custo foi de R$0,29 mês t fria e R$0,94 mês t
aerada, resultando em uma economia de 69,1% para manter os grãos frios. Com isso, o ganho
monetário com o resfriamento foi de R$0,77 t-1 mês-1.
Tabela 4 – Resultados do estudo de caso das operações de armazenamento de milho a granel,
em graneleiro septado, de fundo "V", empregando-se aeração com ar nas
condições ambientes e com ar resfriado artificialmente, na Unidade Armazenadora
da Caramuru Armazéns Gerais em Jataí, Pensão Velhas, GO
Armazéns
Variáveis
Ar Natural
Ar Resfriado
1. Capacidade dos armazéns, t
30.000,0
30.000,0
2. Temperaturas:
. inicial, ºC
20 a 25,3
20,0 a 23,5
. final, ºC
23,0 a 28,3
16,0 a 22,5
3. Teor de água:
. inicial, % b.u.
13,2
12,7
. final, % b.u.
12,8
12,4
4. Variação de massa:
. ganho, t
0,0
0,0
. perda, t
137,61
102,74
5. Demanda de potência:
. para o serviço, kW
129,85
180,0
-1
. por unidade de massa, kW t
0,004
0,01
6. Energia elétrica:
. consumo total, kWh
168.888,43
124.830,0
. consumo específico, kWh t-1
5,63
4,16
7. Capacidade de resfriamento, t h-1
0,0
28,9
8. Custo energético:
-1
. por unidade de massa, R$ t
3,77
1,17
-1 -1
0,94
0,29
. custo mensal por tonelada, R$ mês t
. total, R$
112.988,46
35.030,26
9. Variáveis de ganhos e perdas:
. massa de grãos, t
-137,61
-102,74
. diferença comparativa, R$
0,0
+14.529,17
10. Variação líquida:
. diferença de custo energético, R$
0,0
19.971,64
. diferença de perda de massa, R$
0,0
14.529,17
. diferença total, R$
0,0
34.500,81
11. Ganho com resfriamento, R$ mês-1 t-1
0,288
Nota: Preço de milho de R$25,00 sc-1, conforme a ABOISSA (www.aboissa.com.br, em 21/02/08).
5. CONCLUSÕES
Diante dos resultados, chegou-se às seguintes conclusões:
1) Não foi possível resfriar grãos utilizando ar nas condições ambientes na região de
Jataí, GO, mesmo observando-se temperaturas amenas no período considerado.
2) É importante a aplicação de inseticida preventivo na superfície da massa dos grãos
resfriados, a fim de evitar novas infestações de insetos-praga na camada superior da massa,
uma vez que, por meio da redução de temperatura, foi possível o controle dos insetos-praga
nas camadas intermediárias e inferiores.
3) A aplicação de ar resfriado artificialmente custou 30% por unidade de massa fria, em
comparação com a aplicação de aeração com ar nas condições ambientes.
11
4) Apesar de ser observada a presença de fungos na massa de grãos nos dois sistemas
de armazenagem, não foi verificada a presença de micotoxinas em níveis que excedessem os
toleráveis pela ANVISA, MAPA e OMS.
5) A aplicação da aeração com ar ambiente apresentou maior custo, maior tempo de
operação e maior índice de secagem e manteve a temperatura dos grãos mais elevada.
6. RERÊNCIAS
BRASIL – Regras para análise de sementes. Brasília: Ministério da Agricultura Pecuária e
Abastecimento, MAPA, 1992. 365 p.
DHINGRA, O.; SINCLAIR, J.B. Basic plant pathology methods. 2. ed. New York: CRC Press,
1996. 434 p.
HAREIN, P.H.; de La CASAS, E. Chemical control of stored-grain insects and associated microand macro-organisms. In: CHRISTENESEN, C.M. Storage of cereal grains and their
products. St. Paul (Minnesota): American Association of Cereal Chimists, Inc., 1974. p. 232291.
LAZZARI, F. Prevenção de micotoxinas em alimentos e rações. In: SUSSEL, V.M. Atualidades
em micotoxinas e armazenagem de grãos. Florianópolis: Vildes M. Sussel, 2000. p. 97-109.
MAIER, D.E.; NAVARRO, S. Chilling of grain by refrigerated air. In: NAVARRO, S.; NOYES, R.
The mechanics and physics of modern grain aeration management. New York: CRC Press,
2002. p. 489-560.
NOYES, R.; NAVARRO, S. Operating aeration systems. In: NAVARRO, S.; NOYES, R. The
mechanicals and physics of modern grain aeration management. New York: CRC Press,
2002. p. 315-412.
SANTOS, J.P. Métodos preventivos de controle de pragas de grãos armazenados. In: LORINI,
I.; MIIKE, L.H.; SCUSSEL, V. M. Armazenagem de grãos. Campinas, SP: Instituto Biogenesis,
2002. p. 400-441.
SILVA, J. de S.; BERBERT, P.A.; AFONSO, A.D.L.; RUFATO, S. Qualidade de grãos. In:
SILVA, J. de S. Secagem e armazenagem de produtos agrícolas. Viçosa, MG: Aprenda
Fácil, 2000. p. 63-105.
VIEIRA, R. D.; CARVALHO, N. M. de. Teste de vigor em sementes. Jaboticabal, SP: FUNEP,
1994. 164 p.
12