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Secagem e armazenagem de milho Eng. Agrícola Adriano D. Lima Afonso Prof. Adjunto/UNIOESTE/Cascavel Produção de grãos com qualidade Processamento e armazenamento de grãos com qualidade Produção de alimentos com qualidade Importância da Recepção do Produto na Qualidade de Armazenamento Operações unitárias em Unidades Armazenadoras Na etapa de limpeza são retiradas as impurezas presentes no produto: palhas, vagens, matérias estranhas, poeira de grãos e de terra provenientes do campo de colheita. Operação unitária de limpeza: Impurezas Matérias estranhas Fragmentos Grãos inteiros Poeira Importância da limpeza para melhoria da qualidade dos grãos armazenados: Máquina de limpeza Impurezas na armazenagem de milho Princípios de funcionamento das máquinas de limpeza: Ventilação Peneiras Impurezas leves Impurezas pesadas Separação das impurezas por tamanho e massa Pó Impurezas > e < grãos Grãos Câmara gravitacional Jogo de peneiras Câmara gravitacional Regulagens das vazões de ar Jogo de peneiras: Impurezas > φφφφ Peneira 1Peneira 2 Fundo Peneira 1 Impurezas < φφφφ Peneira 2 Grãos + Impurezas > φφφφ Peneira 2 Grãos + Impurezas Peneiras vibratórias Ou Peneiras oscilatórias φφφφ Peneira 1 = 8 mm Fundo φφφφ Peneira 2 = 5 mm Grãos + Impurezas φφφφ Peneira 1 = 8 mm Fundo φφφφ Peneira 2 = 3 mm Grãos + Impurezas Limpeza mais rigorosa Limpeza menos rigorosa Peneiras: o rigor na limpeza ou separação do produto das impurezas depende da especificação dos furos das peneiras As máquinas de limpeza não apresentam eficiência de 100%, mesmo quando devidamente reguladas. Soja e TrigoProdutos referências 1%2%Impureza final 2%4%Impureza inicial 13%18%Teor de água nominal LimpezaPré – limpeza Operação unitária de secagem: Etapa do processamento que tem por finalidade retirar parte da água da semente que é disponível às atividades biológicas das sementes, insetos e microrganismos. Água + Matéria Seca Condição Inicial Condição Final Teor de umidade na colheita Teor de umidade recomendado para o armazenamento Presença de fungos Secador de grãos Operação unitária de secagem: A pressão de vapor da água na semente tem que ser maior que a pressão de vapor da água no ar de secagem PvH20 (grão) > PvH20 (ar) Condição para que ocorra a secagem: Secagem no interior do grão de milho: Gradiente de umidade mais seco mais úmido Ar úmidoAr seco Secagem no interior do grão de milho: Gradiente de temperatura mais quente mais frio Teoria da movimentação da água/vapor no interior do grão: Curva característica de secagem de grãos: A medida que o produto seca, maior o período de tempo necessário para retira a mesma quantidade de água Convecção natural Seca-aeração Sistema combinado Baixa temperatura Contínuo IntermitenteQuanto à operação Coluna Rotativo Cascata Contracorrente Concorrente Cruzado Camada fixa Quanto ao fluxoAlta temperatura Ventilação forçada Secagem solar TerreirosVentilação natural Artificial Natural Sistemas de Secagem Sistemas disponíveis para secagem de milho: - 10 20 30 40 50 0 10 20 30 40 50 60 Período de análise (dias) T eo r d e um id ad e m ilh o (% b .u .) Secagem natural de milho: É realizada na própria planta sob efeito das condições climáticas médias da região (temperatura e umidade relativa). Secagem a baixa temperatura de milho: Sistema de secagem recomendado para pequenas e médias propriedades agrícolas A secagem à baixa temperatura normalmente é realizada em silos secadores, sendo normalmente utilizada para secagem de sementes (utiliza-se temperatura do ar de secagem na ordem de 40ºC). Secagem a baixa temperatura de milho: Processo dinâmico de secagem a baixa temperatura: Secagem a baixa temperatura de milho: Secagem com ar natural: Processo de secagem dependente das condições climáticas da região Secagem com ar aquecido: Processo de secagem com aquecimento do ar ambiente até 40ºC. Secagem com ar natural: O teor de água final do produto é igual ao teor de água de equilíbrio do produto com as condições climáticas médias do ar de secagem na região. 17,516,014,913,913,012,211,510,710,09,38,67,97,26,540 17,716,215,014,113,212,311,610,810,19,48,78,07,36,638 17,916,415,214,213,312,511,711,010,29,58,88,17,46,636 18,016,615,414,413,412,611,811,110,49,68,98,27,56,734 18,216,715,514,513,612,812,011,210,59,89,08,37,66,832 18,416,915,714,713,812,912,111,310,69,99,18,47,76,930 18,617,115,914,913,913,112,311,510,710,09,38,57,87,028 18,817,316,115,014,113,212,411,610,910,19,48,67,97,126 19,117,516,315,214,313,412,611,811,010,39,58,78,07,224 9085807570656055504540353025(oC) Umidade Relativa (%)Temperatura Exemplo de secagem em Maringá: Tmédia = 24ºC e UR = 70% Tabela de teor de umidade de equilíbrio do milho Secagem com ar aquecido: O teor de umidade final do produto é igual ao teor de umidade de recomendado para a sua conservação. Tm = 22ºC URm = 90% Ts = 36ºC Secagem com ar aquecido: Gráfico psicrométrico: Ponto 1 Tm = 24ºC URm = 70% Ponto 2 Tm = 36ºC URm = 35% Aquecimento Secagem com ar aquecido: Tabela de teor de umidade de equilíbrio do milho Com aquecimento Sem aquecimento 17,516,014,913,913,012,211,510,710,09,38,67,97,26,540 17,716,215,014,113,212,311,610,810,19,48,78,07,36,638 17,916,415,214,213,312,511,711,010,29,58,88,17,46,636 18,016,615,414,413,412,611,811,110,49,68,98,27,56,734 18,216,715,514,513,612,812,011,210,59,89,08,37,66,832 18,416,915,714,713,812,912,111,310,69,99,18,47,76,930 18,617,115,914,913,913,112,311,510,710,09,38,57,87,028 18,817,316,115,014,113,212,411,610,910,19,48,67,97,126 19,117,516,315,214,313,412,611,811,010,39,58,78,07,224 9085807570656055504540353025(oC) Umidade Relativa (%)Temperatura Fontes de aquecimento do ar de secagem: Secagem em alta temperatura de milho: É o processo de secagem mais rápido e independente das condições climáticas, sendo que o ar de secagem tem o seu potencial aumentado a medida que se eleva a temperatura. Secador de fluxo em cascata (secador de cavalete) Reaproveitamento do ar de resfriamento Reaproveitamento do ar de resfriamento e mistura com ar de secagem Secador de fluxo em cascata (secador de cavalete) Secador de fluxo em cascata (secador de cavalete) Secador de fluxo em coluna (secador de coluna) Secador de fluxo em coluna (secador de coluna) Consiste em utilizar secagem em alta temperatura enquanto o produto tem alto teor de umidade e transferir o produto para um sistema de baixa temperatura cuja secagem será complementada Sistemas de secagem de milho: Secagem combinada Sistemas de secagem de milho: Secagem combinada Temperatura máximas recomendadas do ar de secagem 82alimentação animal 55amido 44sementeMilho oCFinalidadeProduto Estimativa do tempo de secagem: O tempo estimado de secagem pode ser obtido utilizando: � Gráfico psicrométrico � Balanço de calor e massa � Modelos de simulação � Modelo de Hukill � Modelo de Thompson � Modelo de Michigan � Modelo de Morey � Etc... Armazenamento: fatores que afetam a qualidade do milho armazenado Dutos de aeração Ventilador Termometria Aeradores Higienização Tratamentos fitossanitários Condições climáticas Pragas Atividade de água (Aw): Atividade de água é um índice que relaciona a água disponível e a água não-disponível para as atividades biológicas dos grãos, insetos e microrganismos. Condição adequada de conservação do milho: Aw < 0,65 Atividade de água (Aw): Produto úmido Maior Aw Produto seco Menor Aw Ação de microrganismos Os fungos são os principais causadores de deterioração dos grãos, por se desenvolverem com menor disponibilidade de água. > 0,65> 65Fungos > 0,90> 90Leveduras > 0,95> 95Bactérias AwURe ( % )Microrganismo 98,095,691,484,875,563,649,935,421,810,54097,895,390,984,274,762,849,134,821,410,338 97,695,090,483,573,962,048,334,220,910,136 97,494,689,982,873,161,147,533,520,59,834 97,294,289,382,072,260,246,732,920,19,632 96,993,888,781,371,459,345,932,219,69,430 96,693,388,180,570,458,445,031,519,29,228 96,392,987,479,669,557,444,230,918,79,026 96,092,486,778,868,556,443,330,218,38,724 95,691,886,077,867,555,542,429,517,88,522 95,291,285,276,966,554,441,528,817,48,320 94,890,684,375,965,453,440,628,116,98,018 94,389,983,574,964,352,339,727,416,57,816 93,889,282,573,863,251,338,826,716,07,614 93,288,481,572,762,050,137,826,015,67,412 92,687,580,571,560,849,036,925,315,17,110 22201816141210864(oC) Teor de Umidade de Equilíbrio (%)Temperatura Exemplo (milho armazenado): Temperatura do ar = 26oC e Teor de umidade = 14% URe 69,5% Aw 0,69 Armazenamento problemático Quanto mais elevado o teor de umidade, para uma mesma temperatura do produto, menor será o tempo permitido de armazenamento do produto. Processo respiratório dos grãos de milho: Ciclo da aceleração do processo Processo respiratório Consumo de carboidratos Liberação de calor Aumento temperatura Condições Ambientais Temperatura Perda Matéria Seca Temperatura ambiente - média 25 oC Perda de 0,12% ( = 1,2 t) Temperatura ambiente - alta 35oC Perda de 0,54% ( = 5,4 t) Grãos resfriados 10oC Perda de 0,02% ( = 0,2 t) Influência da temperatura dos grãos na perda de matéria seca, considerando 1.000 t de milho a 15% de umidade e tempo de armazenamento de 30 dias Fonte: Heinrich Brunner (1989). Efeito das condições climáticas nos grãos armazenados Insetos: Os insetos requerem temperatura ótima de desenvolvimento na faixa de 27 a 34o C. 15 16 17 19 21 23 25 0 2.672 1.442 857 377 206 131 92 4 1.398 754 448 197 108 68 8? 10 491 265 155 69 39 26 21 16 275 148 85 39 22 16 10 21 154 83 49 22 12 8 5 27 86 47 28 12 7 4 3 32 48 26 15 7 4 2 2 38 27 15 9 4 3 1 1 Temperatura oC Teor de Umidade Tempo estimado de garantia para armazenagem do milho em função do desenvolvimento insetos Fonte: Stored Grain Management. USDA. Noyes et al, 1995. Stored Grain Management Techniques. Teor de umidade (% b.u.) T e m p e ra tu ra d o g rã o ( o C ) O manejo adequado da temperatura e teor de umidade é fundamental para manter a qualidade do milho armazenado Gráfico de conservação de grãos armazenados Eng. Agrícola Adriano Divino Lima Afonso UNIOESTE / Campus Cascavel Fone: 45 3220 3268 adafonso@unioeste.br