RESENDE1, O., CORRÊA2, P. C., GONELI3, A.L.D., HENRIQUES4, D.R.
INTRODUÇÃO: A redução do teor de água dos grãos influencia diretamente na alteração das suas propriedades físicas durante a secagem. Assim, a correta determinação das propriedades físicas é de suma importância na otimização dos processos industriais, estudos de aerodinâmica, projeto e dimensionamento de equipamentos utilizados nas operações de colheita e pós-colheita. Recentemente, pesquisadores têm realizado estudos para a avaliação das principais propriedades físicas dos produtos agrícolas, demonstrando a sua aplicação prática em projetos de máquinas e estruturas. Descobertas científicas têm melhorado a manipulação e o processamento dos materiais biológicos, com a utilização de processos mecânicos, térmicos, elétricos, ópticos, dentre outros, entretanto, pouco é conhecido sobre as características físicas dos produtos (Amin et al., 2004). Inúmeros autores têm investigado as variações das propriedades físicas em função do teor de água e de outros fatores durante a secagem para diversos produtos como para milho pipoca (Ruffato et al., 1999), lentilha (Amin et al., 2004), milheto (Baryeh, 2002), semente de quiabo (Sahoo e Srivastava, 2002), noz de caju (Balasubramanian, 2001), semente de algodão (Ozarslan, 2002), ervilha (Baryeh e Mangope, 2002), café (Chandrasekar e Viswanathan, 1999), cacau (Bart-Plange e Baryeh, 2002), dentre outros. Diante o exposto, objetivou-se determinar e avaliar as propriedades físicas (porosidade, massas
1 Engenheiro Agrícola, Doutorando em Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Viçosa, Campus UFV, CEP 36570-000, Viçosa , MG. Fone (31) 3899 2030. e-mail: osvresende@yahoo.com.br
2 Professor Doutor, Departamento de Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG. 3 Engenheiro Agrônomo, Doutorando em Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG. 4 Engenheira Agrícola, Mestranda em Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, MG.
específicas aparente e unitária) dos grãos de arroz em casca, de uma variedade nacional, durante o processo de secagem e ajustar modelos matemáticos que as representem satisfatoriamente em função do teor de água.
MATERIAL E MÉTODOS: Foram utilizados grãos de arroz em casca, cultivar Urucuia, colhidos com teor de água de, aproximadamente 30,0 (%b.s.). Para efetuar a secagem do produto e obter os demais níveis de umidade, 29,6; 25,8; 20,4; 15,5 e 12,7 (%b.s), utilizou-se uma estufa com ventilação forçada à temperatura de 40ºC. Os teores de água do produto foram determinados pelo método gravimétrico utilizando a estufa, 105±1 °C, até massa constante, em três repetições. A porosidade da massa de arroz foi determinada, pela média de três repetições, utilizando um picnômetro de comparação a ar, segundo o processo descrito por Mohsenin (1986). A massa específica aparente foi determinada utilizando-se uma balança de peso hectolitro, com capacidade de um litro, em três repetições para cada tratamento. A massa específica unitária foi obtida em função da porosidade e da massa específica aparente de acordo com a equação descrita por Mohsenin (1986):
ñap
ñu=---
(1-e
)em que: ñap: massa específica aparente, kg m-3;
ñu: massa específica unitária, kg m-3; e
: porosidade, %. Os modelos foram escolhidos com base na significância da equação, pelo teste F, e dos coeficientes de regressão, utilizando-se o teste “t”, a fim de se estabeleceremequações que representem as interações entre as variáveis analisadas.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Na Figura 1, são apresentados os valores experimentais e estimados da porosidade da massa de grãos de arroz em função do teor de água (b.s.). A porosidade da massa de grãos está diretamente relacionada com a forma e tamanho dos grãos, apresentando valores para o arroz em casca entre 52,3 a 48,5%, para a faixa de umidade estudada. Observa-se que a porosidade da massa de arroz descreve
comportamento semelhante à maioria dos produtos agrícolas, apresentando redução dos seus valores com a diminuição do teor de água. O modelo linear representa
satisfatoriamente aos valores experimentais, sendo significativo a 5% de probabilidade
Fig. 1. Valores experimentais e estimados da porosidade (
e
) da massa de grãos de arroz em função do teor de água (U).100
II Congresso Brasileiro da Cadeia Produtiva do Arroz/VIII Reunião Nacional de Pesquisa do Arroz - Renapapelo teste “t”, e apresentando elevado valor do coeficiente de determinação (R2). Afonso Júnior et al. (2000) tambémverificaram o mesmo comportamento linear para a porosidade dos grãos de milheto durante a secagem, embora estes tenham apresentado menores
valores de porosidade comparados com o arroz. Isso se deve, possivelmente, ao fato de o grão de arroz apresentar apêndices e pêlos na superfície da sua casca, o que, proporciona um maior volume dos espaços intergranulares. Nas Figuras 2 e 3, estão apresentados os valores experimentais e estimados da massa específica aparente e unitária, para diferentes teores de água.
De acordo com as Figuras 2 e 3, verifica-se que ocorreu uma redução da massa específica aparente e da massa específica unitária dos grãos de arroz em casca com o aumento do teor
Fig. 2. Valores experimentais e estimados da massa específica aparente (
ñ
ap) do arroz em casca, em função do teor de água (U).* Significativo a 5% de probabilidade pelo teste t.
Fig. 3. Valores experimentais e estimados da massa específica unitária (
ñ
u) do arroz em casca em função do teor de água (U).de água, como observado para a maioria dos produtos agrícolas como relatado por diversos pesquisadores (Chandrasekar e Viswanathan, 1999, Ruffato et al., 1999; Afonso Júnior et al., 2000; Corrêa et al., 2004). Os valores experimentais da massa específica aparente e unitária para o arroz variaram entre 667,2 a 749,1 kg m-3 e 1399,9 a 1464,2 kg m-3, respectivamente, para o teor de água do produto variando de 29,6 a 12,7 (%b.s.). CONCLUSÕES: a redução do teor de água influencia as propriedades físicas dos grãos de arroz, provocando a diminuição da porosidade e o aumento das massas específicas aparente e da massa específica unitária. Estas propriedades físicas variam linearmente em função do teor de água, para a faixa de umidade estudada.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AFONSO JÚNIOR, P.C.; CORRÊA, P.C.; ANDRADE, E.T. Análise da variação das propriedades físicas e contração volumétrica dos grãos de milheto (Pennisetum glaucum) durante o processo de dessorção. Revista Brasileira de Armazenamento. Viçosa, v. 25, n. 1, p. 15-21, 2000.
AMIN, M.N.; OSSAIN, M.A.; ROY, K.C. Effects of moisture content on some
physical properties of lentil seeds. Journal of Food Engineering, London, v.65, p.83- 87, 2004.
BALASUBRAMANIAN, D. Physical Properties of Raw Cashew Nut. Journal Agricultural Engineering Research, v.78, n.3, p.291-297, 2001.
BART-PLANGE, A.; BARYEH, E.A. The physical properties of Category B cocoa beans. Journal of Food Engineering, London, v.60, p.219-227, 2003.
BARYEH, E.A. Physical properties of millet. Journal of Food Engineering, London, v.51, p.39-46, 2002.
BARYEH, E. A.; MANGOPE, B.K. Some physical properties of QP-38 variety pigeon pea. Journal of Food Engineering, London, v.51, p.39-46, 2002.
CHANDRASEKAR, S.V.; VISWANATHAN, R. Physical and thermal properties of coffee. Journal Agricultural Engineering Research, v.73, p.227-234, 1999.
MOSHENIN, N.N. Physical properties of plant and animal materials. New York: Gordon and Breach Publishers, 1986. 841p.
OZARSLAN, C. Physical Properties of Cotton Seed. Biosystems Engineering, v.83, n.2, p.169-174, 2002.
RUFFATO, S.; CORRÊA, P.C.; MARTINS, J.H.; MANTOVANI, B.H.M.;
SILVA, J.N. Influência do processo de secagem sobre a massa específica aparente, massa específica unitária e porosidade de milho-pipoca. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v.3, n.1, p.45-48, 1999.
SAHOO, P.K.; SRIVASTAVA, A.P. Physical Properties of Okra Seed. Biosystems Engineering, v.84, n.4, p.441-448, 2002.