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IFET - Instituto Federal de Educação,
Ciência e Tecnologia
Campus de Afogados da Ingazeira–
PE
Curso Técnico em Agroindústria
AUTORES ÍNDICE
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NDICE INTERATIVO
Introdução Redução da Qualidade Considerações Gerais Fungos de Campo Fungos de Armazenamento Causas do Desenvolvimento de Fungos
Danos Causados por Fungos de Armazenamento Detecção de Fungos Controle Indicadores da Qualidade Plano de estudo Questões Literatura recomendada Autores
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NTRODUÇÃO
UMIDADE
O conceito de teor de umidade tem origem no fato de os grãos serem constituídos de substâncias sólidas e de certa quantidade de água retida sob várias formas. Para as operações de colheita, secagem e armazenamento, considera-se que o grão é formado apenas por matéria considera-seca e água. Assim, teor de umidade é a quantidade relativa de água presente no grão.
O teor de umidade é considerado o fator mais importante que atua no processo de deterioração de grãos armazenados. Mantendo-se este em níveis baixos, os demais terão seus
efeitos gradualmente diminuídos: menor ataque de
microrganismos e diminuição da respiração dos grãos.
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EDUÇÃO DA QUALIDADE
O teor de umidade é considerado o fator mais importante que atua no processo de
deterioração de grãos armazenados. Mantendo-se este em níveis baixos, os demais terão seus efeitos gradualmente diminuídos: menor ataque de microrganismos e diminuição da respiração dos grãos. O teor de umidade influencia, acentuadamente, as características necessárias aos processos, como colheita, manuseio, secagem, tempo de armazenagem, germinação, processamento etc. Portanto, desde a colheita até o processamento, é de primordial importância o conhecimento do teor de umidade dos produtos. Por exemplo, a compra de um produto com teor de umidade acima do ideal representa prejuízo para o comprador, que estará pagando pelo excesso de água, além de colocar em risco a qualidade final do produto. A venda com umidade abaixo do ideal prejudicará o vendedor, pois ele incorreu em gastos desnecessários com energia para secagem e desgastes do equipamento, além de afetar a qualidade do grão.
Sendo um processo que trata materiais biologicamente ativos, a secagem pode ser
definida como um método universal de condicionamento de grãos, pela remoção da água a um nível tal que os mantenha em equilíbrio com o ambiente de armazenamento, preservando a aparência e a qualidade nutritiva para alimentação animal e/ou humana e a viabilidade como semente.
Os agentes biológicos que danificam a qualidade e diminuem o peso dos produtos
armazenados são os roedores, insetos, pássaros e fungos. Em menor escala, a respiração também pode contribuir para a perda de matéria seca durante a armazenagem.
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onsiderações Gerais
Sementes ou grãos são suscetíveis ao ataque de fungos durante o
crescimento, a maturação e após a colheita. No armazém, pode também ocorrer o ataque de insetos e roedores, que, juntamente com os fungos, causam diminuição do peso, fermentação, rancificação e outros processos que alteram as propriedades organolépticas do produto. As perdas de produtos provocadas por microrganismos durante o armazenamento inadequado podem comprometer a totalidade da massa armazenada.
Atualmente, os fungos são considerados os principais causadores de danos
e deterioração nos produtos agrícolas, visto que no combate aos insetos e roedores são empregadas técnicas mais modernas de controle.
Os fungos são os maiores agentes causadores de doenças nas plantas
cultivadas. Aqueles que atacam os grãos são classificados como fungos de campo e fungos de armazenamento.
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ungos de Campo
São aqueles que atacam os grãos ou as sementes antes
da colheita, ou seja, no seu período de crescimento e na
maturação. Tais fungos requerem, para seu crescimento,
uma umidade relativa em torno de 90%, o que, para a
maioria dos grãos, corresponde a um teor de umidade em
torno de 25% b.u. Estes microrganismos paralisam seu
crescimento quando o teor de umidade e a temperatura
dos grãos são baixos. Os fungos dos gêneros Alternaria,
Cladosporium, Fusarium e Helminthosporium são os mais
comuns.
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PRÓXIMO FIGURA
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ungos de Campo
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VOLTAR
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ungos de Armazenamento
Os fungos ecologicamente denominados fungos de
armazenamento são aqueles que se desenvolvem em
sementes e grãos com teores de umidade abaixo de 17%, ou
seja, quando possuem teores de umidade em equilíbrio, com
umidades relativas na faixa de 65-85%. Estes fungos,
principalmente os dos gêneros Aspergillus e Penicillium, não
se desenvolvem em produtos com teor de umidade superior a
25% b.u.
Os fungos mais comuns e que causam a deterioração dos
grãos armazenados são: Aspergillus repens, A. amstetodami,
A. ruber, A. restrictus, A. glaucus, A. halophilicus, A. candidus,
A. ochraceus, A. flavus, A. parasiticus e algumas espécies do
gênero Penicillium.
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PRÓXIMO FIGURA
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ungos de Armazenamento
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Penicillium sp.
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ausas do Desenvolvimento de
Fungos
O fator isolado mais importante no desenvolvimento de fungos é o teor de
umidade elevado. Na realidade, os fungos não são afetados diretamente pelo teor de umidade do produto, mas pela umidade relativa de equilíbrio do ar intersticial (veja mais adiante neste capítulo). Temperaturas elevadas também favorecem a proliferação dos fungos que se desenvolvem melhor em temperaturas entre 10 e 35 °C e umidades relativas elevadas.
Durante a colheita, os grãos estão sujeitos a impactos mecânicos, que podem
resultar em rachaduras e quebras que servirão de entrada a fungos e insetos. Em condições desfavoráveis, durante a colheita e armazenagem, o teor de umidade do produto pode ser alto e suficiente para permitir o desenvolvimento de fungos, aquecimento e outros danos à massa de grãos armazenada. Esses danos caracterizam-se por descoloração, perda de germinação, aumento do teor de ácidos graxos dos grãos e degradação das qualidades nutritivas. O aumento do teor de ácidos graxos em sementes é devido, principalmente, ao ataque por fungos. Este aumento constitui também o principal sintoma de deterioração das sementes, quando o teor de umidade destas está em torno de 14% b.u.
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ausas do Desenvolvimento de
Fungos
O processo de respiração envolve a liberação de energia
devido à oxidação de carboidratos e outros componentes
orgânicos. Quando a respiração ocorre rapidamente e a
produção de calor acontece mais intensamente do que pode
ser dissipado, a temperatura do produto armazenado sobe e
pode aumentar as chances de crescimento dos fungos.
A maior parte, se não todo, do aquecimento acima de 20 °C
é causada por microrganismos. O desenvolvimento dos fungos
diminui quando a umidade relativa estiver abaixo de 70% ou
quando a temperatura estiver abaixo de 0 °C.
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anos Causados por Fungos de Armazenamento
Os principais danos provocados pela invasão dos fungos de armazenamento nos produtos agrícolas são: diminuição na germinação, descoloração, produção de toxinas, aquecimento, transformações bioquímicas, modificações celulares, emboloramento e apodrecimento.
Muitos fungos de campo e de armazenamento produzem
substâncias tóxicas que, em altas concentrações, podem causar a morte ou comprometer seriamente o desenvolvimento dos animais. Estas substâncias são conhecidas como micotoxinas e sua produção depende da espécie do fungo e das condições ambientais a que está submetido o produto quando do seu armazenamento. As micotoxinas mais comuns e potencialmente mais perigosa são a Aflatoxina, produzida pelo A. flavus, e a Ochratoxina, pelo A. ochraceus.
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etecção de Fungos
O isolamento e conhecimento dos fungos de
armazenamento que proliferam no produto podem
fornecer informações a respeito do tipo de deterioração
sofrida pelos grãos. Uma observação direta sob luz
ultravioleta e a mensuração da produção de gás
carbônico (CO
2) podem ser usadas para determinar a
perda de qualidade dos grãos e predizer o tempo
permissível de armazenamento (TPA). O TPA é o tempo
máximo que o produto, com determinado teor de
umidade, pode ser armazenado ou mantido sob
determinadas condições de temperatura e umidade
relativa.
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ontrole
As condições do ambiente de armazenamento e a característica do grão armazenado influenciam a qualidade final do produto. Um armazenamento seguro depende da qualidade do grão armazenado. Para a obtenção de um produto de melhor qualidade, os cuidados devem ser iniciados na lavoura, evitando-se a ocorrência de danos mecânicos, ataque de insetos no campo e atraso na colheita. Uma pré-secagem do produto é de extrema importância, assim como a trilha e o transporte, que devem ser executados com equipamentos limpos, para que não se tornem focos de contaminação.
Independente do grau de tecnologia usado para o
armazenamento de grãos, a limpeza do local é de fundamental importância. Grãos limpos podem ser armazenados por mais tempo,
quando comparados com grãos contendo impurezas.
Adicionalmente, todo cuidado deve ser observado para prevenir o ataque de insetos e roedores, o que pode favorecer o desenvolvimento de fungos durante o armazenamento.
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ontrole
O controle dos roedores poderá ser feito pela vedação do armazém e por iscas venenosas. Para os insetos poderão ser usados produtos químicos ou o controle da temperatura e umidade do produto armazenado. O melhor método para evitar a proliferação de fungos em grãos é a secagem destes em níveis de umidade em que a disponibilidade de água não seja suficiente para ser utilizada no desenvolvimento desses microrganismos. A combinação baixo teor de umidade e baixas temperaturas é o meio mais eficiente para o controle dos fungos durante o armazenamento.
O uso da técnica de aeração da massa de grãos para diminuição e manutenção de baixas temperaturas é um procedimento de grande valia para o bom armazenamento.
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NDICADORES DA QUALIDADE
Qualidade de grãos é um termo polêmico. Seu significado depende da
finalidade ou do uso final do produto. Em situação lógica, é o comprador final que deve especificar as características de qualidade do grão de tal maneira que o produtor ou o processador possa fornecer um produto com qualidade a um mínimo custo. Portanto, produtor e comprador devem, necessariamente, estar conscientes da importância da qualidade para comercialização, pois diferentes compradores de grãos requerem propriedades qualitativas diferentes.
Para fins comerciais, os grãos podem ser classificados de acordo com
três ou mais das seguintes características:
a) teor de umidade; b) peso hectolítrico; c) porcentagem de grãos quebrados ou danificados; d) porcentagem de materiais estranhos e impurezas; e) dano por calor ou outros; f) suceptibilidade à quebra; g) característica de moagem; h) teor de proteína; i) teor de óleo; j) germinação; k) presença de insetos; l) contagem de fungos; e m) tipo do grão e outros.
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spectos Relacionados à Secagem
Estudiosos afirmam que o calor tem efeito definitivo sobre o
valor nutricional dos grãos. Uma diminuição na qualidade
comercial, devido à secagem em elevadas temperaturas, nem
sempre corresponde a um decréscimo no valor do grão como
ração animal.
Embora a maioria dos pesquisadores não concorde que as
alterações no valor nutricional do milho ou da soja sejam
devidas às altas temperaturas de secagem, eles são unânimes
em afirmar que as características físicas e químicas, como
consistência, conteúdo de energia, palatabilidade, dureza, cor,
umidade e teor de proteínas e aminoácidos, são afetadas pela
temperatura de secagem.
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ensidade
O peso hectolítrico (ver módulo 2) geralmente sofre alterações durante o processo de secagem. A intensidade dessa mudança depende do teor de umidade inicial e final do produto, da temperatura de secagem, da variedade dos grãos, do tipo e da quantidade de impurezas e intensidade de danos. Geralmente, um baixo peso hectolítrico (PH=kg/100 litros) reduz o valor do milho para moagem, independentemente da causa desse baixo valor.
Sob condições normais, quanto menor o teor de umidade do produto, maior será seu peso hectolítrico, com exceção do café em coco, arroz em casca e cevada. A secagem excessiva de um produto a temperaturas muito elevadas danificará o material, que, conseqüentemente, terá menor PH. A uma mesma faixa de umidade final, quanto mais alta for a temperatura de secagem, menor será o PH.
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rincados
A secagem, unicamente, não aumenta a porcentagem de grãos quebrados.
Contudo, grãos secados de modo inadequado apresentam maior tendência à quebra quando transportados.
Um dos principais danos sofridos pelos grãos durante o processo de secagem
são rachaduras no seu interior, sem ocorrência de ruptura em suas camadas mais externas (Figura). Além da temperatura do ar de secagem, outros fatores podem provocar essa maior susceptibilidade à quebra; dentre estes encontram-se o teor de umidade inicial dos grãos, o sistema de secagem utilizado e a taxa de resfriamento. Em geral, a susceptibilidade à quebra diminui à medida que os grãos submetidos à secagem apresentam teores de umidade inicial mais baixos.
Estudos relacionando os danos causados durante o transporte à temperatura
de secagem mostraram que, quanto mais elevada a temperatura do ar, maior a quantidade de grãos rachados e partidos e que rachaduras na casca e cotilédones da soja podem estar correlacionadas com o teor de umidade inicial dos grãos. Tais danos não ocorrem quando a umidade relativa do ar é igual ou superior a 50%.
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PRÓXIMO FIGURA
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igura
Semente de milho com o
endosperma seriamente
danificado
devido
ao
sistema de secagem e
resfriamento rápido.
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PRÓXIMO06/02/21 21
igura
Diafanoscópio para
verifcação de
trincamentos em
grãos translucidos.
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PRÓXIMO Lâmpada de 100 W06/02/21 22
Velocidade de secagem – pontos percentuais por hora
S em en te s tr in ca da s - % PRÓXIMO Efeito da velocidade de secagem na porcentagem de sementes trincadas. ÍNDICE
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este de quebra
Tentativas têm sido feitas
para desenvolver
equipamentos destinados a prever a susceptibilidade dos grãos à quebra. Os
equipamentos propostos submetem as amostras a
esforços preestabelecidos ou a condições de impacto, após os quais é feita a análise da amostra. Até o momento, apenas o "Stein Breakage Tester" (Figura) é usado para avaliar danos mecânicos em amostras de grãos.
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ALOR LATENTE
Para utilização na maioria dos processos computacionais ou nas previsões dos processos de secagem, o calor latente ou entalpia de vaporização é determinado considerando-se a evaporação da água livre, com o uso de tabelas de vapor. O emprego desses dados para determinar o calor latente, especialmente quando o produto é colhido com baixo teor de umidade, apresenta erros consideráveis. Os dados da umidade de equilíbrio podem ser usados como base para determinação do calor latente (método de OTHMER). A equação a seguir relaciona a pressão de vapor com o calor latente de vaporização de duas substâncias (água nos produtos e vapor d'água livre).
L /L' =(log P2- logP1)/ (log P'2- LogP'1)
em que L e P representam o calor latente de vaporização da água e a pressão de vapor, nos produtos, e L' e P' representam o calor latente e a pressão de vapor da água livre.
Linhas quase retas são obtidas quando as pressões de vapor dos produtos são plotadas na ordenada e a pressão de vapor da água é plotada na abscissa, em papel log-log, para cada teor de umidade (b.s.). A inclinação destas linhas, para teores de umidade diferentes, dá a razão entre o calor latente de vaporização da água no produto e o da água livre. Assim, esta razão (L / L') pode ser expressa em termos de teor de umidade quando existem dados de umidade de equilíbrio do produto disponíveis para várias temperaturas, como na Tabela.
L / L' = 1 + a e(b.U) em que
a e b = constantes que dependem do produto; e U = teor de umidade do produto, % b.s.
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PRÓXIMO TABELA
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abela
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VOLTAR Produto Umidade L/L’ a b Trigo 5 10 15 20 1,1990 1,1441 1,0919 1,0246 0,4813 -0.1343 Milho 5 10 15 20 1,3706 1,2882 1,2133 1,1185 0,5779 -0,0744 Arroz 12 15 17 19 1,1596 1,0845 1,0543 1,0350 2,1346 -0,216106/02/21 26
LANO DE ESTUDO
P
PRÓXIMO
Indicadores de Qualidade In: Secagem e
Armazenamento de produtos agrícolas
Manual do Serviço de Padronização e
Classificação Vegetal (IMA/DPV/SPCV). Cap. 2.
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EFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
R
PRÓXIMO
BROOKER, D.B.; BAKKER-ARKEMA, F.W. & HALL, C.W. Drying
cereal grains. Westport, The AVI Publishing Co., Inc., 1974.
265p.
INSTITUTO MINEIRO DE AGROPECUÁRIA. Manual do Serviço
de Padronização e Classificação Vegetal. Belo Horizonte,
DPV/SPCV, 1993.
POPINIGIS, F. Fisiologia da semente. Brasília, AGIPLAN, 1985. 289p.
SILVA, J.S.; BRACCINI, A. L. PARIZZI, F. C. Beneficiamento e
controle de qualidade. IN: Pré-processamento de produtos
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UTORES da Apresentação
A
Prof.º Juarez de Sousa e Silva
Roberta Martins Nogueira
Roberto Precci Lopes
