UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA
Tel. (031)3899-2729 Fax (031)3899-2735 e-mail: dea@ufv.br 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
Adilio Flauzino de Lacerda Filho2 José Ronaldo Quirino3
Angélica Demito4
Carlos André da Costa5 Elaine Heberli6
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 aplicaçãorestrita 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 desenvolvimentode 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
1Resultado 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:< alacerda@ufv.br>.
3 Engenheiro-agrônomo Técnico da Caramuru Armazéns Gerais e Mestrando em Agronomia na Universidade Federal
de Goiás. Tel. (64) 3622-2158. E-mail: <zeronaldo@caramuru.com.br>.
4 Engenheira agrícola M.Sc. Assessora Técnica da Cool Seed Resfriamento Artificial. Tel.: (45)3526-5592. E-mail:
demito@ufv.br.
5 Estudante de graduação em Engenharia Agrícola e Ambiental do Departamento de Engenharia Agrícola da UFV. Tel.
(31) 3899-2729
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
Produtos T(ºC)
Umidade de Equilíbrio (% b.u.)
10 20 30 40 50 60 70 80 90 99 Milho 10 6,67 8,49 9,90 11,19 12,47 13,83 15,37 17,31 20,23 28,17 15 6,08 7,91 9,34 10,64 11,94 13,31 14,88 16,83 19,79 27,81 20 5,54 7,38 8,83 10,15 11,46 12,85 14,43 16,40 19,39 27,49 25 5,03 6,90 8,36 9,69 11,02 12,24 14,01 16,01 19,02 27,19 30 4,57 6,46 7,93 9,27 10,61 12,03 13,63 15,65 18,68 26,92 35 4,14 6,04 7,53 8,89 0,23 11,66 13,28 15,31 18,37 26,92 Fonte: Equação de CHUNG; PFOST, citados por SILVA, 2000.
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
de Sementes (BRASIL, 1992). Foram estabelecidos critérios específicospara 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.
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, utilizou-se um diafanoscópio, utilizou-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 8-53, 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.
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.
0 5 10 15 20 25 30 35 40 3º S em an a 4º S em an a 1º S em an a 2º S em an a 3º S em an a 4º S em an a 1º S em an a 2º S em an a 3º S em an a 4º S em an a 1º S em an a 2º S em an a 3º S em an a 4º S em an a 5º S em an a 1º S em an a 2º S em an a 3º S em an a 4º S em an a
Julho Agosto Setembro Outubro Novembro
Tempo (semanas) T em p er at u ra ( C ) 20 30 40 50 60 70 80 90 100 U m id ad e re la ti va ( % )
temperatura mínima temperatura máxima
umidade relativa mínima umidade relativa máxima
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.
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.
5 10 15 20 25 30 35 40 45 3º S em an a 4º S em an a 1º S em an a 2º S em an a 3º S em an a 4º S em an a 1º S em an a 2º S em an a 3º S em an a 4º S em an a 1º S em an a 2º S em an a 3º S em an a 4º S em an a 5º S em an a 1º S em an a 2º S em an a 3º S em an a 4º S em an a
Julho Agosto Setembro Outubro Novembro
Tempo (semanas) T em p er at u ra s (º C )
Ambiente nível 1 nível 2 nível 3 nível 4 nível 5 nível 6
nível 7 nível 8 nível 9 nível 10 nível 11 nível 12
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). 5 10 15 20 25 30 35 40 3º S em an a 4º S em an a 1º S em an a 2º S em an a 3º S em an a 4º S em an a 1º S em an a 2º S em an a 3º S em an a 4º S em an a 1º S em an a 2º S em an a 3º S em an a 4º S em an a 5º S em an a 1º S em an a 2º S em an a 3º S em an a 4º S em an a
Julho Agosto Setembro Outubro Novembro
Tempo (semanas) T em p er at u ra s (º C )
Ambiente nível 1 nível 2 nível 3 nível 4 nível 5 nível 6
nível 7 nível 8 nível 9 nível 10 nível 11 nível 12
Figura 6 – Variação média das temperaturas observadas em diferentes níveis da camada de grãos, no armazém resfriado com ar refrigerado, durante a fase experimental.
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.
14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 3º S em an a 4º S em an a 1º S em an a 2º S em an a 3º S em an a 4º S em an a 1º S em an a 2º S em an a 3º S em an a 4º S em an a 1º S em an a 2º S em an a 3º S em an a 4º S em an a 5º S em an a 1º S em an a 2º S em an a 3º S em an a 4º S em an a
Julho Agosto Setembro Outubro Novembro
Tempo de armazenamento (semanas)
T em p er at u ra s (° C )
Armazém resfriado Armazém aerado Média resfriado
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, considerando-se 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
Variáveis Ambiente Ar Resfriado Ar Ambiente Ar Resfriado Ar
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
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
foi carregado com um produto com elevado índice de degradação (18,6 e 22,1 µS cm-1 g-1), 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 Entrada Resfriado (%) Descarga Entrada Aerado (%) Descarga
Aspergillus restrictus 26,0 24,0 47,0 6,0
Aspergillus glaucus 4,0 108,0 74,0 95,0
Aspergillus flavus 21,0 48,0 126,0 86,0
Rhizopus 4,0 34,0 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
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.
O consumo específico de energia para o resfriamento foi de 4,16 kw t-1, ou 69% menos que o necessário para fazer a aeração, cujo custo foi de R$0,29 mês-1 t-1 fria e R$0,94 mês-1 t-1
aerada, resultando em uma economia de 69,1% para manter os grãos frios. Com isso, o ganho monetário com o resfriamento foi de R$0,77 t-1 mês-1.
Tabela 4 – Resultados do estudo de caso das operações de armazenamento de milho a granel, em graneleiro septado, de fundo "V", empregando-se aeração com ar nas condições ambientes e com ar resfriado artificialmente, na Unidade Armazenadora da Caramuru Armazéns Gerais em Jataí, Pensão Velhas, GO
Variáveis Ar Natural Armazéns Ar Resfriado
1. Capacidade dos armazéns, t 30.000,0 30.000,0
2. Temperaturas: . inicial, ºC 20 a 25,3 20,0 a 23,5 . final, ºC 23,0 a 28,3 16,0 a 22,5 3. Teor de água: . inicial, % b.u. 13,2 12,7 . final, % b.u. 12,8 12,4 4. Variação de massa: . ganho, t 0,0 0,0 . perda, t 137,61 102,74 5. Demanda de potência: . para o serviço, kW 129,85 180,0
. por unidade de massa, kW t-1 0,004 0,01
6. Energia elétrica:
. consumo total, kWh 168.888,43 124.830,0
. consumo específico, kWh t-1 5,63 4,16
7. Capacidade de resfriamento, t h-1 0,0 28,9
8. Custo energético:
. por unidade de massa, R$ t-1 3,77 1,17
. custo mensal por tonelada, R$ mês-1 t-1 0,94 0,29
. 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.
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
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