PÓS-COLHEITA SECAGEM DE GRÃOS E GRÃOS SEMENTES

Fluxograma básico de beneficiamento de grãos e sementes Secagem Fluxograma básico de beneficiamento de grãos e sementes

A UMIDADE E O COMPORTAMENTO DAS SEMENTES RELAÇÕES ENTRE A UMIDADE E O COMPORTAMENTO DAS SEMENTES

SECAGEM produtros provenientes do campo, em geral, possuem umidade inadequada para armazenamento seguro. Elevado teor de água contribui para: - Acelerar o processo de deterioração - Consumo de substâncias de reservas e liberação de energia e água, favorecendo o desenvolvimento de microorganismos e insetos Espécies ortodoxas podem ser armazenadas por até 8 meses(sem prejuízo a sua qualidade fisiológica), em temperatura <25ºC e teor de água de: 11-12% (oleaginosas) 13% (amiláceas)

VANTAGENS DA SECAGEM Possibilidade de planejar a colheita Colheita mais rápida (operação dos equipamentos mais horas por dia e mais dias por safra) Reduz perdas no campo (clima, insetos, pássaros...) Reduz perdas por debulha/desgrane natural Reduz perdas no armazenamento (aquecimento, fungos, deterioração) Minimiza danos mecânicos (rachaduras e quebras)

HIGROSCOPICIDADE DAS SEMENTES Os grãos e sementes sâo higroscópicos, ou seja, ganham ou perdem água num processo dinâmico, em função da umidade relativa (UR) e temperatura do ar. Para cada UR e a uma determinada temperatura, o produto terá um teor de água denominado Ponto de Equilíbrio Higroscópico (PEH).

HIGROSCOPICIDADE SEMENTE GANHA UMIDADE DO AMBIENTE SEMENTE PERDE UMIDADE PARA O AMBIENTE EQUILIBRIO HIGROSCÓPICO O teor de água ganho = perdido

HIGROSCOPICIDADE perde perde perde UMIDADE DA SEMENTE UMIDADE RELATIVA DO AR perde UMIDADE DA SEMENTE UMIDADE RELATIVA DO AR perde perde

Agua absorvida:ocupa espaços intercelulares e poros do material Agua adsorvida:presa devido à atração molecular, retida por adesão de suas moléculas ao material sólido Agua de constituição:unida quimicamente/integrante a substância adsorventes Fonte: Baudet

PRINCIPAIS PROPRIEDADES FÍSICAS DO AR Temperatura Bulbo Seco: termômetro comum em ºC. Temperatura Bulbo Úmido: envolvido em gaze úmida Ponto de Orvalho: Temperatura ar quando UR=100% Umidade Relativa: Quantidade de água existente no ar, em relação à quantidade máxima que poderia existir a uma determinada temperatura. Razão de mistura: Massa de água do ar em relação à unidade de massa de ar seco

PSICÔMETRO BULBO ÚMIDO E SECO ● Rápida determinação UR e outras propriedades psicométricas do ar ● Giro a 3,5m/s permite dissipar umidade evaporada no TBU ● Atraves temperaturas bulbos úmido e seco determina-se outras propriedades na carta psicométrica

PRINCÍPIO DA SECAGEM O vapor d’água presente no produto tende a ocupar todos os espaços intercelulares disponíveis, gerando pressões em todas as direções, inclusive na interface entre o produto e o ar - pressão parcial de vapor d’água na superfície do produto. A água presente no ar sob a forma de vapor exerce, também, uma pressão parcial - pressão parcial de vapor d’água no ar.

Etapas da secagem A secagem por fornecimento forçado de ar aquecido, compreende, essencialmente, dois processos simultâneos: EVAPORAÇÃO: transferência da água superficial do produto para o ar circundante, que ocorre motivado pelo gradiente de pressão parcial de vapor entre a superfície da semente e o ar de secagem; MIGRAÇÃO/TRANSPORTE: movimento de água do interior para a superfície do produto, em virtude de gradiente hídrico e térmico entre essas duas regiões.

Fonte: Baudet

PROCESSOS, SECADORES E MÉTODOS DE SECAGEM

MÉTODOS DE SECAGEM Natural:utilizam-se as energias eólica e solar para remover a umidade do produto 1a etapa: ainda na planta mãe 2a etapa: tabuleiros, telados, terreiros, lonas Artificial: Realizada num secador pela exposição do produto a um fluxo de ar, aquecido ou não. Classificação Estacionário - Fluxo continuo - Fluxo intermitente

SECAGEM NATURAL ao sol em bandeja em eira ● Características: Camadas ± 10 cm, onduladas, revolvimentos frequentes, encobrimento noturno ● Vantagens: econômica, sem danos, viável para pequenas quantidades ● Desvantagens: demorada, trabalhosa, depende ambiente ao sol em bandeja em eira

SECAGEM ARTIFICIAL COM AR QUENTE FORÇADO c.Secagem estacionária b. Sistemas de secagem a.Secagem contínua b.Secagem intermitente c.Secagem estacionária a. c.

SECAGEM ARTIFICIAL Método Contínuo Produtos circulam por câmaras de secagem e resfriamento ●Uma só passada: entram úmidos no topo e saem secas na base ●Altas temperaturas ou retardo do fluxo ●Desvantagem: risco de prejuízo na qualidade, é necessário medir sempre a temperatura do ar e da massa do produto, principalmente se forem sementes

SECAGEM CONTÍNUA ●Passagem dos produtos uma só vez pela câmara de secagem ● Produtos entram úmidas no topo e saem secos na base do secador ● 2 camaras: secagem e resfriamento

SECAGEM ARTIFICIAL Método Intermitente Adaptação do secador continuo Produtos recebem ar aquecido a intervalos regulares ● Permite uniformização da umidade interna ● Períodos intercalados ar aquecido/sem aquecer ● Tempo de secagem de acordo com tempo de migração da umidade

SECADOR INTERMITENTE LENTO ● Adaptação do tipo contínuo ● Não se eleva a temperatura e não se aumenta tempo de permanência na câmara ● Produtos passam várias vezes ● Relação 1:3 (10min ar aquecido por 30 min na câmara de equalização) ● Eficiente: com UR 5-10% seca uma carga de 18 para 13% em 6-8 horas ● Cuidado especial: danos mecânicos mais de uma passagem na câmara de secagem

SECADOR INTERMITENTE RÁPIDO ● Relação tempo de ar aquecidoe equalização de 1:6 a 1:15 ● Produtos podem passar entre 10 até 25 vezes pelo sistema ● Grande risco danos mecânicos Produtos passam através do ar aquecido a intervalos regulares e mais freqüentes do que no intermitente lento.

SECAGEM ARTIFICIAL Método Estacionário Sementes ficam paradas, recebendo ar circulante ● Baixas temperaturas: 1-5 m3/min/ton sementes ● Altas temperaturas: 6-20 m3/min/ton sementes (máximo 43ºC) Cuidados para evitar secagem excessiva primeiras camadas: • UR ≥ 40% • Diminuir temperatura final processo • Para UR > 80%, cada 1ºC aumentado, UR diminui 4,5% ● Danos mecânicos: alturas >s que 6 m. Usar amortecedores queda ● Desvantagem: baixo rendimento (± 12 horas/carga).

Secador com tubo central perfurado SECAGEM ESTACIONÁRIA ● Insuflação de ar de cima abaixo (6-20 m3/min/ton sementes) ● Distribuição de ar radial ● Média resistência sementes ● Válvula controladora fluxo de ar ● Secagem menos uniforme ● ●Silo armazenador após secagem (0,1- 0,4 m3/min/ton sementes) Secador com tubo central perfurado

Secador fundo falso perfurado SECAGEM ESTACIONÁRIA ●Insuflação de ar por baixo (6-20 m3/min/ton sementes) ● Distribuição de ar axial ● Alta resistência sementes ●Altura máxima 1,2 m (evitar supersecagem) ●Silo armazenador após secagem (0,1- 0,4 m3/min/ton sementes) Secador fundo falso perfurado 26

SECADOR DE SACOS (sementes genéticas) ●Programas melhoramento ● Lotes pequenos, muitas variedades ● Aberturas individuais abrangendo mínimo de 60 % do saco ● Revolvimento periódico

SECADOR DE MILHO EM ESPIGA Umidade inicial: 30-40% Umidade final: 14% Temperatura: 40ºC Tempo de Secagem: 60-96h

ESTUFA DE SECAGEM (HORTALIÇAS) ●Ar aquecido 40 ºC entre bandejas ●Bandejas perfuradas ●Camadas de 1-2 cm sementes ●Umidade inicial: 12-13% ●Umidade final: 5-8% ● Tempo de secagem: 12-24h