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PÓS-COLHEITA
SECAGEM DE GRÃOS E GRÃOS
SEMENTES
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Fluxograma básico de beneficiamento de grãos e sementes
Secagem
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RELAÇÕES ENTRE A UMIDADE E O COMPORTAMENTO DAS
SEMENTES
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SECAGEMprodutros 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)
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VANTAGENS DA SECAGEM
Possibilidade de planejar a colheita Possibilidade de planejar a colheita Colheita mais rápida Colheita mais rápida (operação dos equipamentos (operação dos equipamentos
mais horas por dia e mais dias por safra)mais horas por dia e mais dias por safra) Reduz perdas no campo Reduz perdas no campo (clima, insetos, pássaros...)(clima, insetos, pássaros...) Reduz perdas por debulha/desgrane natural Reduz perdas por debulha/desgrane natural Reduz perdas no armazenamento Reduz perdas no armazenamento (aquecimento, (aquecimento,
fungos, deterioração)fungos, deterioração) Minimiza danos mecânicos Minimiza danos mecânicos (rachaduras e quebras)(rachaduras e quebras)
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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).
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HIGROSCOPICIDADE
SEMENTE GANHA UMIDADE DO
AMBIENTE
SEMENTE PERDE UMIDADE PARA O
AMBIENTE
EQUILIBRIO HIGROSCÓPICO
O teor de água
ganho = perdido
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UMIDADE DA SEMENTE
UMIDADE RELATIVA
DO AR
perde
HIGROSCOPICIDADEUMIDADE DA
SEMENTE UMIDADE RELATIVA DO
AR
perde
perde
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Fonte: Baudet
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
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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
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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
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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.
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Etapas da secagem A secagem por fornecimento forçado de ar aquecido, compreende, essencialmente, dois processos simultâneos:
1. 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;
2. MIGRAÇÃO/TRANSPORTE: movimento de água do interior para a superfície do produto, em virtude de gradiente hídrico e térmico entre essas duas regiões.
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1. Retirada da umidade da superfície semente por EVAPORAÇÃO
2. MIGRAÇÃO da Umidade interna para a periferia da semente
Fonte: Baudet
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PROCESSOS, SECADORES E MÉTODOS DE SECAGEM
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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
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SECAGEM NATURAL SECAGEM NATURAL
ao solao sol em eira em bandeja
● Características: Camadas ± 10 cm, onduladas,
revolvimentos frequentes, encobrimento noturno
● Vantagens: econômica, sem danos, viável para
pequenas quantidades
● Desvantagens: demorada, trabalhosa, depende ambiente
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SECAGEM ARTIFICIAL COM AR SECAGEM ARTIFICIAL COM AR QUENTE FORÇADOQUENTE FORÇADO
Sistemas de secagemSistemas de secagem a.Secagem contínuaa.Secagem contínua
b.Secagem intermitenteb.Secagem intermitentec.Secagem estacionáriac.Secagem estacionária
a.
b.
c.
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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
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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
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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
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SECADOR INTERMITENTE LENTO
mais de uma passagem na câmara de secagem
● 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
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SECADOR INTERMITENTE RÁPIDO
Produtos passam através do ar aquecido a intervalos
regulares e mais freqüentes do que no intermitente lento.
● 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
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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).
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SECAGEM ESTACIONÁRIASECAGEM ESTACIONÁRIA
Secador com tubo central perfurado
● 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)
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SECAGEM ESTACIONÁRIASECAGEM 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
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SECADOR DE SACOS (sementes genéticas)
●Programas melhoramento● Lotes pequenos, muitas variedades● Aberturas individuais abrangendo mínimo de 60 % do saco● Revolvimento periódico
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SECADOR DE MILHO EM ESPIGA
Umidade inicial: 30-40%
Umidade final: 14%
Temperatura: 40ºC
Tempo de Secagem: 60-96h
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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