aula 10 - secagem de sementes (texto)

SECAGEM DE SEMENTES AGRONOMIA PROFESSORA: MARCELA CARLOTA NERY DISCIPLINA: Produo e Tecnologia de Sementes

Introduo A produo de gros tem sofrido, nos ltimos anos, grandes presses por aumento de produtividade. Em funo destas presses, as prticas culturais, de manuseio e de armazenagem esto em acelerado processo de evoluo. Cada cultura e cada regio procura adequar suas prticas na busca de maior produo, menor custo e maior qualidade, o trinmio que atualmente expressa, de forma abrangente, o conceito de produtividade. Os fatores mais determinantes no potencial de produtividade de uma dada cultura so os relativos s prticas culturais e s condies climticas. H que se adequar a seleo de sementes, o preparo do solo, a poca de plantio e os cuidados sanitrios, entre outros fatores, para que se possa tirar o mximo de rendimento da cultura. A isto somam-se as variveis climticas que acabam por introduzir fatores ainda mais decisivos no desempenho da produo. De qualquer forma, volume e qualidade so feitos no campo. O momento e a forma de proceder a colheita, por sua vez, introduzem outros elementos que afetam o resultado final de uma cultura. De forma geral, a colheita condicionada por uma srie de fatores e nem sempre se consegue efetu-la no momento mais adequado. Clima, disponibilidade de colheitadeiras e capacidade de secagem so alguns dos fatores que acabam por definir o momento e o ritmo de colheita possveis.

Maturidade fisiolgica Os gros ou sementes alcanam sua maturidade fisiolgica (momento em que possuem o mximo de matria seca) em nveis de umidade que impedem a colheita mecnica, alm de no permitirem armazenamento seguro. Na maioria dos gros, este nvel de umidade est acima de 30%. Como na maioria das vezes no se pode colher os gros no momento exato de sua maturidade fisiolgica, uma vez que colheitadeiras no so capazes de colher gros com umidades muito elevadas, os gros so colhidos mais secos, o que resulta em alguma perda. Como esta umidade de colheita ainda elevada para uma armazenagem segura, normalmente necessria a secagem artificial. Como uma das poucas excees de gros colhidos no ponto de maturidade fisiolgica, temos sementes de milho que so colhidas e secas em espigas e s debulhadas aps a secagem. Importante ressaltar que este um caso onde se procura preservar o mximo de rendimento em volume e qualidade do produto, ainda que incorrendo em custos de colheita, secagem e debulha mais elevados, mas aceitveis no caso de sementes de alto valor econmico. J gros como o soja, por exemplo, so colhidos, em algumas regies, com um grau de umidade com o qual pode ser diretamente armazenado em silos com aerao. Nestes casos recomendvel que os silos sejam dotados de controle de aerao. Milho e arroz seguem tendncia inversa e so colhidos to cedo quanto possvel, demandando significativo esforo de secagem.

A secagem


Dentre todos os processos que se aplicam para o trato ps-colheita, conservao e armazenagem adequada de gros, a secagem o de maior consumo energtico. E energia, como bem se sabe, produto caro e, ultimamente, escasso. gua deve ser evaporada para que os gros reduzam sua umidade a nveis que possibilitem armazenamento seguro; e a termodinmica nos d muito pouca margem de manobra no que se refere a quanta energia temos que aplicar para que esta gua se evapore. Sempre estaremos consumindo uma quantidade de energia superior ao calor latente de vaporizao da gua, que algo em torno de 540 kcal/kg de H2O. Alm disto, os gros so entidades biolgicas extremamente sensveis ao do calor e da temperatura, que podem, quando excessivos, causar danos importantes nas caractersticas dos mesmos. Alguns atributos de qualidade e funcionais dos gros podem ser seriamente comprometidos pelas agresses trmicas, e entre eles podemos citar o nvel de trincas, a integridade de tecidos, a acidez, os nveis de protenas, o poder germinativo, a aparncia, apenas para citar alguns. O estado da tcnica conhece uma srie de maneiras de secagem que podem ser aplicadas para secar diferentes produtos. As de aplicao prtica sempre utilizam o ar como meio secante, ainda que existam outras formas de proceder a secagem. O ar usado, na maior parte dos sistemas de secagem, como elemento que entrega calor aos gros ao mesmo tempo que extrai a umidade. Assim sendo, as diferentes estratgias diferem apenas na forma como o ar e a energia transitam pelo sistema de secagem. Os principais sistemas de secagem contam com secadores mecnicos, onde o produto a ser secado transita, em bateladas ou de forma contnua, para que se retire sua umidade. Via de regra, ar aquecido a temperaturas que variam conforme o desenho do secador feito passar atravs do produto, aquecendo-o e retirando a umidade que captura por suas caractersticas higroscpicas. Secadores apresentam diversas faixas de consumo de energia em funo de seu sistema construtivo. Secadores de coluna ou de cavaletes sem recirculao de ar podem consumir algo como 1500kcal/kg de H2O evaporada, enquanto que secadores com recirculao do ar de resfriamento e de parte do ar de secagem, como os modelos Kepler Weber-DRM, podem reduzir este nmero a valores inferiores a 950 kcal/kg de H2O evaporada. Outros modelos de secadores como o de fluxo concorrente, que trabalham com temperaturas mais elevadas, operam na faixa de 1200kcal/kg de H2O evaporada, e desempenho similar alcanado por secadores intermitentes com cmara de repouso. Estes nmeros, evidentemente, podem mudar em funo do produto secado, das faixas de reduo de umidade e de caractersticas prprias dos secadores, principalmente seu volume interno, taxas de ventilao e temperaturas de secagem. Dentre todos estes fatores, um dos que tem maior efeito no consumo especfico de um secador a temperatura de secagem; quanto mais elevada, mais termicamente eficiente o secador. Este beneficio, no entanto, contrabalanado pelo dano que altas temperaturas podem causar nos gros, o que acaba por limitar as temperaturas de secagem e, conseqentemente, o rendimento trmico que cada mquina pode alcanar. Diferentes fabricantes usam diferentes critrios de desenho, tentando encontrar o melhor compromisso entre vazes especficas, volumes em processo e temperaturas de secagem que resultem em equipamentos com a melhor relao


custo/benefcio e que causem a menor agresso possvel aos gros. Um outro aspecto importante dos secadores potncia instalada. Diferentes concepes construtivas podem afetar de forma importante o nmero de HP's que uma mquina consome. Este aspecto de vital importncia, dependendo de onde se instale o sistema de secagem, pois em muitos lugares a energia eltrica cara ou limitada, ou ainda pior, racionada. Como regra, secadores recirculados tm menor consumo especfico. No primeiro caso, o motivo a diminuio do volume total de ar processado pelo sistema de ventilao da mquina e, no segundo, a menor perda de carga que se consegue em corpos de secagem com cavaletes. As estratgias de secagem mecnicas podem ser as mais variadas. Uma forma utilizar aeraes potentes. Neste caso, eliminam-se as perdas de campo, mas aumenta-se o consumo de energia eltrica, cara e de difcil disponibilidade. Esta estratgia tem ainda o problema de conviver com taxas elevadas de respirao por perodos que podem ser longos, dependendo do tipo e qualidade da aerao, incorrendo, desta maneira, em perdas de matria seca e qualidade. Alm disso, estudos cientficos demonstram que uma secagem diferida (feita a posteriori) em silos inocula defeitos e perdas de qualidade que vo se agravando ao longo do perodo de armazenagem. Desde o ponto de vista da qualidade dos gros, o mais recomendvel seria a colheita em seu ponto de maturidade fisiolgica e secagem imediata em temperaturas e taxas de ventilao que no agridam o produto. Faz sentido, ento, aplicar secadores de alto rendimento para melhorar a equao econmica, cujos fatores mais favorveis esto em aspectos que por vezes no so avaliados, como rendimento de massa seca e qualidade final do produto. Num sistema com esta proposta, os custo tpicos so da ordem de US$ 0,25/ton em eletricidade e US$ 0,90/ton em combustvel (a custos mdios de US$ 0,11 por Kwh e US$ 12,00 por metro cbico de lenha). Num sistema alternativo, em que se seque at, por exemplo, 16% de umidade e se encaminhe o gro para silos com ventilao mais potente para resfriamento e conservao, estes custos mudam para US$ 0,37/ton em eletricidade e US$ 0,67/ton em combustvel. Sem considerar custos de mo-de-obra e depreciao do ativo fixo, a opo com secagem parcial mostra-se ligeiramente mais econmica no total, ainda que gastando mais em energia eltrica. Esta diferena cresce se forem utilizados combustveis mais caros como leo ou gs. Seria lgico imaginar que esta tendncia se mantivesse at o ponto onde no se secasse os gros e se executasse toda secagem por aerao, como sugerido acima. Esta opo, no entanto, apresenta srias limitaes, pois pode resultar em perdas importantes de qualidade e de perdas de peso e matria seca por respirao e deteriorao. Os valores econmicos destas perdas podem ultrapassar, de longe, as eventuais economias feitas com a eliminao da secagem. Alm disto, produto no seco armazenado est sempre correndo risco pela eventualidade de falha no abastecimento eltrico, o que causaria interrupo na aerao, prejudicando o produto. H que se considerar ainda a questo mencionada anteriormente, de que retardamento na secagem incorpora defeitos potenciais no produto, defeitos estes que s se manifestaro ao longo do perodo de armazenamento, sendo to grandes quanto maior for o retardamento da secagem. Como se pode perceber pelo exposto, a deciso de que tipo de sistema utilizar muito complexa. Como regra, secagens mais imediatas, feitas com mquinas que tratem o gro com mais cuidado (vale dizer mquinas grandes), so mais caras e produzem gros de melhor qualidade, ao passo que secagens feitas de forma parcial, ou


at diferidas, so mais baratas, mas inevitavelmente causam algum dano qualidade do produto, alm de reduzirem o volume final de matria seca; e este fator no permite verificao de forma definitiva, pois trata de valores absolutos no comparveis em safras ou locais distintos.

A qualidade da secagem Cada vez mais os consumidores esto cnscios do valor da qualidade dos gros e podem remunerar melhor produtos com mais qualidade ou simplesmente no adquirir produtos com qualidade comprometida. Isto vale para o arroz, onde conta a percentagem de gros inteiros, a cor e a aparncia; vale para o soja, onde a acidez do produto aumenta os custos de refino do leo; vale para o milho, onde contaminaes por toxinas reduzem a convertibilidade do alimento produzido; vale para sementes, onde devem ser mantidos a germinao e o vigor, etc. Como a secagem potencialmente agressiva e a umidade do gro tambm o , temos que tomar um compromisso quanto a como e quanto secar. A no secagem acarreta os problemas de respirao, deteriorao e desenvolvimento de fungos e suas toxinas. Este um ponto importante, pois as toxinas tm-se mostrado como um dos grandes viles da qualidade de gros. No caso do milho, por exemplo, a simples permanncia do produto em umidades superiores a 17% por perodos superiores a dois dias, em condies usuais de temperatura, possibilita a produo de aflatoxina. Produtos armazenados com umidades de 16% podem perder at 50 kg de matria seca por tonelada por ms, somente por conta da respirao. Perdas desta ordem podem facilmente ser superiores aos custos da secagem completa. A secagem, por sua vez, pode ser uma inoculadora de problemas, se no executada adequadamente. Como j comentado, pode causar agresses trmicas que so sempre danosas para os gros. Por esta razo, a secagem mecnica deve ser objeto de muita ateno e cuidado. Os processos devem ser tais que os gros no atinjam temperaturas superiores a um certo valor. Este valor muda de acordo com o produto e seu uso final. Produtos sensveis como arroz, cevada malteira e sementes em geral no devem ultrapassar 39C. Tambm a taxa de remoo de umidade no pode ser muito elevada, pois pode resultar em elevado stress no gro, gerando trincas e quebras. A prtica recomenda remoes de 1,5 a 2 pontos percentuais por hora, no caso do arroz e das sementes; de 3 pontos, no caso do milho; e de at 5 pontos, no caso do soja. Esta limitao serve como parmetro para definio do tamanho do secador ou do sistema de secagem requerido para cada tipo de produto e cada capacidade. Alm destas questes de carter mais amplo, no volume de gro secado existem questes que afetam os gros de forma individual. A primeira delas quanto o sistema de secagem capaz de tratar todo e cada um dos gros de forma homognea. Sistemas de secagem em camada esttica, como secagem em silos sem misturadores, tratam de forma diferente os gros da camada inferior, se comparados com os da camada superior. Secadores com problemas no fluxo dos gros ou de ar em seu interior tambm do tratamento desigual aos gros, quando estes, ao passarem por diferentes caminhos no corpo do secador, esto sujeitos a distintas condies de secagem. Estas diferenas de tratamento podem fazer com que alguns gros estejam sujeitos a condies extremamente desfavorveis no que se


refere manuteno da qualidade, ainda que os parmetros mdios, do secador como um todo, estejam como desejado. Os prprios gros podem introduzir diferenas individuais, pois nem todos esto no mesmo grau de umidade. Gros de um mesmo p de soja, de uma mesma espiga de milho ou de um mesma pancula de arroz podem apresentar diferenas de umidade superiores a 5%. Esta diferena pode causar sobressecagem ou subssecagem em alguns gros, ainda que a mdia esteja correta. Neste caso, pouco pode ser feito no que se refere aos equipamentos, porm cabe ressaltar uma vez mais: qualquer processo mais lento ser mais favorvel, uma vez que dar mais tempo para que os gro busquem alcanar o equilbrio de umidade.

Tipos de secagem Existem diversos tipos de secagem e cada um deles tem caractersticas que podem ser mais indicadas para um ou outro tipo de produto e condio da cultura ou do local. Os processos de secagem mais eficazes so os mecnicos e podem ser listados como segue: a) Secagem em silos: o produto carregado mido num silo com aerao onde ventilado at secar. O ar da ventilao pode ser aquecido ou no. Atualmente existem sistemas computadorizados que podem controlar adequadamente tanto ventiladores quanto aquecedores de ar, de tal forma a proceder a secagem com o menor risco possvel e da maneira mais econmica. De qualquer forma, podem ser esperadas perdas de 0,5% em matria seca e algum prejuzo na qualidade. b) Secagem em silos com misturadores: este processo semelhante ao anterior mas conta com dispositivos que ficam misturando os gros no interior do silo medida em que ele ventilado com ar aquecido. A mistura feita por meio de roscas verticais que varrem a superfcie do silo. Este sistema homogeneiza a massa de gros e elimina potenciais problemas de sobre ou sub-secagem. Como no sistema anterior, opera por bateladas e, uma vez concluda a secagem, o produto pode ficar armazenado no prprio silo. c) Secagem em silo secador Top-Dry: trata-se de um silo dotado de uma superfcie perfurada sob o teto do mesmo, onde camadas seqenciais de gros so secas em camada fixa. Os gros quando secos, ainda quentes, so descarregados no silo onde passam a ser resfriados. Este ar de resfriamento adicionado de ar aquecido utilizado para secagem da camada fixa seguinte. um sistema com bom rendimento trmico, consumindo menos de 1000 kcal por kg de gua evaporada. d) Secagem em secadores intermitentes com cmara de repouso: so secadores onde o produto a ser secado circula no interior da mquina, com ventilao de ar quente, at que se alcance a umidade desejada. um secador muito apropriado para produtos com altos graus de umidade. Trata-se sistema de secagem muito seguro, pois, por dispor de cmara de repouso, s uma pequena parcela do volume de gros est sofrendo secagem a cada instante, limitando o potencial agressivo da mesma. Funciona bem com cargas parciais, o que o torna um sistema apropriado para pequenas produes ou onde haja descontinuidade de produo. e) Secagem intermitente em secadores convencionais: um secador contnuo convencional carregado com


produto mido e recircula o mesmo at que a umidade desejada seja alcanada. mais utilizado para remoo de grandes quantidades de umidade, como no caso do milho e do arroz. Permite a segregao de cargas com umidades diferentes, bem como uma regulao precisa da taxa de remoo de umidade a ser providenciada. f) Secagem contnua: um secador contnuo, ventilado com ar aquecido, carregado com produto mido que, aps ficar um determinado tempo em seu interior, sai seco, de forma contnua, pronto para os processos subseqentes. Os secadores podem ser de fluxo cruzado (coluna ou cavalete) ou fluxo concorrente. Podem ter ou no sistema de resfriamento incorporado, dependendo de o resto da instalao dispor ou no de dispositivos para resfriamento. Secadores podem ser colocados em seqncia e, quando antecedendo silos ventilados, podem ser utilizados em processos de seca-aerao.

Caractersticas importantes de um secador Conforme j mencionado, a eficincia trmica de um secador um atributo de elevada importncia. Como o recomendvel a secagem imediata de gros colhidos to proximamente quanto possvel da maturidade fisiolgica, muita gua deve ser evaporada, fazendo com que a eficincia no uso da energia seja um fator muito relevante. H que se observar ainda a capacidade do equipamento em proporcionar tratamento homogneo a todo e cada um dos gros que processa. Sistemas ou equipamentos que tratem de forma desigual gros que estejam em locais ou caminhos distintos devem ser vistos com cuidado para verificar se esta no-homogeneidade pode ou no causar problemas ao produto ou parte dele. Tambm se espera que os sistemas de secagem no causem danos mecnicos no produto que processem. Neste aspecto, os principais viles so os dispositivos de carga e de descarga. Secadores devem ainda atender a questes atinentes facilidade de limpeza e manuteno. Vale dizer que devem ter acesso fcil e franco s zonas onde haja peas mveis e elementos de desgaste ou consumo, bem como a lugares onde haja acumulao de sujeira e rejeitos. Tambm importante que sejam dotados de sistemas de comando automticos, que permitam uma operao mais adequada, cuidadosa e eficiente do secador. Finalmente h que se mencionar as questes ambientais. Secadores, por seu princpio de funcionamento, emitem ar contendo partculas de cereal, o que pode ser um inconveniente. Para contornar este problema, os secadores devem possibilitar a instalao de acessrios que reduzam a emisso destes particulados para a atmosfera.

Outras questes Limpeza -As impurezas, alm de consumirem energia para sua secagem e manuseio, podem causar problemas no funcionamento dos sistemas de secagem, dificultando tanto o fluxo do ar como o do produto. Por estas razes, aconselha-se que o produto passe por mquinas de limpeza previamente secagem. A questo das impurezas ainda enfrenta uma impertinente questo comercial, onde as regras de comercializao permitem um certo nvel de impurezas, o que faz com que a limpeza mais apurada no parea atrativa ou conveniente. So vicissitudes que talvez se alterem num futuro prximo, quando ficar claro que no h muito sentido em manusear, secar, transportar e armazenar impurezas.


Fonte de calor -A escolha do combustvel ou fonte trmica importante. Deve-se levar em conta disponibilidade e custo e qualidade do ar de secagem produzido. Cada regio e cada aplicao tem a fonte mais adequada, no existindo, portanto, uma fonte de calor ideal. Na maioria dos casos, a combusto de biomassa ainda a opo mais conveniente. Nestes casos, um cuidado a ser tomado quanto capacidade de combusto das fornalhas. De maneira geral, as biomassas (madeira, cascas e resduos) tm queima difcil e requerem altas temperaturas e cmaras de combusto amplas para que possam queimar de forma completa, evitando a gerao de gases incombustos e poluentes, alm da quantidade de calor necessria para o bom funcionamento dos secadores. Alm disto, as fornalhas de biomassa no devem produzir fagulhas, que so as potenciais causadoras de incndio.

Concluso Como se pode inferir do apresentado, a secagem de gros um tema complexo e deve ser analisado desde uma perspectiva balizada pelas condicionantes de cada caso especfico. No h verdades absolutas e, na grande maioria das vezes, a instalao que se dispe a possvel e no a ideal. Alm disso, em muitas ocasies, os sistemas de secagem so obrigados a operar fora do seu regime normal para que a unidade como um todo possa maximizar sua performance. De qualquer sorte, importante que os usurios e operadores estejam cnscios das condies de secagem e armazenagem que conseguem proporcionar aos gros, buscando maximizar os benefcios possveis ou, por outra perspectiva, limitar ao mximo as inevitveis perdas nas quais sempre se incorre ao armazenar qualquer produto de origem vegetal.

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

Revista Seed Science Technology. Secagem de gros. Rubem Groff, [email protected]

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