fot 1371industrializauo do arroz pdf

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MINISTRIO DA EDUCAO UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS FACULDADE DE AGRONOMIA ELISEU MACIEL(Fundada em 8 de dezembro de 1883)

DEPARTAMENTO DE CINCIA E TECNOLOGIA AGROINDUSTRIAL LABORATRIO DE PS-COLHEITA E INDUSTRIALIZAO DE GROS Caixa Postal, 354 - CEP 96010-900 Pelotas, RS - Fone (53) 3275 72 58 - Fax (53) 3275 90 31 E-mail: [email protected] ou [email protected]

ESTADO DO RIO GRANDE DO SUL SECRETARIA DA AGRICULTURA E ABASTECIMENTO INSTITUTO RIO GRANDENSE DO ARROZ-IRGA DIVISO DE PESQUISA ESTAO EXPERIMENTAL DO ARROZ-EEA EQUIPE DE PS-COLHEITAAv. Bonifcio Carvalho Bernardes, 1494 CEP 94930-030 Cachoeirinha, RS Fone (53) 3470 06 20 Fax (53) 3470 06 01 E-mail: [email protected] www.irga.rs.gov.br

INDUSTRIALIZAO DO ARROZ

Prof. Moacir Cardoso Elias, Eng Agr, Dr. Prof. Alvaro Renato Guerra Dias, Eng Agr, Dr. Prof. Manoel Artigas Schirmer, Qum., Dr. Prof Mrcia Arocha Gularte, Ec. Dom., Dr Pesq. Carlos Alberto Alves Fagundes, Eng Agr, M.Sc. Pesq. Gilberto Wageck Amato, Eng Qum., M.Sc..

- UFPEL - UFPEL - UFPEL - UFPEL - IRGA - IRGA

2005

INDICE

OPERAES TECNOLGICAS.......................................................................................................3 1. RECEPO................................................................................................................................... 3 2. PR-LIMPEZA/LIMPEZA/SELEO............................................................................................ 4 3. SECAGEM PRIMRIA (OU SECAGEM DO ARROZ DE LAVOURA)......................................... 5 4. ARMAZENAMENTO...................................................................................................................... 9 4.1. MANEJO DA AERAO.......................................................................................................... 12 5. BENEFICIAMENTO......................................................................................................................15 5.1. LIMPEZA/SELEO PR-DESCASCAMENTO......................................................................15 5.2. DESCASCAMENTO..................................................................................................................15 5.3. BRUNIMENTO E POLIMENTO.................................................................................................17 5.4. SELEO..................................................................................................................................18 6. EMBALAGEM.............................................................................................................................. 20 7. CAPTAO E TRATAMENTO DE GUA, E DE EFLUENTES..................................................21 8. LABORATRIO DE ANLISE E CONTROLE DE QUALIDADE............................................... 22 9. BIBLIOGRAFIA............................................................................................................................23

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OPERAES TECNOLGICASNa indstria, h operaes unitrias, seqenciais, que constituem etapas do processo. Assim, na etapa ou fase de pr-processamento, as operaes so recepo, com pesagem, amostragens, anlises; pr-limpeza, secagem e armazenamento, com as operaes de manuteno de qualidade. Na etapa ou fase de processamento, ou beneficiamento industrial propriamente dito, que tambm necessita de pesagem para dimensionamento e controle de qualidade operacional, no convencional de produo de arroz branco polido, as operaes incluem limpeza/seleo prvia, descascamento, separao de marinheiros, brunimento/polimento, seleo final, embalagem e expedio.

1. RECEPO

Figura 1. Estrutura de recepo de arroz na planta industrial, com balana de pesagem e espao de manobra de caminhes

Chegando na indstria, se considerados aptos para o processamento, aps amostragem e anlises, os gros so descarregados na moega de recepo, sendo direcionados, a partir da, para as diferentes etapas. Iniciando as operaes industriais, o arroz submetido pesagem e amostragem para anlises. A pesagem, normalmente, realizada em balana tipo pesa-caminhes, com carga na entrada e vazios na sada, obtendo o peso da carga por diferena. A amostragem deve ser representativa da carga, devendo ser coletadas amostras de vrios pontos. As principais anlises realizadas so de umidade e de impurezas. Rendas, rendimentos e defeitos geralmente so tambm analisados.

Figura 2. Moega de recepo de arroz em casca, a granel.3

Aps serem descarregados dos caminhes na moega de recepo, os gros so transportados por elevadores de caneca para as caixas reguladoras de fluxo e da para a pr-limpeza. A movimentao vertical normalmente feita por elevadores, enquanto a horizontal se faz por correias, roscas ou por transportadores de corrente. Entre duas operaes consecutivas deve haver regulador de fluxo ou "silo pulmo".

2. PR-LIMPEZA/LIMPEZA/SELEOA unidade industrial tanto pode receber arroz que chega sujo e mido, na safra, como pr-limpo e seco, na entressafra. Na safra, se os gros chegarem diretamente da lavoura, com umidade e impurezas e/ou matrias-estranhas em graus elevados, deve ser efetuada a pr-limpeza e a secagem, antes do armazenamento, utilizando a estrutura de recepo e reguladores de fluxo ou silos-pulmo, da unidade industrial, aproveitando estrutura disponvel, com variao operacional, dentro da capacidade instalada. Quando a indstria dispe de unidades de pr-limpeza, secagem e armazenamento nas prprias unidades de produo ou em outras unidades industriais, em outros locais ou mesmo municpios da regio, na entressafra, a indstria deve estar programada para operar a partir de gros pr-limpos e secos, cujo armazenamento ocorre em outros locais, utilizando sua estrutura de armazenamento em silos metlicos armazenadores, aerados, muito mais como reguladores de reservas operacionais do que como unidades de armazenamento e conservao permanentes. Entretanto, deve haver condies tcnicas, operacionais e de infra-estrutura que permitam operar, na safra, tambm a partir de gros midos e sem pr-limpeza, devendo ser considerado esse fato na anlise tcnica e funcional da unidade industrial. De um modo geral, entretanto, o fluxo de gros que chegam na indstria j secos e pr-limpos, comea na moega e prossegue na limpeza, com dispositivos separadores de impurezas/matrias estranhas e captao de poeira, indo da para os descascadores e seguindo at o empacotamento e a expedio.

Figura 3. Mquinas de ar e peneiras planas, que pode ser utilizada tanto na operao de pr-limpeza (na safra) ou como na de limpeza/seleo de arroz com casca, na entressafra.

A pr-limpeza, assim como a limpeza, realizada em equipamentos dotados de peneiras e ventiladores, tendo por objetivo preparar o arroz para a secagem, retirando impurezas e/ou matrias estranhas muito diferentes dos gros e que poderiam prejudicar a rapidez, a homogeneidade e a segurana da secagem. A pr-limpeza menos seletiva do que a limpeza e pode ser realizada tanto em mquina de limpeza como de prlimpeza, desde que ajustada para tal. Similarmente, a limpeza pode tambm ser efetuada em mquina de pr-limpeza.4

Para se realizar limpeza (mais seletiva) numa mquina de pr-limpeza, deve-se alterar o fluxo de ar, substituir os jogos de peneiras e reduzir o fluxo de gros para 1/3 a 1/4 em relao ao que processado na pr-limpeza. Tanto uma operao quanto a outra so executadas sob os mesmos princpios: a separao com base na velocidade final dos materiais, determinada pelo peso e relao superfcie/volume, feita pela corrente de ar, enquanto a separao pelas dimenses e forma feita pelas perfuraes das peneiras, que so dotadas de movimentos vibratrios e oscilatrios. No mesmo jogo de peneiras, a superior tem perfuraes muito maiores do que os gros, enquanto as da inferior so muito menores do que eles. As mquinas tpicas de limpeza tm jogos de peneiras dispostas em srie, enquanto os das mquinas de prlimpeza so paralelas, possibilitando fluxos duplos de gros. Na pr-limpeza, os teores de impurezas e/ou matrias estranhas so reduzidas a valores no superiores a 4-5%, enquanto na limpeza comercial o valor mximo 2%, embora a boa tcnica recomende no mais de 1%. Tambm nas indstrias que utilizam processo convencional de beneficiamento industrial, a captao de poeira importantssima e tem papel fundamental na reduo das contaminaes industriais e nos riscos de incndio. Pode ser feita com dispositivos especiais que incluem suco ou insuflao, ciclones e outros.

Figura 4. Sistema de captao de poeira acoplado operao de limpeza de arroz com casca.

Para se calcular a variao de peso, na operao de pr-limpeza (ou na de limpeza, pois a frmula matemtica a mesma), possvel serem utilizadas as seguintes frmulas: Q.i.r. = P.i.p. -100-I.i. x P.i.p. 100-I.f. onde: Q.i.r.. = quantidade de impurezas removidas; P.i.p. = peso inicial do produto ou peso do produto sem limpeza; I.i. = percentagem de impurezas do produto, antes da limpeza; I.f. = percentagem de impurezas do produto, aps a limpeza;

3. SECAGEM PRIMRIA (OU SECAGEM DO ARROZ DE LAVOURA)No perodo de safra, a parte do arroz que chega sujo e mido nas unidades de armazenamento e conservao de gros submetida secagem aps passagem pela pr-limpeza. Erroneamente, muitos denominam essa operao der secagem de arroz verde. Ora, o arroz deve ser colhido aps a maturao e, portanto, no se trata de arroz verde, mas arroz mido, na condio de colheita, ou pode ser simplesmente denominado5

arroz de lavoura. Na quase totalidade das plantas industriais de arroz, utilizado o mtodo de secagem intermitente, cuja operao apresenta boa uniformidade, rpida e no se caracteriza por causar excessivos danos ou choques trmicos, ainda que provoque danos mecnicos. Na planta industrial, em unidades que no produzem todos os gros que beneficiam (adquirem gros de terceiros), h predominncia de chegada de gros pr-limpos e secos, quando ento devem ser utilizados reguladores de fluxo ou silos-pulmo, acoplados a elevadores de caamba/caneca.

Figura 5. Regulador de fluxo ou silo-pulmo de fundo cnico.

O aquecimento do ar na secagem, com as finalidades de diminuir sua umidade relativa e de aumentar sua entalpia e sua capacidade evaporativa, deve ser controlado dentro de limites determinados, em virtude dos danos fsico-qumicos e biolgicos que pode causar aos gros.

Figura 6. Secador convencional intermitente.

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Diferentemente do que ocorre nas plantas industriais de parboilizao, onde poderia ser utilizada secagem contnua para aquela parte do arroz que ficasse armazenada por pouco tempo, a indstria de arroz branco beneficiado pelo processo convencional utiliza mtodo intermitente para secagem dos gros. A secagem contnua mais rpida e produz menos danos mecnicos do que a intermitente, mas produz mais choques e danos trmicos. O arroz apresenta certa resistncia a dano mecnico, mas muito sensvel a choque e a dano trmico. Os principais danos causados aos gros de arroz durante a secagem com ar aquecido so o trincamento, a formao de crosta perifrica, a alterao de colorao, a desestruturao do amido e a morte do prprio gro, que provocam redues no rendimento industrial e no valor comercial, alm de diminurem a conservabilidade durante o armazenamento e dificultar as operaes de preparo para o consumo. O sistema de aquecimento do ar, que pode utilizar a prpria casca resultante do beneficiamento industrial do arroz, ou outra fonte de energia, como combustvel, uma etapa extremamente importante, e precisa de rigoroso e permanente controle.

Figura 7. Fornalha de casca de arroz para aquecimento do ar de secagem de gros.

Quando entram em contato com o ar, os gros realizam trocas, at que suas presses de vapor e temperatura sejam semelhantes, atingindo o equilbrio energtico, hdrico e trmico. Enquanto a presso de vapor do ar for menor do que a dos gros, haver secagem, e enquanto a temperatura do ar for maior do que a dos gros, estes sofrero aquecimento. O emprego de calor excessivo, o uso de ar muito quente e com alta umidade absoluta, a alternncia do uso de ar quente e ar frio, assim como a utilizao de vazes excessivamente altas ou baixas de ar, durante o processo de secagem rpida, podem ocasionar danos fsicos, qumicos e bioqumicos nos gros de arroz. Os gros de arroz so sensveis a choques trmicos, razo pela qual a alternncia do emprego de ar aquecido e ar frio aumenta o nmero de gros trincados, comprometendo a qualidade e diminuindo o rendimento de gros inteiros pelo beneficiamento industrial e a conservabilidade no armazenamento. Quando o ar de secagem apresenta presso de vapor muito inferior e/ou temperatura muito superior a dos gros, a velocidade de secagem ser alta. No entanto, a qualidade dos gros ser afetada pelo aumento de gros quebrados, devido reduo da consistncia que a desestruturao interna do gro provoca, o que altera sua higroscopicidade, pela reduo do contedo de matria seca durante o armazenamento e pela morte do prprio gro. Os danos decorrentes da secagem com ar aquecido esto mais relacionados com a velocidade do que com a intensidade do processo. Como regra geral, a reduo do grau de umidade no deve ultrapassar dois pontos percentuais por hora, evitando-se, assim, danos imediatos e/ou latentes, que se manifestam durante o armazenamento e/ou o beneficiamento. O efeito de elevadas velocidades de remoo de gua, proporcionadas pelo emprego de alta temperatura do ar de secagem, exerce maior influncia sobre o aumento de gros quebrados do que a movimentao mecnica dos gros durante a secagem intermitente.7

No sistema intermitente, como h recirculao dos gros no secador e o contato argros descontnuo, observa-se alguma danificao mecnica e uma boa uniformidade de secagem, desde que a temperatura do ar de secagem no seja muito elevada, nem muito baixa. Temperaturas muito elevadas do ar de secagem podem provocar elevada taxa de remoo de gua e/ou superaquecimento dos gros, aumentando grandemente os danos trmicos medida em que a temperatura da massa de gros se aproxima de 40C ou a ultrapassa. Temperaturas muito baixas do ar de secagem exigem um grande nmero de passagens do arroz no conjunto secador-elevador, com aumento da danificao mecnica, j que esta diretamente proporcional movimentao dos gros. Tanto os danos trmicos quanto os danos mecnicos so inconvenientes para a conservao e industrializao do arroz. Ao final da secagem, recomenda-se armazenar o arroz antes da operao de beneficiamento, por um perodo que pode variar de 48 a 72 horas (embora o ideal seja de 30 dias no mnimo), dependendo das variedades e das condies operacionais, para que ocorram uniformidades de textura e umidade, bem como para aliviar as tenses internas, sem o que o rendimento de inteiros diminuiria. O contato direto da fumaa da queima da casca de arroz da fornalha pode alterar negativamente as propriedades sensoriais dos gros. Para evitar esse contato, alguns dispositivos podem ser utilizados, como a utilizao de trocadores de calor, tipo serpentina com tubulaes de vapor.

Figura 08. Trocador de calor em secador intermitente.

Para se calcular a variao de peso, na operao de secagem, podem ser usadas as frmulas a seguir: Q.a.r. = P.p.u. - 100-U.i. x P.p.u. 100-U.f. onde: Q.a.r. = quantidade de gua removida; P.p.u.= peso do produto mido, ou peso do produto antes de secagem; U.i. = percentagem de umidade do produto, antes da secagem; U.f. = percentagem de umidade do produto, aps a secagem.

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4. ARMAZENAMENTODepois de p-limpo e seco, o arroz armazenado a granel, em silos metlicos, localizados junto planta industrial. Diferentemente da maioria dos outros gros, o arroz armazenado pr-limpo, seco e sem expurgo prvio. O arroz no consumido sem ser submetido a alguma forma de beneficiamento e este comea por uma operao de limpeza bastante seletiva, com retirada, inclusive, de materiais metlicos que prejudicariam os descascadores. produto de boas caractersticas de conservabilidade, quando corretamente manejado, por isso geralmente dispensa as operaes de limpeza e de expurgo aps a secagem e antes do armazenamento. Por apresentarem metabolismo ativo, composio fsico-qumica que possibilita o crescimento de pragas e de microrganismos, alm da ocorrncia de reaes puramente qumicas, os gros de arroz sofrem alteraes, geralmente indesejveis, durante o armazenamento. Os fatores de perdas em gros armazenados podem ser agrupados em autodecomposio, ataque microbiano, ao de pragas e danos fsicos. Embora existam estreitas correlaes entre eles, possvel se estabelecer predominncia de caractersticas diferenciadas para cada origem. Estudados isoladamente, ou em conjunto, representam aspectos quantitativos e qualitativos. Enquanto so predominantemente os dois primeiros, os dois ltimos so essencialmente quantitativos. A autodecomposio caracterizada pelo metabolismo dos prprios gros. No se costuma inativar bioqumica nem biologicamente os gros antes de armazenar. Assim, os gros armazenados so organismos vivos, por isso respiram, consumindo reservas nutritivas, produzindo calor, umidade e gs carbnico. Alm da respirao, outras reaes qumicas e bioqumicas provocam consumo e/ou transformao dos compostos qumicos, resultando em perdas do produto. Se no forem removidos da massa de gros, o calor e a gua produzidos no armazenamento aceleram as reaes de autodecomposio favorecendo o desenvolvimento microbiano e a produo de toxinas, alm de insetos e caros, que depreciam o produto. Temperatura e umidade elevadas, dos gros e/ou do ambiente, intensificam as reaes de autodecomposio. Os principais fatores que influenciam a qualidade do gro so: a) caractersticas de espcies e variedades; b) condies edafoclimticas na fase de desenvolvimento das culturas; c) poca e condio de colheita; d) mtodos de secagem; e) sistema de armazenamento e mtodos de conservao. As propriedades desejveis para a conservao e/ou consumo do produto so: a) umidade uniforme e relativamente baixa; b) baixas percentagens de gros quebrados, brocados, danificados e de materiais estranhos; c) baixa suscetibilidade quebra; d) alto peso especfico; e) alto rendimento em farinha (moagibilidade); f) boa conservabilidade do leo; g) elevado valor protico; h) elevada integridade biolgica; i) baixos ndices de contaminao por microrganismos; j) alto valor nutricional. Embora importantes, nem todas essas propriedades so essenciais para todas as situaes. Aos produtores de sementes mais interessa o item h; aos moageiros, interessam os itens e, f, e g; aos fabricantes de raes, o i, e o j; aos comerciantes, o a, o b, o c, e o d. Com as condies climticas tpicas da poca da safra e a exigncia cada vez maior de produtos de qualidade para atender as necessidades da populao nacional e enfrentar a concorrncia, especialmente no Mercosul, importante que os agricultores e as agroindstrias arrozeiras sigam as recomendaes tcnicas e operacionais oferecidas pela pesquisa. do senso comum que, havendo clima mido, a colheita deve ser realizada o quanto antes, para evitar a perda de produto na lavoura. No entanto, importante9

ressaltar que condies de clima seco, com alternncia de temperaturas muito altas durante o dia e baixas durante a noite, deixam os gros mais sensveis s quebras na secagem e no beneficiamento industrial. Nessas condies, bastante prejudicial deixar o arroz secando na lavoura, pois quanto mais tempo se passa depois que os gros atingem 25% de umidade, mais ocorrem trincamentos e mais se intensifica a incidncia de defeitos de origem biolgica, como gros manchados, picados e ardidos, que depreciam o produto. Por outro lado, quanto mais tempo se passa entre a colheita e a secagem, mais suscetveis os gros se tornam ao amarelecimento e mais diminui a conservabilidade no armazenamento, ocorrendo mais quebra tcnica e maiores redues na tipificao. Em situaes normais, o custo da secagem e/ou os descontos que as indstrias aplicam no produto mido no so maiores do que os riscos e prejuzos que o produtor tem se retardar a colheita na tentativa de colher o arroz seco. Assim, quando o arroz apronta, deve ser colhido imediatamente; quando colhido, deve ser secado em seguida. Da colheita, na poca e na forma adequadas, depende a conservabilidade do arroz no armazenamento; da qualidade do armazenamento dependem a qualidade e o rendimento na indstria de processamento. Por melhor que seja o armazm e mais sofisticada a estrutura de conservao, no armazenamento a qualidade no pode ser melhorada; pode ser apenas relativamente preservada. Durante a estocagem dos gros podem ocorrer alteraes fsicas, qumicas, enzimticas e microbiolgicas, as quais so ativadas pelo calor e pela umidade, intensificando-se com o decorrer do tempo de armazenamento. As perdas quantitativas so as mais facilmente perceptveis pelos produtores e pelos profissionais, sendo decorrentes do de aes mecnicas, trmicas e/ou do metabolismo dos gros e/ou de microrganismos associados, resultando em reduo do contedo de matria seca ou substncias nutritivas dos gros. Elas so associadas a relaes fsicas dos gros, com conseqncias gravimtricas e/ou volumtricas, incluindo incidncia de quebrados, ataques de roedores, pssaros e insetos, peso de 1000 gros (massa unitria), peso volumtrico (densidade, peso especfico). J as perdas qualitativas so de difcil percepo pelos produtores e pelos profissionais. Decorrem principalmente de reaes qumicas e bioqumicas, presena de materiais estranhos e impurezas, ataque microbiano e/ou de insetos, havendo perdas no valor nutricional e a possibilidade de formao de substncias txicas no produto armazenado. Tambm podem causar prejuzos a de propriedades tecnolgicas, funcionais e sensoriais. Secagem, aerao e/ou transilagem e controle de pragas minimizam estes efeitos. De todos os cuidados que devem ser tomados, as medidas preventivas so as mais importantes, as mais simples de executar e as de menor custo, mas geralmente so as menos praticadas dentro das unidades armazenadoras. Trata-se da eliminao de todos os resduos das instalaes, seja no silo que receber o produto a ser armazenado, nos corredores, nas passarelas, nos tneis, nos elevadores, nas moegas, etc. Esses locais devem ser varridos, e os resduos queimados para se evitar a proliferao de insetos e de fungos que reinfestaro as unidades armazenadoras. Aps a limpeza, esses locais devem ser pulverizados com inseticidas para eliminar possveis insetos presentes nas paredes, nos rodaps e nos equipamentos. Os inseticidas indicados para essa finalidade oferecem bom poder residual e protegem dos insetos que migram para seu interior. A armazenagem a granel mais adequada para grandes quantidades. O comportamento de gros pequenos num silo ou graneleiro semelhante, havendo tendncia compactao e elevada resistncia passagem do ar, durante a aerao. Tais problemas so corrigidos, atravs de intra-silagem parcial ou total da carga de silo e/ ou transilagens peridicas, durante o armazenamento, a cada perodo de 60 dias ou, no10

mximo, 90 dias. A intra-silagem parcial feita interrompendo-se o carregamento de silo, quando a altura da camada de gros atingir entre um tero e a metade da capacidade esttica do silo. A seguir, os gros que se encontram no primeiro tero do silo (fundo) so retirados parcialmente e recolocados no silo. Assim, a compactao fica reduzida e os gros, que se quebraram ao impacto com o piso, so redistribudos, o que evita sua concentrao na base do silo e conseqentemente possibilita-se maior eficincia da aerao forada. Por outro lado, a quebra de gros, durante o carregamento, pode ser atenuada, ligando-se o ventilador, no sentido da insuflao, no incio da carga. Diariamente, durante o armazenamento, a temperatura deve ser controlada, por termometria. O aumento de temperatura da massa de gros requer a adoo de cuidados para o seu controle. Quando essa elevao chegar a 5C, deve-se acionar a aerao forada, at que a diferena seja reduzida para 1-2C de forma uniforme, utilizando-se, para isso, parmetros constantes em diagrama de aerao de cereais. Os silos metlicos dotados de cabos termomtricos para controle de temperatura e de sistema de aerao forada favorecem a conservao. Quando da operao de carga do silo, esta deve ser interrompida ao atingir altura entre um tero e a metade da parede. Neste momento deve ser feita intrassilagem parcial, com remoo dos gros do fundo do silo e a recolocao sobre a prpria carga, at uniformizar a distribuio dos gros que quebraram com o impacto direto no piso. Com isso, alm de se desconcentrar do fundo do silo os gros quebrados, estar-se- promovendo descompactao, o que favorecer a conservabilidade.

Figura 09. Silos-armazenadores, metlicos, aerados.

Ao invs de silos, podem ser utilizados armazns graneleiros, tambm munidos de dispositivos de aerao, como ductos, que podem ser localizados abaixo do piso ou sobre ele, em tubulaes removveis.

Figura 10. Armazm graneleiro com sistema de distribuio do ar em ductos de aerao.11

Os gros armazenados so atacados por pragas (roedores, insetos e caros), que causam srios prejuzos qualitativos e quantitativos. H necessidade de se dar a devida ateno a esses seres vivos, pois pouco adiantam todos os cuidados e despesas para o controle dos danos na lavoura, se o produto for atacado e destrudo nos depsitos. A importncia dos roedores tambm ressaltada pelo fato de estes animais constiturem um srio perigo sade humana e a de animais domsticos, pois so portadores ou transmissores de pelo menos dez graves doenas, como tifo endmico, peste bubnica, ictercia, poliomielite, raiva, entre outras, cuja ao pode ocorrer por mordedura direta, pela urina, pelos excrementos ou atravs de seus parasitos internos e externos. Havendo aquecimento da massa de gros, conforme as indicaes da termometria, liga-se o sistema de aerao at reduzir e uniformizar a temperatura em todo o silo. Quando h incidncia de pragas, a empresa utiliza servios terceirizados de empresa especializada para esse fim, efetuando expurgo e outras prticas pertinentes, conforme Receiturio Agronmico.

4.1. MANEJO DA AERAONos gros armazenados muito difcil conseguir uniformidade do teor de umidade e da temperatura. Variaes destes fatores dentro do lote armazenado ocorrem devidas: migrao de umidade, infestao de insetos, infeco de fungos, umedecimento de urna parte do lote. Deve-se medir a umidade e a temperatura da massa de gros de tal modo que retrate a realidade, evitando erros, para eliminar a tempo qualquer foco de aquecimento ou de umedecimento que possa existir. Teoricamente, quanto mais baixos forem o teor de umidade e a temperatura, melhor ser a condio de armazenagem. No entanto, dependendo das instalaes e do local, o operador dever optar entre as indicaes tcnicas e a viabilidade econmica. Por exemplo: prefervel armazenar arroz com 13 por cento de umidade a 22C ou armazenar com 11% e 280C? Deve-se conhecer as condies climticas locais para decidir. Para manejar a aerao deve-se ter em mente quatro fatores fundamentais: umidade e temperatura do ar e umidade e temperatura dos gros. Analisando estes fatores decide-se quando ligar e quando desligar o ventilador. 1) Quando ligar o ventilador: O objetivo bsico da aerao abaixar a temperatura dos gros usando o ar atmosfrico, para reduzir as atividades biolgicas evitando deterioraes. Para isso, devese observar as temperaturas media e mxima do lote de gros (se possuir termometria) e a temperatura mdia do ar atmosfrico. De posse destes dados, recomendam-se as seguintes alternativas de aerao: a) Se a umidade relativa do ar for superior a 90%, fazer aerao somente se a temperatura dos gros for superior em mais de 50C a temperatura do ar. Em casos especiais, como focos de aquecimento, gros armazenados midos, j havia iniciado a aerao quando a umidade do ar aumentou, recomenda-se fazer aerao com ar mido e temperatura mdia do ar prxima mdia dos gros, continuando a aerao, quando as condies atmosfricas melhorarem. b) Se a umidade relativa do ar for menor que 50 a 60%, a aerao s recomendada para gros midos e/ou quentes, estando o ar mais frio que os gros. Aerao com ar muito seco provoca super-secagem da massa de gros causando trincas e quebras destes, que pode ser bastante prejudicial para alguns gros.12

c) Gros armazenados midos (entre 15 e 20% bu), deve-se manter o ventilador ligado dia e noite at que ocorra secagem de todo o lote ou que os gros sejam removidos do silo. d) Aerao de umedecimento, usada na hora de vender produto muito seco, pode causar srios danos ao produto, gerando prejuzos superiores aos lucros que poderia proporcionar. Para facilitar o manejo da aerao, pode-se usar o grfico (Fig. 11). Tomar a umidade relativa do ar na abscissa (horizontal) e a diferena entre as temperaturas mdias do ar e do gro na ordenada (vertical). Levantar uma perpendicular a ceda um dos dois pontos marcados e no encontro das duas linhas est impresso a orientao para uso da aerao. Deste grfico pode-se tirar algumas coluses: a) No h interesse em se fazer a aerao quando a diferena de temperatura entre o ar e os gros for de 20C a 3C e a umidade relativa do ar for alta. S fazer aerao em caso de necessidade; b) A aerao possvel quando a diferena de temperatura entre o ar e os gros for de 3C, independentemente da umidade relativa do ar; c) No deve ser feita aerao quando a diferena de temperatura entre o ar e os gros for maior que 7C devido possibilidade de condensao dgua nas paredes e no teto do silo ou na superfcie do lote de gros. Se a umidade relativa for baixa, poder haver super-secagem. Em ambos os casos s fazer aerao se os gros estiverem muito midos ou se ocorrer foco de aquecimento. Deve ser observada, freqentemente, a temperatura do lote de gros em vrios pontos e caso aparea um foco de aquecimento no meio do lote, cuja temperatura aumenta a cada leitura, deve-se fazer aerao, independentemente das temperaturas de resto do lote e do ar, e da umidade relativa. Se este foco, apos mais de duas aeraes no desaparecer possvel que se trata de ataque de insetos, havendo necessidade de fumigao. Em condies normais de armazenagem, os gros de arroz demoram de 7 a 10 vezes mais tempo para absorver gua que para secar, ou seja, a umidade absorvida pelos gros durante 7 a 10 horas retirada em apenas 1 hora de aerao com umidade relativa abaixo de 70%, se a aerao for feita sem interrupo. Verifica-se que a aerao pode ser feita quando a umidade relativa for alta (com chuvas e com neblina). Este fato se aplica para os casos de se aerar gros midos, quando h focos de aquecimento e quando j se iniciou a aerao de um silo, mas a frente de resfriamento no percorreu todo o lote. Quando o silo no possui um sistema de termometria, tambm possvel fazer aerao. Neste caso, deve-se observar a temperatura do ar na superfcie superior do lote de gros e no duto que liga o silo ao ventilador. Enquanto que estas temperaturas no forem iguais, deve-se deixar o ventilador ligado. 2) Quando desligar o ventilador: Deve-se ter sempre na mente que com aerao excessiva nunca ocorrem deterioraes, mantendo os gros sempre em bom estado de conservao. Apresenta o inconveniente de gastar mais energia e, se o ar for muito seco, secar demais os gros. Em caso de dvida prefervel deixar o ventilador ligado. Depois de ligado o ventilador, deve-se acompanhar o deslocamento da camada de transio. A aerao no deve ser interrompida enquanto esta camada estiver no meio da massa de gros. Quando a primeira camada de gros (junto a entrada do ar) estiver13

em equilbrio com ar ambiente a camada seguinte ira resfriar e/ou secar, podendo haver umedecimento e/ou aquecimento das camadas seguintes. Se o ventilador for desligado nesta condio, poder haver deterioraes no lote. Quando o lote de gros est em equilbrio higroscpico (equilbrio entre a unidade do ar e do gro) e deseja-se apenas fazer um resfriamento pode-se fazer aerao apenas algumas horas por dia, escolhendo os momentos mais propcios (umidade relativa entre 50% e 70% e temperaturas mais baixas possvel). Tomar cuidado para no ocorrer o fato do pargrafo anterior. Se ocorrerem focos de aquecimento, ligar o ventilador, deixando-o ligado at que estes focos desapaream. Se por acaso as condies do ar no forem propicias para aerao, aps eliminar o foco desligar o ventilador e esperar que as condies do ar melhorem refazendo a aerao. Neste perodo verificar constantemente se no est ocorrendo problemas com o lote de gros. Em resumo, a aerao feita quando se deseja abaixar a temperatura e/ou a umidade de um lote de gros, at entrar em equilbrio com o ar atmosfrico. Se as condies de temperatura e de umidade deste ar forem adequadas, ligar o ventilador, deixando-o funcionar at que ocorra o equilbrio desejado, podendo gastar neste processo vrios dias ou mesmo algumas semanas, dependendo, principalmente, do volume de ar que o ventilador esteja movimentado. Lembrar sempre que excesso de ar no causa deterioraes, pelo contrario, agiliza o processo de troca de calor e de umidade.

Figura 11. Diagrama da aerao.

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5. BENEFICIAMENTOAs operaes beneficiamento convencional de industrializao de arroz branco polido constam de limpeza, descascamento, polimento, seleo, antecedentes a embalagem e expedio.

5.1. LIMPEZA/SELEO PR-DESCASCAMENTOConforme j referido, a operao de limpeza, que comea a etapa industrial, deve ser bastante seletiva. Alm da mquina de limpeza convencional de ar e peneiras, o arroz submetido a um flutuador, para complementar a retirada de poeiras e outros produtos leves. Em seqncia, passa pelo conjunto formado por "trieurs" e peneiras cilndricas. O "trieur", um cilindro de paredes alveoladas, separa gros quebrados, sementes de invasoras e outros materiais de comprimento menor do que os gros. O movimento rotatrio do cilindro permite que o material retido no interior dos alvolos seja transferido para uma calha interna e seja separado dos gros. A peneira cilndrica separa os materiais de espessura menor do que os gros, que so expulsos atravs das perfuraes e separados pela fora centrfuga.

Figura 12. Mquina de "trieurs" e peneiras cilndricas, para limpeza e seleo de gros.

5.2. DESCASCAMENTOPara garantir qualidade ao processo e ao produto, importante que os gros sejam previamente submetidos a separadores de pedras e de metais antes do descascamento. O descascamento geralmente efetuado em mquina de funcionamento relativamente simples onde um sistema de rolos, que giram em sentido contrrio pressionam e rompem a casca dos gros, produzindo casca e gros esbramados, arroz pardo ou integral.

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Figura 13. Descascador de arroz

A casca separada do gro integral, normalmente por suco. O arroz esbramado ou integral deve sofrer uma seleo, com a finalidade de separar os gros que continuam com casca aps passarem pelo descascador, tambm conhecidos como "marinheiros".

Figura 14. Mquinas densimtricas, para separao de marinheiros. A regulagem adequada do descascador importante para o rendimento e a eficincia do processo. Deve considerar vrios componentes, como fluxo de alimentao do equipamento, distncia entre os rolos e velocidade do descascamento. A separao dos "marinheiros", que retornam ao descascador tantas vezes quantas forem necessrias para perder a casca, normalmente feita em separadores cujo princpio de funcionamento seja a diferena de densidade, j que a densidade do gro aumenta com o descascamento. A quebra dos gros de arroz no beneficiamento pode ocorrer por causas por influenciada pelo gentipo da planta, mecnicas ou trmicas, pelas condies em que realizada a secagem, com danos e/ou choques trmicos, e pelas operaes que incluem movimentao e/ou frico dos gros, com danificao mecnica. A resistncia ao rompimento da cariopse diminui com o aumento do comprimento do gro e com a reduo da largura e da espessura. Gros gessados e com centro branco tendem a quebrar com facilidade no beneficiamento, provavelmente devido a sua textura heterognea, apresentando clulas poligonais fortemente compactadas nas reas translcidas e clulas arredondadas, com espaos de ar entre si, nas reas gessadas. A maior incidncia de gesso aparece nos gros da base das panculas, principalmente das secundrias. Contudo, os fatores que envolvem o aparecimento de gesso no arroz so de natureza bastante complexa, tanto sob o ponto de vista gentico como ambiental. Durante o as operaes de descascamento e brunimento, ocorrem as maiores quebras de gros, principalmente dos que j apresentam fissuras anteriores ao processo de beneficiamento. O comportamento higroscpico dos gros de arroz, sorvendo e perdendo gua com a inteno de entrar em equilbrio com a umidade do ar ambiente, um dos fatores mais16

importantes na formao de fissuras. A entrada de gua nos gros ocorre quando a presso de vapor dos mesmos for menor do que a do ambiente a que esto submetidos. Os gros de arroz possuem plasticidade para no fissurar quando apresentam um teor de umidade acima de 16 a 14%. O nvel de umidade a que o gro pode ser seco, sem desenvolver fissuras quando da ocorrncia de uma adsoro rpida, denominado de umidade crtica. No campo, ocorrem diferenas entre a umidade dos gros do pice e da base da pancula ao redor de 10 pontos percentuais. Entre panculas pode ser superior a esse valor. Na colheita, misturam-se gros com diferentes teores de umidade, o que poder causar fissuras nos mais secos devidas a readsoro de umidade dos mais midos. A quebra dos gros causada por dessoro de umidade tem forma irregular, enquanto a ocasionada por adsoro regular. As fissuras causadas por adsoro so mais graves do que as devidas a dessoro. Variaes na temperatura e na umidade relativa do ar promovem o desenvolvimento de fissuras nos gros de arroz, sendo o gradiente de umidade mais eficiente no desenvolvimento de fissuras do que o gradiente trmico. A secagem tambm pode ocasionar fissuras tanto mais severas quanto maiores forem as taxas de umidade retiradas por unidade de tempo. A ocorrncia da fissura no se processa imediatamente aps secagem, mas a partir de 24 horas aps. O arroz apresenta rendimento total e de gros inteiros mais baixos nos primeiros 30 dias aps a secagem. Completado o processo de descascamento, tem-se o gro esbramado, que pode ser comercializado na forma de arroz pardo, tambm conhecido no mercado consumidor como arroz integral, ou ser submetido a operao de polimento ou brunimento.

5.3. BRUNIMENTO E POLIMENTOA operao de brunimento realizada em equipamentos denominados brunidores, os quais so constitudos de duas peas com formato de uma seco reta de cone, sendo uma externa, metlica, de parede perfurada, fixa, com estrias de borracha na face interna. Dentro dessa estrutura encontra-se a pedra do brunidor, de mesmo formato da pea externa, que faz um movimento rotatrio atravs de um eixo central. A pedra do brunidor tem dispositivo de regulagem de distncia entre ela e a pea externa. Para diminuir a distncia entre as peas basta movimentar a pedra para baixo e vice-versa. O gro, passando entre a pedra e a borracha, sofrer a remoo do germe e da pelcula que envolve a cariopse, predominantemente amilcea. Pelcula, germe e parte da cariopse removida da periferia do gro constituem o farelo, enquanto a parte restante o arroz brunido ou polido.

Figura 15. Conjunto de brunidores17

possvel melhorar o brilho do arroz parboilizado atravs de tratamento adequado no gro polido, submetendo-o frico em superfcie no abrasiva. Adaptar-se polidores convencionais, substituindo-se a pedra por carpete ou outro material similar, uma forma de complementar o polimento com brilhamento. Outra forma o tratamento com vapor ou jato de gua em microasperso durante o polimento em processo especial que deixa o arroz com brilho intenso, fazendo polimento e brilhamento na mesma operao. A utilizao de microasperso de jato de gua um melhoramento tecnolgico na operao de polimento que melhora o aspecto visual do arroz. Para melhorar o controle de qualidade, dispositivos especiais para separao de pequenos pedaos de pedras ou outras partculas, s vezes separadas dos prprios equipamentos abrasivos, como polidores/brunidores, a indstria utiliza mquinas especialmente projetadas para tal.

Figura 16. Mquina separadora de pedras

5.4. SELEOAps o brunimento, o arroz sofre a separao dos fragmentos e de gros com defeitos para melhorar o tipo comercial e obter preo mais elevado na comercializao. Para separar os fragmentos so utilizados equipamentos como peneiras, mesas de gravidade e "trieurs", uma vez que nessa operao devem ser removidas tambm as matrias estranhas que no foram separadas na operao de limpeza, como sementes de invasoras da cultura do arroz. Os critrios de classificao devem respeitar a legislao vigente para se determinar o tipo, que varia de 1 a 5, cuja qualidade diminui com o aumento do nmero que indica o tipo. Consideram-se percentuais de gros inteiros, de fragmentos de gros, de defeitos gerais agregados e de defeitos graves. So considerados inteiros os gros com comprimento mnimo igual classe a que pertencer e os fragmentos de gros com comprimento no inferior a 3/4 partes do comprimento mnimo da classe a que o gro pertence. So considerados fragmentos de gros, portanto, aqueles inferiores s 3/4 partes j referidas. Destes fragmentos, os que ficarem retidos em peneira de furo circular de 1,6mm de dimetro so denominados quebrados e os que passarem atravs dos furos da peneira so denominados quirera. So considerados defeitos gerais agregados os percentuais de gros danificados, manchados, picados, amarelos, gessados, rajados e no parboilizados, enquanto os defeitos graves so os gros ardidos, pretos, mofados, no gelatinizados, as matrias estranhas e as impurezas. O arroz pode ser classificado pela cor. Clulas fotoeltricas, colocadas sobre canaletas condutoras de arroz polido, acionam um sistema de fluxo alternativo toda vez que detectam gros com colorao algo diferente do padro de cor dos gros sem defeitos, desviando-os para compartimentos especficos.18

Figura 17. Selecionadora eletrnica de defeitos ligados colorao

Embora com elevado custo, a separao dos gros com colorao escura necessria pelo risco de que microrganismos produtores de toxinas tenham neles se desenvolvido. Se a parboilizao no intensificasse as alteraes de cor e no aumentasse a resistncia mecnica dos gros, a separao dos quebrados poderia ser suficiente para remover gros manchados e escuros, que normalmente quebram no beneficiamento convencional. Em conseqncia disso, a seleo pela cor, em mquinas eletrnicas, acaba sendo imprescindvel em arroz parboilizado e conveniente em arroz branco. O arroz ser classificado em grupos, subgrupos, classes e tipos, identificados com os seguintes critrios: a) Grupos Segundo sua forma de apresentao, o arroz ser classificado em 2 (dois) grupos, assim denominados: a.1) Arroz em casca - o produto fisiologicamente desenvolvido, maduro e em casca, depois de colhido; a.2) Arroz Beneficiado - o produto maduro que submetido a processo de beneficiamento acha-se desprovido, no mnimo, de sua casca. b) Subgrupos Segundo o seu preparo, o arroz em casca e o arroz beneficiado sero ordenados em subgrupos: b.1) Subgrupo do Arroz em Casca: b.1.1) Natural b.1.2) Parboilizado b.2) Subgrupo do Arroz Beneficiado: b.2.1) Integral b.2.2) Parboilizado b.2.3) Parboilizado Integral b.2.4) Polido c) Classes: O arroz em casca e o arroz beneficiado, de acordo com as suas dimenses, sero distribudos em 5 (cinco) classes, independentemente do sistema de cultivo: c.1) Longo fino - o produto que contm, no mnimo, 80% do peso dos gros inteiros, medindo 6mm ou mais, no comprimento; 1,85mm, no mximo, na espessura e cuja relao comprimento/largura, seja superior a 2,75mm, aps o polimento dos gros; c.2) Longo - o produto que contm, no mnimo, 80% do peso dos gros inteiros, medindo 6mm ou mais, no comprimento, aps o polimento dos gros; c.3) Mdio - o produto que contm, no mnimo, 80% do peso dos gros inteiros, medindo 5mm a menos de 6mm no comprimento, aps o polimento dos gros; c.4) Curto - o produto que contm, no mnimo, 80% do peso dos gros inteiros, medindo menos de 5mm no comprimento, aps o polimento dos gros;19

c.5) Misturado - o produto que no se enquadra nas classificaes anteriores e se apresenta constitudo pela mistura de duas ou mais classes, exceto a situao abaixo: c.5.1) Ocorrendo mistura das classes longo fino com longo, longo fino com mdio, longo com mdio e mdio com curto, a classe do produto ser determinada pela classe inferior da mistura. d) Tipos: Qualquer que seja o grupo e o subgrupo a que pertena, o arroz ser classificado em 5 (cinco) tipos, expressos por nmeros de 1 (um) a 5 (cinco), e definidos pelo percentual de ocorrncia de Defeitos Graves, de Defeitos Gerais Agregados ou de Gros Quebrados e Quirera. O tipo 1 o que apresenta menores quantidades de gros com defeitos e de quebrados.

6. EMBALAGEMA legislao brasileira determina dimenses, formato, material, enfim, as caractersticas que as embalagens devem exibir. O processo, tanto para arroz parboilizado quanto para branco, realizado todo automatizado.

Figura 18. Empacotamento e enfardamento do arroz j beneficiado, pronto a expedio

Para comercializao no atacado, a marcao do lote dever trazer no mnimo, as seguintes indicaes: a) Nmero do lote; b) Subgrupo; c) Classe ou Categoria; d) Tipo; e) Peso lquido; f) Safra de produo g) Identificao do responsvel pelo produto

Figura 19. Empilhamento de fardos de arroz j beneficiado, na expedio para o comrcio

Para comercializao no varejo, a marcao ou rotulagem ser feita obrigatoriamente, na posio horizontal, em relao borda superior ou inferior da embalagem e dever conter, no mnimo, as seguintes indicaes:20

a) Produto; b) Subgrupo (facultativo para o polido); c) Classe ou categoria; d) Peso lquido; e) Nome ou razo social, endereo e nmero de registro no Ministrio da Agricultura do empacotador ou do proprietrio do produto, quando for empacotado por terceiros.

7. CAPTAO E TRATAMENTO DE GUA, E DE EFLUENTESA gua, numa indstria de alimentos, importante item no quesito qualidade. Diferentemente do que ocorre com a indstria de parboilizao, o beneficiamento convencional de industrializao de arroz branco polido no se caracterize pelo consumo de gua em suas operaes unitrias. Ainda assim, para a realizao das operaes de limpeza de equipamentos e instalaes importante que seja utilizada gua de boa qualidade, que contemple pelo menos parmetros tecnolgicos e microbiolgicos adequados. Para isso, a fonte de captao de gua um importante item na estrutura industrial e, muitas vezes, necessria tambm a existncia de estao de tratamento de gua.

Figura 20. Captao de gua para tratamento

Em geral, se torna economicamente invivel a utilizao de gua das estaes de tratamento do setor pblico, por isso muitas indstrias captam a gua diretamente e a tratam em sistemas destinados ao tratamento na prpria indstria, para garantir a quantidade e a qualidade necessrias ao uso.

Figura 21. Estao tratamento de gua

Os efluentes das operaes unitrias da indstria de arroz branco polido so quase exclusivamente slidos, havendo necessidade de tratamento especial desses.

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8. LABORATRIO DE ANLISE E CONTROLE DE QUALIDADENuma planta industrial de arroz, no basta um adequado e rigoroso sistema de controle funcional em cada equipamento e em cada operao unitria. igualmente necessrio o controle de qualidade, tanto da matria-prima, como dos produtos da industrializao. Para a isso, importante a existncia e um bom funcionamento, contnuo, seqencial e integrado, de um Laboratrio de Anlises e Controle de Qualidade.

Figura 22. Laboratrio de Anlises e Controle de Qualidade

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