Fluxograma e Processos de Beneficiamento e Armazenamento de Grãos

Etapas do Processo de Beneficiamento

1. Recepção: Pode ser em saco ou a granel.
2. Pré-limpeza: Realizada em grãos úmidos para eliminar folhas, ramos e torrões, reduzindo o teor de impurezas para, aproximadamente, 4%.
3. Secagem: Remoção do excesso de umidade.
4. Limpeza: Separação das impurezas remanescentes da pré-limpeza, visando reduzir o teor para, normalmente, 1%. Utilizam-se máquinas com ventiladores e sistemas de peneiras (tamanho, largura e espessura).
5. Tratamento (Opcional): Aplicação de produtos químicos (suspensão, líquido ou pó) para proteção contra fungos e insetos. Sementes tratadas devem ser devidamente identificadas.
6. Expedição: Os grãos são ensacados ou encaminhados diretamente para a saída da unidade de beneficiamento, ou armazenados temporariamente.

Conceitos Fundamentais no Armazenamento

Curva de Shedd

Permite estimar a perda de carga por metro de profundidade da camada de grãos para diversos produtos, considerando a vazão por unidade de área e peso.

Umidade de Equilíbrio

Importante para determinar se o grão ganhará ou perderá umidade, dependendo das condições de temperatura e umidade relativa do ar (UR).

• Se a pressão de vapor do ar for maior que a pressão de vapor do grão, o grão ganha umidade (adsorção).
• Se a pressão de vapor do ar for menor que a pressão de vapor do grão, o grão perde umidade (dessorção).

Fenômeno de Histerese

O equilíbrio é atingido tanto pelo ganho quanto pela perda de água. No processo de perda de água, os grãos se equilibram com uma umidade mais elevada.

Função do Silo Pulmão no Fluxograma

Promover maior circulação da massa de ar para grãos úmidos.

Fatores que Influenciam a Resistência à Passagem de Ar

Os fatores que atuam na resistência oferecida pela massa de grãos à passagem de ar são:

• Forma dos grãos.
• Tamanho dos grãos.
• Teor de umidade.
• Porcentagem de impurezas.
• Porcentagem de grãos quebrados.
• Grau de compactação dos grãos.
• Fluxo de ar.
• Altura da camada de grãos.

Isotermas de Equilíbrio

Representam a relação entre a umidade do grão e a correspondente umidade relativa de equilíbrio para uma dada temperatura (onde T3 > T2 > T1). São úteis para observar o comportamento do grão em diferentes condições de tempo e umidade. O grão está em equilíbrio hidroscópico (estabilidade do teor de umidade) quando a Pressão de Vapor do Grão (PVg) é igual à Pressão de Vapor do Ar (Pvar).

Princípios da Secagem

Movimento da água entre as superfícies do grão e o ar ambiente. Ocorre dessorção (secagem) quando $\text{PVg} > \text{Pvar}$.

Tipos de Secagem e Fatores de Resistência

Secagem Natural vs. Artificial

• Secagem Natural: A planta seca no campo, utilizando vento e energia solar (ex: secagem solar em terreiros ou paióis para café).
• Secagem Artificial: Com interferência humana, como ventilação forçada.

Fatores que Interferem na Resistência do Ar Durante a Secagem

• Porosidade: Função do tamanho, forma e umidade do grão. Quanto menor o diâmetro, maior a porosidade, e vice-versa.
• Compactação e impurezas (formação de bolsões dentro da massa de grãos).
• Altura da massa de grãos.
• Fluxo de ar (vazão necessária para máxima segurança).

Diagrama de Aeração

É importante consultá-lo para orientar a escolha correta da aeração, utilizando a UR do ar e a diferença entre a temperatura medida na massa de grão e a temperatura externa.

Transporte e Amostragem

Elevadores e Transporte

Tipos de transporte incluem caçamba, helicoidal e esteira pneumática.

Organização do Armazém

O interior do armazém possui rua principal, demarcação de caixas, quadras, ruas, posicionamento de lotes e lastros, formando a base para o empilhamento.

Classificação e Amostragem

• O grão é separado e classificado.
• Instrumentos de Amostragem: Coletor Triers, calador duplo, amostragem geral. Instrumentos de análise incluem cadinho e estufa sobre pressão.
• O critério para determinar bulbo úmido e bulbo seco utiliza dados psicrométricos.

Conservação e Análise de Grãos

Processos de Conservação

Estão relacionados com a umidade e temperatura, sendo cruciais os fatores biológicos e reações fisiológicas. Em ambientes de alta temperatura e umidade, ocorre acúmulo de metabolismo, alta taxa de respiração e deterioração via oxidação. Se o embrião estiver vivo, pode ocorrer germinação, favorecendo a infestação de insetos e microrganismos. Fatores físicos inadequados podem levar à perda total dos grãos.

Importância de Determinar o Teor de Umidade da Água nos Grãos

É importante em três momentos:

1. Na Colheita: Grãos muito úmidos causam problemas na colheitadeira e transporte (custo elevado). Grãos com baixo teor de umidade podem quebrar ou trincar, perdendo qualidade e favorecendo fungos e insetos.
2. Na Armazenagem: Altos teores de água levam à deterioração por pragas, microrganismos ou aceleração do metabolismo do grão.

Amostragem de Soja

Se for responsável pela amostragem, é necessário tirar uma amostra de pelo menos 10% dos sacos, com um mínimo de 30g de cada saco. Se o número de sacos for inferior a 20, todos devem ser amostrados. Para coletar amostras simples, utilizam-se caladores. A amostra composta deve ser homogeneizada com homogeneizadores centrífugos, e a amostra média deve ter o tamanho especificado para as análises. A homogeneização e redução da amostra de trabalho são cruciais, com cuidado para evitar contaminação em todas as etapas.

Dimensionamento de Equipamentos (Ex: Ventiladores)

Deve ser dimensionado em função de:

• Fluxo de ar: Fornecer uma determinada vazão (medida em $\text{m}^3$ de ar / min.m$^3$ de grãos ou $\text{m}^3$ de ar / min.ton de grãos).
• Pressão estática: Vencer a resistência oferecida pela massa de grãos à passagem do ar (varia diretamente com a altura da camada de grãos e com a velocidade do ar que a atravessa).

Fatores que Influenciam o Grão

Determinar o teor de água, considerando UR (umidade relativa, em decimal), $t$ (temperatura do ar) e $t_{po}$ (temperatura do ponto de orvalho, em Kelvin).

A respiração do grão afeta seu teor de umidade.