PÓS-COLHEITA
SECAGEM DE
GRÃOS E GRÃOS
SEMENTES
Fluxograma básico de beneficiamento de grãos e sementes
Secagem
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
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)
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
UMIDADE DA
SEMENTE
UMIDADE
RELATIVA
DO AR
perde
HIGROSCOPICIDADE
UMIDADE DA
SEMENTE
UMIDADE
RELATIVA DO AR
perde
perde
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
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:
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.
1. Retirada da umidade
da superfície
semente por
EVAPORAÇÃO
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
SECAGEM NATURAL
ao sol
ao 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
SECAGEM ARTIFICIAL COM AR
SECAGEM ARTIFICIAL COM AR
QUENTE FORÇADO
QUENTE FORÇADO
Sistemas de secagem
Sistemas de secagem
a.Secagem contínua
a.Secagem contínua
b.Secagem intermitente
b.Secagem intermitente
c.Secagem estacionária
c.Secagem estacionária
a.
b.
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
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
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
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).
SECAGEM ESTACIONÁRIA
SECAGEM 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)
SECAGEM ESTACIONÁRIA
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
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

Secagem de grão e sementes jj9048628.ppt

  • 1.
  • 2.
    Fluxograma básico debeneficiamento de grãos e sementes Secagem
  • 3.
    RELAÇÕES ENTRE A UMIDADEE O COMPORTAMENTO DAS SEMENTES
  • 4.
    SECAGEM produtros provenientes docampo, 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)
  • 5.
    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)
  • 6.
    HIGROSCOPICIDADE DAS SEMENTES  Osgrãos 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).
  • 7.
    HIGROSCOPICIDADE SEMENTE GANHA UMIDADE DO AMBIENTE SEMENTEPERDE UMIDADE PARA O AMBIENTE EQUILIBRIO HIGROSCÓPICO O teor de água ganho = perdido
  • 8.
  • 9.
    Fonte: Baudet Agua absorvida:ocupaespaços 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
  • 10.
    PRINCIPAIS PROPRIEDADES FÍSICASDO 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
  • 11.
    PSICÔMETRO BULBO ÚMIDOE 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
  • 12.
    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.
  • 13.
    Etapas da secagem Asecagem 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.
  • 14.
    1. Retirada daumidade da superfície semente por EVAPORAÇÃO Fonte: Baudet
  • 15.
  • 16.
    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
  • 17.
    SECAGEM NATURAL SECAGEM NATURAL aosol ao 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
  • 18.
    SECAGEM ARTIFICIAL COMAR SECAGEM ARTIFICIAL COM AR QUENTE FORÇADO QUENTE FORÇADO Sistemas de secagem Sistemas de secagem a.Secagem contínua a.Secagem contínua b.Secagem intermitente b.Secagem intermitente c.Secagem estacionária c.Secagem estacionária a. b. c.
  • 19.
    SECAGEM ARTIFICIAL Método Contínuo Produtoscirculam 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
  • 20.
    SECAGEM CONTÍNUA ●Passagem dosprodutos uma só vez pela câmara de secagem ● Produtos entram úmidas no topo e saem secos na base do secador ● 2 camaras: secagem e resfriamento
  • 21.
    SECAGEM ARTIFICIAL Método Intermitente Adaptaçãodo 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
  • 22.
    SECADOR INTERMITENTE LENTO maisde 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
  • 23.
    SECADOR INTERMITENTE RÁPIDO Produtospassam 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
  • 24.
    SECAGEM ARTIFICIAL Método Estacionário Sementesficam 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).
  • 25.
    SECAGEM ESTACIONÁRIA SECAGEM ESTACIONÁRIA Secadorcom 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)
  • 26.
    SECAGEM ESTACIONÁRIA SECAGEM ESTACIONÁRIA ●Insuflaçãode 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
  • 27.
    SECADOR DE SACOS (sementesgenéticas) ●Programas melhoramento ● Lotes pequenos, muitas variedades ● Aberturas individuais abrangendo mínimo de 60 % do saco ● Revolvimento periódico
  • 28.
    SECADOR DE MILHOEM ESPIGA Umidade inicial: 30-40% Umidade final: 14% Temperatura: 40ºC Tempo de Secagem: 60-96h
  • 29.
    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