Resumo sobre secagem e armazenamento de grãos

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@AGRONAY63
S E C A G E M E A R M A Z E N A M E N T O
DE GRÃOS
Segurança Alimentar
 A segurança alimentar é um desafio global, com
muitas regiões do mundo enfrentando problemas
persistentes de fome e desnutrição. A promoção da
segurança alimentar envolve o acesso a alimentos
nutrit ivos, seguros e acessíveis, bem como a
promoção de práticas agrícolas sustentáveis e a
redução do desperdício de alimentos. 
 Uma das práticas agrícolas que visam a garantia
da segurança alimentar é a Secagem e
Armazenamento de grãos.
Secagem de grãos
 A secagem de grãos é um processo que visa a
redução do teor de umidade dos grãos colhidos,
para níveis adequados que permitam o
armazenamento e a comercialização dos mesmos sem
prejuízos. 
 Quando colhidos, os grãos contêm um alto teor de
umidade, o que pode levar à proli feração de fungos
e bactérias que comprometem sua qualidade. Além
disso, a umidade excessiva pode levar à germinação
dos grãos, o que não é desejável em muitos casos.
Armazenamento de grãos
 A armazenagem envolve o processo de guarda de
produtos, incluindo uma série de operações como
limpeza, secagem, tratamento fitossanitário,
transporte, classi f icação, entre outros, com o objetivo
de preservar as qualidades físicas e químicas da
colheita até o momento do abastecimento. 
 O armazenamento desempenha um papel
importante na proteção de produtos perecíveis contra
a deterioração, no controle da oferta e demanda de
determinados bens, bem como na garantia da
disponibilidade de estoques suficientes para atender
às necessidades dos consumidores.
Armazenamento no Brasil
 De acordo com dados do Levantamento
Sistemático da Produção Agrícola (LSPA), divulgado
pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatíst ica
(IBGE) em março de 2021, a safra 2020/2021
registrou uma produção brasileira de grãos
totalizando 271,7 milhões de toneladas.
 No entanto, apesar dessa alta produção, a
capacidade de armazenamento de grãos no Brasil é
estimada em cerca de 177 milhões de toneladas,
segundo a Companhia Nacional de Abastecimento
(Conab), considerando diferentes tipos de
armazenagem, como silos, armazéns convencionais,
bags, entre outros. Essa capacidade nem sempre é
suficiente para comportar toda a produção de grãos,
resultando em desafios logísticos e prejuízos para os
produtores.
 Além do déficit na capacidade de armazenamento,
existe também a questão da localização da rede de
armazenamento, que não está concentrada nas
propriedades rurais. A maior parte da capacidade
estática encontra-se nas áreas urbanas,
representando 47% da capacidade total, enquanto
apenas 15% está localizada nas fazendas. 
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Estrutura, composição e
propriedades físicas dos grãos
 Para o estudo da secagem é armazenamento dos
grãos é de suma importância o conhecimento a cerca
da estrutura, composição e propriedades físicas dos
grãos e derivados.
 Densidade: Grãos mais densos tendem a ter uma
menor taxa de secagem, pois possuem uma estrutura
interna mais compacta que dificulta a saída da
umidade. Por outro lado, grãos mais densos tendem
a ter uma maior resistência ao acamamento e à
compactação durante o armazenamento, o que pode
contribuir para a manutenção da qualidade dos
grãos por um período mais longo. 
 Portanto, as característ icas físicas, como forma,
tamanho, densidade e outras, podem ter impacto no
desempenho das máquinas util izadas para limpeza,
secagem e beneficiamento.
Composição:
 A composição química das camadas dos grãos
pode influenciar na secagem dos mesmos, pois a
taxa de secagem varia de acordo com a umidade e
a permeabilidade dos diferentes tecidos. Por exemplo,
a camada externa, conhecida como pericarpo, é rica
em celulose e lignina, tornando-a menos permeável à
água e mais difíci l de ser seca. Já o endosperma,
que é a camada interna e constitui a maior parte
do grão, é mais permeável e mais fácil de ser seca.
Portanto, a composição química das diferentes
camadas pode afetar a eficiência e a velocidade da
secagem dos grãos.
 Grãos oleaginosos, como soja, amendoim e
girassol, geralmente exigem um teor de umidade
mais baixo em comparação aos grãos amiláceos,
como arroz, milho, trigo e sorgo, quando são
armazenados em condições atmosféricas semelhantes.
Estrutura:
 Tamanho: Sementes/grãos menores tendem a secar
mais rapidamente do que os maiores, pois possuem
uma área de superfície menor para a umidade
evaporar.
 Forma: Grãos com formatos mais arredondados e
uniformes tendem a ter um fluxo de ar mais
uniforme durante a secagem, o que ajuda a evitar a
formação de zonas úmidas. Além disso, a forma
também pode afetar a compactação dos grãos no
armazenamento, influenciando na circulação de ar e
na possibilidade de acúmulo de umidade.
 
Propriedades físicas:
 Ângulo de repouso: Inclinação máxima que um
monte de grãos pode ter sem deslizar. É determinado
pela interação entre as característ icas físicas dos
grãos, como o formato, o tamanho, a superfície e a
umidade, e a força da gravidade. Esse ângulo pode
variar de acordo com as propriedades dos grãos e
afeta diretamente o processo de armazenamento,
manuseio e transporte dos mesmos.
 Massa específ ica granular: Quanto maior a
massa específ ica, menor é o espaço vazio entre os
grãos, o que dificulta a circulação do ar durante a
secagem e pode aumentar a probabilidade de
aquecimento e deterioração no armazenamento. Por
outro lado, grãos com baixa massa específ ica são
mais suscetíveis à compactação e danos mecânicos
durante o manuseio e transporte, além de aumentar
a possibilidade de perda de qualidade durante o
armazenamento devido à maior permeabilidade ao ar
e umidade. Portanto, a massa específ ica granular
deve ser considerada durante o planejamento e
execução do processo de secagem e armazenamento
agrícola.
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 Porosidade: Quanto maior a porosidade, maior
será a capacidade do grão de absorver umidade, o
que pode comprometer sua qualidade e reduzir sua
vida útil durante o armazenamento. Por outro lado,
a porosidade também influencia na velocidade de
secagem do grão, já que ela determina a quantidade
de ar que pode circular através do grão. 
 Velocidade terminal: Velocidade máxima que o
grão pode alcançar quando está em queda livre.
Essa velocidade é influenciada por diversos fatores,
como tamanho, densidade e forma do grão, além da
umidade do grão e da temperatura ambiente. Na
secagem e armazenamento agrícola, é importante
considerar a velocidade terminal do grão para evitar
danos físicos durante o processo de movimentação,
transporte e descarga, além de garantir a eficiência
do processo de secagem e evitar perdas devido a
danos nos grãos. É recomendado manter a
velocidade de transporte de grãos abaixo da
velocidade terminal para evitar problemas
relacionados à queda livre dos grãos.
 Condutividade térmica: Medida da capacidade do
material em conduzir calor. No processo de secagem
e armazenamento agrícola, a condutividade térmica
do grão é uma importante propriedade física, pois
influencia diretamente na velocidade de transferência
de calor durante a secagem e na dissipação de calor
durante o armazenamento. Grãos com alta
condutividade térmica tendem a secar mais
rapidamente e apresentar menor formação de
gradientes de temperatura no interior dos silos, o
que pode reduzir o risco de deterioração e perda de
qualidade. Por outro lado, grãos com baixa
condutividade térmica podem apresentar maior
dificuldade de secagem e dissipação de calor, o que
pode levar a um aumento da umidade e favorecer o
desenvolvimento de microrganismos indesejados.
 Difusidade térmica: Propriedade que está
relacionada à capacidade de um material de
conduzir calor. No caso dos grãos, a difusividade
térmica é importante na secagem, pois influencia na
velocidade de transferência de calor e,
consequentemente, na taxa de evaporação da água.
Já no armazenamento agrícola, a difusividade
térmica é importante na distribuição de temperatura
dentro do silo ou armazém, já que materiais com
baixa difusividade térmica tendem a ter gradientes
de temperaturamais acentuados. Isso pode levar à
formação de pontos quentes, que podem prejudicar a
qualidade dos grãos e até mesmo causar incêndios.
Portanto, é importante considerar a difusividade
térmica dos grãos ao projetar sistemas de secagem e
armazenamento agrícola.
 Calor específ ico: Quantidade de calor necessária
para elevar a temperatura de uma unidade de
massa do grão em uma unidade de temperatura.
Essa propriedade física dos grãos influencia
diretamente o processo de secagem, uma vez que a
remoção da água dos grãos requer energia térmica
para evaporar a umidade. Além disso, o calor
específ ico também afeta o armazenamento de grãos,
pois influencia na quantidade de energia térmica
necessária para manter a temperatura dos grãos
durante o armazenamento. Portanto, o conhecimento
do calor específ ico dos grãos é importante para
determinar as condições adequadas de secagem e
armazenamento, a fim de garantir a qualidade e a
segurança dos grãos armazenados.
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 A perca da qualidade do grão pode ocorrer em
diversas fases da sua cadeia produtiva desde a
implantação da cultura até o seu armazenamento.
 As perdas na qualidade dos grãos durante o
processo de secagem e armazenamento agrícola
podem ser causadas por diversos fatores, como a
presença de roedores, insetos, fungos e micotoxinas,
além de umidade excessiva e má conservação das
estruturas de armazenamento.
 ·Umidade: Fator crít ico que afeta a qualidade dos
grãos. Se os grãos forem colhidos com alta umidade
pode levar ao desenvolvimento de fungos e bactérias
que deterioram o produto.
 Roedores: Podem afetar a qualidade dos grãos
armazenados de várias maneiras. Podem consumir os
grãos, causando perda de peso e volume dos
estoques; podem contaminar os grãos com seus
excrementos, saliva e pelos, aumentando o risco de
contaminação por microrganismos e toxinas; e
também podem danificar as estruturas dos silos e
armazéns, causando perdas adicionais de grãos
devido à infil tração de água e entrada de ar.
 Insetos e pragas: Podem atacar os grãos durante
o armazenamento e causar perdas significativas de
qualidade. Eles podem contaminar os grãos com seus
excrementos e saliva, causando deterioração e
reduzindo a qualidade.
 Temperatura: Temperaturas elevadas durante o
armazenamento também podem levar à perda de
qualidade dos grãos, pois podem acelerar a
degradação química dos nutrientes e aumentar a
atividade de microrganismos.
 Danos mecânicos: Danos físicos, como rachaduras,
esmagamento ou quebra dos grãos, podem aumentar
a taxa de deterioração e facili tar a entrada de
microrganismos.
 Contaminação cruzada: Durante o transporte e o
armazenamento, os grãos podem ser contaminados
por outros materiais, como poeira, sujeira, produtos
químicos ou outros produtos agrícolas.
 Tempo de armazenamento: A qualidade dos
grãos pode diminuir com o tempo de
armazenamento, especialmente se não forem
armazenados adequadamente.
 As perdas na qualidade dos grãos podem ser
classi f icadas como qualitativas e quantitativas. 
 Na perda qualitativa ocorre a depreciação do
padrão de classif icação do grão causados por:
infestação de fungos e/ou bactérias, infestação de
insetos, danos mecânicos e/ou térmicos.
 Já nas perdas quantitativas ocorre a redução da
massa em Toneladas ou Quilogramas, causados por:
respiração da massa de grãos, derramamento dos
grãos. consumos por insetos/fungos/roedores, dentre
outros 
Perda na qualidade do grão
Unidades Armazenadoras
"Unidades armazenadoras de grãos são sistemas
projetados e estruturados para a recepção, limpeza,
secagem e expedição de grãos" (SOUZA et al.,
2019). As unidades armazenadoras geralmente
seguem a seguinte estruturação: recepção, moega,
máquinas de pré-limpeza, silo pulmão, secador,
máquinas de limpeza, silos de armazenagem e silos
de expedição. 
 Todas essas etapas de produção são passiveis a
ocorrer perdas de qualidade dos grãos devendo
haver um monitoramento e controle constante.
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 Fenômeno de sorção: Está relacionado com a
capacidade dos grãos de absorver ou liberar água
em função do teor de umidade do ar circundante.
Durante o processo de secagem, a umidade do ar é
reduzida, o que provoca uma diferença de potencial
entre a umidade dos grãos e do ar. Essa diferença
de potencial provoca uma migração de água dos
grãos para o ar, o que leva à redução do teor de
umidade dos grãos. O conhecimento do fenômeno de
sorção é importante para o controle da secagem e
armazenamento agrícola, pois permite estimar a
quantidade de água que pode ser removida dos
grãos em função da umidade relativa do ar
circundante.
 Isotermas de sorção: Descrevem a relação entre a
umidade de equilíbrio dos grãos e a atividade de
água em determinada temperatura. Essas isotermas
são importantes para o processo de secagem
agrícola, uma vez que o conhecimento das mesmas
permite determinar a umidade de equilíbrio que deve
ser atingida durante a secagem para garantir a
estabilidade microbiológica e a qualidade dos grãos
armazenados. Além disso, a curva de secagem dos
grãos é influenciada pela relação entre a umidade
atual do produto e a umidade de equilíbrio
determinada pela isotermas de sorção.
Secagem de sólidos
Mecanismos e conceitos
Secagem natural
 Ocorre no campo ou na própria planta com
ventilação natural e pode ser feita das seguintes
formas:
 Terreiros e paióis: 
Técnica tradicional que consiste em espalhar os grãos
em uma área plana, exposta ao sol e ao vento,
permitindo que a umidade seja evaporada
gradualmente ao longo de vários dias.
 Secagem solar: 
Técnica que util iza painéis solares para capturar a
energia solar e aquecer o ar que é direcionado aos
grãos para acelerar a evaporação da umidade.
 
Desvantagem: Depende diretamente das condições
climáticas.
Vantagem: Menor ocorrência de grãos trincados e/ou
quebrados.
Sistemas de Secagem
Secagem artificial
 Ocorre por meio de processos que util izam
ventilação forçada e são classif icadas seguindo os
parâmetros apresentados a seguir. 
 De acordo com as configurações e acessórios:
Sistemas de aquecimento do ar - Fornalhas a lenha
ou queimadores de gás.
Sistemas de movimentação do ar - Ventiladores.
Sistemas de movimentação dos grãos - Elevadores de
caçambas, transportadores helicoidais ou fitas
transportadoras.
 De acordo com a temperatura do ar de secagem:
Secagem a baixa temperatura
Secagem a alta temperatura
Secagem em combinação
Seca-aeração
Os sistemas de secagem são métodos ou dispositivos
empregados para eliminar a umidade de materiais
sólidos, util izando diferentes fontes de calor e
técnicas, de modo a preservar sua qualidade e
garantir sua viabilidade. Esses sistemas podem ser
categorizados em dois tipos principais: secagem
natural e secagem arti f icial.
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 Secadores que operam com temperaturas do ar de
secagem acima de 10°C a temperatura ambiente. É
classif icado quanto aos sentidos de fluxo de ar da
secagem e da massa de grãos e a forma de
funcionamento.
 De acordo com os sentidos de fluxo de ar de
secagem e da massa de grãos:
 Secadores de leito fixo: Neste sistema, os grãos
permanecem imóveis durante o processo de secagem.
A duração estimada da secagem é de 5 horas. O
fluxo de ar util izado varia entre 1-10 m³/min.m²
da área da câmara de secagem, com temperatura
entre 40°C e 55°C. Devido à imobilidade dos grãos
na câmara, é necessário revolvê-los a cada três
horas.
 Secadores de fluxos cruzados: Neste sistema,
ocorre o cruzamento do fluxo de grãos e do ar de
secagem em um ângulo de 90° na câmara de
secagem. A temperatura varia entre 40°C e 55°C.
 Secadores de fluxos contraconcorrentes: Neste
sistema, o fluxo de grãos e o ar de secagem movem-
se em direções opostas. O fluxo de grãos ocorre no
sentido da gravidade, enquanto o ar flui ascendente.
Conforme ocorre a secagem, a camada de grãos secos
é transportada para os silos armazenadores ou
depositada na parte superior da massa de grãos.
 Secadores de fluxos concorrentes: Neste sistema, os
fluxos de ar de secagem e grãos têm o mesmo
sentido de movimento.Possuem diversos estágios de
secagem e descanso, além de circuitos de
reaproveitamento do ar de secagem.
 Secadores de fluxos mistos ou tipo cascata: Este
modelo apresenta capacidades horárias de secagem
que variam de 15 a 250 toneladas. O ar de
secagem entra pelo lado esquerdo da câmara, com
temperaturas variando entre 80°C e 100°C.
Secagem a altas temperaturas Secagem natural De acordo com o funcionamento:
 Contínuos: Produto passa apenas uma vez pelo
secador para atingir o teor de umidade necessário.
 Intermitentes: Produto precisa recircular por várias
vezes.
Um mesmo secador pode operar das duas formas.
Seca-Aeração e Secagem 
combinada
 Técnicas usadas para aumentar o fluxo de
secagem e reduzir os gastos com energia elétrica e
caloríf ica. 
 Seca-Aeração: Consiste na condução da secagem
até que o teor de umidade do produto atinja de 15-
16%, em seguida é encaminhado ao local de
armazenamento onde é colocado em descanso por 4-
12 horas e em seguida submetido à aeração, com
fluxos de 1-3 m³ de ar/min por tonelada de
produto. Desse modo, a temperatura do produto é
reduzida e são removidos de 2-3% de umidade dos
grãos.
 Secagem combinada: Secagem realizada em duas
etapas, a primeira a altas temperaturas e a segunda
em silo-secador a baixas temperaturas.
Limpeza
 Pré Limpeza: Fundamental para garantir a
qualidade do produto final, evitando a presença de
impurezas que possam comprometer a eficiência do
secador. Esse processo consiste em retirar materiais
estranhos, como palha, folhas, pedras e outros
resíduos que possam estar misturados aos grãos. É
feito geralmente quando os grãos estão úmidos ou
quando os grãos secos possuem alto grau de
impurezas.
Secagem natural
 Existem diferentes tipos de equipamentos
util izados para a pré-limpeza de grãos, sendo os
principais o elevador de canecas, o transportador
helicoidal e a peneira. 
 Limpeza: Primeira etapa realizada caso os grãos
cheguem ao secador com o teor de umidade ideal ou
abaixo do ideal, ou realizada após a secagem dos
grãos quando os mesmos chegam a cima do teor de
umidade ideal para o armazenamento.
 Para realizar a limpeza dos grãos, é util izado um
equipamento chamado de separador ou peneira
rotativa. Os grãos são direcionados para a parte
superior do equipamento, onde há uma peneira que
retém as impurezas maiores, como pedras e palha.
Já as impurezas menores, como poeira e pequenas
sementes, são eliminadas por meio de um sistema de
ar pressurizado, que as separa dos grãos e as
direciona para um coletor.
 O processo de limpeza pode ser repetido diversas
vezes, dependendo da qualidade dos grãos e da
necessidade de se obter um produto final com alto
grau de pureza. Após a limpeza, os grãos estão
prontos para a secagem, armazenamento ou
processamento.
 Transportadoras:
 Por correia: correia sem fim operando entre duas
ou mais polias, suportada por roletes. Possui alta
eficiência mecânica e baixos danos mecânicos.
 Por correntes (Redlers): Menor eficiência mecânica
e maior dano mecânico se comparada ao por
correias.
 Rosca transportadora: Usados para transportes na
horizontal e com inclinação. 
 Elevadores de caçamba: Podem ser classif icados
como de correntes ou de correia, possuem alta
eficiência e podem ser dos tipos centrí fugos
(convencional) ou contínuos. 
 Pneumáticos: Possuem menor custo de implantação
e são mecanicamente mais simples, porém apresentam
maior dano mecânico ao produto.
 O transporte de grãos em um secador pode ocorrer
por gravidade ou por transportadores.
 Gravidade:
 Ocorrem por queda livre, planos inclinados, calhas
ou dutos. Existem alguns fatores que influenciam no
transporte de grãos pro gravidade, o fluxo será
maior quando houver menor ângulo de repouso,
maior inclinação dos dutos, superfície do material
dos tubos for mais lisa, vibração da tubulação for
maior.
@AGRONAY63
Transporte
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@AGRONAY63
FONTES
TEXTOS: CRIADOS A
PARTIR DE ANOTAÇÕES
DE AULAS DO CURSO DE
AGRONOMIA DA
UNIVERSIDADE FEDERAL
DO TOCANTINS. 
ILUSTRAÇÕES:
RETIRADAS DOS
APLICATIVOS CANVA E
PINTEREST 
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