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TECNOLOGIA DE PRODUÇÃO DE SEMENTES AULA 4 Prof. Thiago Cardoso Silva 2 CONVERSA INICIAL Nesta abordagem, trataremos de temas fundamentais relacionados à secagem de sementes, um processo essencial para a tecnologia e a produção de sementes. As temáticas tratadas serão focadas nos diferentes aspectos desse processo. O objetivo deste conteúdo é explorar os fundamentos da secagem de sementes, abordando os conceitos que garantem sua qualidade e viabilidade. Analisaremos os princípios e fatores que influenciam a secagem, os métodos para minimizar perdas durante esse processo e os efeitos da velocidade e da temperatura, destacando o risco de danos térmicos. Também discutiremos o fluxo de sementes no sistema de secagem e sua otimização, com ênfase nos impactos na produção agrícola, no melhoramento genético e na sustentabilidade. Os tópicos principais são: • Tema 1 – Fundamentos da secagem de sementes; • Tema 2 – Princípios de secagem de sementes; • Tema 3 – Métodos de secagem de sementes; • Tema 4 – Fluxo de ar e de sementes no sistema de secagem; • Tema 5 – Efeitos da velocidade e temperatura de secagem na qualidade das sementes e no risco de danos térmicos. Vamos iniciar o estudo, pois temos muitos assuntos importantes a tratar. Bons estudos! TEMA 1 – FUNDAMENTOS DA SECAGEM DE SEMENTES A qualidade das sementes durante o armazenamento está diretamente relacionada ao teor de água e à temperatura da massa de sementes. Portanto, qualquer discussão sobre o comportamento das sementes no armazém deve incluir a consideração desses fatores essenciais. Manter a qualidade das sementes enquanto estão armazenadas depende estritamente de seu teor de água e da temperatura a que são submetidas. Dessa forma, é impossível discutir o comportamento das sementes no armazém sem se referir a essas condições (Barros Neto et al., 2014). A secagem de sementes é comum para sementes ortodoxas, sendo geralmente realizada em bandejas ao ar livre, sob cobertura, em locais 3 ventilados ou em estufas. Já as sementes intermediárias podem ser desidratadas até certo ponto com técnicas semelhantes (Floriano, 2004). Esse processo aumenta o vigor e a longevidade das sementes, porém deve ser feito com cautela. A secagem de sementes requer um gradiente de pressões de vapor entre as sementes e o ar. O vapor move-se de áreas de maior para menor pressão. O aquecimento do ar reduz a umidade relativa, aumentando sua capacidade de reter água. Durante a secagem com ar aquecido, dois processos ocorrem simultaneamente: a remoção da água superficial e o movimento de água do interior das sementes para a superfície, devido ao gradiente hídrico (Oliveira et al., 2021a). A tolerância à desidratação diminui quando as sementes são submetidas a condições propícias à germinação, como pré-resfriamento, armazenamento úmido ou pré-saturação. Tratamentos como fermentação para extração ou preparo da semente podem reduzir essa tolerância, afetando o comportamento de armazenamento e sua viabilidade (Floriano, 2004). 1.1 Tipos de água nas sementes Para que possamos entender futuramente como ocorrem os princípios da secagem e quais métodos de secagem de sementes devem ser empregados corretamente, é importante conhecer como a água se comporta no interior das sementes. Para isso, a nomenclatura indica a presença de alguns tipos de água nas sementes (Figura 1), sendo eles (Barros Neto et al., 2014): • Água de constituição: trata-se da água localizada no interior das células da semente, formando uma camada monomolecular ligada ao grupo hidroxila (OH-). Essa água faz parte das substâncias de reserva e é quimicamente unida às moléculas que compõem os órgãos da semente. Sua remoção só é possível sob condições rigorosas de temperatura e tempo, como nas estufas usadas para determinar o teor de água. É uma água difícil de extrair devido à sua forte integração com as moléculas da semente. • Água adsorvida: é formada por camadas polimoleculares presas às superfícies das moléculas da semente por meio de ligações eletromagnéticas. Essas camadas de água não desempenham funções biológicas e não são solventes. Ela é fortemente retida pela matéria da 4 semente, tornando-se difícil de remover. Considerada pseudoligada, essa água não está diretamente envolvida nos processos vitais da semente, mas influencia seu comportamento físico, sendo uma forma de água estática (está firmemente aderida às partículas por forças intermoleculares), sem papel no metabolismo. • Água líquida sob tensão osmótica: é a água solvente que participa de processos biológicos na semente, transportando diferentes substâncias dentro das células. Pouco adsorvida, ela desempenha funções importantes para as reações químicas necessárias ao metabolismo da semente, como a germinação. Além disso, a água sob tensão osmótica também pode permitir a ação de fungos, representando um fator de risco durante o armazenamento das sementes, principalmente em condições de umidade inadequada. • Água absorvida – impregnada ou livre: é a água livre associada às moléculas da semente, mantida mecanicamente pelas paredes celulares. Essa água interage com as substâncias da semente, influenciando suas propriedades físicas e químicas. Embora não afete diretamente as moléculas das substâncias absorventes, sua presença favorece o desenvolvimento de fungos e a ocorrência de reações químicas. Quando a semente contém esse tipo de água em excesso, ela se torna vulnerável à deterioração, já que a água livre facilita processos de degradação biológica. Figura 1 – Representação dos tipos de água presentes na semente Crédito: Jefferson Schnaider. 5 Também é importante destacar que a adsorção e a absorção de água por sementes são processos distintos, mas complementares. A adsorção ocorre quando a água se fixa à superfície das moléculas da semente por meio de forças eletromagnéticas, formando camadas de água sem função biológica direta. Já a absorção envolve a penetração da água no interior das células, sendo essencial para o metabolismo da semente, como na germinação. Enquanto a adsorção retém a água externamente, a absorção permite que ela interaja com as moléculas internas, afetando diretamente os processos vitais da semente. 1.2 Comportamento da água nos processos de secagem e armazenamento de sementes Agora que foi explicado um pouco sobre como a água ocorre dentro das sementes, é importante discutir o comportamento da água nos processos de secagem e armazenamento das sementes. Esse processo é essencial para preservar sua viabilidade. Após a colheita, as sementes geralmente apresentam alta umidade, o que acelera sua deterioração devido às atividades metabólicas e à perda de reservas. Desde a maturidade fisiológica, as sementes ficam expostas a condições adversas, como temperatura, umidade e ataques de pragas, resultando em perdas qualitativas e quantitativas. Um nível de umidade entre 11% e 13% pode levar à deterioração avançada, tornando as sementes inviáveis para o plantio. Além disso, teores de água muito baixos (8-10%) podem causar danos mecânicos. A hidratação das sementes por chuva ou orvalho também pode ocorrer, tornando a espera para a colheita arriscada (Nunes, 2020). A determinação correta do teor de água nas sementes pode ser desafiadora devido às diferentes formas de água presentes. No entanto, o mais importante é que os resultados sejam consistentes em outras medições feitas no mesmo lote de sementes. A velocidade da secagem das sementes varia conforme sua maturidade e características biológicas. Por exemplo, a soja seca mais rapidamente que o milho e o arroz, devido à sua composição e ao local onde a maior parte da água está concentrada, seja interna ou externamente (Barros Neto et al., 2014). Na colheita, as sementesdevem ter um teor de água adequado, que varia entre espécies e cultivares, para garantir que a colheita mecânica cause o 6 mínimo de danos. Colher sementes com alta umidade e depois secá-las oferece várias vantagens (Nunes, 2020): • Permite planejar melhor a colheita; • Possibilita colher por mais horas ao dia e em mais dias durante a safra; • Reduz a perda de sementes por deiscência ou degranação natural. É importante ressaltar que, para muitas espécies recalcitrantes, as sementes não podem ser secas a níveis baixos de umidade. Na secagem, a umidade nas sementes move-se de dentro para fora, enquanto no umedecimento ocorre o movimento oposto, de fora para dentro. Esse processo de sorção, que envolve a perda e o ganho de água, é facilitado pelas estruturas porosas das sementes, permitindo a difusão do ar. No entanto, esse fenômeno acontece lentamente e, sozinho, não consegue remover o excesso de umidade ou temperatura em boas condições de armazenamento (Barros Neto et al., 2014). A secagem remove a umidade excessiva, prevenindo o crescimento de fungos, enquanto o controle da umidade residual no armazenamento é fundamental para evitar a deterioração. Manter o equilíbrio ideal de umidade assegura a qualidade das sementes e prolonga sua vida útil, garantindo uma boa germinação. TEMA 2 – PRINCÍPIOS DE SECAGEM DE SEMENTES O princípio básico do processo de secagem de sementes envolve a remoção gradual da umidade até que se atinja níveis que permitam sua conservação sem perda significativa de vigor e germinação. Essa remoção de água ocorre por meio de uma diferença de pressão de vapor entre a superfície das sementes e o ar circundante, promovendo a evaporação. A eficiência da secagem depende de fatores como a temperatura, a umidade relativa do ar e a movimentação do ar, que, juntos, garantem a secagem adequada sem comprometer a integridade das sementes. Segundo Silva et al. (2008), durante o processo de secagem, a eliminação da umidade ocorre devido ao deslocamento da água, resultante da diferença na pressão do vapor d'água entre a superfície do material a ser seco e o ar ao redor. Como já observado, para que um material possa passar pelo processo de secagem, é necessário que a pressão de vapor na superfície da semente (pg) 7 seja superior à pressão do vapor d'água presente no ar de secagem (par). A Figura 2 representa a movimentação da água durante a secagem das sementes. Figura 2 – Representação da movimentação da água durante a secagem Crédito: Elias Dahlke. Quando se seca sementes, é preciso observar alguns fatores, destacando-se duas observações gerais (Silva et al., 2008): • Comparações entre a pressão de vapor na superfície da semente e a pressão do vapor d'água presente no ar durante a secagem: o Se pg > par: ocorrerá a secagem da semente; o Se pgpara reduzir a umidade das sementes. Ela pode ocorrer na própria planta, entre a maturidade fisiológica e a colheita, ou em estruturas como eiras e lonas, onde as sementes são espalhadas. Esse método é utilizado para pequenas quantidades, como em programas de melhoramento, hortaliças e por pequenos produtores. Na eira, as sementes formam uma camada ondulada, aumentando a exposição ao ar. É importante evitar superaquecimento e garantir uma secagem uniforme, com camadas adequadas, movimentação frequente e cobertura à noite para prevenir rupturas e absorção de umidade do solo. Este método de secagem é demorado, mas pode ser acelerado com o uso de peneiras de plástico ou arame, permitindo que o ar circule por cima e por baixo das sementes (Figura 5). Embora esse método evite danos mecânicos e superaquecimento, ele depende das condições do ar ambiente, que nem sempre são ideais, especialmente em locais com alta umidade relativa (UR), como durante dias chuvosos ou à noite. Devido a esses fatores, a secagem natural é pouco utilizada em regiões úmidas, mas é amplamente adotada em áreas onde a UR é baixa e o risco de chuvas é reduzido. 11 Figura 5 – Secagem natural de sementes de cacau Créditos: kaiskynet/Adobe Stock. 3.2 Secagem artificial de sementes Os métodos de secagem artificial utilizam o fluxo de ar, que pode ser aquecido ou não, para retirar a umidade das sementes. Esse processo acelera a secagem em comparação com os métodos naturais, garantindo maior controle sobre as condições ambientais e, consequentemente, sobre a qualidade das sementes. Esses métodos de secagem são classificados de acordo com o fluxo de ar no secador: estacionário, de fluxo contínuo e de fluxo intermitente. Cada tipo apresenta características próprias que impactam diretamente a eficiência do processo de secagem. A escolha do método adequado depende da demanda e procura pelo produto, do tipo de sementes e das condições específicas de cada operação, como volume, sensibilidade das sementes e equipamentos disponíveis. O método estacionário de secagem envolve a passagem de ar por uma massa de sementes que permanece imóvel. Para garantir um desempenho adequado, é preciso controlar o fluxo de ar, que transporta calor da fonte para a câmara de secagem, evaporando a água das sementes e removendo a umidade do sistema, permitindo a continuidade da secagem. Além disso, fatores como a umidade relativa (UR) do ar e a temperatura do ar de secagem são muito importantes nesse processo. A UR influencia o teor 12 de água da semente, que se ajusta até atingir um equilíbrio. Já a temperatura deve ser controlada, pois as sementes tendem a atingir a mesma temperatura do ar ao longo do processo. A secagem contínua ocorre em secadores formados por duas câmaras: uma de secagem e outra de resfriamento. Nesse método, as sementes passam uma única vez pela câmara de secagem, entrando úmidas no topo e saindo secas na base. Este método de secagem é ideal para grandes volumes, mas pode elevar o risco de danos térmicos se não for bem controlado. Para garantir a secagem em uma única passagem, é necessário aumentar a temperatura do ar ou retardar o fluxo das sementes, o que pode aumentar o risco de danos térmicos devido à exposição prolongada ao calor. Figura 6 – Exemplo de secador de fluxo contínuo Crédito: Magnon Almeida. No método que utiliza secador intermitente, as sementes são expostas ao ar aquecido em intervalos, permitindo a homogeneização da umidade e o resfriamento nas áreas onde não recebem calor. A intermitência facilita o transporte de água do interior para a superfície da semente. Dependendo do tempo de passagem das sementes, existem dois métodos de secagem: • Método intermitente lento: adaptado dos secadores contínuos, esse método é usado quando não se aplicam altas temperaturas de secagem. As sementes não secam completamente em uma única passagem, sendo necessário que retornem ao secador para passar mais vezes pela câmara de secagem. 13 • Método intermitente rápido: as sementes passam pelo ar aquecido em intervalos mais frequentes do que no método lento. Secadores especializados utilizam temperaturas crescentes no início e decrescentes no final da secagem para evitar choques térmicos e fissuras, especialmente em sementes de arroz e milho. No fim, o ar forçado sem aquecimento é usado para homogeneizar a umidade. Nos secadores contínuos e intermitentes, como as sementes passam por canais estreitos de aproximadamente 0,3 m, é recomendável que as sementes palhentas passem por uma pré-limpeza eficiente. Esse processo remove resíduos que podem dificultar o fluxo adequado, reduzindo o risco de bloqueios e assegurando que as sementes sejam corretamente expostas ao processo de secagem. Além disso, para evitar aglomerações e entupimentos, é importante que o sistema de secagem funcione de maneira contínua até que todas as sementes estejam completamente secas. Interrupções no processo podem comprometer a eficiência da secagem, levando a problemas como o acúmulo de sementes em determinadas áreas do secador e falhas no transporte do ar. De maneira geral, a secagem artificial pode ser realizada utilizando ar forçado sem aquecimento (ventilação forçada), em que silos são adaptados com ventiladores que direcionam o ar pelas sementes, removendo o vapor de água. O silo secador deve ter um piso com pelo menos 15% de área perfurada para garantir a distribuição uniforme do ar (Figura 7A). Além disso, há o modelo de silo secador com um cilindro central perfurado, onde o ar é forçado a atravessar as sementes de forma transversal (Figura 7B). Figura 7 – Silos secadores para sementes: A) Silo secador com fundo perfurado; B) Silo com cilindro central perfurado Crédito: Jefferson Schnaider. 14 Em um silo com fundo perfurado, a secagem das sementes ocorre em três faixas de umidade. Na primeira faixa, as sementes rapidamente atingem o teor adequado de umidade. Na segunda faixa, chamada de frente de secagem, ainda há transferência de umidade das sementes para o ar. Já na terceira faixa, as sementes ainda não passaram pelo processo de secagem. Em um silo com cilindro central perfurado, há um cilindro vertical com orifícios no centro do silo. Esse cilindro é usado principalmente para aeração ou ventilação forçada, ajudando a controlar a umidade e a temperatura, evitando a ação de fungos, compactação ou aquecimento do material armazenado. Essa estrutura garante a preservação da qualidade do produto, facilita o escoamento uniforme e é amplamente utilizada em aplicações agrícolas e industriais. TEMA 4 – FLUXOS DE AR E DE SEMENTES NO SISTEMA DE SECAGEM Os métodos de secagem se interligam com a observação de diferentes fluxos de ar e de sementes no sistema de secagem. Como observado nos tópicos anteriores, os secadores podem ser classificados de acordo com o fluxo de ar e de sementes em seu interior. Os fluxos de ar e de sementes no sistema de secagem são aplicados no processo para determinar a eficiência e a uniformidade (Figura 8). Os principais sistemas são (Silva et al., 2008; Peres, 2016): • Sistema de fluxos cruzados: é uma técnica que otimiza a remoção da umidade, promovendo a qualidade das sementes. Nesse método, o ar quente é direcionado perpendicularmente ao movimento das sementes, aumentando o contato e facilitando a transferência de calor e umidade. O controle preciso da temperatura e da umidade é fundamental para evitar danos às sementes, garantindo uma secagem uniforme. As vantagens desse sistema incluem maior eficiência energética e preservação da qualidade das sementes, já que minimiza o risco de superaquecimento. Além disso, é flexível e pode ser adaptado a diferentes tipos de sementes. Para um desempenho ideal, é necessário realizar o monitoramento contínuo das condições e a manutençãoadequada do equipamento. Essa abordagem é amplamente utilizada em diversas culturas, contribuindo para a longevidade e a viabilidade das sementes. • Sistema de fluxos concorrentes: é uma técnica em que o ar quente e as sementes se movem na mesma direção, permitindo uma interação 15 contínua entre eles. Nesse método, o ar é introduzido na parte superior do equipamento e desce à medida que as sementes também descem, resultando em uma transferência de calor que remove a umidade das sementes de maneira eficiente. A intensidade do fluxo de ar e a temperatura podem ser ajustadas para otimizar o processo, garantindo uma secagem uniforme. Entre as vantagens desse sistema, destaca-se a simplicidade na operação e a redução de custos operacionais, já que o fluxo de ar é menos complexo em comparação aos sistemas de fluxo cruzado. Além disso, o fluxo concorrente pode ser eficaz para sementes que requerem um controle mais rigoroso da temperatura e da umidade, minimizando o risco de danos. Essa abordagem é frequentemente utilizada em grãos e outras sementes, contribuindo para a preservação da qualidade e viabilidade das culturas. • Sistema de fluxos contracorrentes: é uma técnica eficiente em que o ar quente se movimenta na direção oposta às sementes. Nesse método, enquanto as sementes descem pelo equipamento, o ar aquecido sobe, permitindo uma transferência de calor otimizada. Isso resulta em uma remoção eficaz da umidade, já que o ar mais quente se encontra com as sementes em um estágio mais avançado de secagem, proporcionando um aumento na eficiência do processo. Uma das principais vantagens desse sistema é a uniformidade na secagem, uma vez que as sementes mais úmidas entram em contato com o ar mais quente, aumentando a eficiência térmica. Além disso, o fluxo contracorrente minimiza o risco de superaquecimento, preservando a qualidade das sementes. Essa técnica é amplamente utilizada em grãos e sementes oleaginosas, contribuindo para a manutenção da viabilidade e longevidade das sementes, além de otimizar o uso de energia no processo de secagem. • Sistema de fluxo misto: combina características dos sistemas de fluxo cruzado e contracorrente, permitindo uma abordagem versátil e eficiente na remoção de umidade. Nesse método, o ar quente pode ser direcionado em diferentes configurações, podendo se mover em paralelo e em contracorrente em diferentes seções do equipamento. Essa flexibilidade proporciona um controle otimizado da temperatura e da umidade, garantindo uma secagem mais homogênea. 16 Uma das principais vantagens do sistema de fluxo misto é a maximização da eficiência energética, pois combina os benefícios de ambos os métodos. Ele permite uma secagem rápida das camadas externas das sementes, enquanto as camadas internas recebem um tratamento mais cuidadoso, evitando danos. Esse sistema é ideal para diversas culturas, assegurando a preservação da qualidade das sementes e aumentando a viabilidade após o armazenamento, sendo uma escolha popular em instalações de secagem modernas. Figura 8 – Tipos de fluxo de ar e sementes no processo de secagem Na secagem artificial, a intervenção humana acelera e aprimora o processo. Essa técnica pode ser realizada com diversas tecnologias, como secadores mecânicos, aquecedores e ventiladores, permitindo um controle preciso da temperatura e da umidade. O objetivo é garantir a remoção eficiente da umidade das sementes, preservando sua qualidade e viabilidade durante o armazenamento. Os principais tipos de ventilação utilizados na secagem de sementes são (Silva et al., 2008): • Ventilação natural: corresponde à secagem em terreiro e consiste em espalhar o produto, geralmente em camadas de até 5 cm, em um pátio preparado, como concreto ou terra batida. A energia para remoção da umidade vem da radiação solar e da entalpia do ar (que corresponde à energia total do ar, considerando sua temperatura e o calor associado ao vapor d'água presente). No Brasil, além do café, o cacau é um produto que utiliza esse método. No entanto, essa técnica depende das condições climáticas, o que pode atrasar o processo e aumentar o risco de infecções por microrganismos. 17 • Ventilação forçada: a secagem de grãos em silos com ventilação forçada usando ar natural ou de baixa temperatura é um processo lento, devido ao baixo fluxo de ar e à capacidade limitada de secagem do ar natural. Essa técnica é considerada secagem durante o armazenamento, pois os grãos podem permanecer no silo após o processo. Os silos secadores devem ter pisos de chapas metálicas perfuradas para permitir a circulação do ar e ventiladores dimensionados adequadamente para evitar deterioração. A baixa quantidade de ar por unidade de grão torna a secagem mais difícil, especialmente em regiões com alta umidade relativa. Para melhorar a eficiência, podem ser usadas fontes suplementares de aquecimento, mas isso pode causar supersecagem, prejudicando o produto. A instalação de um umidostato e termostato pode ajudar a controlar a temperatura e a umidade, evitando esses problemas. Na secagem com ar natural, o potencial de secagem do ar ambiente e o leve aquecimento do ventilador (2°C a 3°C) são geralmente suficientes para alcançar o teor de umidade recomendado para um armazenamento seguro (Figura 9). Esse método, quando bem projetado, é econômico e eficiente. O processo inicia na camada inferior do silo e avança até a camada superior, formando três zonas de umidade: a camada seca, a frente de secagem e a camada úmida. Figura 9 – Silo para secagem com ar natural ou com baixa temperatura, mostrando a frente de secagem (FS) Crédito: Jefferson Schnaider. 18 Na camada seca, os grãos atingem o equilíbrio higroscópico; na frente de secagem, ocorre a transferência de umidade; e na camada úmida, o ar já esgotou sua capacidade de secagem. A temperatura nessa última camada é geralmente inferior à do plenum, devido à troca de calor. O cálculo da vazão de ar e a escolha dos equipamentos são muito importantes para garantir que a frente de secagem alcance as camadas superiores sem deterioração. TEMA 5 – EFEITOS DA VELOCIDADE E DA TEMPERATURA DE SECAGEM NA QUALIDADE DAS SEMENTES E NO RISCO DE DANOS TÉRMICOS A secagem é vista como essencial para completar o ciclo de vida de espécies ortodoxas, funcionando como uma adaptação estratégica que prepara a semente para sobreviver durante o armazenamento, assegurar a propagação da espécie ao longo do tempo e garantir sua resistência às variações ambientais. Para a maioria dessas sementes ortodoxas (espécies que suportam a desidratação), a secagem após a maturidade marca a etapa final de seu desenvolvimento. Nessa fase, as sementes adquirem resistência à perda de água, o que resulta em um estado de dormência metabólica, que é fundamental para a adaptação às condições do ambiente e para garantir a dispersão das espécies (Oliveira et al., 2021b). As sementes não parecem tolerar a secagem durante todo o seu desenvolvimento, mas adquirem resistência à desidratação em um momento específico desse processo. A tolerância à dessecação ocorre juntamente com a capacidade de germinar após reidratação, e a secagem completa o desenvolvimento, ativando processos metabólicos para a germinação e o crescimento. No final do desenvolvimento, especialmente em sementes ortodoxas, ocorrem mudanças metabólicas importantes que protegem contra danos da desidratação. A dessecação atua como um sinal para que essas sementes passem do desenvolvimento para a germinação e o crescimento do embrião. Durante a maturação das sementes, fatores como condições ambientais adversas, além de ataques de insetos e microrganismos, aceleram o processo de deterioração. Esses elementos comprometem a integridade das sementes, afetando sua viabilidade e longevidade ao longo do tempo.Por isso, atrasar a colheita impacta negativamente a qualidade fisiológica e sanitária das sementes. Assim, torna-se essencial realizar estudos que 19 identifiquem o momento ideal de colheita para diferentes espécies, garantindo a máxima qualidade das sementes e reduzindo os riscos de deterioração (Oliveira et al., 2021a). Algumas espécies, chamadas recalcitrantes, não toleram a dessecação durante o desenvolvimento e a maturação, o que as torna inadequadas para armazenamento prolongado. Essas sementes são dispersas com alto teor de água e sobrevivem por curtos períodos, com variação nas condições de umidade e temperatura de acordo com a espécie. Em sementes ortodoxas, a remoção de água em certos níveis pode ser tolerada sem danos, enquanto em espécies sensíveis, a retirada de água pode causar danos letais (Oliveira et al., 2021b). A secagem artificial pode causar danos significativos às sementes, reduzindo sua qualidade fisiológica. A suscetibilidade aos danos depende de fatores como temperatura, tempo de exposição, pressão do ar e método de secagem, além da umidade e qualidade inicial das sementes. As debulhadoras frequentemente causam danos às sementes devido ao impacto de seus componentes móveis e à folga inadequada entre partes móveis e estacionárias. Sementes quebradas reduzem a qualidade do grão, afetando sua comercialização. A principal causa de danos é a velocidade da partícula antes do impacto e a rigidez da superfície de contato. Embora a eficiência do processo aumente com a velocidade do tambor, isso também intensifica os danos às sementes (Oliveira et al., 2021a). A remoção de água provoca alterações químicas, físicas e biológicas, e as condições de secagem precisam ser cuidadosamente ajustadas para minimizar os impactos negativos. Essas alterações, como estresse térmico e hídrico, variam conforme a espécie e as condições. O processo pode gerar fissuras nas sementes, tornando-as mais frágeis, especialmente durante o beneficiamento. Na Figura 10, estão amostras de como ocorrem os defeitos de fissura, enrugamento e danos mecânicos em sementes de soja. 20 Figura 10 – Sementes de soja com defeitos de fissura, enrugamento e danos mecânicos Créditos: KOMTHONG-APEC/Shutterstock. As principais consequências das trincas e fissuras em sementes causadas pela secagem incluem alterações cromossômicas e mitocondriais, desintegração das membranas celulares, desnaturação de proteínas e redução da capacidade de trocas hídricas e gasosas devido à perda da permeabilidade seletiva das membranas (Oliveira et al., 2021b). Isso também as torna mais vulneráveis a pragas e microrganismos, reduzindo sua longevidade. Sementes com alto teor de água são mais sensíveis a danos térmicos, exigindo temperaturas mais baixas no início da secagem. Segundo Oliveira et al. (2021b), estudos mostram que temperaturas abaixo de 40°C mantêm a qualidade das sementes de milho por até 36 horas, enquanto temperaturas de 50°C reduzem a germinação e o vigor após 24-36 horas. Danos térmicos também podem ocorrer na última fase da secagem, quando a evaporação é mais lenta e a temperatura nos tecidos dos embriões aumenta. Além da temperatura, a velocidade de remoção da água afeta o tipo de dano, a tolerância à dessecação e a viabilidade das sementes, especialmente nas recalcitrantes. Sementes sensíveis à dessecação podem sobreviver melhor com secagem rápida, evitando o acúmulo de danos. No entanto, a secagem lenta aumenta a tolerância à dessecação ao dar mais tempo para a ativação de mecanismos de proteção. Além disso, a secagem 21 lenta altera o conteúdo de carboidratos, com aumento de sacarose e oligossacarídeos e redução de monossacarídeos, o que ajuda a proteger as células e estabilizar as membranas, favorecendo a tolerância à dessecação (Oliveira et al., 2021b). A secagem é um tema complexo que busca maximizar a qualidade das sementes, garantindo seu vigor e viabilidade durante o armazenamento e plantio. Esse processo é fundamental para assegurar que as sementes mantenham seu potencial de germinação e crescimento em diferentes condições ambientais. A manutenção do vigor e da viabilidade é especialmente importante para garantir altas taxas de sucesso na produção agrícola, tornando a secagem um passo essencial na cadeia produtiva de sementes. As estratégias e técnicas de secagem devem ser adaptadas conforme a necessidade, o tempo e as condições específicas de cada tipo de semente, pois cada espécie possui características únicas de retenção de água. A escolha adequada do método de secagem pode reduzir significativamente os riscos de deterioração e perda da qualidade fisiológica das sementes. Dessa forma, o monitoramento constante das condições de secagem é essencial para assegurar que o processo ocorra de maneira eficiente e com o mínimo de danos possíveis. FINALIZANDO Nesta abordagem, discutimos brevemente os Fundamentos da Secagem de Sementes. Abordamos os princípios básicos que regem esse processo, destacando a importância de controlar a umidade para preservar a viabilidade e o vigor das sementes. Além disso, exploramos os Princípios de Secagem de Sementes e os diferentes Métodos de Secagem disponíveis, ressaltando a importância de escolher o método adequado para cada tipo de semente, considerando fatores como eficiência e risco de danos. Discutimos também o Fluxo de Sementes no Sistema de Secagem, destacando como a movimentação correta dentro dos secadores pode influenciar a uniformidade da secagem. Por fim, enfatizamos os Efeitos da Velocidade e Temperatura de Secagem na qualidade das sementes, alertando para o risco de danos térmicos quando essas variáveis não são bem controladas. Encerramos essa parte do nosso estudo. Esperamos que tenha assimilado o conteúdo aqui discutido. 22 REFERÊNCIAS BARROS NETO, J. J. S. Sementes: estudos tecnológicos. Aracaju: IFS, 2014. FLORIANO, E. P. Armazenamento de sementes florestais. Santa Rosa: Cadernos Didáticos, 2004. GARCIA, D. C. A secagem de sementes. Ciência Rural, v. 34, n. 2, p. 603-608, 2004. NUNES, J. L. S. Secagem, armazenamento e beneficiamento de sementes. Agrolink, 2020. Disponível em: . Acesso em: 27 nov. 2024. OLIVEIRA, C. R. et al. Produção e tecnologia de sementes. Porto Alegre: Grupo A, 2021a. OLIVEIRA, J. A. et al. Secagem de sementes. In: OLIVEIRA, J. A. (Org.). Processamento pós-colheita de sementes: abordagem agronômica visando aprimorar a qualidade. Lavras-MG: UFLA, 2021b. p. 67-93. PERES, W. B. Secagem de sementes: tipos de secadores. SeedNews, v. 10, 2016. SILVA, G. R. Produção, tecnologia e armazenamento de sementes. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional S.A., 2019. SILVA, J. S. et al. Secagem e secadores. In: SILVA, J. S. Secagem e armazenagem de produtos agrícolas. Viçosa: UFV, 2008. p. 1007-138. ZORATO, M. A. Laboratório de análise de sementes: engrenagem fundamental na produção de sementes contemporânea. SeedNews, v. 11, 2017. CONVERSA INICIAL TEMA 1 – FUNDAMENTOS DA SECAGEM DE SEMENTES 1.1 Tipos de água nas sementes 1.2 Comportamento da água nos processos de secagem e armazenamento de sementes TEMA 2 – PRINCÍPIOS DE SECAGEM DE SEMENTES TEMA 3 – MÉTODOS DE SECAGEM DE SEMENTES 3.1 Secagem natural de sementes 3.2 Secagem artificial de sementes TEMA 4 – FLUXOS DE AR E DE SEMENTES NO SISTEMA DE SECAGEM TEMA 5 – EFEITOS DA VELOCIDADE E DA TEMPERATURA DE SECAGEM NA QUALIDADE DAS SEMENTES E NO RISCO DE DANOS TÉRMICOS FINALIZANDO REFERÊNCIAS