Aula 2 Umidade dos Graos

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UFRRJ
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA
INSTITUTO DE TECNOLOGIA
PRÉ PROCESSAMENTO E ARMAZENAMENTO DE PRODUTOS AGRÍCOLAS
UMIDADE DOS GRÃOS
Madelon Rodrigues Sá Braz
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IMPORTÂNCIA
Determinação das condições de processamento
	Secagem, Armazenagem e Comercialização
Produtos com alta umidade - armazenamento por pouco tempo
Quanto mais úmido, mais pesado e maior custo no transporte
Comercialização baseado na quantidade de matéria seca
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IMPORTÂNCIA
Na colheita
		
		Alta umidade: despesas com secagem
			 baixo preço (excesso de água)
		Baixa umidade (seco): trincas 
				 quebras
	 
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TEOR DE ÁGUA ou GRAU DE UMIDADE ou TEOR DE UMIDADE
Pms = peso de matéria seca
Pa = peso de água
Pt = peso total do grão
Pt = Pa + Pms
100g de soja - 13% de umidade
13% de água ou 13g de água
87% de matéria seca ou 87g de matéria seca
matéria 
seca
água
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FORMAS DE EXPRESSAR O TEOR DE ÁGUA
Base úmida: 
	Em designações comerciais no estabelecimento de preços
				
				 U (bu) = Pa x 100
 Pt 
Exemplo: Sendo o peso total de uma massa de grãos igual a 380 kg e o peso de água igual á 49,4 kg, qual a umidade expressa na bu? 
				U (bu) = 49,4 x 100 = 13%
					 380
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FORMAS DE EXPRESSAR O TEOR DE ÁGUA
Base seca: 
	Em trabalhos de pesquisa
				U (bs) = Pa x 100
 			 Pms
Exemplo: Sendo o peso total de uma massa de grãos igual a 380 kg e o peso de água igual á 49,4 kg, qual a umidade expressa na bs? 
	Pt = Pa + Pms
	Pms = Pt - Pa		U (bs) = 49,4 x 100 = 14,94% Pms = 380 – 49,4 330,6
 Pms = 330,6 kg			
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MUDANÇA DE BASE
De bu para bs
				U (bs) = Ubu x 100
					 100 – Ubu
Exemplo: Sendo a umidade de uma massa de grãos em base úmida é igual a 13%, qual será a umidade expressa em bs?
				U (bs) = 13 x 100 = 14,94%
					 100 – 13
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MUDANÇA DE BASE
De bs para bu
				U (bu) = Ubs x 100
					 100 + Ubs
Exemplo: Sendo a umidade de uma massa de grãos em base seca é igual a 15,28%, qual será a umidade expressa em bu?
				U (bu) = 15,28 x 100 = 13,25%
					 100 + 15,28
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QUEBRA DE PESO
Perda de peso dos grãos durante a secagem
			% de quebra = Ui – Uf x 100
 100 – Uf
		Ui = teor de água inicial (%)
		Uf = teor de água final (%)
Exemplo: Ui = 20% e Uf = 13%
			% de quebra = 20 – 13 x100 = 8,05%
				 100-13
		 
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QUEBRA DE PESO
Exemplo: Para uma tonelada de milho, inicialmente com 25% (bu), encontrar a quantidade de água a ser removida durante a secagem até 14% bu.
Ui = 25%
Uf = 14% % de quebra = 25 – 14 x 100 = 12,79%
					 100 – 14
1 ton = 1000kg
Inicialmente 1000kg → 750kg de matéria seca e 250kg de água
			25% _____ 250kg de água
		 12,79% _____ x
				x = 127,9 = 128kg de água
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DETERMINAÇÃO DO TEOR DE ÁGUA 
Métodos Diretos: a quantidade de água é pesada e relacionada com a matéria seca; expresso em bu ou bs; mais precisos; usados na calibração dos indiretos
		Estufa
		Destilação 
		Infravermelho
Métodos Indiretos: utilizam propriedades do grão que variam com a umidade; mais rápidos; usados em transações comerciais e centros armazenadores
		Resistência elétrica 
		Dielétrico 
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Método da Estufa
1. Estufa sob pressão atmosférica (RAS – MAPA)
		Amostra (25 a 30 g) 
		105ºC ± 3 por 24 horas
		
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Método da Estufa
2. Estufa á vácuo
		Amostras moídas 
		Estufa a 100ºC
		Sob pressão 25 mmHg por 5 horas
Exemplo: Peso inicial da mostra = 30 g
		 Peso final da amostra = 25 g
		 Determinar umidade em bu e bs
Pt = Pa + Pms %U (bu) = (5 ÷ 30) x 100 = 16,7% 
Pa = 30 – 25 %U (bs) = (5 ÷ 25) x 100 = 20% 
Pa = 5 g
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Destilação
Fervura dos grãos em banho de óleo
O vapor d´água oriundo da amostra é condensado e recolhido.
O peso ou o volume de vapor d´água é determinado
Densidade da água é 1g/cm3, a massa da água retirada é igual ao volume medido na proveta
Dois métodos:
Tolueno
Brown Duvel (incluindo método EDABO)
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Destilação - Tolueno
Amostra moída
5 a 20g da amostra 
Destilada em tolueno
Temperatura 110ºC
Aproximadamente 2 horas
Mede-se o volume de água evaporado
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Destilação - Tolueno
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Destilação – Brown Duvel
Método padrão nos EUA
Não precisa moer as amostras
Tamanho das amostras, temperatura e tempo de exposição (de acordo com o tipo de grão e manual do aparelho)
Possui um sistema termométrico
Desliga automaticamente
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Destilação – Brown Duvel
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Destilação - EDABO
Variação do método Brown Duvel
Evaporação direta em banho de óleo
Elimina etapa de condensação e coleta de água em recipiente graduado
Pesa 100g 
Recipiente com óleo de soja 
Pesa novamente (Pi = recipiente + óleo + amostra + termômetro)
Aquecer até temperatura específica
Pesa novamente (Pf = recipiente + óleo + amostra + termômetro), após fervura
			 %U (bu) = Pi - Pf
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Destilação - EDABO
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Infravermelho
Material exposto diretamente à temperaturas altas
Aquecimento feito por meio de radiação infravermelho (IV)
Temperatura e períodos de exposição (manual do aparelho)
Pode-se usar sementes moídas ou inteiras
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Infravermelho
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Erros dos métodos diretos
Secagem incompleta
Oxidação do material
Erros de amostragem
Erros de pesagens 
Erros de observação
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Resistência Elétrica
A resistência elétrica ou a condutividade elétrica varia segundo o seu teor de água
Teor de água é inversamente proporcional ao logaritmo da resistência elétrica
						 U = umidade
			U = K (1 / log R)	 K = constante do material
						 R = resistência elétrica
**Temperatura (T↑ R ↓ U ↑)
** Pressão exercida pelos eletrodos – quanto mais alta a pressão mais preciso (pressão específica para cada tipo de grão)
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Resistência Elétrica
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Dielétrico
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Propriedades dielétricas dos materiais biológicos dependem do teor de água
Determinada pela equação
			U = D x C D = dielétrico
						 C = constante do material
		*Corrigir a temperatura
		*Calibrar o aparelho
		*Amostragem correta
		*Tabela para cada tipo de grão
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Dielétrico