APOSTILA MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO DO TEOR DE UMIDADE

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA 
CENTRO DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA 
 
ENG 273 – PROPRIEDADES FÍSICAS DE PRODUTOS AGRÍCOLAS 
 
 
 
 
 
 
MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO DO TEOR DE ÁGUA 
DOS PRODUTOS AGRÍCOLAS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prof. Paulo Cesar Corrêa 
 
André Luís Duarte Goneli 
 
 
 
 
 
 
UFV - 2006
ENG 273- Propriedades físicas dos produtos agrícolas Métodos de determinação do teor de água 
 
i
 
ÍNDICE 
 
 
 
 
1 – Introdução 1
2 – Métodos determinação do teor de água 2
2.1 – Método direto 2
2.1.1 - Estufa 2
2.1.2 - Destilação 5
2.1.2.1 - Tolueno 5
2.1.2.2 – Brown-Duvel 6
2.1.3 - Evaporação direta da água em banho de óleo (EDABO) 7
2.1.4 - Infravermelho 9
2.2 – Método indireto 9
2.2.1 - Determinadores baseados na resistência elétrica 9
2.2.2 - Determinadores baseados na capacitância elétrica 12
3 – Referências Bibliográficas 16
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 1 – INTRODUÇÃO 
 
A água participa ativamente na formação dos produtos agrícolas. Veiculam através 
dela, a partir das folhas e das raízes da planta, soluções de substâncias nutritivas que, em 
processos bioquímicos complexos, vão ser polimerizadas em amido, lipídios, proteínas, além 
de outros compostos, durante a fase de maturação. Durante o desenvolvimento da planta, 
quando a maturidade fisiológica é atingida, embora este assunto seja pouco esclarecido para 
algumas culturas, os grãos e sementes se tornam independentes do resto da planta, o que 
promove uma perda rápida de água até o momento da colheita, em função das condições de 
temperatura e umidade relativa do ar exterior. 
O conteúdo de água existente nos produtos de origem vegetal exerce grande 
influência sobre suas propriedades físicas, principalmente durante o manuseio, processamento 
e armazenagem destes produtos. 
A determinação do conteúdo de água dos grãos de cereais e oleaginosas é 
importante, não só sobre aspectos comerciais, mas, principalmente para se determinar o 
momento ideal de se aplicarem tecnologias pós-colheitas, durante as mais diversas operações 
unitárias que envolvem esse processo, visando um produto final de melhor qualidade. 
Existem diferentes métodos empregados na determinação do conteúdo de água dos 
diferentes produtos agrícolas. É importante ressaltar que a obtenção de bons resultados na 
determinação da umidade dos produtos agrícolas não depende apenas do emprego de 
equipamentos adequados e da aplicação correta dos procedimentos operacionais para este ou 
aquele aparelho. É fundamental que a amostra de trabalho seja obtida atendendo, 
rigorosamente, os critérios técnicos de amostragem previamente estabelecidos para este fim. 
Além disso, qualquer que seja o método empregado, este deve apresentar boa repetibilidade 
de resultados, quando da análise de amostras do mesmo lote. 
Resultados imprecisos na determinação da umidade ou conteúdo de água dos grãos 
levam, anualmente, a enormes prejuízos que, muitas vezes não são contabilizados pelas 
empresas, indústrias e cooperativas, devido à falta de conhecimento técnico do operador ao 
utilizar-se da metodologia e do aparelho disponível. 
 
 
 
 
 
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2 - MÉTODOS DE DETERMINAÇÃO DO TEOR DE ÁGUA 
 
Diferentes procedimentos de determinação devem ser empregados para diferentes 
condições de operação. Basicamente distinguem-se dois métodos: método direto, em que a 
água do produto é retirada pela ação direta do calor, e método indireto, em que o conteúdo de 
água é medido a partir da relação entre a água do produto com suas propriedades físicas, 
geralmente, propriedades elétricas. 
Vale ressaltar, que os produtos agrícolas são constituídos por água e por matéria seca 
(proteínas, lipídeos, carboidratos, etc.). Com relação à água, esta se encontra sob duas formas 
básicas: Água livre, que é aquela facilmente removida dos grãos e sementes pelo processo de 
secagem, e a Água de constituição, na qual suas moléculas estão ligadas quimicamente à 
matéria seca, fazendo parte das células. Sua retirada do produto é difícil e quando isto ocorre, 
também são retiradas outras substâncias, ocorrendo a oxidação deste material. 
Portanto, na determinação do teor de umidade ou conteúdo de água dos produtos 
agrícolas, a quantidade de água mensurada se refere aquela sob a forma livre. 
 
2.1 – MÉTODO DIRETO 
 
O método direto é o meio mais utilizado em trabalhos de pesquisa. Além disso, 
devido a sua precisão, são geralmente empregados para aferir os procedimentos adotados nos 
métodos indiretos. São pouco utilizados em empresas armazenadoras ou prestadoras de 
serviços devido à demora para a sua execução. Entretanto, são indispensáveis devido à 
necessidade de aferição dos aparelhos que empregam o método indireto. 
A seguir, serão detalhados os principais aparelhos e métodos utilizados na 
determinação do conteúdo de água pelo método direto. 
 
2.1.1 – Estufa 
Este método é reconhecido internacionalmente, baseando-se na redução de massa 
que as amostras de produto úmido sofrerão dentro da estufa, durante o processo de secagem. 
O princípio de funcionamento da estufa baseia-se em, sob efeito de uma determinada 
temperatura a um dado tempo, os produtos atinjam teor de umidade ou conteúdo de equilíbrio 
e que este seja igual a zero, ou seja, que toda a água livre seja retirada do produto. Os 
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 procedimentos operacionais para a obtenção do conteúdo de água dependem do tipo de 
estufa, da umidade inicial e da natureza física do produto. 
Na maioria dos materiais biológicos torna-se muito difícil afirmar que foi removida 
toda a água contida no produto, pela aplicação do calor, sem que outras substâncias tenham 
sido evaporadas ou, até mesmo destruídas, principalmente devido às diferentes formas como a 
água encontra-se ligada ao produto. Dessa forma, existem padrões, nacionais e internacionais, 
que determinam metodologias a serem empregadas na determinação do conteúdo de água para 
cada tipo de produto. Essas normas baseiam, basicamente em se determinar a temperatura e o 
tempo com o qual o produto fica no interior da estufa. 
No Brasil, existe a Regra para Análise de Sementes – RAS (BRASIL, 1992), que é 
adotada como padrão oficial pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento na 
determinação do teor de umidade ou conteúdo de água para grãos e sementes. Este método, 
apesar de simples, é bastante empregado para aferição de equipamentos que permitem 
medições rápidas, utilizadas no processo indireto. Esse método baseia-se na redução da massa 
do produto (método gravimétrico), consistindo em se colocar amostras de 25 a 30 g do 
produto úmido na estufa regulada a uma temperatura de 105 ± 1°C durante um período de 24 
horas. Após esse período, pesa-se a amostra seca, obtendo-se o teor de umidade do produto. 
Internacionalmente, existem outros métodos, como os recomendados pela AACC 
(American Association of Cereal Chemists), AOAC (Association of Official Analytical 
Chemists), USDA (United States Departament of Agriculture), dentre outros. 
O método aceito como oficial pela Associação Americana de Química de Cereais – 
AACC, baseia-se na redução da massa devido a aplicação de calor sob condições específicas 
para cada produto. É utilizado para a medição do conteúdo de água em farinha, soja, trigo 
moído, feijão, lentilha,alimentos de milho, "grits" de milho e grãos. Neste caso, recomenda-
se a utilização de estufa com ventilação forçada de ar, além de conjuntos de temperatura e 
tempo de exposição diferente para cada produto. Na Tabela 1, são encontradas algumas 
relações entre tempo de aquecimento e temperatura para algumas espécies de grãos, de acordo 
com as normas da AACC. 
 
 
 
 
 
 
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Tabela 1 – Temperatura e tempo de aquecimento para determinação de umidade de diferentes 
produtos, em estufa com circulação forçada de ar 
Espécie Temperatura - °C (± 1 °C) Tempo de aquecimento (horas) 
Cevada 130 20 
Feijão comum 103 72 
Milho 103 72 
Aveia 130 22 
Colza ou canola 130 4 
Centeio 130 16 
Sorgo 130 18 
Girassol 130 1 
Trigo 130 19 
Fonte: Brooker et al. (1992) 
 
Na Figura 1, encontra-se um exemplo de uma estufa, com ventilação forçada de ar, 
para a determinação do conteúdo de água. 
 
 
Figura 1 - Estufa para determinação de umidade 
 
 
 
 
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2.1.2 – Destilação 
Este processo é baseado na remoção da água dos grãos pelo aquecimento do material 
imerso em um líquido com temperatura de ebulição superior ao da água. O vapor d’água 
proveniente dos grãos é condensado, recolhido e medido em um cilindro graduado. 
Para facilitar a determinação prática, utilizam-se amostras de 100g de produto e 
considera-se a massa específica da água igual a 1,0 g.ml-1. Após passado o tempo determinado 
para cada espécie, mede-se o volume em proveta. O valor da umidade será então igual ao 
volume medido em mililitros. Na Figura 2, tem-se um exemplo de um determinador do 
conteúdo de água pela destilação. 
 
 
 
Figura 2 - Medidor de Umidade de método direto por destilação 
 
 
Entre os métodos de destilação, podem ser citados o Tolueno e o Brown Duvel para 
o caso de grãos. 
 
2.1.2.1 – Tolueno 
 O tolueno ou metil benzeno (C6H5CH3) é utilizado em substituição ao óleo nos 
processos de determinação do conteúdo de água dos grãos por destilação. Requer, 
basicamente, uma fonte de aquecimento, grãos moídos, um condensador de água e um 
termostato para manter a estabilidade da temperatura indicada para a operação. O tolueno 
deverá ser aquecido até 110 °C, permitindo que sejam evaporadas a água e qualquer 
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 substância cujo ponto de ebulição tenha temperatura inferior a este valor. É utilizada, 
normalmente, 50 g de amostra moída e 100 ml de tolueno. 
O final da operação será definido quando cessar o gotejamento no recipiente de 
coleta de água condensada. O resultado de umidade, em base úmida, pode ser obtido pela 
leitura direta do volume de água condensada, na escala do recipiente coletor ou medir a massa 
de água evaporada e dividir este valor pela massa inicial da amostra. A figura 3 mostra o 
esquema de um equipamento de medição de umidade pelo processo de destilação. 
 
 
Figura 3: Esquema de um equipamento para medição do teor de água por destilação com 
tolueno 
 
2.1.2.2 - Brown-Duvel 
Foi um dos primeiros métodos a serem aceitos para a determinação de umidade dos 
grãos. Desenvolvido em 1907, foi, por muitos anos, o método oficial de inspeção de grãos nos 
EUA. O aparelho pode ser constituído por vários módulos e a umidade é determinada pelo 
processo de destilação. Não há necessidade de moer a amostra. É muito semelhante ao 
método do tolueno, porém possui um sistema termométrico que desliga automaticamente a 
fonte de aquecimento. O tamanho da amostra, temperatura e tempo de exposição variam com 
o tipo de grão. É aconselhável, portanto, consultar o manual do aparelho, antes de executar a 
determinação de umidade. 
 A precisão do processo depende muito do controle da temperatura. O tempo de 
operação é de 20 minutos, considerando as quantidades de produto e de óleo mencionadas na 
Tabela 2. 
 
 
 
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Tabela 2 – Temperaturas indicadas para a medição de umidade de grãos pelo Brown-Duvel 
Produtos Tamanho da amostra (g) 
Quantidade de 
óleo (ml) 
Temperaturas 
(°C) 
Algodão - caroço 100 150 190 
Amendoim descascado 100 150 175 
Arroz beneficiado 100 150 195 
Arroz em casca 100 150 200 
Aveia 100 150 190 
Canola (colza) 100 150 175 
Centeio 100 150 185 
Cevada 100 150 190 
Cevada – malte 100 200 168 
Feijão 100 150 170 
Girassol 100 150 175 
Milho 100 150 195 
Milho pipoca 100 - moído 150 190 
Sabugo de milho 50 250 190 
Soja 100 150 173 
Trigo 100 150 190 
Trigo mourisco 100 150 195 
 Fonte: Seedburo Brown-Duvel Moisture Tester – Operating and Assembly Instructions. 
 
 
2.1.3 - Evaporação direta da água em banho de óleo (EDABO) 
Este método, desenvolvido no Departamento de Engenharia Agrícola da 
Universidade Federal de Viçosa, se baseia no princípio de que a água contida na massa de 
grãos inteiros será totalmente evaporada quando o produto estiver imerso em óleo vegetal, sob 
determinadas condições de aquecimento, à pressão atmosférica (figura 4). É uma variação do 
método de Brown Duvel, descrito anteriormente, eliminando as etapas de condensação e 
coleta de água em recipiente graduado. A determinação da umidade é feita do seguinte modo: 
 
• Pesa-se uma amostra de 100 g do produto e a coloca em um recipiente contendo 
óleo de soja (de cozinha) em quantidade suficiente para cobrir o produto; 
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• Pesa-se todo o sistema (recipiente + óleo + amostra + termômetro), obtendo-se o 
peso inicial (Pi); 
• O sistema deve ser aquecido até atingir uma temperatura específica para cada 
produto (Tabela 3); 
• Retira-se a fonte de aquecimento, espera-se cessarem as borbulhas e pesa-se 
novamente o sistema, obtendo o peso final (Pf); 
• Finalmente, obtem-se a umidade em (% b.u) diretamente de (Pi – Pf), uma vez que 
inicialmente o sistema possuía 100 g de produto. 
 
 
 
Figura 4 – determinador de umidade de grãos por evaporação direta da água em banho de 
óleo. 
 
 
Tabela 2 – Valores de temperaturas utilizadas para a determinação da umidade de grãos 
Produtos Temperatura - °C 
Feijão, soja, girassol, linhaça 175 
Centeio 185 
Café beneficiado, cevada, milho de pipoca, raspa de 
mandioca, trigo e sabugo de milho 
 
190 
Milho, aveia, sorgo e café em coco 195 
Arroz em casca e amendoim descascado 200 
Fonte: SILVA et al. (1984). 
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2.1.4 - Infravermelho 
A água é removida dos grãos pelo aquecimento com raios infravermelhos. O 
equipamento possui um sistema de pesagem contínua. As leituras são feitas até atingir-se peso 
constante. Não é muito utilizado para grãos, sendo mais comum na determinação da umidade 
de farinhas. 
 
 
2.2 – MÉTODO INDIRETO 
 
Quantificam o teor de água por meio de propriedades físicas que variam em função 
da quantidade de água do material. Estes equipamentos são utilizados pelo fato de permitirem 
obter resultados rápidos, o que é necessário, principalmente, durante a operação de secagem. 
Entretanto, não dispensam o uso dos métodos direto para a sua calibração periódica.O teor de água dos grãos pode ser estimado com a utilização de suas propriedades 
físicas, que variam em função de sua umidade. Os equipamentos mais utilizados baseiam-se 
em propriedades como a capacitância e a resistência elétrica que os grãos podem oferecer à 
passagem da corrente elétrica. 
O resultado da umidade observada nestes aparelhos é dimensionado em porcentagem 
de base úmida. Existem dois tipos de determinadores de umidade com base nas propriedades 
elétricas: 
 
2.2.1 – Determinadores baseados na resistência elétrica 
A resistência ou condutividade elétrica dos grãos varia conforme seu teor de água. 
Considerando o caso dos grãos, o teor de água (U) é inversamente proporcional ao logaritmo 
da resistência elétrica. Numa determinada faixa, a umidade contida no grão eqüivale a: 
 
U = K x ( 1 / log R) 
 
em que: 
U = teor de água; 
K = constante que depende do material; 
R = resistência elétrica. 
 
 
 
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O circuito básico usado nesses determinadores de umidade é mostrado na Figura 5. A 
representação gráfica da relação entre o teor de água dos grãos e a resistência elétrica 
oferecida por eles é apresentada na Figura 6. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5 - Esquema do método da resistência elétrica (SILVA et al., 2000). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6 - Variação da resistência elétrica (R) em função do teor de água (U) (SILVA et al., 
2000). 
 
 
Amostra de Grãos 
Indicador
Bateria 
U
R
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Nos aparelhos que usam esse princípio, uma determinada amostra é colocada em um 
recipiente especial e prensadas de maneira a ficar entre dois eletrodos que estão ligados a uma 
fonte elétrica e a um galvanômetro que indica a variação da corrente elétrica no sistema 
influenciada pelos grãos. 
A resistência elétrica dos grãos diminui quando a pressão é aumentada. A pressão 
exercida sobre os grãos, tabelada pelo fabricante em diferentes valores para cada tipo de grão, 
compensa o efeito da espessura da camada de grãos na sua resistência elétrica padronizando 
as leituras. 
Uma corrente elétrica direta é imposta entre os dois eletrodos. Ao atravessar a massa 
de grãos, a corrente elétrica encontra uma resistência que é função da quantidade de água 
presente no grão. Entretanto, o princípio de resistência elétrica tem sua aplicação limitada a 
uma determinada faixa de umidade. Para teores de água abaixo de 7% b.u. há pouca mudança 
na condutividade elétrica dos grãos. Acima de 22% b.u. existe uma baixa correlação entre a 
umidade e a condutividade elétrica em função da grande quantidade de água no sistema. 
Uma das desvantagens deste tipo de medidor é que sua precisão depende da 
distribuição de umidade nos grãos. Logo após a secagem este tipo de aparelho apresentará 
leituras de menor valor pelo fato da superfície dos grãos possuírem menos quantidade de água 
que seu interior. A mistura de grãos úmidos e secos também afeta o resultado das leituras 
fornecidas pelo aparelho. 
Outra limitação este tipo de medidor é que sua precisão depende da distribuição de 
umidade nos grãos. Logo após a secagem este tipo de aparelho apresentará leituras de menor 
valor pelo fato da superfície dos grãos possuírem menos quantidade de água que seu interior. 
Por outro lado, se os grãos foram colhidos em dias de chuva ou ocorreu orvalho antes de sua 
coleta, o aparelho indicará uma umidade demasiadamente elevada. A mistura de grãos úmidos 
e secos também afeta o resultado das leituras fornecidas pelo aparelho. 
Além da influencia de baixos e altos valores de conteúdo de água influenciarem a 
passagem da corrente elétrica através dos grãos, a temperatura e a espessura da camada 
também influem nas medidas dos aparelhos que usam esse princípio para determinar a 
umidade. Dessa forma, os aparelhos apresentam tabelas de correção para esses fatores. 
Na Figura 7, encontra-se um exemplo de um determinador do conteúdo de água que 
utiliza este princípio. 
 
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Figura 7 - Medidor de umidade do tipo “Universal” 
 
2.2.2 - Determinadores baseados na capacitância elétrica 
A propriedade dielétrica ou capacidade de armazenar carga elétrica é uma 
característica de diversos produtos e materiais e é dependente da quantidade de água presente 
nesses materiais. Um capacitor que tenha grãos entre suas placas será afetado pela constante 
dielétrica desses grãos. Grãos úmidos possuem elevada constante dielétrica, enquanto grãos 
secos, baixa constante dielétrica. 
A relação entre a capacidade dielétrica e o teor de água dos grãos é dada pela 
seguinte equação: 
 
U = D x C 
 
em que: 
D = dielétrico; 
C = constante (depende de aparelho, material, etc.); 
U = teor de água. 
 
Nos aparelhos que usam esses princípio, amostras de peso conhecido são expostas a 
altas voltagens de freqüência entre 1 a 2 MHz. A influência do contato da massa de grãos com 
essa voltagem e seu efeito no circuito é medida em termos de constante dielétrica. 
 
 
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Este método pode oferecer maior precisão, considerando que o efeito dielétrico é um 
valor independente das condições da superfície, sendo o teor de água determinado pelas 
propriedades intrínsecas da massa de grãos. A leitura dielétrica numa célula de provas é, 
essencialmente, uma leitura da quantidade total de água presente na célula. 
Os equipamentos que funcionam pelo princípio de capacitância elétrica apresentam 
algumas vantagens em relação àqueles que funcionam por resistência elétrica. São menos 
sujeitos a erros de medida da condutância devido à distribuição desuniforme da água no 
interior dos grãos ou da massa, respondendo a leituras em maiores faixas de conteúdos de 
água. Apresentam menor erro, comparado ao sistema de resistência elétrica, quando utilizados 
para medir a umidade de grãos recém secos e de produto vindo da lavoura, onde existem 
misturas de grãos com diferentes conteúdos de água. 
Os principais fatores limitantes ao seu uso são o elevado custo para os equipamentos 
de maior precisão e confiabilidade e a dificuldade na regulagem e alinhamento entre os 
diversos modelos comerciais. Igualmente nos aparelhos de resistência elétrica, a correção de 
temperatura é essencial nesse tipo de equipamento. 
A Figura 8 mostra o esquema básico de determinadores que utilizam as propriedades 
dielétricas dos grãos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Figura 8 – Esquema básico do método dielétrico (SILVA et al., 2000). 
 
 
A Figura 9 apresenta alguns modelos de determinadores do teor de água para grãos e 
sementes que utilizam o princípio da capacitância elétrica para a determinação. 
 
 
 
Figura 9 – Determinadores de umidade por capacitância elétrica 
 
 
Bateria
Amostra
de grãos
Fonte de 
energia 
Indicador
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De acordo com o Decreto n° 3855de 03/07/2001 que regulamenta a recente Lei n° 
9973 de Armazenagem de 29/05/2000 será exigido que todas as unidades armazenadoras que 
prestam serviços de armazenagem no Brasil deverão ter o Certificado emitido pela CONAB, 
órgão do Ministério da Agricultura, Pecuária e do Abastecimento. Desta forma, os 
determinadores de umidade que utilizam o princípio da capacitância, deverão ser usados para 
este fim, assim como acontece em muitos países, como os Estados Unidos. 
Deve-se ressaltar que estes aparelhos, muitas vezes, não fornecem resultados 
semelhantes quando diferentes aparelhos são usados na determinação de uma mesma amostra. 
Porém, a constante verificação e calibração com determinadores por métodos diretos, além da 
verificação da repetibilidade de resultados para uma mesma amostra, são medidas que podem 
evitar erros e com isso permitir seu uso, principalmente em situações onde a agilidade nas 
determinações e pré-requisito fundamental, como é o caso de recebimento de produtos em 
unidades armazenadoras ou cooperativas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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 3 – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
BRASIL. Ministério da Agricultura e Reforma Agrária. Regras para Análise de Sementes. 
Brasília: DNDV/CLAV, 1992. 365p. 
 
BROOKER, D. B.; BAKKER-ARKEMA, F. W.; HALL, C. W. Drying and storage of 
grains and oilseeds. NeW York: An Avi Book. 1992. 450 p; 
 
SILVA, J. S.; BERBET, P. A.; AFONSO, A. D. L.; RUFATO, S. Qualidade de grãos In: 
Secagem e armazenagem de produtos agrícolas. SILVA, J.S. (ed.). Viçosa: Editora 
Aprenda Fácil, 2000, 502p. 
 
SILVA, J. S.; HARA, T.; SABIONI, P. M.; FARIA, M. N. Construção do determinador de 
umidade dupea (determinador de umidade por equivalência de água). Viçosa: Conselho 
de Extensão. v. 5, n. 45. 1984. 8p. (Informe Técnico).