PROPRIEDADES FÍSICAS DOS GRÃOS

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PROPRIEDADES FÍSICAS 
DOS PRODUTOS 
AGRÍCOLAS 
Fabiana Carmanini Ribeiro 
2012 
1. IMPORTÂNCIA E APLICAÇÕES: 
 
 Elaboração de projetos; 
 Construção, operação de equipamentos de limpeza, 
secagem, classificação, armazenamento e industrialização; 
 Otimização da operação de equipamentos (> rendimento); 
 Racionalização de energia; 
 Controle da poluição e 
 Redução de custos. 
2. PRINCIPAIS PROPRIEDADES FÍSICA DOS GRÃOS: 
 
 Tamanho e forma 
 Ângulo de repouso 
 Massa específica 
 Porosidade 
 Velocidade terminal 
 Condutividade térmica 
 Higroscopicidade 
 Dureza e quebra dos grãos 
 Trincamento 
2.1- TAMANHO E FORMA: 
 
 Produtos vegetais apresentam configuração irregular; 
 Dimensionamento do tamanho e da forma dos furos das 
peneiras em equipamentos destinados à separação e 
classificação; 
 
 
Tamanho: medições dos eixos perpendiculares do grão; 
Silva, 2000. 
Forma: comparação com um formato padrão predeterminado. 
O grão é comparado visualmente com formas esférica, 
cilíndrica, oval, cônica, etc. 
Circularidade (C) 
É a razão entre a maior área projetada do objeto em posição 
natural de repouso com área do menor círculo circunscrito. 
Esfericidade (E) 
Expressa a forma característica do sólido em relação a uma esfera 
de mesmo volume. 
Fonte: Weber, 2005. 
 
 
C 
L 
E 
Chato 
Moca e chato menor que a 
perfuração 
Moca 
Chato e moca menor 
que a perfuração 
Borém, 2008. 
Separação dos grãos de café por forma e tamanho através do 
conjunto de peneiras. 
2.2- ÂNGULO DE REPOUSO 
 
 É o ângulo máximo do talude formado pelo material 
granular acumulado em relação à horizontal. 
Representação esquemática do Ângulo de Repouso (a ). 
h 
r 
tg α = h.r -1 
Determinação do ângulo de repouso 
Fatores que afetam o ângulo de repouso: 
 Tamanho do grão; 
 Formato do grão; 
 Rugosidade; 
 Presença de apêndices; 
 Teor de água e 
 Impurezas presentes na massa. 
Ângulo de repouso formado pela massa de diversos grãos. 
Borém, 2000. 
Importância: 
 Dimensionamento de silos, correias transportadora, moegas; 
 Determinar a inclinação de equipamentos e superfícies que 
escoam grãos por gravidade. 
 Para o escoamento livre por 
gravidade a inclinação da tubulação 
deverá ser maior do que o ângulo 
de repouso 
Representação do sistema de descarga para diferentes tipos de café. 
Borém, 2008. 
a a b a 
 É a razão entre a massa e o volume ocupado por 
determinado produto; 
 
 Massa específica real ou unitária 
 Massa específica aparente ou granular 
 
 
 
 
2.3- MASSA ESPECÍFICA 
 
Determinação: balança de peso hectolítrico 
 
 Peso hectolítrico (PH) corresponde à massa de 100 litros do 
produto 
 
 Trigo - o PH é um índice de avaliação do rendimento da 
farinha. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Valores de massa específica aparente para algumas espécies. 
Borém, 2000. 
ع = Volume intergranular x 100 
 Volume total de grãos 
2.4- POROSIDADE 
 
 Fração de espaços vazios de uma massa de grãos; 
 Determinada pela relação entre o volume ocupado pelo ar nos 
espaços intergranulares e o volume total dessa massa. 
 
 
Importância: 
 
 Cálculo da concentração de fumigantes no interior dos silos ou da 
quantidade de ar necessária para completa troca de ar dentro do 
silo; 
 Está associada à resistência que a camada de grãos oferece à 
movimentação do ar (processo de aeração). 
Determinação 
 
 - Método direto 
 - Método indireto 
 
 - Picnômetro 
 
 
 
 
 
 
 - Analítico 
Vlíquido = Vespaço intergranular 











ap
1
Definição: 
 
 Define a velocidade que se pode 
impor ao ar para que este arraste ou 
não os grãos durante sua passagem 
pelo fluxo ascendente de ar. 
 
 É a velocidade constante máxima 
atingida por um corpo em queda 
livre quando as forças gravitacional 
e viscosas do ar, que atuam sobre o 
corpo, se anulam. 
 
2.5- VELOCIDADE TERMINAL 
W - força gravitacional 
Er - força viscosa do ar (resistência) 
Ear - força de empuxo do ar 
W = Er + Ear 
Tela perfurada 
 É medida pela intensidade de calor que passa de uma 
zona mais quente para uma zona mais fria; 
 
 O calor se propaga de um ponto para outro por: 
 
 condução - propagação de energia cinética de 
moléculas em oscilação; 
 
 convecção - transporte do calor pelos líquidos e 
gases em movimento; 
 
 radiação - propagação de calor sem necessidade de 
um material; é a transferência de calor por meio de 
ondas (calor radiante). 
2.6- CONDUTIVIDADE TÉRMICA 
Importância: 
 Formação de bolsões de calor no interior da massa de grãos; 
 Processo de migração de umidade. 
 Os grãos são um material de baixa condutividade térmica 
 Camada de trigo com 1 cm de espessura tem capacidade 
isolante comparável a 9 cm de concreto (Puzzi, 2000). 
Borém, 2000. 
 Capacidade física que permite o grão realizar trocas de 
água com o ambiente; 
 Depende de características do grão e do ambiente. 
Pvg - pressão de vapor do grão ( f = (T, U)) 
Pv - pressão de vapor do ambiente ( f = (T, UR)) 
Grão 
Pvg  
 Pv 
Atmosfera 
(T , UR) 
Pvg > Pv  transferência de água do grão para o ar 
 DESSORÇÃO (secagem) 
Pvg < Pv  transferência de água do ar para o grão 
 ADSORÇÃO (umedecimento) 
Pvg = Pv  Equilíbrio higroscópico (EH) 
2.7- HIGROSCOPICIDADE 
Representação gráfica do fenômeno de dessorção e adsorção. 
 Definição: resistência que o produto apresenta para ser 
quebrado e/ou reduzido a tamanhos menores. 
 
 Fatores que influenciam: teor de água, composição 
química, espécie vegetal, variedade (genética), ambiente 
de formação do grão, etc. 
 
Importância: 
 Processamento durante e após a colheita, 
 Ataque de insetos, 
 Deterioração durante o armazenamento, 
 Classificação, 
 Indicador de qualidade, etc. 
2.8- DUREZA 
 Definição: danos mecânicos (fissuras) causadas ao 
produto. 
 
 Principais fatores que influenciam: oscilação do teor de 
água e “temperatura” (a nível de campo, durante ou após 
colheita); secagem (fluxo de ar, temperatura e teor de água 
inicial). 
 
Importância: 
 Favorece o ataque e/ou 
penetração de insetos e microorganismos, 
 Perda de compostos, 
 Redução da qualidade (respiração), 
 Quebra durante o processamento 
2.9- TRINCAMENTO 
 Fonte: Silva, 2000 
Semente de milho com o endosperma danificado devido ao sistema de secagem. 
Exemplo: 
Determine a capacidade estática máxima para armazenamento de milho 
de um silo vertical, cuja altura (H) é igual a 6m e o diâmetro (D) é 4m: 
Passo 1- Cálculo do volume do cilindro 
2
cone
D h
V = x 
4 3

2 2
3
cilindro
D 4
V = x H x 6 = 75,398 m
4 4
 

Passo 2- Cálculo do volume do cone 
h = altura do cone dependente do ângulo 
de repouso do grão. 
 
Passo 2.1 - Cálculo de h 
D 
h 
α 
Considerando a = 27 
2
3
cone
4 1,019
V = x = 4,268 m
4 3

Passo 3 - Cálculo do Volume Total (VT) 
3
cilindro coneVT = V + V 75,398 + 4,268 = 79,666 m
Passo 4 – Peso total que o silo comporta. 
Considerado: 0,750ton/m3 
 
Pt = 0,750ton/m3 x 79,666m3 = 59,75ton 
ohtg = h = 27 x 2 = 1,019 m
r
a 
OBRIGADA!