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paraginskiricardo@yahoo.com.br 1 Parte 5 Alegrete, 2017 Professor Dr. Ricardo Paraginski Níveis e Sistemas de Armazenamento Instituto Federal Farroupilha – Campus Alegrete Engenharia Agrícola – EA 701 Armazenamento e Beneficiamento de Produtos Agrícolas Onde você colocaria “teu” grão? HERMÉTICO NÃO–HERMÉTICO SEMI-HERMÉTICO EMERGENCIAIS Sistemas de Armazenamento de Grãos HERMÉTICO – Não permite trocas gasosas do ar interno do silo com o ar do ambiente. x Armazenamento de feijão Sistemas de Armazenamento de Grãos HERMÉTICO – Não permite trocas gasosas do ar interno do silo com o ar do ambiente. Sistemas de Armazenamento de Grãos paraginskiricardo@yahoo.com.br 2 HERMÉTICO – Não permite trocas gasosas do ar interno do silo com o ar do ambiente. Sistemas de Armazenamento de Grãos Armazenamento de feijão Problemas: HTC – Hard to cook / difícil de cozinhar Escurecimento Fonte: Paraginski, 2012 HERMÉTICO – Não permite trocas gasosas do ar interno do silo com o ar do ambiente. Sistemas de Armazenamento de Grãos Armazenamento de feijão Chapas de espessura maior Maior vedação Modificação da ATM (N2, CO2, O2) Segurança de armazenamento Sistemas de Armazenamento de Grãos Armazenamento de feijão – Composição centesimal Tabela 1. Composição centesimal, em porcentagem, dos grãos de feijão armazenados em sistema hermético, atmosfera modificada com nitrogênio e em sistema convencional por 360 dias. a Letras diferentes em uma mesma coluna diferem estatisticamente (p <0,05). Os resultados são médias de três determinações ± desvio padrão. Fonte: Rupollo et al., CAST, 2014. Sistemas de Armazenamento de Grãos Armazenamento de feijão – Compostos fenólicos Tabela 2. Compostos fenólicos totais de grãos de feijão carioca armazenados em sistema hermético, atmosfera modificada com nitrogênio e em sistema convencional por 360 dias. a Letras diferentes em uma mesma coluna diferem estatisticamente (p <0,05). Os resultados são médias de três determinações ± desvio padrão. Fonte: Rupollo et al., CAST, 2014. Sistemas de Armazenamento de Grãos Armazenamento de feijão – Propriedades físicas Tabela 3. Alterações nas propriedades físicas dos grãos de feijão armazenados em sistema hermético, atmosfera modificada com nitrogênio e em sistema convencional por 360 dias. a Letras diferentes em uma mesma coluna diferem estatisticamente (p <0,05). Os resultados são médias de três determinações ± desvio padrão. Fonte: Rupollo et al., CAST, 2014. paraginskiricardo@yahoo.com.br 3 Sistemas de Armazenamento de Grãos Armazenamento de feijão – Tempo de cocção Figura 1. Tempo de cocção, em minutos, dos grãos de feijão armazenados em atmosfera modificada com nitrogênio (Δ) e em sistema convencional (■) por 360 dias. Fonte: Rupollo et al., CAST, 2014. Sistemas de Armazenamento de Grãos Armazenamento de feijão – Estrutura celular Figura 2. Imagem de microscopia ótica de grãos de feijão armazenados em atmosfera modificada com nitrogênio e em sistema convencional por 360 dias. Fonte: Rupollo et al., CAST, 2014. Sistemas de Armazenamento de Grãos Figura 3. Microscopia eletrônica de varredura de amido isolado de feijão armazenados por 360 dias em diferentes condições: hermético 5°C, 1000x (a) e 2000x (b), nitrogênio 15°C 1000x (c) e 2000x (d), convencional 25ºC 1000x (e) e 2000x (f). Fonte: Rupollo et al., CAST, 2014. Sistemas de Armazenamento de Grãos Figura 4. Tempo de cocção dos grãos de feijão carioca armazenados por 360 dias em atmosfera modificada por CO2 a 15oC (□) e 25oC (); Sistema hermético a 15oC (∆) e 25oC (▲); e Sistema Convencional a 15oC () e 25oC (). Fonte: Rupollo et al., CAST, 2014. Armazenamento de feijão – Propriedades tecnológicas HERMÉTICO NÃO–HERMÉTICO SEMI-HERMÉTICO EMERGENCIAIS Sistemas de Armazenamento de Grãos NÃO–HERMÉTICO: Permite as trocas gasosas, ocorrendo livre circulação do ar por diferença de pressão (ar mais frio na parte inferior e mais quente na parte superior). Paióis Sacaria Sistemas de Armazenamento de Grãos paraginskiricardo@yahoo.com.br 4 Sistemas de Armazenamento de Grãos NÃO–HERMÉTICO: SACARIA Permite o armazenamento de vários produtos Redução a níveis menores de umidade (1%) Maior área de trocas hídricas e térmicas Maior custo da embalagem Necessidade de estrados Menor operacionalidade Perde-se espaço na estrutura (30%) Sistemas de Armazenamento de Grãos NÃO–HERMÉTICO: SACARIA Sistemas de Armazenamento de Grãos NÃO–HERMÉTICO: SACARIA HERMÉTICO NÃO–HERMÉTICO SEMI-HERMÉTICO EMERGENCIAIS Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO: Permite as trocas gasosas em algumas ocasiões, geralmente com ventilação forçada de ar ambiente (aeração). A grande maioria dos sistemas utilizados no Brasil são semi–herméticos, sendo os principais: 1) Armazéns graneleiros 2) Armazéns granelizados 3) Silos metálicos Qual a diferença entre silo e armazéns? Em silo predomina a direção vertical, e em armazém a horizontal. Sistemas de Armazenamento de Grãos Sistemas de Armazenamento de Grãos Silos Armazéns SEMI–HERMÉTICO paraginskiricardo@yahoo.com.br 5 Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Características dos sistemas semi-herméticos Permitem o armazenamento de grandes quantidades Facilidade de controle das condições internas da massa Sistemas altamente tecnificados Custos de manutenção baixos (não necessitam sacarias e estrados) Permitem apenas o armazenamento de uma única espécie Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Armazém Graneleiro Armazéns projetados para todas as operações de armazenamento, sendo construídos com o objetivo de armazenar grãos a granel. Geralmente possuem sistema de aeração, exaustão, sistemas de carregamento e descarregamento. Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Armazém Graneleiro Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Armazém Granelizado Armazéns adaptados de sistemas que antes eram utilizados para armazenamento em sacaria. Possuem sistemas de aeração, descarga adaptados. Armazenamento em sacaria Armazenamento a granel Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Armazém Granelizado Local: Pedro Osório - RS Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Armazém Granelizado Local: Primavera do Leste - MT paraginskiricardo@yahoo.com.br 6 Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Armazém Granelizado Sistema de carga/descarga (“chupim”) Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais São silos construídos com o objetivo de armazenar diferentes grãos: Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO São silos construídos com o objetivo de armazenar diferentes grãos: Construído com parede lisas, de madeira, concreto ou metal (aço galvanizado). Geralmente são semi-herméticos. Necessitam de realização de trocas de ar forçadas. Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes 1) Base do silo 2) Fundo do silo 3) Boca de descarga 4) Corpo do silo 5) Câmara de armazenamento 6) Cobertura do silo 7) Ponto de carga do silo 8) Distribuidor de grãos 9) Respiro 10) Cabos de termometria 11) Sistema de aeração 1) Base do silo – estrutura destinada a transferência das cargas verticais dos silos para a fundação. Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes paraginskiricardo@yahoo.com.br 7 2) Fundo do silo – fechamento inferior do silo, normalmente de concreto, que contém canais cobertos com chapas perfuradas Sistemas de Armazenamentode Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes Rachaduras provenientes de incorreto dimensionamento 2) Fundo do silo – fechamento inferior do silo, normalmente de concreto, que contém canais cobertos com chapas perfuradas Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes 3) Boca de descarga – Abertura no piso para esvaziamento do silo. Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes 3) Boca de descarga – Abertura no piso para esvaziamento do silo. Boca de descarga Elevador Descarregamento Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes 3) Boca de descarga – Abertura no piso para esvaziamento do silo. Alternativa para descarregamentos Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes 4) Corpo do silo – Fechamento lateral do silo. Chapa de aço galvanizado Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes paraginskiricardo@yahoo.com.br 8 5) Câmara de armazenamento – espaço interno utilizado como depósito para a massa de grãos. Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes Descarregamento - Cuidados Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes Descarregamento - Cuidados Necessidade de treinamentos de capacitação de profissionais Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes Rompimento da estrutura dos grãos Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Prevenção de acidentes Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO 6) Cobertura do silo – fechamento superior do silo. Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes paraginskiricardo@yahoo.com.br 9 7) Ponto de carga do silo – local por onde os grãos entram para o interior do silo. O transporte pode ser por tubulações ou correias. Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes 7) Ponto de carga do silo Exemplo de correia Exemplo de tubulação Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes 8) Distribuidor de grãos – Responsável pela distribuição dos grãos no interior do silo. Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes 8) Distribuidor de grãos – Responsável pela distribuição dos grãos no interior do silo. Problemas: Distribui as impurezas por todo o silo, dificultando a aeração. Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes Alternativa para MEI !!!!!!!!! Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes 9) Respiro – para promover a eliminação de calor e umidade da parte superior do silo, que podem provocar condensação. Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes paraginskiricardo@yahoo.com.br 10 9) Respiro Problemas: Geralmente são de capacidade insuficiente, sendo necessária a instalação de exaustores. Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes 9) Respiro 10) Cabos de termometria – auxiliam no controle da temperatura interna do silo e da massa de grãos. Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes 10) Cabos de termometria – auxiliam no controle da temperatura interna do silo e da massa de grãos. Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes 11) Sistema de aeração – auxiliam para a insuflação de ar para o interior do silo, para impedir a formação de correntes convectivas de ar que podem provocar condensação. Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes 11) Sistema de aeração Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes paraginskiricardo@yahoo.com.br 11 11) Sistema de aeração – auxiliam para a insuflação de ar para o interior do silo, para impedir a formação de correntes convectivas de ar que podem provocar condensação. Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes 11) Sistema de aeração – auxiliam para a insuflação de ar para o interior do silo, para impedir a formação de correntes convectivas de ar que podem provocar condensação. Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes Tipos de aeração Aeração Provisória: utilizada em grãos recém-colhidos, que chegam úmidos na unidade de armazenamento. Aeração Corretiva: Normalmente utilizada em grãos armazenados que, por alguma razão adquiriram odores estranhos, ou mesmo após a realização de um expurgo. Aeração Secante: Tem por objetivo manter os grãos em temperatura baixa, enquanto secam lentamente no próprio silo. Aeração de Resfriamento ou manutenção: Usada para corrigir um início de aquecimento ou para promover seu arrefecimento (formação de correntes convectivas de ar). Sistemas de Armazenamento de Grãos SEMI–HERMÉTICO Silos verticais – Elementos componentes Manejo Operacional 5. Armazenamento Cálculo de volume de silo e armazém: V1 V2 22 m 6,5 m 2,5m Cálculo de volume de um silo com 22 metros de altura e 6,5 metros de diâmetro que será utilizado para armazenamento de milho, considerando que a distância entre os grãos e a cobertura do silo é de 1,5 metros. Considere a densidade do milho de 720 Kg.m-3, e a altura do cone de 2,5 metros. Sistemas de Armazenamento de Grãos 5. Armazenamento Cálculo de volume de silo e armazém: V1 V2 22 m 6,5 m 2,5m Sistemas de Armazenamento de Grãos V = _1 x ∏ x R2 x h 3 V = ∏ x R 2 x h Volume do cone Volume do cilindro paraginskiricardo@yahoo.com.br 12 5. Armazenamento Cálculo de volume de silo: Cálculo de volume de um silo com 22 metros de altura e 6,5 metros de diâmetro que será utilizado para armazenamento de milho, considerando que a distância entre os grãos e a cobertura do silo é de 1,5 metros. Considere a densidade do milho de 720 Kg.m-3, e a altura do cone de 2,5 metros. Volume do Cilindro= 679,91 m3 Volume do Cone= 27,64 m3 Volume Total = 707,55 m3 Volume de grãos (sacos de 60Kg)= 8490,6 scs Volume de grãos (toneladas)= 509 toneladas Sistemas de Armazenamento de Grãos HERMÉTICO NÃO–HERMÉTICO SEMI-HERMÉTICO EMERGENCIAIS Sistemas de Armazenamento de Grãos Silos Emergenciais Sistemas de Armazenamento de Grãos Com o desenvolvimento de pesquisas, deixaram de ser silos emergenciais e passaram a ser alternativa de armazenamento. Silos Emergenciais Sistemas de Armazenamento de Grãos Vantagens Desvantagens Baixo custo para instalação Reduz a necessidade de transporte Fácil manutenção Não permite reutilização da embalagem Necessidade de equipamentos para manutenção Difícil manejo da massa de grãos Problemas com pragas e roedores Silos Emergenciais Sistemas de Armazenamento de Grãos Como proceder o carregamento e descarregamento Carregamento Silos Emergenciais Sistemas de Armazenamento de Grãos paraginskiricardo@yahoo.com.br 13 Como proceder o carregamento e descarregamento Descarregamento Silos Emergenciais Sistemas de Armazenamento de Grãos Problemas dos Silos Bolsa Tatu de jardim Tatu Ratos Insetos Silos Emergenciais Sistemas de Armazenamentode Grãos Silo bolsa O sistema de armazenagem de grãos secos em silos-bolsa é uma maneira prática, econômica e inovadora do agricultor armazenar sua produção na própria fazenda. Esse sistema móvel é realizado em silos-bolsa horizontais de polietileno co- extrusadas em 3 camadas, com uma espessura de 250 micras e capacidade entre 60 e 180 toneladas. As bolsas possuem diâmetro de 5, 6 e 9 pés e 60 metros de comprimento. Sistemas de Armazenamento de Grãos Silo bolsa Sistemas de Armazenamento de Grãos Silo bolsa Sistemas de Armazenamento de Grãos Resultados de Pesquisa com Silos Bolsa - Milho Sistemas de Armazenamento de Grãos Fonte: Faroni et al., 2011. Tabela 1. Valores médios de teor de água dos grãos de milho armazenados com 14,5 e 18,0% (b.u.) em silos tipo bolsa, nas temperaturas de 25; 30 e 35 ºC, durante 180 dias. paraginskiricardo@yahoo.com.br 14 Sistemas de Armazenamento de Grãos Fonte: Faroni et al., 2011. Figura 1. Valores médios da massa específica aparente dos grãos de milho com teores de água de 14,5 (A) e 18,0% (B) (b.u.) armazenados em silos tipo bolsa, nas temperaturas de 25; 30 e 35ºC. Resultados de Pesquisa com Silos Bolsa - Milho Massa específica Sistemas de Armazenamento de Grãos Fonte: Faroni et al., 2011. Figura 2. Valores médios de percentual de germinação dos grãos de milho com teores de água de 14,5 (A) e 18,0% (B) (b.u.) armazenados em silos tipo bolsa, nas temperaturas de 25; 30 e 35ºC. Resultados de Pesquisa com Silos Bolsa - Milho Germinação (%) Sistemas de Armazenamento de Grãos Fonte: Faroni et al., 2011. Figura 3. Curvas de regressão da condutividade elétrica (μS cm-1 g-1) da solução que continha os grãos de milho com teores de água de 14,5 (A) e 18,0% (B) (b.u.) armazenados em silos tipo bolsa, nas temperaturas de 25; 30 e 35ºC. Resultados de Pesquisa com Silos Bolsa - Milho Condutividade elétrica (%) Fatores que interferem na qualidade de armazenamento 1) Qualidade inicial dos grãos 2) Propriedades físicas, químicas e biológicas 3) Temperatura 4) Umidade dos grãos 5) Tempo de armazenamento 6) Umidade relativa do ar 7) Atmosfera de armazenamento 8) Teor de grãos quebrados 9) Teor de matérias estranhas e impurezas 10) Presença de microrganismos, insetos, ácaros Sistemas de Armazenamento de Grãos Tecnologias Disponíveis Cycloar Silo bolsa Resfriamento Artificial Atmosfera Modificada Tecnologias Disponíveis Cycloar paraginskiricardo@yahoo.com.br 15 Tecnologias Disponíveis Cycloar Tecnologias Disponíveis Cycloar Tecnologias Disponíveis Resfriamento Artificial Tecnologia em resfriamento de grãos e sementes. Tecnologias Disponíveis Resfriamento Artificial Tecnologia em resfriamento de grãos e sementes. Tecnologias Disponíveis Resfriamento Artificial Tecnologias Disponíveis Tabela 1. Classificação dos grãos de milho armazenados durante 12 meses em sistema semi-hermético com umidade de 14%, de acordo com o regulamento técnico do MAPA (Brasil, 2011). paraginskiricardo@yahoo.com.br 16 Tecnologias Disponíveis Teor de Grãos Mofados (IN MAPA 60/2011) Tempo de armazenamento (meses) 5ºC 15ºC 25ºC 35ºC Tecnologias Disponíveis 15ºC 25ºC 35ºC 15ºC 25ºC 35ºC 15ºC 25ºC 35ºC 15ºC 25ºC 35ºC 15ºC 25ºC 35ºC 15ºC 25ºC 35ºC 18% 15% 12% Tecnologias Disponíveis Grãos de feijão armazenados em diferentes condições Tecnologias Disponíveis Cycloar Silo bolsa Resfriamento Artificial Atmosfera Modificada Os 10 Mandamentos do Armazenamento 1. Conhecer a estrutura da unidade 2. Avaliar a qualidade do grão na recepção 3. Realizar limpeza adequada dos grãos 4. Reduzir o tempo entre a recepção e a secagem 5. Reduzir a umidade para valores adequados (secagem) 6. Realizar manejo no carregamento do silo (transilagem) 7. Reduzir o metabolismo do grão (aeração e resfriamento) 8. Realizar manejo integrado de pragas (MIP) 9. Realizar medição da temperatura do silo, periodicamente 10. Realizar planejamento e formação periódica dos funcionários
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