AULA 3 HIGROMETRIA.METODOLOGIA TEOR DE AGUA

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Profa. Dra.Adriana M.Seneme
HIGROMETRIA
3˚ aula - AF 037
Higrometria
Ramo da física que estuda métodos de
medida da umidade relativa do ar (forma gasosa = vapor 
d’água).
Umidade relativa do ar ambiente e Umidade Relativa do 
ar intergranular da massa de grãos são elementos 
fundamentais
para as técnicas de manuseio (secagem, aeração, 
armazenamento, etc.)
Alguns fungos se desenvolvem rapidamente quando a 
Umidade relativa do espaço intergranular é 
superior a 70 %.
Ar Atmosférico 
Mistura de gases N, O2, CO2, etc. e vapor de água.
Ar = mistura do vapor de água e ar seco
Razão de mistura = quantidade de gramas de vapor de 
água /kg de ar seco 
Umidade absoluta = gramas de vapor de água / m3 de 
ar (volume)
MEDIÇÃO INDIRETA = EM % APARELHOS SIMPLES 
UMIDADE RELATIVA
A UR diz qual a percentagem de umidade contida 
numa determinada temperatura, pois a 
quantidade de vapor de água que a massa de ar 
pode conter depende da temperatura.
Para determinada temperatura, o ar só pode conter uma 
quantidade específica de vapor de água. 
Quando esta quantidade é atingida o ar fica saturado, isto 
é, 100 % de Umidade Relativa (UR).
UMIDADE RELATIVA 
A Umidade Relativa de um volume de ar é a relação entre o 
peso de vapor de água que ele contém e o que conteria se 
estivesse saturado.
UR % =
Quantidade de vapor de água existente
Vapor de água necessário para saturar
X 100
Aplicando a fórmula no exemplo acima, temos:
8,5
17
% UR = x 100 = 50 %
Pesos de vapor de água por m³ de ar saturado a diversas temperaturas.
ºC -10 0 5 10 12 15 20 40 100
g/m³ 2,16 4,8 6,8 9,4 11 13 17 51 600 
Se 1 m³ de ar a 20ºC contém 8,5 gramas de vapor de 
água mas pode conter 17 gramas, a UR é de 50 %.
EXEMPLO 1 :
Se 1 m³ de ar a 10°C poder ter um peso máximo de vapor de
água de 9,4 g e a sua UR é de 100 %,
se aquecermos o volume de ar ( 1m³ ) para 20ºC a UR seria?
Pesos de vapor de água por m³ de ar saturado a diversas temperaturas.
ºC -10 0 5 10 12 15 20 40 100
g/m³ 2,16 4,8 6,8 9,4 11 13 17 51 600 
% UR = 9,4
17
x 100 = 55 %
“Quando se aquece o ar a UR diminui e 
quando se esfria o ar a UR aumenta”
EXEMPLO 2 
Em ambos os casos, aumento de 22˚C resultou em 
redução da UR do ar.
EXEMPLO 3 
Armazenar em Ambiente
Seco e Fresco
Mas até que ponto seco e fresco ?
Depende de quanto tempo será armazenado os 
grãos/sementes;
Depende da espécie;
Depende da qualidade fisiológica do lote.
UR% = 65%
T ºC = 15 a 18 ºC
Variações diárias da Umidade Relativa
Dia = UR baixa
Noite = UR alta
Fator de influencia é a temperatura.
Emprego do Gráfico Psicrométrico
O gráfico Psicrométrico é uma apresentação por meio de 
linhas, que determina facilmente todas as propriedades da 
mistura ar-vapor.
Todos os valores são constantes à uma determinada 
pressão barométrica (nível do mar 760 mm Hg) o qual é 
suficiente para o armazenamento e manuseio.
Escala da Temperatura 
do Bulbo Seco
Bulbo Seco
Escala da 
Temperatura do 
Bulbo Úmido
Bulbo Úmido
Escala da 
Temperatura do 
Ponto de Orvalho
Ponto de Orvalho
UMIDADE RELATIVA
UMIDADE ABSOLUTA
g de vapor/kg 
de ar seco
Exemplo:
Dados: 
Temperatura de bulbo seco=25ºC
Umidade relativa= 70 % UR
Leitura:
Entalpia = 15 Kcal/Kg
Bulbo úmido = 20,9ºC
Ponto de orvalho = 19ºC
Umidade absoluta = 14,5 g/Kg 
Leitura do Gráfico
Condensação
Ocorre quando o ar quente entra em contato com 
uma superfície fria, a uma temperatura abaixo do 
seu ponto de orvalho.
Bolsão de Calor Migração de Umidade Aeração
CONDENSAÇÃO
Solução
Fatores que afetam o armazenamento de grãos
O conhecimento na ação dos fatores que afetam a 
conservação dos grãos armazenados, visa:
Manter a composição química do produto (carboidratos, 
proteínas, gordura, fibras, minerais e vitaminas) no seu 
estado natural.
Minimizar a redução do poder germinativo e do vigor das 
sementes, grãos destinados ao plantio.
METODOLOGIA E 
DETERMINAÇÕES DA UMIDADE 
DE GRÃOS
Profa. Dra. Adriana Martinelli Seneme
Eng. Agrônoma 
AULA 3
1. INTRODUÇÃO
Porque determinar a umidade dos grãos?
Qual a importância da água nos grãos?
Quais os métodos disponíveis?
ÁGUA
Grãos = água + matéria seca
OPERAÇÕES: COLHEITA, BENEFICIAMENTO, 
SECAGEM, ARMAZENAMENTO, 
COMERCIALIZAÇÃO...
Dependentes do teor de água – CONSEQUÊNCIAS -
então sua determinação é importante!
UMIDADE DOS GRÃOS
COLHEITA – MATURIDADE FISIOLÓGICA (PMF)
DANOS MECÂNICOS
OPERAÇÕES NA UNIDADE DE BENEFICIAMENTO
ARMAZENAMENTO
COMERCIALIZAÇÃO
TEOR DE UMIDADE = FATOR MAIS IMPORTANTE NA 
DETERIORAÇÃO DOS GRÃOS ARMAZENADOS
IDEAL – ambiente fresco e seco (UR = 65% e T˚C = 15-18˚C)
2. A ÁGUA NO GRÃO
1. Superficial aderida 
externamente
2. Intersticial – sem função 
biológica, livre entre as 
moléculas
3. Constituição – nas moléculas, 
quimicamente ligada, com 
função biológica
Figura 1. Umidade nos 
grãos de forma simplificada
2.1.PROCESSOS BIOLÓGICOS
TA: DETERMINA NÍVEL DE ATIVIDADE METABÓLICA
 RESPIRAÇÃO DOS GRÃOS (consumo de reservas)
 INSETOS 
FUNGOS
AQUECIMENTO DA MASSA 
2.2 EQUILÍBRIO HIGROSCÓPICO
Grãos são higroscópicos 
Ponto de equilíbrio – não existe gradiente de umidade entre 
o grão e o ar circundante; 
Energia livre de troca = 0
Umidade relativa do ar = dependente da temperatura 
UR  70% - cuidado
Figura 2. Os grãos podem absorver ou 
ceder água espontaneamente para o ar. 
UMIDADE RELATIVA DO AR
Figura 3 . Variação da umidade relativa do ar e 
da temperatura no período de 24 hs na região de 
Botucatu (Carvalho&Nakagawa, 2012). 
Tabela 1. Teor de água de sementes em equilíbrio com alguns valores
de umidade relativa do ar, em ambiente de 25 ºC (Harrington 1959
citado por Toledo 1969).
Espécies Umidade Relativa (%)
15 30 45 60 75 90 100
Cevada 6,0 8,4 10,0 12,1 14,4 19,5 26,8
Milho 6,4 8,4 10,5 12,9 14,8 19,1 23,8
Milho pipoca 6,8 8,5 9,8 12,2 13,6 18,3 23,0
Aveia 5,7 8,0 9,6 11,8 13,8 18,5 24,1
Centeio 7,0 8,7 10,5 12,2 14,8 20,6 26,7
Sorgo 6,4 8,6 10,5 12,0 15,2 18,8 21,9
Trigo 6,6 8,5 10,5 11,5 14,1 19,3 26,6
Linho 4,4 5,6 6,3 7,9 10,0 15,2 21,4
Amendoim 2,6 4,2 5,6 7,2 9,8 13,0 -
Soja 4,3 6,5 7,4 9,3 13,1 18,8 -
Feijão 5,6 7,7 9,2 11,1 14,5 - -
EQUILIBRIO HIGROSCÓPICO
Os grãos são materiais higroscópicos, isto é, têm a capacidade
de ceder ou absorver a temperatura e umidade do ar que os
envolve.
Para cada espécie de grão existe um equilíbrio higroscópico, que
depende da temperatura e do estado higrométrico do meio
ambiente, seja no campo ou no interior do silo e armazém.
Equilíbrio higroscópico significa um balanceamento entre a
umidade do grão e a umidade relativa do ar.
Figura 4. Curvas de equilíbrio higroscópico de
sementes de trigo a 30˚C.
(Fonte: Hubbard et al citado por Nellist & Hughes, 1973)
2.3. FENÔMENO DA HISTERESE
2.4. RELAÇÃO DO TEOR DE ÁGUA COM A 
COLHEITA E BENEFICIAMENTO 
 colheitas antecipadas (PMF; vigor; germinação)
 colheitas tardias;
 deterioração intempéries (temperatura, insetos e 
fungos, oscilação da UR ar);
 danos mecânicos (facilidade para fungos) 
Emprego do Gráfico Psicrométrico
O Gráfico Psicrométrico é uma 
apresentação por meio de linhas, que 
determina facilmente todas as propriedades 
da mistura ar-vapor.Todos os valores são constantes à uma 
determinada pressão barométrica (nível do 
mar 760 mm Hg) o qual é suficiente para o 
armazenamento e manuseio.
Escala da Temperatura do 
Bulbo Seco
Bulbo Seco
Escala da 
Temperatura do 
Bulbo Úmido
Bulbo Úmido
Escala da 
Temperatura do 
Ponto de Orvalho
Ponto de Orvalho
UMIDADE RELATIVA
UMIDADE ABSOLUTA
g de vapor/kg 
de ar seco
Exemplo:
Dados: 
Temperatura de bulbo seco=25ºC
Umidade relativa= 70 % UR
Leitura:
Entalpia = 15 Kcal/Kg
Bulbo úmido = 20,9ºC
Ponto de orvalho = 19ºC
Umidade absoluta = 14,5 g/Kg 
Leitura do Gráfico
CONDENSAÇÃO
Ocorre quando o ar quente entra em contato com
uma superfície fria, a uma temperatura abaixo de seu
ponto de orvalho.
Fenômeno muito importante para o armazenamento
dos grãos – temperatura das paredes e tetos dos silos
acompanham as mudanças das condições térmicas do
ar ambiente externo, afetando assim a umidade relativa
do ar junto as paredes e tetos dos silos.
3. DETERMINAÇÃO DA UMIDADE
DOS GRÃOS
GRÃO = ÁGUA + MATÉRIA 
SECA 
Expressão em porcentagem: 
Base úmida (Bu) ou
Base Seca (Bs) 
Figura 5. Representação esquemática dos 
componentes dos grãos (matéria seca e 
água).
Determinação em Base Úmida (Bu):
U (Bu) = (Pa/ PT) x 100
Sendo: Pa = peso da água
PT = peso total do grão 
Utilizado para comercialização dos grãos. 
Determinação em Base Seca (Bs):
U (Bs) = (Pa/ Pms) x 100
Sendo: Pa = peso da água
Pms = peso da matéria 
seca
Sempre será maior que a base 
úmida. 
Cuidado na
amostragem
METODOLOGIA E 
DETERMINAÇÕES DA UMIDADE 
DE GRÃOS
Profa. Dra. Adriana Martinelli Seneme
Eng. Agrônoma 
AULA 3
1. INTRODUÇÃO
Porque determinar a umidade dos grãos?
Qual a importância da água nos grãos?
Quais os métodos disponíveis?
ÁGUA
Grãos = água + matéria seca
OPERAÇÕES: COLHEITA, BENEFICIAMENTO, 
SECAGEM, ARMAZENAMENTO, 
COMERCIALIZAÇÃO...
Dependentes do teor de água – CONSEQUÊNCIAS -
então sua determinação é importante!
UMIDADE DOS GRÃOS
COLHEITA – MATURIDADE FISIOLÓGICA (PMF)
DANOS MECÂNICOS
OPERAÇÕES NA UNIDADE DE BENEFICIAMENTO
ARMAZENAMENTO
COMERCIALIZAÇÃO
TEOR DE UMIDADE = FATOR MAIS IMPORTANTE NA 
DETERIORAÇÃO DOS GRÃOS ARMAZENADOS
IDEAL – ambiente fresco e seco (UR = 65% e T˚C = 15-18˚C)
2. A ÁGUA NO GRÃO
1. Superficial aderida 
externamente
2. Intersticial – sem função 
biológica, livre entre as 
moléculas
3. Constituição – nas moléculas, 
quimicamente ligada, com 
função biológica
Figura 1. Umidade nos 
grãos de forma simplificada
2.1.PROCESSOS BIOLÓGICOS
TA: DETERMINA NÍVEL DE ATIVIDADE METABÓLICA
 RESPIRAÇÃO DOS GRÃOS (consumo de reservas)
 INSETOS 
FUNGOS
AQUECIMENTO DA MASSA 
2.2 EQUILÍBRIO HIGROSCÓPICO
Grãos são higroscópicos 
Ponto de equilíbrio – não existe gradiente de umidade entre 
o grão e o ar circundante; 
Energia livre de troca = 0
Umidade relativa do ar = dependente da temperatura 
UR  70% - cuidado
Figura 2. Os grãos podem absorver ou 
ceder água espontaneamente para o ar. 
UMIDADE RELATIVA DO AR
Figura 3 . Variação da umidade relativa do ar e 
da temperatura no período de 24 hs na região de 
Botucatu (Carvalho&Nakagawa, 2012). 
Tabela 1. Teor de água de sementes em equilíbrio com alguns valores
de umidade relativa do ar, em ambiente de 25 ºC (Harrington 1959
citado por Toledo 1969).
Espécies Umidade Relativa (%)
15 30 45 60 75 90 100
Cevada 6,0 8,4 10,0 12,1 14,4 19,5 26,8
Milho 6,4 8,4 10,5 12,9 14,8 19,1 23,8
Milho pipoca 6,8 8,5 9,8 12,2 13,6 18,3 23,0
Aveia 5,7 8,0 9,6 11,8 13,8 18,5 24,1
Centeio 7,0 8,7 10,5 12,2 14,8 20,6 26,7
Sorgo 6,4 8,6 10,5 12,0 15,2 18,8 21,9
Trigo 6,6 8,5 10,5 11,5 14,1 19,3 26,6
Linho 4,4 5,6 6,3 7,9 10,0 15,2 21,4
Amendoim 2,6 4,2 5,6 7,2 9,8 13,0 -
Soja 4,3 6,5 7,4 9,3 13,1 18,8 -
Feijão 5,6 7,7 9,2 11,1 14,5 - -
EQUILIBRIO HIGROSCÓPICO
Os grãos são materiais higroscópicos, isto é, têm a capacidade
de ceder ou absorver a temperatura e umidade do ar que os
envolve.
Para cada espécie de grão existe um equilíbrio higroscópico, que
depende da temperatura e do estado higrométrico do meio
ambiente, seja no campo ou no interior do silo e armazém.
Equilíbrio higroscópico significa um balanceamento entre a
umidade do grão e a umidade relativa do ar.
Figura 4. Curvas de equilíbrio higroscópico de
sementes de trigo a 30˚C.
(Fonte: Hubbard et al citado por Nellist & Hughes, 1973)
2.3. FENÔMENO DA HISTERESE
2.4. RELAÇÃO DO TEOR DE ÁGUA COM A 
COLHEITA E BENEFICIAMENTO 
 colheitas antecipadas (PMF; vigor; germinação)
 colheitas tardias;
 deterioração intempéries (temperatura, insetos e 
fungos, oscilação da UR ar);
 danos mecânicos (facilidade para fungos) 
Emprego do Gráfico Psicrométrico
O Gráfico Psicrométrico é uma 
apresentação por meio de linhas, que 
determina facilmente todas as propriedades 
da mistura ar-vapor.
Todos os valores são constantes à uma 
determinada pressão barométrica (nível do 
mar 760 mm Hg) o qual é suficiente para o 
armazenamento e manuseio.
Escala da Temperatura do 
Bulbo Seco
Bulbo Seco
Escala da 
Temperatura do 
Bulbo Úmido
Bulbo Úmido
Escala da 
Temperatura do 
Ponto de Orvalho
Ponto de Orvalho
UMIDADE RELATIVA
UMIDADE ABSOLUTA
g de vapor/kg 
de ar seco
Exemplo:
Dados: 
Temperatura de bulbo seco=25ºC
Umidade relativa= 70 % UR
Leitura:
Entalpia = 15 Kcal/Kg
Bulbo úmido = 20,9ºC
Ponto de orvalho = 19ºC
Umidade absoluta = 14,5 g/Kg 
Leitura do Gráfico
CONDENSAÇÃO
Ocorre quando o ar quente entra em contato com
uma superfície fria, a uma temperatura abaixo de seu
ponto de orvalho.
Fenômeno muito importante para o armazenamento
dos grãos – temperatura das paredes e tetos dos silos
acompanham as mudanças das condições térmicas do
ar ambiente externo, afetando assim a umidade relativa
do ar junto as paredes e tetos dos silos.
3. DETERMINAÇÃO DA UMIDADE
DOS GRÃOS
GRÃO = ÁGUA + MATÉRIA 
SECA 
Expressão em porcentagem: 
Base úmida (Bu) ou
Base Seca (Bs) 
Figura 5. Representação esquemática dos 
componentes dos grãos (matéria seca e 
água).
Determinação em Base Úmida (Bu):
U (Bu) = (Pa/ PT) x 100
Sendo: Pa = peso da água
PT = peso total do grão 
Utilizado para comercialização dos grãos. 
Determinação em Base Seca (Bs):
U (Bs) = (Pa/ Pms) x 100
Sendo: Pa = peso da água
Pms = peso da matéria 
seca
Sempre será maior que a base 
úmida. 
Cuidado na
amostragem
PARA MUDANÇA DE BASE : 
Por exemplo: Se 13% de Base Úmida 
% Base Seca = ((BU)/(100-BU)) x 100
% Base Seca = (13)/(100-13) x 100 = 14,9 %
Por exemplo: Se 15% de Base Seca
% Base Úmida = ((BS)/(100+BS)) x 100
% Base Úmida = ((15)/(100+15)) x 100 = 13,0%
REQUISITOS DOS MÉTODOS DE 
DETERMINAÇÃO DA UMIDADE:
1. Deve ter resultados reprodutíveis;
2. Deve indicar precisamente as mudanças 
do conteúdo de umidade ocorridos 
durante a secagem ou umedecimento do 
produto. 
4. MÉTODOS PARA DETERMINAÇÃO 
DA UMIDADE 
 DESTRUTIVOS
 NÃO DESTRUTIVOS 
DIRETOS
 INDIRETOS
4.1. ESTUFA A AR (DIRETO)
-AQUECIMENTO- EVAPORAÇÃO- PERDA DE PESO
a)Alta temperatura (130-133˚C)
(Com moagem ou sem) – depende da espécie
b)Baixa temperatura (101-105˚C) – 17 hs  1 h (ISTA) ; 
básico referência para novas espécies; florestais e arbustos
c) Estufa a 105˚C/24hs 
sem moagem – todas as espécies
AMOSTRAS : Recipientes herméticos e cheios
Determinaçãopeso inicial da amostra o + rápido possível
Qto > ste
> quantidade subamostra, 
< precisão da balança
(e > tamanho lata)
Secar recipiente 1h/130oC, 
antes de usar, e esfriar em 
dessecador
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TARA (T) Peso inicial (P) 
 
 
 
 
 
 
 
Estufa 1053oC/ 24 horas Dessecador p/esfriar 
 10-15 min 
 
 
 
 
 
 
 
 Peso final ( p ) 
 
 
EQUIPAMENTOS E MATERIAIS
Estufa Elétrica 
Balanças de Precisão
Recipientes de Metal (latas de Al) 
Dessecador, Silica gel,
Termômetro, pinça
MOAGEM: moinho peneira
CORTE: Bisturi, colher
 
 
TOLERÂNCIAS E INFORMAÇÃO DE RESULTADOS
• ≠ 2 repetições < 0,5%. Se não repetir determinação.
• O resultado: média (2 rep.) em % c/ 1 casa decimal.
4.2. DESTILAÇÃO (DIRETO) 
-DESTRUTIVO; 
-REQUER MUITA ATENÇÃO; 
-EQUIPAMENTOS ELABORADOS;
-DEMORADO.
Princípio do método:
Remoção da água do grão pelo aquecimento do material
imerso em líquido com temperatura de ebulição superior ao
da água.
Vapor condensado é recolhido em um cilindro graduado.
a) BROWN DUVEL
b) TOLUENO
Figura 6. Representação esquemática do método 
de destilação Brown Duvel. 
A) BROWN DUVEL 
Medidor de umidade – método 
destilação 
Tabela 2. Quantidade de amostra e temperatura 
utilizada para diferentes grãos pelo método Brown 
Duvel (Fonte: Park, 2006)
b) TOLUENO: 
- grãos moídos e fervidos em tolueno; 
- água condensada vai para uma proveta graduada e 
tolueno retorna ao frasco em ebulição; 
-continua enquanto houver acréscimo de água na 
proveta
-Resultado: volume de água = g de água
4.3. MÉTODOS QUÍMICOS 
(diretos) 
a) Karl Fisher: 
reagente iodo + dióxido de enxofre e piridina em 
metanol;
 é possível medir pequenas quantidades de água;
 método preciso e exato;
 demorado, destrutivo;
 não é muito utilizado para grãos e sementes
b) MÉTODO DO DICROMATO 
-Conteúdo de umidade de produtos com alta 
umidade;
(frutas e hortaliças);
- Bons resultados em arroz com níveis entre 10-
15%.
4.4 MÉTODO DE REFLECTÂNCIA DE INFRA 
VERMELHO (DIRETO)
Princípio: 
-determinação da umidade é baseada na 
secagem de uma amostra de peso conhecido;
-cálculo através do que foi perdido na 
operação. 
- dois comprimentos de onda na região do infra-
vermelho;
- um deles é absorvido pela água; outro só como 
referência;
Limitação: mede a 
umidade da superfície; 
caro.
-Vantagem: preciso, 
rápido.
Como ocorre?
Figura 7. Esquema de aparelho que determina o 
teor de umidade pela ação de raios infravermelhos 
(PUZZI, 1986).
Método de reflectância de infra-
vermelho
4.5. FORNO DE MICROONDAS 
- Direto
- Destrutivo
- Grãos inteiros ou moídos
- Resultados comparáveis ao da Estufa 
(padrão)
4.6.SECAGEM COM DESSECANTES
Princípio: Equilíbrio higroscópico – tendência ao 
equilíbrio – grão e ambiente
Então: UR ar é usada para medir a umidade do grão
-grãos moídos; 
-recipiente fechado
-substância dessecante (soluções salinas, glicerol, ácido 
sulfúrico) 
-peso constante
-Resultado = diferença do peso inicial 
-Longo (até 45 dias); fungos e bactérias 
Possíveis erros nos métodos 
diretos:
-Secagem incompleta;
-Oxidação do material;
-Erros de amostragem; pesagem e 
observação 
MÉTODOS INDIRETOS 
-São os elétricos;
-Razoavelmente precisos;
-Rápidos;
-Resultados reprodutíveis
Exemplo: MOTOMCO – adotado 
pela inspeção de grãos USDA e 
aprovado pela American 
Association of Cereal Chemists.
4.7. MEDIDORES ELÉTRICOS
Princípio:
Baseado nas propriedades elétricas do 
material que são dependentes da umidade. 
MEDIDORES ELÉTRICOS
VANTAGENS: fácil ajuste;
DESVANTAGENS: 
- Precisão – uniformidade da umidade dentro do 
grão;
- Calibração periódica;
- Estreita faixa de medição;
- Uso de energia elétrica 
a) RESISTÊNCIA ELÉTRICA 
- CONDUTIVIDADE ELÉTRICA;
- FUNÇÃO DA UMIDADE;
-TEMPERATURAS ELEVADAS – erros;
Resistência do C e  a resistência elétrica - TA 
-FAZER CORREÇÃO DA TEMPERATURA;
-PRESSÃO: 
-Variável com a espécie; 
-ver catálogo (quanto maior a pressão menor a 
resistência) 
UNIVERSAL 
LIMITE DE FAIXA:
U = 8-22%
Gerador de 
eletricidade 
eletromecânico 
MEGOMETRO
b)DIELÉTRICO
-CONDUTÂNCIA/CAPACITÂNCIA
-CONDUTÂNCIA: idem ao UNIVERSAL (porém não 
destrói a amostra). Exemplo: GAC 2100
- Rápido 
- Preciso
- Não é muito caro 
Condutância
Exemplo: GAC 2100
CAPACITÂNCIA
MEDEM A CONSTANTE DIELÉTRICA DO GRÃO COLOCADO 
ENTRE AS DUAS PLACAS DE UM CAPACITOR
CONSTANTE DIELÉTRICA – DEPENDE DA UMIDADE
Faixa = 6 a 26-29%
Precisão: 0,5%
- São menos sujeitos a erros por má distribuição da umidade 
dentro dos grãos. 
DOLE MOTONCO
METODOLOGIA E 
DETERMINAÇÕES DA UMIDADE 
DE GRÃOS
Profa. Dra. Adriana Martinelli Seneme
Eng. Agrônoma 
AULA 3
1. INTRODUÇÃO
Porque determinar a umidade dos grãos?
Qual a importância da água nos grãos?
Quais os métodos disponíveis?
ÁGUA
Grãos = água + matéria seca
OPERAÇÕES: COLHEITA, BENEFICIAMENTO, 
SECAGEM, ARMAZENAMENTO, 
COMERCIALIZAÇÃO...
Dependentes do teor de água – CONSEQUÊNCIAS -
então sua determinação é importante!
UMIDADE DOS GRÃOS
COLHEITA – MATURIDADE FISIOLÓGICA (PMF)
DANOS MECÂNICOS
OPERAÇÕES NA UNIDADE DE BENEFICIAMENTO
ARMAZENAMENTO
COMERCIALIZAÇÃO
TEOR DE UMIDADE = FATOR MAIS IMPORTANTE NA 
DETERIORAÇÃO DOS GRÃOS ARMAZENADOS
IDEAL – ambiente fresco e seco (UR = 65% e T˚C = 15-18˚C)
2. A ÁGUA NO GRÃO
1. Superficial aderida 
externamente
2. Intersticial – sem função 
biológica, livre entre as 
moléculas
3. Constituição – nas moléculas, 
quimicamente ligada, com 
função biológica
Figura 1. Umidade nos 
grãos de forma simplificada
2.1.PROCESSOS BIOLÓGICOS
TA: DETERMINA NÍVEL DE ATIVIDADE METABÓLICA
 RESPIRAÇÃO DOS GRÃOS (consumo de reservas)
 INSETOS 
FUNGOS
AQUECIMENTO DA MASSA 
2.2 EQUILÍBRIO HIGROSCÓPICO
Grãos são higroscópicos 
Ponto de equilíbrio – não existe gradiente de umidade entre 
o grão e o ar circundante; 
Energia livre de troca = 0
Umidade relativa do ar = dependente da temperatura 
UR  70% - cuidado
Figura 2. Os grãos podem absorver ou 
ceder água espontaneamente para o ar. 
UMIDADE RELATIVA DO AR
Figura 3 . Variação da umidade relativa do ar e 
da temperatura no período de 24 hs na região de 
Botucatu (Carvalho&Nakagawa, 2012). 
Tabela 1. Teor de água de sementes em equilíbrio com alguns valores
de umidade relativa do ar, em ambiente de 25 ºC (Harrington 1959
citado por Toledo 1969).
Espécies Umidade Relativa (%)
15 30 45 60 75 90 100
Cevada 6,0 8,4 10,0 12,1 14,4 19,5 26,8
Milho 6,4 8,4 10,5 12,9 14,8 19,1 23,8
Milho pipoca 6,8 8,5 9,8 12,2 13,6 18,3 23,0
Aveia 5,7 8,0 9,6 11,8 13,8 18,5 24,1
Centeio 7,0 8,7 10,5 12,2 14,8 20,6 26,7
Sorgo 6,4 8,6 10,5 12,0 15,2 18,8 21,9
Trigo 6,6 8,5 10,5 11,5 14,1 19,3 26,6
Linho 4,4 5,6 6,3 7,9 10,0 15,2 21,4
Amendoim 2,6 4,2 5,6 7,2 9,8 13,0 -
Soja 4,3 6,5 7,4 9,3 13,1 18,8 -
Feijão 5,6 7,7 9,2 11,1 14,5 - -
EQUILIBRIO HIGROSCÓPICO
Os grãos são materiais higroscópicos, isto é, têm a capacidade
de ceder ou absorver a temperatura e umidade do ar que os
envolve.
Para cada espécie de grão existe um equilíbrio higroscópico, que
depende da temperatura e do estado higrométrico do meio
ambiente, seja no campo ou no interior do silo e armazém.
Equilíbrio higroscópico significa um balanceamento entre a
umidade do grão e a umidaderelativa do ar.
Figura 4. Curvas de equilíbrio higroscópico de
sementes de trigo a 30˚C.
(Fonte: Hubbard et al citado por Nellist & Hughes, 1973)
2.3. FENÔMENO DA HISTERESE
2.4. RELAÇÃO DO TEOR DE ÁGUA COM A 
COLHEITA E BENEFICIAMENTO 
 colheitas antecipadas (PMF; vigor; germinação)
 colheitas tardias;
 deterioração intempéries (temperatura, insetos e 
fungos, oscilação da UR ar);
 danos mecânicos (facilidade para fungos) 
Emprego do Gráfico Psicrométrico
O Gráfico Psicrométrico é uma 
apresentação por meio de linhas, que 
determina facilmente todas as propriedades 
da mistura ar-vapor.
Todos os valores são constantes à uma 
determinada pressão barométrica (nível do 
mar 760 mm Hg) o qual é suficiente para o 
armazenamento e manuseio.
Escala da Temperatura do 
Bulbo Seco
Bulbo Seco
Escala da 
Temperatura do 
Bulbo Úmido
Bulbo Úmido
Escala da 
Temperatura do 
Ponto de Orvalho
Ponto de Orvalho
UMIDADE RELATIVA
UMIDADE ABSOLUTA
g de vapor/kg 
de ar seco
Exemplo:
Dados: 
Temperatura de bulbo seco=25ºC
Umidade relativa= 70 % UR
Leitura:
Entalpia = 15 Kcal/Kg
Bulbo úmido = 20,9ºC
Ponto de orvalho = 19ºC
Umidade absoluta = 14,5 g/Kg 
Leitura do Gráfico
CONDENSAÇÃO
Ocorre quando o ar quente entra em contato com
uma superfície fria, a uma temperatura abaixo de seu
ponto de orvalho.
Fenômeno muito importante para o armazenamento
dos grãos – temperatura das paredes e tetos dos silos
acompanham as mudanças das condições térmicas do
ar ambiente externo, afetando assim a umidade relativa
do ar junto as paredes e tetos dos silos.
3. DETERMINAÇÃO DA UMIDADE
DOS GRÃOS
GRÃO = ÁGUA + MATÉRIA 
SECA 
Expressão em porcentagem: 
Base úmida (Bu) ou
Base Seca (Bs) 
Figura 5. Representação esquemática dos 
componentes dos grãos (matéria seca e 
água).
Determinação em Base Úmida (Bu):
U (Bu) = (Pa/ PT) x 100
Sendo: Pa = peso da água
PT = peso total do grão 
Utilizado para comercialização dos grãos. 
Determinação em Base Seca (Bs):
U (Bs) = (Pa/ Pms) x 100
Sendo: Pa = peso da água
Pms = peso da matéria 
seca
Sempre será maior que a base 
úmida. 
Cuidado na
amostragem
PARA MUDANÇA DE BASE : 
Por exemplo: Se 13% de Base Úmida 
% Base Seca = ((BU)/(100-BU)) x 100
% Base Seca = (13)/(100-13) x 100 = 14,9 %
Por exemplo: Se 15% de Base Seca
% Base Úmida = ((BS)/(100+BS)) x 100
% Base Úmida = ((15)/(100+15)) x 100 = 13,0%
REQUISITOS DOS MÉTODOS DE 
DETERMINAÇÃO DA UMIDADE:
1. Deve ter resultados reprodutíveis;
2. Deve indicar precisamente as mudanças 
do conteúdo de umidade ocorridos 
durante a secagem ou umedecimento do 
produto. 
4. MÉTODOS PARA DETERMINAÇÃO 
DA UMIDADE 
 DESTRUTIVOS
 NÃO DESTRUTIVOS 
DIRETOS
 INDIRETOS
4.1. ESTUFA A AR (DIRETO)
-AQUECIMENTO- EVAPORAÇÃO- PERDA DE PESO
a)Alta temperatura (130-133˚C)
(Com moagem ou sem) – depende da espécie
b)Baixa temperatura (101-105˚C) – 17 hs  1 h (ISTA) ; 
básico referência para novas espécies; florestais e arbustos
c) Estufa a 105˚C/24hs 
sem moagem – todas as espécies
AMOSTRAS : Recipientes herméticos e cheios
Determinação peso inicial da amostra o + rápido possível
Qto > ste
> quantidade subamostra, 
< precisão da balança
(e > tamanho lata)
Secar recipiente 1h/130oC, 
antes de usar, e esfriar em 
dessecador
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TARA (T) Peso inicial (P) 
 
 
 
 
 
 
 
Estufa 1053oC/ 24 horas Dessecador p/esfriar 
 10-15 min 
 
 
 
 
 
 
 
 Peso final ( p ) 
 
 
EQUIPAMENTOS E MATERIAIS
Estufa Elétrica 
Balanças de Precisão
Recipientes de Metal (latas de Al) 
Dessecador, Silica gel,
Termômetro, pinça
MOAGEM: moinho peneira
CORTE: Bisturi, colher
 
 
TOLERÂNCIAS E INFORMAÇÃO DE RESULTADOS
• ≠ 2 repetições < 0,5%. Se não repetir determinação.
• O resultado: média (2 rep.) em % c/ 1 casa decimal.
4.2. DESTILAÇÃO (DIRETO) 
-DESTRUTIVO; 
-REQUER MUITA ATENÇÃO; 
-EQUIPAMENTOS ELABORADOS;
-DEMORADO.
Princípio do método:
Remoção da água do grão pelo aquecimento do material
imerso em líquido com temperatura de ebulição superior ao
da água.
Vapor condensado é recolhido em um cilindro graduado.
a) BROWN DUVEL
b) TOLUENO
Figura 6. Representação esquemática do método 
de destilação Brown Duvel. 
A) BROWN DUVEL 
Medidor de umidade – método 
destilação 
Tabela 2. Quantidade de amostra e temperatura 
utilizada para diferentes grãos pelo método Brown 
Duvel (Fonte: Park, 2006)
b) TOLUENO: 
- grãos moídos e fervidos em tolueno; 
- água condensada vai para uma proveta graduada e 
tolueno retorna ao frasco em ebulição; 
-continua enquanto houver acréscimo de água na 
proveta
-Resultado: volume de água = g de água
4.3. MÉTODOS QUÍMICOS 
(diretos) 
a) Karl Fisher: 
reagente iodo + dióxido de enxofre e piridina em 
metanol;
 é possível medir pequenas quantidades de água;
 método preciso e exato;
 demorado, destrutivo;
 não é muito utilizado para grãos e sementes
b) MÉTODO DO DICROMATO 
-Conteúdo de umidade de produtos com alta 
umidade;
(frutas e hortaliças);
- Bons resultados em arroz com níveis entre 10-
15%.
4.4 MÉTODO DE REFLECTÂNCIA DE INFRA 
VERMELHO (DIRETO)
Princípio: 
-determinação da umidade é baseada na 
secagem de uma amostra de peso conhecido;
-cálculo através do que foi perdido na 
operação. 
- dois comprimentos de onda na região do infra-
vermelho;
- um deles é absorvido pela água; outro só como 
referência;
Limitação: mede a 
umidade da superfície; 
caro.
-Vantagem: preciso, 
rápido.
Como ocorre?
Figura 7. Esquema de aparelho que determina o 
teor de umidade pela ação de raios infravermelhos 
(PUZZI, 1986).
Método de reflectância de infra-
vermelho
4.5. FORNO DE MICROONDAS 
- Direto
- Destrutivo
- Grãos inteiros ou moídos
- Resultados comparáveis ao da Estufa 
(padrão)
4.6.SECAGEM COM DESSECANTES
Princípio: Equilíbrio higroscópico – tendência ao 
equilíbrio – grão e ambiente
Então: UR ar é usada para medir a umidade do grão
-grãos moídos; 
-recipiente fechado
-substância dessecante (soluções salinas, glicerol, ácido 
sulfúrico) 
-peso constante
-Resultado = diferença do peso inicial 
-Longo (até 45 dias); fungos e bactérias 
Possíveis erros nos métodos 
diretos:
-Secagem incompleta;
-Oxidação do material;
-Erros de amostragem; pesagem e 
observação 
MÉTODOS INDIRETOS 
-São os elétricos;
-Razoavelmente precisos;
-Rápidos;
-Resultados reprodutíveis
Exemplo: MOTOMCO – adotado 
pela inspeção de grãos USDA e 
aprovado pela American 
Association of Cereal Chemists.
4.7. MEDIDORES ELÉTRICOS
Princípio:
Baseado nas propriedades elétricas do 
material que são dependentes da umidade. 
MEDIDORES ELÉTRICOS
VANTAGENS: fácil ajuste;
DESVANTAGENS: 
- Precisão – uniformidade da umidade dentro do 
grão;
- Calibração periódica;
- Estreita faixa de medição;
- Uso de energia elétrica 
a) RESISTÊNCIA ELÉTRICA 
- CONDUTIVIDADE ELÉTRICA;
- FUNÇÃO DA UMIDADE;
-TEMPERATURAS ELEVADAS – erros;
Resistência do C e  a resistência elétrica - TA 
-FAZER CORREÇÃO DA TEMPERATURA;
-PRESSÃO: 
-Variável com a espécie; 
-ver catálogo (quanto maior a pressão menor a 
resistência) 
UNIVERSAL 
LIMITE DE FAIXA:
U = 8-22%
Gerador de 
eletricidade 
eletromecânico 
MEGOMETRO
b)DIELÉTRICO-CONDUTÂNCIA/CAPACITÂNCIA
-CONDUTÂNCIA: idem ao UNIVERSAL (porém não 
destrói a amostra). Exemplo: GAC 2100
- Rápido 
- Preciso
- Não é muito caro 
Condutância
Exemplo: GAC 2100
CAPACITÂNCIA
MEDEM A CONSTANTE DIELÉTRICA DO GRÃO COLOCADO 
ENTRE AS DUAS PLACAS DE UM CAPACITOR
CONSTANTE DIELÉTRICA – DEPENDE DA UMIDADE
Faixa = 6 a 26-29%
Precisão: 0,5%
- São menos sujeitos a erros por má distribuição da umidade 
dentro dos grãos. 
DOLE MOTONCO
MEDIDORES DE UMIDADE 
RELATIVA DO AR
Psicrômetro
Bulbo seco
Bulbo Úmido
Tabela Psicrométrica Simplificada
Temperatura % de Umidade Relativa 
Termômetro Diferença entre os termômetros seco e úmido º C
Seco
º C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
9 88 76 65 53 42 32 22 12 0 0 
12 89 78 68 58 48 48 30 21 12 4
15 90 80 71 62 53 44 36 28 20 13
18 90 82 73 65 57 49 42 35 27 20
21 91 83 75 67 60 53 46 39 32 26
24 92 85 77 70 63 56 49 43 37 31
27 93 86 79 72 65 59 53 47 41 36
30 93 86 79 73 67 61 55 50 44 39
33 93 86 80 74 68 63 57 52 47 42
36 93 87 81 75 70 64 59 54 50 45
39 96 88 82 76 71 66 61 56 52 47 
Exemplo:A temperatura ambiente (B.S.) 27 º C e o B.U. é 21º C.
Diferença é 6 º C então a UR é 59 %.
Termo - Higrômetro
Higrômetro para determinar a
umidade relativa do ar no interior
da massa de grãos
MEDIDORES DE UMIDADE EM TESTE
Geralmente na colheita, os grãos têm um teor de 
umidade mais elevado do que aquele 
recomendado para o armazenamento 
convencional. 
Existe, então, a necessidade de secar os grãos.
O cálculo da quantidade de água a remover ou 
adicionar ao produto pode ser feito pela seguinte 
expressão:
Onde:
 M = quantidade de água a remover ou adicionar, Kg;
M = massa inicial do produto, Kg;
wi = teor de umidade inicial do produto, % em Base úmida;
wf = teor de umidade final do produto, % em Base Úmida.
M = 
M . (wf - wi)
100 - wf
PESO DE ÁGUA =
PESO DO PRODUTO x (UI - UF)
100 - UF
UI = Umidade Inicial
UF = Umidade Final
PESO DE ÁGUA =
PESO DE ÁGUA =
35.000 x (26 - 13)
100 - 13
35.000 x 13
100 - 13 
=
455.000
87
PESO DE ÁGUA = 5.229,89 LITROS DE ÁGUA
5. CONCLUSÃO
A determinação da umidade dos grãos é essencial para 
decisões pertinentes às operações de pós-colheita dos 
grãos; 
A equipe técnica deverá escolher, entre os métodos 
disponíveis, o mais adequado para a situação e fazer 
dele uma ferramenta útil para a conservação dos grãos.
OBRIGADA