Secagem de grãos de girassol em leito fixo e em leito de jorro

This work studies two methods for drying sunflower grains grown in the western region of Rio Grande do Norte, in the premises of the Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte - IFRN - Campus Apodi. This initiative was made because of the harvested grain during the harvest, being stored in sheds without any control of temperature, humidity etc. Therewith, many physical, chemical and physiological characteristics are compromised and grains lose much quality for oil production as their germination power. Taking into account that most of the stored grain is used for replanting, the studied methods include drying of grains in a thin layer using an oven with air circulation (fixed bed) and drying in a spouted bed. It was studied the drying of grains in natura, i.e., newly harvested. The fixed bed drying was carried out at temperatures of 40, 50, 60 and 70°C. Experiments in spouted bed were performed based on an experimental design, 2² + 3, with three replications at the central point, where the independent variables were grains load (1500, 2000 and 2500 g) and the temperature of the inlet air (70, 80, and 90 °C), obtaining the drying and desorption equilibrium isotherms. Previously, the characteristic curves of the bed were obtained. Both in the fixed bed as in the spouted bed, drying and desorption curves were obtained by weighing the grains throughout the experiments and measurements of water activity, respectively. The grains drying in the spouted bed showed good results with significant reduction of processing time. The models of FICK and PAGE were fitted to the experimental data, models which will represent the drying of grains both in the fixed bed as in the spouted bed. The desorption curves showed no influence of the processing temperature in the hygroscopic characteristics of the grains. The models of GAB, OSWIN and LUIKOV could well represent the desorption isotherms

Sistema pneumático de secagem de grãos com gerenciamento termodinâmico do processo

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Modelagem dos processos envolvidos nos sistemas de secagem e armazenamento de grãos

A produção de soja é uma das principais atividades econômicas na Região Noroeste do Estado do Rio Grande do Sul. As perdas de produto em condições de comercialização ocasionadas nas atividades de secagem e armazenamento são significativas, justificando a pesquisa e aprimoramento destes processos. Nesta tese foram pesquisados dois problemas: 1. Modelamento matemático dos processos de secagem, utilizando parâmetros conhecidos de soja e 2. Modelamento matemático do problema de aeração para o cálculo da distribuição da pressão e da velocidade do ar na massa de grãos em unidades de armazenamento de soja. No problema de secagem foi desenvolvido um sistema composto de quatro equações diferenciais parciais hiperbólicas acopladas não-lineares, que descreve o comportamento da temperatura e do teor de umidade do ar e dos grãos em função do tempo. Para resolver o sistema foram utilizados os métodos das diferenças finitas (p. ex., métodos de MacCormack e Crank- Nicolson.) e o método dos volumes finitos. A análise dos resultados permitiu recomendar o método mais adequado para cada tipo do problema. Para determinação da intensidade do fluxo de massa e de calor foram utilizados os dados experimentais de camada fina obtidos da literatura e complementados com dados experimentais desta tese. Foi desenvolvido um equipamento para obtenção das curvas de secagem de grãos em secador de leito fixo, a fim de identificar o modelo para secagem em camada espessa. A comparação entre os resultados experimentais e das simulações numéricas mostrou que o modelo descreve razoavelmente a dinâmica de secagem No problema de aeração foi desenvolvido um modelo matemático que descreve o escoamento do ar em sistemas de armazenamento de grãos, baseado em relações experimentais entre velocidade e gradiente de pressão. Para resolver o problema de aeração foi utilizado o método dos elementos finitos e desenvolvido um programa computacional. Um teste realizado com o programa mostrou que os resultados da solução numérica convergem para uma solução analítica conhecida. As simulações realizadas mostraram que o programa computacional pode ser usado como instrumento auxiliar para o projeto de silos, possibilitando o cálculo e a visualização gráfica da distribuição das pressões e das linhas de corrente em diferentes seções do armazém.

Perda de matéria seca em grãos de milho submetidos a sistemas de secagem natural e artificial

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Efeito do sistema de secagem de crambe (Crambe abyssinica Hochst) na qualidade dos grãos e do óleo para produção de biodiesel

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Perda de matéria seca em grãos de milho submetidos a sistemas de secagem natural e artificial.

The permanence of the corn grain in the field, after physiological maturity, is an important cause of crop losses, both in quantitative and qualitative aspect. By ceasing the supply of assimilated substances to grains, due to physiological maturity, the synthesis reactions are overcome by breathing, responsible for the maintenance of the living tissues of the grains, which occur at the expense of reserves accumulated during grain formation. In addition, there are losses from fungus and insects attack due to adverse weather conditions. Technological advances in recent decades, the develop of grain dryers with different capacities and efficiencies, has led to the early withdrawal of the product from the field, still damp, reducing spoilage. Moreover, the use of artificial drying systems can represent a significant cost to the producer. Thus, the present work aimed to study the effect of natural and artificial methods of drying on maize dry matter losses, for Botucatu, city of Sao Paulo state, Brazil. The cornfield production was conducted at the Experimental Farm “Lageado” and the experimental treatments were conducted in the Laboratory of Agricultural Products Processing, in the Department of Rural Engineering, where the drying systems were tested. The treatments were: shade (control), artificial with heated air, artificial unheated air and, drying attached to the plant. The following analyzes for quality monitoring were performed: weight test, thousand-grain weight test and, grain dry weight. The results showed significant loss in quality of drying beans attached to the plant, by assessing the dry matter loss and by the variation of the grain weight. The weight test showed that the worst performance was the artificial with heated air treatment. We used mathematical modeling techniques to describe the dry matter loss and adjusted the mathematical model to the experimental data analyzed. From the experimental data obtained during drying the grain attached to the plant, it was still possible to fit a regression model that estimates the loss of grain dry matter under the climate from Botucatu during the 2011/2012 harvest period.

Demanda energética nas operações mecanizadas na silagem de milho no sistema de silo bag

Foi avaliado o consumo energético das operações mecanizadas envolvidas na produção de silagem de planta inteira e silagem de grão úmido de milho, tendo como referência o processamento seco desse cereal. O ensaio foi conduzido na Fazenda Experimental Lageado, pertencente à Faculdade de Ciências Agronômicas, e nas instalações da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia - UNESP, localizada no município de Botucatu - SP. O delineamento experimental foi em blocos ao acaso, com parcelas subdivididas no tempo (três épocas de colheita: silagem de planta inteira, silagem de grão úmido e colheita de grãos secos), com 10 repetições. As análises estatísticas foram realizadas por meio do programa ESTAT, pelo teste de média de Tukey, a 5% de probabilidade. A silagem de planta inteira teve o maior consumo de combustível por área. A secagem dos grãos de 15,5% para 13% foi responsável por 87% do gasto de energia por área. A silagem de grão úmido demandou o menor uso de energia por área nas operações mecanizadas.

Estudo da reidratação do feijão verde (Vigna unguiculata L. Walp) desidratado por micro-ondas com e sem pré-tratamento osmótico

The green bean has organoleptic and nutritional characteristics that make it an important food source in tropical regions such as the Northeast of Brazil. It is a cheap source of protein and important for nutrition of rural population contributing significantly in subsistence farming of the families from Brazil s northeast. It is consumed in entire region and together with the dry meat and other products composes the menu of typical restaurants, being characterized as an important product for economy of Northeast. The green bean is consumed freshly harvested and has short cycle, being characterized as a very perishable food, which hampers your market. The drying method is an alternative to increase the lifetime and provide a reduction volume of this product making easier your transportation and storage. However is necessary to search ways of drying which keep the product quality not only from the nutritional standpoint but also organoleptic. Some characteristics may change with the drying process such as the coloring, the rehydration capacity and the grains cooking time. The decrease of drying time or of exposure of the grains to high temperature minimizes the effects related with the product quality loss. Among the techniques used to reduce the drying time and improve some characteristics of the product, stands out the osmotic dehydration, widely used in combined processes such as the pretreatment in drying food. Currently the use of the microwaves has been considered an alternative for drying food. The microwave energy generates heat inside of materials processed and the heating is practically instantaneous, resulting in shorter processing times and product quality higher to that obtained by conventional methods. Considering the importance of the green beans for the Northeast region, the wastefulness of production due to seasonality of the crop and your high perishability, the proposal of this thesis is the study of drying grain by microwaves with and without osmotic pretreatment, focusing on the search of conditions of processes which favor the rehydration of the product preserving your organoleptic characteristics. Based on the analysis of the results of osmotic dehydration and dielectric properties was defined the operating condition to be used in pretreatment of the green bean, with osmotic concentration in saline solution containing 12,5% of sodium chloride, at 40°C for 20 minutes. The drying of green bean by microwave was performed with and without osmotic pretreatment on the optimized condition. The osmotic predehydration favored the additional drying, reducing the process time. The rehydration of dehydrated green bean with and without osmotic pretreatment was accomplished in different temperature conditions and immersion time according to a factorial design 22, with 3 repetitions at the central point. According to results the better condition was obtained with the osmotically pretreated bean and rehydrated at a temperature of 60°C for 90 minutes. Sensory analysis was performed comparing the sample of the green bean in natura and rehydrated in optimized conditions, with and without osmotic pretreatment. All samples showed a good acceptance rate regarding the analyzed attributes (appearance, texture, color, odor and taste), with all values above 70%. Is possible conclude that the drying of green bean by microwave with osmotic pretreatment is feasible both in respect to technical aspects and rehydration rates and sensory quality of the product

Demanda energética no processo de ensilagem de milho

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

ÁCIDOS GRAXOS E PROTEÍNA em GRÃOS DE AMENDOIM em FUNÇÃO da CALAGEM E do MÉTODO DE SECAGEM

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Qualidade do óleo bruto de grãos de crambe (Crambe abyssinica Hochst) sob diferentes métodos de secagem

The Culture of crambe became promising since its grains presents high oil content. The methods of drying may influence the quality of crude oil extracted from the beans, depending on the way it is managed. This study goal was to evaluate the influence of different drying methods on the quality of the crude oil extracted from crambe grain. The experimental design was completely randomized with five treatments (drying with heated air, natural air, yard, shade, and at the field), and with four tests for each. In order to check the quality of the grains, we performed an analysis of fat acidity, and to evaluate the crude oil quality, we conducted analysis of iodine value, acid value, water content, density at 20ºC, and a kinematic viscosity at 40°. After obtaining the data, the results were submitted to analysis of variance. When significant means were detected, they were compared by t-test (p ≤ 0.05). The method of drying with heated air provided a lower rate of fatty acid in grains. The drying methods evaluated did not compromise the quality of the oil extracted from the crambe grain.

Avaliação do desempenho de um sistema de secagem projetado para os pequenos produtores rurais

O presente trabalho foi realizado na Fazenda Experimental Lageado, da Universidade Estadual Paulista em Botucatu, SP, e objetivou-se analisar o desempenho de um silo secador alambrado com ar à temperatura ambiente, de projeto simples, com possibilidades de atender às necessidades de pequenos cafeicultores. Para a avaliação do desempenho da secagem, foram realizadas medições do teor de água do café, temperaturas da massa de grãos, do ar de exaustão, do ar de secagem e do ar ambiente, umidade relativa ambiente, velocidade do ar de secagem e o tempo total de secagem. Para avaliar a qualidade do produto seco, foi feito o teste de bebida. Paralelamente, realizou-se a secagem em terreiro para se formar a testemunha. Os resultados observados permitiram concluir que o silo secador alambrado apresentou uma boa eficiência energética, proporcionando um produto seco com o mesmo padrão de qualidade do café seco em terreiro.

Estudo da secagem do feijão verde (Vigna unguiculata L. Walp) - análise experimental do processo combinado leito fixo/leito de jorro

Green bean is considered as one of most traditional Brazilian Northeast dishes. Green beans drying preliminary experiments show that combine processes, fixed-bed/spouted bed, resulted in dehydrated beans with uniform humidity and the recovery of the beans properties after their rehydration. From this assays was defined an initial humidity suited for the spouted bed process. A fixed-bed pre-drying process until a level of 40% humidity gave the best results. The spouted bed characteristic hydrodynamic curves were presented for different beans loads, where changes in the respective beans physical properties were evidenced during the fluidynamic assay, due simultaneous drying process. One 22 factorial experimental design was carried out with three repetition in the central point, considering as entry variables: drying air velocity and temperature. The response variables were the beans brakeage, water fraction evaporated during 20 and 50 minutes of drying and the humidity ratio. They are presented still the modeling of the drying of the green beans in fine layer in the drier of tray and the modeling of the shrinking of the beans of the drying processes fixed-bed and spouted bed

Microscopia eletrônica de varredura do endosperma de café (Coffea arabica L.) durante o processo de secagem

A manutenção da integridade das membranas celulares, entre outros eventos, é um forte indicativo de que a qualidade do café foi preservada na pós-colheita. Objetivou-se neste trabalho, analisar o efeito de diferentes métodos de secagem na manutenção da integridade da parede celular e da membrana plasmática de café natural e café despolpado, buscando determinar as condições e o momento em que ocorrem as rupturas microscópicas. Os cafés foram submetidos a um período de pré-secagem em terreiro. Após este, uma parcela de cada tipo de café foi desidratada no terreiro e, outra, à temperatura de 40ºC e 60ºC em secadores de camada fixa, monitorando-se a temperatura e o teor de água até 11% (bu). Nesse período, grãos foram aleatoriamente amostrados e fragmentos do endosperma preparados para a microscopia eletrônica de varredura, registrando-se diversas eletromicrografias, avaliando-se as alterações na membrana plasmática da célula do endosperma dos grãos de cafés em função do teor de água e tempo de secagem. O citoplasma das células a 11% (bu) de teor de água não foi comprometido na secagem em terreiro e a 40°C; na secagem a 60°C, observou-se comprometimento nas estruturas celulares nos cafés com teor de água de 20% (bu).