DISTRIBUIÇÃO DE TEMPERATURA EM GRÃOS DE SOJA ARMAZENADOS EM SILO VERTICAL DE BANCADA

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Química Tecnológica

Autores

Mendes, L.R.C.A. (CCET/UEG) ; Ramos, H.S. (BRAINFARMA) ; Costa, O.S. (CCET/UEG)

Resumo

Este trabalho teve por objetivo avaliar a distribuição da temperatura em grãos de soja armazenados em um silo vertical de bancada, com fluxo de calor unidimensional, em regime transiente e fonte exógena de calor. O silo foi confeccionado com tubo de PVC isolado termicamente nas laterais para conduzir o calor em única direção. Um banho termostatizado foi usado como fonte de calor, sendo conduzidos ensaios em duas temperaturas. Verificou-se um perfil crescente de distribuição da temperatura não linear apenas nas camadas próximas da fonte de calor, sendo os grãos classificados como ardidos apenas no ensaio.

Palavras chaves

calor; ardido; estocagem

Introdução

A United States Departament of Agriculture (USDA) em seu terceiro levantamento para a safra mundial de soja 2015/16, confirmou um novo recorde de 318,9 milhões de toneladas na produção global dessa oleaginosa. O consumo e as exportações globais do grão também foram elevados, seguidos de uma redução na expectativa dos estoques finais (FIESP, 2015). Seguindo a tendência mundial, está previsto um novo recorde de 97,9 milhões de toneladas para a safra brasileira 2015/2016, 2,6 % acima da produção de 95,4 milhões de toneladas de 2014/2015 (CANAL RURAL, 2015). O aumento na safra de soja sempre gerou preocupação nas operações de colheita, transporte e estocagem. Sendo que as maiores perdas ocorrem durante o armazenamento, por ser a etapa mais longa do processo, acarretando prejuízos na qualidade ou até mesmo no valor nutricional dos grãos (MOREIRA et al., 2015). Os silos verticais cilíndricos são o formato mais comum de armazenamento dos grãos de soja, sendo que o calor no interior do silo é transferido de duas formas diferentes, convecção e condução, passando sempre de uma região mais quente para uma mais fria. O calor que é passado de grão para grão por condução, é propagado apenas pelo contato. Já por convecção, a corrente de ar intergranular se desloca promovendo um aumento na temperatura do sistema por microconvecção. Dentro deste contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar a distribuição da temperatura em grãos de soja armazenados em um silo vertical cilindro, em escala de bancada, com fluxo de calor unidimensional, regime transiente e fonte exógena de calor.

Material e métodos

Um cano de PVC de 25 cm de comprimento, 10 cm de diâmetro e 0,5 cm de espessura de parede foi usado para simular um silo vertical cilíndrico de armazenamento dos grãos de soja em escala de bancada. A base foi vedada com tampa metálica para suportar o peso dos grãos e servir como área de troca térmica. As paredes laterais do cilindro foram revestidas com cortiça emborrachada (k = 0,15 Kcal/h.m.ºC), para promover fluxo de calor unidimensional, da base para o topo. Três orifícios foram realizados no sentido longitudinal nas posições Z1 = 4,5 cm, Z2 = 10,5 cm e Z3 = 17,0 cm, a partir da base (Z0 = 0,0 cm). Em seguida, procedeu-se da seguinte forma: 1) pesou-se 1,5 kg de grãos de soja in natura para preenchimento do silo de bancada; 2) no topo foi encaixada uma tampa de cortiça emborrachada para evitar a condensação de vapores sobre os grãos de soja; 3) os termopares (T1, T2 e T3) foram acoplados nos orifícios e 4) a base do silo, contendo os grãos de soja (volume de controle), foi posta em um banho termostatizado a temperatura constante (fonte exógena de calor). Dois ensaios de transferência de calor com fluxo de calor unidimensional (eixo Z do silo), em regime transiente e fonte externa de calor foram levados a cabo, nas temperaturas constantes do banho de 30°C e 55°C. O binômio tempo e temperatura foram registrados por meio do software PC Sensor TEMper USB Thermometer durante 30 min.

Resultado e discussão

A Figura 1 apresenta a distribuição longitudinal da temperatura no silo vertical em escala de bancada, onde se verificou que as camadas de grãos de soja próximos à fonte de calor são as que mais sofrem os efeitos da temperatura. Apresentando uma tendência de perfil de temperatura em função do tempo crescente e não linear, quanto maior for à temperatura da fonte de calor. Em contrapartida, essas camadas próximas à fonte de calor formaram uma barreira resistente à transmissão do calor, em ambos os ensaios realizados às temperaturas constantes do banho termostatizado de 30°C e 55°C. Foi observado, após a finalização do ensaio à temperatura constante do banho termostatizado de 55°C, a condensação da umidade na base do silo acompanhada do cozimento dos grãos, que foram classificados como ardidos pela “Cartilha de Procedimentos de Classificação e Descontos na Comercialização de Grãos de Soja” (APROSOJA, 2012).

Conclusões

Os ensaios de armazenamento de grão de soja em silo vertical, em escala de bancada para fluxo de calor unidirecional, em regime transiente e fonte externa de calor ao volume de controle, revelaram que a distribuição de temperatura nas camadas próximas à fonte de calor, possui perfil crescente não linear, com tendência de formação de uma barreira resistente à transferência de calor. Entretanto, os grãos de soja pertencentes a esta região no ensaio à exposição de temperatura de 55°C foram deteriorados, sendo classificados como grãos ardidos.

Agradecimentos

À professora orientadora, Dra. Orlene Costa pela oportunidade de aprendizado e pela parceria na elaboração deste trabalho.

Referências

APROSOJA. Cartilha de procedimentos de classificação e descontos na comercialização de grãos de soja, Cuiabá, 2012.
CANAL RURAL. Sete desafios para safra de soja 2015/1016. Disponível em: <http://www.canalrural.com.br/noticias/milho/ibge-aponta-safra-2015-2043-toneladas-56962>. Acessado: jun 2015.
FIESP – Federação das Indústrias do Estado de São Paulo. Safra mundial de soja. Disponível em: <http://www.fiesp.com.br/indices-pesquisas-e-publicacoes/safra-mundial-de-soja/>. Acessado: jun 2015.
MOREIRA, M. F. P.; CORRÊA, R. G.; FREIRE, J. T. Modelo matemático para previsão da temperatura da soja armazenada em silos. Engevista, v.17, n.2, p. 240-253, jun., 2015.