ÁREA: Alimentos
TÍTULO: ANÁLISE DAS RELAÇÕES DE GRANULOMETRIA, COMPACTAÇÃO E FLUIDEZ EM RAÇÕES ANIMAIS
AUTORES: Lopes, A. (UTFPR) ; Poggere, P.A. (UTFPR) ; Bombardelli, C. (UTFPR) ; Lobo, V.S. (UTFPR) ; Maestre, K.L. (UTFPR) ; Maestre, K.L. (UTFPR)
RESUMO: Neste trabalho são relacionados parâmetros de qualidade para matérias-primas utilizadas
na fabricação de rações animais. Através de métodos científicos foi verificada a
relação entre os tamanhos dos grânulos das matérias-primas com suas tendências de
compactação e fluidez. A granulometria dos materiais pode influenciar muito nos
potenciais de compactação e fluidez, e é proporcional em relação aos tamanhos dos
mesmos. Através dos cálculos de compactação e fluidez em comparação às granulometria,
observou-se boa relação de proporcionalidade, indicando o tamanho dos grânulos dos
materiais como um dos fatores principais do potencial de compactação e de fluidez, além
de suas características químicas. Os valores de ângulo de repouso para granulos maiores
ficaram próximos do ideal de 25 a 35º.
PALAVRAS CHAVES: Compactação; Fluidez; Granulometria
INTRODUÇÃO: A compressibilidade é definida como a relação entre o quanto o material deforma
e o quanto o estado do mesmo se altera com a pressão aplicada, ou seja, é a
capacidade de um corpo ou material de reduzir o seu volume quando submetido à
pressões em todas as partes (INFOPÉDIA, 2012, et al). A compressibilidade pode
ser definida também como a probabilidade de empedramento ou compactamento de um
material, esta constante pode ser dada em termos de porcentagem, definida
segundo SILVA, et al. 2006, como demonstra Equação 1:
KC = (Dc – Da / Dc) x 100 (1)
Onde:
KC = coeficiente de compressibilidade;
Dc = densidade compactada;
Da = densidade aparente.
Já a fluidez é a capacidade do material fluir entre os equipamentos. A avaliação
desse parâmetro, prevê as características do material durante o processo
produtivo, evitando possíveis problemas de escoamento pelos sistemas, roscas e
demais peças dos equipamentos, além da probabilidade de compactação por
acomodamento em seu acondicionamento em paletes ou silos. A fluidez pode ser
medida em termos de ângulo de repouso denotado pelo monte formado pelo material,
e pelo tempo decorrente para escoar toda a quantidade de material.
O ângulo de repouso é definido como o maior ângulo que o talude do monte de um
determinado material solto faz com o plano horizontal, sem que ocorra
deslizamento, conforme mais material é adicionado ao monte (WINGE, et al.,
2001). Pode ser calculado pela Equação 2 dada por SILVA, 2006 et al.:
(tg inversa) - tg α = 2H / 2R (2)
Onde:
tg= tangente do ângulo;
H =altura do monte;
R = raio do monte.
A granulometria é definida como a determinação dos tamanhos das partículas, e
suas respectivas quantidades, em porcentagens, o que permite obter a função de
distribuição das mesmas, e o calculo do diâmetro geométrico médio.
MATERIAL E MÉTODOS: Nos ensaios realizados utilizou-se matérias prima de indústrias de nutrição
animal para proceder os teste de relação entre os parâmetros. Foram utilizadas
amostras de arroz quirera, calcário e açúcar cristal para as devidas análises
comprobatórias. Para obtenção de partículas de materiais ainda menores utilizou-
se um moinho analítico (modelo IKA A11) efetuando a moagem de parte das amostras
de arroz quirera e de açúcar cristal.
Na obtenção dos resultados granulométricos foi utilizado uma mesa vibratória
Bertel contendo as peneiras Tyler 9, 14, 28, 48, 100, 200, 400 e 500 Mesh
correspondentes às aberturas 2,00; 1,180; 0,600; 0,300; 0,150; 0,075; 0,038 e
0,025 mm respectivamente. Os cálculos de DGM para a avaliação das quantidades de
retenção dos materiais por malha foram realizados conforme ZANOTTO, et al
(1996).
Para as análises de compactação utilizou-se de um equipamento compactador (RSA
INSTRUMENTAÇÃO) contendo um sistema de contagem de golpes e medida de freqüência
do aparelho, e outro contendo um rotor aplicador de golpes, com proveta plástica
de 250 mL e resolução de 2,0 mL. O aparelho proporcionou 1252 golpes em
aproximadamente três minutos durante a compactação dos materiais.
Para as análises de fluidez utilizou-se de um aparelho vibratório com aste,
preso nesta, um funil de vidro com capacidade de aproximadamente 50 mL (RSA
INSTRUMENTAÇÃO). Foram utilizadas 50 g dos materiais dispostos ao escoamento
pelo funil com auxilio da vibração, sendo esta controlada por um marcador de
níveis de vibração cotados de 0 a 11. O tempo gasto para o escoamento do
material foi medido por cronômetro; Um paquímetro de resolução de 0,05 mm foi
utilizado para a medição da altura do monte, e um papel milimetrado para a
medição do raio do monte formado.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Primeiramente foram obtidos os resultados da granulometria dos materiais em três
repetições denotando-se as médias das repetições expressas em porcentagem de
retenção (%R) e os respectivos cálculos dos valores de DGM conforme a tabela 1.
Empregando os resultados obtidos pelas granulometrias em gráficos, estimaram-se
os valores máximos e mínimos para os tamanhos dos grânulos das maiores
concentrações em cada um dos materiais analisados. Com estes valores,
compararam-se graficamente os resultados encontrados para os parâmetros de
compressibilidade e ângulo de repouso conforme a figura 1B. Com os valores de
diâmetro geométrico médio (DGM) dos materiais comparou-se novamente as
proporções com os valores de compressibilidade e ângulo de repouso conforme a
figura 1A.
De acordo com COSTA et al (1998), os resultados para os valores de
compressibilidade para o açúcar cristal e arroz quirera ficaram determinados
como BOM. Para o açúcar cristal moído, arroz quirera moído e calcário ficaram
como REGULAR. Para os valores de ângulo de repouso segundo COSTA et al (1998), a
medida ideal é de 25 a 35°. Os valores obtidos para o açúcar cristal e para o
arroz quirera foram mais próximos aos parâmetros ideais mencionados denotando
bons parâmetros para rações de suínos e aves, os valores de açúcar cristal moído
e de calcário foram os mais distantes ao ideal, denotando-se péssimos para estes
parâmetros.
Tabela 1
Resultados das granulometrias e DGM dos materiais.
Figura 1
Comparação entre os parâmetros.
CONCLUSÕES: Os parâmetros encontrados para o estudo da granulometria dos materiais utilizados
se mostraram aptos e apresentaram boa comparação dos potenciais de compactação e
fluidez com o tamanho das partículas. As comparações realizadas entre a
compressibilidade e os ângulos de repouso se mostraram proporcionais entre si
observando-se os gráficos, e mantém uma boa correlação com o tamanho das
partículas dos materiais denotando relativa influência em seus potenciais de
compactação e fluidez. Os resultados obtidos em grânulos maiores ficaram bons
para compressibilidade e próximos do ideal de 25 a 35º.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: COSTA, Paulo T., 1998, Granulometria de Microcomponentes para Rações de Suinos e Aves, Simpósio sobre Granulometria de Ingredientes e Rações para Suinos e Aves, Concórdia, SC.
INFOPÉDIA, 2012, Compressibilidade. In Infopédia [Em linha]. Porto: Porto Editora, 2003-2012. [Consult. 2012-07-09]. Disponível em: <URL: http://www.infopedia.pt/$compressibilidade>.
SILVA, Fabrício S.; CORRÊA, Paulo C.; JÚNIOR, Carlito G.; GOMES, Francisco C, 2006. Ângulo de Repouso, Atrito Interno e Efetivo dos Grãos de Café com Pergaminho. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v. 8, n. 1, p. 17-23.
WINGE, M., 2001; Glossário Geológico Ilustrado, UNB, Disponível em: <http://vsites.unb.br/ig/glossario/index.html>
ZANOTTO, Dirceu L.; BELLAVER, Claudio, 1996, Método de Determinação da Granulometria de Ingredientes para uso em Rações de Suinos e Aves, CT/215/EMBRAPA-CNPSA, p. 1-5.
