RESFRIAMENTO ARTIFICIAL DE ARROZ

Pelo fim das perdas na armazenagem

Vantagens

• Reduz custos e perdas.
• Aumenta a rentabilidade
• Evita o tratamento com inseticidas e praguicidas
• Reduz o desenvolvimento de fungos e insetos no armazenamento
• Mantém a qualidade sanitária, nutricional e excelente aspecto visual

INTRODUÇÃO

A escolha de um alimento pelo consumidor e a percepção da sua qualidade são questões muito complexas, geralmente condicionadas a vários fatores como propriedades físico-químicas, nutricionais, funcionais, tecnológicas, sensoriais e de segurança sanitária.
O arroz é a maior fonte de carboidratos na dieta da grande maioria de brasileiros assim como de outros povos da América e é, também, importante fonte de proteína particularmente pela qualidade que apresenta.

A manutenção da qualidade dos alimentos é cada vez mais relevante, devido ao fato de a exigência do consumidor ser cada vez maior.
Por outro lado, a concorrência na cadeia agroindustrial e novas normas sanitárias e de classificação, exigem cada vez mais eficiência: isto é, produzir mais arroz com menos custos.

O valor comercial do arroz depende das propriedades de consumo, como comportamento na cocção e atributos sensoriais, e grandemente da qualidade física dos grãos, sendo o percentual de grãos íntegros um dos principais parâmetros de influência na comercialização com as indústrias, e esse são muito dependentes das operações de pós-colheita e dos processos de beneficiamento industrial.

O resfriamento artificial se consolidada como importante ferramenta para amenizar os problemas na armazenagem e aumentar a rentabilidade dos produtores, cerealistas e indústrias de modo geral. Este material visa proporcionar subsídios para a melhor compreensão do potencial desta tecnologia.

AS PERDAS NA ARMAZENAGEM

Diminuir perdas com o armazenamento adequado é uma forma de reduzir custos.

O armazenamento é uma etapa tão importante da cadeia produtiva, mas que, lamentavelmente, ainda apresenta muitas deficiências em todos os países da América Latina.

Para entender melhor o impacto da armazenagem na rentabilidade da cadeia agroindustrial, vamos classificar os defeitos em grãos de arroz em dois grandes grupos, em função à natureza ou causa dos mesmos;

Defeitos não metabólicos: grãos rajados, danificados e gessados que não se alteram durante o armazenamento, por tanto, são danos ocorridos na pré-colheita, ou antes, da armazenagem.

Defeitos metabólicos: grãos manchados, picados, amarelos, ardidos, mofados e enegrecidos, que podem ter seus índices aumentados durante o armazenamento.

Portanto, estruturas de armazenagem a granel, bem projetadas, instaladas e operadas por equipe experiente e comprometida reduzem ao mínimo as perdas qualitativas e quantitativas.

FUNGOS E INSETOS DE ARMAZENAGEM

Os defeitos metabólicos estão associados com os riscos de desenvolvimento de substâncias prejudiciais à saúde do consumidor, principalmente as toxinas produzidas por fungos, alguma delas cancerígenas e/ou produtoras de outros males não menos importantes, e que dependem da umidade e temperatura dos grãos para seu maior ou menor desenvolvimento

Tabela 1. Velocidade de desenvolvimento fúngico conforme o teor de umidade e temperatura dos grãos.

TU % T°C DESENVOLVIMENTO
< 12 < 15 Inexistente
12 – 13 16 – 18 Muito lento
14 – 15 20 – 25 Moderado
15 25 – 35 Muito rápido

Fonte: Lazzari, F. A.1999

Os insetos podem provocar perdas na qualidade e quantidade. O que predominam são as perdas qualitativas, pois as perdas quantitativas ocorrem somente em infestações muito altas.

A temperatura alta favorece o desenvolvimento de insetos. Se medidas preventivas não forem tomadas a tempo para controlá-los, ocorrerão perdas de qualidade. Na Tabela 2 é mostrado o impacto da temperatura no desenvolvimento dos principais insetos de produtos armazenados.

Tabela 2. Resposta de insetos de produtos armazenados, à temperatura.

Condição de desenvolvimento Faixa de temperatura ( °C) Resposta dos insetos a temperatura
Ótima 23.9 – 32.2 Desenvolvimento máximo
Sub-ótima 18.3 – 21.1

12.8 – 15.6

Desenvolvimento mínimo

Desenvolvimento interrompido

14 – 15 20 – 25 Moderado
15 25 – 35 Muito rápido

Fonte: Doland, O.; Subramanyam, S.; Heppard, K. & Mahroof, R. 2006.

Através do resfriamento artificial o ciclo biológico dos insetos (de ovo a adulto) é afetado significativamente. A temperatura baixa atrasa a eclosão das larvas dos ovos. As larvas vivas existentes dentro da massa de grãos entram em diapausa (fase de hibernação que os insetos usam para sobreviver às baixas temperaturas).

OPERAÇÕES DE PRE – ARMAZENAMENTO

Com a produção de grãos aumentando ano após ano e a safra ocorrendo em algumas semanas, não há capacidade de secagem que possa suportar tal situação, o que tem agravado os problemas de pós-colheita.

CARDOSO, M.E. e colaboradores (2009) avaliaram os efeitos do resfriamento artificial na espera para secagem sobre a qualidade dos grãos de arroz no armazenamento.

O experimento foi realizado no Laboratório de Pós-Colheita, Industrialização e Qualidade de Grãos do Departamento de Ciência e Tecnologia Agroindustrial da Faculdade de Agronomia “Eliseu Maciel”, Universidade Federal de Pelotas – Brasil.

Foram utilizados grãos de arroz em casca pertencentes à classe longo-fino, colhidos com umidade aproximada de 20%, os quais ficaram armazenados respectivamente em temperaturas de 13±2°C, 18±2°C e 23±2°C enquanto aguardavam durante 1, 2, 3 e 4 dias para secagem, que ocorreu pelo método intermitente, em secador em escala piloto. Após a secagem os grãos foram armazenados durante um ano em ambiente com 20ºC. Foram estudados grau de umidade, rendimento de grãos inteiros e incidência de defeitos de classificação comercial (BRASIL, 1988), utilizando-se para o estudo dos grãos o processo convencional de beneficiamento para produção industrial de arroz branco polido.

Tabela 2. Resposta de insetos de produtos armazenados, à temperatura.

Temperatura de armazenamento Renda de beneficio (%) Rendimento de inteiros (%)
30 dias 360 dias 30 dias 360 dias
15±3°C A 65,24 a B 62,01 a A 54,49 a B 51,11 a
25±3°C A 64,82 a B 60,58 b A 54,10 a B 49,47 b

Médias de três repetições, seguidas de letras minúsculas iguais na mesma coluna e de letras maiúsculas iguais na mesma linha, não diferem entre si, 5% de significância pelo teste de Tukey (P<0,05). Fonte: Cardoso, Moacir e colaboradores - 2009.

A tecnologia de resfriamento dos grãos resultou em reduções de perdas quantitativas e qualitativas em grãos de arroz armazenados a 15 e a 25ºC, possibilitando menores variações de peso de mil grãos, grãos inteiros e de defeitos metabólicos.

Fonte: Cardoso, Moacir e colaboradores – 2009

Figura 1. Incidência de defeitos em grãos de arroz submetidos a três temperaturas durante quatro dias de espera para secagem e armazenados durante nove meses

COOPERSULCA – UMA HISTÓRIA DE SUCESSO

Na década de sessenta um grupo de imigrantes de origem européia (italianos, germânicos, poloneses e portugueses) radicados na região de Turvo, extremo sul de Santa Catarina, decidiram unir suas forças e com 214 produtores fundaram em 20 de dezembro de 1964 a Cooperativa Agropecuária de Turvo Ltda. – Brasil.

Ao longo dos anos seguintes a cooperativa foi crescendo e no dia 31 de Agosto de 1979 incorporou a cooperativa do vizinho município de Araranguá, alterando sua razão social para Cooperativa Regional Agropecuária Sul Catarinense – Coopersulca.
Atualmente a cooperativa possui um moderno parque industrial, onde processa arroz branco e parboilizada, controlando todas as etapas de produção desde a colheita até a embalagem do produto acabado.

A capacidade de estática total é de 125.000 t, distribuídos em 56 silos metálicos e graneleiros. A indústria processa anualmente 3 milhões de fardos de arroz branco e parboilizado.

No ano de 2009 foi implantado o sistema de resfriamento artificial, com um equipamento PCS 80, marca Cool seed, que trouxe grandes benefícios, entre eles:

  • Controle de insetos-pragas com mínimo uso de inseticidas,
  • Preservação das qualidades física, sanitária, nutricional e especialmente a sensorial (cor, odor e sabor),
  • Tecnologia de fácil manejo, viável técnica e economicamente.
  • Agilização da recepção durante a safra, com armazenamento de arroz semi-úmido (mais de 30.000 t), com umidade entre 16 a 18 % b.u.,
  • Processamento de arroz parboilizado sem necessidade de secagem adicional,
  • Para processamento de arroz branco o produto foi passado pelo secador para reduzir a umidade a 13 % b.u.,

 

RENDIMENTO INDUSTRIAL

Testes recentemente realizados na Colômbia, com silos de 5.000 t de arroz em casca, resfriado artificialmente e aerado com ar ambiente (testemunha), apresentaram dados muito importantes no que tange aos benefícios do resfriamento artificial quando aplicado em climas quentes e úmidos como nas regiões equatoriais.

Os produtos foram armazenados por um período de quatro meses, e as amostras obtidas durante o carregamento e na descarga dos silos, a uma razão de 60 kg por 500 t de produto, homogeneizadas, até obter as amostras de trabalho de um kg. Não foram realizadas amostragens intermediárias, pois resultaria inviável tecnicamente.

Tabela 4. Resultados obtidos nos testes realizados na Colômbia.

GRANDEZA MEDIDA SILO RESFRIADO SILO TESTEMUNHA DIFERENÇA
Perda de matéria seca 0,13 % 0,72 % 550 % a mais
Grãos quebrados 11,97 % 13,74 % 15 % a mais
Perda de umidade 0,93 % 0,27 % (*)
Controle de insetos Não houve infestação Foi necessário tratamento com inseticidas
Análise sensorial Cor Branco Opaco
Textura Solto Pegajoso
Sabor Natural Estranho
Aroma Natural Estranho/td>

(*) O sistema de secagem utilizado foi de leito fixo com dispersão de umidade considerável. Considerando que a massa de grãos se encontrava com alta temperatura desde o inicio do resfriamento (36 oC) e como o ar resfriado é frio

Pelos resultados apresentados acima, percebe-se o grande beneficio que o resfriamento artificial proporcionou no armazenamento de arroz em casca, tanto no que tange aos ganhos de rentabilidade e eficiência, como nos aspectos de qualidade sensoriais e sanitárias.

MANEJO DE PRODUTO SEMI-ÚMIDO

Trata-se de operação de risco o que requer operadores experientes e procedimentos de segurança adicionais.
Seguem algumas recomendações para o manejo de produtos semi-úmidos, com secagem parcial, e armazenagem em baixa temperatura:

 

  • Não armazenar produtos com umidade superior a 16% (b.u.),
  • Utilizar silo com termometria calibrada e sistema de aeração de preferência do tipo fundo falso,
  • Nivelar a massa superior de grãos e cobrir com uma camada de produto seco de aproximadamente 80 cm,
  • Deixar o produto em repouso, sem receber ar, durante 6 a 8 horas,
  • Insuflar ar à temperatura ambiente até estabilizar a temperatura da massa de grãos em no máximo 5 °C acima da temperatura do ar ambiente,
  • Depois, insuflar ar resfriado artificialmente até que a temperatura da massa de grãos abaixe a valores entre 14 oC a 18 °C e que a diferença entre pontos dentro da massa de produto não seja superior a 4 °C,
  • Manter o produto em observação, pelo tempo de armazenamento possível, movimentando periodicamente para amostragem e observando a evolução da temperatura na massa de grãos,
  • Depois de concluída a safra, retornar o produto para o secador e realizar a complementação da secagem, se necessário,
  • Não é recomendável a utilização de silos de grandes capacidades ou armazéns graneleiros. Por se tratar de atividade que exige cuidados, cada aplicação deve ser previamente avaliada por técnico especializado.

EFEITOS DO RESFRIAMENTO ARTIFICIAL DE ARROZ COM CASCA SOBRE A QUALIDADE INDUSTRIAL

O experimento foi realizado na Cooperativa dos Agricultores de Plantio Direto – COOPLANTIO e no Laboratório de Pós-Colheita, Industrialização e Qualidade de Grãos – LABGRÃOS/UFPel, localizados na cidade de Pelotas – RS e estudou os efeitos do resfriamento artificial sobre a qualidade industrial e tecnológica do arroz seco e armazenado a 16 oC e 23 oC.

O arroz com casca conservado a temperatura de 23ºC apresentou uma redução no peso volumétrico da ordem de 4% ao final do período de armazenagem, enquanto que o arroz mantido a 16ºC reduziu em cerca de 1% (Tabela 5).

Esse comportamento ocorre principalmente devido ao efeito da baixa temperatura no armazenamento do arroz com casca, que reduz o metabolismo da massa de grãos.

Tabela 5. Peso volumétrico dos grãos de arroz com casca, secos a 12%, e armazenados em duas condições de temperaturas ao longo de doze meses.

Temperatura( oC ) Peso volumétrico ( kg/m3 )
O dias 120 dias 240 dias 360 dias
16 A 563,30 a A 564,79 a
23 A 563,30 a A 565,00 a B 553,35 b B 541,42 b

Médias aritméticas simples seguidas por letras maiúsculas iguais na mesma coluna e letras minúsculas iguais na mesma linha, não diferem entre si pelo teste Tukey à nível de 5% de significância

No que tange ao desempenho industrial, a partir do primeiro quadrimestre, o arroz mantido a 23ºC reduz progressivamente o percentual de grãos inteiros totais, enquanto no arroz armazenado a 16ºC não ocorreu alterações significativas no percentual (Tabela 6). O resfriamento a 16ºC preservou a resistência à quebra, mantendo o percentual de grãos inteiros. Nota-se que ao final do período de um ano o arroz conservado a 16ºC apresentou percentual de defeitos totais significativamente menor que o arroz mantido a 23ºC, evidenciando as ações do metabolismo de grãos de arroz com casca e de organismos a ela associada, quando esses são armazenados em condições de temperatura próxima a ambiente.

Tabela 6. Percentagens de grãos inteiros totais e com defeitos totais no beneficiamento industrial convencional de arroz branco, secos a 12%, e armazenados em duas condições de temperaturas ao longo de doze meses.

Temperatura ( oC ) O dias 120 dias 240 dias 360 dias
Inteiros totais
( % )
16
23
A 59,68 b
A 59,68 b
A 61,12 a
A 61,22 a
A 61,26 a
B 59,93 ab
A 60,94 a
B 58,85 b
Defeitos totais
(%)
16
23
A 5,53 d
A 5,53 d
A 6,94 c
A 6,65 c
B 8,56 b
A 9,77 b
B 10,30 a
A 13,03 a

Médias aritméticas simples seguidas por letras maiúsculas iguais na mesma coluna e letras minúsculas iguais na mesma linha, não diferem entre si pelo teste Tukey à nível de 5% de significância.

Conclui-se que a diminuição da temperatura do arroz para 16ºC no armazenamento permitiu reduzir a incidência de perdas de peso volumétrico e a intensificação dos defeitos totais durante pelo menos um ano de armazenamento, além de reduzir o índice de grãos quebrados durante o beneficiamento industrial de arroz polido branco, por processo convencional;

Fonte:
RAFAEL DE A. SCHIAVON (Doutorando), NATHAN L. VANIER (Doutorando), WAGNER S. V. DA SILVA (Mestrando), VINICIUS P. ROSINHA (Graduando), ALVARO R. G. DIAS (Prof. Dr.), MAURICIO DE OLIVEIRA (Prof. Dr.), MOACIR C. ELIAS (Prof. Dr.) Laboratório de pós colheita, industrialização e qualidade de grãos – Faculdade de Agronomia “Eliseu Maciel” – Universidade federal de Pelotas.

CONSERVAÇÃO DE ARROZ COM CASCA PARCIALMENTE SECO UTILIZANDO A TECNOLOGIA DO RESFRIAMENTO ARTIFICIAL

O experimento foi realizado na Cooperativa dos Agricultores de Plantio Direto – COOPLANTIO e no Laboratório de Pós-Colheita, Industrialização e Qualidade de Grãos – LABGRÃOS/UFPel, localizados na cidade de Pelotas – RS e teve por objetivo avaliar os efeitos da temperatura de armazenagem sobre os indicadores de qualidade industrial de grãos de arroz com casca parcialmente secos (16% b.u.) resfriados artificialmente em comparação com grãos secos de arroz com casca (12 a 13%), mantidos em condição natural.

Observou-se que o arroz parcialmente seco (16% b.u.) e mantido resfriado não apresentou alteração significativa na acidez do óleo em relação ao arroz conservado seco (12% b.u.). Em relação ao desenvolvimento de insetos, o produto mantido seco e em condições convencionais de temperatura apresentou aumento no desenvolvimento de insetos ao final dos 90 dias, sendo que o arroz parcialmente seco, mesmo com condições de umidade favoráveis ao inseto não apresentou incidência de insetos devido à baixa temperatura obtida com o resfriamento.

Tabela 7. Variação da acidez do óleo e do desenvolvimento de insetos após 90 dias

Variação da acidez do óleo (%) Variação no desenvolvimento de insetos (%)
Secos (12%) Parcial seco (16%) e resfriados Secos (12%) Parcial seco (16%) e resfriados
0,014 0,017 2,50 0,00

A Tabela 8 apresenta a incidência de defeitos metabólicos nos grãos de arroz. Nota-se que, em relação ao arroz seco e mantido em condição natural, o arroz parcialmente seco e resfriado não alterou os defeitos metabólicos, sendo possível a manutenção da qualidade do arroz com casca resfriado e com teor de umidade de 16% por um período de 90 dias de conservação.

TABELA 8. Incidência de defeitos metabólicos em grãos de arroz em casca.

Arroz seco (12%) Arroz parcialmente seco (16%) e resfriado
0 dias 90 dias Variação dos defeitos 0 dias 90 dias Variação dos defeitos
2,67 3,34 0,67 2,76 3,46 0,7

Conclui-se que o armazenamento de arroz com casca parcialmente secos, mantidos resfriados em 12ºC, preserva a qualidade industrial em condições equivalentes ao arroz com casca seco com 12% de teor de umidade, possibilitando a ampliação da capacidade de recebimento do produto.

Fonte:
JARDEL CASARI (Mestrando) RAFAEL DE A. SCHIAVON (Doutorando), RICARDO T. PARAGINSKI (Mestrando), CRIATIANO D. FERREIRA (Graduando), LAZARO C. DE OLIVEIRA (Graduando), JORGE T. S. GOEBEL (Graduando), MOACIR C. ELIAS (Prof. Dr.) Laboratório de pós colheita, industrialização e qualidade de grãos – Faculdade de Agronomia “Eliseu Maciel” – Universidade federal de Pelotas

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Para a elaboração destas informações foram consultadas os seguintes livros:

ELIAS, M.C. Manejo tecnológico da secagem e do armazenamento de grãos. 1. ed.
Pelotas: Santa Cruz, 2008. v. 1. 368 p.
LAZZARI, F.A. Umidade, fungos e micotoxinas na qualidade de sementes, grãos e rações. 2a ed. Curitiba: Ed. do Autor, 1997. 148p.
ELIAS, M.C. Pós-colheita de arroz: secagem, armazenamento e qualidade. 1. ed. Pelotas: Editora e Gráfica Universitária UFPEL, 2007. v. 1. 424 p.
LACERDA,A.F; PRE-PROCESSAMENTO DE PRODUTOS ÚMIDOS. Nota Técnica – 8 p. Universidade Federal de Viçosa – UFV.
AMATO, G.W. ; ELIAS, M.C. A Parboilização do Arroz. 1. ed. Porto Alegre:
Ricardo Lenz Editor, 2005. v. 1. 160 p
ELIAS, M.C.; OLIVEIRA, M.; SCHIAVON, R.A. Qualidade de Arroz na Pós-Colheita: Ciência, Tecnologia e Normas. 1. ed. Pelotas: Santa Cruz, 2010. v. 1. 906 p.
ELIAS, M.C.; LORINI, I. Qualidade de arroz na pós-colheita. 1. ed. Pelotas:
Edigraf UFPel, 2005. v. 1. 686 p.

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