Amostragem e análises de qualidade em grãos

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1 Disciplina de Armazenamento e Conservação de Grãos 2015/02 Amostragem e análises de qualidade em grãos Prof. Nathan Levien Vanier Eng. Agrônomo, Dr. Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel

2 Objetivos - Compreender a importância da avaliação de qualidade - Como realizar uma correta amostragem? - Métodos analíticos de avaliação de qualidade em grãos - Análises específicas para algumas espécies

3 Fluxograma de Produção Semeadura Tratos culturais Colheita Transporte Recepção

4 Fluxograma de Produção Colheita Principais fatores que interferem na qualidade dos grãos durante a etapa de colheita: 1. Sistema de colheita 2. Umidade de colheita 3. Tempo de colheita 4. Ataque de pragas

5 Fluxograma de Produção Colheita Principais fatores que interferem na qualidade dos grãos durante a etapa de colheita: 1. Sistema de colheita 2. Umidade de colheita 3. Tempo de colheita 4. Ataque de pragas Incorreta regulagem dos equipamentos pode resultar em teores elevados de grãos quebrados e matérias estranhas e impurezas.

6 Fluxograma de Produção Colheita Principais fatores que interferem na qualidade dos grãos durante a etapa de colheita: Umidade baixa 1. Sistema de colheita 2. Umidade de colheita 3. Tempo de colheita 4. Ataque de pragas Umidade alta

7 Fluxograma de Produção Colheita Principais fatores que interferem na qualidade dos grãos durante a etapa de colheita: 1. Sistema de colheita 2. Umidade de colheita 3. Tempo de colheita 4. Ataque de pragas

8 Permanência dos grãos por longo tempo na lavoura antes da colheita, exposto a ação de ventos, chuva e pragas pode comprometer a qualidade do produto. Percevejo do Grão Oebalus poecilus e Oebalus ypsilongriseus Manchados e picados Ardidos

9

10 Fluxograma de Produção Semeadura Tratos culturais Colheita Transporte Recepção

11 Fluxograma de Produção Transporte Na fazenda... Da fazenda para o centro coletor (indústria ou armazém)

12 Alteração na qualidade dos grãos durante o transporte Exemplo na indústria de arroz

13 Fluxograma de Produção Semeadura Tratos culturais Colheita Transporte 1. Coleta de informações e pesagem 2. Amostragem 3. Análises compulsórias e tecnológicas 4. Descarregamento Recepção

14 1. Coleta de informações e pesagem - Cultivar - Local de produção - Sistema de produção - Tempo de colheita e transporte

15 Fluxograma de Produção Semeadura Tratos culturais Colheita Transporte 1. Coleta de informações e pesagem 2. Amostragem 3. Análises compulsórias e tecnológicas 4. Descarregamento Recepção

16 2. Amostragem É a obtenção de uma parcela ou quantidade mínima obtida de um todo, capaz de representar fielmente as características do material original, com a mínima variação de erros. Objetivo: obter amostras de tamanho adequado aos testes propostos e que nela estejam presentes, nas mesmas proporções, os componentes variáveis dos lotes que lhes deram origem.

17 2. Amostragem Primeira etapa Coleta da amostra Segunda etapa Homogeneização e Quarteamento

18 2. Amostragem TIPOS DE AMOSTRAS Simples: É a amostra retirada de apenas um lugar do lote. Composta: É o conjunto de amostras simples retiradas de um mesmo lote. De Trabalho: aquela obtida a partir da divisão da amostra composta. Caracteriza-se pela quantidade de produto que será utilizada na realização das análises.

19 2. Amostragem Como realizar a coleta de amostras em caminhões? 5 pontos: Caminhões ou vagões de até 15 toneladas. 8 pontos: Caminhões ou vagões de 15 a 30 toneladas. 11 pontos: Caminhões ou vagões de 30 a 50 toneladas. Mínimo 11 pontos: bitrem, rodotrem, tritrem, treminhão.

20 2. Amostragem - Calador manual

21 2. Amostragem - Calador manual

22 2. Amostragem - Sonda manual

23 2. Amostragem - Sonda pneumática CUIDADO - Podem mascarar os resultados (MEI).

24 2. Amostragem Alternativa para quem não possui o equipamento... ERRADO!

25 2. Amostragem Como realizar a coleta de amostras em sacarias?

26 2. Amostragem - Calador manual de sacarias Consiste em um tubo metálico oco, com 20-60cm de comprimento, pontiagudo em uma das extremidades e que podem ser inseridos em sacos com grãos (ângulo de 30 ).

27 Plano de amostragem para arroz ensacado. Tamanho do lote (em sacos) N mínimo de sacos a serem amostrados Quantidade mínima de amostra resultante do lote 2 a ,00 kg 26 a ,00 kg 51 a ,00 kg 91 a ,00 kg 151 a ,00 kg 281 a ,00 kg 501 a ,00 kg 1201 a ,50 kg 3201 a ,40 kg a ,75 kg a ,00 kg a ,45 kg ou mais ,00 kg Fonte: Elias (2007).

28 2. Amostragem Como realizar a coleta de amostras em silos?

29 2. Amostragem Como realizar a coleta de amostras em silos? Plano de amostragem para arroz a granel em silos e armazéns. Peso do produto (toneladas) Nº mínimo de coletas Até Mais de 10 até Mais de 50 até Mais de Fonte: Elias (2007).

30 2. Amostragem Como realizar a coleta de amostras durante a expedição? Coleta de sub-amostras a cada 5 minutos. Quantidade total de amostra: ao redor de 20 kg.

31 2. Amostragem Primeira etapa Coleta da amostra Segunda etapa Homogeneização e Quarteamento

32 2. Amostragem Como realizar a homogeneização e o quarteamento? De posse das amostras coletadas, é necessário realizar uma homogeneização e posteriormente um quarteamento para obter a amostra de trabalho. Tipo Boerner Tipo Jones

33 2. Amostragem Como realizar a homogeneização e o quarteamento? 1) Realizar a passagem de toda a amostra 3 vezes. 2) Iniciar o quarteamento. a) 5 kg 2 = 2,5 Kg b) 2,5 kg 2 = 1,25 Kg c) Amostra de trabalho

34 2. Amostragem Como realizar a homogeneização e o quarteamento? Alternativa para quem não possui o homogeneizador:

35 2. Amostragem Como realizar a homogeneização e o quarteamento? Alternativa para quem não possui o quarteador: - Realizar o quarteamento da amostra com régua.

36 2. Amostragem Como realizar a homogeneização e o quarteamento? Amostra obtida do quarteamento Análises I Análises II Arquivo

37 Fluxograma de Produção Semeadura Tratos culturais Colheita Transporte 1. Coleta de informações e pesagem 2. Amostragem 3. Análises compulsórias e tecnológicas 4. Descarregamento Recepção

38 3. Análises compulsórias e tecnológicas 3.1. Matérias estranhas e impurezas 3.2. Umidade 3.3. Classificação dos grãos 3.4. Renda e rendimento (arroz) 3.5. Peso hectolitro (trigo) 3.6. Teste de xícara (café) 3.7. Qualidade de Feijão 3.8. Qualidade de Cevada

39 3. Análises compulsórias e tecnológicas Qual a importância das análises compulsórias e tecnológicas? Identificar a qualidade do produto que está chegando na unidade armazenadora ou na indústria, visando a adoção da melhor estratégia para as operações de préarmazenamento, armazenamento e industrialização de acordo com as características do produto.

40 Análises compulsórias em unidade armazenadora de soja, nível coletor. Amostragem Umidade ME e Imp.

41 Sala de análises compulsórias de uma unidade armazenadora de nível coletor.

42 3.1. Matérias estranhas e impurezas Matérias estranhas - os corpos ou detritos de qualquer natureza estranhos ao produto, a exemplo dos grãos ou sementes de outras espécies vegetais, sujidades e insetos mortos.

43 3.1. Matérias estranhas e impurezas Impurezas: Os detritos do próprio produto, a exemplo da casca do arroz (aberta), dos grãos chochos e dos pedaços de caule.

44 Qual a importância da determinação do teor de matérias estranhas e impurezas?

45 3.1. Matérias estranhas e impurezas - Análises realizada com auxílio de peneiras específicas para cada produto de acordo com a legislação: Arroz Crivos oblongos de 1,75 x 20 a 22mm Soja Crivos circulares 3,0 mm

46 3.1. Matérias estranhas e impurezas Máquina de determinação de MEI Apenas auxilia na remoção das MEI, sendo necessário o repasse em peneiras manuais.

47 3.1. Matérias estranhas e impurezas - Procedimentos de realização da análise: 1) Realizar a pesagem da amostra (200 gramas); 2) Realizar movimentos uniformes durante 30 segundos; 3) Realizar catação manual; 4) Realizar a pesagem do material; 5) Proceder o cálculo.

48 3. Análises compulsórias e tecnológicas 3.1. Matérias estranhas e impurezas 3.2. Umidade 3.3. Classificação dos grãos 3.4. Renda e rendimento (arroz) 3.5. Peso hectolitro (trigo) 3.6. Teste de xícara (café) 3.7. Qualidade de Feijão 3.8. Qualidade de Cevada

49 3.2. Umidade Qual a importância da determinação do grau de umidade dos grãos?

50 3.2. Umidade Métodos de determinação de umidade 1. Diretos: Medem o real conteúdo de água presente no grão. 2. Indiretos: Envolvem a medição de uma propriedade elétrica, química ou outra da amostra, e o conteúdo de água é determinado matematicamente, relacionando a propriedade com o teor de água. O que se busca em um método???

51 3.2. Umidade Métodos diretos de determinação de umidade - Estufa - Destilação - Aquecimento por Infra Vermelho - Químicos

52 3.2. Umidade Métodos diretos Estufa Balança (0,01 g) - Equipamentos necessários Estufa Tenaz Dessecador Cápsulas

53 3.2. Umidade Métodos diretos Estufa Procedimento: 1) Tarar cápsulas; 2) Retirar e colocar no interior de dessecador (1 hora); 3) Pesar a cápsula, e a cápsula mais a amostra; 4) Colocar na estufa (105 C 24 horas) ou (130 C - 3 horas); 5) Retirar da estufa e colocar em dessecador (1 hora); 6) Realizar a pesagem; 7) Realizar o cálculo.

54 3.2. Umidade Métodos diretos de determinação de umidade - Estufa - Destilação - Aquecimento por Infra Vermelho - Químicos

55 3.2. Umidade Destilação (Brown-Duvel) Termômetro Aquecimento + Óleo vegetal Condensador Controle de temperatura Proveta

56 3.2. Umidade Destilação (Brown-Duvel) - Medem diretamente a quantidade de água removida dos grãos, coletada na proveta de 100 ml. - São destrutivos. - Tempo prolongado para realização.

57 3.2. Umidade Destilação (Brown-Duvel) Tabela com temperaturas

58 3.2. Umidade Destilação por tolueno Condensador Água fria Proveta para coleta da água evaporada Tolueno + Amostra Aquecimento

59 3.2. Umidade EDABO (Evaporação Direta de Água em Banho de Óleo) Termômetro Óleo e grãos Balança Peso inicial 1 Evaporação 2 Peso final 3

60 3.2. Umidade Métodos diretos de determinação de umidade - Estufa - Destilação - Aquecimento por Infra Vermelho - Químicos

61 3.2. Umidade Métodos diretos Infra Vermelho A amostra de grãos é moída e colocada sobre o prato de uma balança exposta à radiação infravermelha, durante determinado tempo e temperatura.

62 3.2. Umidade Métodos diretos de determinação de umidade - Estufa - Destilação - Aquecimento por Infra Vermelho - Químicos

63 3.2. Umidade Métodos diretos Químicos - Karl Fisher - Carbureto de cálcio - Dicromato - Exigem processos químicos demorados, necessitando laboratório e profissionais especializados. - Pouco utilizados.

64 3.2. Umidade Métodos diretos de determinação de umidade Fontes de erro - Secagem incompleta - Oxidação do material - Erros de amostragem - Erros de pesagem - Erros de observação

65 3.2. Umidade Métodos indiretos de determinação de umidade - Condutividade elétrica (Universal) - Capacitância (G600, G800, Motomco) Universal G800 G600 Motomco

66 3.2. Umidade Métodos indiretos de determinação de umidade Condutividade elétrica (Universal) Quanto menor a umidade, maior a resistência U = Umidade

67 3.2. Umidade Métodos indiretos de determinação de umidade

68 3.2. Umidade Métodos indiretos de determinação de umidade Capacitância (G600, G800, Motomco) - Medem a constante dielétrica da amostra. - A leitura é afetada pela umidade, composição química do material, temperatura, densidade do grão, forma, dimensões e variedades.

69 3.2. Umidade Métodos indiretos de determinação de umidade Como utilizar? Procedimentos 1) Limpeza da amostra; 2) Pesar amostra (copo); 3) Selecionar a curva do produto ; 4) Dispor a amostra no equipamento; Gehaka 800 5) Realizar a leitura.

70 3.2. Umidade Métodos indiretos de determinação de umidade TEMPO REAL Coleta de informações

71 3.2. Umidade Métodos indiretos de determinação de umidade TEMPO REAL

72 3. Análises compulsórias e tecnológicas 3.1. Matérias estranhas e impurezas 3.2. Umidade 3.3. Classificação dos grãos 3.4. Renda e rendimento (arroz) 3.5. Peso hectolitro (trigo) 3.6. Teste de xícara (café) 3.7. Qualidade de Feijão 3.8. Qualidade de Cevada

73 3.3. Classificação de grãos Arroz, Feijão, Milho, Soja e Trigo - De acordo com a legislação do produto. Sala de Classificação Mesa de Classificação

74 Classificação dos Grãos - ARROZ IN MAPA N 6, de 16 de fevereiro de 2009 e a IN MAPA N º 2 de 6 de fevereiro de FEIJÃO IN MAPA N 12 de 28 de março de 2008, IN MAPA N 48, de 1º de novembro de 2011, e IN MAPA N 56 de 24 de novembro de MILHO IN MAPA N 60, de 22 de dezembro de SOJA IN MAPA N 11, de 15 de maio de 2007 e pela IN MAPA 15 de 9 de junho de TRIGO IN MAPA N 38, de 30 de novembro de 2010.

75 3. Análises compulsórias e tecnológicas 3.1. Matérias estranhas e impurezas 3.2. Umidade 3.3. Classificação dos grãos 3.4. Renda e rendimento (arroz) 3.5. Peso hectolitro (trigo) 3.6. Teste de xícara (café) 3.7. Qualidade de Feijão 3.8. Qualidade de Cevada

76 3.4. Renda e rendimento (arroz) Determinação de: - Grãos inteiros e quebrados - Teor de defeitos - Caracterização de híbridos Engenho de provas Teste de cocção

77 3. Análises compulsórias e tecnológicas 3.1. Matérias estranhas e impurezas 3.2. Umidade 3.3. Classificação dos grãos 3.4. Renda e rendimento (arroz) 3.5. Peso hectolitro (trigo) 3.6. Teste de xícara (café) 3.7. Qualidade de Feijão 3.8. Qualidade de Cevada

78 3.5. Peso hectolitro (trigo) Determina a qualidade do produto, sendo este parâmetro muito afetado por fatores climáticos. X Balança Dalle Molle

79 3.5. Peso hectolitro (trigo) Porém, apenas esta característica não determina a qualidade do trigo. Alveografia Número de queda

80 3.5. Peso hectolitro (trigo)

81 3. Análises compulsórias e tecnológicas 3.1. Matérias estranhas e impurezas 3.2. Umidade 3.3. Classificação dos grãos 3.4. Renda e rendimento (arroz) 3.5. Peso hectolitro (trigo) 3.6. Teste de xícara (café) 3.7. Qualidade de Feijão 3.8. Qualidade de Cevada

82 3.6. Teste de xícara (café) Avaliação sensorial (compostos voláteis) Cuidados com temperatura de secagem!

83 3.6. Teste de xícara (café) Variáveis: - Acidez - Aroma - Sabor - Corpo Realizada por profissionais treinados

84 3. Análises compulsórias e tecnológicas 3.1. Matérias estranhas e impurezas 3.2. Umidade 3.3. Classificação dos grãos 3.4. Renda e rendimento (arroz) 3.5. Peso hectolitro (trigo) 3.6. Teste de xícara (café) 3.7. Qualidade de Feijão 3.8. Qualidade de Cevada

85 3.7. Qualidade de feijão Inicial 15 dias com luz 30 dias com luz 45 dias com luz 60 dias com luz Alteração da cor do tegumento de feijão carioca armazenado na presença de luz (fluxo fotossintético de 144,15 µmol.m-².s -1 ; 1100 lux). Fonte: Laboratório de Pós-Colheita, Industrialização e Qualidade de Grãos (2011).

86 3.7. Qualidade de feijão Correlação de Pearson (p<0,01) entre o tempo de cocção e a cor do tegumento de feijão carioca armazenados (n = 15). Fonte: Vanier (2012).

87 3. Análises compulsórias e tecnológicas 3.1. Matérias estranhas e impurezas 3.2. Umidade 3.3. Classificação dos grãos 3.4. Renda e rendimento (arroz) 3.5. Peso hectolitro (trigo) 3.6. Teste de xícara (café) 3.7. Qualidade de Feijão 3.8. Qualidade de Cevada

88 3.8. Qualidade de cevada - Germinação - Vigor - Sanidade (blotter teste)

89 Qual o papel do malte na produção de cerveja? Servir como fonte de enzimas e de carboidratos fermentáveis. Limpeza e separação por tamanho Cevada Maceração Germinação Secagem

90 Maceração

91 Germinação da cevada a 15 C com ar úmido (4-6 dias)

92 Secagem (20 a 100ºC, dependendo do malte desejado)

93 Malte Moagem Mosturação Resfriamento Fermentação Finalização

94 Fluxograma de Produção Semeadura Tratos culturais Colheita Transporte 1. Coleta de informações e pesagem 2. Amostragem 3. Análises compulsórias e tecnológicas 4. Descarregamento Recepção

95 4. Descarregamento

96 Próximas etapas: pré-limpeza, secagem, limpeza...armazenamento...

97 Recapitulando... - Fatores que podem afetar qualidade do produto - Importância da amostragem - Sistemas de amostragem - Análises compulsórias e tecnológicas realizadas em grãos

98 Disciplina de Armazenamento e Conservação de Grãos 2015/02 Amostragem e análises de qualidade em grãos Prof. Nathan Levien Vanier Eng. Agrônomo, Dr. Faculdade de Agronomia Eliseu Maciel

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