Armazenamento e conservação de grãos

Armazenamento e conservação de grãos

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS

FACULDADE DE AGRONOMIA “ELISEU MACIEL”

DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA AGROINDUSTRIAL

LABORATÓRIO DE PÓS-COLHEITA E INDUSTRIALIZAÇÃO DE GRÃOS

C P, 354 - CEP 96010-900 – Capão do Leão, RS - Fone (53) 2757250 - Fax 2759031

ARMAZENAMENTO E CONSERVAÇÃO DE GRÃOS

Moacir Cardoso Elias

PÓLO DE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA EM ALIMENTOS DA REGIÃO SUL CONSELHO REGIONAL DE DESENVOLVIMENTO DA REGIÃO SUL (COREDE-SUL)

PELOTAS - RS

2003

ARMAZENAMENTO E CONSERVAÇÃO DE GRÃOS

Moacir Cardoso Elias1

1) O ARMAZENAMENTO DE GRÃOS NO BRASIL

Os modernos sistemas mercadológicos, cada vez mais dinâmicos e com os seus novos conceitos de globalização, exigem que os processos produtivos se tornem competitivos quanto à qualidade dos produtos e ao preço final de mercado. Este preço precisa cobrir todos os custos de produção, além de garantir remuneração, com margem de lucro, a todos os participantes da cadeia produtiva, desde a exploração de jazidas donde saem matérias-primas utilizadas na produção de alguns dos insumos, até a comercialização dos produtos finais, in natura ou industrializados, em nível de consumidor.

Num passado não muito distante, na grande maioria dos sistemas produtivos, as margens de lucro desejadas eram acrescidas aos custos de produção, e assim era estabelecido o preço final do produto. Atualmente, o preço final dos produtos é estipulado pelo mercado, em função das relações entre oferta e demanda. Logo, quando se quer aumentar as margens de lucro de um sistema produtivo, o principal aspecto a ser trabalhado é o custo de produção, ou seja, é preciso se produzir mais com menos. Isto significa que estão, a cada instante, mais estreitos e escassos os caminhos para aqueles que atuam no mercado com uma postura amadora. Ninguém mais está disposto a pagar pela incompetência dos outros. Num mercado competitivo se fazem necessários profissionalismo e competência para se produzir bem, sobreviver e progredir.

A necessidade de conhecimentos sobre conservação de grãos fica evidenciada quando são analisadas as potencialidades brasileiras de produção agrícola e são verificadas as astronômicas perdas de grande parte do que se produz, em função de deficiências em infra-estrutura, como falta de unidades de secagem e armazenamento e/ou de suas inadequações.

Atualmente, muitos dos equipamentos e das estruturas de secagem disponíveis não são apropriados para as condições nacionais, apresentam custos elevados e são incompatíveis com o poder aquisitivo de pequenos e médios produtores rurais. No armazenamento, as inadequações se repetem como no sistema de secagem: além das deficiências estruturais e tecnológicas, há apenas um pequeno percentual da capacidade armazenadora localizado nas propriedades rurais.

A maior parte da produção brasileira de grãos é proveniente de pequenos e médios produtores. Nesse segmento produtivo, para a armazenagem, são utilizados depósitos ou paióis tecnicamente deficientes, que estão sujeitos a intensos ataques de insetos, ácaros, roedores e fungos. Ademais, o armazenamento sem uma prévia e eficiente secagem, além do previsível e preocupante desenvolvimento de insetos, ácaros e microrganismos, estimula o metabolismo dos próprios grãos, consumindo substâncias de reservas, provocando deteriorações e reduzindo sua qualidade. Umidade e temperaturas elevadas no interior das unidades armazenadoras, associadas a deficiências no manejo operacional, potencializam esses efeitos.

A produção brasileira de grãos apresenta safras quantitativa e qualitativamente irregulares, como reflexos de problemas culturais e de deficiências históricas na política agrícola do país, assim como na setorial, que poucas vezes criou possibilidades efetivas de capitalizar a atividade. Em conseqüência, são muitas as dificuldades de implantação de unidades com secadores de escala comercial. Isso leva grande quantidade de agricultores, de propriedades familiares ou de pequenas e médias escalas, a esperar a secagem dos grãos na própria planta, no campo, através do retardamento da colheita, com todos os seus inconvenientes, ou a realiza-la em terreiros ou a por outros métodos não forçados, que empregam ar ambiente, na condição natural, sem aquecimento e nem uso de ventiladores.

Quando a secagem é realizada em terreiros ou em estruturas adaptadas, em geral não são empregadas tecnologias adequadas. Na pós-colheita, a agricultura de pequena escala é a que possibilita maior controle operativo, mas mostra menor economia operacional e expõe os grãos a grandes alterações biológicas e riscos de ataques de organismos associados, no armazenamento, com perdas quantitativas, qualitativas, nutricionais e de sanidade, reduzindo seu valor comercial.

No Brasil, milho e sorgo são utilizados predominantemente na alimentação animal. Nos estados do sul, a expansão de seus cultivos tem estreita associação com as das produções de suínos e aves, principalmente, mas também dependem da lucratividade dos produtores com outras culturas de sequeiro, que têm estrutura de produção similar e podem usar os mesmos insumos e recursos. As tentativas de produção desses grãos em várzea irrigável, típica da orizicultura, buscam alterar esse panorama.

Similarmente aos produtores de milho e sorgo, que acompanham atentamente as evoluções da avicultura e da suinocultura, os produtores de soja passam a observar o mercado interno, os de arroz mais os estoques e os de trigo o que ocorre na importação. São novas realidades a exigirem novos comportamentos.

No sul do país, os grãos destinados ao consumo interno, em sua maioria, são produzidos nas pequenas e médias propriedades, assim como acontece com os voltados à exportação, como soja. A diferença fica por conta do arroz. Na região, a par das elevadas tecnologias de produção empregadas em algumas culturas, as condições climáticas adversas e a concomitância das épocas de colheita, os aspectos peculiares das diferentes safras, a falta de tecnologias específicas de conservação e as estruturas de secagem deficientes, principalmente, provocam elevados índices de perdas de produtos, o que reduz nos agricultores o estímulo ao aumento de produção, com diminuição de cuidados com alguns aspectos de qualidade dos produtos oferecidos para o consumo e seu valor comercial, conseqüentemente.

Ao reduzir os investimentos na atividade, geralmente os produtores acabam optando por aplicarem seus recursos na etapa de produção, deixando de lado a de pós-colheita. Esse procedimento cria um círculo vicioso: por não terem adequadas estruturas de limpeza/seleção, secagem e armazenamento, os agricultores acabam vendendo sua produção na safra, quando a oferta de produtos é grande e os preços são menores, o que lhes diminui as receitas, também porque não limpando, secando e nem selecionando os grãos, não lhes agregam valor; por não terem receitas suficientes, não investem em estruturas de pós-colheita na propriedade rural. Com isso, grande parte do que poderia ser o lucro da atividade acaba indo para os intermediários, que então dominam o mercado, ditando os preços de compra (dos produtores) e de venda (aos consumidores). Nessa ciranda, perdem produtor e consumidor, ou seja, perde a sociedade.

O armazenamento em nível de propriedade rural deve ser visto como uma forma de incrementar as produções agrícolas, para reduzir o estrangulamento da comercialização de grãos, ou mesmo evitá-lo, e permitir a regularização dos fluxos de oferta e demanda, com a manutenção de estoques e a racionalização do sistema de transportes, evitando-se, assim, os efeitos especulativos.

Para o agricultor, a armazenagem da produção na propriedade pode representar vantagens, como a redução dos custos de transporte, ou de frete, a comercialização do produto em épocas de menor oferta e de maior demanda (entressafra), com melhor remuneração e aproveitamento dos recursos disponíveis na propriedade para a secagem e o armazenamento adequados, bem como a disponibilidade de produtos com mais qualidade e mais adaptados às condições de consumo e/ou comercialização. Também, o aproveitamento dos resíduos das operações de pré-limpeza e limpeza dos grãos, na alimentação animal, se tratados adequadamente, pode agregar valor ao complexo produtivo.

Para o consumidor, um adequado sistema de armazenamento se reflete nos menores preços pagos, em conseqüência das menores perdas que resultam em maior oferta de produtos, e na melhor qualidade desses, em conseqüência da maior conservabilidade que a armazenagem adequada pode proporcionar. Havendo maior conscientização da população urbana, que é a imensa maioria dos eleitores, sobre esse fato, menos difícil se torna o estabelecimento de políticas agrícolas mais equilibradas, com criação de programas e destinação de recursos também para a fase de pós-colheita da atividade. A atividade agrícola não termina mais na colheita e a colheita não é mais sinônimo de produto na porteira da propriedade, para quem pratica agricultura de maneira verdadeiramente profissional.

Mesmo com os avanços tecnológicos, o armazenamento em espiga, na palha, e o convencional, em sacaria, ainda se constituem nos principais métodos utilizados pelos produtores de milho no Brasil, principalmente os pequenos. Embora desempenhem papel importante na redução de perdas na pós-colheita, quando bem operados, esses métodos se caracterizam por dificuldades no controle tecnológico da manutenção da qualidade dos grãos no armazenamento.

Armazenamento em silos ou em armazéns equipados com eficientes sistemas de termometria, aeração e/ou outros recursos para manutenção de qualidade dos grãos, são as formas mais empregadas por cooperativas, agroindústrias e grandes produtores. Se bem dimensionados e manejados corretamente, esses sistemas podem ser empregados também por médios e pequenos produtores.

Se, por um lado, são observados investimentos na área de produção, especialmente os relacionados à produtividade, por outro lado pouco se tem investido na conservabilidade dos grãos produzidos, o que resulta em reflexos diretos na comercialização, a qual enfrenta altos e baixos nos últimos tempos, embora o recente aumento de interesse verificado.

No Brasil, ainda predominam, em número (Figura 01), as unidades armazenadoras do sistema convencional, ainda que a maior capacidade de armazenamento (Figura 02) já se concentre no sistema a granel, com o grande incremento ocorrido na construção de silos nos últimos anos, mas ainda é expressiva a participação quantitativa das unidades de armazenamento do sistema convencional.

Figura 01. Unidades armazenadoras no Brasil, no final do século XX.

Fonte: CONAB (2001)

Figura 02. Sistemas de armazenamento e capacidade armazenadora de grãos no Brasil, no final do século XX.

Fonte: CONAB (2001)

As deficiências quantitativas e qualitativas verificadas na armazenagem, nas propriedades rurais, e a concentração da estrutura existente em locais afastados das principais zonas produtoras (Figura 03), são pontos de estrangulamento na cadeia agroindustrial dos grãos.

Figura 03. Níveis e localizações das unidades armazenadoras de grãos no Brasil, no final do Século XX.

Fonte: CONAB (2001)

Apesar dos avanços da pesquisa em tecnologia de pós-colheita, a secagem ainda é praticamente o único método utilizado para a conservação de grãos no Brasil, assim como o é em grande parte do mundo. Esse fato, associado às deficiências na armazenagem em nível de propriedade e à concentração da estrutura nos níveis sub-terminal e terminal, em locais afastados das principais regiões produtoras, determina estrangulamentos na cadeia produtiva, causando grandes perdas à economia do país.

A secagem, forma mais usada na conservação de grãos, pode ser efetuada antes da colheita, ou após essa. A dependência das condições climáticas, as perdas por tombamento e/ou deiscência, os ataques de insetos, pássaros, roedores e outros animais, a contaminação por microrganismos e o maior tempo de ocupação das lavouras têm sido os fatores mais limitantes na utilização da secagem previamente à colheita, com os grãos ainda na planta-mãe. A necessidade de estrutura adequada, os custos daí decorrentes e a exigência da adoção de tecnologias compatíveis restringem a utilização da secagem posteriormente à colheita, apesar de sua maior eficiência.

Os pequenos produtores não utilizam a secagem artificial, ou ainda poucos a utilizam, por falta de recursos, de conhecimentos e/ou de tecnologias compatíveis com a sua condição. Já os produtores com maiores recursos financeiros e tecnológicos encontram no curto período das safras agrícolas a necessidade de fazerem grandes investimentos nas estruturas de secagem, armazenagem e transporte, o que resulta em grande ociosidade do capital investido, uma característica marcante da atividade.

Para alguns casos, há tecnologias que permitem retardar ou mesmo substituir a secagem. A preservação dos grãos, a liberação do solo para outros cultivos, a diminuição das perdas do produto e a dispensa da secagem forçada, dentre outros, são aspectos vantajosos na conservação de grãos com umidade de colheita, sem secagem, pois essa técnica permite melhorar a utilização da estrutura armazenadora disponível na propriedade e a alimentação de animais na entressafra, com um produto de qualidade.

A silagem de grãos úmidos é uma das alternativas. Outra, o retardamento ou mesmo a substituição da secagem pela utilização de ácidos orgânicos de cadeia carbônica curta, como acético e propiônico, associado com a hermeticidade ou não, como método de conservação de grãos, ainda que por períodos não muito longos, representa uma alternativa eficiente, especialmente para pequenos e médios produtores, que não dispõem de estruturas ou recursos para a instalação de complexos sistemas de secagem e de armazenamento.

Para cooperativas, indústrias e grandes produtores, retardar a secagem possibilita racionalizar o dimensionamento e a utilização do sistema, sem aumentar as perdas ou até mesmo as diminuindo, através da redução da ociosidade das estruturas de secagem, dos transportes e de seus reflexos nos fretes. Num caso ou noutro, não basta guardar os grãos. É preciso conservá-los. E isso exige cuidados, conhecimento, muita dedicação e grande dose de profissionalismo. A capacidade de preservação da qualidade, da sanidade e do valor nutritivo dos grãos, durante o período de armazenagem, não depende só das condições de produção e de colheita, mas das de armazenamento e de manutenção das condições adequadas de estocagem do produto.

Os grãos, apesar das características de resistência e rusticidade próprias de cada espécie, estão sujeitos aos ataques de insetos, ácaros, microrganismos, roedores, pássaros e outros animais; às danificações mecânicas, às alterações bioquímicas e às químicas não enzimáticas, desde antes do armazenamento.

Esse conjunto de fatores indesejáveis provoca perdas quantitativas e/ou qualitativas, pelo consumo de reservas e por modificações na composição química dos grãos, redução do valor nutritivo e desenvolvimento de substâncias tóxicas, com diminuição do valor comercial. Por conseqüência, acaba comprometendo a utilização do produto para o consumo e, mesmo, para industrialização, caso não forem adotadas técnicas adequadas e métodos eficientes de conservação.

Nos grãos destinados ao armazenamento, devem ser considerados fatores como: integridade biológica, integridade física, estado sanitário, grau de pureza e umidade.

As operações de pré-armazenamento incluem colheita, transporte, recepção, pré-limpeza, secagem, limpeza e/ou seleção e expurgo preliminar. Nem sempre é necessária a realização de todas as operações. Todavia, a pré-limpeza e a secagem são, geralmente, compulsórias.

As operações de armazenamento e de manutenção dependem do próprio sistema de conservação, e podem incluir movimentação, acondicionamento, aeração, transilagem, intra-silagem, expurgo, combate a roedores, proteção contra o ataque de pássaros e retificação da secagem e/ou limpeza.

Os tipos de manutenção a aplicar, sua periodicidade e sua intensidade ficam na dependência de resultados observados durante o período de armazenamento e das medidas de controle de qualidade obtidas em testes. Dentre outros, devem ser considerados parâmetros como variação de umidade relativa e temperatura do ar, umidade e temperatura dos grãos, desenvolvimento de microrganismos, presença de insetos, ácaros, roedores e outros animais, incidência de defeitos e variação de acidez do óleo.

A qualidade dos grãos durante o armazenamento deve ser preservada ao máximo, em vista da ocorrência de alterações químicas, bioquímicas, físicas, microbiológicas e da ação de seres não microbianos a que estão sujeitos. A velocidade e a intensidade desses processos dependem da qualidade intrínseca dos grãos, do sistema de armazenagem utilizado e dos fatores ambientais durante a estocagem.

As alterações que ocorrem durante o armazenamento são refletidas em perdas quantitativas e/ou qualitativas. As quantitativas são as mais facilmente observáveis, refletem o metabolismo dos grãos e/ou organismos associados, resultando na redução do conteúdo da matéria seca dos grãos. Já as qualitativas são devidas, sobretudo, às reações químicas e enzimáticas, à presença de materiais estranhos, impurezas e ao ataque microbiano, resultando em perdas de valor nutricional, germinativo e comercial, com a possibilidade da formação de substâncias tóxicas no produto armazenado, se o processo não for adequadamente conduzido.

A boa conservação de grãos começa na lavoura. O ataque de pragas e de microrganismos, antes da colheita, pode reduzir a conservabilidade durante o armazenamento, mesmo que a limpeza e a secagem sejam bem feitas.

À medida que passa o tempo após a maturação, diminui a resistência dos grãos ao ataque das pragas e dos microrganismos. A colheita deve, portanto, ser realizada no momento próprio e de forma adequada, pois o retardamento e as danificações mecânicas podem determinar que sejam colhidos grãos com qualidade já comprometida ou com pré-disposição para grandes perdas durante o armazenamento.

2) PROPRIEDADES E/OU CARACTERÍSTICAS DOS GRÃOS E SUAS CORRELAÇÕES COM OS PROCESSOS CONSERVATIVOS E TECNOLÓGICOS

Ao serem armazenados, os grãos ficam sujeitos à ação de diversos fatores, como calor, umidade, oxigênio, organismos associados, atividade enzimática, dentre outros. O início dos processos depreciativos dos grãos e sua intensidade de ação estão ligados a características próprias, que lhes conferem propriedades específicas. As características englobam do tipo de tegumento à constituição química e ao arranjo celular dos grãos.

As características dos grãos e suas interações com o ambiente a que estiverem expostos determinarão propriedades como conservabilidade, aptidão industrial e/ou de consumo e valor comercial.

Embora tenham causas, mecanismos de ação e efeitos complexos e integrados, na tentativa de ser facilitado o entendimento, nesta obra são apresentadas cinco características: porosidade, condutibilidade térmica, higroscopicidade, ângulo de talude e respiração, com suas definições, formas em que se apresentam, causas que nelas interferem e conseqüências.

2.1. POROSIDADE

2.1.1. FORMAS/TIPOS DE POROSIDADE

Os grãos formam uma massa porosa, composta por eles próprios, poros intragranulares e espaços ou poros intersticiais ou intergranulares. Na armazenagem de trigo, sorgo, soja, feijão, milho e arroz beneficiado, entre 55 e 60% do volume são ocupados pelos grãos. Já em arroz com casca e aveia, menos da metade dos espaços construídos são ocupados pelos grãos. A porosidade, constituída pela soma dos espaços intragranulares e intergranulares tem média entre 45 e 50%. A porosidade e a composição conferem aos grãos características higroscópicas e de má condutibilidade térmica.

Pode-se determinar o espaço poroso intersticial enchendo-se, com grãos, uma proveta graduada (Figura 04), a eles se adicionando um líquido não absorvível pelos grãos, como óleo mineral (pode também ser óleo vegetal não aquecido), e medindo seu volume, que corresponde aos espaços que o líquido preencheu.

Figura 04. Determinação prática da porosidade intergranular.

Fonte: Adaptado de Cunha (1999).

A porosidade total é o espaço não ocupado por sólidos no armazém. Para secagem e armazenamento, interessam mais o número e as dimensões dos poros, pois esses aspectos se relacionam intimamente com a maior ou a menor pressão estática, e essa com a menor ou maior facilidade de circulação do ar.

Em conseqüência da porosidade e da necessidade de serem preservados espaços para manejo operacional, na construção de silos e armazéns, são destinados mais espaços ao ar do que para a parte sólida constituída pela massa de grãos.

2.1.2. FATORES QUE INTERFEREM NA POROSIDADE

A porosidade dos grãos está sujeita à interferência de uma série de fatores, como os a seguir apresentados.

2.1.2.1. Formato

Pode ser irregular, esférico, elíptico, cordiforme, reniforme, lenticular.

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