Introdução 

    A produção de grãos tem sofrido, nos últimos anos, grandes pressões por aumento de produtividade. Em função destas pressões, as práticas culturais, de manuseio e de armazenagem estão em acelerado processo de evolução.

    Cada cultura e cada região procuram adequar suas práticas na busca de maior produção, menor custo e maior qualidade, o trinômio que atualmente expressa, de forma abrangente, o conceito de produtividade.

    Os fatores mais determinantes no potencial de produtividade de uma dada cultura são os relativos às práticas culturais e às condições climáticas. Há que se adequar a seleção de sementes, o preparo do solo, a época de plantio e os cuidados sanitários, entre outros fatores, para que se possa tirar o máximo de rendimento da cultura. A isto somam-se as variáveis climáticas que acabam por introduzir fatores ainda mais decisivos no desempenho da produção.

    De qualquer forma, volume e qualidade são feitos no campo. O momento e a forma de proceder a colheita, por sua vez, introduzem outros elementos que afetam o resultado final de uma cultura.

    De forma geral, a colheita é condicionada por uma série de fatores e nem sempre se consegue efetuá-la no momento mais adequado. Clima, disponibilidade de colheitadeiras e capacidade de secagem são alguns dos fatores que acabam por definir ó momento e o ritmo de colheita possíveis. 

    Maturidade fisiológica

    Os grãos ou sementes alcançam sua maturidade fisiológica (momento em que possuem o máximo de matéria seca) em níveis de umidade que impedem a colheita mecânica, além de não permitirem armazenamento seguro. Na maioria dos grãos, este nível de umidade está acima de 30%.

    Como na maioria das vezes não se pode colher os grãos no momento exato de sua maturidade fisiológica, uma vez que colheitadeiras não são capazes de colher grãos com umidades muito elevadas, os grãos são colhidos mais secos, o que resulta em alguma perda. Como esta umidade de colheita ainda é elevada para uma armazenagem segura, normalmente é necessária a secagem artificial.

    Como uma das poucas exceções de grãos colhidos no ponto de maturidade fisiológica, temos sementes de milho que são colhidas e secas em espigas e só debulhadas após a secagem. Importante ressaltar que este é um caso onde se procura preservar o máximo de rendimento em volume e qualidade do produto, ainda que incorrendo em custos de colheita, secagem e debulha mais elevados, mas aceitáveis no caso de sementes de alto valor econômico.

    Já grãos como o soja, por exemplo. são colhidos, em algumas regiões, com um grau de umidade com o qual pode ser diretamente armazenado em silos com aeração. Nestes casos é recomendável que os silos sejam dotados de controle de aeração. Milho e arroz seguem tendência inversa e são colhidos tão cedo quanto possível, demandando significativo esforço de secagem. 

    A secagem

    Dentre todos os processos que se aplicam para o trato pós-colheita, conservação e armazenagem adequada de grãos, a secagem é o de maior consumo energético. E energia, como bem se sabe, é produto caro e, ultimamente, escasso. Água deve ser evaporada para que os grãos reduzam sua umidade a níveis que possibilitem armazenamento seguro; e a termodinâmica nos dá muito pouca margem de manobra no que se refere a quanta energia temos que aplicar para que esta água se evapore. Sempre estaremos consumindo uma quantidade de energia superior ao calor latente de vaporização da água, que é algo em torno de 540 kcal/kg de H20.

    Além disto, os grãos são entidades biológicas extremamente sensíveis à ação do calor e da temperatura, que podem, quando excessivos, causar danos importantes nas características dos mesmos. Alguns atributos de qualidade e funcionais dos grãos podem ser seriamente comprometidos pelas agressões térmicas, e entre eles podemos citar o nível de trincas, a integridade de tecidos, a acidez, os níveis de proteínas, o poder germinativo, a aparência, apenas para citar alguns.

    O estado da técnica conhece uma série de maneiras de secagem que podem ser aplicadas para secar diferentes produtos. As de aplicação prática sempre utilizam o ar como meio secante, ainda que existam outras formas de proceder a secagem. O ar é usado, na maior parte dos sistemas de secagem, como elemento que entrega calor aos grãos ao mesmo tempo que extrai a umidade. Assim sendo, as diferentes estratégias diferem apenas na forma como o ar e a energia transitam pelo sistema de secagem.

    Os principais sistemas de secagem contam com secadores mecânicos, onde o produto a ser secado transita, em bateladas ou de forma contínua, para que se retire sua umidade. Via de regra, ar aquecido a temperaturas que variam conforme o desenho do secador é feito passar através do produto, aquecendo-o e retirando a umidade que captura por suas características higroscópicas. Secadores apresentam diversas faixas de consumo de energia em função de seu sistema construtivo. Secadores de coluna ou de cavaletes sem recirculação de ar podem consumir algo como 1500kcal/kg de H20 evaporada, enquanto que secadores com recirculação do ar de resfriamento e de parte do ar de secagem, como os modelos Kepler Weber-DRM, podem reduzir este número a valores inferiores a 950 kcal/kg de H20 evaporada. Outros modelos de secadores como o de fluxo concorrente, que trabalham com temperaturas mais elevadas, operam na faixa de 1200kcal/kg de H20 evaporada, e desempenho similar é alcançado por secadores intermitentes com câmara de repouso.

O estado da técnica conhece uma série de maneiras de secagem que podem ser aplicadas para secar diferentes produtos. 

    Estes números, evidentemente, podem mudar em função do produto secado, das faixas de redução de umidade e de características próprias dos secadores, principalmente seu volume interno, taxas de ventilação e temperaturas de secagem. Dentre todos estes fatores, um dos que tem maior efeito no consumo específico de um secador é a temperatura de secagem; quanto mais elevada, mais termicamente eficiente é o secador. Este beneficio, no entanto, é contrabalançado pelo dano que altas temperaturas podem causar nos grãos, o que acaba por limitar as temperaturas de secagem e, conseqüentemente, o rendimento térmico que cada máquina pode alcançar. Diferentes fabricantes usam diferentes critérios de desenho, tentando encontrar o melhor compromisso entre vazões específicas, volumes em processo e temperaturas de secagem que resultem em equipamentos com a melhor relação custo/benefício e que causem a menor agressão possível aos grãos. Um outro aspecto importante dos secadores é potência instalada. Diferentes concepções construtivas podem afetar de forma importante o número de HP's que uma máquina consome. Este aspecto é de vital importância, dependendo de onde se instale o sistema de secagem, pois em muitos lugares a energia elétrica é cara ou limitada, ou ainda pior, racionada. Como regra, secadores recirculados têm menor consumo específico. No primeiro caso, o motivo é a diminuição do volume total de ar processado pelo sistema de ventilação da máquina e, no segundo, é a menor perda de carga que se consegue em corpos de secagem com cavaletes.

    As estratégias de secagem mecânicas podem ser as mais variadas. Uma fórma é utilizar aerações potentes. Neste caso, eliminam-se as perdas de campo, mas aumenta-se o consumo de energia elétrica, cara e de difícil disponibilidade. Esta estratégia tem ainda o problema de conviver com taxas elevadas de respiração por períodos que podem ser longos, dependendo do tipo e qualidade da aeração, incorrendo, desta maneira, em perdas de matéria seca e qualidade. Além disso, estudos científicos demonstram que uma secagem diferida (feita a posteriori) em silos inocula defeitos e perdas de qualidade que vão se agravando ao longo do período de armazenagem.

    Desde o ponto de vista da qualidade dos grãos, o mais recomendável seria a colheita em seu ponto de maturidade fisiológica e secagem imediata em temperaturas e taxas de ventilação que não agridam o produto. Faz sentido, então, aplicar secadores de alto rendimento para melhorar a equação econômica, cujos fatores mais favoráveis estão em aspectos que por vezes não são avaliados, como rendimento de massa seca e qualidade final do produto. Num sistema com esta proposta, os custo típicos são da ordem de US$ 0,25/ton em eletricidade e US$ 0,90/ton em combustível (a custos médios de US$ 0,1 I por Kwh e US$ 1 2,00 por metro cúbico de lenha). Num sistema alternativo, em que se seque até, por exemplo, 16% de umidade e se encaminhe o grão para silos com ventilação mais potente para resfriamento e conservação, estes custos mudam para US$ 0,37/ton em eletricidade e US$ 0,67/ton em combustível. Sem considerar custos de mão-de-obra e depreciação do ativo fixo, a opção com secagem parcial mostra-se ligeiramente mais econômica no total, ainda que gastando mais em energia elétrica. Esta diferença cresce se forem utilizados combustíveis mais caros como óleo ou gás.

    Seria lógico imaginar que esta tendência se mantivesse até o ponto onde não se secasse os grãos e se executasse toda secagem por aeração, como sugerido acima. Esta opção, no entanto, apresenta sérias limitações, pois pode resultar em perdas importantes de qualidade e de perdas de peso e matéria seca por respiração e deterioração. Os valores econômicos destas perdas podem ultrapassar, de longe, as eventuais economias feitas com a eliminação da secagem. Além disto, produto não seco armazenado está sempre correndo risco pela eventualidade de falha no abastecimento elétrico, o que causaria interrupção na aeração, prejudicando o produto.

    Há que se considerar ainda a questão mencionada anteriormente, de que retardamento na secagem incorpora defeitos potenciais no produto, defeitos estes que só se manifestarão ao longo do período de armazenamento, sendo tão grandes quanto maior for o retarda-mento da secagem.

    Como se pode perceber pelo exposto, a decisão de que tipo de sistema utilizar é muito complexa.

    Como regra, secagens mais imediatas, feitas com máquinas que tratem o grão com mais cuidado (vale dizer máquinas grandes), são mais caras e produzem grãos de melhor qualidade, ao passo que secagens feitas de forma parcial, ou até diferidas, são mais baratas, mas inevitavelmente causam algum dano à qualidade do produto, além de reduzirem o volume final de matéria seca; e este fator não permite verificação de forma definitiva, pois trata de valores absolutos não comparáveis em safras ou locais distintos. 

    A qualidade da secagem 

    Cada vez mais os consumidores estão cônscios do valor da qualidade dos grãos e podem remunerar melhor produtos com mais qualidade ou simplesmente não adquirir produtos com qualidade comprometida. Isto vale para o arroz, onde conta a percentagem de grãos inteiros, a cor e a aparência; vale para o soja, onde a acidez do produto aumenta os custos de refino do óleo; vale para o milho, onde contaminações por toxinas reduzem a convertibilidade do alimento produzido; vale para sementes, onde devem ser mantidos a germinação e o vigor, etc. 

    Como a secagem é potencialmente agressiva e a umidade do grão também o é, temos que tomar um compromisso quanto a como e quanto secar. A não secagem acarreta os problemas de respiração, deterioração e desenvolvimento de fungos e suas toxinas. Este é um ponto importante, pois as toxinas têm-se mostrado como um dos grandes vilões da qualidade de grãos. No caso do milho, por exemplo, a simples permanência do produto em umidades superiores a 1 7% por períodos superiores a dois dias, em condições usuais de temperatura, possibilita a produção de aflatoxina. Produtos armazenados com umidades de 1 6% podem perder até 50 kg de matéria seca por tonelada por mês, somente por conta da respiração. Perdas desta ordem podem facilmente ser superiores aos custos da secagem completa.