Simulation of a Mathematical Model for the Temperature Profile in a Silo Bag for Bean

M. R. Hauth, R. C. Lima, R. H. Hoscher, L. D. Bobrzyk, M. S. G. Oliveira, R. M. Nogueira

Resumo


The problems encountered with storage of agricultural products has warranted studies related to finding alternative methods of grain storage, thereby avoiding unnecessary losses. Stored grain deteriorates quickly at high temperatures. The moisture content of the grain influences the respiratory process; therefore, when at the recommended humidity of between 11 and 13%, this rate remains low, it prolongs maintenance of the product quality. The silo bag being airtight enables the grain mass to consume the entire internal O2 purse within it, and in that low or absent oxygen environment the grain mass saturates the CO2 atmosphere, inhibiting the multiplication of insects and fungi, thus providing a controlled environment. This study aims at simulating, using Computational Fluid Dynamics (CFD), the time it would take for the entire grain mass contained in a silo bag to reach thermal equilibrium with the environment and analyzes the feasibility of the technique employed here. The simulations were performed based on the data of the average air temperature in the region at each harvest time and the average storage temperature of the bean mass (60°C). The results obtained from the simulations reveal that after one month of silo storage the entire bag remains in thermal stabilization, and four months later when it hits the entire mass, all the beans are in thermal equilibrium. Therefore, maintaining stable temperature and humidity within the recommended silo bag preserves the grain quality well.

Palavras-chave


Storage, Thermal Conduction, CFD

Texto completo:

PDF (English)

Referências


ATHIE, I.; CASTRO, M. F. P. M. de; GOMES, R. A. R.; VALENTINI, S. R. T. Conservação de grãos. Campinas: Fundação Cargill, 236 p. 1998

BROOKER, D.B.; BAKKER-ARKEMA, F.W.; HALL, C.W. Drying and storage of grains and oilseeds. New York: Van Nostrand Reinhold, 450 p. 1992

CONAB – Companhia Nacional de Abastecimento. Acompanhamento da Safra Brasileira - Grãos, Brasília, 2014. http://conab.gov.br/

DARBY J.A.; CADDICK L.P. Review of grain harvest bag technology under Australian conditions. Canberra: CSIRO Entomology, Technical Report, 111 p. 2007

DE LIMA, C.P.F., Airtight storage principle and practice. In: Calderon, M., Barkai-Golan, R. (Ed), Food Preservation by Modified Atmospheres. CRC Press Inc.,Boca Raton, Florida. p 9-19, 1990.

ELIAS, M. C. Fatores que influenciam a aeração e o manejo da conservação de grãos. In: LORINI, I.; MILKE, L. H.; SCUSSEL, V.M. (Ed). Armazenagem de grãos. Campinas: IBG. p 311-359, 2002.

GOUVEIA, D.S.; UGULINO, S.M.R.; DUARTE, M.E.M.; MATA, M.E.C. Cinética do feijão preto (Phaseolus Vulgaris, L.) em secador de bandeja. HOLOS, Ano 27, Vol I. 38-48, 2011.

HUNT, W. H.; PIXTON, S. W. Moisture – its significance, behavior, and measurement. In: CHRISTENSEN, C. M. (Ed.). Storage of cereal grains and their products. 2. ed. St. Paul: American Association of Cereal Chemists. p 1-55, 1974.

LEITE, G. L. D. Capacidade de armazenamento e escoamento de grãos do estado do Mato Grosso. 34f. (Trabalho de conclusão de curso)– Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária (FAV), Universidade de Brasília, Brasília, Brasil, 2013.

LIMA, R. A. Z. Armazenamento de feijão: Uso da embalagem a vácuo na manutenção da qualidade. 105f. (Tese de Doutorado) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, Brasil, 2013.

RESENDE, O. Variação das propriedades físicas e mecânicas e da qualidade do feijão (Phaseolus vulgaris L.) durante a secagem e o armazenamento. 180f. (Tese de Doutorado) – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Brasil, 2006.

RICKMAN, J.F. Grain quality from harvest to market. Value- Addition to Agricultural Products, 9th JIRCAS International Symposium. 94-98, 2002.

SARTORI, M. R. Conservação da qualidade tecnológica durante o armazenamento. In: ZIMMERMANN, M. J. de O.; ROCHA, M.; YAMADA, T. (Ed.). Cultura do feijoeiro: fatores que afetam a produtividade. Piracicaba: Associação Brasileira para Pesquisa da Potassa e do Fosfato. p. 358-371, 1988.

SIGOUT, F. Significance of underground storage in traditional systems of grain production. In: SHERJBAL, J. (Ed.), Controlled Atmosphere Storage of Grains. Elsevier, Amsterdam. p. 3-13, 1980.

SILVA, J. S. Secagem e armazenagem de produtos agrícolas. Ed. 2. Aprenda Fácil, Viçosa, MG. 560p, 2008.

SKOWRONSKI, L.; GIÚDICE, M. P. del; BORÉM, A.; CARNEIRO, G.E.S.; DIAS, D.C.F. dos S.; CECON, P.R. Qualidade fisiológica de sementes de feijão (Phaseolus vulgaris) colhidas em diferentes estádios de maturação. Revista Brasileira de Armazenamento, Viçosa, MG. p 45-50, 2004.

SOARES, A. G. Consumo e qualidade nutritiva. In: REUNIÃO NACIONAL DE PESQUISA DE FEIJÃO, 5: 73-79, v. 2, 1996.

VIEIRA, E. H. N.; YOKOYAMA, M. Colheita, processamento e armazenamento. In: VIEIRA, E. H. N.; RAVA, C. A. (Ed.). Sementes de feijão: produção e tecnologia. Santo Antônio de Goiás: Embrapa Arroz e Feijão. p 233-248, 2000.

VIEIRA, E. H. N; BASSINELLO, P. Z.; MELO, L. C.; MOREIRA, G. A.; PEIXITO, D.; GLODER, E. L. Avaliação da qualidade tecnológica do feijão armazenado em Silo bolsa. In: CONGRESSO NACIONAL DE PESQUISA DE FEIJÃO – CONAFE, 8: v. 2, 681-683, 2005.




DOI: http://dx.doi.org/10.36560/812015159

Apontamentos

  • Não há apontamentos.


Apoio:
Endereço: 
Universidade Federal de Rondonópolis
Avenida dos Estudantes, 5055 - Cidade Universitária
Rondonópolis - MT, 78735-901