A alimentação é o item de maior custo na produção de suínos, respondendo por cerca de 70% da composição (CONAB, 2016). O processo de moagem para a fabricação da ração corresponde à grande parte destas despesas, em função do consumo de energia elétrica. Este processo é fundamental, pois determina a granulometria dos ingredientes maiores (grãos) e de maior inclusão na ração e está relacionado ao desempenho e ao nível de poluição ambiental, em função dos dejetos do animal. Assim, é importante o uso de estratégias para redução, ou mesmo otimização, das despesas na produção suinícola.
Importância do processo de moagem para a fabricação de ração animal
A qualidade nutricional e fisiológica das rações se baseia no atendimento das exigências nutricionais de cada fase do animal e, para tal, a granulometria dos ingredientes deve se adequar ao aparelho digestivo (LARA, 2010). Desta forma, torna-se importante verificar a eficácia da moagem durante a fabricação de ração, pois partículas muito grandes não são bem aproveitadas pelos suínos e resultam em desperdício (MANZKE et al., 2016). A moagem, portanto, pode ser uma estratégia para redução e/ou otimização dos custos de produção, pois influencia diretamente na qualidade das rações.
Contudo, à campo torna-se difícil a obtenção de granulometria ideal para cada fase de produção de suínos. Isto ocorre, pois, as propriedades rurais possuem diferentes modelos e características de moinho, o que resulta em variações no diâmetro geométrico médio (DGM) das partículas da ração. Desta forma, a granulometria do milho processado em moinhos de martelo pode ser alterada por vários fatores como, por exemplo: diâmetro dos furos da peneira, área de cobertura da peneira, potência do motor, número de martelos e peneiras, vazão da moagem, teor de umidade dos grãos, desgaste do moinho e sistema de extração do material pós moagem (gravidade ou não) (MARTIN, 1988; COSTA, 1998). Tais características, somadas ao tempo de moagem pré-determinado pelos operadores dos moinhos, resultam em alteração do desempenho animal e variação do consumo de energia elétrica, o que repercute nos custos finais de produção e, em particular, no lucro do produtor.
Consumo de energia elétrica durante o processo de moagem das partículas
Pozza et al. (2005), ao analisarem dez moinhos de martelos provenientes de dez unidades produtivas de suínos, relataram variações nos DGM’s, nos tempos de moagem do milho e no consumo de energia elétrica, conforme descrito na Tabela 1:
Tabela 1: Comparativo de diâmetro geométrico médio (DGM), tempo de moagem e consumo de energia elétrica, durante o processo de moagem do milho por dez moinhos de martelos
| Moinho (número) | DGM (µm) | Tempo de moagem (segundos) | Consumo de energia (Kwh/ton.) |
|---|---|---|---|
| 1 | 464 | 29 | 11,85 |
| 2 | 794 | 47 | 9,60 |
| 3 | 670 | 60 | 6,13 |
| 4 | 912 | 30 | 6,13 |
| 5 | 587 | 84 | 12,87 |
| 6 | 492 | 196 | 20,03 |
| 7 | 845 | 64 | 6,54 |
| 8 | 718 | 17 | 17,37 |
| 9 | 706 | 23 | 14,10 |
| 10 | 531 | 27 | 13,79 |
Fonte: Pozza et al. (2005)
Dentre todos os moinhos estudados, os de números 4 e 7 processaram o grão de milho nos maiores DGM’s e utilizaram menor consumo de energia elétrica, entretanto, o moinho 4 necessitou de menor tempo de moagem em relação ao 7. Isso pode ser devido à diferentes potências dos motores, números de martelos e nível de desgaste.
Em relação aos moinhos de números 3 e 4, observa-se que o 3 apresenta menor DGM, ou seja, granulometria mais fina. Para isso, necessita de tempo de moagem maior, com o mesmo consumo de energia do moinho 4. Estes resultados indicam que o modelo do moinho está relacionado ao tempo de mistura, sendo o moinho 4 possivelmente mais econômico e mais potente do que o 3.
Interessante observar que os moinhos 1 e 10 processaram granulometrias menores, com tempo de moagem reduzido e maior gasto de energia. Estes resultados confirmam a influência de fatores relacionados ao processo de moagem sobre a granulometria e o custo com energia elétrica, em função do seu consumo. Como exemplo para o cálculo de custo com energia elétrica, considera-se a recomendação de R$ 0,25 por Kw/h, segundo Evangelista & Pereira (2020). Ao aplicar esta recomendação no estudo de Pozza et al. (2005), são obtidos os valores estimados de custo descritos na Tabela 2:
Tabela 2: Estimativa dos custos com energia elétrica durante o processo de moagem do milho por dez moinhos de martelos, de acordo com os resultados de Pozza et al. (2005) para tempo de moagem e consumo de energia elétrica
| Moinho | Tempo de moagem (segundos) | Consumo de energia (Kwh/ton.) | Custo com energia elétrica (R$/ton.) |
|---|---|---|---|
| 1 | 29 | 11,85 | 2,96 |
| 2 | 47 | 9,60 | 2,40 |
| 3 | 60 | 6,13 | 1,53 |
| 4 | 30 | 6,13 | 1,53 |
| 5 | 84 | 12,87 | 3,22 |
| 6 | 196 | 20,03 | 5,01 |
| 7 | 64 | 6,54 | 1,64 |
| 8 | 17 | 17,37 | 4,34 |
| 9 | 23 | 14,10 | 3,53 |
| 10 | 27 | 13,79 | 3,45 |
Fonte: Elaboração própria, com base em Evangelista & Pereira (2020) e Pozza et al. (2005).
De acordo com os resultados da Tabela 2, os moinhos de números 3 e 7 demandam maior tempo de moagem, mas apresentam menores custos de energia elétrica em relação aos demais. Isso permite inferir que a correlação de custo com energia elétrica não se dá pelo tempo de moagem, mas sim pelo consumo dos moinhos, conforme comprovado pelos moinhos 6 e 8.
Tecnologias de precisão disponíveis no mercado de nutrição animal
A granulometria é calculada com base no diâmetro dos furos das peneiras ou, mais precisamente, pela determinação do tamanho das partículas através do DGM e pela amplitude das partículas através do desvio padrão geométrico (DPG), os quais podem ser obtidos por meio do envio de amostras do produto moído à laboratório especializado (JUNIOR & MAGRO, 1998).
Atualmente, o cálculo dessas medidas está mais fácil e acessível ao suinocultor, em função da disponibilidade de softwares, muitas vezes gratuitos, no mercado. Contudo, o uso destes produtos pode acarretar em ineficiência para a fábrica de ração, de forma que, sendo essas tecnologias de caráter informativo, podem não oferecer solução prática e rápida ao processo de produção animal.
O mercado demanda tecnologias que sejam de fácil aplicação, de baixo custo à campo, de forma a otimizar ou reduzir os custos, e que buscam por ações práticas ao invés de apenas informações para tomada de decisões nas fábricas. Assim, o desenvolvimento de um sistema para identificar se os intervalos de granulometria estabelecidos estão sendo efetivamente garantidos pelos equipamentos e, portanto, resultando em ração de qualidade parece ser uma solução para otimizar a produção nas granjas.
Desenvolvimento de nova tecnologia de precisão para rações de suínos
Diante dos fatores expostos acima, os quais influenciam a qualidade das rações e, consequentemente, o desempenho do animal, os custos de produção e a lucratividade do setor suinícola, a empresa Pluvimax Indústria e Comércio de Componentes Hidráulicos Ltda. está desenvolvendo um produto inédito para identificação e programação de intervalos de granulometria em rações de suínos. Este produto, atualmente sob pedido de patente e em fase de testes, possui um sistema que realiza a análise de amostras do material moído, de forma rápida, automática e econômica, pois é alimentado por bateria do próprio equipamento. Ao atingir o tamanho desejado das partículas durante o processo de moagem, o sistema procede sua interrupção e, simultaneamente, o operador é informado, através de display para visualização, sobre os resultados de DGM. O princípio de funcionamento do sistema se dá pela leitura de imagens das amostras, capturadas por microscópio, e pela conversão em DGM, cuja equação ainda está em fase de elaboração.
Em relação às etapas de desenvolvimento do produto, a Figura 1 ilustra o moinho de martelos utilizado nos testes do produto. A Figura 2 ilustra o local de instalação, contendo tubulação de descida do material moído e tubulação de subida do material para os silos do misturador, através dos sistemas de gravidade e de rosca helicoidal, respectivamente. A Figura 3 ilustra as mensurações iniciais do perímetro de amostras de milho moído em moinho de martelos, para elaboração da equação de conversão de imagem para DGM.
Moinho de martelos utilizado nos testes do produto.
Fonte: Pluvimax Indústria e Comércio de Componentes Hidráulicos Ltda.
Local de instalação do sistema – Tubulação de descida do material moído (através da gravidade) e subida para os silos do misturador (através de rosca helicoidal).
Fonte: Pluvimax Indústria e Comércio de Componentes Hidráulicos Ltda.
Mensurações iniciais do perímetro de amostras de milho moído em moinho de martelos.
Fonte: Pluvimax Indústria e Comércio de Componentes Hidráulicos Ltda.
O estudo econômico do sistema está em andamento para confirmação dos indicadores positivos de viabilidade, voltado a todos os interessados da cadeia produtiva, desde fabricantes de máquinas para alimentação animal até produtores rurais. Em relação à validação do produto, espera-se que os testes à campo comprovem resultados de ração mais homogênea, considerando a granulometria dos grãos no processo de mistura, ou seja, DGM preciso e menor DPG. Em consequência, melhor aproveitamento dos nutrientes pelos suínos e, portanto, melhor desempenho zootécnico, com menor volume de poluentes excretados.
Referências
CONAB. COMPANHIA NACIONAL DE ABASTECIMENTO. Custos – Suínos – 2016.
Disponível em: https://www.conab.gov.br/info-agro/custos-de-producao/planilhas-de-custo-de-producao/item/1932-custos-suinos-2016>. Acesso em 26/10/2020.
COSTA, P. T. Granulometria de microcomponentes para rações de suínos e aves. In: Simpósio sobre granulometria de ingredientes e rações para suínos e aves. Anais. p. 13-25. Concórdia, SC, Brasil. 1998.
EVANGELISTA, M. Z; PEREIRA, R. Viabilidade econômica da suinocultura no sistema Wean to Finish em São José do Rio Pardo – SP. Revista Extensão Rural, DEAER – CCR – UFSM, Santa Maria, v.27, n.1, p. 42-60. 2020.
JUNIOR, A. M. P; MAGRO, N. 1998. Granulometria de rações: aspectos fisiológicos. In: Simpósio sobre granulometria de ingredientes e rações para suínos e aves. Anais. p. 1 – 12. Concórdia, SC, Brasil.
LARA, M. A. M. Processo de produção de ração – Moagem (Parte 1). Artigos Técnicos Engormix, 2010.
MANZKE, N., PALHARES, J. C. P., LIMA, G. J. M. M. Nutrição de precisão e manejo alimentar como formas de reduzir a poluição ambiental dos resíduos gerados na produção de suínos e de aves, pág 133-144, cap. 9. Produção Animal e Recursos Hídricos, vol. 1, PALHARES, J.C.P (org.). 2016.
MARTIN, S. Particle size reduction. In: NFIA – Feed manufacturing short course. Kansas: Kansas State University. 10p. 1988.
POZZA, P. C., POZZA, M. S. S., RICHART, S., OLIVEIRA, F. G., GASPAROTTO, E. S., SCHLICKMANN, F. Avaliação da moagem e granulometria do milho e consumo de energia no processamento em moinhos de martelos. Revista Ciência Rural, Santa Maria, ISSN 0103-8478, v.35, n.1, p.235-238. 2005.