Sistemas de colheita de mandioca industrial: desempenho e custos operacionais, análise energética e qualidade de colheita - Santos, Ronilson de Souza [UNESP] (Universidade Estadual Paulista (Unesp), 2017)
A mandioca, Manihot esculenta Crantz, originaria da América do Sul, alimenta aproximadamente 500 milhões de pessoas em todo o mundo. No Brasil, os cultivos têm produtividade média de 14 t ha-1, mas em alguns casos, podendo chegar até 30 t ha-1, sendo a fécula o principal produto obtido, que vem sendo utililizada como matéria prima nas indústrias de alimento, fármacos e química. Entretanto, os plantios ainda são caracterizados por práticas rudimentares de cultivo, principalmente, nas ações que compõem a operação de colheita, que é predominantemente manual, pouco ergonômica e marcada pela intensa demanda de esforço físico, dificultando a contratação de mão-de-obra para realização desta operação. Sobretudo, nos plantios que destinam a produção para indústria. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar três sistemas de colheita de mandioca, com análises efetuadas a partir do desempenho operacional, custo demandado, análise energética e qualidade de colheita. Os tratamentos foram caracterizados da seguinte forma: Sistema de colheita manual (S1), composto de poda manual da porção aérea da planta, arranquio das raízes, separação das raízes da cepa e embarque em unidade de transporte; sistema de colheita semi mecanizada (S2), composto de poda mecanizada da porção aérea da planta, desagregação mecanizada do solo, arranquio manual das raízes, separação das raízes da cepa e embarque das mesmas em unidade de transporte e sistema de colheita mecanizada (S3), composto de poda mecanizada da porção aérea da planta, desagregação mecanizada do solo, recolhimento e embarque mecanizado das raízes em unidade móvel de transporte. Destacam-se como principais resultados a capacidade de campo operacional-CCo nas ações de arranquio manual do sistema S1 e embarque mecanizado do sistema S3, os quais obtiveram 0,62 t h-1 a 12,4 t h-1, respectivamente. O recolhimento mecanizado das raízes que usou uma máquina capaz de realizar, simultaneamente, três ações da operação de colheita, obteve CCo de 10,24 t h-1, podendo representar a redução da dependência que a cultura tem com a mão-de-obra manual. Exceto o embarque mecanizado, as demais ações obtiveram Eficiência Operacional- EfO acima de 70%. Os custos operacionais totais variaram de R$ 21,84 t-1 a R$ 40,01 t-1, sistemas S2 e S3, respectivamente, com destaque para o S2 que contabilizou o menor custo, constituindo-se como a melhor opção para colheita de mandioca. A demanda de energia nos sistemas avaliados foi de 2,35 MJ t-1, 62, 61 MJ t-1 e 79,44 MJ t-1, sistemas S1, S2 e S3, respectivamente, com esses dois últimos sistemas obtendo balanço e eficiência energética positivos, mas com alta dependência de energia fóssil. Na avaliação da qualidade da colheita, a soma das impurezas orgânica e mineral variaram de 1,44% a 4,29%. Os níveis de dano físico ao produto colhido variaram de 7,5% a 11,5% e os percentuais de raízes não colhidas variaram de 2,3% a 4,1%, sendo que estes resultados podem ser considerados satisfatórios, quando comparados a qualidade de colheita mecanizada de sistema já consolidados.

The Manihot esculenta Crantz, originally from South America, feeds about 500 million people worldwide. In Brazil, this crop has an average yield of 14 t ha-1, but in some cases, this yield can be to 30 t ha-1, starch is the main product obtained, which has been used as raw material for food, drus and chemical industries. However, fields crops are still characterized by rudimentary management practices, mainly in the actions that make up the harvest operation, which is predominantly manual, no ergonomic and characterized by the intense demand of physical effort, situation that became difficult to hire people to labor this kind of operation, mainly if this crop for industry production. Therefore, the objective this work was to evaluate three cassava harvest system, with analysis performed based at the operational performance, demanded cost, energy analysis and harvest quality. The treatments were characterized as follows: Manual harvest system (S1) manual aerial pruning plants, manual pulling roots, manual separation roots, manual heaps roots and manual boarding roots into mobile transport unit; Semi-mechanized harvest system (S2) mechanized aerial pruning plants, soil detachment manual aerial pruning plants, manual pulling roots, manual separation roots, manual heaps roots and manual boarding roots into mobile transport unit and Mechanized harvest system (S3) mechanized aerial pruning plants, soil detachment, mechanized picking and mechanized boarding roots into mobile transport unit. The main results were the operational field capacity-CCo, of manual pruning from S1 system that obtened 0.62 t h-1 and mechanized picking from S3 system, which obtained at 12.4 t h-1. The mechanized harvest roots using a harvester machine was able to make, simultaneously, three actions harvesting operation, obtained CCo of 10.24 t h -1, this result can represent the reduction of dependence that the crop has with availability people to work. Except for the mechanized boarding, the other actions obtained Operational Efficiency - EfO above 70%. Total operating costs ranged from R$ 21.84 t-1 to R$ 40.01 t-1, systems S2 and S3, respectively, with S2 accounting for the lowest cost, being the best option for cassava harvest. The energy demand in systems evaluated was 2.35 MJ t-1, 62.61 MJ t-1 and 79.44 MJ t-1, S1, S2 and S3 systems, respectively, with this latter two systems obtaining balance and positive energy efficiency, but highly dependent of fossil energy. About harvest quality, the quantity of the organic and mineral impurities added ranged from 1.44% to 4.29%. The physical levels damage percentage of harvested roots ranged from 7.5% to 11.5% and the percentage of unharvested roots ranged from 2.3% to 4.1%, and these results can be considered satisfactory when compared to mechanized harvest quality of the system already consolidated.
Industrial cassava harvest systems: performance and operational costs, energy analysis and harvest quality
Keywords: Colheita mecanizada; Custos operacionais; Dano mecânico; Machanized harvest; Operational cost; Mecanic damage