Nome do Projeto
Classificadora de tomates voltada às necessidades da agricultura familiar
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
08/12/2020 - 31/08/2023
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Engenharias
Resumo
Para o processo de seleção e classificação de tomates, em especial para os tomates industriais ou rasteiros, existe disponível no mercado muita mecanização portando elevado nível tecnológico de automação, porém ainda necessitando de melhorias para minimizar os danos nos frutos. A tecnologia existente, não reflete a realidade tecnológica disponível para produtores de tomates de pequenas áreas. Um dos entraves para a produção de tomates por parte da agricultura familiar, está no processo de classificação de tomates, o que leva esta comunidade a executar as tarefas manualmente, demandando tempo, pessoal e com extenuante esforço físico. O objetivo do presente trabalho será projetar um sistema mecanizado para o processo de seleção e classificação de tomates, voltado a atender às necessidades dos agricultores familiares. Para o desenvolvimento e construção deste sistema, está sendo empregada a metodologia de fases para o desenvolvimento de produtos, onde um produto ao ser desenvolvido industrialmente pelas fases de projeto informacional, conceitual, preliminar e detalhado. Na fase de projeto informacional foram determinadas as necessidades dos agricultores familiares do sul do Rio Grande do Sul em termos de máquinas e implementos. Está sendo desenvolvido um estudo sobre os sistemas similares existentes no mercado ou detentores de patente. No projeto conceitual, serão avaliadas as concepções do produto. No final do projeto preliminar, será construído, testado e avaliado um protótipo de classificadora de tomates. Os resultados obtidos mostram que 22,6% dos produtores necessitam de uma máquina para seleção e classificação de tomates de mesa adequadas a sua realidade produtiva. No ponto de vista dos agricultores, dados apontam que um equipamento inovador, lhes proporcionarão: economia de tempo, redução na fadiga, melhora na qualidade de vida e redução na mão de obra, respectivamente em 83,3%, 50%, 27,8% e 16,7% dos casos.

Objetivo Geral

O presente trabalho tem por objetivo principal, o desenvolvimento de um sistema físico para o processo de classificação de tomates, destinada a atender as necessidades dos agricultores familiares do sul do Rio Grande do Sul.

Justificativa

Em 2 de janeiro de 2019 foi criada a Secretaria da Agricultura Familiar e Cooperativismo (SAF), sendo incorporada na estrutura organizacional do Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento (MAPA), tendo esta secretaria como principais atribuições, fomentar, orientar, coordenar, planejar e também fortalecer as redes de comercialização da agricultura familiar (MAPA, 2020, Online).
A agricultura familiar é regulamentada pela lei brasileira 11.326 de julho de 2006, que dá diretrizes para a formulação de toda Política Nacional visando regulamentar as atividades desta categoria e os critérios para a identificação deste grupo (MAPA, 2019, Online).
Atualmente é considerado pela legislação vigente, um agricultor familiar ou empreendedor familiar, aquele que desenvolve suas atividades agropecuárias profissionais no meio rural, sendo este seu local de trabalho e normalmente de moradia, valendo-se da mão de obra da própria família que também deve ser responsável tanto pelo gerenciamento financeiro, bem como das atividades deste estabelecimento ou empreendimento, obtendo assim, renda familiar vinculada aos mesmos e devendo atender a um limite de até quatro módulos fiscais em área total da propriedade (MAPA, 2019, Online).
Mais de 80% dos estabelecimentos agropecuários no Brasil são de base familiar, desenvolvendo muitas atividades agrícolas que contribuem para geração de emprego e aumento de renda das famílias, evitando o êxodo rural e contribuindo para o fornecimento de alimentos de qualidade no mercado nacional, conforme dados da Companhia Nacional de Abastecimento (CONAB, 2019).
Em todo o país existem 15.000.000 de trabalhadores envolvidos em atividades agropecuárias (GAFFORELLI, 2019, Online). A agricultura familiar é responsável por garantir emprego para mais de 10 milhões e cem mil pessoas, o que até setembro de 2017, correspondia a 67% da mão de obra ocupada em atividades agropecuárias no Brasil, como apresenta IBGE (2017)
A Agricultura familiar é responsável pela grande diversidade de alimentos produzidos, especialmente frutas, legumes e verduras (UNESP, 2019, Online).
Estes alimentos variados que chegam à mesa dos brasileiros, deve-se ao esforço dos agricultores ou empreendedores familiares, que cultivam alimentos para sua própria subsistência, mas também destinam uma parte de sua produção para alimentar o mercado interno, tendo a diversidade de produtos, como uma de suas grandes características, havendo destaque na produção de “milho, raiz de mandioca, pecuária
leiteira, gado de corte, ovinos, caprinos, olerícolas, feijão, cana, arroz, suínos, aves, café, trigo, mamona, fruticulturas e hortaliças” (MAPA, 2019, Online).
Conforme Sociedade Nacional de Agricultura (SNA), a agricultura familiar produz mais da metade da cesta básica de alimentos, sendo responsável pelo abastecimento do mercado brasileiro e desta forma, garantindo a segurança alimentar e contribuindo para erradicar a fome no país (SNA, 2017, Online).
A composição da Cesta básica contém treze tipos de alimentos conforme o Departamento Intersindical de Estatística e Estudos Socioeconômicos (DIEESE), citando como referência na parte de hortaliças, o tomate (DIEESE, 2016, Online).
Produção e Consumo de hortaliças no Brasil
Entre os anos de 2000 e 2011, segundo dados da Empresa de Assistência Técnica e Extensão Rural, devido a aplicação de novas tecnologias, a produtividade de hortaliças teve um incremento de 31%, atingindo valores superiores a 20 milhões de toneladas e ocupando uma área produtiva de 800 mil ha. No Rio Grande do Sul, o cultivo de hortaliças por sistema não protegido, ocupa uma área de 91.355 ha, produzindo 1.922.435 ton (EMATER/RS, 2019).
Nas pequenas propriedades de base familiar é onde estão concentradas a maior parte das atividades agrícolas envolvendo o cultivo de hortaliças, fator que contribui fortemente para inclusão social e econômica, dado a elevada necessidade de mão de obra, pois que a produção brasileira de hortaliças e frutas, é responsável por empregar em média, de duas a seis pessoas por hectare, totalizando 3.200.000 pessoas envolvidas em todo país e, no estado do Rio Grande do Sul, a produção emprega um total de 62.877 pessoas (EMATER/RS, 2019).
O clima e outros aspectos forçam os produtores a cultivar tomates empregando estufas. No Rio Grande do Sul, o sistema de cultivo protegido ocupa uma área de 1.983 ha, produzindo 39.964 t e emprega 5.236 pessoas (EMATER/RS, 2019).
Aproximadamente 60% da produção de hortaliças no Brasil está em propriedades de base familiar, muitas delas inferiores a 10 ha, cuja área agricultável é intensamente utilizada exigindo todo o tempo disponível do agricultor (MELO E VILELA, 2007). Dos ramos da economia agrícola, Vilela e Henz (2000) observam que, o negócio que envolve a produção e comercialização destas culturas é o que mais exige mão de obra e o que possibilita a maior geração de empregos.
O consumo percapta de hortaliças no Brasil, no período entre 2000 e 2011, se manteve em 27 kg/ano, o que totaliza aproximadamente 74,97 g/dia (EMATER/RS, 2019). Conforme dados da Biblioteca Virtual em Saúde, apenas 24,1% da população brasileira
consome a quantidade de 400 g/dia de frutas e hortaliças indicadas pela Organização Mundial da Saúde, quantidade esta consumida por 28,2 % das mulheres e apenas 19,3% dos homens (BRASIL, 2015).
Produção mundial e brasileira de Tomate
A Comissão Nacional de Normas e Padrões para Alimentos (CNNPA) da Agencia Nacional de Vigilância Sanitária (ANVISA), através da Resolução no 12 de 1978, define Hortaliça como sendo uma “planta herbácea da qual uma ou mais partes são utilizadas como alimento na sua forma natural” (ANVISA, 1978, p.1).
O cultivo de tomates no Rio Grande do Sul no ano de 2018 é desenvolvido por 2.300 agricultores em 1.750 ha, gerando uma quantidade de 115.000 toneladas do fruto, conforme Bordignon (2018b, Online), o que resulta na produtividade de 65,7 t/ha. A produção de tomates no Rio Grande do Sul em 2019, contava com o trabalho de 3.800 agricultores em todo o estado, gerando uma receita de 198 milhões de reais, conforme RIO GRANDE DO SUL (2019).
Prestando assistência técnica a agricultores familiares, em um programa de transição da agricultura familiar convencional para agroecológica, Neto e Gervasio (2007, p.1536) verificaram que no estado do Rio Grande do Sul, existe um total de 1.792 produtores familiares de tomates, que cultivam uma área de 709 ha, sendo destes, 1.095 produtores familiares cultivam tomates por meio convencional (apenas reduzem os insumos químicos na cultura), ocupando uma área de 559ha e, 412 produtores de tomates encontram-se em fase de transição (substituem os insumos químicos por de base ecológica), correspondendo a 23% do total, cultivando tomates em 93ha.
Na região serrana do Rio Grande do Sul, a estrutura produtiva dos seus treze municípios, é baseada na mão de obra familiar e, Ceruti et al. (2019), identificaram que a variedade de tomate mais cultivada é a Pietra, presente em 67% das propriedades, sendo a segunda mais cultivada, a variedade Coronel, em 34% das propriedades e as variedades “Supremo, Paron, Itaipava, Arendel e Elite, são produzidas por 17% dos agricultores, sendo estas variedades escolhidas, pelo sabor, maior tempo de prateleira e tamanho.
Plantações de tomates de mesa tem grande importância social, na manutenção de postos de trabalho no campo, visto que, pelo sistema de cultivo tradicional, é usual inserir 13.000 pés por hectare, podendo um agricultor dar conta de 3.000 pés de tomates, como relata Maruitti (2006, online), portanto este mesmo hectare necessita da atuação de até 4 pessoas.
cuidados e a produtividade dos agricultores familiares que cultivam tomates de mesa.
Apesar de o tomate ocupar uma posição de destaque nas hortaliças comercializadas no Brasil, seja pelo volume negociado bem como por seu valor econômico, EMBRAPA (2006 p.8) observa que os avanços tecnológicos na produção, “não foram acompanhados pelo desenvolvimento equivalente na fase pós-colheita”.
Nota-se também, pouca variedade de ofertas de máquinas classificadoras de tomates de pequeno porte no mercado, destinadas a agricultura familiar, conclui-se então que não há muito interesse por parte das grandes empresas, em fabricar equipamentos agrícolas para atender este público.
O processo de seleção, limpeza e classificação de tomates exige do agricultor familiar tempo, disponibilidade de mão de obra dos membros da família, movimentação de cargas, além da execução de movimentos repetitivos com mãos e braços e em posições ergonômicas por vezes, não confortáveis. Estas tarefas são realizadas de duas a três vezes na semana, e a jornada pode durar a cada dia 4 a 6 horas, até a conclusão todas as caixas, aliando-se a estas dificuldades, o fato da ausência de equipamentos adequados à realidade da agricultura familiar, esta função, pode ser um fator limitador da produção.
Em função da análise exposta, com relação aos problemas enfrentados pelos agricultores familiares quanto ao processo de classificação de tomates, se verifica a necessidade de desenvolver de estudos para responder a seguinte questão:
É possível, através da metodologia de projeto de sistemas modulares, desenvolver um sistema mecanizado com a finalidade de lavar e classificar tomates, adequado às necessidades e realidade econômica dos agricultores familiares?

Metodologia

A realização deste projeto terá por base o Modelo de Fases, desenvolvido no Núcleo de Desenvolvimento Integrado de Produtos da Universidade Federal de Santa Catarina (NeDIP) e de trabalhos desenvolvidos por Pahl et al. (2005), Rosenfeld et al. (2006) e Reis (2003). Dentro desta metodologia que será empregada, também está previsto a formação de uma equipe de pesquisa multidisciplinar a fim de discutir diferentes aspectos do desenvolvimento do projeto e problemas que irão surgir.
O trabalho, em sua maior parte, será desenvolvido nas dependências do Departamento de Engenharia Rural (DER), no Núcleo de Inovação em Máquinas e Equipamentos Agrícolas (NIMEq), pertencentes a Universidade Federal de Pelotas.
O método do Modelo de Fases possui quatro fases, que são Projeto Informacional, Projeto Conceitual, Projeto Preliminar e Projeto detalhado. Nos meios acadêmicos, os projetos que seguem esta metodologia, são desenvolvidos até a fase do projeto preliminar, seguido da construção, testes e avaliação do protótipo.
Fase do Projeto Informacional. É a primeira fase do Modelo de Fases, onde serão levantadas as necessidades para se desenvolver um produto novo. Nesta etapa, que consiste em pesquisar informações sobre o tema de projeto, será desenvolvida uma pesquisa exploratória baseada em trabalhos científicos publicados na forma de Teses, Dissertações, Artigos e Livros de pesquisadores e autores nacionais e estrangeiros. E no intuito de desenvolver um equipamento novo e também, de atender a política de respeito à propriedade intelectual da UFPel, será feito uma busca no banco de patentes para identificar a existência de Patentes de Invenção já depositadas e assim, garantir a criação de mecanismos inovadores. As etapas presentes nesta fase são: identificar as necessidades dos clientes de projeto; estabelecer os requisitos dos clientes; estabelecer os requisitos de projeto; hierarquizar os requisitos de projeto e estabelecer as especificações de projeto. Ao final desta primeira fase e de todas as suas etapas, será obtido as especificações de projeto.
Fase do Projeto Conceitual: É a segunda fase no Modelo de Fases, onde será feito a análise dos problemas em busca dos princípios de solução para cada função específica dos componentes da máquina. Todas as informações obtidas na fase anterior serão aplicadas para obtenção de conceitos do produto. As etapas dentro desta fase consistem em: Verificar o escopo do problema; estabelecer a estrutura funcional; pesquisar por princípios de solução; combinar os princípios de solução; selecionar as combinações; evoluir em variantes de concepção e avaliar as concepções. Ao final desta fase, seleciona-se uma concepção para o produto.
Fase do Projeto Preliminar: A terceira fase do Modelo de Fases, nela sendo desenvolvido três importantes etapas. A elaboração de leiautes preliminares e desenhos de forma. Elaboração de leiautes detalhados e desenho de forma e finalizar as verificações. Ao fim desta terceira fase no Modelo de Fases, será obtido o leiaute definitivo da máquina, atendendo as especificações de projeto que tinham por base as necessidades dos clientes. Em cima deste leiaute será construído o Protótipo que por sua vez, será submetido aos testes de campo para verificar seu desempenho operacional.
O material para construção do protótipo será obtido através de verba do PROAP, verba própria do Doutorando, também empregando materiais já disponíveis no NIMEq. A construção será feita nas dependências do NIMEq, empregando as máquinas de usinagem e solda disponíveis.

Indicadores, Metas e Resultados

Espera-se obter após o projeto preliminar, um protótipo de uma máquina classificadora de tomates que atenda às necessidades dos agricultores familiares, produtores de hortifrutigranjeiros. Também pretende-se desenvolver um sistema inovador, que minimize a fadiga e penosidade do produtor, bem como as perdas que ocorrem no processo de classificação de tomates nas pequenas propriedades.

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
ANGELO VIEIRA DOS REIS6
ANTONIO LILLES TAVARES MACHADO0
FABRICIO ARDAIS MEDEIROS2
HENRIQUE CARLOS HADLER TRÖGER
MAURO FERNANDO FERREIRA0
ROBERTO LILLES TAVARES MACHADO3
TAIANE CAROLINE CANDIDO

Fontes Financiadoras

Sigla / NomeValorAdministrador
CAPES / Coordenação de Aperfeiçoamento de Nível SuperiorR$ 4.800,00Coordenador

Plano de Aplicação de Despesas

DescriçãoValor
339018 - Auxílio Financeiro a EstudantesR$ 4.800,00

Página gerada em 29/06/2022 16:34:06 (consulta levou 0.097800s)