Determinação da difusividade efetiva de raiz de chicória

A inulina é um frutooligossacarídeo encontrado em diversos produtos agrícolas, dentre os quais o alho, a banana, a alcachofra de Jerusalém e a raiz de chicória. A inulina é geralmente utilizada em países desenvolvidos, como substituto do açúcar e/ou gordura devido as suas características que a enquadram como alimento funcional e dietético. A raiz de chicória é utilizada como fonte e matéria-prima para a extração comercial de inulina. Os experimentos constituíram-se na secagem das raízes fatiadas em um secador convectivo com fluxo do ar perpendicular, com base em um planejamento fatorial. Pôde-se determinar a difusividade efetiva (variável dependente) para cada uma das combinações das variáveis independentes (temperatura e velocidade do ar), sendo as curvas desses resultados ajustadas pela solução da Segunda Lei de Fick e pelo modelo de Page. A difusividade efetiva variou de 3,51 x 10-10 m² s-1 até 10,36 x 10-10 m² s-1. Concluiu-se que, para a região de valores estudada, somente a temperatura do ar é estatisticamente significativa. Obteve-se, assim, modelo matemático de primeira ordem, representando o comportamento da difusividade efetiva em função da temperatura do ar. A melhor condição de secagem obtida foi a que utiliza a maior temperatura de ar de secagem.

Influência do processo de secagem na qualidade do cogumelo shiitake

Os cogumelos comestíveis são alimentos altamente perecíveis. A secagem apresenta-se como alternativa de proporcionar armazenagem segura e livre do desenvolvimento de microrganismos. Neste trabalho, foram investigados os efeitos dos fatores geometria da matéria-prima (cogumelos inteiros e fatiados), temperatura de secagem (50 °C e 70 ºC) e umidade final (5% e 15% bu) sobre a qualidade de cogumelos Shiitake, após a secagem. Curvas experimentais de secagem foram levantadas e análises de cor e textura foram realizadas no produto fresco e no produto depois de seco e reidratado. O efeito desses parâmetros foi avaliado mediante análise de variância acompanhada de teste de comparações múltiplas. A secagem ocorreu no período decrescente, e os cogumelos fatiados e secos a 70 ºC demandaram menor tempo de processo do que os demais tratamentos. Ocorreu menor escurecimento nos cogumelos secos a 70 ºC, e o tempo de secagem afetou a qualidade, constatada pela maior dureza, gomosidade e escurecimento.

Proposta de mecanismo de lavagem em equipamentos de beneficiamento de tomate de mesa

A etapa de limpeza no sistema de beneficiamento do tomate de mesa é essencial tanto para a aceitação do produto pelo consumidor, quanto para a conservação da qualidade do fruto. Entretanto, a etapa de lavagem nos atuais sistemas de limpeza utilizados em unidades de beneficiamento, demanda volume excessivo de água, trazendo sérias preocupações econômicas e ambientais. O objetivo deste trabalho foi contribuir com informações para otimizar o sistema de lavagem em equipamentos de beneficiamento de tomate de mesa. Para tanto, comparou-se o sistema convencional de limpeza, utilizado atualmente, e constituído de tubos de PVC com orifícios, com sistema redimensionado utilizando-se sprays comerciais. Foram determinadas as curvas características (vazão versus pressão) para ambos os sistemas e comparados os respectivos consumos de água. Os resultados comprovaram o consumo excessivo de água no sistema convencional, e que é possível reduzi-lo significativamente, permitindo o uso racional da água.

Modelagem matemática para a descrição do processo de secagem do feijão (Phaseolus vulgaris L.) em camadas delgadas

O objetivo do presente trabalho foi a obtenção e a avaliação das curvas de secagem do feijão (Phaseolus vulgaris L.) e ajustar diferentes modelos matemáticos aos valores experimentais do teor de água para diversas condições do ar. Foram utilizados grãos de feijão colhidos com teor de água de 0,92 (b.s.) e submetidos à secagem até o teor 0,14 (b.s.) sob condições controladas de temperatura (35; 45 e 55 °C) e umidade relativa do ar de secagem de 40 ± 2%. Aos dados experimentais, foram ajustados 12 modelos matemáticos citados na literatura específica e utilizados para a representação do processo de secagem de produtos agrícolas. Pelos resultados obtidos e baseando-se em parâmetros estatísticos, pode-se concluir que metade dos modelos testados representa bem o fenômeno de secagem do feijão. Dentre esses, o modelo clássico de Page foi selecionado, pela sua simplicidade e pelo seu uso disseminado no meio científico, para descrever a cinética de secagem dos produtos vegetais. A relação entre a constante de secagem k desse modelo e a temperatura do ar pode ser descrita pela relação de Arrhenius, apresentando energia de ativação de 10,08 kJ mol-1.

Determinação da difusividade e da energia de ativação para feijão macassar (Vigna unguiculata (L.) Walp.), variedade sempre-verde, com base no comportamento da secagem

Neste artigo, teve-se o objetivo de determinar curvas de secagem em camada fina para grãos de feijão macassar, variedade sempre-verde. Visou-se, também, à determinação da difusividade efetiva da água no interior do produto, bem como a energia de ativação. Para tal, foram utilizadas amostras com 150 g de feijão com teor inicial de água de 37% (bu), nas temperaturas de 40; 50 e 60 ºC. A velocidade do ar do secador convectivo foi mantida em 1,0 m s-1 e, durante todo o processo, os valores médios da temperatura e da umidade relativa do ar ambiente foram, respectivamente, 29 ºC e 58%. A difusividade efetiva da água no produto foi determinada, em cada temperatura, por meio da lei de Fick, pressupondo um modelo esférico para os grãos. Uma expressão para a difusividade efetiva da água em função da temperatura foi determinada por meio do ajuste da equação de Arrhenius aos dados obtidos. A análise dos resultados possibilita concluir que a equação de Page representa, de forma satisfatória, o processo de secagem em todas as condições estudadas. O modelo esférico estabelecido para os grãos é satisfatório, resultando em difusividade efetiva que variou de 7,13x10-11 até 14,0x10-11 m²s-1, e em energia de ativação igual a 26,9 kJ mol-1. Foi observado que, para a temperatura do ar de secagem mantida em 60 ºC, houve a formação de fissuras em quantidade significativa de grãos.

Distribuição da calda herbicida por pontas de pulverização agrícola utilizadas em áreas de reflorestamento com eucalipto

O trabalho teve como objetivo avaliar a distribuição de calda por pontas de pulverização hidráulicas para a aplicação de herbicidas em pré-emergência das plantas daninhas, em função do espaçamento na barra utilizada em áreas de reflorestamento com eucalipto. O experimento foi realizado no Laboratório de Ciência das Plantas Daninhas do Departamento de Fitossanidade da UNESP, Câmpus de Jaboticabal. Foram utilizados os modelos com indução de ar AIUB 025, AI 110025, TTI 110015 e DB 12002, considerando o espaçamento de 0,8; 1,0; 1,2 e 1,5 m entre eles. A avaliação da distribuição da calda pulverizada foi realizada em mesa de deposição. Pulverizou-se água com 0,1% do adjuvante não iônico alquilfenol. Os valores observados foram utilizados para a obtenção das curvas de deposição e do coeficiente de variação. Para a sobreposição de dois exemplares de pontas, conclui-se que o modelo AIUB 025 possui menores coeficientes de variação, resultando em melhores características operacionais em relação à AI 110025, TTI 110015 e DB 12002. Para a utilização de três exemplares de pontas, seguindo somente o critério da distribuição da calda, a melhor combinação foi entre AIUB 025 e DB 12002, como intercalar. A utilização da ponta intercalar aumentou significativamente o consumo de calda.

Uso de traçadores para avaliação da hidrodinâmica de sistemas alagados construídos operando sob condições climáticas tropicais

Sistemas alagados construídos (SACs) são, atualmente, importante opção para o tratamento de resíduos e controle da poluição pontual e difusa. O uso de SACs tem aumentado ano a ano, entretanto o nível de entendimento da hidrodinâmica do processo não tem crescido na mesma proporção. Traçadores fluorescentes apresentam-se como opção na determinação de curvas de distribuição de tempos de residência (DTR) e de parâmetros hidrodinâmicos, como número de dispersão e eficiência hidráulica. A pesquisa foi realizada com o objetivo de avaliar dois corantes (rodamina WT e fluoresceína sódica) na determinação das características hidrodinâmicas de SACs com escoamento subsuperficial, operando em região de clima tropical. Os tempos de residência experimentais (τR) para os SACs variaram entre 4,5 e 5,0 dias, e os parâmetros de modelos teóricos foram obtidos para cada sistema, indicando dispersões muito pequenas. Os SACs, que apresentavam relação comprimento/largura (L/B) de 24/1, comportaram-se como sistemas de escoamento próximo ao pistonado. Embora a massa total adicionada não tenha sido recuperada (a adsorção é um dos mecanismos de perda), a pesquisa indicou que a rodamina WT pode ser utilizada com resultados satisfatórios na avaliação do comportamento hidrodinâmico de SACs.

Lixiviação de íons em colunas de solo deformado e indeformado

Neste trabalho, foi avaliada a dinâmica da lixiviação de íons em colunas de solo deformado e indeformado. O solo utilizado era proveniente de área fertirrigada com água residuária da suinocultura diluída em 0%, 25%, 50%, 75% e cultivada com soja. Foram construídas curvas de eluição para nitrato, potássio e condutividade elétrica. De acordo com os resultados obtidos nas colunas de solo deformado, e proporcionalmente aos tratamentos, o nitrato apresentou maior mobilidade, seguido pela concentração de sais totais e do potássio. A metodologia de colunas de solo indeformado não se mostrou adequada, devido, possivelmente, à compactação do solo durante a amostragem e à dificuldade no bloqueio de caminhos preferenciais ao longo de toda a coluna.

Perfis temporais NDVI MODIS, na cana-soca, de maturação tardia

Este artigo descreve o desenvolvimento de um banco de dados relacional e de uma ferramenta para a visualização de perfis temporais do NDVI MODIS, a partir dos dados do produto MOD09Q1, referente ao fator de refletância bidirecional de superfície relativa ao comprimento de onda do vermelho e do infravermelho-próximo, composição temporal em mosaicos de 8 dias, e a banda de controle de qualidade, dos talhões de cana-de-açúcar no Estado de São Paulo, para analisar a maturação da cana-soca Tardia. Das fazendas de cana-de-açúcar são obtidos os dados de históricos sobre produtividade, solo, variedade, localização de cada pixel para cada microrregião monitorada. Todos os dados são integrados em um banco de dados desenvolvido em PostgreSQL. O aplicativo foi implementado usando a linguagem Java e permitiu uma forma rápida e automática para analisar padrões fenológicos na cana-de-açúcar. Concluiu-se que o perfil temporal do NDVI MODIS obtido a partir do produto MOD09Q1 é capaz de subsidiar o monitoramento das mudanças fenológicas na cultura da cana-de-açúcar.

Dimensionamento de motores para o bombeamento de água

O dimensionamento de motores com potência acima da necessária acarreta maior custo inicial, menor rendimento e menor fator de potência. Desde 1996, que se fabricam no Brasil motores elétricos com fator de serviço maior do que a unidade, obedecendo a valores prescritos em norma. O fator de serviço informa a potência disponível do motor em regime contínuo para as condições de carga nominal. A literatura técnica de dimensionamento de motores para acionamento de bombas hidráulicas indica a necessidade da adoção de acréscimos na potência dos motores. Tanto o fator de serviço, quanto o acréscimo na potência constituem fatores de segurança para o dimensionamento. Estes fatores de segurança têm a função de suprir maior demanda de potência devido a variações nas condições de trabalho, como curvas características da bomba ou do motor, e a qualidade de energia, como oscilação e desequilíbrio do sinal de tensão. Conclui-se que não seja utilizado acréscimo na potência no dimensionamento de motores com fator de serviço maior do que a unidade para acionamento de bomba hidráulica, tendo em vista que o superdimensionamento pode acarretar redução de rendimento do sistema e maior custo inicial. O dimensionamento que considera, simultaneamente, os dois fatores de segurança, implica superdimensionamento de 15% a 88%.

Calibração de extratores providos de cápsula porosa para monitoramento da salinidade e da concentração de íons

Os resultados satisfatórios obtidos no monitoramento da salinidade e concentração de íons na solução do solo, usando extratores de cápsulas porosas, motivaram a realização deste trabalho, o qual teve como objetivo a obtenção de curvas de calibração para estes extratores monitorarem a condutividade elétrica e a concentração de nitrato e de potássio na solução de dois tipos de solo (Latossolo Vermelho-Amarelo Argissólico franco arenoso, e o outro como Cambissolo Eutrófico), em Mossoró - RN. As concentrações de nitrato utilizadas foram as mesmas nos dois solos (0; 84; 168; 252; 336; 420 e 504 mg L-1); quanto ao potássio, foram utilizadas concentrações diferentes no solo arenoso (0; 117; 234; 351; 468; 585 e 702 mg L-1) e no argiloso (0; 117; 234; 351; 468; 585; 702; 1.170; 1.755; 2.340; 2.925 e 3.510 mg L-1). A condutividade elétrica da solução do solo e a concentração de nitrato e de potássio foram estimadas com precisão satisfatória a partir da solução coletada com extratores providos de cápsulas porosas, sendo necessária uma calibração prévia para cada tipo de solo.

Influência da granulometria dos sólidos triturados de sabugo de milho e bagaço de cana-de-açúcar como materiais filtrantes no tratamento de águas residuárias da suinocultura

Teve-se o objetivo de avaliar a influência da granulometria de sólidos triturados do sabugo de milho e do bagaço de cana-de-açúcar, utilizados como materiais filtrantes, na eficiência de remoção de poluentes da água residuária da suinocultura (ARS). Utilizaram-se colunas de filtragem contendo o material em três faixas granulométricas (0,84 a 1,19; 1,19 a 2,00 e 2,00 a 2,83 mm). Para a avaliação da eficiência do sistema, o afluente e o efluente foram caracterizados em relação às seguintes variáveis: demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), demanda química de oxigênio (DQO), sólidos totais (ST), nitrogênio total (N-total), fósforo total (P-total), potássio (K), sódio (Na), cobre total (Cu-total) e zinco total (Zn-total). Geraram-se curvas, relacionando-se as concentrações relativas das variáveis e a lâmina de ARS filtrada. As menores concentrações de DBO nos efluentes foram obtidas, no geral, nos filtros constituídos por materiais na sua maior granulometria; as remoções de DQO, ST, N-total e P-total não foram sensivelmente influenciadas pela granulometria dos materiais filtrantes; o K e o Na não foram retidos nos materiais filtrantes, em nenhuma das granulometrias estudadas, entretanto as remoções de Zn-total e o Cu-total foram, em geral, maiores nos filtros constituídos de materiais filtrantes de menor granulometria.

Modelagem matemática e difusividade efetiva das sementes de pinhão-manso (Jatropha curcas L.) durante a secagem

O presente trabalho teve o objetivo de ajustar diferentes modelos matemáticos aos dados experimentais da secagem de sementes de pinhão-manso (Jatropha curcas L.), bem como determinar o coeficiente de difusão efetivo e obter a energia de ativação para a faixa de temperatura utilizada. As sementes de pinhão-manso com teor de água de 0,67 (decimal b.s.) passaram por um período de pré-secagem em ambiente natural para reduzir e homogeneizar o teor de água para 0,30 (decimal b.s.). Em seguida, a secagem foi realizada em secador experimental mantendo-se as temperaturas controladas de 30; 40; 50; 60 e 70 ± 1 ºC e umidades relativas de 55,98; 41,44; 35,35; 26,21 e 13,37 ± 3%, respectivamente. Aos dados experimentais foram ajustados onze modelos matemáticos utilizados para a representação do processo de secagem de produtos agrícolas. Conclui-se que, dentre os modelos analisados, Page e Henderson e Pabis Modificado apresentaram os melhores ajustes aos dados experimentais, sendo o modelo de Page selecionado para a descrição das curvas de secagem do pinhão-manso devido a sua simplicidade; o coeficiente de difusão efetiva aumenta com a elevação da temperatura, apresentando magnitudes entre 3,93x10-10 e 9,19x10-10 m² s-1 para o intervalo de temperatura de 30 a 70 ºC, respectivamente; e a energia de ativação para a difusão líquida do pinhão-manso durante a secagem foi de 15,781 kJ mol-1.

Demanda de potência do ventilador para aeração de material em compostagem

Neste trabalho, objetivou-se ajustar curvas de perda na pressão estática do ar, quando forçado em camadas de material orgânico, com diferentes espessuras, e dois estádios de degradação bioquímica, para possibilitar o cálculo da demanda de potência do sistema de ventilação. Os resíduos utilizados para a medição da perda de pressão do ar foram cama de frango misturada com casca dos frutos do cafeeiro, razão entre massas de 2,5:1, de forma a se obter relação C/N inicial de 30:1. Foi verificado que a perda na pressão estática do ar aumentou linearmente com a espessura da camada de composto orgânico e que houve aumento na perda de pressão estática com o aumento na vazão específica do ar, o que praticamente não foi alterado pelo estádio de degradação bioquímica do material em compostagem. Todos os modelos testados (potencial, logarítmico e quadrático) ajustaram-se bem aos dados experimentais, na faixa de vazão específica de ar entre 0,045 e 0,159 m³ s-1 m-2, podendo ser usado para predizer os gradientes de pressão estática no composto orgânico. A potência demandada pelo sistema de ventilação foi de 1,16 W t-1 no material, antes da compostagem, e de 2,38 W t-1, após 60 dias de compostagem, em camada com 1 m de espessura. Em camada de 2 m de espessura, a demanda foi de 17,70 e 21,65 W t-1, respectivamente.

Avaliação do modelo HYDRUS-1D na simulação do transporte de água e potássio em colunas preenchidas com solos tropicais

A preocupação com o destino de produtos químicos e água, aplicados ao solo, tem motivado vários pesquisadores a desenvolverem e aplicarem modelos teóricos, a fim de descrever os processos físicos envolvidos no transporte desses produtos no perfil do solo. Nesse sentido, esta pesquisa teve como objetivo aplicar o modelo HYDRUS-1D, bem como avaliar sua performance, em simulações do deslocamento do potássio e água (umidade do solo), em colunas segmentadas, preenchidas com dois tipos de solos tropicais, em condições não saturadas (Latossolo Vermelho- - Amarelo e Nitossolo Vermelho). Os parâmetros de transporte do potássio foram obtidos por meio de curvas de distribuição de efluentes (Breakthrough Curves (BTC)). O desempenho do modelo foi avaliado com base nos seguintes parâmetros estatísticos: erro máximo, erro absoluto médio, raiz quadrada do erro médio normalizado, coeficiente de massa residual, coeficiente de determinação, eficiência e índice de concordância de Willmott. Diante dos resultados obtidos, pôde-se concluir que o modelo HYDRUS-1D foi eficiente nas simulações de deslocamento do potássio e da água, em relação aos dois materiais de solo estudados.