Resolução multivariada de curvas com mínimos quadrados alternantes: descrição, funcionamento e aplicações

Multivariate Curve Resolution with Alternating Least Squares (MCR-ALS) is a resolution method that has been efficiently applied in many different fields, such as process analysis, environmental data and, more recently, hyperspectral image analysis. When applied to second order data (or to three-way data) arrays, recovery of the underlying basis vectors in both measurement orders (i.e. signal and concentration orders) from the data matrix can be achieved without ambiguities if the trilinear model constraint is considered during the ALS optimization. This work summarizes different protocols of MCR-ALS application, presenting a case study: near-infrared image spectroscopy.

Resistência à mancha preta dos citros avaliada por curvas de progresso da doença

A mancha preta dos citros (Citrus spp.), causada por Guignardia citricarpa, vem causando sérios prejuízos à citricultura paulista. O parque citrícola está alicerçado em praticamente quatro variedades de copa de laranja doce (Citrus sinensis): 'Hamlin', 'Pera', 'Valência' e 'Natal'. A literatura cita as variedades tardias ('Valência' e 'Natal') como as mais suscetíveis, em razão da elevada severidade da doença nos frutos dessas variedades por ocasião da colheita, mas não há informações sobre o progresso temporal da doença no campo. A resistência das variedades 'Hamlin' (precoce), 'Pera' (meia estação) e 'Valência' (tardia) à mancha preta dos citros foi avaliada em pomar comercial, sob infecção natural. Avaliaram-se a severidade e a incidência da doença em 100 frutos de 100 plantas de cada variedade, a cada 15 dias, desde a primeira observação dos sintomas no campo até o momento da colheita. O modelo monomolecular foi ajustado às curvas de progresso da incidência e da severidade da doença para as três variedades. As três variedades apresentaram a mesma taxa de progresso da doença (r). Concluiu-se que as variedades 'Hamlin', 'Pera' e 'Valência' possuem o mesmo nível de suscetibilidade à mancha preta dos citros.

Curvas de progresso e gradientes da vassoura-de-bruxa (Crinipellis perniciosa) em cacaueiros enxertados em Uruçuca, Bahia

A vassoura-de-bruxa tornou-se a mais importante doença do cacaueiro no Brasil desde a sua constatação no Estado da Bahia em 1989. O presente trabalho teve por objetivo estudar a curva de progresso e o gradiente da vassoura-de-bruxa, em plantio clonal, nas condições do sudeste da Bahia. O experimento foi conduzido em Uruçuca, BA, em área contendo cacaueiros enxertados com 16 genótipos diferentes e idade aproximada de três anos após a enxertia, no período de setembro de 2001 a julho de 2002. Mensalmente, foram quantificados os ramos e os frutos com sintoma da doença em três tratamentos: (1) poda fitossanitária semestral, (2) poda fitossanitária mensal e (3) poda fitossanitária mensal aliada à aplicação de fungicida mensal. O fungicida utilizado foi o óxido cuproso na dose de 3g do i.a./planta/aplicação. A fonte de inóculo utilizada foi um plantio adjacente com alta incidência da doença. Na análise temporal, foram ajustadas curvas de crescimento e calculados os coeficientes de determinação e as taxas de progresso da incidência. Houve bom ajuste dos dados de progresso da doença em vassouras vegetativas e em frutos ao modelo monomolecular. A incidência final de doença em vassouras vegetativas e em frutos no tratamento com poda fitossanitária e fungicida foi aproximadamente cinco vezes menor do que nos outros tratamentos. Na análise espacial, os resultados não evidenciaram a presença de gradiente de doença. Com base nos resultados ficou evidenciado que a integração dos métodos cultural, químico e genético resultou em menor taxa de progresso da doença e mais baixa incidência final.

Estudo da secagem de materiais híbridos siloxano-PMMA preparados pelo processo sol-gel

Híbridos siloxano-PMMA apresentando ligações covalentes entre as fases orgânica e inorgânica foram preparados a partir do processo sol-gel. O efeito da fração em massa de fase siloxano no mecanismo de secagem dos géis a 50ºC foi estudado através de medidas de perda de massa e retração linear. Pode-se distinguir os três períodos clássicos de secagem já observados em géis inorgânicos. A duração do primeiro período (estágio de velocidade constante) aumenta com o teor de polímero, o que pode ser explicado pelo menor tamanho dos poros presentes nos géis contendo concentrações elevadas de PMMA. Com o aumento da concentração da fase siloxano observou-se o aumento da perda de massa total e da retração linear final do material após o terceiro período de secagem. Este comportamento deve-se ao aumento do teor de água livre resultante da policondensação das espécies siliciosas nestes sistemas, o que leva a uma maior plasticidade do material. O volume poroso do material aumenta com o teor de fase siloxano, o que é consistente com a perda de massa observada durante a secagem.

Avaliação de métodos de ajuste de curvas de índice de local em povoa mento de eucalipto desbastados

Este estudo teve como objetivo comparar a eficiência dos métodos da curva-guia, equação das diferenças e predição de parâmetros para construir curvas de índices de local em povoamentos de eucalipto desbastados. Os dados utilizados foram provenientes de um experimento de desbastes pertencente à empresa Copener Florestal, atualmente Bahia Pulp, BA. Para ajuste dos modelos, utilizaram-se dados de sete remedições (27, 40, 50, 61, 76, 87 e 101 meses) de 48 parcelas, com área média de 2.600 m². Na avaliação individual dos métodos, analisaram-se os coeficientes de determinação, de correlação e erros médios porcentuais, bem como análises gráficas das curvas de índices de local. Para testar a identidade entre os métodos, empregou-se o teste de Leite e Oliveira (2002). Para efetuar o teste, o método da curva-guia foi escolhido como método-padrão e comparado aos outros dois métodos alternativos. Na análise individual, os três métodos se enquadraram no critério adotado para avaliação da eficiência para construir as curvas de índices de local, porém o método da curva-guia foi o que apresentou melhor ajuste. A partir dos resultados do teste de identidade de modelos, constatou-se que as estimativas de índices de local, obtidas pelos métodos alternativos, diferiram estatisticamente do método-padrão, ou seja, não se confirmou a identidade entre os métodos testados. Dessa forma, o método da curva-guia foi considerado o mais adequado para construção das curvas de índices de local de povoamentos de eucalipto submetidos a desbaste.

Curvas de crescimento e de índice de local para povoamentos de Tectona grandis em Tangará da Serra, Mato Grosso

Este estudo teve por objetivo avaliar as tendências de crescimento de variáveis do povoamento e avaliar alternativas para construção de curvas de índice de local para teca (Tectona grandis), em plantios localizados na região de Tangará da Serra - Mato Grosso. Para isso, foram utilizados dados de 50 parcelas permanentes com no mínimo quatro medições sucessivas. As tendências de crescimento em altura, diâmetro, área basal e volume foram analisadas por meio da análise de regressão, utilizando o modelo Chapman-Richards. Dois métodos de construção de curvas de índices de local, com diferentes modelos, foram avaliados. Após análises, verificou-se que o modelo Chapman-Richards ajustou-se bem aos dados observados, descrevendo as tendências de crescimento das variáveis dos povoamentos. A melhor alternativa para construir curvas de índices de local foi o método da curva-guia, empregando o modelo Chapman-Richards.

Secagem e armazenamento de sementes de juçara

Com o objetivo de verificar o efeito da secagem parcial e do armazenamento sobre a germinação e vigor de sementes de Euterpe edulis obtidas em três épocas de produção, o lote 1 foi colhido em 10 plantasmatriz (PM), em 02/99; o lote 2 em 15 PM, em 04/00; e o lote 3 em 11 PM, em 08/00. Os frutos foram despolpados e as sementes, colocadas para secar por zero, 20 e 40 h (três sublotes), em câmara seca (temperatura de 27 ºC e umidade relativa de 35%). Os três sublotes foram armazenados a 10 ºC, em sacos plásticos (20 mm de espessura) fechados. Durante o armazenamento, a qualidade das sementes foi avaliada a cada seis semanas, por 30 semanas, por meio das seguintes determinações: teor de água (105±3 ºC/24 h), porcentagem de germinação e vigor (primeira contagem e índice de velocidade de germinação). O aumento do tempo de secagem resultou em sementes com teor de água decrescente, em torno de 14 a 21% dos valores iniciais, que se mantiveram praticamente inalterados durante o armazenamento. A germinação e vigor das sementes foram prejudicados pela secagem parcial e pelo aumento do tempo de armazenamento, de forma diferenciada entre as épocas de produção, e ambas as características dependem das condições climáticas vigentes durante o desenvolvimento e maturação das sementes.

Maturação e secagem de sementes de Peltophorum dubium (Spreng.) Taubert (CANAFÍSTULA)

O trabalho foi desenvolvido em Botucatu, SP, e teve por objetivo determinar o momento de ocorrência do máximo potencial de germinação durante a maturação das sementes de canafístula, relacionando-a com a secagem dos frutos. Cinco árvores, em final de floração, tiveram 15 inflorescências etiquetadas em 06/02/ 2002. As colheitas, realizadas semanalmente, foram iniciadas na quinta semana após a etiquetagem (35 DAE) e finalizaram quando ocorreu o início da dispersão dos frutos (98 DAE), totalizando 10 colheitas. Os frutos das cinco plantas foram colhidos e avaliados separadamente. Em cada colheita, os frutos foram divididos em duas porções: uma teve as sementes extraídas (sementes frescas), e a outra foi posta para secar em ambiente natural de laboratório para, então, se extraírem as sementes (sementes secas). Determinaram-se o teor de água e a massa seca de 100 sementes frescas e 100 secas. Os testes de germinação das sementes, frescas e secas, foram realizados com e sem escarificação. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, considerando-se a árvore e o bloco. A maior capacidade germinativa das sementes foi atingida após a ocorrência do máximo acúmulo de massa. O máximo potencial de germinação, detectado nas sementes escarificadas, foi observado no início da dispersão, quando predominavam sementes duras. A maturação, a germinação e a instalação da dormência em semente imatura foram antecipadas com a sua secagem no interior do fruto separado da planta-mãe.

Aplicação da função hiperbólica na construção de curvas de índice de local

Neste estudo foi avaliada a eficiência da função hiperbólica, para geração de curvas anamórficas e polimórficas de índices de local. As curvas de índice de local foram construídas utilizando os métodos: da curva-guia, da equação das diferenças, da predição de parâmetros, de Hammer e dos índices de local definidos preliminarmente. Para aplicação desses métodos foram utilizados dados de parcelas permanentes de povoamentos de eucalipto. A eficiência foi confirmada, sendo a função indicada para descrever tendências polimórficas e anamórficas, podendo ser utilizada na classificação da capacidade produtiva de povoamentos de eucalipto.

Estudo da degradação térmica da madeira de Eucalyptus através de termogravimetria e calorimetria

O objetivo deste trabalho foi avaliar a degradação térmica da madeira de diferentes clones de Eucalyptus, por meio de análises termogravimétrica (TG/DTG) e de calorimetria exploratória diferencial (DSC), estabelecendo-se suas relações com a produção de carvão vegetal. Foram utilizados seis clones de Eucalyptus spp. aos 7,5 anos de idade, provenientes de um teste clonal pertencente a uma empresa florestal. Foram realizadas as análises TG/DTG e DSC, sob atmosfera de gás nitrogênio. As curvas TG/DTG mostraram três faixas de degradação térmica, atribuídas à secagem da madeira e à degradação de hemiceluloses e celulose. Não foi detectada faixa específica de degradação de lignina. As curvas DSC evidenciaram um pico endotérmico entre as temperaturas de 50 e 100 ºC, o que pode ser atribuído à perda de água da madeira. A liberação de calor iniciou-se em temperaturas acima de 275 ºC, para todos os clones avaliados, sendo observados dois picos exotérmicos. As análises térmicas da madeira (TG/DTG e DSC) não apresentaram variações expressivas entre os clones. Conclui-se que, através das técnicas estudadas, é possível identificar as principais fases das reações de liberação ou absorção de energia e perda de massa, que estão diretamente ligadas à qualidade do carvão vegetal.

RELAÇÃO ENTRE O TEOR DE UMIDADE E A CONSTANTE DIELÉTRICA DE ESPÉCIES DE MADEIRA DA AMAZÔNIA DURANTE O PROCESSO DE SECAGEM1

RESUMO O objetivo deste estudo foi determinar a relação entre constante dielétrica e teor de umidade de seis espécies de madeira, por meio da construção de um capacitor. O material utilizado constituiu-se de madeiras da Amazônia não comercializadas, mas com alta abundância e dominância na Floresta Nacional deAlbizia duckeana (fava-paricá), Brosimumsp. (amapá-doce), Chamaecrista scleroxylon (pau-santo),Qualea dinizii (mandioqueira-rosa), Trattinnickia burserifolia (amescla) e Swartzia laurifolia(gombeira). Os corpos de prova para determinação da constante dielétrica foram confeccionados com as dimensões de 4,5 x 4,5 x 1 cm, definidas por testes preliminares realizados no Laboratório de Produtos Florestais (LPF). Para a coleta dos valores de capacitância, foi também construído um capacitor, utilizando multímetro digital, fios de cobre e placas de alumínio, sendo as medições realizadas em oito ocasiões, com intervalos de 1 h cada, durante o processo de secagem, que se iniciou na condição de massa saturada até atingir massa constante. A partir dos dados, foram ajustadas as curvas de regressão entre os valores de teor de umidade e constante dielétrica da madeira, as quais apresentaram forte correlação com as duas variáveis, mostrando a influência direta e proporcional do teor de umidade sobre a constante dielétrica. Em razão da inexistência de relação direta entre os dados de massa específica e constante dielétrica das espécies estudadas, sugere-se o desenvolvimento de novos estudos para melhor explicar a relação entre essas duas grandezas.

Utilização de biomassa na secagem de produtos agrícolas via gaseificação com combustão adjacente dos gases produzidos

Este estudo determinou a viabilidade do uso de um gaseificador/combustor que utiliza tocos de eucalipto, resíduos de serraria, cavacos de lenha e sabugo de milho como combustível na secagem de produtos agrícolas. Utilizou-se o gaseificador desenvolvido por SILVA (1988) com modificações na câmara de gaseificação; área da grelha reduzida de 0,21 para 0,06 m²; adição de um revestimento envolvendo a parte superior do gaseificador, e foi colocado um registro tipo borboleta na saída da câmara de combustão. O ar aquecido no combustor foi enviado para um secador que possuía câmaras metálicas que eram removíveis, içadas por um sistema de roldanas, facilitando a homogeneização da secagem. Como teste do sistema, secou-se café com umidade inicial de 54,5% bu até 11,1 ± 1,6% bu, utilizando-se de cavacos de lenha. A temperatura do ar de secagem foi de 60 ºC, pressão estática do ar na saída do ventilador de 9 mmca e velocidade de 46,3 m³ min-1. Concluiu-se que o gaseificador, usando cavacos de eucalipto como combustível, consumiu entre 15,3 e18,8 kg h-1 de biomassa, que o equipamento é viável para a secagem de café despolpado e para outros produtos agrícolas, não o impregnando de fumaça ou outras partículas, geradas nas fornalhas de fogo direto, e que todos os combustíveis de biomassa testados são viáveis na utilização do sistema via gasificação com adjacente combustão dos gases gerados.

Viabilidade econômica de produção de lenha de eucalipto para secagem de produtos agrícolas

Este trabalho teve como principal objetivo determinar o custo e a viabilidade de produção de lenha de eucalipto necessária para secagem de produtos agrícolas. As principais considerações técnicas e econômicas foram: a) uso de lenha de eucalipto seca em fornalha de fogo indireto; b) custos referentes à mão-de-obra, materiais, insumos e equipamentos; c) custo de oportunidade e/ou taxa de juros de 10% ao ano; d) preço médio da terra variando de 500,00 a 2.000,00 US$ por ha; e) custo administrativo do reflorestamento de 10% sobre o custo do investimento, e f) período de investimento igual ao ciclo da produção de eucalipto, isto é, 21 anos. Concluiu-se que o investimento no reflorestamento com eucalipto é viável economicamente em terras próprias para lavoura, e, ainda, que a área utilizada para a produção de lenha é relativamente pequena, ou seja, de 0,50 a 4,23% da área de lavoura para as culturas consideradas neste estudo: café (em coco), milho, arroz, feijão e soja.

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.

Transferência de massa e secagem em leitos vibrofluidizados: uma revisão

O desenvolvimento de tecnologias de processamento e equipamentos requer a utilização de novos métodos e melhor qualidade do produto processado. Dentro do processo de secagem contínua, a utilização de equipamentos que promovem incremento nos coeficientes de transferência, é a de maior interesse. O uso de energia vibracional tem sido recomendado para materiais dispersos. Assim, uma revisão da literatura sobre a transferência de massa e a secagem em leitos vibrofluidizados foi realizada, envolvendo resultados experimentais e modelagem matemática.