Otimização da produção do carvão vegetal por meio do controle de temperaturas de carbonização

Embora nos últimos anos diversas pesquisas tenham sido desenvolvidas com o intuito de melhorar os índices de qualidade da madeira (densidade básica, composição química), grande parte da produção brasileira de carvão ainda ocorre em fornos com baixo rendimento gravimétrico e com emissões de gases poluentes. Na tentativa de alterar esse cenário, este trabalho objetivou avaliar o funcionamento de um sistema forno-fornalha e também o ajuste de faixas de controle da carbonização em função do tempo e da temperatura, levando-se em consideração a degradação térmica da madeira, com vistas a maximizar o rendimento em carvão vegetal. Foram construídos três fornos circulares de alvenaria acoplados a uma fornalha, para queima dos gases gerados durante a carbonização. O controle da carbonização foi realizado através da mensuração da temperatura interna com sensor infravermelho. De acordo com os resultados, o controle da carbonização realizado com base nas faixas de carbonização proporcionou rendimento médio de 33% de carvão, 8% de atiço e 3% de finos. A fornalha mostrou-se eficiente na redução de emissão de fumaça para o ambiente, funcionando durante um terço do tempo de carbonização. Conclui-se que o sistema forno-fornalha apresenta produção satisfatória de carvão vegetal, com baixa emissão de fumaça durante a carbonização da madeira.

OTIMIZAÇÃO DO USO DO TRATOR FLORESTAL Forwarder EM FUNÇÃO DA PRODUTIVIDADE, CUSTOS E CAPACIDADE DE CARGA1

RESUMOEsta pesquisa analisou a operação do trator florestal Forwarder em função das variáveis produtividades, custos e potencial de carga visando à sua otimização e consequente redução dos custos de produção. Foi realizada uma análise de sensibilidade para avaliar o grau de variação da produção em relação à redução dos tempos improdutivos. A otimização do uso do compartimento de carga do forwarder foi feita por meio de um estudo de medição do volume de madeira empilhada nas margens das estradas e, em conjunto com o valor da densidade da madeira fornecida pela empresa, da determinação do peso médio (tonelada) de madeira extraída em cada ciclo operacional do forwarder. Os resultados indicaram que, com a eliminação dos tempos improdutivos, é possível aumentar a produção do forwarder e reduzir o custo final da madeira em até 8,24%. Foi verificada uma ineficiência na otimização do potencial de carga do forwarder, de modo que o aumento do compartimento de carga até o limite de peso recomendado pelo fabricante poderá elevar a produtividade da máquina em 32,0%, 44,5% e 54,7% para povoamentos com volume médio individual de 0,19 m3.arv-1, 0,15 m3.árv-1 e 0,10 m3.arv-1, respectivamente. Foi verificado ainda que, em relação às distâncias médias de extração, não houve diferença significativa na produtividade da máquina até a distância de extração de 200 m.

Modelo dinâmico de simulação e otimização da força normal de reação do solo para um mecanismo de corte basal

O modelo físico foi baseado no método de Newton-Euler, sendo o mesmo desenvolvido utilizando o programa computacional científico Mathematica®. Realizaram-se várias simulações, nas quais se procurou obter a força normal de reação do solo variando velocidades de avanço (0,69; 1,12; 1,48; 1,82 e 2,12 m s-1); perfis de solo (senoidal, rampa ascendente e descendente) e altura do camalhão (0,025 e 0,05 m). Após as simulações iniciais, o mecanismo foi otimizado utilizando o programa computacional científico Matlab®, tendo como critério (função-objetivo) a minimização da força normal de reação do perfil (F N) e como variáveis de projeto os comprimentos das barras (L1y, L2, l3 e L4), altura da operação (L7), o comprimento inicial da mola (Lmo) e a constante elástica da mola (k t). A falta de robustez do mecanismo em relação à variável altura de operação foi contornada por meio do uso de mola com baixa rigidez e grande comprimento. Os resultados demonstraram que o mecanismo otimizado obteve desempenho de flutuação muito bom, em relação ao mecanismo inicial.

Caracterização do perfil de deposição e do diâmetro de gotas e otimização do espaçamento entre bicos na barra de pulverização

A escolha e o uso adequado de pontas de pulverização são essenciais para a correta aplicação de produtos fitossanitários, sendo, portanto, indispensável o conhecimento de suas características. Este trabalho teve o objetivo de caracterizar o perfil de distribuição e o diâmetro de gotas, oferecendo dados para otimizar o espaçamento entre bicos na barra de pulverização. Foram avaliados os perfis de distribuição da ponta de jato plano Teejet XR 110015 VS, a 0,50 m da altura da mesa de deposição, nas pressões de 200 e 300 kPa, e o diâmetro das gotas pelo método de difração de raios laser. As distâncias máximas foram de 0,85 m, calculadas para um coeficiente de variação (C.V.) aceitável para as pressões de 200 e 300 kPa , com os respectivos valores de 9,52 e 9,58%. A distância ótima foi de aproximadamente 0,70 m, para C.V. em torno de 5%. Comparando as pressões, houve diferença significativa para DV0,1 e DV0,5, não havendo diferença para o DV0,9. Embora o aumento da pressão tenha provocado diminuição do tamanho das gotas, não houve diferença significativa de uniformidade entre as duas pressões de trabalho avaliadas. Concluiu-se que o espaçamento máximo entre bicos na barra não deverá ser maior que 0,85 m e que o DV0,5 diminui com o aumento da pressão de 200 para 300 kPa, porém sem alteração significativa da uniformidade de diâmetro de gota.

Otimização da eficiência de limpeza em equipamento de beneficiamento de tomate de mesa

A etapa de limpeza no sistema de beneficiamento do tomate de mesa é essencial para a aceitação do produto pelo consumidor, pois o grau de limpeza dos frutos está diretamente relacionado com a qualidade do produto. Entretanto, a etapa de lavagem, nos atuais equipamentos de limpeza, utilizada em unidades comerciais de beneficiamento, demanda volume excessivo de água, trazendo sérias preocupações ambientais. Este trabalho teve como objetivo comparar a eficiência de limpeza em dois sistemas, avaliando diferentes configurações operacionais relacionadas com a rotação de escovas, vazão do sistema e tempo de permanência do fruto sobre o jato. Comparou-se o sistema convencional utilizado em equipamentos comerciais com o sistema composto por um bocal de spray do tipo cone cheio. Os resultados demonstraram que a eficiência de limpeza não está diretamente relacionada com o volume de água utilizado, mas, sim, à pressão da água, associado ao tempo de permanência dos frutos e à rotação das escovas. Portanto, o uso de spray em sistemas de limpeza de frutos de tomate pode trazer benefícios tanto para a eficiência de limpeza, com incrementos superiores a 13%, como para o meio ambiente, trazendo redução no consumo de água.

Otimização da aplicação de Fluazifop-P-Butil em pós-emergência na cultura de soja (Glycine max)

O objetivo deste trabalho foi avaliar a possibilidade de redução da dosagem e do volume de calda em função do horário de aplicação do herbicida fluazifop-p-butil em pós-emergência na cultura de soja, mantendo-se o controle das plantas daninhas e a seletividade para a cultura. O experimento foi conduzido na área experimental da Fazenda de Ensino e Pesquisa da FCAV/UNESP - Jaboticabal, no ano agrícola 1998/99, na cultura de soja, cultivar FT 2009. O delineamento experimental utilizado foi o de blocos ao acaso com 24 tratamentos, sendo 20 dispostos no esquema fatorial 2 x 2 x 5 e quatro testemunhas. Os fatores testados foram: volume de calda (100 e 200 L de calda/ha); dosagens reduzidas -75,2 e 112,8 g de fluazifop-p-butil/ha (respectivamente a 40 e 60% da dosagem recomendada); e horário de aplicação (5, 9, 13, 17 e 21 horas). As testemunhas foram aplicadas com a dosagem recomendada (188,0 g do fluazifop-p-butil/ha) e com os volumes de 100 e 200 L de calda/ha, no mato (sem controle das plantas daninhas) e "no limpo" (plantas daninhas controladas com enxada manual). As principais espécies de plantas daninhas que emergiram na área experimental foram capim-carrapicho (Cenchrus echinatus), que compunha 60% da comunidade infestante; capim-colchão (Digitaria horizontalis), 10%; e capim-pé-de-galinha (Eleusine indica), 30%. Todas as aplicações do herbicida fluazifop-p-butil, nos horários até as 9 horas e a partir das 17 horas, controlaram eficientemente as três espécies de plantas daninhas e foram seletivas para a cultura de soja. Portanto, o uso do herbicida fluazifop-p-butil pode ser otimizado por meio de reduções na dosagem e no volume de calda em aplicações durante os horários com condições ambientais favoráveis à pulverização.

Otimização da utilização de marcadores moleculares microssatélites e sua aplicação em estudos com plantas daninhas

Apesar de existirem marcadores moleculares mais específicos, os marcadores microssatélites apresentam grande potencialidade de utilização na área de plantas daninhas devido à sua crescente disponibilização em outras espécies e à qualidade das informações proporcionadas. O uso convencional dos marcadores moleculares microssatélites demanda grande quantidade de trabalho e recursos financeiros. O objetivo deste trabalho foi descrever a técnica da cauda fluorescente como forma de otimização da utilização de marcadores moleculares microssatélites, utilizando como exemplo um estudo de identificação de híbridos entre arroz-vermelho e cultivado. Foram utilizadas como modelo plantas de arroz cultivado, arroz-vermelho e o híbrido originado do cruzamento artificial dessas plantas. A técnica da cauda fluorescente consiste na síntese do iniciador forward com a sequência desejada e a adição da sequência de um iniciador universal, que corresponde à chamada cauda. A detecção da amplificação é realizada em equipamento de eletroforese capilar automatizada, através da utilização de um iniciador universal sintetizado com fluoróforo. O sistema desenvolvido foi eficiente na identificação da hibridização entre arroz cultivado e vermelho e apresenta viabilidade de utilização, por exemplo, em estudos de fluxo gênico da resistência a herbicidas e de caracteres relacionados à adaptação diferencial entre essas plantas. A técnica da cauda fluorescente possibilitou o uso de diversos marcadores moleculares a partir de um único marcador fluorescente e viabilizou a realização das análises em multiplex. O aumento da disponibilidade e do conhecimento de técnicas moleculares pode proporcionar melhor elucidação em vários estudos relacionados a espécies de plantas daninhas que possuem pouca disponibilidade de marcadores moleculares específicos.

Otimização da determinação de colesterol por clae e teores de colesterol, lipídios totais e ácidos graxos em camarão rosa (Penaeus brasiliensis)

A produção de camarões no Brasil é expressiva com condições propícias para expansão. Apesar de ser bem apreciado em termos culinários e ser uma fonte rica de proteínas, o camarão é apontado como um alimento de alto conteúdo de colesterol. Considerando que o nível de colesterol sangüíneo humano é dependente não só do teor de colesterol, mas também da quantidade de gordura e do tipo de ácidos graxos na dieta, um estudo integrado destes três constituintes foi realizado em camarão rosa (Penaeus brasiliensis), tamanho médio proveniente de São Paulo. A extração e a determinação do teor de lipídios totais foram realizadas de acordo com método de Folch, Less & Stanley. O método para determinação de colesterol por cromatografia líquida de alta eficiência, com coluna C18 e detector por conjunto de diodos, foi estabelecido no nosso laboratório. Este método mostrou-se eficiente, rápido e simples. A composição de ácidos graxos foi obtida por cromatografia gasosa com coluna capilar de sílica fundida com DB-WAX. Os teores de colesterol e lipídios totais para camarão rosa médio foram 127 ± 9mg/100 g e 1,0 ± 0,1 g/100 g, respectivamente. Foram detectados oitenta e sete ácidos graxos, sendo 20:5w3 (EPA), 16:0, 22:6w3 (DHA), 18:0, 18:1w9, 16:1w7, 20:4w6 e 18:1w7 os principais. O teor de colesterol encontrado no camarão analisado é alto. Por outro lado, o teor de gordura é baixo e os níveis de ácidos graxos poliinsaturados, especialmente EPA e DHA, são altos.

Otimização da produção de nata (celulose bacteriana) por fermentação em superfície

A nata de coco, alimento glicídico obtido por fermentação em superfície promovida por Acetobacter xylinum, é bastante difundida em alguns países asiáticos, principalmente nas Filipinas. Como meio de cultivo são utilizadas a água ou o leite de coco, produtos de baixo valor econômico e resíduos de processamento da fruta; há indicativos na literatura, entretanto, de que outros resíduos agro-industriais como soro de leite ou mesmo suco de frutas podem ser utilizados. A fim de avaliar a produção de nata para posteriores estudos visando o uso de meios alternativos, foi utilizado um meio de composição definida com o qual foi possível definir as condições de pH, de inóculo e de incubação, assim como observar a influência de açúcares e de ácidos no processo. Foram delineados experimentos usando-se ácido acético e glucose como variáveis de entrada visando a otimização do processo. As condições de fermentação incluíram correção do pH para 4, adição de 10% (v/v) de inóculo ao meio e incubação a 28°C por 10 dias. As condições encontradas como ótimas em relação às concentrações iniciais dos nutrientes considerados foram 0,65 moles/l de ácido acético e 67,4 g/l de glucose, com o que se produz 7,107 g de nata por 250 ml de meio .

Curvas de porcentagem mássica de água versus peso específico em vegetais in natura - otimização de processos industriais pela seleção via teste da matéria-prima

O trabalho visa a verificação da existência de correlação matemática entre peso específico (SG) e porcentagem mássica de água (PMA) em vegetais in natura. Foram concluídas as curvas da Solanum tuberosum (batata-inglesa), Dioscorea sp (cará), Manihot utilíssima (mandioca). O procedimento de medição de peso específico em laboratório pode ser utilizado como teste em escala industrial para determinação da porcentagem mássica de água em vegetais in natura de aspecto uniforme através da curva característica PExPMA do vegetal utilizado. O teste assim descrito é simples, econômico, não destrutivo e preciso, fácil de ser implantado na indústria para otimização de processos que tenham como matéria-prima vegetais in natura, uma vez que a porcentagem mássica de água do vegetal é um parâmetro importante. Com a aplicação do teste é possível selecionar a matéria-prima de melhor produtividade, permitindo melhores produtos e maior rendimento do processo, além de atingir melhor homogeneidade do produto final.

Método simplex supermodificado como estratégia de otimização para respostas combinadas em sistemas alimentares

O presente trabalho teve como objetivo combinar modelagem pela superfície de resposta com otimização simplex supermodificado, para tratamento de casos de interesse na ciência e tecnologia de alimentos, com o emprego da função de Derringer & Suich para respostas combinadas. Um programa para microinformática, denominado MULTIPLEX, foi desenvolvido e testado na otimização multirresposta de três sistemas alimentares selecionados na literatura especializada: 1) inativação da lipoxigenase e lipase preservando-se a atividade da fitase durante o processamento hidrotérmico da cevada; 2) desidratação instantânea de maçã por expansão; 3) extração da proteína da linhaça com hexametafosfato. Uma análise estatística rigorosa foi realizada para testar a capacidade preditiva dos modelos. O método simplex supermodificado, com inicialização automática, foi o instrumento para a solução numérica da função de Derringer & Suich para respostas combinadas. O programa desenvolvido mostrou ser eficiente e confiável para a otimização de multirrespostas, sendo executável em microcomputador que disponha de processador 486 e ambiente MS-DOS.

OTIMIZAÇÃO DA DETERMINAÇÃO DE ÁCIDO FÓLICO EM LEITES ENRIQUECIDOS ATRAVÉS DA ANÁLISE DE SUPERFÍCIE DE RESPOSTA

A etapa de extração é uma das maiores fontes de erros na determinação de vitaminas, já que estas são compostos freqüentemente lábeis e estão presentes em concentrações muito pequenas numa matriz orgânica complexa que são os alimentos. A extração desenvolvida por Catharino e Godoy para análise de ácido fólico em leites enriquecidos consiste em uma técnica rápida e bastante simples, sendo por esse motivo escolhida neste estudo para ser avaliada. A análise de superfície de resposta foi aplicada para investigar as alterações na concentração de ácido fólico em leite enriquecido frente a algumas modificações, especialmente, na etapa de extração. Foram avaliados quatro parâmetros: quantidade de amostra, tempo de extração, volume de ácido tricloroacético (TCA) e tempo de espera para injeção no equipamento. As condições preestabelecidas para análise de 1,0g amostra, 10 minutos no ultra-som, 350miL de ácido tricloroacético e injeção imediata são parâmetros que estão dentro da faixa teórica ótima, segundo os resultados obtidos pela análise da superfície de resposta, embora quantidades um pouco inferiores de amostra (0,9g) e maior volume de TCA (425miL) proporcionaram quantidades de ácido fólico ligeiramente superiores.

Otimização do cozimento de filé de frango empanado em forno de injeção direta de vapor

Foi estudado o efeito da temperatura do ar (205-215°C) e do tempo de cozimento (3,5 - 4,1 minutos), sobre a temperatura interna e o rendimento durante o cozimento do filé de frango empanado usando a metodologia de superfície de resposta, obtendo-se modelos estatísticos adequados. Verificou-se que as melhores condições de processo foram o emprego de temperaturas entre 206 e 209°C e tempos entre 2,5 e 3,6 minutos.

Otimização e validação de método para determinação de resíduos de oxitetraciclina, tetraciclina e clortetraciclina em leite por cromatografia líquida de alta eficiência

Um método para determinação de resíduos de oxitetraciclina, tetraciclina e clortetraciclina em leite por cromatografia líquida de alta eficiência foi otimizado e validado. Ensaios intralaboratoriais empregando soluções padrão, brancos de amostras e amostras adicionadas de soluções padrão dos antimicrobianos foram realizados para avaliação da linearidade, seletividade, exatidão, precisão, limites de detecção e de quantificação do método. As amostras foram homogeneizadas, tratadas com solução tampão de succinato de sódio pH 4,0 e centrifugadas, descartando-se o precipitado. As tetraciclinas foram removidas do sobrenadante por quelação com íons cobre reversivelmente ligados à resina quelante e eluídas com tampão McIlvaine-EDTA pH 4,0. As médias de recuperação para as tetraciclinas foram de 76,2 a 104,9% com coeficiente de variação na faixa de 1,4 a 18,9%. Limites de detecção de 10, 15 e 40ng/mL e limites de quantificação de 10, 20 e 50ng/mL foram determinados para oxitetraciclina, tetraciclina e clortetraciclina, respectivamente.

Otimização via metodologia de superfície de respostas dos parâmetros tecnológicos para produção de fruta estruturada e desidratada a partir de polpa concentrada de mamão

O objetivo deste trabalho foi investigar os parâmetros tecnológicos relevantes no processo de estruturação de polpa concentrada de mamão (16ºBrix), utilizando um delineamento experimental associado a Metodologia de Superfície de Respostas. Os resultados do planejamento composto central utilizado mostraram que as variáveis pectina (x1) e alginato (x2) foram estatisticamente significativas para aumentar a firmeza de fruta estrutura de mamão. Foram realizados experimentos para confirmar as previsões do modelo matemático proposto para firmeza. As frutas estruturadas obtidas com os menores níveis de pectina (7g/kg) e alginato (7g/kg) apresentaram firmeza elevada, em torno de 3,2kg, cerca de 2,4 vezes maior que o valor previsto pelo modelo, provavelmente devido a variações no pH da polpa de mamão. Os resultados mostraram ser possível produzir fruta estruturada com teor elevado de polpa de mamão concentrada (672g/kg) e quantidade mínima de sacarose (364g/kg). O glicerol (x3) na concentração de 100g/kg suprimiu a atividade de água dos géis de polpa concentrada de mamão para 0,922. A secagem (60ºC/6h) sob vácuo (0,8kgf/kg) das frutas estruturadas minimizou o problema de adesividade superficial das frutas estruturadas e, concomitantemente, promoveu redução na atividade de água, para níveis de umidade intermediária, em torno de 0,860.