Cinética da secagem de clones de café (Coffea canephora Pierre) em terreiro de chão batido

Objetivou-se com o presente trabalho estudar a cinética da secagem de quatro clones de café da espécie Coffea canephora submetidos à secagem em terreiro de chão batido, bem como ajustar diferentes modelos matemáticos aos valores experimentais selecionando aquele que melhor representa o fenômeno em estudo. Foram utilizados frutos de café dos clones: Cpafro 194, Cpafro 193, Cpafro 167 e Cpafro180, colhidos com os teores de água iniciais de 1,20; 1,32; 1,51 e 1,46 (decimal base seca (b.s.)), respectivamente. A secagem prosseguiu em terreiro de chão batido até que o produto atingisse o teor de água de 0,137; 0,133; 0,142 e 0,140 (decimal b.s.) respectivamente para os clones Cpafro 194, Cpafro 193, Cpafro 167 e Cpafro 180. Aos dados experimentais foram ajustados dez modelos matemáticos citados na literatura específica e utilizados para representação do processo de secagem de produtos agrícolas. Baseando-se em parâmetros estatísticos, conclui-se que os modelos Verma, Dois Termos e Aproximação da Difusão foram adequados para representação da secagem dos quatro clones de café analisados, e além destes, para o clone Cpafro 167, os modelos Thompson, Page, Newton, Logarítmico, Henderson e Pabis e Exponencial de Dois Termos também se mostraram satisfatórios na descrição do fenômeno; já o tempo necessário para a secagem em terreiro de chão batido dos clones de café Cpafro 194, Cpafro 193, Cpafro 167 e Cpafro 180 foi de 189,5 h.

Sustentabilidade do uso de água em zonas urbanas

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil

Biodegradação de Ochratoxin A por Pediococcus parvulus

Algumas bactérias do ácido láctico (BAL) são capazes de destoxificar micotoxinas através de processos de adsorção às suas paredes celulares ou através de processos de biotransformação em compostos menos tóxicos. Uma das micotoxinas mais importantes encontradas em produtos agrícolas é a ocratoxina A (OTA). A OTA é conhecida principalmente pela sua nefro e carcinogenicidade, estando classificada no Grupo 2B pelo IARC. O presente trabalho descreve a destoxificação de OTA por estirpes de Pediococcus parvulus que foram isoladas de vinhos do Douro. As estirpes foram identificadas e caracterizadas utilizando uma abordagem polifásica que utilizou métodos feno e genotípicos. Para identificar e caracterizar a sua capacidade para destoxificar a OTA, as estirpes foram cultivadas em meio MRS suplementado com esta micotoxina (1 µg/mL). A concentração de OTA, a temperatura de incubação e a concentração de inóculo foram os parâmetros cujo efeito na destoxificação foi avaliado. Verificou-se que a OTA foi degradada em OT pelas estirpes de P. parvulus em todas as condições testadas e que a estirpe tipo desta espécie não apresentou essa capacidade. Ademais, a OT foi confirmada por LC-MS/MS. A conversão de OTA em OT indica que a ligação amida presente na micotoxina foi hidrolisada por uma peptidase. Verificou-se também que a taxa de biodegradação da OTA depende do tamanho do inóculo e da temperatura de incubação. Às condições ótimas (10 9 CFU/mL e 30 ºC), 50% e 90% da OTA foi degradado em 6 e 19 h, respetivamente. Por outro lado, observou-se que as células mortas de P. parvulus adsorveram apenas 1,3% da OTA, o que exclui este mecanismo na eliminação da micotoxina pelas bactérias. A biodegradação de OTA por P. parvulus UTAD 473 foi também avaliada e observada em mostos de uvas. Experiências de vinificação foram também realizadas. Uma vez que algumas estirpes de P. parvulus têm propriedades probióticas relevantes, as estirpes isoladas de vinhos do Douro podem ser de particular interesse para aplicações em alimentos e rações de forma a neutralizar os efeitos tóxicos da OTA.

Agriculture and short run macroeconomics

Neste trabalho, formula-se um modelo macroeconômico de curto prazo a fim de se derivar as interações entre os setores agrícola e não-agrícola por ocasião da aplicação de políticas de estabilização. As variáveis exógenas são mudanças nas políticas fiscal, monetária e cambial e nos preços internacionais. As variáveis endógenas explicitamente analisadas são renda real para cada setor e preços relativos. Os principais resultados são: (a) os preços relativos tendem a variar quando as variáveis exógenas variam; (b) a produção agrícola e os preços relativos da gricultura tendem a se reduzir face a políticas fiscais e monetárias expansivas mesmo quando a elasticidade-renda de demanda para produtos agrícolas for zero; (c) embora o efeito inflacionario de políticas monetárias e fiscais expansivas seja maior quando a elasticidade de oferta de produtos agrícolas é baixa, os preços nominais da agricultura tendem a crescer no máximo tanto quanto os preços nominais não-agrícolas. Os efeitos de diversas pressuposições a respeito da elasticidades de demanda e de oferta sobre os resultados do modelo são também derivados.

Relatório de Estimativa da Produção Agro - Pecuário - 2013

Este relatório apresenta a estimativa da produção agropecuária relativamente ao ano 2013. São apresentadas as estimativas de produção de (i) Hortícolas; (ii) Raízes e Tubérculos; (iii) Frutas; (iv) Culturas de Renda; (v) Culturas de Sequeiro; (vi) Produtos Pecuários; e (vii) Produtos Silvícolas. Tem havido grande aumento na produção de hortícolas ao longo dos últimos anos graças às tecnologias mais produtivas, introduzidas na horticultura, nomeadamente: a adopção massiva de novas tecnologias de rega, a ampla utilização de sementes híbridas, o aumento do número de estufas e sistemas hidropónicos instalados, entre outras. Estas tecnologias, conjuntamente com o aumento na disponibilidade de água, têm contribuído para o aumento da produção e para o abastecimento do mercado de forma mais regular, com produtos mais diversificados e de maior qualidade. As estimativas de produção referentes aos últimos 5 anos apontam para uma média à volta de 47.000 toneladas de hortícolas produzidas anualmente, sendo a produção de 2013 estimada em 51.265 toneladas, correspondendo a um aumento de 5% relativamente à produção estimada para 2012. A produção de raízes e tubérculos tem também aumentado consideravelmente. A produção de 2013 é estimada em 27.163 toneladas, equivalente a um aumento de cerca de 25% relativamente ao ano anterior. Refira-se que a importação de raízes e tubérculos nos últimos 5 anos, que se restringe quase que exclusivamente à batata comum, tem registado uma tendência decrescente. Segundo os dados divulgados pelo INE, de 2009 a 2013 a importação de batata comum (fresca) desceu de 9.032 toneladas, em 2009, para 5.238 toneladas, em 2013, ou seja uma diminuição de 42%. Outro dado digno de destaque é a descida contínua no preço médio anual tanto da mandioca como da batata-doce, no mercado nacional, nos últimos 5 anos, embora este último tenha aumentado ligeiramente em 2013.A produção de frutas em 2013 foi estimada à volta de 17.000 toneladas, correspondendo a um aumento de cerca de 4% em relação ao ano precedente. A introdução das culturas de banana “in vitro” a partir de 2009, a introdução de novas tecnologias de rega, novas variedades de papaia e manga bem como o aumento da área cultivada destas frutas em pomar, e o número de plantas fixadas de outras espécies fruteiras, apontam para um acréscimo significativo da produção frutícola nos últimos anos. As intervenções levadas a cabo neste subsector ao longo dos anos têm sido refletidas claramente nas quantidades disponíveis no mercado bem como na baixa dos preços que se tem verificado, principalmente no que diz respeito à banana e à papaia, embora esta última tenha registado uma ligeira subida no preço médio em 2013 (1,27%). Não se faz importação de banana desde 2009, inclusive; a importação de papaia, embora apresentando algumas oscilações, baixou consideravelmente no período 2009 a 2011, voltando porém a subir em 2012 e novamente em 2013, de forma acentuada; a importação de manga também apresenta flutuações, tendo aumentado em 2012 e em 2013. Contudo, as quantidades importadas de papaia e manga são muito reduzidas (48 toneladas e 44 toneladas, respetivamente, em 2013), representando apenas uma ínfima percentagem da oferta total destas frutas ao nível nacional (apenas 1,4% e 2%, respectivamente). Dos contactos que a DSEGI fez as empresas importadoras de manga e papaia obtivemos informação que as mesmas, estão localizadas nas ilhas do Sal e da Boa Vista e, que a quantidade importada se justifica pelo facto, de não existir uma rede de transportes permanente, capaz de dar resposta as necessidades das ilhas turísticas, no que respeita ao escoamento dos produtos, das ilhas de maior produção para as de fraca produção. Entretanto, graças às melhorias registadas na produção hortofrutícola, tem-se verificado que a produção nacional vem conquistando paulatinamente o mercado turístico, tendo as vendas aos hotéis aumentado cerca de dez vezes mais, no período de 2010 a 2013, passando de 57 toneladas para 608 toneladas. Outros produtos como ovos e queijos vêm igualmente conquistando esse mercado, não obstante os problemas de transporte inter-ilhas que continuam constituindo um entrave no escoamento dos produtos agrícolas entre as ilhas. No que toca às culturas de renda, as estimativas da produção anual de uvas apontam para sucessivos aumentos, tendo atingido 346 toneladas em 2013, na maioria destinada à produção de vinhos. A produção de café sofreu uma diminuição em 2013, à volta de 30%, relacionada com a problemática da safra/contrassafra. A produção estimada de cana-de-açúcar manteve-se estável em 28.375 toneladas. Os produtos tradicionais de sequeiro, milho e feijões, dependentes da aleatoriedade das chuvas, sofreram um ligeiro decréscimo em 3013, respetivamente 3,6% e 0,1%. Os produtos pecuários cujas estimativas de produção baseiam-se em dados que carecem de atualização (dados sobre o número de efectivos que remontam ao RGA 2004, e coeficientes zootécnicos provenientes do Plano Director da Pecuária), apresentam ligeiros aumentos na produção estimada para 2013, com excepção da produção de ovos em que os dados fornecidos pelos produtores indicam uma ligeira diminuição à volta de 3% (alguns produtores justificam a diminuição da produção pela falta de transportes inter-ilhas). A seguir se apresenta um resumo dos resultados da estimativa de produção 2013.

Balanço energético da produção de grãos, carne e biocombustíveis em sistemas especializados e mistos

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência energética de sistemas especializados e mistos de produção de grãos e carne e o balanço energético na produção de bioenergia. Foram avaliados dados de 20 anos de cultivo com sistemas agrícolas especializados e mistos. Como sistemas agrícolas especializados, avaliaram-se: a pastagem de gramínea; a pastagem de gramínea consorciada com leguminosa; e a produção de grãos em sistema plantio direto ou em sistema convencional de preparo do solo. Como sistema misto, considerou-se a integração lavoura-pecuária em dois sistemas de manejo. Os insumos utilizados foram considerados como o ingresso energético, enquanto a produção de grãos e carne, as saídas de energia. Os produtos agrícolas nos sistemas mistos apresentaram balanço energético e produção absoluta de energia renovável compatíveis com aqueles produzidos em sistemas especializados. O balanço energético do biocombustível de soja apresentou valores positivos tanto em sistemas mistos como especializados, independentemente do sistema de preparo do solo. Entre os biocombustíveis de soja e milho analisados, o maior balanço energético foi observado no bioetanol produzido com milho. Os biocombustíveis produzidos em todos os sistemas apresentam balanço energético positivo e podem ser considerados energeticamente sustentáveis.

Avaliação da qualidade microbiológica de frutos minimamente processados comercializados em supermercados de Fortaleza

O processamento mínimo tem sido descrito como a manipulação, o preparo, embalagem e a distribuição de produtos agrícolas, através de procedimentos como seleção, limpeza, lavagem, descascamento e corte, que não afetem suas características organolépticas, agregando valor aos mesmos. Vários fatores limitam o consumo destes produtos, os quais estão envolvidos na sua vida útil, tais como: aumento da respiração e da produção de etileno, escurecimento enzimático, descoloração da superfície, perda de água e, sobretudo, alterações microbiológicas. No presente trabalho, o enfoque foi dado a este ultimo fator. Foram analisadas 20 amostras de goiaba, manga, melão japonês, mamão formosa e abacaxi minimamente processados e comercializados em supermercados da cidade de Fortaleza-CE, considerando-se a quantificação de coliformes totais, fecais, bolores e leveduras, e detecção de bactérias potencialmente patogênicas, tais como Salmonella sp e Staphylococcus coagulase positivo. Através dos resultados deste trabalho, permitiu-se sugerir a necessidade de controle de qualidade, observando as boas práticas de fabricação, para posterior implementação de um sistema preventivo de APPCC, análise de perigos e pontos críticos de controle, para se assegurar um produto saudável e seguro para o consumidor.

Secagem de sementes de maracujá em camada delgada

Utilizou-se do modelo matemático de secagem proposto por Page (1949) para se derivar uma equação de secagem em camada delgada para sementes de maracujá-amarelo (Passiflora edulis f. flavicarpa Degener.). Para a obtenção da equação, foram coletados dados experimentais em um protótipo de secador de leito fixo, utilizando-se de três níveis de temperatura do ar de secagem (30; 37 e 40ºC), três níveis de fluxo de ar para secagem (24; 48 e 71 m³ min-1 m²) e um nível de teor médio de água inicial (30,4±2,0% b.u.). Todos os experimentos foram realizados em ambiente com temperatura de 28,4±1,0 ºC e razão de umidade de 0,0138±0,0016 kg kg-1. Os valores dos resíduos obtidos com a equação desenvolvida por meio de análise de regressão não-linear foram considerados inadequadas para fins de engenharia, o que sugere a necessidade de avaliar outros modelos, teóricos ou empíricos, para a secagem de sementes de maracujá em camada delgada. Observou-se que o tempo de secagem diminuiu em função do aumento da temperatura; porém, não houve influência da vazão específica do ar de secagem sobre o tempo necessário para reduzir o teor de água de sementes de maracujá-amarelo para 9,9±0,4% b.u..

Pós-colheita de mangas 'Tommy Atkins' recobertas com quitosana

O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência de cobertura de quitosana na pós-colheita de mangas 'Tommy Atkins', colhidas "de vez" e armazenadas a 23 ºC (65% UR). As mangas foram adquiridas na CEAGESP de Ribeirão Preto-SP, e transportadas ao Laboratório de Tecnologia de Produtos Agrícolas da UNESP de Jaboticabal. Após a seleção, os frutos foram higienizados em solução de dicloro s. triazinatriona sódica di-hidratada (Sumaveg®) a 200 mg 100g-1 de cloro livre por 10 minutos, secadas, imersas nas soluções a 0%; 1,0%; 1,5% e 2,0% de quitosana por 1 minuto, secadas sob ventilação, acondicionadas em bandejas e armazenadas a 23±2 °C e 65±5% UR, por 9 dias. Foram utilizados três repetições com dois frutos cada. Avaliaram-se, a cada três dias, a perda de massa fresca, a cor, a firmeza, os teores de ácido ascórbico, de sólidos solúveis, de acidez titulável e sólidos solúveis / acidez titulável. O recobrimento com quitosana retarda o amadurecimento de mangas 'Tommy Atkins' "de vez", durante nove dias de armazenamento a 23 ºC, sendo que a concentração de 1,5% propicia melhor manutenção da cor da polpa, dos teores de sólidos solúveis, de acidez titulável, de ácido ascórbico, dos valores de SS/AT e de firmeza.

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.

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.

Influência da temperatura do ar de secagem no calor latente de vaporização de água em feijão macassar (Vigna unguiculata (L.) Walp.), variedade sempre-verde

Em cálculos da quantidade de energia requerida em processos de secagem artificial de um produto agrícola, é necessário o conhecimento de uma expressão para a determinação do calor latente de vaporização (H) de água no produto. Normalmente, as expressões para H, encontradas na literatura, são dadas pelo calor latente de vaporização (h) de água livre multiplicado por funções que dependem apenas do teor de água do produto. Isso significa que a relação H/h, para um dado produto, só depende do teor de água, o que é uma simplificação, pois se sabe que tal relação depende também da temperatura. Neste artigo, é apresentada uma expressão para o cálculo de H para feijão macassar, variedade sempre-verde, levando em consideração a dependência de H/h com a temperatura. Para tal, foi desenvolvido e utilizado um programa computacional que ajusta, de forma automática, cerca de 500 funções contidas em sua biblioteca, com uma e duas variáveis independentes, a dados experimentais. O programa, que usa regressão não-linear, classifica as melhores funções ajustadas pelo critério do menor qui-quadrado reduzido. O conjunto de testes estatísticos realizados indica que a expressão apresentada neste artigo produz resultados mais precisos na determinação de H para feijão macassar que os de outras equações normalmente encontradas na literatura.

Resfriamento rápido de fornos de carbonização

A importância dos recursos naturais renováveis no mundo é crescente. No processo produtivo do carvão vegetal, é possível aumentar a eficiência global de transformação da lenha de eucalipto em carvão vegetal. Em processos industriais, o tempo de resfriamento da massa de carvão varia de 6 a 8 dias, com a utilização do resfriamento natural da massa de carvão, sendo que a temperatura para a abertura dos fornos de carbonização é de cerca de 60 ºC, e a temperatura inicial da massa de carvão em torno de 480 ºC. Sendo assim, foi estudado um sistema de resfriamento de fornos de carbonização utilizando injeção de vapor de água, com o objetivo de reduzir o tempo de resfriamento do carvão. Foram construídos um forno tipo contêiner em escala de laboratório, de dimensões iguais a 3,0 x 2,0 x 1,6 m e um sistema de queima dos gases provenientes da carbonização da lenha, instrumentado com termopares tipo K e um sistema de aquisição de dados, nos Laboratórios de Energia na Agricultura e de Pré-Processamento de Produtos Agrícolas do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, Minas Gerais. Foi utilizada também uma caldeira para geração de vapor para o resfriamento rápido do forno. O tempo de resfriamento da massa de carvão foi reduzido em cerca de dois dias pela injeção de vapor de água, quando comparado com o processo de resfriamento natural.

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.

Compatibilidade entre eficiência energética e eficiência econômica numa empresa rural

A tecnologia de produção agrícola convencional está baseada no alto consumo de energia fóssil – o petróleo –, devido, principalmente, ao uso intensivo de fertilizantes químicos, agrotóxicos, maquinaria pesada e combustíveis. Este modelo agrícola não é viável no longo prazo por dois motivos: além de ser de baixa eficiência energética, os aumentos crescentes do preço da energia, devido à perspectiva de escassez (recurso finito), afetam cada vez mais os custos de produção agrícola, tornando os preços dos produtos agrícolas proibitivos para a maioria das populações. Em segundo lugar, este modelo tem contribuído para a depauperização do solo (capital básico), através do desequilíbrio biológico e desestruturação física, além da contaminação ambiental e dos produtos produzidos. Dentro deste contexto, este trabalho procura mostrar a importância da análise da eficiência energética na empresa rural, ao lado da análise econômica. Através da programação linear, analisa a máxima eficiência energética e máxima eficiência econômica na empresa e respectivas estruturas de produção e consumo de recursos, considerando as variações no preço da energia. As principais conclusões foram: com a tecnologia hora em uso na agricultura, à uma eficiência econômica máxima da empresa rural, está associada uma eficiência energética mínima; a eficiência energética varia em sentido inverso à eficiência econômica; a medida que o preço da energia aumenta, a eficiência energética aumenta, a eficiência econômica cai, os recursos produtivos mais intensivos energeticamente (principalmente fertilizantes químicos), tornam-se menos competitivos, cedendo lugar aos menos intensivos energeticamente, como os adubos orgânicos Por fim, relaciona-se algumas sugestões para futuros trabalhos, enfocando principalmente o uso de tecnologias alternativas de produção, como: adubos orgânicos, tração animal, rotação e diversificação de culturas, adubação verde, energias alternativas, etc, com o intuito de: aumentar a eficiência energética, buscando a independência energética da empresa; melhorar o equilíbrio biodinâmico do solo, para garantir a produtividade no longo prazo; evitar a contaminação ambiental e do próprio homem, procurando produzir produtos biologicamente sadios, livres de resíduos tóxicos e, assim, garantir uma agricultura verdadeiramente autosustentável.