Estudo da secagem do café cereja despolpado em diferentes tempos de fermentação

Pós-graduação em Engenharia e Ciência de Alimentos - IBILCE

Qualidade do café natural e despolpado em diferentes condições de secagem e tempos de armazenamento

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Qualidade e alterações estruturais do café arábica submetido a alternância da temperatura na secagem

Pós-graduação em Agronomia (Energia na Agricultura) - FCA

Modelagem e simulação de um secador intermitente de fluxos contracorrentes para frutos do cafeeiro

Este trabalho foi realizado com o objetivo de desenvolver um modelo computacional para simular a secagem de frutos café em um secador intermitente de fluxos contracorrente, empregando a linguagem de simulação EXTEND™ e o Modelo de Thompson (THOMPSON; PEART; FOSTER, 1968). Para validação do modelo desenvolvido foram utilizados dados experimentais obtidos por Silva (1991), em que foram empregados três níveis de temperatura do ar de secagem de 60, 80 e 100 °C. O modelo desenvolvido foi validado, sendo constatados desvios absolutos de 1,8% b.u e 1,1 kg e erros relativos de 11% e 1,6% na previsão dos parâmetros teor de água final e consumo de lenha, respectivamente. O modelo validado foi empregado na condução de experimentos tipo comparação de cenários. O primeiro experimento refere a alterações do ciclo operacional em que foram alterados os tempos de movimentação e de parada do fluxo da massa de grãos. E o segundo refere à alteração da configuração do secador quanto às alturas das câmaras de secagem e descanso. O ciclo operacional com os tempos de movimentação de um minuto e de parada de dezesseis minutos, para a temperatura do ar de secagem de 100 °C, proporcionou o melhor desempenho, sendo constatado tempo secagem de 12,3 h, consumo de lenha de 109,5 kg, consumo específico de energia de 7660 kJ.kg-1 de água evaporada, e capacidade de secagem de 87,86 kg.h-1. Quanto à configuração do secador, o melhor desempenho ocorreu para altura da câmara de secagem de 2,3 m usando a temperatura do ar de secagem de 100 °C, em que foram simulados tempo de secagem de 12,0 h, consumo de lenha de 106,5 kg, consumo específico de energia, de 7433 kJ.kg-1 de água evaporada, e capacidade de secagem de 90 kg.h-1. Desse modo, na condução da secagem de frutos de café em um secador intermitente de fluxos contracorrentes é recomendado o ciclo operacional com tempos de movimentação de um minuto e o de parada de dezesseis minutos, e não empregar a câmara de descanso. Essa conclusão está fundamentada em índices de desempenho do secador. Ressalta-se que não foram simulados os impactos nos parâmetros de qualidade.

Modelagem matemática e determinação das propriedades termodinâmicas do café (Coffea arabica L.) durante o processo de secagem

A secagem de produtos agrícolas é largamente utilizada no mundo para o controle e a manutenção da qualidade dos produtos agrícolas. O objetivo do presente trabalho foi modelar o processo de secagem e obter os parâmetros termodinâmicos de frutos de café (Coffea Arabica L.), cultivar Catuaí Amarelo, para três diferentes condições de temperatura e umidade relativa (35 ºC e 32,1%; 45 ºC e 15,7%; e 55 ºC e 10,2%). Foram utilizados frutos de café colhidos manualmente com teor inicial de água de 1,25 (b.s.) e submetidos à secagem até atingirem o teor médio de 0,13 (b.s). Seis modelos matemáticos usualmente utilizados para a representação do processo de secagem de produtos agrícolas foram ajustados aos dados experimentais. A segunda lei de Fick foi utilizada para obter os coeficientes de difusão dos frutos de café por meio da cinética da secagem. A energia de ativação para a secagem dos frutos de café, bem como a entropia, entalpia e energia livre de Gibbs, foram obtidas. O modelo de Midili modificado foi o que melhor representou o fenômeno de secagem de frutos de café. Os valores do coeficiente de difusão obtidos foram 2,99 x 10-11, 2,39 x 10-11 e 5,98 x 10-11 m² s-1 para as temperaturas de 35, 45 e 55 ºC, respectivamente. A entalpia diminuiu com o aumento da temperatura do ar de secagem, bem como a entropia. A energia livre de Gibbs aumentou com o aumento da temperatura.

Estudo comparativo da carbonização de resíduos agrícolas e florestais visando à substituição da lenha no processo de secagem de grãos de café

Este trabalho visou a comparar o potencial energético de resíduos produzidos no beneficiamento de grãos de café (Coffea canephora var. Conilon) e no processo de fresamento da madeira, sugerindo seu uso em substituição ao da lenha de eucalipto, no processo de secagem de grãos de café. O uso destes resíduos agrícola e florestal pode contribuir para a redução de problemas ambientais relacionados com a contaminação do solo, ar e água, devidos a seu descarte inadequado, e para reduzir os custos de produção e, ou, beneficiamento do café. Os subprodutos da destilação seca e o carvão vegetal dessas matérias-primas foram quantificados e comparados. De acordo com os resultados, pôde-se verificar que os resíduos de casca de café proporcionaram uma boa produção de carvão vegetal, visto que seu rendimento gravimétrico em carvão foi estatisticamente superior ao da lenha. Considerando a produtividade e qualidade do carvão vegetal, o melhor resultado foi obtido pela carbonização da casca de café nas temperaturas de 350 ºC a 550 ºC e dos resíduos da fresa de madeira a 550 °C, principalmente, graças aos rendimentos médios em carbono fixo, que, nesses casos, superaram aqueles apresentados pelos carvões derivados de lenha do eucalipto. Em se tratando do poder calorífico superior, verificou-se que os resíduos da fresa de madeira e os resíduos de casca de café poderão ser utilizados para secagem de grãos de café, visto que apresentaram valores de poder calorífico superior (PCS) muito próximo aos de lenha de eucalipto. Graças aos bons rendimentos gravimétricos e rendimentos em carbono fixo, os carvões vegetais derivados dos resíduos produzidos no beneficiamento de grãos de café e no processo de fresamento da madeira apresentaram potencial considerável para serem utilizados como insumo energético.

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.

Perfis proteicos e desempenho fisiológico de sementes de café submetidas a diferentes métodos de processamento e secagem

O objetivo deste trabalho foi avaliar os perfis proteicos e o desempenho fisiológico de sementes de café submetidas a diferentes métodos de processamento e secagem. Foram avaliados os processamentos por via seca e úmida, e as secagens natural, em terreiro, e artificial a 60ºC, ou a 60ºC até 30% de umidade e 40ºC até teor final de 11% (base úmida). Após serem processadas e secadas, as sementes foram avaliadas quanto ao desempenho fisiológico e submetidas a análises bioquímicas, por meio da eletroforese de proteínas resistentes ao calor LEA ("late embryogenesis abundant") e das enzimas superóxido dismutase, catalase, peroxidase, esterase, polifenoloxidase, isocitrato desidrogenase, álcool desidrogenase e malato desidrogenase. O perfil proteico de sementes de café é afetado pelo método de processamento e de secagem. Os cafés processados por via úmida apresentam maior tolerância à secagem - revelada pela maior atividade de enzimas antioxidativas e pelo melhor desempenho fisiológico - do que os processados por via seca. A atividade de proteínas resistentes ao calor e de enzimas antioxidantes é variável promissora para diferenciar a qualidade dos cafés submetidos a diferentes manejos pós-colheita.

Secagem de café cereja descascado por ar quente e microondas

Este trabalho objetivou estudar a viabilidade de produzir café cereja descascado seco pela aplicação de microondas para assistir a secagem convencional a ar quente, a fim de reduzir o tempo de processo, com o aumento do rendimento industrial e da qualidade do produto perante os métodos tradicionais de secagem. Dois ciclos de secagem foram testados: a) processo em secador rotativo convencional a ar quente, com umidade do produto reduzida de 45-50 a 11-13% b.u.; b) processo subdividido em uma primeira etapa de pré-secagem convencional a ar quente de 45-50 a 30% b.u., seguida de etapa de secagem final por ar quente e microondas, com redução de 30 a 11-13% b.u. de umidade do produto. O tempo global do primeiro para o segundo ciclo de secagem foi reduzido de 15 a 37,5 para pouco mais de 10 horas, respectivamente. A qualidade sensorial do produto foi avaliada pela "prova da xícara", complementada por análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV), com resultados satisfatórios. Um estudo preliminar dos aspectos econômicos envolvidos na ampliação de escala para uma linha industrial de processamento de café com a inclusão de um sistema a microondas foi também delineado.

Eficácia do teste de acidez graxa na avaliação da qualidade do café Arábica (Coffea arabica L.) submetido a diferente períodos e temperaturas de secagem

This work had the aim of evaluating the effect of different temperatures and pre-drying periods on yard on the chemical composition and quality of the beverage of peeled cherry coffee. Temperatures of 40 degrees C, 50 degrees C and 60 degrees C were used in the mass with air flow of 20m(3)m(-1)m(2). After drying, the visible defects of the coffee samples were removed. For evaluation of quality, the following analyses were performed: sensorial analyses, total sugars, reducing sugars and non-reducing sugars, electrical conductivity, potassium leaching and fatty acidity. One verified that lower drying temperature and greater pre-drying period had contributed for the attainment of a better quality drink. The increase of temperature and pre-drying periods decreased the non-reducing sugars content while the values of reducing sugars increased. The electrical conductivity, potassium leaching and fatty acidity increased significantly with the rise of temperature and potassium leaching reduced with increasing of the pre-drying period. The fatty acidity test showed to be sensible to the drying temperature.

Qualidade do café natural e despolpado após secagem em terreiro e com altas temperaturas

Objetivou-se no presente trabalho verificar a qualidade do café natural e despolpado durante a secagem em terreiro e secagem com ar aquecido a 40º e 60ºC. O trabalho foi realizado no Departamento de Engenharia e no Pólo de Tecnologia em Pós-Colheita do Café da Universidade Federal de Lavras (UFLA). A colheita do café, cultivar Topázio, foi seletiva. Parte do café foi despolpado e outra parte processado de forma natural. Uma parcela de cada tipo de café foi conduzida para a secagem em terreiro e outra parcela para secagem com temperaturas de 40ºC e 60ºC. Para avaliação da qualidade, foram feitos teste de condutividade elétrica e lixiviação de potássio; determinação de acidez titulável total; teste de acidez graxa; açúcares totais e redutores. Os resultados obtidos permitem concluir que: o tempo para secagem é afetado pelos diferentes tipos de secagem e processamentos; a condutividade elétrica, a lixiviação de potássio, a acidez titulável total e a acidez graxa aumentam com a elevação da temperatura de secagem, independente do tipo de processamento; os açúcares redutores e os açúcares totais diminuem com o aumento da tem peratura de secagem independente do tipo de processamento; a secagem com temperatura de 60ºC afetou negativamente a qualidade do café.

Microscopia eletrônica de varredura do endosperma de café (Coffea arabica L.) durante o processo de secagem

A manutenção da integridade das membranas celulares, entre outros eventos, é um forte indicativo de que a qualidade do café foi preservada na pós-colheita. Objetivou-se neste trabalho, analisar o efeito de diferentes métodos de secagem na manutenção da integridade da parede celular e da membrana plasmática de café natural e café despolpado, buscando determinar as condições e o momento em que ocorrem as rupturas microscópicas. Os cafés foram submetidos a um período de pré-secagem em terreiro. Após este, uma parcela de cada tipo de café foi desidratada no terreiro e, outra, à temperatura de 40ºC e 60ºC em secadores de camada fixa, monitorando-se a temperatura e o teor de água até 11% (bu). Nesse período, grãos foram aleatoriamente amostrados e fragmentos do endosperma preparados para a microscopia eletrônica de varredura, registrando-se diversas eletromicrografias, avaliando-se as alterações na membrana plasmática da célula do endosperma dos grãos de cafés em função do teor de água e tempo de secagem. O citoplasma das células a 11% (bu) de teor de água não foi comprometido na secagem em terreiro e a 40°C; na secagem a 60°C, observou-se comprometimento nas estruturas celulares nos cafés com teor de água de 20% (bu).

Crescimento, teores e acúmulo de nutrientes em plantas de milho fertirrigadas com água residuária do beneficiamento de frutos de café

A cultura do cafeeiro sempre ocupou lugar de destaque na economia do país, dada sua importância na área econômica e social, buscando cada vez mais, um mercado diferenciado, com novas tecnologias para a melhoria da qualidade da bebida. A atividade de lavagem e despolpa de frutos do cafeeiro, necessária para a redução do custo de secagem e a melhoria da qualidade de bebida, é geradora de grandes volumes de resíduos sólidos e líquidos, ricos em material orgânico e inorgânico. A água residuária da atividade de beneficiamento do café (ARC) é gerada anualmente em grande volume no Espírito Santo, e aliado aos nutrientes existentes nesse efluente indica a sua viabilidade de reaproveitamento na fertirrigação de culturas agrícolas. O objetivo do presente trabalho foi avaliar o efeito de diferentes doses de água residuária de café no crescimento, na absorção e interação entre nutrientes e no estado nutricional do milho. Para tanto, foi conduzido um experimento em casa de vegetação utilizando-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, onde foram aplicadas 7 doses de ARC, com 3 repetições, em unidades experimentais constituídas por vasos com 2 dm³ de solo. As doses foram equivalentes a 0,00, 15,17, 30,35, 45,52, 60,70, 75,87 e 91,05 litros de ARC por m² de solo. Realizou-se a semeadura de cinco sementes de milho híbrido BR 206 por vaso e cinco dias após a germinação das plantas foi feito o desbaste, mantendo-se três plantas por vaso. Aos trinta dias após a germinação determinou-se o diâmetro do caule (DC), área foliar (AF), matéria seca da parte aérea (MSPA), matéria seca do sistema radicular (MSR), relação parte aérea/raiz (MSPA/MSR), razão massa radicular (matéria seca raiz/matéria seca total) e razão área foliar (área foliar/matéria seca total). Na parte aérea das plantas foi determinado os teores dos macronutrientes (N, P, K, Ca, Mg e S). Os dados foram submetidos a análise de variância e as variáveis em função das doses de ARC submetidas a análise de regressão. Para as variáveis dependentes foi calculado o coeficiente de correlação linear de Pearson. A ARC serviu como fonte de nutrientes para as plantas de milho, aumentou o rendimento da maioria das variáveis de crescimento e os teores de N, K e S. Porém diminuiu o teor de Ca, Mg e P da parte aérea das plantas além de indicar que altas doses promovem desbalanceamento na relação entre nutrientes.

Identificação de impurezas e misturas em pó de café por meio de comportamento espectral e análise de imagens digitais

Para eliminar divergências na interpretação dos resultados e agilizar os atuais métodos de detecção de fraudes em café torrado e moído, foi estabelecido um método baseado na análise por imagem e fundamentado no princípio de que diferentes materiais de origem orgânica, como o pó de café, podem apresentar reflectâncias distintas em diferentes comprimentos de onda do espectro eletromagnético. Partiu-se da hipótese de que o pó de café adulterado, quando submetido a uma fonte artificial de iluminação, apresenta uma reflectância, nos canais vermelho (R), verde (G) e azul (B), diferente em relação à do pó de café não-adulterado. Após as etapas de limpeza, secagem e homogeneização, foram geradas imagens multiespectrais das amostras de café, por meio de uma lupa acoplada a uma câmara CCD (Charge Coupled Device). A quantificação das impurezas na amostra foi obtida utilizando-se curvas de calibração entre a área relativa obtida pela classificação supervisionada de imagens e a porcentagem de impurezas presentes nas amostras. Esse novo método permite agilidade da resposta, ausência de subjetividade nos resultados e não-destruição das amostras analisadas, e assegura um patamar mínimo de detecção de 95% das impurezas do produto.

Alterações fisiológicas e bioquímicas em sementes de café secas em sílica gel e soluções salinas saturadas

O objetivo deste trabalho foi avaliar alterações fisiológicas e bioquímicas em sementes de café submetidas à secagem rápida, em sílica gel, e à secagem lenta, em soluções salinas saturadas. As sementes foram secas até que atingissem os seguintes teores de água: 40, 30, 20, 15, 10 e 5% (base úmida). Após a secagem, uma parte das sementes foi imediatamente avaliada quanto ao desempenho fisiológico e ao perfil de enzimas do processo oxidativo, e outra parte foi avaliada após armazenagem em condição hermética, em câmara fria e seca, por quatro meses. A velocidade de secagem e o teor final de água tiveram efeito significativo sobre a qualidade fisiológica das sementes. Após a secagem rápida em sílica gel, as sementes toleraram teores finais de água mais baixos. No entanto, após a secagem lenta, as sementes com teores finais de água mais elevados apresentaram maior qualidade. O período de armazenamento não afetou a germinação, mas prejudicou o vigor das sementes. A secagem rápida apresenta maior potencial de dano ao endosperma do que aos embriões. O perfil enzimático das sementes de café é afetado pelo teor final de água e pela velocidade de secagem.