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Aspectos físicos, fisiológicos e de qualidade do café em função da secagem e do armazenamento
(Universidade Federal de Viçosa, 2001) Afonso, Paulo César; Corrêa, Paulo César; Universidade Federal de Viçosa
A melhoria da qualidade do café pode ser obtida aumentando-se a eficiência do uso adequado de técnicas de secagem, armazenamento e preparo dos frutos e grãos. Assim, desenvolveu-se este trabalho com a finalidade de equacionar e analisar alguns aspectos da secagem dos frutos e grãos de café que permitam prever as alterações da qualidade do produto preparado de diferentes formas (cereja, descascado e despolpado) e os reflexos desse processo durante o período de armazenagem do produto, em diferentes condições de armazenamento. Para se alcançar esses objetivos foram determinadas algumas propriedades térmicas e físicas necessárias ao conhecimento do processo de secagem (isotermas de adsorção e dessorção, curvas de secagem, massas específicas aparente e real, volume, porosidade, calor específico, condutividade e difusividade térmica e calor latente de vaporização). Realizou-se também o estudo da perda de qualidade fisiológica das sementes de café quando submetidas à secagem com temperatura variando entre 30 e 60oC, para duas condições de umidade relativa do ar de secagem (20 e 40 %), além do estudo da armazenabilidade dessas sementes durante um período de seis meses sob condições de ambiente não controlado e com temperatura controlada de 15oC. Outro objetivo visado foi o estudo da alteração da cor, da qualidade da bebida e composição química dos frutos e grãos de café quando submetidos à secagem com temperatura variando entre 30 e 60oC, para diferentes níveis de umidade relativa do ar de secagem (30, 40, 50 e 60%), e durante o armazenamento durante um período de 12 meses sob condições de ambiente não controlado e com temperatura controlada de 15oC. De acordo com os resultados obtidos pôde-se concluir que: a) a equação exponencial, proposta neste trabalho, pode ser utilizada para predizer os valores de umidade de equilíbrio higroscópico do café, independentemente da forma de preparo do produto e da maneira pela qual o equilíbrio foi obtido (dessorção ou adsorção); b) Para as faixas de temperatura e umidade relativa estudadas, a histerese dos cafés cereja, descascado e despolpado, tende a crescer com a redução da temperatura e elevação da umidade relativa do ar; c) a equação proposta por Page foi a que melhor representou os dados experimentais, independentemente da forma de preparo do produto, quando comparada com as equações de Thompson, Exponencial e de Difusão, nesta última utilizando-se os oito primeiros termos da série; d) a taxa de secagem foi influenciada pela temperatura e umidade relativa do ar de secagem, independentemente da forma de preparo do produto; e) a forma de preparo cereja apresenta menor taxa de secagem, não sendo observadas diferenças significativas nas taxas de secagem dos cafés descascado e despolpado; f) o volume e as massas específicas real e aparente do café, das diferentes formas de preparo analisadas, aumentam com a elevação do teor de umidade do produto; enquanto a porosidade cresce com o aumento da umidade dos frutos e grãos de café, até um valor máximo, passando em seguida a decrescer; g) o volume dos frutos e grãos de café dos diferentes tipos de preparo, diminui com a perda de umidade dos mesmos, sendo a contração volumétrica do café cereja da ordem de 39% de seu volume inicial, para uma redução de umidade de 2,27 b.s. para 0,11 b.s. Para o café descascado a contração do volume de seus grãos, para uma diminuição do teor de umidade de 0,60 b.s. para 0,11 b.s., foi de aproximadamente 12% de seu volume inicial, não havendo grandes diferenças entre os valores obtidos para os grãos de café descascado e despolpado, que apresentaram uma redução de volume de 13% para uma diminuição do teor de umidade de 0,62 para 0,11 b.s.; h) para a faixa de temperatura de 25 a 65oC, o calor latente de vaporização da água dos frutos de café cereja variou de 2403,6224 a 2858,5450 kJ.kg-1, para teores de umidade na faixa de 0,12 a 2,10 base seca. Já para os grãos de café descascado e despolpado essa variação foi de 2450,9820 a 2783,5840 kJ.kg-1 e 2487,3220 a 2808,0010 kJ.kg-1, para teores de umidade variando de 0,12 a 0,50 base seca; i) o calor específico dos frutos de café cereja variou de 1,2136 a 2,5251 kJ.kg-1.ºC-1, a condutividade térmica de 0,0843 a 0,1415 W.m-1.°C-1 e a difusividade térmica de 1,0555x10-7 a 1,5730x10-7 m2.s-1, para teores de umidade variando de 0,11 a 0,68 base seca; j) o calor específico dos grãos de café descascado variou de 1,2254 a 2,4653 kJ.kg-1. ºC-1, a condutividade térmica de 0,0934 a 0,1735 W.m-1.°C-1 e a difusividade térmica de 1,3519x10-7 a 1,6964x10-7 m2.s-1, para teores de umidade variando de 0,11 a 0,60 base seca; k) o calor específico dos grãos de café despolpado variou de 1,1290 a 2,3848 kJ.kg-1 .ºC-1, a condutividade térmica de 0,1033 a 0,1762 W.m-1. °C-1 e a difusividade térmica de 1,3373x10-7 a 2,0810x10-7 m2.s-1, para teores de umidade variando de 0,11 a 0,62 base seca; l) a germinação e o vigor das sementes de café diminuem com a redução da umidade relativa e com o aumento da temperatura do ar de secagem, e ainda, com o período de armazenamento; m) a germinação e o vigor das sementes de café descascado e despolpado aumentam com a redução da temperatura de armazenagem para 15°C, porém o ambiente com temperatura controlada não foi capaz de inibir a perda de qualidade das sementes durante o armazenamento; n) os valores das coordenadas L, a e b do sistema Hunter para quantificação e avaliação da cor dos grãos beneficiados de café aumentou com a elevação do tempo de armazenamento do produto, da temperatura e da umidade relativa do ar de secagem, sendo menos acentuada a contribuição da umidade relativa do ar de secagem na variação da coloração do produto durante o armazenamento, independentemente da forma de preparo e condição de armazenagem; o) os frutos e grãos de café armazenados em ambiente com temperatura controlada de 15oC apresentaram resultados melhores de coloração, quando comparados com os obtidos para o produto armazenado em ambiente não controlado, independentemente da forma de preparo estudada; p) a qualidade da bebida dos grãos de café das formas de preparo descascado e despolpado não foi alterada durante o armazenamento pelas diferentes combinações de temperatura e umidade relativa do ar de secagem, independentemente da condição de armazenagem; q) os frutos de café cereja apresentaram redução na qualidade da bebida durante o período de armazenamento, sendo mais acentuado esse declínio para o produto mantido em ambiente não controlado, independentemente da combinação de temperatura e umidade relativa do ar de secagem estudada; r) os melhores resultados de acidez titulável dos frutos e grãos de café foram obtidos para o produto armazenado em ambiente com temperatura controlada de 15oC, sendo que a acidez do produto aumenta com o prolongamento do período de armazenamento; s) os grãos descascados e despolpados apresentaram menor influência da variação da temperatura e umidade relativa do ar de secagem sobre a acidez dos grãos de café, enquanto os frutos cereja mostraram redução dos índices de acidez titulável com a elevação da temperatura do ar de secagem; t) a armazenagem em ambiente com temperatura controlada de 15oC não apresentou vantagens na redução dos efeitos do processo de secagem sobre os teores de fenólicos totais dos produtos analisados, sendo que os teores desses compostos aumentam com a elevação do tempo de armazenagem; u) os teores de compostos fenólicos aumentam com a elevação da temperatura do ar de secagem, tendo pouca influência a variação da umidade relativa do ar secante na composição de fenólicos dos frutos e grãos de café; v) a armazenagem em ambiente com temperatura controlada de 15oC não apresentou vantagens na redução dos efeitos do processo de secagem sobre os teores de gordura dos produtos analisados, sendo que os teores desses compostos aumentaram nos primeiros meses de armazenagem com a elevação do tempo de armazenagem, para, a partir do oitavo mês de armazenamento, apresentarem uma redução dos índices de gordura dos produtos das diferentes formas de preparo analisadas; w) os resultados obtidos indicaram menor teor de gordura para os frutos e grãos de café submetidos à secagem com temperaturas menos elevadas e maiores valores de umidade relativa do ar de secagem; x) os frutos e grãos de café apresentaram redução na composição de açúcares redutores com o aumento do período de armazenamento e da temperatura de secagem e, ainda, com a diminuição da umidade relativa do ar de secagem, independentemente da condição de armazenagem; y) os melhores resultados para os teores de açúcares não redutores dos frutos e grãos de café foram obtidos para o produto armazenado durante menor período de tempo, sendo que as diferentes combinações de temperatura e umidade relativa do ar de secagem pouco influenciaram na composição desses compostos, independentemente da condição de armazenagem; z) a armazenagem em ambiente com temperatura controlada de 15oC apresentou vantagens na redução dos efeitos do processo de secagem sobre a atividade enzimática da polifenoloxidase dos frutos e grãos de café, sendo que a atividade dessa enzima diminuiu com o aumento do tempo de armazenagem, da temperatura e da umidade relativa do ar de secagem.
Efeito do impacto mecânico induzido sobre a integridade dos grãos e a qualidade do café
(2003) Afonso, Paulo César; Corrêa, Paulo César; Andrade, Ednilton Tavares de; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar os efeitos do dano mecânico provocado por um único impacto em diferentes velocidades e em posição aleatória, e de danos mecânicos provocados por impactos múltiplos, sobre a integridade dos grãos e qualidade do café de diferentes cultivares armazenados pelo período de seis meses. Para todos os tratamentos e a cada dois meses foram realizadas, como indicativos da qualidade do produto, avaliações de condutividade elétrica da solução de embebição e da cor dos grãos beneficiados de café. Com base nos resultados obtidos dos testes experimentais concluiu-se que o impacto mecânico nos grãos de café favoreceu a redução da qualidade do produto, tanto do cultivar Catuaí quanto do cultivar Conilon; e ainda, que os grãos de café levam consigo algum efeito latente da danificação por impactos mecânicos sobre a qualidade destes. O efeito de danificação sobre o café pode sofrer uma redução, diminuindo-se a velocidade e o número de impactos nos grãos, para que se retarde o início do processo degenerativo do produto e, por fim, que os fatores que causam redução da qualidade do café aparecem com maior amplitude nos grãos submetidos a inúmeros impactos e a velocidades mais elevadas.
Equações de equilíbrio higroscópico de café solúvel
(2000) Corrêa, Paulo César; Afonso, Paulo César; Stringheta, Paulo César; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Considerando a importância das diversas aplicações do conhecimento do comportamento higroscópico do café solúvel na manutenção de sua qualidade, armazenagem e outros, esse trabalho teve como objetivo selecionar uma equação apropriada para representar a variação do teor de umidade de equilíbrio do café solúvel, em função da temperatura e umidade relativa do ar ambiente. Entre as inúmeras equações matemáticas empregadas para expressar as isotermas de umidade de equilíbrio do produto, a equação de Henderson-Modificado, com seus parâmetros estimados, foi a que melhor representou os dados experimentais obtidos.
Estudo da variação da forma dos frutos de café em processo de secagem
(2000) Corrêa, Paulo César; Afonso, Paulo César; Sampaio, Cristiane Pires; Cardoso, Janayna Bhering; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da variação do teor de umidade nas propriedades físicas esfericidade e circularidade do fruto do café, de três variedades. Os resultados obtidos permitiram concluir que a redução do teor de umidade afeta de forma acentuada as características físicas do fruto do cafeeiro para todas as variedades estudadas, indicando que não são desprezíveis as variações das dimensões do fruto ao longo do processo de secagem e, ainda, que as expressões matemáticas ajustadas aos dados obtidos representaram de forma satisfatória os fenômenos estudados.
Estudo do encolhimento do fruto de café durante o processo de secagem
(2000) Afonso, Paulo César; Corrêa, Paulo César; Sampaio, Cristiane Pires; Cardoso, Janayna Bhering; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da variação do teor de umidade na redução da área superficial e do volume do fruto do café. Os resultados obtidos permitiram concluir que a redução do teor de umidade afeta as propriedades físicas do café provocando significativa diminuição da área superficial e volume dos frutos do café das variedades Catuaí Vermelho, Catuaí Amarelo, Mundo Novo, Catimor e Conilon, que não devem ser desprezadas durante o processo de secagem.
Propriedades térmicas dos grãos de café
(2000) Afonso, Paulo César; Corrêa, Paulo César; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Este trabalho teve como objetivo determinar as principais propriedades térmicas dos grãos de café descascado e café despolpado: calor específico, condutividade e difusividade térmica, para diferentes tipos de preparo e teores de umidade. Os resultados obtidos permitiram concluir que as propriedades térmicas do café, em função do teor de umidade, comporta-se de forma similar a maioria dos produtos agrícolas já estudados, ou seja, os valores de calor específico e condutividade térmica aumentam com a elevação do teor de umidade enquanto a difusividade térmica diminui com o aumento da umidade do produto.