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Determination of thermal properties of coffee beans at different degrees of roasting
(Editora UFLA, 2018-10) Cardoso, Danilo Barbosa; Andrade, Ednilton Tavares de; Calderón, Renso Alfredo Aragón; Rabelo, Mariane Helena Sanches; Dias, Camila de Almeida; Lemos, Isabela Ávila
The aim in this study was to determine the main thermal properties of the granular mass of coffee (specific heat, thermal conductivity, and thermal diffusivity) for different degrees of roasting, as well as to model and simulate thermal conductivity at different degrees of roasting. For determination of specific heat, the mixing method was used, and for thermal conductivity, the theoretically infinite cylinder method with a central heating source. Thermal diffusivity was simulated algebraically using the results of the properties cited above and of the apparent specific mass of the product. Thermal conductivity was also simulated and optimized through finite element analysis software. As results, at darker roasting there was an increase in specific heat and a reduction in thermal conductivity and thermal diffusivity. Comparing thermal conductivity determined in relation to simulated and optimized conductivity, the mean relative error was 1.02%, on average.
Efeito do resfriamento do ar de armazenagem na conservação de grãos de café
(Embrapa Café, 2015) Abreu, Giselle Figueiredo de; Rosa, Sttela Dellyzete Veiga Franco da; Guiraldeli, Carlos Henrique Cardeal; Malta, Marcelo Ribeiro; Clemente, Aline da Consolação Sampaio; Pereira, Cristiane Carvalho; Cardoso, Danilo Barbosa; Borém, Flávio Meira
A refrigeração é um dos métodos mais eficazes para conservar as características desejáveis de produtos vegetais com, reduzindo a respiração, alterações químicas e enzimáticas e o processo de deterioração. O armazenamento de grãos em ambiente refrigerado tem se mostrado eficaz na preservação das características qualitativas iniciais de grãos de café. Contudo são necessários estudos para avaliar a interação de outros fatores da pós-colheita que influenciam nas características qualitativas dos grãos. Assim objetivou-se avaliar o efeito das condições de armazenamento na conservação da qualidade de café natural e despolpado e submetido a diferentes métodos de beneficiamento. Café em coco (natural) e em pergaminho (despolpado) foram secados até 11% de teor de água, sendo parte beneficiada e outra parte mantida sem beneficiamento. O armazenamento foi realizado em condições de ar refrigerado (10 ºC, UR 50%) e em ambiente a 25 ºC, sem controle de umidade relativa. Nos períodos de 0, 3, 6 e 12 meses, foram retiradas amostras para verificação do teor de água, avaliação sensorial, teste de condutividade elétrica e de tetrazólio. Durante o armazenamento ocorre redução da qualidade de grãos de café, sendo esta maior no café natural comparado ao despolpado. A redução da temperatura de armazenamento à 10 ºC favorece a manutenção da qualidade sensorial e fisiológica dos grãos de café armazenados, principalmente em grãos armazenados sem o beneficiamento.
Estudos para a disponibilização de metodologias de avaliação da qualidade de grãos de café
(Universidade Federal de Lavras, 2016-04-20) Cardoso, Danilo Barbosa; Rosa, Sttela Dellyzete Veiga Franco da
A produção e a comercialização de grãos de café dependem da avaliação da qualidade, a qual é realizada, por meio de testes e análises obrigatórias, cujos resultados devem garantir a identidade, origem e a qualidade mínima exigida. Mas, atualmente, essas avaliações são feitas por pessoas podendo ter subjetividade nos resultados. Neste contexto, a disponibilização aos produtores de análises e testes rápidos, simples, confiáveis, econômicos e de fácil padronização, contribuindo para o aperfeiçoamento dos processos produtivos, é de fundamental importância para a sustentabilidade do agronegócio café. A análise de imagens tem se destacado como uma técnica não destrutiva, rápida, objetiva e, extremamente, eficiente para a investigação da qualidade não só de sementes, mas, também de grãos. Dentre as técnicas avaliadas neste trabalho, a detecção do decaimento da luz ultrafraca (DL) tem se mostrado com um alto potencial de utilização, para avaliar qualidade de grãos de outras culturas, com a vantagem de ser um método não destrutivo. Outra técnica associada a programas computacionais que utiliza a análise de imagens é o equipamento SAS (Sistema de Análise de Sementes), desenvolvido, especificamente, para análise visual das sementes, grãos e plântulas. Após a obtenção das amostras disponibilizadas pela Cooxupé, foram feitas as análises sensoriais, de acordo com o protocolo da SCAA e da IN 8, avaliação no SAS, avaliação do comportamento da DL e análises químicas. Posteriormente os dados foram analisados para identificar a possível relação entre as informações coletadas e a qualidade de bebida. Apesar dos novos equipamentos utilizados neste trabalho terem mostrado uma boa utilização, para avaliação de outros parâmetros de qualidade dos lotes de grão cru, esses parâmetros não têm uma relação direta com a qualidade final da sua bebida.
Origin of black-green defect in the artificial drying of immature coffees
(Editora UFLA, 2021) Rios, Paula de Almeida; Andrade, Ednilton Tavares de; Cardoso, Danilo Barbosa
The inequality of coffee maturation leads to a large portion of green berries in the harvest. Post-harvest management techniques seek to minimize defects during the drying process, such as black-green defects in harvested immature berries. The present study aimed to investigate the minimum occurrence of black-green defects in the drying of immature coffee berries subjected to different temperature conditions and relative humidity values. In addition to fitting mathematical models to the experimental data, the effective diffusion coefficient and the water reduction rate (WRR) were determined. Nine coffee crops (Coffea arabica L.) of the Topázio Amarelo variety were harvested manually and selectively during the green maturation stage, with an initial water content of 2.106 ± 0.05 kg.kg-1 (dry basis, d.b.). After drying, the coffee was subjected to a drying treatment in a fixed-layer dryer with combined dry bulb temperatures (Dbt) of 35, 40 and 45 °C and dew point temperatures (Dpt) of 2.6, 10.8 and 16.2 °C until a final water content of 0.124 ± 0.05 kg.kg-1 (db) was reached. After drying, black-green defects were quantified as percentages. In addition to the drying kinetics, the WRR and effective diffusivity were evaluated. The lowest percentage of black-green defects occurred at a temperature of 35 °C and a Dpt of 2.6 °C (11.00%), which is the most suitable treatment for drying natural green coffees. The highest percentage of defects occurred when a Dbt of 35 °C was combined with a Dpt of 16.2 °C (14.17%). This combination showed the lowest effective diffusion coefficient of 0.551 x 10-11 m2.s-1. The Midilli model had the best fit to the experimental data for all drying combinations. The lowest WRR was 0.063 kg.kg-1.h-1 and was observed when a Dbt of 35 °C was combined with a Dpt of 16.2 °C.
Secagem de frutos verdes de café em diferentes temperaturas de bulbo seco e temperatura de ponto de orvalho
(Universidade Federal de Lavras, 2021-04-18) Cardoso, Danilo Barbosa; Andrade, Ednilton Tavares de; Borém, Flávio Meira
A colheita de café no Brasil é predominantemente não seletiva, pelo método de derriça completa, e pela desigualdade de maturação, acarreta uma grande porção de frutos verdes. Uma das principais etapas do processo de pós-colheita é a secagem e esse deve ser bem estabelecido para esse tipo de fruto, por serem mais sensíveis a essa etapa do processamento. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar o efeito da secagem em diferentes temperaturas de bulbo seco em combinação com diferentes temperaturas de ponto de orvalho sobre os frutos verdes de café e na qualidade dos grãos. Os frutos verdes foram colhidos de forma manual e seletivamente, e apresentaram em média o teor de água inicial de 2,50 ± 0,08 kg.kg -1 (b.s.). A secagem foi realizada em um secador de camada fixa acoplado a um sistema de ar condicionado composto no qual o ar de secagem foi controlado com um fluxo de ar de 20 m3 min-1 m-2 , a temperaturas usadas foram três temperaturas de bulbo seco (30 °C, 35 °C e 40 °C) em combinação de 4 temperaturas de ponto de orvalho (7,5 °C, 11,2 °C, 16,2 °C e 20,4 °C). Os frutos verdes foram secos de forma contínua até um teor de água médio de 0,139 base seca (b.s.). Foram testados modelos de cinética de secagem aos dados experimentais, avaliados os endospermas dos grãos com a microscopia eletrônica de varredura, analisados a quantidade de defeitos pretos-verdes, alterações na cor, condutividade elétrica dos exsudados dos grãos e quantificação de trigonelina, ácidos clorogênicos e cafeína. O modelo de Andrade foi o que apresentou o melhor ajuste, exceto nos tratamentos com Tbs de 40°C e Tpo de 7,5°C e Tpo de 11,2°C, que foram os modelos de Valcam e Midilli respectivamente. Verificou-se por meio da microscopia eletrônica de varredura (MEV) que ocorreram danos nos grãos verdes com o aumento da temperatura e nos grãos pretos-verdes sua estrutura celular sempre está bem degradada independentemente dos tratamentos de secagem realizada. As menores quantidades de defeitos pretos-verdes foram encontradas nas menores temperaturas de secagem, apresentado esses grãos os maiores valores de L* e b*, e menores de a*; também menores valores de condutividade elétrica e de ácidos clorogênicos