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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.
Avaliação dos constituintes voláteis do café submetido a diferentes tratamentos pós-colheita pela análise de suas características físicas, químicas e sensoriais
(Universidade Federal de Viçosa, 2009) Rodrigues, Ana Paula Lelis; Corrêa, Paulo César; Universidade Federal de Viçosa
Objetivou-se com este trabalho avaliar as características físicas e químicas de cafés submetidos a diferentes processamentos pós-colheita a fim de relacioná-las com a análise sensorial. Para isso, os frutos de café foram colhidos em Araponga - MG e parte foi descascado e levados ao laboratório de propriedades físicas na Universidade Federal de Viçosa. As amostras de café descascado foram secadas nas temperaturas de 40, 50 e 60 ºC. As amostras de café cereja foram secadas as mesmas temperaturas, porém quando submetidas a 40 ºC sofreram adição de 0, 10, 20 e 30 % de grãos verdes. Após a secagem, as amostras foram submetidas às analises de cor, condutividade elétrica, massa específica aparente, massa de mil grãos, cromatografia gasosa e análise sensorial (realizada em pela Illy Café em Trieste - Itália) a cada três meses de armazenamento pelo período de um ano. Durante a armazenagem, foram observadas diferenças significativas entre as amostras de café para condutividade elétrica e para as coordenadas L, a e b de cor, principalmente quando comparadas as temperaturas de secagem e o processamento nos quais as amostras foram submetidas. A massa específica variou de acordo com o teor de água e a massa da matéria seca de mil grãos não apresentou variação significativa durante o armazenamento. Os compostos voláteis de café foram identificados e quantificados por cromatografia gasosa, mostrando ser diferentes apenas quanto à concentração. A partir da análise das componentes principais foi possível observar relações entre as características físicas e químicas e a análise sensorial a cada três meses. Após doze meses de armazenagem, houve maior diferenciação entre as amostras que se mostraram compatíveis à análise sensorial.
Calor específico e condutividade térmica de cinco variedades de café cereja descascado
(2001) Borém, Flávio Meira; Ribeiro, Ruben César de Maria Souza; Corrêa, Paulo César; Ribeiro, Deise Menezes; Resende, Osvaldo; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Este trabalho foi desenvolvido com os objetivos de determinar, experimentalmente, os valores de calor específico e condutividade térmica e ajustar equações matemáticas para relacionar essas propriedades com o teor de água de cinco diferentes cultivares de café em pergaminho: Catuaí, Catucaí vermelho, Catucaí amarelo, Acaiá e Rubi. Para determinação do calor específico foi utilizado o método das misturas. A condutividade térmica da massa granular de café foi determinada utilizando um equipamento experimental, com base no método do cilindro teoricamente infinito e na hipótese de condução unidimensional, na direção radial, do calor gerado por um fio condutor. Os valores observados foram submetidos à análise de regressão, os quais se ajustaram melhor a uma equação polinomial do segundo grau. A partir dos resultados obtidos, concluiu-se que o calor específico e a condutividade térmica do café em pergaminho aumentaram com a elevação do teor de água do produto. Entretanto, não foi possível ajustar um modelo matemático único para as cinco variedades estudadas, indicando haver efeito da interação teor de água e variedade.
Características físicas, químicas e biológicas do café (Coffea arabica L.) natural e descascado.
(Universidade Federal de Viçosa, 2009) Nogueira, Bruna Lourenço; Corrêa, Paulo César; Universidade Federal de Viçosa
Objetivou-se com este trabalho avaliar a influência do teor de água, estádio de maturação e período de armazenamento na taxa respiratória e perda de matéria seca do café (Coffea arabica L.). Na primeira parte do experimento, foram utilizados frutos do cafeeiro, variedade Catuaí Vermelho, colhidos em diferentes estádios de maturação (verde, verdoengo e cereja), secados em estufa com circulação forçada de ar a 40 °C até atingirem os teores de água desejados, que variaram de 55 a 12 % (b.u.) Uma parte dos frutos, no estádio de maturação cereja, foi descascada manualmente e secada até teores de água que variaram de 30 a 12 % (b.u.) As amostras foram pesadas e acondicionadas em frascos de vidro e a taxa respiratória mensurada, por meio da determinação da quantidade de dióxido de carbono produzido por hora, a 25 °C, em respirômetro marca Sable Systems International. De posse dos valores de produção de CO2, o consumo de matéria seca foi determinado por estequiometria a partir da equação da respiração (C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 2835kJ). Para a segunda parte deste trabalho, amostras de café no estádio cereja, natural e descascado, foram secadas em estufa a 40 °C e em terreiro de cimento até atingirem o teor de água de 11 % (b.u.). As amostras foram homogeneizadas, embaladas em sacos de juta e mantidas em condições ambiente. No início do armazenamento e em intervalos regulares de 45 dias, durante seis meses, foram realizadas as análises de determinação da taxa respiratória, perda de matéria seca (por estequiometria e pela metodologia da massa de mil grãos), teor de água, massa específica aparente, detecção de fungos, condutividade elétrica, cor e pH. A partir dos resultados obtidos observou-se, para todas as amostras, incremento da taxa respiratória e da perda de matéria seca em função do aumento do teor de água do café. Para os teores de água acima de 15 % (b.u.) este aumento foi ainda mais pronunciado. No café verde observaram-se os maiores valores de produção de CO2, seguido pelos cafés nos estádios verdoengo e cereja, respectivamente. A partir da técnica de identidade de modelos, concluiu-se não haver diferença entre os modelos utilizados para descrever a evolução da taxa respiratória do café natural e descascado, podendo ser utilizada uma única equação para representá-la. Com relação ao armazenamento, os teores de água dos grãos mantiveram-se dentro da faixa aceitável para uma armazenagem segura (entre 11 e 13 % (b.u.)). A infecção por fungos foi considerada baixa durante todo o período avaliado. Houve aumento na taxa respiratória e na perda de matéria seca do café com o prolongamento do tempo de armazenagem, mais acentuado para o café natural. Os valores de perda de matéria seca, calculados a partir da taxa respiratória, foram inferiores aos observados durante o armazenamento. De modo geral, o café descascado apresentou as melhores características de qualidade (menores valores de condutividade elétrica, pH, perda da coloração verde, perda de massa seca), relacionadas à menor taxa respiratória. Não foram observadas diferenças na taxa respiratória e perda de matéria seca quanto ao método de secagem empregado. Houve variação no comportamento das outras características avaliadas em relação ao método de secagem, não permitindo a escolha de uma delas como a que proporcionasse um produto de qualidade superior.
Cinética do aquecimento, expansão volumétrica e perda de massa em grãos de café durante a torrefação
(Universidade Federal de Viçosa, 2014-08-26) Vargas-Elías, Guillermo Asdrúbal; Corrêa, Paulo César
Objetivou-se com este trabalho estudar a transferência de calor e massa nas etapas do processo de torrefação do café pela cinética do aquecimento, da expansão volumétrica e a perda de massa dos grãos. Para diferenciar as cinéticas do aquecimento dos grãos foram empregadas quatro temperaturas iniciais do processo (290, 310, 345 e 380°C), que diminuíram devido às condições não isotérmicas da parede, em contato com os grãos. As cinéticas foram adaptadas a um modelo físico de aquecimento dos grãos, considerando que o calor transferido aos grãos é usado tanto para o aquecimento da massa quanto para a evaporação da água na superfície dos grãos. A cinética do aquecimento dos grãos foi ajustada adequadamente a torra dos grãos de café em função da temperatura do torrador. Observou-se nos primeiros minutos de torra que a temperatura dos grãos aumentou bruscamente, após um ponto de inflexão, atingiu uma tendência linear até o final do processo. A transferência de massa foi analisada pelas mudanças físicas causadas pelos gases liberados durante o processo tanto de vapor quanto de dióxido de carbono, o que permitiu separar o processo em duas etapas; de secagem e de torrefação. Foi desenvolvido um modelo matemático baseado na lei das reações químicas para representar o efeito dos gases na expansão volumétrica dos grãos e na transformação da massa seca. A cinética da expansão aparente e a de perda de massa seca do café dependeram diretamente da temperatura do torrador, pelo que foi adequadamente representado pelo modelo de Arrhenius, onde foram determinadas as respectivas energias de ativação para cada etapa.
Desenvolvimento e avaliação de um sistema híbrido, solar e biomassa, para secagem de café (Coffea arabica L.)
(Universidade Federal de Viçosa, 2002) Donzeles, Sérgio Maurício Lopes; Corrêa, Paulo César; Universidade Federal de Viçosa
Com o objetivo de adaptar a tecnologia de secagem em terreiro de café, foi projetado, construído e avaliado um sistema de secagem denominado Terreiro Híbrido 1 e 2. O Terreiro Híbrido 1 e 2 é um terreiro convencional com 10 m de largura e 15 m de comprimento, de alvenaria ou concretado, onde se adaptou um sistema de ventilação com ar aquecido por uma fornalha de fogo direto a carvão vegetal, para secagem do café. O Terreiro Híbrido 1 é um sistema de secagem em que o café foi espalhado às 9 horas e enleirado por volta das 15 horas sobre o duto de ar, com a utilização de energia solar e carvão vegetal. O Terreiro Híbrido 2 foi utilizado para secagem do café na ausência de radiação solar direta ou em período chuvoso; o café foi enleirado sobre um duto de ar onde se processou a secagem com carvão vegetal, com uma vazão específica do ar de 5,8 m3.min-1.m-2. Este processo se repetiu até que o café atingisse o teor de água de 11 e 12 % b.u, umidade segura para armazenamento. Para a avaliação da eficiência energética de secagem dos sistemas, foi calculado o consumo de energia nos Terreiros Híbridos 1 e 2, medindo-se o consumo de combustível na fornalha (carvão vegetal), o consumo de energia elétrica dos motores do ventilador e a incidência de radiação solar, utilizando-se oito tratamentos em terreiros híbridos e quatro testemunhas em terreiro convencional. Assim, o melhor aproveitamento da energia solar combinada à circulação forçada de ar aquecido artificialmente uniformemente distribuído através do produto no próprio terreiro (Terreiro Híbrido) surge como uma opção promissora para a secagem do café em virtude do baixo custo de implantação proporcionado pela redução de área, além de propiciar uma melhoria na qualidade do café quando comparada à secagem em terreiro convencional. Considerando-se que na maioria das propriedades produtoras de café já existe o terreiro convencional, a implantação deste sistema tornará o processo simples e econômico, bastando apenas a adaptação do mesmo. Com base nos resultados obtidos nos tratamentos experimentais, concluiu-se que: A equivalência, em área, observada experimentalmente, quando se comparou o terreiro híbrido com o tradicional foi: 1:4,5 para a secagem do café cereja descascado e 1:5,5 para a secagem do café cereja lavado. Quanto mais elevado o nível tecnológico do processamento de café, menor o custo de implantação, menor o custo total de secagem e maior o preço médio de comercialização. A capacidade nominal do secador e a taxa de secagem foram maiores quando se utilizou o sistema de secagem em Terreiro Híbrido 2, para um mesmo tipo de café (cereja descascado ou cereja lavado) e a secagem com a utilização dos Terreiros Híbridos 1 e 2 possibilitou a obtenção de um café de boa qualidade, superior à qualidade do café obtido no terreiro convencional.
Determinação da faixa de umidade crítica para grãos de café (Coffea arabica L.) diferenciando o comportamento sólido-elástico do comportamento viscoelástico
(2003) Furtado, Bruno Fernandino; Corrêa, Paulo César; Silva, Fabrício Schwanz da; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
O conhecimento das características físicas do grão e de suas propriedades mecânicas é essencial no projeto, na construção e na operação dos equipamentos de limpeza, secagem e armazenagem dos produtos agrícolas. Quando submetidos a forças de intensidades moderadas, os grãos com baixos teores de umidade exibem características de sólidos elásticos, enquanto aqueles com altos teores de umidade comportam-se como materiais viscolelásticos. Os materiais biológicos que apresentam comportamento viscoelástico dependem das condições de carga às quais são submetidos, podendo apresentar comportamento de líquido, de sólido e o mais freqüente, uma combinação de líquido e sólido. Diante deste contexto, o objetivo básico deste estudo foi determinar a faixa de umidade crítica acima da qual o grão da espécie Coffea. arabica L., variedade Catuaí Vermelho, deixa de apresentar comportamento de sólido-elástico assumindo comportamento de material viscoelástico. Para o experimento foram utilizados grãos de café da variedade Catuaí Vermelho sem pergaminho e com pergaminho, com os respectivos teores de umidade: 9,3; 10,8; 13,6; 15,4; 16,0; 19,2; 24,6; 29,3; 36,2 e 41,7% b.u. e 9,5; 11,7; 13,1; 14,4; 15,4; 17,0; 21,9; 28,4; 32,6 e 38,0% b.u. Para determinação do teor de umidade relativo a cada amostra utilizou-se o método padrão de estufa (105 + 3 o C, durante 24 horas). Os grãos foram testados individualmente, submetidos a compressão uniaxial com taxa de deformação de 100mm.min -1 , por meio da máquina de ensaios universal (TA-HDi - Texture Analyser), conjugada ao computador. Os testes de compressão foram realizados em três planos diferentes: posição natural de repouso (concavidade para baixo), concavidade paralela ao plano de cargas (sentido equatorial) e em posição polar (cargas aplicadas no eixo maior do grão). Para cada teor de umidade foram selecionados 75 grãos, utilizando-se 25 grãos para cada posição. O comportamento dos grãos foi analisado por meio do software Texture Analiser, cuja interface gráfica permitiu separar os grãos em dois grupos: grãos que apresentaram colapso (característica do comportamento sólido-elástico) e grãos que não apresentaram colapso (característica do comportamento viscoelástico). Os resultados obtidos indicaram que a faixa de umidade crítica se encontra a aproximadamente 13,0% b.u. A força necessária para gerar o colapso dos grãos com teores de umidade abaixo de 13,0% b.u. também foi registrada por meio do software. Para os grãos sem pergaminho com 9,3 e 10,8% b.u. obteve-se as respectivas forças médias de 206,2 e 251,5 N. Os grãos com pergaminho a 9,5 e 11,7% b.u. apresentaram força média para colapso de 216,9 e 317,6 N, respectivamente.
Determinação da força requerida para o desprendimento de frutos de café em diferentes estádios de maturação
(Universidade Federal de Viçosa, 2000) Sampaio, Cristiane Pires; Corrêa, Paulo César; Universidade Federal de Viçosa
Este trabalho foi realizado nos laboratórios do DEA/CCA/UFV e do CENTREINAR, no “campus” da Universidade Federal de Viçosa, em Viçosa, MG, e teve como objetivo determinar a força de tração necessária para o desprendimento do fruto de café da planta, em cinco variedades comercialmente cultivadas no Brasil. Foram também estudados o efeito de diferentes estádios de maturação do fruto e a posição deste na planta. A determinação da força de tração para o desprendimento dos frutos de café foi realizada, usando-se o aparelho universal de teste modelo TA Hdi Texture Analyser. O estádio de maturação e a posição dos frutos na planta das variedades estudadas apresentaram efeito significativo sobre o módulo da força de desprendimento destes. O valor médio da força de desprendimento (em newtons) em todas as variedades foi de 3,3 no café cereja, 5,6 no café verde cereja e 8,8 no café verde. O valor médio da força de desprendimento (em newtons) em todas as variedades foi de 5,7 no fruto de café posicionado na base da planta, 5,9 no fruto de café posicionado no meio e 6,0 no fruto posicionado no topo da planta. A análise estatística dos resultados indicou, também, que existe diferença significativa da força de desprendimento nas variedades estudadas, em relação ao estádio de maturação dos frutos. O fator pesquisado posição dos frutos de café na planta apresentou efeito significativo apenas em algumas variedades.
Determinação da força requerida para o desprendimento dos frutos de café em diferentes estádios de maturação
(2000) Sampaio, Cristiane Pires; Corrêa, Paulo César; Queiroz, Daniel Marçal de; Silva, Jadir Nogueira da; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Este trabalho teve como objetivo determinar a força de tração necessária para o desprendimento dos frutos de café, em diferentes estádios de maturação para cinco variedades cultivadas no Brasil. As determinações foram realizadas utilizando-se o aparelho universal de teste modelo, TA Hdi Texture Analyser, devidamente adaptado. A análise estatística dos resultados mostrou que existe diferença significativa da força de desprendimento dos frutos de café entre as variedades estudadas, concluindo-se que os frutos da variedade Conilon exigiram menor força para o desprendimento. A variedade Mundo Novo foi a que exigiu maior força para o desprendimento dos frutos verdes e a variedade Catimor exigiu maior força de tração para o desprendimento de frutos verde-cereja. As variedades Mundo Novo e Catimor foram as que exigiram maior força de desprendimento para os frutos no estádio de maturação cereja.
Difusividade térmica de cinco variedades de café cereja descascado
(2001) Borém, Flávio Meira; Ribeiro, Ruben César de Maria Souza; Corrêa, Paulo César; Ribeiro, Deise Menezes; Resende, Osvaldo; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
O presente trabalho teve como objetivo determinar experimentalmente os valores da difusividade térmica, bem como ajustar equações matemáticas, para relacionar essa propriedade com o teor de água de cinco variedades de café em pergaminho. Foram estudadas as variedades Catuaí, Catucaí vermelho, Catucaí amarelo, Acaiá e Rubi. A difusividade térmica foi determinada pelo método indireto, utilizando os valores obtidos para massa específica aparente, calor específico e condutividade térmica. Os valores observados foram submetidos à análise de regressão, os quais ajustaram-se melhor a uma equação polinomial do segundo grau. A partir dos resultados obtidos, concluiu-se que a difusividade térmica diminuiu com o aumento do teor de água para todas as variedades estudadas. Não foi possível ajustar um modelo matemático único para as cinco variedades estudadas, indicando haver efeito da interação teor de água e variedade.
Efeito da rugosidade da superfície do material de parede no coeficiente de atrito dos grãos de café
(2003) Corrêa, Paulo César; Silva, Fabrício Schwanz da; Gomes, Francisco Carlos; Calil, Carlito; Furtado, Bruno Fernandino; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
O conhecimento do coeficiente de atrito grão/parede é fundamental para o projeto de equipamentos de transporte, processamento e armazenamento de produtos agrícolas. São considerados dois tipos de coeficientes de atrito para estes tipos de produtos: o atrito estático, determinado pela força que é capaz de vencer a oposição ao movimento e o atrito dinâmico, determinado pela força que se manifesta na superfície de contato quando há movimento. Vários são os fatores que influenciam o atrito e dentre eles destaca-se o tipo e a natureza dos materiais em contato, que neste trabalho é representada pela rugosidade média das diferentes superfícies dos materiais empregados para a construção dos silos. A utilização da rugosidade média, deve-se ao fato de ser o parâmetro de medição mais utilizado e aceito em todo o mundo para representar a rugosidade de suas superfícies. Com a realização deste trabalho objetivou-se determinar a influência da rugosidade da superfície de diferentes materiais de parede nos coeficientes de atrito estático e dinâmico dos grãos de café. Para a realização deste experimento, utilizaram-se grãos de café com pergaminho das espécies Coffea arabica L. (variedade Catuaí Vermelho) e Coffea canephora (variedade Conillon), com aproximadamente 13% (b.u.) de umidade. Os materiais empregados utilizados na construção das paredes dos silos e testados, com sua respectiva rugosidade média foram: alumínio (0,30mm), polietileno (0,52mm), aço liso (0,64mm), madeira (3,56mm), aço rugoso (3,98mm) e concreto (4,89mm). Os coeficientes de atrito (m ’ ) foram determinados, em três repetições, com a utilização de um equipamento de cisalhamento direto de movimento de translação conhecido internacionalmente por Jenike Shear Cell ou célula de carga de Jenike, modelo TSG 70-140, fabricado pela empresa alemã Zeppelin, sendo este equipamento atualmente o mais aceito e empregado pelas principais normas internacionais de construção de silos. A rugosidade média (Ra) das superfícies foi determinada pela utilização de um rugosímetro digital, modelo SJ-201, fabricado pela empresa japonesa Mitutoyo, em dez repetições, sendo esta rugosidade medida na direção do deslocamento dos grãos. Os dados foram submetidos a análise de regressão com a finalidade de selecionar o modelo mais adequado para expressar a relação entre a rugosidade média e as variáveis estudadas, ou seja, os coeficientes de atrito estático e dinâmico. Os coeficientes de atrito estático e dinâmico aumentaram linearmente com o aumento da rugosidade das superfícies analisadas, para ambas as variedades estudadas. O modelo linear ajustou-se satisfatoriamente aos dados experimentais, apresentando coeficientes de correlação (R 2 ) superiores a 0,90 e erros médios inferiores a 10%.
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.
Efeito do teor de umidade no ângulo de atrito interno de grãos de café
(2007) Silva, Fabrício Schwanz da; Corrêa, Paulo César; Calil, Carlito; Gomes, Francisco Carlos; Embrapa - Café
A determinação do ângulo de atrito interno e seus limites superior e inferior é de fundamental importância para fins de granelização, ou seja, no dimensionamento de equipamentos e silos, propriedade está indispensável a um projeto estrutural econômico e seguro, visando sempre à manutenção da qualidade do produto ao longo do período de armazenamento. O presente trabalho, objetivou determinar e avaliar o comportamento do ângulo de atrito interno dos grãos de café com pergaminho de diferentes variedades catuaí vermelho e conillon, em função de cinco níveis de teor de umidade. Com os resultados obtidos, pode-se concluir que para grãos de café com pergaminho, de ambas as variedades, tanto o ângulo de atrito interno médio como seus limites superior e inferior, aumentam linearmente com o incremento do teor de umidade dentro da faixa de umidade analisada.
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.
Influência da temperatura e do teor de umidade na respiração dos grãos de café (Coffea arabica L.)
(2007) Ribeiro, Rodrigo Martins; Corrêa, Paulo César; Afonso, Paulo Cesar; Tótola, Marcos Rogério; Couto, Camila N. B.; Embrapa - Café
O armazenamento do café sob condições inadequadas é considerado um dos principais fatores determinantes de perdas qualitativas e quantitativas. A perda de matéria seca, associada à atividade respiratória dos grãos, pode estar intimamente relacionada à sua perda qualitativa. No presente estudo objetivou-se quantificar a produção de CO2 e a perda de matéria seca em função do teor de umidade dos grãos de café da espécie Coffea arabica L., em diferentes temperaturas. Foram utilizados grãos de café com pergaminho, da espécie Coffea arabica L., variedade Catuaí Vermelho, com teores de umidade de aproximadamente 0,11; 0,14; 0,16; 0,19 e 0,22 (b.s.) e temperaturas de 15, 25 e 35ºC. A análise quantitativa da produção de CO2 foi realizada por meio de um respirômetro, a perda de matéria seca foi calculada através de relações estequiométricas específicas e fórmulas. Com os resultados obtidos conclui-se que a produção de CO2 e a perda de matéria seca, foram influenciadas pelo teor de umidade e pela temperatura. A maior produção de CO2 e perda de matéria seca foram observadas para o teor de umidade de 21,95% (b.s.) e temperatura de 35°C e a menor foi observada para 11,11 e 13,64% (b.s.) e temperatura de 15°C.
A influência do material de parede de silos nos coeficientes de atrito estático e dinâmico dos grãos de café em pergaminho de diferentes variedades
(2005) Ribeiro, Rodrigo Martins; Afonso, Paulo Cesar; Corrêa, Paulo César; Gomes, Francisco Carlos; Queiroz, Daniel Marçal de; Embrapa - Café
A qualidade do café é fator preponderante para o êxito no processo produtivo. O armazenamento do café é de fundamental importância para a qualidade final do produto, visto ser esta etapa a que antecede a comercialização e que se torna cada vez mais necessária em virtude da flutuação do mercado cafeeiro. Considerando-se a importância das estruturas de armazenamento para a qualidade final do café, assim como a necessidade de desenvolvimento de novas tecnologias e de soluções dos problemas existentes, ressalta-se a importância de estudos sobre as possíveis opções para o armazenamento deste produto, destacando-se, dentre elas, a utilização de silos, ou seja, o armazenamento a granel. No presente estudo objetivou-se determinar os coeficientes de atrito estático e dinâmico dos grãos de café em diferentes materiais de parede, utilizados na confecção de silos. Foram utilizados grãos de café com pergaminho, da espécie Coffea arábica L., variedades Catuaí Vermelho e Amarelo, Mundo Novo, Rubi e Topázio, com umidade de 12% b.u.. O aparelho utilizado para a determinação dos coeficientes de atrito foi o TSG 70-140, equipamento de cisalhamento, construído com base no aparelho de cisalhamento de Jenike. A metodologia utilizada foi à proposta por MILANI (1993), e recomendações da norma inglesa - BMHB (1985), JENIKE e JOHANSON (1979) e o Manual de Operações da Máquina TSG 70-140. Com os resultados obtidos pôde-se observar que dentro das condições que foram utilizadas no presente estudo, os coeficientes de atrito, tanto estático como dinâmico, foram influenciados pela superfície do material de parede independentes das variedades. Observa-se que para cada material de parede não houve diferença significativa entre as variedades, salvo para o concreto rugoso, onde os coeficientes de atrito para Catuaí Amarelo e Vermelho diferiram dos valores de Mundo Novo, Rubi e Topázio. Os coeficientes de atrito estático e dinâmico mostraram uma tendência de serem maiores para o concreto rugoso e decrescendo na ordem aço rugoso, polietileno e alumínio.
INFLUÊNCIA DO TEOR DE ÁGUA E DO ESTÁDIO DE MATURAÇÃO NA TAXA RESPIRATÓRIA DO CAFÉ
(2011) Nogueira, Bruna Lourenço; Corrêa, Paulo César; Campo, Silvia de Carvalho; Oliveira, Gabriel Henrique Horta de; Baptestini, Fernanda Machado; Embrapa - Café
Objetivou-se com este trabalho avaliar a influência do teor de água e do estádio de maturação na taxa respiratória e perda de matéria seca do café (Coffea arabica L.). Foram utilizados frutos do cafeeiro, variedade Catuaí Vermelho, colhidos em diferentes estádios de maturação (verde, verdoengo e cereja). Uma parcela dos frutos no estádio cereja foi descascada manualmente. As amostras foram secadas em estufa com circulação forçada de ar a 40 °C até diferentes teores de água. Em seguida, foram pesadas, acondicionadas em frascos de vidro e a taxa respiratória mensurada, por meio da determinação da quantidade de dióxido de carbono produzido por hora, a 25 °C, em respirômetro marca Sable Systems International. De posse dos valores de produção de CO2, o consumo de matéria seca foi determinado por estequiometria a partir da equação da respiração (C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + 2835kJ). A partir dos resultados obtidos, observou-se para todas as amostras um incremento da taxa respiratória e da perda de matéria seca em função do aumento do teor de água do café. Para os teores de água acima de 15 % b.u., este aumento foi ainda mais pronunciado. O café verde apresentou os maiores valores de produção de CO2, seguido pelos cafés nos estádios verdoengo e cereja, respectivamente. A partir da técnica de identidade de modelos, concluiu-se não haver diferença entre os modelos utilizados para descrever a evolução da taxa respiratória do café em fruto e em pergaminho, podendo ser utilizada uma única equação para representá-la.
Influência do teor de umidade nos coeficientes de atrito estático e dinâmico dos grãos de café em distintos materiais de parede
(2003) Silva, Fabrício Schwanz da; Corrêa, Paulo César; Calil, Carlito; Gomes, Francisco Carlos; Furtado, Bruno Fernandino; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
É de fundamental importância o conhecimento das propriedades físicas dos produtos agrícolas para um projeto seguro e econômico de silos sendo, umas destas, o coeficiente de atrito do produto com a parede do silo visto que esta propriedade exerce um importante papel no comportamento de pressões e fluxos. Entre os fatores que afetam os coeficientes de atrito estático e dinâmico destacam-se, o teor de umidade e a natureza da superfície da parede do silo. A determinação correta do valor destes coeficientes é necessária para o cálculo seguro das pressões nas paredes e do tipo de fluxo que ocorrerá na descarga do material. Em vista do exposto, e da falta de informações mais atualizadas, objetivou-se com este trabalho determinar o efeito do teor de umidade dos grãos de café nos coeficientes de atrito em diferentes materiais de parede. Para a realização deste trabalho, utilizaram-se grãos de café com pergaminho das espécies Coffea arabica L. e Coffea canephora, das variedades catuaí vermelho e conillon, respectivamente. Os materiais de parede empregados nos testes foram: aço, madeira e concreto, os teores de umidade dos grãos variaram de 11,58 a 20,58% (b.u.) para a variedade conillon e 10,70 a 18,58% (b.u.) para a variedade catuaí vermelho. Os coeficientes de atrito (µ' ) foram determinados, em três repetições, com a utilização de um equipamento de cisalhamento direto de movimento de translação conhecido internacionalmente por Jenike Shear Cell ou célula de carga de Jenike, modelo TSG 70-140, fabricado pela empresa alemã Zeppelin, sendo este equipamento atualmente o mais aceito e empregado pelas principais normas internacionais de silos. Os dados foram submetidos a análise de regressão, com a finalidade de selecionar o modelo mais adequado para expressar a relação entre o teor de umidade e as variáveis estudadas, sendo calculado, também, o erro na predição dos valores dos coeficientes de atrito. Pelos resultados obtidos, observa-se uma tendência de aumento em ambos os coeficientes de atrito com o aumento do teor de umidade, para todos os materiais de parede testados. Como esperado, o coeficiente de atrito estático é superior ao dinâmico em todos os tratamentos, resultado este já observado para os produtos agrícolas. Para a maioria dos teores de umidade, os resultados referentes à variedade catuaí vermelho foram superiores aos da conillon. Observa-se, também, a supremacia do efeito do material de parede (rugosidade) sobre o efeito do teor de umidade dos grãos, nos valores dos coeficientes de atrito. Os coeficientes de atrito estático e dinâmico aumentam linearmente com o aumento do teor de umidade, sendo o modelo linear adequado para representar esta relação, para as duas variedades estudadas, ao apresentar coeficientes de correlação (R 2 ) superiores a 0,80 e erros médio inferiores a 4%.