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Ambiente e variedades influenciam a qualidade de cafés das matas de Minas
(Editora UFLA, 2017-04) Zaidan, Úrsula Ramos; Corrêa, Paulo Cesar; Ferreira, Williams Pinto Marques; Cecon, Paulo Roberto
O café é um produto agrícola que tem seu valor de mercado ajustado de acordo com a qualidade final da bebida, que pode ser influenciada por vários fatores, tais como: fatores ambientais e variedade. Diante disso, objetivou-se com este trabalho avaliar os efeitos da orientação da encosta da montanha, altitude e variedade da planta, sobre a qualidade potencial dos cafés produzidos na região das Matas de Minas (entre altitudes que variam de 600 a 1200 m). Frutos de café (Coffea arabica) das variedades “Catuaí Vermelho” e “Catuaí Amarelo”, provenientes de 14 municípios da região, foram colhidos manualmente no ponto de maturação fisiológica, os quais foram processados, beneficiados e armazenados. Em seguida foram feitas análises descritivas qualitativas por Juízes Certificadores, pelo teste de degustação segundo critérios da Brazil Specialty Coffee Association. Por meio da análise sensorial da bebida, foram atribuídas notas aos atributos de qualidade dos cafés objetivando classificá-los de acordo com a influência dos fatores do ambiente e da variedade. Para análise das notas foi adotada a “Estatística Descritiva” e o “Método de Tocher”. A partir dos resultados obtidos, pode-se observar que os fatores ambientais e a variedade não exercem influência sobre a qualidade da bebida de forma isolada, todavia, contribuem de forma conjunta para formar as características da bebida produzida na região. A maior pontuação média foi obtida pela combinação de fatores, variedade “Catuaí Amarelo” estrato de altitude abaixo de 700 m e encosta Noruega da montanha, mostrando grande potencial de expressão da qualidade sensorial da bebida.
Arabica coffee flow properties assessed using different roasts and particle sizes during storage
(Instituto de Tecnologia de Alimentos – ITAL, 2022-02-18) Oliveira, Gabriel Henrique Horta de; Corrêa, Paulo Cesar; Oliveira, Ana Paula Lelis Rodrigues de; Vargas-Elías, Guillermo Asdrúbal; Calil Júnior, Carlito
Flowability of agricultural products is an important factor to be considered at post-harvest, thus impacting directly on number of operations and the design of machinery. This study aimed to evaluate and determine the K coefficient and flow properties as a function of different levels of roasting, grain size, temperature and storage. Coffee beans were roasted at medium light and moderately dark, then ground at fine, medium and coarse sizes. An additional coffee lot was not ground. Samples were stored at 10 ºC and 30 ºC and analyzed during storage (0, 30, 60, 120 and 180 days), regarding internal and external friction coefficients, angle of internal friction, effective angle of internal friction, wall friction angle (concrete, rough steel and wood) and lateral pressure coefficient (K coefficient). Angle of internal friction varied significantly due to particle size and roast degree. Moderately dark roast with fine particle size led to higher values (about 29.5 º) of wall friction angle. The wood sample was the material with the highest values of wall friction angle, followed by the concrete and steel samples, when compared at the same storage temperature, roast degree and particle size. Whole coffee was classified as free-flowing. Fine particle size leads to cohesive flow characteristic, according to the flow function. Coffee roasted at medium light, kept whole requires storage facilities with higher pressure support, accordingly to the K coefficient values.
Avaliação da homogeneidade da expansão dos grãos de café torrados
(Embrapa Café, 2013) Vargas-Elías, Guillermo Asdrúbal; Corrêa, Paulo Cesar; Souza, Natália Rodrigues de; Baptestini, Fernanda Machado; Zaidan, Iasmine Ramos
Objetivou-se com este trabalho avaliar a homogeneidade da expansão dos grãos de café torrados. Foram utilizados dois lotes de café da espécie arábica (Coffea arabica L.) cuja qualidade pelo teste de xícara indicava como bebida mole e rio. Em seguida os lotes foram classificados por peneiras de número 15, 16, 17 e 18 no café mole e 16, 17, 18 e 19 no café rio. Do café retido em cada peneira, 87,5 g foi usado para compor amostras de 350 g. Para a torrefação, foi utilizado torrefador com queima de gás direto, com cilindro em movimento rotativo a 45 rpm, préaquecimento a 327±2,4 °C. A temperatura média de torrefação foi de 285±2,5 °C. A temperatura final dos grãos foi de 227±0,5 °C e os tempos de torrefação foram de 13,4 e 12,8 min para o café com bebida mole e rio, respectivamente. Depois de torradas, as amostras foram novamente classificadas por peneiras. Também foram feitas as análises de teor de água, cor e massa específica aparente antes e depois do processo de torrefação. Independentemente da qualidade dos grãos e mistura de tamanhos, não houve diferença na massa específica aparente e no nível de torrefação dos grãos. Os grãos crus aumentaram o tamanho proporcionalmente em três números acima da peneira original quando foram torrados. A massa acumulada de grãos torrados em função das peneiras permitiu ajustar adequadamente os valores ao modelo matemático tipo sigmoide com r2 acima de 0,990 para cada qualidade. Os grãos de melhor qualidade sensorial obtiveram maior expansão que os de inferior qualidade, a pesar de usar menor proporção do tamanho na mistura.
Cinética da matéria seca do café em função da temperatura de torrefação
(Embrapa Café, 2013) Elías, Guillermo Asdrúbal Vargas; Corrêa, Paulo Cesar; Souza, Natália Rodrigues de; Baptestini, Fernanda Machado; Fernandes, Lara Santana
Objetivou-se com este trabalho determinar a relação entre a taxa de variação da matéria seca dos grãos de café em função da temperatura do torrefador para produzir grãos torrados ao nível comercial. Foram usadas amostras de 350 g de grãos de café arábica com teor de água inicial de 0,1217 kgágua kgproduto -1 (kga kg-1). Usou-se um torrador a gás nas temperaturas iniciais de 380, 345, 325 e 285 °C. O teor de água foi obtido após colocar os grãos por 24 h em estufa a 105 °C. A matéria seca foi calculada a partir da massa total e o teor de água da amostra. Observou-se que mantendo a queima de gás constante a temperatura de operação inicial do torrefador diminuiu até se equilibrar em 255, 285, 305 e 335 °C. Observou-se que a massa seca diminui a taxa constante e em função da temperatura do torrefador. Quando se aumentou a temperatura do torrador aumentou também a taxa mássica em termos absolutos, diminuindo significativamente tanto o tempo total quanto o tempo entre cada nível de torração dos grãos. As taxas de variação da matéria seca foram relacionadas à temperatura do torrefador segundo o modelo de Arrhenius, que ajustou adequadamente com r2 acima de 0,997 e que permitiu o cálculo da energia de ativação 40,14 kJ mol-1, necessária para transformar a matéria seca e produzir grãos de café com sabor, aroma e cor característicos dos índices de torração comercial.
Cinética de secagem, propriedades físicas e higroscópicas dos frutos e caracterização do processo de torrefação dos grãos de Coffea canephora
(Universidade Federal de Viçosa, 2012-11-12) Botelho, Fernando Mendes; Corrêa, Paulo Cesar
Tradicionalmente, o café é uma das culturas mais plantadas no Brasil, sendo o país detentor de tecnologias de produção, processamento e beneficiamento para esse produto. Entretanto, historicamente, o interesse dos produtores, a busca por melhorias de qualidade e incentivos à pesquisa foram sempre secundários para o Coffea canephora em relação ao Coffea arabica, resultando numa escassez de informações acerca, principalmente, da pós-colheita para essa espécie. Assim, objetivou-se, com este trabalho, estudar a cinética de secagem, as propriedades físicas e higroscópicas dos frutos de Coffea canephora, além de caracterizar o processo de torrefação do produto beneficiado. Foram utilizados frutos de C. canephora colhidos manualmente numa plantação comercial no município de Nova Santa Helena (MT), e o produto beneficiado foi adquirido na Cooperativa dos Cafeicultores da Região de Lajinha (Cocafé), Lajinha (MG). Foram determinadas as propriedades higroscópicas e termodinâmicas durante a dessorção e adsorção da água nos frutos para diferentes condições psicrométricas do ar, a cinética e as propriedades termodinâmicas da secagem dos grãos para diferentes temperaturas do ar e as principais propriedades físicas dos frutos ao longo do processo de secagem (ângulo de repouso, massas específicas aparente e unitária, porosidade, massa de mil frutos, esfericidade, circularidades, volume, área, diâmetro equivalente, dimensões características relação superfície-volume e a contração volumétrica unitária e aparente). Avaliou-se, também, para o processo de torrefação do produto beneficiado, a relação entre o tempo e a temperatura de torrefação que resulta em uma bebida de melhor qualidade, além de observar o comportamento de algumas características físicas dos grãos (índice de expansão volumétrica aparente, massa específica aparente, teor de água e cor) ao longo da torra. Os resultados obtidos permitiram concluir que: a) como ocorre para a maioria dos produtos higroscópicos, o teor de água de equilíbrio dos frutos de C. canephora foi diretamente proporcional à umidade relativa e decresce com o aumento de temperatura para um mesmo valor de umidade relativa, sendo o modelo Sigma-Copace, o que melhor se ajustou aos dados experimentais. Com a redução do teor de água, ocorreu aumento da energia (calor isotérico de dessorção) necessária para retirar água do produto e aumentou a energia liberada (calor isostérico de adsorção) pela adsorção da água no produto. Além disso, para um mesmo valor de teor de água, os valores do calor isostérico integral de dessorção foram maiores que os de adsorção. Tendência muito semelhante à apresentada pelo calor isostérico foi observada para a entropia diferencial; b) Todas as propriedades físicas estudadas foram influenciadas pelo teor de água, sendo que, à exceção da relação superfície-volume, todas se reduziram ao longo da secagem. Um polinômio de grau três foi o que melhor descreveu a contração volumétrica aparente e unitária dos frutos de C. canephora; c) Os modelos de Page e Midilli foram os que melhor representaram as curvas de secagem dos frutos de C. canephora. O coeficiente de difusão efetivo aumentou com a elevação da temperatura do ar de secagem, apresentando valores de 2,282 × 10 -11 a 4,316 × 10 -11 m 2 s -1 , para a faixa de temperatura de 40 a 60 °C. A energia de ativação para o processo de difusão foi de 38,016 kJ mol -1 e as propriedades termodinâmicas (entalpia, entropia e energia livre de Gibbs de ativação) aumentaram com a elevação da temperatura de secagem; d) A temperatura da massa de grãos, a temperatura de torrefação, a perda de massa dos grãos e o tempo apresentaram uma relação de dependência linear entre si e com o ponto de torra. Os grãos de C. canephora receberam sua melhor avaliação pelo teste de xícara quando torrados nas temperaturas de 247, 274 e 296 °C até o ponto de torra médio claro, e para a torra média, quando utilizada a temperatura de 247 °C. De modo geral, o café perdeu qualidade quando torrado na temperatura mais elevada (308 °C) e à medida que se aumentou o grau de torra. O teor de água reduziu continuamente até a torra média clara, e, de modo geral, houve uma redução da massa específica aparente e das coordenadas de cor L * , a * e b * , além do aumento de volume dos grãos, principalmente no final do processo de torrefação para todas as temperaturas de torra utilizadas. À exceção da massa específica aparente, nenhuma das propriedades físicas analisadas apresentou correspondência com a avaliação de qualidade pelo teste de xícara.
Cinética de sorção de água do café torrado e moído
(Embrapa Café, 2013) Baptestini, Fernanda Machado; Corrêa, Paulo Cesar; Elías, Guillermo Asdrúbal Vargas; Fernandes, Lara Santana; Santana, Lara
Objetivou-se com este trabalho modelar da cinética de sorção de água pelo café torrado, em diferentes níveis granulométricos. Foram utilizados grãos de café arábica com teor de água inicial de 0,1234 kga kgms -1, torrados no ponto de torra médio, com perda de massa de 17%, tendo sido estabelecido três níveis granulométricos: grossa, média e fina. Para a obtenção das isotermas de sorção da água, foram analisadas diferentes condições de temperatura e umidade relativa, variando entre 25 e 30 °C e de 0,3 a 0,8 (decimal), respectivamente. Os dados de teor de água no equilíbrio foram correlacionados com modelos matemáticos. O modelo de Copace foi o que melhor representou o equilíbrio higroscópico para a sorção do café torrado nos diferentes níveis granulométricos; o teor de água de equilíbrio do café torrado é diretamente proporcional à umidade relativa do ar ambiente e decresce com o aumento de temperatura para um valor de umidade relativa. Quanto maior o tamanho da partícula maior é a sua estabilidade devido a menor atividade de água. A partir de 0,5 de atividade de água, tanto para a temperatura de 25 como para a de 30 °C, o limite para o teor de água estabelecido pela legislação brasileira é ultrapassado, comprometendo assim a estabilidade física, química e biológica do alimento.
Comparação entre duas metodologias para avaliar a massa específica aparente dos grãos de café torrados
(Embrapa Café, 2012) Elías, Guillermo Asdrúbal Vargas; Corrêa, Paulo Cesar; Baptestini, Fernanda Machado; Souza, Natália Rodrigues De
O objetivo deste trabalho foi comparar duas metodologias para avaliar a massa específica aparente dos grãos de café em diferentes condições de torrefação.
Efeito da granulometria e da embalagem na sorção de água pelo café torrado e moído.
(2011-07-19) Baptestini, Fernanda Machado; Corrêa, Paulo Cesar; Universidade Federal de Viçosa
Objetivou-se com este trabalho avaliar o efeito da granulometria e da embalagem na sorção de água pelo café torrado e moído. Foram utilizados grãos de café arábica com teor de água inicial de 0,1234 kga kgms-1, torrados no ponto de torra médio, com perda de massa de 17%, tendo sido estabelecido quatro níveis granulométricos: grão inteiro, grossa, média e fina. Para a obtenção das isotermas de sorção da água e das propriedades termodinâmicas, foram analisadas diferentes condições de temperatura e umidade relativa, variando entre 25 e 30 °C e de 0,3 a 0,8 (decimal), respectivamente. Para a etapa de armazenamento, o café torrado e moído, nos diferentes níveis granulométricos especificados a cima, foram acondicionados em embalagens de dois diferentes tipos de filmes: PEBD/PP (embalagem 1) e PET/BOPP metalizado (embalagem 2) e armazenados em câmara tipo BOD a 25 °C. A cada 30 dias eram feitas as seguintes análises: teor de água, atividade de água, massa específica unitária, avaliação da cor e análise sensorial. O modelo de Copace foi o que melhor representou o equilíbrio higroscópico para a sorção do café torrado, nos diferentes níveis granulométricos; o teor de água de equilíbrio do café torrado é diretamente proporcional à umidade relativa do ar ambiente e decresce com o aumento de temperatura para um valor de umidade relativa; com a redução do teor de água, ocorre aumento da energia liberada pela sorção da água no produto, representada pelos valores do calor isostérico integral de sorção; com a redução do teor de água, ocorre aumento dos valores da entropia diferencial de sorção, sendo que, para um mesmo teor de água, a entropia diferencial do café torrado no nível granulométrico fina foi maior que do no nível média e grossa, respectivamente, devido à maior superfície específica; a teoria da compensação entalpia-entropia pode ser satisfatoriamente aplicada ao fenômeno de sorção, sendo controlado pela entalpia; os tipos de filmes utilizado na composição do material das embalagens não afetaram a qualidade final do café torrado nos diferentes níveis granulométricos; o teor de água do café torrado nos diferentes níveis granulométricos e dois tipos de embalagens não ultrapassou os limites estabelecidos pela legislação brasileira; a atividade de água do café torrado nos diferentes níveis granulométricos aumentou ao longo do armazenamento na embalagem 1, e na embalagem 2, ela diminuiu pela presença de válvula; a massa específica unitária não foi sensível ao aumento do teor de água do café torrado; o café torrado escureceu ao longo do armazenamento; o café torrado e moído nos diferentes níveis granulométricos e armazenado em dois tipos de embalagens enquadra-se na categoria gourmet, mantendo as características positivas de acidez, doçura e corpo.
ESTUDO TEÓRICO DA VARIAÇÃO DO COEFICENTE DE DIFUSÃO EFETIVA COM A CONTRAÇÃO VOLUMÉTRICA DOS FRUTOS DE CAFÉ DURANTE A SECAGEM
(2011) Baptestini, Fernanda Machado; Corrêa, Paulo Cesar; Vasconcellos, Davi de Souza Lima; Reis, Maycon Fagundes Teixeira; Guimarães, Thaiana Tássia; Embrapa - Café
Dentre os métodos de controle e manutenção da qualidade dos produtos agrícolas a secagem é largamente utilizada e o seu estudo teórico é extremamente importante sob os aspectos de engenharia e análise de processos. O presente estudo objetivou verificar a influência da contração volumétrica e da forma geométrica na determinação do coeficiente de difusão efetiva durante a secagem de frutos de café. Foram utilizados frutos de café (Coffea arabica L.), cultivar Catuaí Amarelo, colhidos manualmente com teor inicial de água de 1,25 (b.s.) e submetidos à secagem em três diferentes condições de temperatura e umidade relativa (35 oC e 32,1%; 45 oC e 15,7%; e 55 oC e 10,2%), até atingirem o teor médio de 0,13(b.s.). A Segunda Lei de Fick foi utilizada para obter os coeficientes de difusão dos frutos de café por meio da cinética da secagem considerando e negligenciando a contração volumétrica, assim como a forma geométrica do produto. Concluiu-se que a contração volumétrica e a forma geométrica influenciam na determinação do coeficiente de difusão, e que no modelo da difusão líquida estes devem ser incluídos para melhor compreensão da movimentação da água nos frutos de café.
Influência do tempo de armazenagem na cor dos grãos de café pré-processados por “via seca” e “via úmida”
(Editora UFLA, 2003-11) Afonso Júnior, Paulo Cesar; Corrêa, Paulo Cesar
Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de determinar a influência do período de armazenagem e do tipo de pré-processamento empregado no preparo do café (Coffea arabica L.), na coloração dos grãos beneficiados. O ensaio foi conduzido no delineamento inteiramente casualizado, com os tratamentos arranjados em um esquema fatorial com quatro períodos de armazenamento (0, 4, 8 e 12 meses) e dois tipos de pré-processamento (via seca e via úmida), com duas repetições. A determinação da cor dos grãos de café foi realizada pela leitura direta de reflectância das coorde- nadas L, a e b em colorímetro tristímulo, empregando o sistema Hunter de cor. Concluiu-se que a armazenagem do café, em condições ambiente, afetou a coloração dos grãos de café, reduzindo, principalmente, a intensidade da cores verde e azul com o aumento do tempo de armazenamento, independentemente do tipo de pré-processamento empre- gado e que o sistema de pré-processamento por via úmida do café foi o que apresentou menor efeito na coloração dos grãos durante os oito primeiros meses de armazenamento.
Kinetic modeling of water sorption by roasted and ground coffee
(Editora da Universidade Estadual de Maringá - EDUEM, 2017-07) Baptestini, Fernanda Machado; Corrêa, Paulo Cesar; Oliveira, Gabriel Henrique Horta de; Cecon, Paulo Roberto; Soares, Nilda de Fátima Ferreira
The objective of this study was to model the kinetics of water sorption in roasted and ground coffee. Crude Arabica coffee beans with an initial moisture content of 0.1234 kg w kg dm-1 were used. These beans were roasted to a medium roast level (SCCA # 55) and ground at three particle sizes: coarse (1.19 mm), medium (0.84 mm) and fine (0.59 mm). To obtain the water sorption isotherms and the isosteric heat, different conditions of temperature and relative humidity were analyzed using the dynamic method at 25oC (0.50, 0.60, 0.70, and 0.80 of RH) and 30°C (0.30, 0.40, 0.50, 0.60, 0.70, and 0.80 of RH) and using the static method at 25oC (0.332 and 0.438 of RH). The GAB model best represented the hygroscopic equilibrium of roasted coffee at every particle size. Isosteric heat of sorption for the fine particle size increased with increments of equilibrium moisture content, indicating a strong bond energy between water molecules and the product components. The Gibbs free energy decreased with the increase in equilibrium moisture content and with temperature.
Modelagem matemática e determinação das propriedades termodinâmicas do café (Coffea arabica L.) durante o processo de secagem
(Universidade Federal de Viçosa, 2010-09) Corrêa, Paulo Cesar; Oliveira, Gabriel Henrique Horta; Botelho, Fernando Mendes; Goneli, André Luis Duarte; Carvalho, Fábia Martins
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 m 2 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.
Modeling of the shrinkage kinetics of coffee berries during drying
(Editora da Universidade Estadual de Maringá - EDUEM, 2011-07) Oliveira, Gabriel Henrique Horta; Corrêa, Paulo Cesar; Botelho, Fernando Mendes; Goneli, André Luis Duarte; Afonso Júnior, Paulo Cesar; Campos, Sílvia Carvalho
The effects of drying conditions on the shrinkage of Coffea arabica L., cultivar Catuaí Vermelho, were studied. An exponential model derived from the kinetic model was used to describe the shrinkage kinetics. In addition, an equation was proposed to describe the relationship between the superficial areas and weights of the coffee berries. Coffee berries were dried at temperatures (T) of 35, 45, 55 and 65oC and at relative humidities (φ) of 25, 35, 45 and 55%, forming 16 different sets of conditions, with an initial moisture content for all conditions of 2.27 dry basis (d.b.), dried until 0.11 d.b. Changes in the product dimensions were measured continuously during drying. Surface area-to-volume ratio values increased with moisture content decrease. The model was suitable for representing the shrinkage kinetics, as well the empirical equation for predicting surface area. Temperature had a greater influence over the constant rate of change of the characteristic dimension (k values) than φ. Activation energies were also determined to have magnitudes of 39.31, 37.32, 36.28 and 36.22 kJ mol-1 for relative humidities of 25, 35, 45 and 55%, respectively.
MORFOMETRIA CELULAR NA ANÁLISE DA QUALIDADE DE GRÃOS DE CAFÉ NAS ETAPAS DO PROCESSAMENTO VIA ÚMIDA E DURANTE O ARMAZENAMENTO
(2011) Campos, Silvia de Carvalho; Corrêa, Paulo Cesar; Silva, Luzimar Campos da; Botelho, Fernando Mendes; Vasconcellos, Davi de Souza Lima; Baptestini, Fernanda Machado; Embrapa - Café
Objetivou-se com este trabalho avaliar a qualidade do café (Coffea arabica L.), obtido de quatro etapas do processamento via úmida, utilizando-se morfometria celular (por análise da estrutura anatômica do endosperma), prova de xícara e características físicas dos grãos. Foi utilizado café da variedade Catuaí Vermelho, obtido de propriedade comercial da região da Zona da Mata de Minas Gerais e processado por via úmida. Procedeu-se uma limpeza retirando folhas, galhos e pedras misturados aos frutos e, em seguida, retirou-se uma quantidade de frutos de café para a composição da amostra “Lavador” (etapa 1). Em seguida, os frutos cerejas e verdes foram separados dos frutos bóias e outra amostra foi retirada, composta pelos frutos mais densos (cereja e verde), sendo denominada “Separador” (etapa 2). Na sequência, os frutos seguiram para o descascador e, após terem sido descascados, retirou-se a terceira amostra, “Descascador” (etapa 3). Os grãos de café cereja envolvidos apenas com o pergaminho e a mucilagem passaram pela desmucilagem mecânica por meio do atrito entre os grãos e entre os grãos e um cilindro metálico e foi obtido o café desmucilado, etapa denominada “Desmucilador” (etapa 4). Foram analisados o teor de água dos grãos, a qualidade da bebida, a estrutura anatômica do endosperma (quantificada pelo número de paredes celulares do endosperma rompidas), a integridade das paredes celulares pelo teste de condutividade elétrica, a massa específica aparente e o pH. A partir dos resultados obtidos concluiu-se que: não foi possível obter uma relação direta entre a etapa de processamento via úmida do café e o aumento do número de paredes celulares rompidas, quantificadas pela morfometria; a análise da morfometria celular refletiu a qualidade pelo teste de bebida sendo esta técnica útil para relacionar a estrutura anatômica do endosperma dos grãos com a qualidade; a bebida apresentou menor padrão de qualidade na etapa 1 (classificado como “Duro”) em relação às demais que apresentaram padrão “Mole” ou “Apenas mole”; a etapa que apresentou a melhor qualidade durante o armazenamento pelas características físicas (cor e massa especifica aparente) e químicas (pH) foi a etapa 3 (“Descascador”).
Particle size and roasting on water sorption in conilon coffee during storage
(Editora UFLA, 2016-04) Corrêa, Paulo Cesar; Oliveira, Gabriel Henrique Horta de; Oliveira, Ana Paula Lelis Rodrigues de; Vargas-Elías, Guillermo Asdrúbal; Baptestini, Fernanda Machado
The aim of this work was to evaluate alterations on the water sorption of coffee due to the effect of roast, grind and storage in two temperatures (10 and 30 oC) during 180 days. Crude grain coffee (Coffea canephora) with average initial moisture content of 12.61 % (d.b.) was used. Grain was roasted at two levels: medium light (ML) and moderately dark (MD). Afterwards, grain was processed in three different particle sizes: fine (0.59 mm), medium (0.84 mm) and coarse (1.19 mm), besides the whole coffee lot. Samples prepared were then stored in two temperatures (10 and 30 oC). These were analyzed during six months, at five distinct times (0, 30, 60, 120 and 180 days) regarding moisture content and water activity. Furthermore, mathematical modeling and thermodynamic properties acquisition of the coffee moisture adsorption process were accomplished. A split plot design was used, in which plots consisted of storage period and split-plots consisted of a 2 x 4 x 2 factorial (two roasting degrees, four particle sizes and two storage temperatures), with five repetitions.It was concluded thatparticle size did not significantly affectedmoisture content of coffee, independently of roast degree; Sigma-Copace model best represented hygroscopic equilibrium for sorption of roasted coffee; with moisture content reduction, an increase of differential enthalpy and entropy of sorption and Gibbs free energy occurs.
Propriedades físicas dos grãos de café moca durante o processo de torra
(Universidade Federal de Viçosa, 2016-02-20) Campos, Renata Cássia; Corrêa, Paulo Cesar
Objetivou-se com este trabalho avaliar e modelar as propriedades físicas do grão de café moca em diferentes condições de torra, além da avaliação de qualidade da bebida e posterior comparação ao grão de café convencional (chato). Foram utilizados grãos de café arábica com teor de água inicial de 0,104 kg a kg ms-1 , torrados em um torrador de queima de gás direto com cilindro rotativo a 45 rpm. Foram fixadas 5 temperaturas do ar no interior do cilindro (220, 240, 260, 280 e 300 oC) e o tempo de processamento de 10 minutos para fins de modelagem. Foram utilizadas amostras de 300 g. O teor de água e as propriedades físicas (volume, área superficial, massa específica) do grão foram determinadas a cada 20 s, e a cor ao final da torra. Modelos empíricos foram ajustados para representar a variação das propriedades em função do teor de água. Observou-se que o teor de água diminuiu linearmente durante à torra, tendendo à estabilização ao final do processo. Verificou-se o aumento das medidas características dos grãos com o tempo e temperatura de torra, caracterizando aumento volumétrico e área superficial dos mesmos. O aumento verificado foi de 98% e 58% respectivamente à 300oC. A expansão volumétrica foi modelada em relação ao teor de água, porém os modelos matemáticos sugeridos pela literatura não se ajustaram aos dados experimentais. Dessa forma, foi proposto um novo modelo intitulado Campos-Copace que se ajustou satisfatoriamente aos dados. Com relação à cor, quanto maior a temperatura de torra, maior o escurecimento dos grãos e intensificação da cor castanha. Foram, comparadas as propriedades físicas supracitadas aos grãos chatos e verificou-se que o moca perdeu menos água e consequentemente, menos massa, porém apresentou maior expansão volumétrica. Apesar de alguns dos modelos matemáticos anteriormente sugeridos (para expansão volumétrica) se ajustarem aos dados experimentais do café chato, Campos-Copace apresentou melhor ajuste que os demais; sendo assim, este modelo mais indicado para caracterizar a expansão volumétrica de café de uma forma geral. No teste de xícara realizado, observou-se que o grão chato apresentou melhor avaliação global de bebida e o grão moca apresentou melhor pontuação com relação à doçura. Dessa forma pode ser verificada a diferença entre os dois tipos de café e a influência das propriedades físicas no processo de qualidade final do produto.
Propriedades físicas e aerodinâmicas de frutos e grãos de café (Coffea arabica) durante o processo de secagem
(Universidade Federal de Viçosa, 2019-01-21) Araujo, Marcos Eduardo Viana de; Corrêa, Paulo Cesar
O café é a segunda maior commodity de exportação e considerada a mais valiosa cultura de exportação tropical. O conhecimento das propriedades físicas e aerodinâmicas do café é de fundamental importância para melhoria do processo produtivo e correta preservação do produto até sua comercialização. Diante do exposto, objetivou-se com esse estudo, determinar e modelar a variação das propriedades físicas e aerodinâmicas de frutos e grãos de café durante o processo de secagem. Para tanto, foram utilizados frutos e grãos de café arábica (Coffea arabica) da variedade Oeiras (MG-6851), procedentes do Sítio Pedra Redonda, localizado em Araponga – Minas Gerais. Os frutos foram colhidos manualmente e selecionados apenas no estágio cereja. Os testes experimentais foram realizados com frutos e grãos de café, com teores de água iniciais de 1,77 e 1,13 (decimal, b.s.), respectivamente. As amostras foram submetidas ao processo de secagem em estufa com circulação forçada de ar à 45 ± 2 °C, até diferentes níveis de teores de água. Foram determinadas as principais propriedades físicas (massa específica unitária, esfericidade, circularidade, diâmetro geométrico, área projetada, volume, contração volumétrica unitária e coeficiente de atrito estático em diferentes materiais) e propriedades aerodinâmicas (velocidade terminal e coeficiente de arrasto, reais e teóricos) dos frutos e dos grãos durante a secagem. Modelos matemáticos foram ajustados para representar a variação das propriedades em função do teor de água. De acordo com os resultados obtidos pôde-se concluir que: (a) a redução do teor de água durante a secagem proporciona a redução da massa especifica unitária dos frutos em 30%; (b) o tamanho e a forma dos frutos de café são influenciados pela redução do teor de água, promovendo redução da esfericidade, circularidade, área projetada, diâmetro geométrico e volume; (c) os frutos de café apresentaram contração volumétrica de 40% durante o processo de secagem. A contração volumétrica é mais acentuada no começo do processo de secagem, tendendo a se estabilizar nos menores valores de teor de água; (d) dentre os modelos empíricos testados que descrevem a contração volumétrica, nenhum apresentou ajuste satisfatório. Dessa forma foi proposto um novo modelo, nominado ARAUJO-COPACE, que representou de forma aceitável o fenômeno; (e) o coeficiente de atrito estático dos frutos de café aumentou linearmente com a redução do teor de água, independentemente do material da superfície. O material utilizado não apresentou influência significativa sobre o coeficiente de atrito estático, contudo, os maiores valores foram observados para os materiais com maior rugosidade; (f) a velocidade terminal experimental dos frutos de café apresentou redução ao longo do processo de secagem, ao passo que o coeficiente de arrasto apresentou tendência de aumento; (g) as propriedades aerodinâmicas teóricas dos frutos de café durante a secagem, encontradas neste estudo, apresentaram valores próximos aos experimentais representando de forma aceitável os fenômenos em função do teor de água. Os erros encontrados foram inferiores aos apresentados na maioria dos estudos; (h) a massa especifica unitária dos grãos de café reduziu em 32% com o processo de secagem; (i) a redução do teor de água influencia o tamanho e a forma dos grãos de café, resultando em um ligeiro aumento da esfericidade e circularidade, e na redução do diâmetro geométrico e área projetada; (j) o volume dos grãos de café é reduzido ao longo do processo de secagem, resultando em uma contração volumétrica de aproximadamente 20%; (k) o modelo de Bala e Woods adaptado, dentre os testados, foi o que melhor representou o fenômeno de contração volumétrica dos grãos de café durante a secagem; (l) a redução do teor de água promove a redução do coeficiente de atrito estático dos grãos de café. O atrito dos grãos foi mais influenciado pelo teor de água do que pelo material que compunha a superfície. As superfícies de maior rugosidade apresentaram maiores valores do coeficiente de atrito estático; (m) a velocidade terminal experimental dos grãos de café apresenta redução ao longo da secagem, enquanto o coeficiente de arrasto apresenta aumento; (n) as propriedades aerodinâmicas teóricas dos grãos de café apresentaram resultados semelhantes aos experimentais, representando de forma adequada os fenômenos investigados.
Propriedades físicas e termodinâmicas da sorção do café torrado, inteiro e moído, durante o armazenamento
(Universidade Federal de Viçosa, 2013-12-12) Oliveira, Gabriel Henrique Horta de; Corrêa, Paulo Cesar
O objetivo deste trabalho foi avaliar as alterações nas propriedades físicas e de fluxo de café decorrentes do efeito da torrefação, da moagem, do tipo de material em contato com o produto e do armazenamento em duas temperaturas (10 e 30 oC) durante 180 dias. Foram utilizados grãos de café cru (Coffea canephora e Coffea arabica), descascados e secos, com teor de água médio inicial de 12,61 % (b.s.), adquiridos de comércio regional da Zona da Mata de Minas Gerais. Os grãos foram torrados em dois níveis: média clara (MC) e moderadamente escura (ME), utilizando um torrefador de queima direta de gás GLP, com cilindro em movimento rotativo a 45 rpm. Após o processo de torrefação, os grãos foram processados em moinho Mahlkönig, em três granulometrias diferentes: fina (0,59 mm), média (0,84 mm) e grossa (1,19 mm), além de mantido o lote de café inteiro. As amostras preparadas foram então armazenadas em sacos de polipropileno e mantidas em câmaras tipo B.O.D. em duas temperaturas de armazenamento (10 e 30 oC). Essas foram analisadas durante seis meses, em cinco tempos distintos (0, 30, 60, 120 e 180 dias) quanto às diferentes propriedades físicas e de fluxo: teor de água, atividade de água, ângulo de repouso, massa específica unitária e aparente, porosidade, cor, ângulo de atrito interno e ângulo de atrito efetivo, ângulo de atrito com a parede, coeficientes de atrito interno e externo, função fluxo e coeficiente K. Ademais, o método de análise granulométrica a laser foi avaliado, bem como a modelagem matemática e a obtenção das propriedades termodinâmicas do processo de adsorção de umidade pelo café foram realizadas. De acordo com os resultados obtidos, concluiu-se que: (a) a técnica de granulometria a laser não é adequada para a análise granulométrica de café torrado e moído; (b) a granulometria não afetou significativamente o teor de água de café, independentemente da espécie e nível de torrefação; (c) o nível de torrefação apresentou relação indireta significativa com o teor de água de café, em que quanto maior o grau de torra, menores são os valores desta propriedade física. O teor de água variou entre 1,47 e 4,30 % (b.s.); (d) os valores de ângulo de repouso de café torrado, inteiro e moído, variaram entre 20,5 e 47,2o, bem como decrescem com o aumento da granulometria e com um menor nível de torrefação; (e) as propriedades massa específica unitária, massa específica aparente e porosidade têm comportamento direto com o incremento do grau de moagem de café, menor nível de torrefação e menor tempo de armazenamento. Os valores encontrados estão na faixa de 662,76 a 1232,40 kg m -3 ; 296,30 a 410,31 kg m -3 ; 46,3 a 74,9 %, respectivamente para a massa específica unitária, a massa específica aparente e a porosidade; (f) a partir dos 120 dias de armazenamento, ocorreu perda de coloração do café, visualizada pelas coordenadas L*, a* e b*, bem como pelos índices colorimétricos ângulo hue e croma; (g) a atividade de água de café torrado, independentemente da espécie avaliada, do nível de torrefação e da granulometria, incrementou ao longo do armazenamento. Esta propriedade oscilou entre 0,1493 e 0,4577; (h) o modelo de Sigma-Copace foi o que melhor representou o equilíbrio higroscópico para a sorção do café torrado; (i) com a redução do teor de água, ocorre aumento da entalpia e entropia diferencial de sorção, bem como da energia livre de Gibbs. Estes parâmetros se encontram entre 2178,07 e 3004,38 kJ kg -1 ; -0,93 e 1,63 kJ kg -1 K -1 ; 96,20 e 300,25 kJ kg -1 , respectivamente para entalpia e entropia diferencial de sorção e energia livre de Gibbs; (j) a teoria da compensação entalpia-entropia pode ser satisfatoriamente aplicada ao fenômeno de sorção, sendo controlado pela entropia; (k) o ângulo de atrito interno e ângulo de atrito efetivo variaram significativamente devido à granulometria e ao nível de torrefação, não apresentando comportamento definido ao longo do armazenamento; (l) o nível de torrefação e a granulometria influenciaram diretamente no ângulo de atrito com a parede, em que torras mais intensas e com menor granulometria levam a maiores valores desta propriedade. Seus valores se encontram na faixa de 8,1 a 23,0o; 18,3 e 30o; 15,0 e 29,1o; 11,2 e 27,8o; respectivamente para o café inteiro, moído fino, médio e grosso; (n) a madeira foi o material de parede que possibilitou maiores valores de ângulo de atrito com a parede, seguida do concreto e do aço; (o) as amostras de café inteiras foram caracterizadas como de fluxo livre, sendo que quanto maior o grau de moagem, mais o produto se aproxima de fluxo de produto coesivo; e (p) as amostras de café torradas média clara, inteiras e armazenadas a 30 oC foram as que necessitam de estruturas de armazenagem que suportem maiores pressões, relatadas pelos valores do coeficiente K.
Qualidade dos cafés da “Região das Matas de Minas” em função da variedade, da altitude e da orientação da encosta da montanha
(Universidade Federal de Viçosa, 2015-07-31) Zaidan, Úrsula Ramos; Corrêa, Paulo Cesar
O café é um produto com aromas e sabores distintos que produz uma das bebidas mais difundidas no mundo, e tem o seu valor de mercado ajustado de acordo com a qualidade final da bebida, a qual pode ser influenciada por muitos fatores, tais como fatores ambientais e variedade da planta. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da encosta da montanha, altitude e variedade de planta sobre a qualidade potencial dos cafés produzidos na “Região das Matas de Minas” (entre faixas de altitudes pertencentes aos intervalos: EA < 700, 700 ≤ EA < 825, 825 ≤ EA <950 e EA ≥ 950 metros acima do nível do mar). Frutos de café (Coffea arabica L.) das variedades Catuaí Vermelho e Catuaí Amarelo foram colhidos manualmente em ponto de maturação cereja. A colheita foi realizada em fazendas localizadas em quatorze dos 63 municípios que compõem a “Região das Matas de Minas”, distribuídos numa pequena parte da região do Vale do Rio Doce e uma maior parte na região da Zona da Mata, num território de Mata Atlântica, a Leste do estado de Minas Gerais. As amostras foram colhidas, separadas em sacos plásticos e identificadas para posterior processamento, que inclui a lavagem, separação e a secagem dos grãos até o café atingir o teor de água de 12% (b.u.), sendo então armazenados por aproximadamente 2 meses. Após este período foi feito o processo de beneficiamento, torra e moagem do café, e posteriormente foram feitas por degustadores/classificadores as análises de qualidade do café pelo teste de degustação (prova de xícara) dentro das normas da Associação Brasileira de Cafés Especiais (BSCA) para a classificação dos cafés. Por meio da análise sensorial da bebida, foram atribuídas notas aos atributos de qualidade dos cafés com o intuito de classificá-los quanto à qualidade da bebida de acordo com a influência dos fatores do ambiente e da variedade da planta. Para análise das notas foram adotados dois métodos estatísticos, a Estatística Descritiva e o Método de Tocher, para identificar, descrever e agrupar os cafés de melhor qualidade. A partir dos resultados obtidos, pode-se observar que a variedade Catuaí Amarelo teve uma pontuação média total em torno de 84 pontos, mostrando grande potencial de expressão da qualidade sensorial da bebida. E que o atributo de qualidade doçura foi o que mais contribuiu para a formação de grupos pelo método Tocher. Os fatores do ambiente e a variedade não exercem influência sobre a qualidade da bebida de forma isolada, todavia, contribuem de forma conjunta para formar as características da bebida produzida na região.
Qualidade dos cafés da “Região das Matas de Minas” em função da variedade, da altitude e da orientação da encosta da montanha.
(Universidade Federal de Viçosa, 2015-07-31) Zaidan, Úrsula Ramos; Corrêa, Paulo Cesar
O café é um produto com aromas e sabores distintos que produz uma das bebidas mais difundidas no mundo, e tem o seu valor de mercado ajustado de acordo com a qualidade final da bebida, a qual pode ser influenciada por muitos fatores, tais como fatores ambientais e variedade da planta. O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da encosta da montanha, altitude e variedade de planta sobre a qualidade potencial dos cafés produzidos na “Região das Matas de Minas” (entre faixas de altitudes pertencentes aos intervalos: EA < 700, 700 ≤ EA < 825, 825 ≤ EA <950 e EA ≥ 950 metros acima do nível do mar). Frutos de café (Coffea arabica L.) das variedades Catuaí Vermelho e Catuaí Amarelo foram colhidos manualmente em ponto de maturação cereja. A colheita foi realizada em fazendas localizadas em quatorze dos 63 municípios que compõem a “Região das Matas de Minas”, distribuídos numa pequena parte da região do Vale do Rio Doce e uma maior parte na região da Zona da Mata, num território de Mata Atlântica, a Leste do estado de Minas Gerais. As amostras foram colhidas, separadas em sacos plásticos e identificadas para posterior processamento, que inclui a lavagem, separação e a secagem dos grãos até o café atingir o teor de água de 12% (b.u.), sendo então armazenados por aproximadamente 2 meses. Após este período foi feito o processo de beneficiamento, torra e moagem do café, e posteriormente foram feitas por degustadores/classificadores as análises de qualidade do café pelo teste de degustação (prova de xícara) dentro das normas da Associação Brasileira de Cafés Especiais (BSCA) para a classificação dos cafés. Por meio da análise sensorial da bebida, foram atribuídas notas aos atributos de qualidade dos cafés com o intuito de classificá-los quanto à qualidade da bebida de acordo com a influência dos fatores do ambiente e da variedade da planta. Para análise das notas foram adotados dois métodos estatísticos, a Estatística Descritiva e o Método de Tocher, para identificar, descrever e agrupar os cafés de melhor qualidade. A partir dos resultados obtidos, pode-se observar que a variedade Catuaí Amarelo teve uma pontuação média total em torno de 84 pontos, mostrando grande potencial de expressão da qualidade sensorial da bebida. E que o atributo de qualidade doçura foi o que mais contribuiu para a formação de grupos pelo método Tocher. Os fatores do ambiente e a variedade não exercem influência sobre a qualidade da bebida de forma isolada, todavia, contribuem de forma conjunta para formar as características da bebida produzida na região.