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Aplicação dos princípios do sistema de análise de perigos e pontos críticos de controle para avaliação da segurança do café no processamento pós-colheita
(Universidade Federal de Viçosa, 2008) Roberto, Consuelo Domenici; Silva, Juarez de Sousa e; Universidade Federal de Viçosa
Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de se avaliar a segurança do café verde, comercializado no mercado externo e interno, em relação à produção de ocratoxina A (OTA) por meio da aplicação dos princípios do sistema de Análise de Perigos e Pontos Críticos de Controle (APPCC) da colheita ao beneficiamento dos cafés cereja, cereja descascado e bóia provenientes de regiões produtoras do estado de Minas Gerais. Estudou-se a influência da atividade de água, da temperatura e do teor de água da massa de grãos, bem como das condições ambientais (umidade relativa e temperatura do ar ambiente) em relação à proliferação de fungos toxigênicos e produção de OTA durante a pós-colheita do café nas regiões da Zona da Mata Mineira (Araponga e Ervália), Cerrado Mineiro (Coromandel) e Sul de Minas Gerais (Ibituruna) na safra de 2004 e na região da Zona da Mata Mineira (Viçosa) na safra de 2007. As etapas de secagem e armazenamento foram identificadas como pontos críticos de controle, sendo que o monitoramento do teor de água, da temperatura e da atividade de água da massa de grãos e das condições ambientais, tanto na secagem quanto no armazenamento foi fundamental para se evitar a presença de OTA nestes produtos. Baseado nos resultados da aplicação dos princípios do sistema APPCC, pode-se concluir que é possível garantir a segurança desses cafés, provenientes Zona da Mata Mineira, Cerrado Mineiro e Sul de Minas Gerais, em relação à presença de OTA, adotando-se corretamente os procedimentos de Boas Práticas Agrícolas (BPA) e Procedimentos Padrões de Higiene Operacional (POPH), atendendo-se às exigências do mercado interno e externo, além de contribuir para a melhoria da qualidade e agregação de valor ao produto.
Aspectos energéticos de um sistema combinando altas e baixas temperaturas para secagem de café despolpado
(2000) Melo, Evandro de Castro; Berbert, Pedro Amorim; Freire, Andre Tessari; Machado, Marise Cotta; Silva, Juarez de Sousa e; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Este trabalho teve por objetivo avaliar um sistema de secagem combinada de café despolpado em que o produto, pré-secado em terreiro, passava por uma secagem intermediária em um secador de fluxos contracorrentes/concorrentes e, em seguida, transportado para um silo-secador. Foram realizados três testes, sendo dois com a utilização do sistema combinado (testes 1 e 2) e um com o sistema a altas temperaturas (teste 3). Para avaliação da eficiência energética determinou-se, no secador a altas temperaturas, o consumo de combustível na fornalha e o consumo de energia dos equipamentos acionados por motores elétricos e, no sistema em baixas temperaturas, o consumo de energia pelo motor do ventilador. Os resultados obtidos permitem concluir que o sistema de secagem combinado é mais eficiente, em termos energéticos, que a secagem a altas temperaturas: o consumo específico nos testes 1 e 2 foi de 5,0 e 3,3 MJ.kg -1, respectivamente, ao passo que o valor correspondente para o teste 3 foi de 11,2 MJ.kg -1.
Avaliação da armazenagem temporária do café tipo cereja por imersão em água limpa
(2007) Silva, Juarez de Sousa e; Machado, Marise Cotta; Donzeles, Sérgio Maurício Lopes; Dhingra, Onkar Dev; Nogueira, Roberta Martins; Roberto, Consuelo Domenici; Embrapa - Café
Produtores de café sempre estão questionando sobre tecnologias de pós-colheita, por exemplo, como ajustar o volume diário colhido com a capacidade da unidade de processamento. O projeto de sistemas apropriados para atender à estação de colheita, aumenta, substancialmente, o custo inicial e operacional e, durante o restante da colheita apresenta dificuldades para ajustar os pequenos lotes à capacidade nominal do secador. Por outro lado, se o sistema de secagem não é capaz de suprir o pico de colheita, o cafeicultor terá dificuldade para manter os frutos de café colhidos em condições que não reduzam a qualidade final. Para resolver parte desses problemas, este trabalho foi realizado para analisar a viabilidade técnica do armazenamento prévio dos frutos de café, por imersão em água limpa prevenir a deterioração antes da secagem.
Avaliação da qualidade de café beneficiado armazenado em silo metálico modular.
(2000) Vieira, Gilmar; Silva, Jadir Nogueira da; Silva, Juarez de Sousa e; Vilela, Evódio Ribeiro; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Este trabalho tem como objetivo avaliar as possíveis alterações nas propriedades químicas dos grãos de café beneficiado armazenado em dois diferentes sistemas de armazenagem e em saco de juta. Café beneficiado de aspecto bom, bebida dura e peneira superior a 15, com teor de umidade de ±11% bu. Está sendo armazenado em silos metálicos modulares, com e sem aeração, e em saco de juta. O período total de armazenamento será de 24 meses. Neste período, amostras são retiradas mensalmente, na superfície, a 0,10 e a 0,20m de profundidade, em pontos determinados aleatoriamente de cada módulo dos silos, com e sem cobertura plástica, para realização das análises químicas da atividade de polifenoloxidase, da acidez titulável e do índice de coloração. As temperaturas da massa de grãos de café são obtidas por meio de termopares, e a temperatura e a umidade relativa do ar ambiente registradas em um termoigrógrafo, instalado no local do armazenamento. No armazenamento em saco de juta, as amostras são retiradas em pontos escolhidos aleatoriamente. Com base em resultados preliminares, obtidos até o presente momento ( 180 dias de armazenagem ), pode-se concluir que apesar das variações nos valores médios da atividade polifenoloxidase, acidez titulável e nos índices de coloração, a qualidade e as características dos grãos de café não foram afetadas, permanecendo dentro dos índices aceitáveis de classificação citado na literatura.
Avaliação de um secador com reversão do fluxo de ar e com sistema pneumático de movimentação dos grãos
(2005) Sampaio, Cristiane Pires; Silva, Juarez de Sousa e; Roberto, Consuelo Domenici; Nogueira, Roberta Martins; Embrapa - Café
Um secador mecânico com sistema pneumático, que integra o transporte, a secagem e a movimentação do grão do café, empregando um fluxo de ar com alta velocidade através de um sistema de tubulação hermético. Foi avaliado café natural e café cereja descascado da espécie Coffea Arabica e da variedade Catuaí Vermelho, produzido na Zona da Mata-MG. Na avaliação, foram conduzidos três testes para cada tipo de café. Em média, a massa de café natural com umidade inicial de 24,6±1,8% b.u. alcançou a umidade ideal de armazenamento 11,9±1,3% (b.u). em 11,5 horas para o teste 1, 10,3 horas para o teste 2 e 9,6 horas para o teste 3. Para o café descascado com teor inicial de umidade médio de 33,9±2,1% b.u., a secagem foi realizada em 14 horas para o teste 4 , 12,5 horas para o teste 5 e 12,3 horas para o teste 6 com um teor médio de umidade final de 12,0±1,5% b.u. Os grãos de café foram classificados como tipo 6 com qualidade de bebida "Duro" e tipo 4 com bebida "estritamente mole" para café natural e café descascado despolpado, respectivamente.
Avaliação de uma abanadora mecânica com acionamento manual para café cereja
(2001) Sampaio, Cristiane Pires; Machado, Marise Cotta; Silva, Juarez de Sousa e; Sampaio, Daniel Souto; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Devido à necessidade de desenvolver máquinas para limpeza e separação de frutos de café, este trabalho teve como objetivo a avaliação de um protótipo de máquina de pré-limpeza manual para café, a fim de substituir a operação de limpeza manual do café recentemente escolhido e ainda na lavoura. O equipamento é constituído por um grupo de três peneiras montadas de forma a separar materiais estranhos (folhas, paus e torrões) da massa de cerejas e, também, da fração denominada refugo, composto por finos, terra, grãos imaturos, quebrados, descascados e grãos pequenos. A máquina é acionada manualmente, por meio de manivela. Para a padronização de amostra de café, foi feita uma limpeza manual para remover todos os materiais estranhos. Os resultados obtidos permitem boa comparação entre as eficiências dos dois sistemas de limpeza; mostram também que existe alta viabilidade no uso da máquina proposta, principalmente para a redução no esforço do operador e para o aumento na capacidade de pré-limpeza. O uso da máquina implica significante redução na mão-de-obra e de custos. Modificações devem ser implementadas, a fim de aumentar a sua eficiência de limpeza e a capacidade.
Avaliação de uma centrífuga para remoção da água superficial do café
(2003) Grandi, Adriana Maria De; Silva, Juarez de Sousa e; Melo, Evandro de Castro; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Com o objetivo de reduzir o teor de umidade inicial do café depois de sair do lavador, reduzindo desta forma a possibilidade de deterioração do produto por fermentação e desenvolvimento de fungos, foi construída, no setor de Pré-Processamento de Produtos Vegetais do DEA/UFV, uma centrífuga que opera no sentido horizontal e em batelada. A máquina em questão possui uma moega de alimentação em uma das extremidades, onde o produto é colocado e conduzido até um tronco de cone confeccionado em chapa perfurada com 300 e 600 mm de diâmetros, menor e maior, respectivamente. O comprimento deste tronco de cone é de 1400 mm e o mesmo está acoplado a um eixo movimentado por um motor. Nesta parte da máquina ocorre a centrifugação do produto. Para efeito de teste, foi utilizado um motor, que possui acoplado a ele um variador de velocidade, que permite controlar a rotação do eixo do motor e conseqüentemente do tronco de cone. Depois da centrifugação, considerando o tempo desejado para o processo, a máquina é desligada e o produto é descarregado pela extremidade oposta à de alimentação. Os testes foram realizados com café cereja demucilado e café bóia. Para tanto, foram utilizadas três diferentes rotações (300, 400 e 500 rpm) e três diferentes tempos de centrifugação (30, 45 e 60s). Para cada teste realizado foram retiradas amostras do produto antes e depois do processo, para determinação do teor de umidade. Nos resultados obtidos a perda de água do produto pela centrifugação foi da ordem de 5%, alcançando em alguns casos valores superiores a 8%. As rotações testadas não apresentaram resultados significativamente diferentes entre si ao nível de 5% pelo teste de Duncan. Dos tempos de centrifugação testados pode-se concluir que quanto maior o tempo, maior é também a perda de água pelo produto.
Avaliação de uma fornalha para aquecimento direto de ar utilizando moinha de carvão
(2005) Melo, Fernanda Augusta de Oliveira; Silva, Jadir Nogueira da; Silva, Juarez de Sousa e; Donzeles, Sérgio Maurício Lopes; Paula, André Leonardo Tavares; Embrapa - Café
O presente trabalho objetivou estudar a viabilidade da utilização da moinha de carvão como combustível no aquecimento direto do ar para a secagem de produtos agrícolas, como opção energética de baixo custo. Diante da situação energética mundial, faz-se necessário o estudo de sistemas que possam utilizar fontes de energia renováveis em substituição aos combustíveis fósseis para reduzir o impacto no meio ambiente e permitir melhor gerenciamento dos recursos naturais finitos do planeta. Foram analisados os seguintes parâmetros: temperatura do ar ambiente, temperatura requerida para a secagem, poder calorífico inferior, o consumo e a umidade do combustível. O sistema foi avaliado em relação à temperatura requerida para a secagem utilizando duas temperaturas pré-estabelecidas. Os resultados obtidos relativos ao consumo de combustível e a eficiência da fornalha em transformar a energia liberada na combustão em calor, de acordo com as literaturas consultadas, foram consideradas satisfatórias.
Avaliação técnico-econômica do processamento de café: secagem completa em terreiros
(2003) Machado, Marise Cotta; Sampaio, Cristiane Pires; Silva, Juarez de Sousa e; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
A produção de café com qualidade é hoje o grande desafio do cafeicultor devido ao elevado custo de produção, sendo necessária a racionalização das operações de processamento, que devem ser adequadas a cada nível de produção. A manutenção da qualidade do produto, fato que garantirá bons preços de venda, está diretamente relacionada às técnicas e sistemas adotados no pré-processamento e nas operações de secagem e armazenagem. A adoção de terreiros como única alternativa para a secagem pode acarretar em prejuízos para o cafeicultor, que variam em função do volume de produto a ser processado, do tipo de pré-processamento adotado e de variáveis como demanda de mão de obra e período de colheita, além das condições climáticas do local. Este trabalho teve por objetivo quantificar os custos da operação de secagem, além do custo total de colheita e processamento, comparando-se diferentes técnicas adotadas em diferentes níveis de produção (lavouras de 10.000, 50.000 e 200.000 pés de café em produção), além de avaliar o efeito da duração da fase de colheita na composição dos custos de processamento de café, em sistemas que utilizam terreiro como único sistema de secagem. Os resultados obtidos permitiram concluir que a secagem completa de café em terreiros implica em alto custo de implantação, além de destinar grandes áreas para a construção dos terreiros, aspecto relevante para a cafeicultura de montanha. A produção de café cereja descascado é o procedimento mais econômico, dentro das técnicas de pré-processamento estudadas, em todos os níveis de produção, para a secagem de café em terreiros de concreto. Este fato é explicado tanto pelo incremento qualitativo decorrente dos processos de lavagem e despolpa dos frutos, como também pela redução da capacidade dos equipamentos e adequação dos mesmos às características das lavouras em estudo. Os resultados também mostram que a simples adoção da lavagem do café no pré-processamento reflete de forma significativa no preço estimado para a venda e nos custos de produção, justificando a sua utilização em lavouras menores e de menor nível tecnológico. Observou-se também a importância do planejamento da colheita, evidenciada pelo efeito do período de colheita na composição dos custos, principalmente em relação aos custos de implantação do sistema de secagem de café em terreiros.
Boas práticas para produzir café com qualidade
(2005) Palacin, Juan Jose Fonseca; Lacerda, Adílio Flauzino de; Melo, Evandro de Castro; Silva, Juarez de Sousa e; Donzeles, Sérgio Maurício Lopes; Embrapa - Café
Para garantir altos níveis de qualidade no café é necessário usar uma série de procedimentos, como, Boas Práticas Agrícolas (BPA), Boas Práticas de Pré-processamento e Boas Práticas de Processamento (GPP). As definições e aplicações dessas práticas devem ser adotadas em toda a cadeia de produção de café, para transformar o agronegócio em uma atividade eficiente e lucrativa. Além de um estudo de viabilidade técnico, operacional e econômico, para a implementação das BPA e BPP, produtores e industriais devem estar atentos e organizados sobre a idéia e vantagens da adoção de tal pratica. Objetivou-se com este trabalho, aplicar em uma fazenda de café comercial, as boas práticas em toda a cadeia de produção de café. A avaliação da qualidade final do café foi baseada na secagem do café (previamente descascado e despolpado) num terreiro convencional de cimento, em comparação com a secagem combinada em terreiro "híbrido" até meia-seca e secagem final em silo secador com ar natural. O experimento foi levado a cabo em uma fazenda de café a 705m de altitude, localizada no município de São Miguel de Anta MG - Brasil. A variedade utilizada foi "Catuaí" linhagem vermelha com 4,5 anos de idade. Os frutos de café foram colhidos pelo método de "derriça sobre o pano" em forma semi-seletiva. Posteriormente os frutos foram lavados, despolpados e desmucilados mecanicamente. A análise dos dados e interpretação dos resultados permitem concluir que, adotando procedimentos que proporcionem a aplicação de boas práticas agrícolas, de pré-processamento e de processamento, é possível obter café com qualidade e que a técnica de secagem em combinação, com meia-seca em terreiro "híbrido" e complementação da secagem em silos, utilizando ar na temperatura ambiente, obteve melhor qualidade do café secado e pode ser incluída dentro das técnicas adotadas para as boas práticas nas operações de processamento de café garantindo altos padrões de qualidade.
Caracterização das águas residuarias geradas pela armazenagem temporária, sob imersão, dos frutos do cafeeiro
(2007) Silva, Juarez de Sousa e; Matos, Antonio Teixeira de; Machado, Marise Cotta; Donzeles, Sérgio Maurício Lopes; Roberto, Consuelo Domenici; Embrapa - Café
O armazenamento temporário do café cereja, por imersão em água limpa, implica na produção de águas resíduarias. A avaliação do potencial de uso da água, as alternativas para disposição do resíduo gerado e o estabelecimento de parâmetros técnicos para o tratamento, são importante para determinação da técnica que ofereça boas condições ambientais. Assim, o objetivo deste trabalho foi o de caracterizar e de estabelecer os parâmetros que permitem projetos e ou adaptação de sistemas de tratamento durante o armazenamento temporário do café cereja em água limpa. Pela falta de referências bibliográficas para caracterizar o processo, a água residuária foi analisada sob o ponto de vista dos resíduos gerados no processo de lavagem e despolpa do café para avaliar o uso potencial para irrigação ou forma de tratamento necessário. Como resultado, a água residuária do armazenamento temporário do café cereja apresentou alto nível de NPK e portanto, alto potencial para uso em irrigação;
Construção de ventiladores centrífugos para uso agrícola
(Embrapa Café, 2013-05) Silva, Juarez de Sousa e; Vitor, Douglas Gonzaga; Lopes, Roberto Precci
Na secagem, na aeração de grãos e nos sistemas que usam ventilação forçada, como as máquinas de separação, de limpeza, de transporte pneumático e mesmo em sistema de renovação ou aquecimento de ar para criação de animais, há necessidade de um componente para criar um gradiente energético que promova o movimento do ar por meio dos elementos do sistema e do produto. Na secagem de grãos, o ar, além de conduzir o calor, transporta a água evaporada do produto para fora do secador por meio do sistema de exaustão. Já na aeração, a função principal do ar é resfriar a massa de grãos, embora, às vezes, possa carrear pequenas quantidades de água evaporada, dependendo do manejo da aeração.Neste trabalho serão apresentadas as técnicas para o dimensionamento e construção de ventiladores centrífugos de pás retas e um exemplo de um ventilador simples, que pode ser usado para complementar o terreiro híbrido e para alguns secadores de café ou em sistemas de aeração.
Construção e utilização do terreiro híbrido para a secagem do café
(Embrapa Café, 2013-05) Silva, Juarez de Sousa e; Donzeles, Sérgio Maurício Lopes; Vitor, Douglas Gonzaga
Os cafés mais valorizados no mercado são provenientes dos frutos maduros ou cereja, que propiciam a obtenção das melhores bebidas. Os cafés oriundos dos frutos verdes e dos frutos passas - aqueles que já passaram do ponto de maturação e estão secando na planta – proporcionam bebidas de qualidade inferior, alcançando menores preços. Para colher apenas frutos maduros, é necessário realizar várias colheitas, selecionando os frutos cereja. Entretanto, essa operação é de alto custo e, na maioria das propriedades, é feita manualmente, dependendo de mão-de-obra cada vez mais escassa. Assim, a colheita é realizada de uma só vez, englobando frutos verdes, maduros e passas, com diferentes teores de umidade (Figura 1A). Uma alternativa ao tratamento de águas residuárias ricas em material orgânico é o seu uso em fertirrigação, aproveitando os nutrientes nela contidos para substituir parte da adubação de culturas agrícolas (LO MONACO, 2005; MATOS, 2008; SOARES et al., 2008). Amostras de água residuária coletadas em 40 unidades de processamento dos frutos do cafeeiro na região Serrana do Espírito Santo apresentaram teores médios de 106, 5, 225, 30 e 9 mg.L-1 de N, P, K, Ca e Mg, respectivamente. Com base nas médias de N e K, Prezotti et al. (2009) estimaram que a aplicação de 20 L.m-2 de água residuária equivale a uma adubação com 105 e 75 kg.ha-1 de sulfato de amônio e cloreto de potássio. Além de reduzir o gasto com adubos, a disposição da água residuária no solo pode contribuir para aumentar a produtividade e melhorar a qualidade dos produtos colhidos, bem como diminuir os riscos de poluição do ambiente (MATOS, 2003; MATOS & LO MONACO, 2003, LO MONACO, 2005). Com o intuito de reduzir os custos com energia na secagem mecânica ou por desconhecimento de tecnologias mais adequadas para a fase de pós-colheita, o cafeicultor brasileiro continua a utilizar o terreiro convencional para a pré-secagem e mesmo para a secagem completa do produto.
Consumo específico de energia e rendimento energético de biomassas na secagem de café utilizando secadores leito fixo de dupla câmara e de fluxos cruzados
(2003) Silva, Jadir Nogueira da; Silva, Juarez de Sousa e; Sobrinho, José Cardoso; Lacerda, Adílio Flauzino de; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Das etapas do processamento do café, a que mais consome energia é a secagem, isto devido ao fato de o mesmo ser colhido com elevada umidade, e de esta se processar de forma gradual, relativamente lenta. Com os custos de energia elétrica e dos energéticos em constantes altas, faz-se necessário tomar medidas preventivas de desperdícios, bem como de se analisar os aspectos diversos relacionados ao consumo dos energéticos usados e a otimização de seu uso. Neste contexto fez-se uma análise do consumo específico de energia e do rendimento energético da secagem utilizando-se lenha de eucalipto, carvão vegetal e palha de café como fontes de energia para aquecimento do ar de secagem de café (Coffea arábica L.). Os resultados foram comparados com outros obtidos em um secador testemunha, do tipo intermitente de fluxos cruzados, por se tratar do equipamento mais comercializado no mercado nacional. Utilizou-se um secador de dupla câmara, leito fixo, de 6000 litros de capacidade, que proporciona intermitência de três horas na secagem, feita alternando-se o uso das duas câmaras. A temperatura do ar de secagem usada foi de 40º a 60ºC e a comparação se fez com valores obtidos nos secadores industriais da empresa Heringer, de Martins Soares-MG. Os resultados indicaram que: i - A utilização de energia de biomassas diversas como carvão vegetal, lenha de eucalipto e palha de café é opção racional, de custos baixos e boa eficiência energética para secagem de café; ii - O rendimento energético da secagem usando carvão foi superior a dos outros dois combustíveis testados e iii - A secagem utilizando diferentes tipos de combustíveis não produziu alteração na qualidade do café seco;
Custos comparativos de secagem de café usando-se lenha de eucalípto e gás liquefeito de petróleo
(2000) Sobrinho, José Cardoso; Silva, Jadir Nogueira da; Lacerda, Adílio Flauzino de; Silva, Juarez de Sousa e; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Desenvolveu-se um estudo visando a determinação do custo da secagem de café com aquecimento do ar de secagem pela queima de lenha de eucalipto e gás liquefeito de petróleo. Secou-se o café cereja até 13% bu, em secadores horizontal e vertical. Para o aquecimento do ar de secagem no secador horizontal, queimou-se lenha de eucalipto numa fornalha a fogo indireto, onde o café foi seco, ininterruptamente, do início da operação, com 38±4% bu de umidade, até 13% bu. Na secagem realizada no secador vertical, aqueceu-se o ar, queimando GLP, tendo o produto umidade inicial de 46±2%. Ao atingir a umidade de 18% bu, o café foi transportado para uma tulha, sendo o secador carregado novamente com o produto úmido. O primeiro lote permaneceu na tulha até que o segundo lote atingisse 18% de umidade e fosse para a outra tulha. Assim que este lote de café foi descarregado, o primeiro retornou ao secador para ser completada a sua secagem. Quando se utilizou o GLP para o aquecimento do ar de secagem o custo total foi de R$20,43 por saca de 60 quilos de café beneficiado e, quando se usou lenha de eucalipto, o custo foi de R$8,46 por saca. Se se considerar somente o consumo horário de combustível, na secagem realizada no secador horizontal, aquecimento com lenha de eucalipto, o custo foi de R$1,57 por saca. Por outro lado, na secagem realizada no secador vertical intermitente de fluxos cruzados, usando-se GLP, a operação teve custo de R$6,40 por saca de café beneficiado. Concluiu-se que ao aquecer o ar com GLP, considerando-se somente o consumo de combustível, o custo aumenta 307% em comparação à operação realizada com lenha de eucalipto, e também 141% maior quando todos os custos (fixo e variável) estão incluídos. A qualidade final do produto seco e beneficiado foi a mesma nos dois sistemas estudados.
Desenvolvimento de um secador com reversão do fluxo de ar e com sistema de movimentação pneumática de grãos.
(Universidade Federal de Viçosa, 2004) Sampaio, Cristiane Pires; Silva, Juarez de Sousa e; Universidade Federal de Viçosa
Um dos processos mais importantes relativos ao preparo dos grãos para a preservação de sua qualidade durante a armazenagem é a secagem. A utilização de secadores mecânicos apresenta diversas vantagens em relação ao terreiro. Os transportadores pneumáticos movem os grãos, empregando-se uma corrente de ar em alta velocidade, através de um sistema de tubulação hermético e podem transportar o produto em qualquer direção, incluindo trajetos curvos. Foram objetivos deste trabalho a elaboração, a construção e a avaliação de um novo modelo de secador para café. Por meio de um sistema pneumático, foi possível a otimização do processo utilizando um único ventilador para o abastecimento, a secagem, a movimentação e a descarga do produto. Na avaliação foram conduzidos três testes para cada tipo de café. Nos testes realizados com café natural, a secagem teve duração de 11,5 horas para o teste 1, 10,3 horas para o teste 2 e 9,6 horas para o teste 3. A massa de café com umidade inicial de 24,6±1,8% b.u. alcançou a umidade ideal para armazenamento de 11,9±1,3% b.u. nos testes realizados. Em se tratando do café descascado, a secagem teve duração de 14,0 horas para o teste 4, 12,5 horas para o teste 5 e 12,2 horas para o teste 6. A massa de café com umidade inicial média de 33,9±2,1% b.u. alcançou a umidade ideal para armazenamento com 12,0±1,5% b.u. O consumo específico de energia real médio observado no secador estudado foi de 32.941 kJ.kg -1 de água evaporada para café natural e 15.243 kJ.kg -1 para café cereja descascado. Utilizando-se o novo sistema de secagem, foi obtido um café de boa qualidade. O café natural foi classificado como tipo 6, e o café cereja descascado, como tipo 4.
Desenvolvimento de um secador de fluxos cruzados com reversão do fluxo de ar e reaproveitamento do ar de resfriamento, para a secagem de café (Coffea arabica, L.)
(Universidade Federal de Viçosa, 1994) Pinto, Geraldo Luiz; Silva, Juarez de Sousa e; Universidade Federal de Viçosa
Desenvolveu-se um protótipo de secador de fluxos cruzados com reversão do fluxo de ar e reaproveitamento do ar de resfriamento, para a secagem de café. Para a avaliação desse secador, utilizou-se a metodologia proposta por BAKKER-ARKEMA et alii. a qual prevê testes de campo, acompanhados de simulação de secagem. Nos testes foram utilizados três níveis de temperatura para o ar de secagem (60, 75 e 90oC), fluxo de ar total e fluxo de grãos em torno de 30 m3 min-1,m-2 e 6.000 kg h-1. M-2, respectivamente. 0 secador apresentou maior capacidade de secagem e menor consumo de energia, a medida que se aumentava a temperatura de secagem. Testes de simulação mostraram que a reversão do fluxo de ar foi eficiente na redução dos gradientes de umidade e de temperatura, ao longo da espessura da camada de grão. Por meio da simulação de secagem, também, pôde-se verificar que o consumo de energia experimental era superior ao exigido pelo protótipo, em virtude de a fornalha não estar dimensionada para o mesmo.
Desenvolvimento de um sistema gerador de calor com opção para aquecimento direto e indireto de ar
(2003) Lopes, Roberto Precci; Silva, Juarez de Sousa e; Lacerda, Adílio Flauzino de; Oliveira, Delly; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café
Um sistema gerador de calor com opção para aquecimento direto e indireto de ar, foi desenvolvido e avaliado para uso em secadores de produtos agrícolas destinados a secagem de grãos ou para desidratação de produtos que requeiram ar "puro" como frutas, hortaliças, ervas e alimentos "in natura". O sistema foi composto por uma fornalha a carvão vegetal, um trocador de calor compacto e uma pequena caldeira horizontal com opção para funcionamento a lenha ou a carvão. Para avaliar o desempenho da fornalha no aquecimento direto do ar de secagem nas vazões de 25, 40, 55 e 70 m3.min-1, foram testados quatro tamanhos de células de queima. A temperatura máxima atingida pelo ar de secagem foi 120°C na vazão máxima do sistema. A potência térmica máxima liberada na câmara de combustão foi 113,4 kW e a carga térmica volumétrica 567 kW.m-3. O rendimento da fornalha variou entre 72,6 e 92,8 % em função da carga térmica solicitada para o aquecimento do ar. A fornalha apresentou como principal característica alimentação constante de combustível na célula de queima, queima continua e regular do combustível na câmara de combustão, manutenção da temperatura do ar de secagem, facilidade do controle da combustão e da temperatura do ar. Na modalidade de aquecimento indireto do ar, utilizou-se vapor d’água saturado úmido como fluido térmico para transferência de energia para o ar, via trocador de calor.Utilizou-se lenha como fonte de energia na fornalha interna da caldeira e carvão vegetal na fornalha externa. A eficiência térmica do sistema no aquecimento de 94,1 m3.min-1 de ar da temperatura ambiente de 30,5°C e UR de 47,8 % para 62,1°C, foi 45,2 % com consumo de 14,6 kg.h-1 de carvão vegetal. A eficiência térmica com lenha foi de 86,5 % no aquecimento de 94,9 m 3 .min -1 de ar da temperatura ambiente de 20,1°C e UR de 87,1 % para 55,5 °C, com consumo de 17,7 kg.h-1 de lenha. Apesar da menor eficiência com utilização de carvão vegetal, o sistema com este combustível permite economia de mão-de-obra na operação de secadores de produtos agrícolas, e a possibilidade de aproveitamento da entalpia dos gases de escape para utilização em aquecimento direto de ar.
Desenvolvimento e análise de protótipo de secador de camada fixa para café (Coffea arabica L.), com sistema de revolvimento mecânico
(Universidade Federal de Viçosa, 1998) Campos, Alessandro Torres; Silva, Juarez de Sousa e; Universidade Federal de Viçosa
Com o objetivo de atender a uma parcela de pequenos e médios produtores de café, foi construído e testado um protótipo de secador de camada fixa com sistema de revolvimento mecânico. No projeto do protótipo buscou-se aliar as vantagens dos secadores de camada fixa comumente utilizados, ou seja, a simplicidade e o baixo custo de construção, à facilidade de promover a operação de revolvimento periódico, peculiar a este tipo de sistema de secagem. O secador foi construído em alvenaria, sendo composto por quatro câmaras de secagem metálicas, dotadas de movimentação e içadas por um sistema de roldanas e cabos de aço. Na operação de secagem utilizada para testar o protótipo, procedeu-se ao revolvimento em duas câmaras, que foram acopladas em diferentes posições ao "plenum" do secador, em intervalos regulares de três horas. As outras câmaras permaneceram estáticas. O secador foi operado com uma temperatura do ar de secagem de 43oC e densidade de fluxo de ar de 21 m3.min-1.m-2. No teste realizado, reduziu-se o teor de umidade do produto de 43,1 para 12,7 % b.u., num período de 42 horas. Devido ao fato de se ter utilizado uma fornalha de fogo indireto, com trocador de calor, o secador apresentou elevado consumo específico de energia, se comparado com outros sistemas de secagem em camada fixa, ou seja, 12.752 kJ por kg de água evaporada. Com o intuito de avaliar a homogeneidade de secagem na massa de grãos, ao final do teste foram coletadas amostras de café em 36 posições diferentes, em cada câmara, para determinação do teor de umidade. Com os resultados obtidos, verificou-se que a massa de grãos da câmara 1, a qual sofreu revolvimento, foi a que apresentou menores gradientes de teor de umidade. A câmara de secagem 2, devido ao seu posicionamento, apresentou elevado gradiente de teor de umidade, além de oferecer maior esforço durante a operação de revolvimento. As câmaras 3 e 4, que não foram revolvidas, apresentaram elevados gradientes de teor de umidade ao final do teste.
Desenvolvimento e avaliação de um secador de café (Coffea arabica L.) intermitente de fluxos contracorrentes
(Universidade Federal de Viçosa, 1991) Silva, Luis Cesar da; Silva, Juarez de Sousa e; Universidade Federal de Viçosa
Com o objetivo de introduzir a secagem em fluxos contracorrentes no Brasil foi projetado, construido e avaliado um protótipo de secador intermitente de fluxos contracorrentes, destinado à secagem de café, adaptado à realidade brasileira. Como ferramental para as fases de projeto e avaliação foi implementado um programa de computador para a simulação do processo de secagem baseado no modelo proposto por THOMPSOM et alii (33 ). Para condução dos testes, a secagem do café até o estádio de meia seca foi executada em secador de leito fixo a 50°C e fluxo de a r de 3 ,8 m3 min-1 m-2. A complementação foi executada em secador intermitente de fluxos contracorrentes; utilizando as temperaturas de 60 , 80 e 100°C, fluxo de ar de 18,5 m3 min-1 m-2 e fluxo de grãos de O,13 m3 min-1 m-2.m. De acordo com os dados experimentais e o programa de simulação desenvolvido para a reduçao do teor de umidade de 0 ,43 para 0 ,14 b .s foi constatado: consumos específicos de energia de 8.380, 7.547 e 6.442 Kj Kg-1 de água evaporada; capacidade de secagem de 50,2, 76,1 e 105,9 Kg h-1 e tempos de secagem de 21,5; 14,2 e 10,2h para as temperaturas de 60, 80 e 100oC, respectivamente. De modo geral, em razão do transportador helicoidal, o produto seco no secador apresentou uma ligeira degeneração de tipo. Com relação à qualidade da bebida, este produto apresentou melhor resultado quando comparado â classificação das amostras-testemunhas, secas em terreiros. No que se refere aos efeitos das temperaturas do ar de secagem sobre a qualidade do produto final, secos no secador, não foram constatados. Recomenda-se, portanto, a utilização da temperatura do ar de secagem de 100oC e a substiruição do transportador helicoidal por um transportador de correias. - -