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Cinética da secagem de clones de café (Coffea canephora Pierre) em terreiro de chão batido
(Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, 2010) Resende, Osvaldo; Rodrigues, Silvestre; Siqueira, Valdiney Cambuy; Arcanjo, Renan Vieira
Objetivou-se com o presente trabalho estudar a cinética da secagem de quatro clones de café da espécie Coffea canéfora submetidos à secagem em terreiro de chão batido, bem como ajustar diferentes modelos matemáticos aos valores experimentais selecionando aquele que melhor representa o fenômeno em estudo. Foram utilizados frutos de café dos clones: Cpafro 194, Cpafro 193, Cpafro 167 e Cpafro180, colhidos com os teores de água iniciais de 1,20; 1,32; 1,51 e 1,46 (decimal base seca (b.s.)), respectivamente. A secagem prosseguiu em terreiro de chão batido até que o produto atingisse o teor de água de 0,137; 0,133; 0,142 e 0,140 (decimal b.s.) respectivamente para os clones Cpafro 194, Cpafro 193, Cpafro 167 e Cpafro 180. Aos dados experimentais foram ajustados dez modelos matemáticos citados na literatura específica e utilizados para representação do processo de secagem de produtos agrícolas. Baseando-se em parâmetros estatísticos, conclui-se que os modelos Verma, Dois Termos e Aproximação da Difusão foram adequados para representação da secagem dos quatro clones de café analisados, e além destes, para o clone Cpafro 167, os modelos Thompson, Page, Newton, Logarítmico, Henderson e Pabis e Exponencial de Dois Termos também se mostraram satisfatórios na descrição do fenômeno; já o tempo necessário para a secagem em terreiro de chão batido dos clones de café Cpafro 194, Cpafro 193, Cpafro 167 e Cpafro 180 foi de 189,5 h.
Cinética de secagem de café natural para diferentes temperaturas e baixa umidade relativa
(Editora UFLA, 2013-04) Alves, Guilherme Euripedes; Isquierdo, Eder Pedroza; Borém, Flávio Meira; Siqueira, Valdiney Cambuy; Oliveira, Pedro Damasceno; Andrade, Ednilton Tavares
Diante da importância da secagem na fase da pós-colheita do café e seu reflexo na qualidade final do produto, objetivou-se, neste trabalho, avaliar a cinética da secagem em diferentes temperaturas do ar de secagem, para uma baixa temperatura de ponto de orvalho de frutos de café arábica (Coffea arabica L.), processados via seca. Os frutos foram colhidos manualmente e submetidos à separação hidráulica. Para a secagem dos frutos, com teor de água inicial de 1,9 ± 0,1 kg.kg -1 (bs), utilizou-se secador mecânico a três temperaturas de bulbo seco (35 °C, 40 °C e 45 °C) para a mesma temperatura de ponto de orvalho (2,6 °C) do ar de secagem. Sete modelos matemáticos foram ajustados aos dados experimentais para caracterizar o processo de secagem dos frutos do cafeeiro. Os modelos de Henderson e Pabis modificado e de Resíduos Sucessivos com dois termo, foram os mais adequados para descrever o processo de secagem, sendo escolhido o de Henderson e Pabis modificado, pela maior simplicidade. A elevação da temperatura de bulbo seco, sob baixa temperatura de ponto de orvalho, provoca aumento no coeficiente de difusividade efetivo, na taxa de secagem e redução no tempo de secagem. Para as condições estudadas, o coeficiente de difusividade efetivo de água para os frutos do cafeeiro varia entre 1,908 e 3,721 x 10 -11 m2.s -1 . A energia de ativação para a difusão líquida, descrita pela equação de Arrhenius, foi de 52,89 kJ.mol -1 .
Drying kinetics of natural coffee for different temperatures and low relative humidity
(Editora UFLA, 2013-04) Alves, Guilherme Euripedes; Isquierdo, Eder Pedroza; Borém, Flávio Meira; Siqueira, Valdiney Cambuy; Oliveira, Pedro Damasceno; Andrade, Ednilton Tavares
Faced with the importance of the drying in the post-harvest phase of coffee and its influence in the final quality of the product, the current study had the aim of evaluating the kinetics of the drying in different temperatures of the drying air for a low temperature at dew point of fruits of arabic coffee (Coffea arabica) dry processed. The cherries were manually picked and submitted to hydraulic separation. After that, the fruits with initial water contents of 1.9 ± 0.1 kg.kg -1 (bs) were submitted to the drying process under three temperatures of dry bulb (35 °C, 40 °C e 45 °C) for the same temperature of dew point (2.6 °C) of the drying air. Seven mathematical models were adjusted to the experimental data to characterize the dry process of coffee cherries. Henderson and Pabis modified and Successive Residue models with two terms were the most adequate to describe the dry process, being the Henderson and Pabis modified model chosen, for being more simple. The elevation of the temperature of the dried bulb under the low temperature of dew point causes an increase of the effective diffusivity coefficient, the drying rate and reduces the time of drying. For the conditions which were studied, the effective diffusivity coefficient of water for coffee fruits varies between 1.908 e 3.721 x 10 -11 m2.s -1 . The activating energy for the liquid diffusion, described by the equation of Arrhenius, was of 52.89 kJ.mol -1 .
Drying kinetics of processed natural coffee with high moisture content
(Editora UFLA, 2017-07) Siqueira, Valdiney Cambuy; Borém, Flávio Meira; Alves, Guilherme Eurípedes; Isquierdo, Eder Pedroza; Pinto, Afonso Celso Ferreira; Ribeiro, Diego Egídio; Ribeiro, Fabiana Carmanini
The present study proposes a new processing and drying method and evaluates the behavior of grains subjected to this process through the water reduction rate and the adjustment of different mathematical models. Mature beans were divided into three batches. The first batch was continuously dried at 40±1 °C. The second batch consisted of natural coffee dried to moisture contents of 0.56±0.02, 0.41±0.02, 0,28±0.02 and 0.20±0.02 decimal (dry basis, d.b.), followed by processing and continuous drying at 35±1 oC and 40±1 oC. For all parcels, the drying process was ended when the coffee beans reached the moisture content level of 0.12±0.05 (d.b.). The third batch corresponded to the continuous drying of hulled and demucilated coffee at 40±1 °C. The experimental data were adjusted to ten mathematical models used to represent the drying of agricultural products. The grain water reduction rate was also evaluated. We concluded that the water reduction rate was highest for the drying temperature of 40±1 °C, especially at higher moisture contents. The total drying time for processed coffee with high moisture content was significantly reduced compared with the total drying time of natural coffee. The Midilli model satisfactorily describes the drying kinetics of processed coffee.
MODELAGEM MATEMÁTICA DA SECAGEM DO CAFÉ (Coffea canephora Pierre) EM TERREIROS DE CONCRETO E HÍBRIDO
(2011) Resende, Osvaldo; Siqueira, Valdiney Cambuy; Corrêa, Paulo César; Afonso Júnior, Paulo Cezar; Embrapa - Café
Objetivou-se com o presente trabalho estimar e avaliar as curvas de secagem do café conilon e ajustar diferentes modelos matemáticos aos valores experimentais durante a secagem em terreiros de concreto e híbrido. Foram utilizados frutos de café (Coffea Canephora Pierre), variedade conilon, colhido, manualmente, pelo sistema de derriça no pano, com teor de água de aproximadamente 44% (b.u.). Depois da colheita os frutos cerejas foram divididos em dois lotes e submetidos à secagem em terreiro híbrido e terreiro de concreto. Aos dados experimentais da secagem do café ajustaram-se dez modelos matemáticos freqüentemente utilizados para representação da secagem de produtos agrícolas. Conclui-se que, o terreiro híbrido é 2,8 vezes mais eficiente que o terreiro de concreto para a secagem de frutos de café conilon no estádio cereja. Dentre a série de modelos testada, os modelos Wang e Singh e Page apresentaram os melhores ajustes para descrição da cinética de secagem do café conilon e são recomendados para predição do fenômeno.
Modelagem matemática para a secagem de clones de café (Coffea canephora Pierre) em terreiro de concreto
(Editora da Universidade Estadual de Maringá - EDUEM, 2009-04) Resende, Osvaldo; Renan Vieira Arcanjo, Renan Vieira Arcanjo; Siqueira, Valdiney Cambuy; Rodrigues, Silvestre
Objetivou-se com o presente trabalho estimar e avaliar as curvas de secagem do café da espécie Coffea Canephora e ajustar diferentes modelos matemáticos aos valores experimentais de quatro clones. Foram utilizados frutos de café dos clones: Cpafro 194, Cpafro 193, Cpafro 167 e Cpafro 180, colhidos com os teores de água iniciais de 1,20; 1,32; 1,51 e 1,46 (decimal b.s.), respectivamente. A secagem prosseguiu em terreiro de concreto até que o produto atingisse o teor de água de, aproximadamente, 0,10 (decimal b.s.). Aos dados experimentais foram ajustados dez modelos matemáticos, citados na literatura específica e utilizados para representação do processo de secagem de produtos agrícolas. Pelos resultados obtidos e com base em parâmetros estatísticos, pode-se concluir que o modelo de Page foi adequado para representação da secagem dos quatro clones de café analisados. Além desse, para o clone Cpafro 180, os modelos Verna, Dois Termos e Aproximação da Difusão também se mostraram satisfatórios na descrição do fenômeno. O tempo necessário para a secagem em terreiro de concreto dos clones de café Cpafro 194, Cpafro 193, Cpafro 167 e Cpafro 180, até o teor de água de 0,10 (decimal b.s.), foi de 117,5 h, e o coeficiente de difusão foi de 4,50 x 10 -11; 5,17 x 10 -11; 5,08 x 10 -11 e 5,50 x 10 -11 m2 s-1, para os clones analisados, respectivamente
Physiological and sensorial quality of Arabica coffee subjected to different temperatures and drying airflows
(Editora da Universidade Estadual de Maringá - EDUEM, 2017-04) Alves, Guilherme Euripedes; Borém, Flávio Meira; Isquierdo, Eder Pedroza; Siqueira, Valdiney Cambuy; Cirillo, Marcelo Ângelo; Pinto, Afonso Celso Ferreira
The objective of this study was to evaluate the correlation between a group of physiological variables (electrical conductivity, potassium leaching, and germination percentage) and a group of drying kinetics variables (drying time and drying rate) in addition to verifying the relation between drying kinetics variables and coffee quality as a function of processing type, temperature, and drying airflow. Coffee drying was conducted in a fixed-layer dryer at two temperatures and two airflows. After drying, an evaluation of the physiological and sensorial quality was conducted. Based on the results obtained, the following conclusions were drawn: coffee that is processed via a dry method is more sensitive to mechanical drying with heated air than coffee processed via a wet method, resulting in poor physiological performance; airflow does not interfere with the physiological quality of pulped and natural coffees; a temperature increase from 40 to 45°C resulted in a decrease in the physiological quality only for pulped coffee; and an increase in the drying rate as a result of an increase in the drying temperature to 40°C had a negative effect on the sensorial quality of pulped coffee.
Qualidade do café conilon submetido à secagem em terreiro híbrido e de concreto
(Editora UFLA, 2011-03) Resende, Osvaldo; Afonso Júnior, Paulo Cesar; Corrêa, Paulo César; Siqueira, Valdiney Cambuy
Avaliar a qualidade do café conilon (Coffea Canephora Pierre) depois da secagem em terreiro híbrido e de concreto, processado por via seca para as condições climáticas do Estado de Rondônia, foi o principal objetivo deste trabalho. O café foi colhido, manualmente, pelo sistema de derriça no pano, com teor de água de aproximadamente 50% (b.u.), separado por diferença de massa específica em três grupos: cerejas, boia e café mistura. Posteriormente, cada um dos grupos foi dividido em dois lotes e submetidos à secagem em terreiro híbrido e terreiro de concreto. A análise sensorial foi realizada pela degustação por especialista e a qualidade química do produto foi avaliada por meio das análises da acidez titulável, sólidos solúveis totais e condutividade elétrica. Conclui-se que o tempo necessário para que os cafés boia, mistura e cereja atingissem o teor de água de 9,5 ± 0,5 (%b.u.) foi de 168 horas no terreiro de concreto e no terreiro híbrido foi de 48, 54 e 60 horas, respectivamente. O café submetido à secagem em terreiro de concreto obteve melhor qualidade em comparação ao café secado em terreiro híbrido, decorrente da taxa de remoção de água mais lenta, em média 3,1 vezes menor que no terreiro híbrido, e em função das condições climáticas favoráveis à secagem em terreiro de concreto.
Quality of natural coffee dried under different temperatures and drying rates
(Editora UFLA, 2018-04) Borém, Flávio Meira; Isquierdo, Eder Pedroza; Alves, Guilherme Euripedes; Ribeiro, Diego Egídio; Siqueira, Valdiney Cambuy; Taveira, Jose Henrique da Silva
The final quality of coffees depends on the preservation of the cell membranes of the coffee beans, which can be damaged during the drying. Thus, the aim of this study was to assess the immediate and latent effects of the air temperature and drying rate on the sensorial quality of natural coffees, as well as its relationship with the chemical e physiological characteristics of the coffee beans. Mature fruits of arabica coffee were harvested and sundried to moisture content of approximately 35% (wb) and then moved into a mechanical drier under different conditions of drying. This process involved the combination of three dry bulb temperatures – DBT (35°C, 40°C, and 45°C) and two dew point temperatures – DPT (2.6°C and 16.2°C). Thus, the relative humidity of the air used for drying was a dependent variable of DTB and DPT, and as consequences, different drying rates were achieved for each DBT. The increase in the drying rate for the temperatures 35°C and 40°C has a negative effect on the final quality of natural coffee beans. However, for the temperature of 45°C, the effects of the drying rate on the coffee beans are overlaid by the thermal damages that are caused at this level of heating. Higher sensory scores for coffee are linked to lower values of electrical conductivity and potassium leaching of the exudate of the coffee beans, as well as lower values of fatty acids. It is emphasized that while the temperature of 35o C is recommended for the production of specialty coffees the temperature of 45o C is not.
Quality of natural coffee subjected to different rest periods during the drying process
(Editora UFLA, 2012-07) Isquierdo, Eder Pedroza; Borém, Flávio Meira; Oliveira, Pedro Damasceno de; Siqueira, Valdiney Cambuy; Alves, Guilherme Euripedes
Rest periods during the coffee drying process may help improve the final coffee quality and reduce power consumption. The objective of the present study was to evaluate the effect of the moisture content of coffee fruit at the point when the drying process is temporarily interrupted on the quality of natural coffee using sensory analysis and electrical conductivity and potassium leaching tests. Ripe coffee fruits were manually and selectively harvested, sun-dried in a concrete yard for two days and subjected to mechanical drying in fixed-bed dryers. When the coffee reached moisture contents of 20%, 17% and 14% (wet basis, wb), the drying process was interrupted, and the coffee was allowed to remain at rest for 5, 15 or 30 days. Following this rest period, the coffee was dried in mechanical dryers until reaching a moisture content of 11% (wb). The control condition was complete drying in the yard. The combination of lowest moisture content with greatest period of rest and the combination of greatest moisture content and shortest period of rest resulted in the lowest values of potassium leaching. The beverage quality gradually improved as the duration of the rest period increased. Coffee subjected to a rest period at moisture contents of 17% and 20% (wb) did not alter the quality compared to that from drying in the yard.
Viabilidade técnica da secagem do café beneficiado com alto teor de água e seus impactos na qualidade
(Universidade Federal de Lavras, 2014-07-01) Siqueira, Valdiney Cambuy; Borém, Flávio Meira
Na cadeia produtiva do café, o processo de secagem é a etapa que mais carece de desenvolvimento. Trata-se de uma operação extremamente importante para a manutenção da qualidade do café, contribuindo para a formação dos custos de produção, sendo, atualmente, caracterizada por um processo lento e, em muitos casos, dificultando o rendimento das demais operações. Assim surge a necessidade de novas metodologias que acelerem esse processo. Diante disso, este trabalho foi realizado com os objetivos de reduzir o tempo de secagem do café natural, sem prejuízos à qualidade final do produto e estudar a cinética de secagem durante este processo. Os frutos colhidos no estádio maduro foram divididos em três lotes. O primeiro foi seco à temperatura de 40±1 °C até atingir o teor de água de aproximadamente 11±0,5% em base úmida (b.u.), no grão. O segundo lote foi submetido à secagem na mesma temperatura, até atingir os teores de água de 36±2, 29±2, 22±2 e 17±2% b.u. e, posteriormente, foi beneficiado e submetido à secagem contínua, nas temperaturas de 35±1 oC e 40±1 oC, até atingirem o teor de água de 11±0,5% b.u. O terceiro lote correspondeu à secagem do café em pergaminho na temperatura de 40 °C, até atingir o teor de água de, aproximadamente, 11±0,5% b.u.. Na primeira parte do experimento, objetivou-se avaliar o comportamento dos grãos submetidos a este novo método de secagem, por meio da taxa de redução de água e do ajuste de diferentes modelos matemáticos aos dados experimentais da secagem. Verificou-se que a taxa de redução de água é maior para a temperatura de secagem de 40±1 °C, quando comparada à de 35±1 °C, e essa diferença é reduzida quando o teor de água do café beneficiado diminui. O tempo total de secagem do café beneficiado com alto teor de água é expressivamente reduzido, quando comparado ao tempo de secagem completa do café natural na temperatura de 40±1 °C. O modelo de Midilli descreve satisfatoriamente a cinética de secagem do café beneficiado e submetido à secagem, nas temperaturas de 3±15 e 40±1 °C. Na segunda parte do experimento, utilizando apenas os dois primeiros lotes, objetivou-se avaliar a qualidade do café, após diferentes métodos de secagem. Verificou-se que o método de processamento e secagem proposto reduz em mais de 50% o tempo desta operação, quando comparado ao sistema de secagem artificial com ventilação forçada do café natural. O beneficiamento do café com alto teor de água, seguido de secagem mecânica nas temperaturas de 35±1 e 40±1 °C, não compromete a qualidade do café e o beneficiamento do café com 36±2% b.u. favorece a obtenção de bebida de melhor qualidade.