UFV - Teses
URI permanente para esta coleçãohttps://thoth.dti.ufv.br/handle/123456789/4
Navegar
4 resultados
Resultados da Pesquisa
Item Avaliação da qualidade do café processado por via úmida, durante as operações e secagem e armazenagem(Universidade Federal de Viçosa, 2005-08-29) Rigueira, Roberta Jimenez de Almeida; Lacerda Filho, Adílio Flauzino deObjetivou-se com esse trabalho analisar o efeito da radiação solar sobre a qualidade do café preparado sob a forma cereja descascado, despolpado, desmucilado sob diferentes condições de secagem e armazenagem; caracterizar física, química e bioquimicamente a água residuária da lavagem, nas diferentes fases das operações unitárias de despolpa e desmucilagem dos frutos do cafeeiro (Coffea arabica L.); avaliar a qualidade do produto com base no sistema comercial de classificação, considerando a variação da cor no que diz respeito ao fenômeno de branqueamento dos grãos; e, avaliar, simultaneamente, a interrelação entre os processos de secagem e armazenagem, e a contaminação por microrganismos. O experimento foi montado em uma fazenda localizada no município de São Miguel do Anta, Estado de Minas Gerais. Foi utilizado café cereja, da variedade Catuaí, colhido pelo método de derriça manual sobre pano, no período entre maio e julho de 2004. O teor inicial de água dos frutos no início da colheita foi, aproximadamente, 60 % b.u., contendo, em massa, 68 % de frutos maduros, 16 % de frutos verdes e verdoengos e 16 % de frutos secados na planta. Foram processados aproximadamente 10.000 litros de frutos por dia, para um volume médio de 3,0 litros de água para cada litro de fruto, na primeira circulação e de 1,8 litros de água para cada litro de frutos, considerando a recirculação de água. Amostras de água foram coletadas antes e após a entrada dos frutos no lavador/separador mecânico, no descascador/despolpador/desmucilador. Também foram coletadas amostras da água descartada no final do processo. Foi utilizado um experimento de parcelas subdivididas, tendo nas parcelas um esquema fatorial 6 x 2 e nas subparcelas quatro avaliações, com três repetições. Foram utilizadas seis condições de secagem e duas formas de cobertura dos lotes armazenados, avaliadas em quatro períodos de tempo no decorrer do armazenamento. Os elevados valores de Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) e Demanda Química de Oxigênio (DQO) indicaram que as águas residuárias possuíam elevada carga orgânica e, se forem lançadas em corpos hídricos receptores sem tratamento prévio, poderão ocasionar sérios problemas ambientais. A elevada concentração de sólidos totais (ST), dos quais a maior parte é composta por sólidos voláteis (SV), indicaram a necessidade de serem removidas por meio de tratamento biológico. A secagem sem exposição direta à radiação solar global proporcionou a redução do branqueamento dos grãos durante a armazenagem e produziu cafés de melhor qualidade. A seleção manual dos grãos de café pretos, verdes e ardidos, durante o processo de secagem e beneficiamento, pode contribuir para a obtenção de um produto com menor número de defeitos. Verificou-se que, tanto o surgimento de esporos de microrganismos na superfície dos grãos em pergaminho, quanto a identificação do percentual de colonização destes microrganismos na casca e no grão, não foi suficiente para infestar e comprometer a estrutura dos grãos na armazenagem. Os testes experimentais cobertos com lona plástica apresentaram melhor resultado no que se refere à bebida, coloração e incidência de microrganismos.Item Environmental assessment and optimization of facilities for coffee wet processing(Universidade Federal de Viçosa, 2016-06-13) Osorio-Hernandez, Robinson; Tinôco, Ilda de Fátima FerreiraEsta tese foi preparada como uma tentativa de abordar a ambiência interna de instalações naturalmente ventiladas para processamento úmido, especificamente avaliando os efeitos do calor e o vapor gerados pelo processo de secagem mecânica de café no interior destas construções, e a área de ventilação natural sobre a temperatura e a umidade relativa em estas instalações, com o fim de garantir as condições de ambiência adequadas para conservar a qualidade do café sob as condições ambientais, tipologias construtivas e manejo da Colômbia. Os principais objetivos que levaram à elaboração desta tese foram: (1) Fazer uma análise bioclimática das principais tipologias de construção para processamento úmido do café, a partir de arquivos climáticos anuais, padrões de uso e geração de energia e de vapor no interior dessas instalações; (2) Analisar a relação de área de ventilação natural com respeito à capacidade de secagem mecânica, para garantir as condições bioclimáticas adequadas para preservar a qualidade do café; (3) Analisar a área e localização das aberturas de ventilação natural para otimizar o ambiente bioclimático das instalações para processamento úmido do café. Três estudos foram feitos considerando-se instalações naturalmente ventiladas para processamento úmido de café na Colômbia. O Capitulo 1 intitulado “Bioclimatic analysis of three buildings for wet processing of coffee in Colombia”, foi submetido para publicação na revista: Ingeniería e Investigación; o Capitulo 2 intitulado “Bioclimatic modeling for determining the minimum area of natural ventilation in buildings for the wet processing of coffee”, foi submetido para publicação na revista: Ingeniería e Investigación; e finalmente o Capitulo 3 intitulado “Effect of different configurations of openings for natural ventilation on the bioclimatic environment of a facility for the wet processing of coffee”, foi submetido para publicação na revista: DYNA. Considerando-se os resultados obtidos com o presente trabalho, ficou evidente a influência da área de ventilação natural, a localização das aberturas e o efeito chaminé sobre as variáveis temperatura e umidade relativa do ar no interior de instalações para processamento de café por via úmida, e que com o adequado design da ventilação natural podem ser alcançadas as condições bioclimáticas necessárias para a preservação da qualidade do café.Item 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 CesarTradicionalmente, 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.Item Propriedades físicas, aerodinâmicas e térmicas de frutos de café conilon (Coffea canephora)(Universidade Federal de Viçosa, 2012-12-17) Treto, Pedro Casanova; Corrêa, Paulo CésarO café é considerado um dos produtos agrícolas de maior importância no Brasil, tanto pela receita gerada pela exportação e industrialização, como pelo número de empregos diretos e indiretos relacionados com o seu agronegócio. As espécies de maior importância no mercado econômico internacional são Coffea arabica (café arábica) e Coffea canephora (café robusta). Considerando as limitadas pesquisas no processo de secagem e visando obter dados que possam ser utilizados no desenvolvimento de sistemas durante os processos de colheita e pós-colheita, o presente trabalho objetivou, avaliar a influência do teor de água nas propriedades físicas, aerodinâmicas e térmicas de frutos de café conilon (Coffea canephora). Foram utilizados frutos de café (Coffea canephora), clones 83 e 74 da variedade clonal EMCAPA 8141 e os clones 31 e 32 da variedade clonal EMCAPA 8131, procedentes da fazenda experimental da Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (EPAMIG), situada no município de Leopoldina, Minas Gerais. Posteriormente os diferentes lotes de café foram secos em estufa com ventilação forçada com temperatura do ar de aproximadamente 60 ± 3°C, até diferentes níveis de teores de água. Durante a secagem, para cada teor de água obtido, amostras eram homogeneizadas e encaminhadas para a determinação de suas propriedades, sempre em triplicata. Para os quatro clones foram determinadas as massas específica unitária e aparente, a porosidade, a forma, o tamanho e o índice de contração volumétrica unitária e da massa em cada estádio de maturação; além de ajustar aos modelos matemáticos disponíveis na literatura. Também foi estudada a influência do teor de água nas propriedades aerodinâmicas durante o processo de secagem. Mediante técnicas da Mecânica dos Fluidos Computacional foi estudado o processo utilizando o modelo k-ε para regime turbulento. Determinou-se também as propriedades térmicas (calor específico, condutividade e difusividade térmica) para os frutos de café da espécie Coffea canephora, clone 32 da variedade clonal EMCAPA 8131. Ao estudar o comportamento de cada clone foi determinado que a área projetada, a área superficial, o volume e a porosidade aumentam com a elevação do teor de água para todos os clones, enquanto as massas específicas reais e aparentes aumentam com o aumento da umidade dos frutos de café até um valor máximo e depois decrescem. A forma dos frutos de café conilon é influenciada no processo de secagem, promovendo diminuição dos valores da esfericidade e circularidade com a redução do teor de água. A contração volumétrica apresentou um comportamento não linear decrescente com a redução do teor de água da massa de frutos de café conilon. Os modelos de Bala e Woods adaptado, Corrêa e o polinomial ajustados aos valores experimentais para estimar o índice de contração volumétrica unitária e da massa dos frutos de café em função do teor de água representaram de forma satisfatória o fenômeno estudado, sendo o modelo polinomial o de melhor ajuste em todos os casos. Ao aumentar o teor de água a velocidade terminal cresceu de forma não linear em todos os clones de café conilon e estádios de maturação estudados. Determinou-se experimentalmente em um túnel de vento horizontal o coeficiente de arrasto de cada clone. O coeficiente de arrasto apresentou um comportamento não linear, decrescendo ao aumentar o número de Reynolds. O modelo numérico utilizado representou o processo adequadamente com diferenças entre o coeficiente de arrasto experimental e o numérico inferiores a 5 %. Foi possível determinar a distribuição de pressões e velocidades mediante a simulação numérica, pelo fato da razão de aspecto ter uma mínima influência nas mesmas;isso significa que é possível utilizar a mesma razão de aspecto para todos os clones. Determinou-se que as propriedades térmicas do café conilon são dependentes do conteúdo de umidade. O calor específico e a condutividade térmica dos frutos de café conilon aumentaram com o aumento do conteúdo de umidade, enquanto a difusividade térmica decresce com o aumento do conteúdo de umidade. Realizou-se o teste de identidade identificando a combinação e a propriedade física representada por um modelo comum.