UFLA - Teses
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Item Incremento germinativo da semente do café (Coffea arabica L.): aplicação de um campo magnético uniforme com monitoramento pelo biospeckle laser(Universidade Federal de Lavras, 2018-10-22) Azevedo, Roberto Luiz de; Braga Júnior, Roberto Alves; Guimarães, Renato Mendes; Toorop, Peter EdwinUm dos grandes empecilhos na formação e produção de mudas de café (Coffea arábica L), reside no fato de as sementes apresentarem uma germinação lenta e não uniforme, o que impacta diretamente na qualidade dessas mudas e no tempo hábil de seu plantio no campo. Pesquisas sobre tratamentos pré-germinativos das sementes de café (Coffea arabica L.), têm sido realizadas no sentido de minimizar o tempo de germinação ou melhorar a uniformidade das mudas e, consequentemente, repercutindo na eficiência das lavouras. Dessa forma, o objetivo desta pesquisa foi avaliar os efeitos sobre a germinação das sementes de café, pela aplicação de um campo magnético constante como um condicionamento pré-germinativo. As análises pós-tratamento magnético foram por meio do Biospeckle Laser (BSL) consorciadamente aos testes tradicionais de viabilidade de sementes. Foram utilizadas 3000 sementes submetidas a campos magnéticos de intensidade constante e valores de 10 mT e 28 mT por um mesmo intervalo de tempo de 6 dias, durante seu processo de germinação em germinadores. Iluminou-se com luz laser a região do embrião e as imagens obtidas pelo Biospeckle Laser (BSL) foram processadas e os resultados dos níveis de atividade dessa região foram, posteriormente, comparados com os dados obtidos pela análise fisiológica tradicional de sementes. Além dos resultados de atividade do BSL, foram obtidos outros resultados das análises de sementes, durante o processo de germinação, tais como: IVE, isoenzimático (SOD, CAT, EST, MDH e endobetamananase), integridade de membranas, germinação, IVG e protrusão. Concluiu-se que o pré-tratamento magnético com ambas as intensidades de campo, durante os primeiros 6 (seis) dias de germinação, propiciou uma melhora na permeabilidade das membranas celulares, uma ativação precose do sistema antirradicular, além de promover uma germinação mais rápida e uniforme das sementes.Item Modelos multivariados dinâmicos: análise de contágio nos mercados de derivativos agropecuários(Universidade Federal de Lavras, 2006-12-13) Mól, Anderson Luiz Rezende; Castro Júnior, Luiz Gonzaga de; Sáfadi, ThelmaO presente trabalho faz uma análise de identificação sobre a evidência de transmissão de volatilidade e contágio no mercado futuro das commodites agrícolas no Brasil e, em específico, no mercado de café e boi gordo. Foram estimados modelos uni e multivariados, mostrando a evidência real de contágio de crises financeiras recorrentes no mercado futuro de café e boi gordo. Analisa-se, portanto, a hipótese de existência de contágio, testada a partir da estimação de modelos multivariados de volatilidade. Havendo evidência da existência de quebra estrutural na estrutura de volatilidade das séries históricas das commodities boi gordo e café e tal quebra puder ser associada às crises financeiras, sugere-se evidência de contágio. Os resultados obtidos nesta tese fornecem evidência favorável à hipótese de contágio.Item Development of biotechnological products from coffee by-products using the biorefinery concept(Universidade Federal de Lavras, 2021-09-09) Lopes, Ana Cláudia Alencar; Duarte, Whasley FerreiraCoffee is an important commodity worldwide, representing a significant portion of economy of several countries. The processing of coffee fruits generates a great variety and volume of by-products, such as husk, pulp, and coffee grounds. In recent years, environmental and social concerns have grown in relation to the direction and use of these by-products. They are nutrient-rich substrates that can be converted into products with higher added value via microbial action. Therefore, this study aimed to evaluate coffee by-products as alternative substrates in alcoholic fermentation and the development of new biotechnological products. The first article evaluated the use of dry and wet coffee pulp, wastewater from wet coffee processing, molasses, and commercial sucrose as substrates in alcoholic fermentation. The wet coffee pulp and sucrose treatment resulted in the best fermentation performance, and the conditions were applied to produce a distilled beverage. The beverage had an alcohol content of 38 % (v/v) and 48 volatile compounds were identified, the majority being esters normally associated with floral and fruity aromas. The second article consisted of a pilot-scale production of two distilled beverages using the by-product generated during the production of coffee oil. Fermentations of 40 liters were carried out with 10% e 20% (m/v) of green coffee seed residue, followed by distillation in copper alembic. A total of 62 volatile compounds were identified, the majority being affected by variation in the concentration of green coffee seed residue. In the sensory analysis, the beverage with a concentration of 10% (m/v) was characterized by floral, dairy, and almond aromas, while the beverage with 20% was related to coffee, vegetables, cooked cabbage, hazelnuts, and nuts aromas. Both beverages showed satisfactory results, especially with 10% (m/v) of the residue, demonstrating the potential for using this residue in the production of distilled beverages. In addition, the vinasse obtained from the second study was used in preliminary studies in order to recover chlorogenic acid. The vinasse had an initial concentration of 3.16 g/L of chlorogenic acid, and the final extract had 11.96 g/L of it, concentrating the compound of interest 3.9 times. Lastly, there is the application for filing a patent where a distillate obtained from coffee beans was applied as an attractive solution to control the coffee berry borer. Lastly, there is the use of distillate obtained from coffee beans as an attractive solution to control the coffee berry borer. The invention made it possible to monitor and control the pest without the need to use insecticides and toxic compounds in the field.Item Hypothenemus hampei: (Coleoptera: Scolytidae): impacto sobre a qualidade dos grãos de café(Universidade Federal de Lavras, 2019-02-27) Silva, Sabrina Alves da; Pereira, Rosemary Gualberto Fonseca Alvarenga; Batista, Luís Roberto; Souza, Sara Maria Chalfoun deA broca-do-café, Hypothenemus hampei, é a principal praga da cultura do café. Seus danos se iniciam quando a fêmea perfura os frutos ainda na planta. Os furos podem comprometer a qualidade microbiológica e os atributos físicos e químicos dos grãos, os quais têm relação com a qualidade sensorial da bebida e o valor de mercado da commodity. O objetivo, neste estudo, foi identificar fungos associados a grãos brocados, quantificar ocratoxina A e analisar física e quimicamente grãos com diferentes níveis de infestação da broca-do-café. Cafés de duas regiões (Cerrado Mineiro e Sul de Minas) foram coletados e os grãos brocados presentes nas amostras foram classificados quanto ao nível de infestação. Existe relação direta entre o nível de infestação e o aumento do percentual de contaminação por fungos. Foram identificadas 20 espécies de fungos, tendo os gêneros Fusarium e Aspergillus sido os encontrados em maior frequência. Quatro das 20 espécies isoladas apresentaram potencial para a produção de OTA e sua presença foi observada nos níveis de infestação “Sujo I e II” de apenas uma região. Para os parâmetros físico-químicos, o nível “Sujo II” apresentou menor densidade e menores concentrações de açúcares, compostos lipídicos e sólidos solúveis, e maiores valores de cinzas, acidez titulável total, condutividade elétrica, lixiviação de potássio, ácido succínico e acético. As cores dos níveis de infestação “Limpo” e “Sujo II” são diferentes entre si e diferentes dos demais níveis. Os resultados obtidos neste trabalho demonstram que existe uma associação entre a broca-do-café e o aumento do percentual de contaminação por fungos; que os danos físicos aos grãos são expressivos, especialmente do ponto de vista econômico e que as alterações na composição química dos grãos pode ser prejudicial à qualidade da bebida, quando os grãos são submetidos à torração.Item Uso de sementes criopreservadas e cultivo protegido para a produção de mudas de Coffea arabica L.(Universidade Federal de Lavras, 2019-03-22) Ricaldoni, Marcela Andreotti; Rosa, Sttela Dellyzete Veiga Franco daA propagação do cafeeiro da espécie arábica, ainda é, predominantemente, realizada por meio de mudas produzidas a partir do semeio de sementes, as quais apresentam lenta germinação e baixa tolerância a dessecação e longevidade. Estas características dificultam a produção das mudas em época de clima mais apropriado ao plantio e ao estabelecimento da lavoura. Desta forma, a proposta nestes estudos foi investigar a formação de mudas de cafeeiro, em diferentes épocas e ambientes, com sementes provenientes de diferentes tratamentos de secagem e de armazenamento. Neste sentido, a criopreservação ou armazenamento em nitrogênio líquido, por tempo indeterminado, das sementes adequadamente preparadas, é uma alternativa viável para o café. Assim, o objetivo no primeiro estudo foi investigar a formação de mudas a partir de sementes criopreservadas por seis meses, em duas safras consecutivas. Sementes de Coffea arabica L., cultivar ‘Catuaí amarelo’ IAC 62, foram colhidas no estádio de maturidade fisiológica, e submetidas a quatro tratamentos de secagem: sementes secadas em secador estacionário de pequena escala até atingirem 12% e 32% de umidade e armazenadas em câmara fria e seca; sementes secadas em solução salina saturada de NaCl até atingirem 17% de umidade, e sementes secadas em sílica gel até atingirem 17% de umidade, armazenadas em nitrogênio líquido. As mudas foram produzidas em viveiro, em sacos plásticos contendo Tropstrato, e com sementes recém-colhidas ou após seis meses de armazenamento, sendo que as com 12% e 32% de umidade foram armazenadas em câmara fria e, com 17%, em nitrogênio líquido. Foi constatado que sementes com 32% e 12% de umidade armazenadas em câmara fria, e com 17% de umidade armazenadas em nitrogênio líquido, após secagem em sílica gel, apresentam desempenhos fisiológicos iguais. A utilização de sementes de café secadas em sílica gel e criopreservadas é uma alternativa viável para a produção das mudas. No segundo estudo foi investigada a formação de mudas de café sob cultivo protegido em casa de vegetação, sistema utilizado com sucesso para espécies florestais. Neste estudo, objetivou-se investigar a formação de mudas de Coffea arabica L., provenientes de sementes submetidas a diferentes metodologias de secagem e armazenamento, incluindo a criopreservação em diferentes safras e locais de produção das mudas. Foi constatado que sementes de café com umidade de 32% armazenadas em câmara fria, e sementes com 17% criopreservadas, apresentam mesma germinação e vigor após seis meses de armazenamento. O desenvolvimento vegetativo de mudas de café arábica em casa de vegetação foi superior ao sistema convencional em viveiro na maioria das avaliações.Item Elementos terras raras no desenvolvimento, produtividade e qualidade de café(Universidade Federal de Lavras, 2019-05-24) Santini, Paula Tristão; Guilherme, Luiz Roberto Guimarães; Sartori, Raul HenriqueOs elementos terras raras - ETRs - são um grupo formado por 17 elementos químicos encontrados em toda crosta terrestre. O uso de ETRs em fertilizantes tem chamado a atenção nos últimos anos devido ao aumento de sua aplicação em diversos cultivos. De fato, mais de 50 espécies de culturas já foram estudadas quanto às respostas decorrentes da adição de ETRs e aumentos de produção de 10 a 20% têm sido relatados. Estudos neste sentido no Brasil, em cafeeiro, seriam relevantes, pois sabe-se que os fertilizantes são insumos agropecuários importantes para assegurar a produção de alimentos com qualidade e em quantidade suficiente para atender as necessidades da população brasileira e mundial. Tendo em vista que pesquisas com ETRs são ainda muito incipientes no Brasil, o objetivo desse trabalho foi investigar respostas fisiológicas do cafeeiro (Coffea arábica L.) com a aplicação de ETRs com ação bioestimulante. O ensaio foi implantado em janeiro de 2017, na área experimental do Setor de Cafeicultura do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sul de Minas GeraisCampus Muzambinho, com cafeeiro da cultivar Catuaí vermelho 144, sendo adotado um espaçamento de 3,8 m (entre linhas) x 1 m (entre plantas), correspondente a um estande de 2632 plantas ha-1 , com 19 anos de plantio. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, com sete tratamentos e quatro repetições, totalizando 28 parcelas experimentais. Cada parcela foi constituída por 10 plantas, sendo utilizadas 6 plantas centrais nas avaliações. Os tratamentos consistiram da aplicação de um mix de elementos terras raras contendo 23,95% de nitrato de lantânio, 41,38% de nitrato de cério, 4,32% de nitrato de praseodímio e 13,58% de nitrato de neodímio. Em todos tratamentos foi aplicado 0,1% do adjuvante BREAK TRHU®, um espalhante adesivo não iônico siliconado para melhor absorção e penetração do mix via foliar. As doses (kg ha-1 ) aplicadas foram: 0 (controle), 0,1, 0,3, 0,6, 1,2, 2,4 e 4,8. A pulverização foi feita com um atomizador costal motorizado, nos meses de janeiro e março de 2017 e 2018. Foram analisados o teor de clorofila, fotossíntese, umidade, teor foliar de nutrientes, classificação física e granulométrica de grãos, produção e rendimento, qualidade sensorial e análise físico-química da bebida. De acordo com os resultados obtidos, os ETRs tiveram ação bioestimulante em cafeeiro, porém é dose dependente, onde as menores doses estimulam um melhor desenvolvimento e as maiores resultaram em efeito tóxico. A melhor dose apresentada para maioria dos parâmetros foi a de 0,6 kg ha-1 , que proporcionou maior produção e rendimento de café, sendo a mais indicada para o uso na cafeicultura. Esses estudos pioneiros com ETRs revelam a necessidade de mais pesquisas para um melhor entendimento dos efeitos do mix de lantânio, neodímio, praseodímio e cério, aplicados via foliar, na cultura do café no Brasil.Item Desenvolvimento e avaliação de um mecanismo para o desprendimento seletivo de frutos do cafeeiro(Universidade Federal de Lavras, 2021-11-25) Díaz Herrera, Miguel Ángel; Silva, Fábio Moreira daA colheita seletiva de frutos maduros de café se justifica na produção de cafés finos, considerando ainda que os frutos imaturos que ficam nas plantas, após cada colheita seletiva, conseguem chegar ao estádio ótimo de maturação, para colheita posterior. Focando a colheita seletiva em pequenas glebas e ou lavouras de declividades mais elevadas, os sistemas de colheita disponíveis são o manual e o semimecanizado (máquinas portáteis). O sistema manual seletivo, no entanto consegue uma seletividade próxima de 100%, porem apresenta limitações pelo alto custo e baixa oferta de mão de obra. Para o sistema semimecanizado, a tecnologia oferecida comercialmente foi desenvolvida para a colheita plena e não seletiva. A procura de uma alternativa semimecanizada, para a colheita seletiva de frutos de café, levou aos objetivos deste trabalho, com desenvolvimento de soluções de um mecanismo portátil, mediante metodologia de projeto conceitual de engenharia e avaliação científica dessas soluções, com experimentos de campo de lavouras localizadas no Brasil e na Colômbia. Foram desenvolvidas quatro soluções conceituais que foram avaliadas mediante delineamento experimental inteiramente casualiza do, determinando as variáveis resposta: eficácia de seletividade, eficácia de desprendimento, capacidade de produção efetiva, volume total desprendido e danos causados às plantas. A metodologia de projeto conceitual mostrou-se útil ao desenvolvimento objetivo e estruturado das soluções propostas. A melhor das soluções desenvolvidas no projeto conceitual, apresentou eficácia de seletividade de 92% para a frequência de 40Hz. A eficácia de desprendimento média foi de 33%, chegando a 52% do volume total de frutos maduros nas plantas, na frequência de 42Hz. A capacidade produtiva foi de 28,4 Litros por hora, também para a frequência de 42Hz e os danos causados às plantas foi de 91 a 125 gramas de folhas e ramos destacados, para as frequências de 40 a 42Hz. A simplicidade do mecanismo desenvolvido permitiu a fácil e rápida alteração das frequências e amplitudes nos ensaios de campo.Item Desenvolvimento de uma derriçadora semimecanizada para a colheita seletiva do café(Universidade Federal de Lavras, 2020-01-23) Maciel, Diogo Tubertini; Silva, Fábio Moreira da; Santos, Fábio LúcioNo Brasil, os fatores geográficos são de suma importância para a produção de café de qualidade. O manejo dessas lavouras e, principalmente a colheita, necessitam do uso de máquinas portáteis, em virtude da impossibilidade de mecanização para ganho de eficiência. Este trabalho busca o desenvolvimento de um equipamento, para a validação de uma metodologia, que propõe a colheita seletiva semimecanizada. Para esse desenvolvimento, foram utilizados equipamentos comerciais com alguma adaptação e um conjunto eletrônico para controle de frequência. Para os testes, utilizou-se lavouras de café no Sul de Minas e, na Colômbia. Para validação dessas lavouras quanto a possibilidade de colheita seletiva, medimos a força de desprendimento dos frutos, em seus diferentes estádios de maturação e o mínimo aceitável para um intervalo de confiança de 90% e uma diferença de 1,5 N conforme adotado. Os testes finais foram executados, em uma lavoura com a proporção de 54% de frutos verdes, para 46% de cereja. Os resultados demonstram que, para a amplitude de 9,4mm, mesmo na frequência mais alta, 33Hz, não colhe de forma efetiva. Para as amplitudes de 16,5mm e 23,7mm, a eficiência de seletividade ocorreu nas frequências 22,5Hz, 25,57Hz e 27,93Hz, na frequência 33,4Hz a colheita se tornou plena. O melhor resultado obtido foi de 10,31% de frutos verdes na frequência de 27,45Hz e amplitude 16,5mm, seguida de 10,81% da frequência 22,5Hz e amplitude 16,5mm. O conjunto de repetições com menor desvio-padrão, ou seja, mais preciso, foi com uma média de 11,76% na amplitude de 16,5mm e frequência de 22,5Hz. Os dados comprovam a possibilidade da colheita seletiva semimecanizada e com percentual de verdes inferior a 20% conforme proposto. A relação amplitude e frequência são os fatores relevantes, para uma colheita seletiva e sua eficiência de colheita. Os dados demonstram que não existe uma frequência ideal, o importante é ajustar a relação amplitude e frequência. Comprovou-se que quanto maior a amplitude, menor será a frequência de início de seletividade, mas a transmissão energética cinemática ideal aproxima-se da frequência de 25Hz, e a frequência é o fator principal para a eficiência de colheita.Item Validação de modelos de previsão da ferrugem do cafeeiro e monitoramento de esporos de Hemileia vastatrix e Cercospora coffeicola em Lavras, MG(Universidade Federal de Lavras, 2005-02-25) Oliveira, Frederico Alberto de; Castro, Hilário Antônio deO uso dos modelos de previsão é uma alternativa para otimizar e racionalizar o uso de fungicidas. No desenvolvimento desses modelos, além do hospedeiro, da doença e das variáveis ambientais envolvidas no processo, pode-se ainda considerar a presença de inóculo no ar. Para a ferrugem (Hemileia vastatrix) e a cercosporiose (Cercospora coffeicola) do cafeeiro, alguns aspectos necessitam ser elucidados antes de se implementar esses modelos. Conduziram-se estudos com a cultivar Catuaí Vermelho, na região de Lavras, MG, para avaliar a viabilidade de dois modelos de previsão no controle da ferrugem do cafeeiro: o desenvolvido por Santos Pinto et al. em 2002 e o modificado daquele desenvolvido por Kushalappa et al. em 1984. Os tratamentos consistiram da aplicação de fungicidas protetor (oxicloreto de cobre) e sistêmico (epoxiconazole), segundo o calendário fixo ou segundo cada modelo de previsão. Os tratamentos com o fungicida protetor com base nos modelos de previsão resultaram em menores valores de "área abaixo da curva de progresso da doença" (AACPD) e menor número de aplicações. Com fungicida sistêmico, obteve-se menor valor de AACPD nos tratamentos baseados nos dois modelos de previsão, com o mesmo ou menor número de pulverizações que nos baseados no calendário fixo. Para obter mais informações sobre a epidemiologia da ferrugem e da cercosporiose, monitorou-se a flutuação de esporos dos respectivos patógenos no ar, com o coletor "Rotorod modelo 20", posicionado a 1,5 e 3,0metros do solo, na área central da lavoura. Coletaram-se os esporos de setembro de 2003 a novembro de 2004, em intervalos de 15 dias, durante 8 horas diárias, com substituições a cada 2 horas. A quantidade de uredósporos coleta dos relacionou-se ao progresso da ferrugem. Coletou-se maior número de uredósporos em abril, maio e julho, de 8:00h às 12:00h e 14:00h às 16:00h em 8:00h ambas as alturas. A quantidade de uredósporos coletados não se correlacionou com as variáveis ambientais. Coletou-se maior quantidade de conídios de Cercospora coffeicola de fevereiro a maio, de 10:00h às 12:00h e 14:00h às 16:00h em ambas as alturas. A quantidade de conídios coletados correlacionou-se à umidade relativa do ar entre 10:00h às 12:00h A quantidade de conídios no ar correlacionou-se também positivamente, à intensidade da cercosporiose aos 15,30,45 e 60 dias anterior a cada data de coleta. Para ambos os patógenos, as quantidades de esporos coletados nas duas alturas foram alta e significativamente correlacionadas. Assim, verificou-se que os modelos de previsão para a ferrugem do cafeeiro poderão auxiliar na tomada de decisão para aplicação racional de fungicidas na lavoura cafeeira e os resultados obtidos com monitoramento de esporos poderão auxiliar futuros trabalhos nessa área, otimizando o intervalo e o período de coleta de esporos no ar.Item Características químicas, físico-químicas e sensoriais de cultivares de Coffea arabica L.(Universidade Federal de Lavras, 2004-03-05) Mendonça, Luciana Maria Vieira Lopes; Pereira, Rosemary Gualberto Fonseca AlvarengaEste trabalho teve objetivou caracterizar a composição química e físico-química, avaliar sensorialmente e proceder à classificação por tipo e peneira dos grãos de 16 cultivares de café Coffea arábica L., com o intuito de avaliar novos materiais desenvolvidos com resistência a ferrugem (Hemileia vastatrix Berg. et Br.) em comparação aos tradicionais. Desta forma, frutos provenientes do ensaio de melhoramento genético do MAPA/PROCAFÉ, localizado na Fazenda Experimental de Varginha em MG foram colhidos e transportados imediatamente para o Pólo de Tecnologia em Pós-Colheita do Café da UFLA, onde foram lavados, descascados e secados em terreiro de concreto. Após o beneficiamento, os grãos foram acondicionados em latas de alumínio e armazenados à 15⁰C. Os frutos avaliados correspondiam às cultivares ‘Acaiá’, ‘Acauã’, ‘Bourbon Amarelo’, ‘Canário’, ‘Catuaí Amarelo’, ‘Catuaí Vermelho’, ‘ Catucaí Amarelo’, ‘ Catucaí Vermelho’, ‘ Icatu Amarelo’, ‘Icatu Vermelho’, ‘Mundo Novo’, ‘Palma’, ‘Rubi’, ‘Sabiá 398’, ‘ Siriema’, ‘Topázio’, da safra 2002. Os grãos crus foram moídos em moinho de bola com nitrogênio líquido e grãos torrados foram obtidos por torração clara, monitorada por métodos colorimétricos. Procedeu-se a avaliação estatística univariada e multivariada dos dados, com o objetivo de estabelecer comparações entre as cultivares e realizar o agrupamento das mesmas. Diferenças foram observadas entre as cultivares para a composição química As técnicas multivariadas empregadas permitiram separar as cultivares em função da composição química do grão cru, sendo o teor de açúcares redutores, protéinas, cinzas, extrato etéreo e polifenóis os constituintes que mais contribuíram para esta separação. No café torrado foram o Ph, os teores dos açúcares totais e não redutores, a proteína, o extrato aquoso, o extrato etéreo, a luminosidade (L) e a coordenada cromática “a” considerados os melhores descritores. Sensorialmente observou-se que, as cultivares apresentaram características peculiares e que aquelas resistentes à ferrugem apresentaram qualidades diferenciadas, no entranto sem causar prejuízo à bebida.