SPCB - Simpósio de Pesquisa dos Cafés do Brasil
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Resultados da Pesquisa
Item Análise espacial da qualidade de bebida do café em duas safras consecutivas(2007) Alves, Enrique Anastacio; Queiroz, Daniel Marçal de; Abrahão, Selma Alves; Pinto, Francisco de Assis de Carvalho; Maciel, Bruno Ferreira; Embrapa - CaféÉ conhecido que a qualidade das culturas dentro de uma mesma área pode variar temporal e espacialmente com o solo, com as condições do ambiente e com a forma de condução das operações agrícolas. Foi desenvolvido um estudo com o objetivo de obter maiores informações a respeito da distribuição espacial da qualidade de bebida do café. O trabalho foi realizado nas safras de 2004 e 2005, no Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa e na fazenda Braúna em Araponga, MG. Nessa propriedade cultivada com café (Coffea arabica L.), foram coletados frutos cereja em todos os talhões produtivos durante duas safras. Estas amostras foram despolpadas, secas e submetidas ao teste de qualidade de bebida. De posse desses dados (notas de qualidade de bebida) foram gerados mapas. Então, a partir desses mapas foi realizado o estudo da autocorrelação ou arranjo espacial da qualidade, por meio do coeficiente de autocorrelação espacial Índice de Moran. Conclui-se que existe na propriedade variabilidade espacial da qualidade de bebida e a mesma apresentou padrões semelhantes para as duas safras consecutivas em estudo. Houve diferença entre as regiões estudadas quanto à autocorrelação espacial e a maneira que a mesma se distribui, destacando-se uma região que, além de possuir distribuição aglomerada, apresentou tendência a produzir melhor qualidade de bebida do café.Item Avaliação do efeito da frequência e amplitude de vibração sobre a eficiência de derriça dos frutos do cafeeiro(2007) Santos, Fábio Lúcio; Queiroz, Daniel Marçal de; Pinto, Francisco de Assis de Carvalho; Santos, Nerilson Terra; Embrapa - CaféA colheita é uma das operações mais importantes nos sistemas de produção de café devido ao seu elevado custo e ao impacto que tem na qualidade do produto final. Para reduzir os custos de produção, tem-se buscado formas de mecanizar essa operação. As máquinas de colheita de café geralmente derriçam os frutos por meio de vibração mecânica e impacto. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de se estudar o efeito da amplitude e freqüência de vibração sobre a eficiência de derriça dos frutos de café. Para isso, ensaios usando uma máquina vibradora eletromagnética foram realizados em laboratório. Foram testadas amplitudes na faixa de 7,50 a 15,00 mm e freqüências na faixa de 13,33 a 26,67 Hz. Os testes foram conduzidos utilizando-se ramos das variedades Catuaí Vermelho e Mundo Novo. A partir da análise dos resultados verificou-se que a eficiência de derriça dos frutos está diretamente relacionada à aceleração imposta aos frutos durante o procedimento de derriça. As freqüências entre 23,33 e 26,67Hz e amplitudes variando entre 12,5 e 15,00 mm proporcionaram uma maior eficiência de derriça dos frutos cereja para ambas as variedades estudadas. A eficiência de derriça por vibração na variedade Mundo Novo foi superior à da variedade Catuaí Vermelho para os intervalos de freqüência e amplitudes avaliados.Item Uso de derriçadora portátil na colheita seletiva de frutos do cafeeiro(2005) Souza, Cristiano Márcio Alves de; Queiroz, Daniel Marçal de; Rafull, Leidy Z. L.; Pinto, Francisco de Assis de Carvalho; Embrapa - CaféAvaliou-se o desempenho de uma derriçadora portátil com vistas a estudar a capacidade de seletividade da máquina durante a colheita de frutos maduros de cafeeiros da variedade Catuaí, em cafeicultura de montanha. O sistema de colheita foi composto por duas derriçadoras operando simultaneamente de cada lado do cafeeiro. Foram determinados a carga pendente da planta, a capacidade e a eficiência de derriça, o índice de desfolha, a porcentagem de frutos verdes no produto colhido e o nível de ruído emitido pela derriçadora. A capacidade de colheita seletiva das derriçadoras portáteis foi muito influenciada pela porcentagem de frutos maduros do cafeeiro no ato da colheita. Os níveis de ruído emitidos pelas derriçadoras portáteis foram superiores àqueles preestabelecidos pelas normas de conforto do operador, havendo necessidade do uso de protetores auriculares.Item Rede neuronal artificial para determinação da umidade de frutos de café(2003) Pinto, Francisco de Assis de Carvalho; Corrêa, Paulo César; Queiroz, Daniel Marçal de; Oliveira, Alisson Sanguinetti Cruz de; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do CaféA adoção do manejo a sítio específico das culturas agrícolas - Agricultura de Precisão - tem, geralmente, como ponto de partida para uma linha de procedimentos, a elaboração de um mapa de produtividade durante a colheita. Para a obtenção desse mapa, a determinação da umidade do produto é um parâmetro fundamental. Portanto, a adoção dessas práticas tem se limitado às culturas onde a determinação de umidade em tempo real é uma realidade tecnológica. No momento da colheita, os frutos do café apresentam desuniformidade de maturação e elevado teor de umidade. Porém, cada estádio de maturação dos frutos no momento da colheita tem uma cor bastante característica. Por causa disso, a informação espectral adquirida, por exemplo, em imagens dos frutos, podem ser utilizadas para caracterização da umidade dos frutos de café no momento da colheita. As técnicas de inteligência artificial como, por exemplo, as redes neuronais artificiais, têm sido utilizadas em conjunto com o processamento de imagens para automação da interpretação da cena. Dessa maneira, o objetivo do presente estudo foi o desenvolvimento e teste de uma rede neuronal artificial (RNA) para estimar a umidade dos frutos de café em imagens digitais. Os frutos de café (Coffea arabica L.) da variedade Catuaí Vermelho, foram colhidos manualmente, aleatoriamente, em diversas plantas, por três catadores que classificaram os frutos visualmente em: cereja, verde e passa. As amostras dos catadores originaram uma amostra composta para cada tipo de fruto. Cada amostra composta foi dividida em 10 sub-amostras cujas as imagens foram adquiridas por uma câmera de vídeo digital, Duncantech MS3100, e levadas à estufa, 103 ± 1° C por 72 horas, para determinação da umidade. O processamento das imagens coloridas se resumiu na geração de imagens monocromáticas que representasse ou as bandas R, G e B separadamente ou a razão entre duas bandas (R/G, R/B e G/B). A RNA era composta de cinco camadas: uma de entrada, três intermediárias e uma de saída. A camada de entrada era constituída pelo vetor com os valores dos pixels de um sub-bloco da imagem processada com 5x5 pixels. Foram testadas seis combinações diferentes de números de neurônios nas camadas intermediárias. A camada de saída era constituída por um neurônio que determinava a umidade dos frutos que estavam representados no vetor de entrada. Foi desenvolvida uma rede para cada tipo de imagem processada que foram treinadas pela técnica da retro-propagação do erro. Foram retirados 10 sub-blocos, aleatoriamente, para cada imagem representando estádios de maturação diferentes de fruto de café, totalizando 300 sub-blocos (3 estádios x 10 sub-amostras x 10 sub-blocos). A rede foi treinada com 200 vetores retirados, aleatoriamente, desses sub-blocos e os restantes 100 vetores foram utilizados para testar a RNA treinada. A rede 100x100x100 apresentou o menor erro médio quadrado de 2,75 com as amostras de teste quando utilizou as imagens processadas pela razão entre a banda vermelha e verde (índice R/G), apresentando um valor, equivalendo a erro médio de 1,66% de teor de umidade em base úmida. Este valor foi considerado satisfatório, pois é semelhante ao erro apresentado pelos determinadores de umidade convencionais. Quando se utilizou apenas uma banda (R, G ou B), o treinamento foi interrompido por atingir o gradiente mínimo na curva de erro dos parâmetros livres da rede, isto indica uma dificuldade da arquitetura da rede testada de "aprender" o problema apenas com uma banda espectral.Item Análise de derriça de frutos do cafeeiro submetidos à vibração em laboratório(2003) Souza, Cristiano Marcio Alves de; Queiroz, Daniel Marçal de; Pinto, Francisco de Assis de Carvalho; Cecon, Paulo Roberto; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do CaféSeja pela arquitetura da planta e/ou desuniformidade de maturação e teor de umidade elevado, a colheita dos frutos do cafeeiro é considerada uma das mais difíceis de ser executada. As máquinas para a colheita dos frutos do cafeeiro desenvolvidas utilizam a vibração e/ou impacto como princípio de funcionamento. Para o desenvolvimento dessas máquinas é necessário, primeiramente, conhecer as propriedades mecânicas da madeira, a geometria do cafeeiro e a influência de parâmetros de vibração com detalhes, para que a partir daí, modelos matemáticos possam ser desenvolvidos para analisar a dinâmica da planta e auxiliar no projeto. Assim, este trabalho teve como objetivo estudar os efeitos da freqüência (13,3; 15,0; 18,3 e 20,0 Hz) e amplitude (11, 22 e 33 mm) de vibração e do comprimento do galho do cafeeiro (100 e 400 mm) sobre a derriça dos frutos de café Catuaí Vermelho, nos estádios de maturação verde, cereja e passas. O trabalho foi desenvolvido no DEA-UFV e os frutos de café utilizados nos testes foram obtidos em Fazendas localizadas na Região do município de Viçosa, MG. Uma máquina vibradora foi desenvolvida para a realização dos ensaios de derriça, sendo seu acionamento feito por um motor elétrico de 0,735 kW de potência, um inversor de freqüência, que foi acoplado ao sistema visando à variação da velocidade angular do motor elétrico e um sistema biela-manivela, com raio da manivela variável. Os galhos foram coletados aleatoriamente durante todo o dia e os ensaios realizados com no máximo duas horas após a coleta. Foram realizados dois ensaios, um visando analisar o tempo de derriça e outro visando analisar a eficiência de derriça. Para determinar o tempo que os frutos levavam para serem derriçados, os galhos foram cortados e preparados de forma que apenas um fruto fosse colocado na máquina em cada teste. Após esse ensaio foram ensaiados os galhos com dois tamanhos num intervalo de 10 segundos. Nos testes, foram determinados o diâmetro médio do galho, o comprimento e diâmetro do pedúnculo, o número de frutos verdes, cerejas e passas derriçados, a massa dos frutos e seus respectivos volumes. Montou-se um experimento no esquema de parcelas subdivididas, em que as parcelas constituíam as amplitudes, enquanto as subparcelas constituíram as freqüências de vibração, o tamanho dos galhos, o estádio de maturação dos frutos e a posição que esses se encontravam no ramo plagiotrópico, segundo o delineamento inteiramente casualizado, com quatro repetições. Os dados de eficiência e tempo de derriça foram submetidos à análise de variância e de metodologia de superfície de resposta, sendo os modelos escolhidos com base na significância dos coeficientes de regressão, utilizando-se o teste t a 0,05 de probabilidade e o coeficiente de determinação. A análise estatística dos dados foi realizada utilizando-se o programa computacional SAEG, versão 8. As amplitudes de vibração de 22 e 33 mm e as freqüências de vibração de 18 a 20 Hz proporcionaram maior eficiência de derriça e menores tempos de derriça dos frutos de café. A derriça de frutos no estádio de maturação cereja e passas foi mais fácil de ser realizada. Os frutos no estádio de maturação passas/secos demandaram menos tempo para serem derriçados que os verdes e cerejas. A posição dos frutos no ramo plagiotrópico não influenciou o tempo de derriça. Galhos mais longos dificultaram o processo de derriça.Item Projeto, construção e avaliação de um secador de fluxos (concorrentes/contracorrentes) para secagem de café(2001) Silva, Juarez de Sousa e; Pinto, Francisco de Assis de Carvalho; Machado, Marise Cotta; Melo, Evandro de Castro; Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do CaféCom a finalidade de introduzir a utilização de dois sistemas de secagem em um único secador e reduzir o uso de energia na secagem de café, foram projetados, construídos e avaliados dois protótipos de secador intermitente de fluxos contracorrentes/concorrentes, destinados à secagem de café. A fim de auxiliar na avaliação do sistema, foi implementado um programa computacional para simular o processo de secagem, com base no modelo proposto por THOMPSON et al. (1968). Para o protótipo 1 (instalado em Araponga - MG), o café cereja foi previamente seco até o estádio de meia seca (30% b.u.) em terreiro; para o protótipo 2 (protótipo 1 modificado e instalado em Ponte-Nova - MG) utilizou-se café despolpado, também com pré-secagem em terreiro. A complementação da secagem foi executada com o protótipo 1, utilizando-se temperaturas de secagem de 80, 100 e 120 o C, vazão de ar de, aproximadamente, 46 m.3 min -1 e velocidade do produto de 0,024 m.min -1 . Para o protótipo 2, com café despolpado, a temperatura de secagem foi de 75 o C. As diferenças entre os resultados experimentais (protótipo 1) e os simulados pelo programa foram consideradas dentro dos limites aceitáveis e o programa foi validado, o que permitiu a obtenção dos seguintes resultados (simulados) para redução do teor de umidade de 30 para 12% b.u.: consumo específico de energia de 6.068, 5.657 e 5.685 kJ, por kg de água evaporada; capacidade de secagem de 200, 287 e 358 kg de café úmido por hora; e tempos de secagem de 22,5, 15,7 e 12,6 h, para as temperaturas de secagem de 80, 100 e 120 o C, respectivamente. Considerando a pequena diferença entre os consumos específicos de energia para as temperaturas estudadas com protótipo 1 e que o café a ser secado no protótipo 2 estava na forma despolpado, utilizou-se da temperatura de secagem de 75 o C, sendo ar aquecido por fornalha com aquecimento indireto. Os resultados experimentais para os teores de umidade inicial e final do produto com o protótipo 2 foram: 32 e 13 % b.u. (10,3 MJ.kg -1 ) para o teste 1; 42 e 14 % b.u.( 5,8 MJ.kg -1 ) para o teste 2 e 24; e 14% b.u.( 11,2 MJ.kg -1 ) para o teste 3. Apesar de não ter sido feita uma análise completa do café secado no protótipo 1, o produto, para todos os testes, apresentou bebida dura. Já para o protótipo 2, cuja secagem complementar ocorreu em silos, com ar natural, o café apresentou bebida dura e tipos 4/5, 5 e 4/5 para os testes 1, 2 e 3, respectivamente.