Biblioteca do Café
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Item Colouring of coffee grains related to different relative humidity of the drying air after partial drying(Revista Engenharia na Agricultura, 2020-11-23) Moreira, Rodrigo Victor; Corrêa, Jefferson Luiz GomesChanges in color of coffee grains are indications of occurrence of oxidative processes and biochemical changes, which can alter the taste and aroma precursors of the grains, resulting in lower beverage quality. Thus, the aim of this study was to evaluate the color characteristics of peeled coffee grains subjected to different relative humidity of the drying air after partial drying. Coffee (Coffea arabica) fruits were harvested in the cherry stage and were wet processed. The treatments were the results of the combination of three dry bulb temperatures and three dew point temperatures. The control of dew point temperature was performed only after the grains reach the partial drying. Considering the Tbd of 40 °C - 40 °C, the reduction of the Tpd (2.6 °C) increased the grains bleaching, while the increase of Tpd (16.2 °C) resulted in a more yellowish-red. Tbd of 40 °C - 35 °C and 35 °C - 35 °C are indicated for bluish-green color formation, associated with higher sensory quality. The Color Saturation (C*) of the coffee grains are highly correlated with the b* color parameter, while the tonality (Hue) is negatively correlated with the a* color parameter.Item Steps of cryopreservation of coffee seeds: physiological responses and antioxidant systems(Universidade Federal de Santa Maria, 2023-08-21) Souza, Ana Cristina de; Costa, Marina Chagas; Figueiredo, Madeleine Alves de; Pereira, Cristiane Carvalho; Coelho, Stefânia Vilas Boas; Vilela, Ana Luiza Oliveira; Pereira, Diego de Souza; Rosa, Sttela Dellyzete Veiga Franco daThe cryopreservation of plant germplasm at ultralow temperatures is an alternative technique for the long-term storage of seeds of the genus Coffea sp. However, for this technique to be successful, cell integrity must be maintained at all stages of the process on the basis of scientific research. The present study investigated validated cryopreservation protocols for Coffea arabica L. seeds and evaluate the effects on the physiological and biochemical characteristics of the seeds at each stage of the process. Seeds were dried on silica gel or with saturated saline solution, precooled or not in a biofreezer, immersed in nitrogen, and reheated in a water bath. After each of these steps, the physiological and biochemical quality of the seeds was determined. Pre-cooling is a step that can be dispensed with in the cryopreservation of Coffea arabica seeds, direct immersion in liquid nitrogen being more indicated. Coffea arabica L. seeds tolerate cryopreservation after rapid drying in silica gel up to water contents of 17 or 20% (wb), with greater survival at 17%. The enzyme activities of catalase, polyphenol oxidase and peroxidase are indicators of the quality of C. arabica L. seeds subjected to cryopreservation.Item Microencapsulação por spray drying de leveduras epifíticas do café para inoculação no processo fermentativo(Universidade Federal de Lavras, 2022-12-13) Martins, Pâmela Mynsen Machado; Schwan, Rosane Freitas; Dias, Disney Ribeiro; Batista, Nádia NaraA comercialização de leveduras na forma líquida não é indicada a longo prazo pois as células perdem a viabilidade. Além disso, há de risco de contaminação e maiores custos com transporte e armazenamento refrigerado. Assim, uma alternativa é a secagem por spray drying. Esta técnica pode ser utilizada de forma contínua e rápida, permitindo altas taxas de produção com baixos custos operacionais. Dito isto, o objetivo do trabalho foi avaliar a eficácia da microencapsulação por spray drying para promoção da secagem e revestimento de três leveduras epifíticas do café: Saccharomyces cerevisiae CCMA0543, Torulaspora delbrueckii CCMA0684 e Meyerozyma caribbica CCMA1738. O trabalho foi dividido em três etapas. A primeira etapa consistiu na avaliação da viabilidade celular das leveduras microencapsuladas em spray dryer de escala laboratorial. As leveduras (109 UFC mL−1 ) foram microencapsuladas separadamente com maltodextrina (15%), maltodextrina (15%) com sacarose (2%) ou maltose (2%). Os resultados indicaram que a viabilidade celular variou entre 94,06 e 97,97%. Após 6 meses, ambas as leveduras armazenadas a 7 °C e 25 °C apresentaram 107 e 10 2 UFC mL −1 , respectivamente. Esta etapa mostrou que foi possível microencapsular as leveduras epifíticas do café por spray drying e que a maltodextrina foi eficiente como material de parede. A segunda etapa consistiu na avaliação do efeito dos parâmetros operacionais no processo de secagem para obtenção de leveduras microencapsuladas em spray dryer de maior escala. A concentração do material de parede e a temperatura de entrada do ar de secagem foram investigadas por meio do Delineamento do Composto Central Rotacional (DCCR). Em seguida, a performance fermentativa das leveduras microencapsuladas foram avaliadas em meio de casca e polpa de café. As leveduras atingiram viabilidade celular e rendimentos de secagem acima de 90 e 50%, respectivamente. Soro de leite em pó manteve a viabilidade celular das três leveduras ao longo de 90 dias de armazenamento à temperatura ambiente (25°C) e foi selecionado como material de parede para as três leveduras. M. caribbica mostrou-se mais sensível à secagem por spray drying e menos resistente ao armazenamento. Algumas diferenças foram encontradas na fermentação, mas as leveduras microencapsuladas mantiveram suas características biotecnológicas. Por fim, a terceira etapa consistiu em comparar os desempenhos fermentativos de leveduras líquidas e microencapsuladas em café fermentados por anaerobiose autoinduzida (SIAF). Após 180 h de fermentação no processo natural, T. delbrueckii microencapsulada (MT) (7,97x107 cel/g) apresentou uma população maior do que T. delbrueckii líquida (FT) (1,76x107 cel/g). O estado da levedura influenciou na concentração dos compostos orgânicos e voláteis. Os cafés inoculados com S. cerevisiae microencapsulada (MS) apresentaram notas dominantes de frutado, caramelo e nozes no processamento natural. Já no café descascado, os cafés inoculados com MT apresentaram caramelo, mel e nozes. Considerando os parâmetros analisados, as leveduras mais indicadas para processamento natural e descascado seriam MS e MT, respectivamente. Como conclusão, as leveduras microencapsuladas por spray drying foram metabolicamente ativas e podem ser consideradas com potencial comercial, principalmente para produtores de café interessados em utilizar culturas iniciadoras durante SIAF.Item Secagem de frutos verdes de café em diferentes temperaturas de bulbo seco e temperatura de ponto de orvalho(Universidade Federal de Lavras, 2021-04-18) Cardoso, Danilo Barbosa; Andrade, Ednilton Tavares de; Borém, Flávio MeiraA colheita de café no Brasil é predominantemente não seletiva, pelo método de derriça completa, e pela desigualdade de maturação, acarreta uma grande porção de frutos verdes. Uma das principais etapas do processo de pós-colheita é a secagem e esse deve ser bem estabelecido para esse tipo de fruto, por serem mais sensíveis a essa etapa do processamento. O objetivo geral deste trabalho foi avaliar o efeito da secagem em diferentes temperaturas de bulbo seco em combinação com diferentes temperaturas de ponto de orvalho sobre os frutos verdes de café e na qualidade dos grãos. Os frutos verdes foram colhidos de forma manual e seletivamente, e apresentaram em média o teor de água inicial de 2,50 ± 0,08 kg.kg -1 (b.s.). A secagem foi realizada em um secador de camada fixa acoplado a um sistema de ar condicionado composto no qual o ar de secagem foi controlado com um fluxo de ar de 20 m3 min-1 m-2 , a temperaturas usadas foram três temperaturas de bulbo seco (30 °C, 35 °C e 40 °C) em combinação de 4 temperaturas de ponto de orvalho (7,5 °C, 11,2 °C, 16,2 °C e 20,4 °C). Os frutos verdes foram secos de forma contínua até um teor de água médio de 0,139 base seca (b.s.). Foram testados modelos de cinética de secagem aos dados experimentais, avaliados os endospermas dos grãos com a microscopia eletrônica de varredura, analisados a quantidade de defeitos pretos-verdes, alterações na cor, condutividade elétrica dos exsudados dos grãos e quantificação de trigonelina, ácidos clorogênicos e cafeína. O modelo de Andrade foi o que apresentou o melhor ajuste, exceto nos tratamentos com Tbs de 40°C e Tpo de 7,5°C e Tpo de 11,2°C, que foram os modelos de Valcam e Midilli respectivamente. Verificou-se por meio da microscopia eletrônica de varredura (MEV) que ocorreram danos nos grãos verdes com o aumento da temperatura e nos grãos pretos-verdes sua estrutura celular sempre está bem degradada independentemente dos tratamentos de secagem realizada. As menores quantidades de defeitos pretos-verdes foram encontradas nas menores temperaturas de secagem, apresentado esses grãos os maiores valores de L* e b*, e menores de a*; também menores valores de condutividade elétrica e de ácidos clorogênicosItem 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 Análise da resistência à desidratação dos tecidos do pericarpo e do endosperma do fruto de café arábica(Universidade Federal de Lavras, 2017-08-25) Dias, Camila de Almeida; Andrade, Ednilton Tavares de; Borém, Flávio MeiraO presente trabalho foi realizado no Laboratório de Processamento de Produtos Agrícolas do Departamento de Engenharia da Universidade Federal de Lavras. Os frutos de café foram colhidos, em propriedade comercial, localizada no munícipio de Ingaí – MG, Brasil. Foram colhidos frutos de café (Coffea arábica L.) da cultivar Catuaí vermelho, selecionando apenas frutos maduros. Objetivouse neste trabalho avaliar a cinética de secagem dos frutos do café, bem como de suas partes separadamente (exocarpo + parte do mesocarpo; mesocarpo; endocarpo e endosperma), determinar as isotermas de sorção e elaborar um modelo de secagem para as partes constituintes dos frutos de café. Os frutos de café colhidos e selecionados possuíam um teor de água inicial médio de 68%. As partes dos frutos do café (exocarpo + parte do mesocarpo; endocarpo e endosperma) foram separadas manualmente e, para extração do mesocarpo, foi utilizada uma máquina centrífuga; já para a obtenção da porção de café descascado, foi utilizado um conjunto de equipamentos que realiza o trabalho de descascar, separar a polpa e os frutos verdes. O café foi submetido à secagem, em um sistema composto de condicionamento de ar acoplado a um secador de camada fixa (SCAL), com fluxo de ar de 20m³.min¹. m-² , temperatura do ar de 40°C e umidades relativas de 10%; 17,5%; 25% e 32,5%. Para o ajuste dos modelos matemáticos, foram realizadas análises de regressão não linear pelo método Gauss-Newton, utilizando-se o software STATISTICA 7.0® (Statsoft, Tulsa, USA). A escolha do melhor modelo foi uma função dos parâmetros estatísticos: desvio padrão da estimativa (SE), erro médio relativo (P) e coeficiente de determinação (R²). Para o teor de água de equilíbrio, os melhores ajustes aos dados experimentais foram obtidos pelos modelos de Sigma Copace, Sabbab, Gab modificado e Henderson modificado para o café natural; para cereja descascado e endosperma; para exocarpo + parte do mesocarpo, mesocarpo e endosperma; e endocarpo, respectivamente. O modelo de Midilli foi o que teve melhor ajuste para o café natural; descascado; exocarpo + parte do mesocarpo; mesocarpo; endocarpo, nas UR de 17,5; 25; 32,5%; e endosperma nas UR de 10; 17,5 e 32,5%. Para o endocarpo na UR de 10%, o melhor modelo foi o da Aproximação da difusão e, para o endosperma na UR de 25%, o melhor ajuste foi apresentado pelo modelo de Page. A resistência quanto à saída de água, independente do processamento ou da parte do fruto do café, é maior quando o café é secado com a menor umidade relativa. O café natural foi o tratamento que apresentou maior resistência, enquanto a menor resistência foi apresentada pelo exocarpo + parte do mesocarpo.Item Modeling effectiveness analysis of momentum and heat transfer in a fixed bed silo-dryer through computational fluid-dynamics(Editora UFLA, 2021) Mateus, Felipe Leonardo Barcelos; Petri Júnior, IrineuThe drying procedure is of great use in the industry, being capable of increasing the shelf life of many products, in addition to facilitate its transport and storage. The operation is essential for coffee beans to remove their excessive moisture content. The silo-drier has potential to ensure sensorial qualities through the intermittent drying, as well as with optimizations in the energy consumption. The objective of this work was to study the optimization of the numeric representation of a silo-dryer system, comparing the results of three different models available in the software FLUENT® 19.2: Eulerian Multi phase Model for Granular flow with packed bed configuration disabled, the same model but with the packed bed configuration enabled, and the porous zone single-phase modelling. The convergence efficiency of these models was also analyzed through the results of the numeric residue, and the influence of the relaxation factor in the simulation results. The behavior of solid volumetric fraction, air velocity and bed temperature were qualitatively examined with hot air at the inlet. It was found that the momentum relaxation factor influenced the results. Moderately lower factors allowed for faster convergence without significant particle behavior change. Monitoring the mass residue, the enabled packed bed modelling presented lower residuals, while the porous zone modelling presented higher residuals. The packed bed and porous zone modelling reported lower air velocities in comparison to the disabled packed bed modelling, and presented satisfactory heat transfer through the temperature profiles.Item Origin of black-green defect in the artificial drying of immature coffees(Editora UFLA, 2021) Rios, Paula de Almeida; Andrade, Ednilton Tavares de; Cardoso, Danilo BarbosaThe inequality of coffee maturation leads to a large portion of green berries in the harvest. Post-harvest management techniques seek to minimize defects during the drying process, such as black-green defects in harvested immature berries. The present study aimed to investigate the minimum occurrence of black-green defects in the drying of immature coffee berries subjected to different temperature conditions and relative humidity values. In addition to fitting mathematical models to the experimental data, the effective diffusion coefficient and the water reduction rate (WRR) were determined. Nine coffee crops (Coffea arabica L.) of the Topázio Amarelo variety were harvested manually and selectively during the green maturation stage, with an initial water content of 2.106 ± 0.05 kg.kg-1 (dry basis, d.b.). After drying, the coffee was subjected to a drying treatment in a fixed-layer dryer with combined dry bulb temperatures (Dbt) of 35, 40 and 45 °C and dew point temperatures (Dpt) of 2.6, 10.8 and 16.2 °C until a final water content of 0.124 ± 0.05 kg.kg-1 (db) was reached. After drying, black-green defects were quantified as percentages. In addition to the drying kinetics, the WRR and effective diffusivity were evaluated. The lowest percentage of black-green defects occurred at a temperature of 35 °C and a Dpt of 2.6 °C (11.00%), which is the most suitable treatment for drying natural green coffees. The highest percentage of defects occurred when a Dbt of 35 °C was combined with a Dpt of 16.2 °C (14.17%). This combination showed the lowest effective diffusion coefficient of 0.551 x 10-11 m2.s-1. The Midilli model had the best fit to the experimental data for all drying combinations. The lowest WRR was 0.063 kg.kg-1.h-1 and was observed when a Dbt of 35 °C was combined with a Dpt of 16.2 °C.Item Mathematical modeling of dehydration resistance of pericarp tissues and endosperm in fruits of arabic coffee(Editora UFLA, 2020) Dias, Camila de Almeida; Andrade, Ednilton Tavares de; Lemos, Isabella Àvila; Borém, Flávio Meira; Westerich, Diogo Nogueira; Silva, Ana Claudia Almeida daCoffee represents an important source of income for producers and for the Brazilian economy, being the second product in the country’s agricultural exports. Unlike other agricultural products, freshly harvested coffee has a high fruit water content, approximately 60% (dry base). It is fundamental to optimize the drying process for cost reduction and quality maintenance, making it necessary to understand the interdependence relation of the tissues of the pericarp and the coffee endosperm during the dehydration of the fruit. The objective of this work was to elaborate a drying model for the constituent parts of coffee fruits evaluating the resistance of each of the pericarp tissues and endosperm. The experiment was set up in a 4x6 factorial scheme (4 relative humidity of the drying air and natural, pulped natural coffee, pericarp tissues and endosperm: 1 - natural coffee and 2 – pulped natural coffee, 3 - exocarp + a portion of mesocarp, 4 - mesocarp, 5 - endocarp, 6 - endosperm]) in a completely randomized design with four replicates. The results were analyzed through analysis of variance and regression, using the statistical software STATISTICA 5.0®. The resistance to water outflow, regardless of the processing or the fruit part of the coffee, is greater when the coffee is dried with the lowest relative humidity. The natural coffee was the treatment that presented greater resistance, while the lower resistance was presented by the exocarp + a portion of mesocarp.Item The influence of natrural fermentation on coffee drink quality(Editora UFLA, 2020) Pereira, Leandro Ferreira Bernardes; Franco Junior, Kleso Silva; Barbosa, Camila Karen ReisCoffee quality refers to various methods used in farming, selective harvesting that assist in quality preservation and drying methods to be performed. Some drying methods that are being performed fermentation procedures have helped in obtaining specialty coffees. The objective of the research was to evaluate the effects of controlled natural fermentation of coffee through the temperature and time and its influence on the quality of coffee, according to the prescribed attributes in SCAA methodology, the type of coffee drink and time for drying grain. The research was carried out at Lavrinha farm, located at Poço Fundo (south of Minas Gerais), with coffee fruits of Catuaí Vermelho IAC 144 cultivar and selective and manual harvesting. The treatments with temperature-controlled fermentation of 30 and 40 °C (1, 2, 3, 6 and 12 hours) and the control treatment were used with three replications in a randomized block system (DBC) in a factorial scheme. After fermentation, the batches were dried to 11.5% humidity and evaluated according to the SCAA (2015) methodology. The natural fermentation induced by temperature (°C) and time (hours) directly influenced the drink quality, resulting in a coffee with a score of 82 to 84 points, with attribute aggregation and special classification. Natural fermentation with temperature up to 40 °C and time control of 3 ,1 and 24 hours resulted in an improvement in coffee quality by 84 points.