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Item Desenvolvimento de um revolvedor mecânico de grãos para secador de camada estacionária(Universidade Federal de Viçosa, 2019-07-05) Rodrigues, Pedro Henrique de Moura; Teixeira, Mauri Martins; Fernandes, Haroldo Carlos; Cecon, Paulo RobertoO café é uma das bebidas mais populares do mundo e de grande importância econômica e social. Em meio a isso, o Brasil destaca-se como o líder em produção de café no mundo. Em relação às etapas de produção do café, a secagem é uma das etapas de pós-colheita de maior relevância e o uso de secadores mecânicos tem se tornado cada vez mais comum entre os produtores a fim de atender a demanda de produção e garantir a qualidade do produto final. Um dos tipos de secadores mais utilizados é o de camada estacionária, estes podem ter ou não movimentação dos grãos por revolvedores mecânicos. Apesar dos avanços em sistemas de revolvimento, ainda existe uma lacuna de mercado no que se refere ao custo destes revolvedores, além das limitações de capacidade e de forma. Os revolvedores normalmente são projetados para tipos específicos de secadores, e são difíceis de serem adaptados em secadores de camada estacionária com geometria variada. Diante desse problema, esse trabalho objetivou-se no desenvolvimento de um revolvedor de camada estacionária de baixo custo e na sua avaliação. Foram seguidas as etapas de projeto informacional, conceitual, preliminar e detalhado. Para auxiliar nessas etapas foi utilizado software de CAD (desenho assistido por computador) na definição de geometria e FEA (análise por elemento finito) na simulação dos esforços e tensões exercidas nos principais elementos do equipamento. O revolvedor foi construído no Laboratório de Mecanização Agrícola e montado no município de Teixeiras para realização das avaliações. Foram realizadas avaliações mecânicas de eficiência de transporte para camada de um metro, força de arrasto e demanda de potência para as alturas de camada de 0; 0,4; 0,6; 0,8 e 1,0 m. Foram realizadas avaliações do revolvedor em relação a homogeneização e danos mecânicos em duas secagens distintas. O revolvedor apresentou capacidade de transporte de 27,6 m3 h -1 , eficiência de transporte de 22,34%, ganho de 39,10 N de força de arrasto e 366 W de potência ativa por metro de helicoide. O revolvedor foi capaz de homogeneizar a massa de grãos e o índice de danos mecânicos não apresentou diferença significativa após a utilização do revolvedor.Palavras-chave: Café. Secagem estacionária. Revolvedor mecânicoItem 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 MeiraNa 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.Item Secador de fluxos concorrente e contracorrente e avaliação do seu desempenho na secagem de café cereja descascado(Universidade Federal de Viçosa, 2009-07-03) Martin, Samuel; Silva, Jadir Nogueira daObjetivou-se com este trabalho o desenvolvimento e a avaliação do desempenho de um secador para café de fluxos concorrentes e contracorrentes. O secador foi construído de chapas e perfis metálicos, com capacidade estática de 1,55 m 3 de produto, com o primeiro estádio de secagem de fluxos concorrentes separado por uma câmara de repouso do segundo estádio de secagem de fluxos contracorrentes. O café secado foi processado na forma cereja descascado. Como gerador de calor utilizou-se uma fornalha a fogo direto, tendo como combustível carvão vegetal. A movimentação dos grãos foi processada por um elevador de caçambas. O fluxo de ar foi produzido por um ventilador centrífugo, o qual operava em regime de sucção. Foram aplicados dois tratamentos de secagem, caracterizados como tratamento 01 a secagem intermitente com revolvimento intermitente, à temperatura do ar de secagem de 45 oC, e tratamento 02 a secagem intermitente com revolvimento contínuo, à temperatura do ar de secagem de 70 oC. Foram realizados quatro testes de secagem para ambos os tratamentos, sendo que, para cada teste foi efetuada a secagem da testemunha em terreiro suspenso. Realizaram-se avaliações das características qualitativas do café, como as características físicas (massa específica aparente, porcentagem de impurezas, danos no pergaminho, peso de mil grãos, análise de cor), químicas (condutividade elétrica e lixiviação de potássio) e a classificação do café (análise sensorial, determinação do tipo e classificação por peneiras), assim como a avaliação energética do sistema de secagem proposto. Para os testes em que foram utilizados o tratamento 01, o teor de água inicial e final observado foi respectivamente de 33,9 ± 5,0 e 11,8 ± 0,7 % (b.u.). Para os testes relativos ao tratamento 02, o teor de água inicial e final foi respectivamente de 29,0 ± 3,6 e 11,6 ± 1,0 % (b.u.). Com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que o sistema de secagem proposto atendeu satisfatoriamente todas as necessidades para que fosse completada a secagem do café (processado na forma de cereja descascado). Os níveis de temperatura da massa de grãos, em ambos os tratamentos, permaneceram dentro dos recomendados para café. Os maiores rendimentos de peneira, para o café padrão bica corrida, foram obtidos para os tratamentos em relação às testemunhas. A secagem intermitente com revolvimento contínuo a 70 oC apresentou menor consumo específico de energia, em relação a secagem intermitente com revolvimento intermitente a 45 oC. Resultados maiores do que os esperados foram obtidos para a eficiência energética do sistema de secagem proposto, sendo que maior consumo específico de energia foi observado em testes cujo término da secagem ocorreu em poucas horas após o período de repouso.Item Avaliações energética e econômica de sistemas de produção de café de montanha(Universidade Federal de Viçosa, 2007-03-16) Palacin, Juan José Fonseca; Lacerda Filho, Adílio Flauzino dePara garantir altos níveis de qualidade ao café é necessário usar uma série de procedimentos, como Boas Práticas Agrícolas (BPA), Boas Práticas de Pré- Processamento e Boas Práticas de Processamento (BPP). As definições e aplicações dessas práticas devem ser adotadas em toda a cadeia de produção do café, para transformar o agronegócio em uma atividade eficiente e lucrativa. Além de um estudo de viabilidades técnica, operacional e econômico para a implementação das BPA e BPP, produtores e industriais devem estar atentos e organizados sobre a idéia e vantagens da adoção de tal prática. Objetivou-se, com este trabalho, realizar o balanço energético e a análise econômica para a produção de café de montanha em uma fazenda, implementando as boas práticas em toda a cadeia de produção, no pré- processamento e processamento de café lavado, descascado, desmucilado mecanicamente e secado em terreiro convencional de cimento, em comparação com outros dois processos de secagem. Em um deles, a secagem foi realizada em um terreiro secador, de leito fixo, em leiras, sem incidência direta de radiação solar e, no outro, realizou-se a secagem combinada em terreiro secador de leito fixo, em leiras, com distribuição de ar aquecido até a meia-seca (20 a 25% b.u.), completando-se a secagem em silo secador, com ar natural, até que os grãos atingissem o teor de água entre 11 e 12% b.u. O experimento foi realizado em uma fazenda a 702 m de altitude, localizada no Município de São Miguel de Anta, MG – Brasil. A variedade de café utilizada foi "Catuaí” linhagem vermelha com idade inicial de 3,5 anos. Os frutos foram colhidos pelo método da “derriça sobre o pano” em forma semi-seletiva. Os resultados permitiram concluir que a radiação solar global foi o componente de fluxo de radiação de maior magnitude, e a radiação fotossinteticamente ativa (RFA) foi o componente de maior aporte no balanço de energia da cultura. Adotando procedimentos que proporcionem a aplicação de boas práticas agrícolas, de pré- processamento e de processamento, é possível obter café com qualidade. Pelas técnicas de secagem em terreiro secador de leito fixo, em leiras, com distribuição de ar aquecido, sem incidência direta solar até o final (12% b.u.) e a secagem em combinação com meia-seca (25% b.u.) em terreiro secador de leito fixo, em leiras, sem incidência direta de radiação solar, com fornalha a fogo indireto e lenha como combustível e a complementação da secagem em silos, utilizando ar na temperatura ambiente, obteve-se melhor qualidade do café, e essas técnicas podem ser incluídas dentro entre aquelas adotadas para as boas práticas nas operações de processamento, garantindo alto padrão de qualidade. Os consumos médios de energia no primeiro ano fenológico 2003/2004 e no segundo 2004/2005, avaliados da cultura do cafeeiro de montanha na região da Zona da Mata mineira, foram de 23.035.733,80 MJ/ha e 24.918.830,18 MJ/ha, respectivamente. Já os consumos médios de energia do processamento de secagem de café descascado e desmucilado das parcelas avaliadas no primeiro ano fenológico 2003/2004 foram de 668,98 MJ/saca (terreiro cimentado), 195,55 MJ/saca (terreiro secador até 12%) e 411,52 MJ/saca (secagem combinada), enquanto no segundo ano fenológico 2004/2005 avaliado com relação ao café em coco esses consumos foram de 1.201,50 MJ/saca (terreiro cimentado) e de 352,95 MJ/saca (terreiro secador até 12%) de 60 kg de café beneficiado. Os custos médios do processamento de secagem de café descascado e desmucilado das parcelas avaliadas no primeiro ano fenológico 2003/2004 foram de R$6,42/saca (terreiro cimentado), R$5,67/saca (terreiro secador até 12%) e R$5,68/saca (secagem combinada), enquanto no segundo ano fenológico 2004/2005 avaliado quanto ao café em coco esses custos foram de R$16,01/saca (terreiro cimentado) e de R$8,37/saca (terreiro secador até 12%) de 60 kg de café beneficiado. O tempo de retorno do capital (período de Payback) nesse projeto foi de 12 anos, ou seja, o tempo necessário para que os investimentos de capital próprio sejam integralmente recuperados. O Valor Presente Líquido (VPL) calculado indicou que os ganhos do projeto remuneram o investimento feito à taxa de 6% ao ano e ainda permitiram acrescentar o valor da empresa. Por tudo isso, o projeto é viável, já que a avaliação feita e projetada cobre o custo do capital investido e o investimento projetado. Também, a Taxa Interna de Retorno (TIR) foi de 7,71%, indicando que o Valor Presente Líquido (VPL) do projeto torna-se nulo à taxa de 7,71%, sendo superior à taxa de desconto utilizada no projeto (6% ao ano). Portanto, o capital investido será integralmente recuperado.