Teses e Dissertações

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    Adição de subprodutos da cinza da casca de café (Coffea canephora) em massa cerâmica para porcelanato
    (Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2013-05-23) Dultra, Eduardo Jorge Vidal; Acchar, Wilson
    Na fabricação de porcelanatos são utilizados fundentes com a finalidade de obter fase líquida durante a queima que, por sua vez, preenche os poros diminuindo a porosidade, a absorção de água, e contribui para a densificação do material. Na indústria de porcelanatos o feldspato é o principal material fundente utilizado, com percentuais que variam entre 35 e 50% em massa. Pesquisas são direcionadas para a descoberta de materiais com características fundentes que possam diminuir o consumo de feldspato. Nesse contexto, a cinza da casca de café, resíduo obtido quando cascas de café são queimadas a fim de produzir calor para os secadores mecânicos durante o beneficiamento do fruto, possuem como principais elementos o potássio, cálcio e magnésio, conferindo-lhe características de material fundente. O Brasil é o maior produtor de café do mundo, responsável por mais de 30% da produção mundial. Nesse trabalho, foi realizado um tratamento físico na cinza de café com a finalidade de eliminar parte do material carbonizado e, após este, foram obtidos dois subprodutos: resíduo R1 e resíduo R2. Ambos os resíduos foram adicionados, separadamente, como únicos fundentes, e também associados ao feldspato, em massas com matérias primas coletadas em uma fábrica de porcelanatos localizada no município de Dias d’Ávila-Ba. A adição desses resíduos teve o objetivo de verificar a possibilidade de reduzir o consumo de feldspato na produção de porcelanatos. Foram confeccionados corpos de prova com dimensões de 60 mm x 20 mm x 6 mm em matriz uniaxial, com pressão de compactação de 45 MPa. Os corpos de prova foram sinterizados na temperatura de 1200 °C com patamar de 8 minutos. Foram realizados ensaios para caracterização das matérias- primas por FRX, DRX, AG, ATD e ATG, e analisados os resultados das propriedades físicas de absorção de água, porosidade aparente, retração linear, MEA, análise dilatométrica, resistência à flexão e MEV do corpo sinterizado. A adição de até 8% do resíduo R1 contribuiu para a diminuição da porosidade aparente, porém a resistência mecânica das amostras não foi satisfatória. A adição de 5% de resíduo R2 contribuiu significativamente para diminuir absorção de água e porosidade aparente, e também, para o aumento da resistência mecânica à flexão. As amostras com adição do resíduo R2 associado ao feldspato, nas proporções de 6,7% de R2 e 6,7% de feldspato, obtiveram resultados de absorção de água de 0,12% e resistência mecânica à flexão de 46 MPa, atendendo aos parâmetros normalizados para fabricação de porcelanatos.
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    Incorporação de cinzas da casca de café na produção de placas cerâmicas para revestimento
    (Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2010-01) Dultra, Eduardo Jorge Vidal; Acchar, Wilson
    O Brasil é o maior produtor mundial de café. Em 2008 foram produzidas 45,99 milhões de sacas, de 60 Kg, de café beneficiado. No processo de beneficiamento 50% é grão e 50% é casca. Assim, 1,38 milhões de toneladas de cascas de café são produzidas anualmente. A casca é utilizada como combustível nos fornos de secagem e beneficiamento nas fazendas de café, gerando uma cinza como resíduo. As cinzas da casca de café apresentam altas concentrações de metais alcalinos e alcalinos-terrosos, principalmente K2O e CaO. Este trabalho estuda a utilização deste resíduo na indústria de placas cerâmicas para revestimentos, como fundente, em substituição ao feldspato. Foram definidas 10 formulações com iguais proporções de argila e caulim provenientes da Bahia, e o resíduo (variando de 30 a 5%), e confeccionados corpos-de-prova em matriz uniaxial de 60x20mm com aproximadamente 5 mm de espessura, com pressão de compactação de 45Mpa. As amostras foram sinterizadas em quatros patamares de temperatura, 1100 °C, 1150 °C, 1185 °C e 1200 °C durante 60 minutos. Foram realizados ensaios para caracterização das matérias-primas por fluorescência de raios-X, difração de raios-X, AG, ATD e ATG e analisados os resultados de absorção de água, porosidade aparente, retração linear, DRX, análise dilatométrica, resistência à flexão e MEV. Os corpos de prova com adição de 10% da cinza e sinterizados a 1200 °C obtiveram resultados de absorção de água de 0,18% e resistência à flexão de 40,77 MPa, o que segundo as normas ABNT, UNI e ISO podem ser classificados como grês porcelanato.
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    Utilização de resíduos industriais como corretivo da acidez do solo e fonte de nutrientes para o cafeeiro
    (Universidade Federal do Espírito Santo, 2014-02-13) Nogueira, Natiélia Oliveira; Tomaz, Marcelo Antonio
    A utilização de resíduos industriais na agricultura tem demonstrado potencial como corretivos de acidez e, ou fertilizantes, além de apresentar benefícios relacionados ao meio ambiente, ao reduzir os impactos ambientais pela grande quantidade de resíduos gerados do setor industrial. O objetivo deste estudo foi avaliar, em experimentos conduzidos em campo, a utilização de resíduos industriais comparado ao calcário em solos cultivados com café arábica (Coffea arabica L.) e café conilon (Coffea canephora Pierre ex Froehner). No ensaio 1, foram utilizados os seguintes tratamentos: quatro corretivos (calcário como controle, escória de siderurgia, óxido de magnésio e resíduo de mármore como corretivos alternativos) e cinco doses dos corretivos (0; 30; 60; 90 e 120% da necessidade de calagem), o experimento foi conduzido por três anos consecutivos. Anualmente, decorridos seis meses da aplicação dos materiais corretivos, procedeu-se as análises de pH em água, Al 3+ , H+Al, Ca 2+ e Mg 2+ no solo; e decorridos três e seis meses da aplicação dos materiais corretivos, procedeu-se as análises dos teores de cálcio e magnésio da folha do cafeeiro. Os resultados mostram que as propriedades químicas do solo são influenciadas pelos corretivos utilizados, porém com a utilização do óxido de magnésio obtém-se um maior incremento dos teores de magnésio no solo. Os teores de cálcio e magnésio na folha do cafeeiro são influenciados pelos corretivos e pelas doses dos mesmos. A escória de siderurgia, o óxido de magnésio e o resíduo de mármore demonstram potencial como corretivos de acidez e fonte de cálcio e magnésio para o café arábica. No ensaio 2, foram utilizados os seguintes tratamentos: quatro corretivos (calcário como controle, escória de siderurgia, óxido de magnésio e resíduo de mármore como corretivos alternativos) e cinco doses dos corretivos (0; 30; 60; 90 e 120% da necessidade de calagem) em solo cultivado com café conilon. O experimento foi avaliado em três épocas. Anualmente, decorridos seis meses da aplicação dos materiais corretivos, procedeu-se as análises de pH em água, Al 3+ , H+Al, Ca 2+ e Mg 2+ no solo. Os resultados mostram que os valores de pH, Al 3+ , H+Al e os teores de cálcio e magnésio trocáveis proporcionados pela aplicação dos corretivos alternativos são semelhantes ou superiores ao calcário para os três anos de execução do experimento. As aplicações de doses crescentes de escória, óxido de magnésio e resíduo de mármore favorecem um decréscimo da acidez do solo e incrementos de cálcio e magnésio trocáveis ao solo. O óxido de magnésio demonstra maior potencial como fonte de magnésio para o solo.
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    Casca de café (Coffea arabica L.) tratada com óxido de cálcio: digestibilidade e desempenho de cordeiros
    (Universidade Federal de Lavras, 2009-05-07) Vallone, Marcelo Martorano; Pérez, Juan Ramón Olalquiaga
    A casca de café melosa tem potencial na nutrição de ruminantes devido ao seu alto conteúdo de carboidratos não fibrosos, sendo que a hidrólise com hidróxido de cálcio visa melhorar a digestibilidade de sua fibra. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho e a digestibilidade da casca de café melosa tratada com cal virgem em cordeiros. Vinte ovinos foram blocados de acordo com os pesos iniciais. Os tratamentos consistiram de diferentes níveis de casca de café em substituição ao feno de coast-cross (0, 25, 50 e 75%), em dieta de relação volumoso concentrado de 40:60, formulada para ganhos de 250 g/dia segundo NRC (2006). A dieta foi composta por feno, casca de café melosa tratada com óxido de cálcio, milho moído, farelo de soja e mistura mineral. Os teores de PB das dietas foram 18,79; 19,27; 19,75 e 20,2%; FDN, 39,79; 35,43; 31,06; 26,69% e 66,67; 67,59; 68,52; 69,45% de NDTest respectivamente. A casca foi tratada com solução contendo 1% do seu peso de cal virgem na matéria natural (MN). Os dados foram submetidos à análise de variância e os efeitos dos níveis tiveram suas médias ajustadas por regressão polinomial quando foram significativos. A inclusão da casca não afetou o desempenho (P=0,62) e o consumo de MS (P=0,20), MO (P=0,18), PB (P=0,23), CHOT (P=0,16) e NDT (P=0,15), mas afetou o consumo de FDN (0,41; 0,42; 0,35; 0,29 Kg/dia, Y= 0,4091+0,00095x -0,000033x2 R2=0,9926) (P=0,0160), (1,1; 1,1; 1,0; 0,86 %PV, Y= 1,1031+0,0022x-0,000071x2 R2=0,9916) (P=0,006). A digestibilidade de MS (P=0,75), MO (P=0,69), FDN (P=0,61) e PB (P=0,17) não foi afetada pela inclusão de casca de café melosa. A queda no consumo de FDN ocorreu devido à diminuição nos teores de FDN (%) das dietas com a inclusão da casca de café melosa. A casca de café demonstrou potencial de ser utilizada com inclusão de até 75% em substituição ao feno na MS, equivalendo a 30% da MS total, sem afetar as demais características.
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    Avaliação da liberação de potássio por resíduos do benefício de café
    (Faculdade de Ciências Agronômicas - Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”, 2012-05-04) Zoca, Samuel Menegatti; Rosolem, Ciro Antonio
    O Brasil é o maior produtor mundial de café, com uma produção estimada em 43,5 milhões de sacas beneficiadas na safra 2011, uma vez que, o processamento do café gera grandes quantidades de resíduos sólidos, e também, esses resíduos podem proporcionar problemas ambientais, torna-se de grande importância o estudo de alternativas de utilização desses materiais, sendo assim, objetivou-se nesse experimento caracterizar cinco tipos de resíduos do benefício de café e avaliar seu valor como fertilizante potássico, estudando a liberação do nutriente. O experimento foi realizado em colunas com solo, em casa de vegetação, na Faculdade de Ciências Agronômicas Botucatu (SP). Foi utilizada a camada superficial (0-20 cm) de um Latossolo Vermelho distroférrico de textura média. Os materiais estudados foram cinco tipos de resíduos do benefício de café, sendo eles, a casca do café cereja despolpado, casca do café “boia” separado no lavador, casca do café “natural” seco em coco sem passagem pelo lavador, casca de café um ano compostada e casca de café enriquecida e compostada por três anos. Os resíduos foram aplicadas sobre o solo das colunas em quatro doses baseadas no teor total de potássio de cada material com testemunhas sem e com aplicação de fertilizante potássico mineral em quantidade equivalente à 300 kg ha -1 de K2O. O experimento foi conduzido pelo período de 10 meses. A água percolada foi coletada semanalmente e foram analisados pH, condutividade elétrica e K. Ao término do ensaio foram coletadas amostras de solo e analisados os teores de K nas diferentes profundidades do solo das colunas. Paralelamente ao ensaio foram confeccionados sacos de nylon para avaliar as alterações dos cinco tipos de resíduos do benefício de café utilizando o método do litterbag. Foram realizadas amostragens dos sacos com resíduos, aos 15, 30, 45, 90, 150, 210 e 300 dias e analisado potássio total, potássio solúvel em água, carbono e nitrogênio total, fenóis totais, pH, condutividade elétrica, celulose, hemicelulose e lignina. Diferentes preparos dos resíduos do benefício de café resulta em características distintas em relação aos teores de potássio, nitrogênio, carbono, celulose, hemicelulose, lignina, fenóis totais, pH e condutividade elétrica. A liberação de K é alta (acima de 90%), mas independe da constituição ou tipo de resíduo do benefício de café que, assim, poderiam ser utilizados como substituto do fertilizante mineral. A aplicação de K na forma de resíduos do benefício de café não evita perdas por lixiviação. O resíduo enriquecido e compostado com gesso, a casca do café cereja e a casca do café natural seco em coco proporcionam lixiviação maior que aquela observada com aplicação de fertilizante potássico mineral.
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    Análise química e avaliação do potencial alelopático da casca do café (Coffea arábica)
    (Instituto de Química - Universidade Federal de Uberlândia, 2009-10-15) Andrade, Aretha P.S.; Aquino, Francisco J. T. de
    Nos últimos anos diferentes grupos de pesquisa vêm tentando encontrar uma regularidade entre a análise química e os diversos tipos de cafés selecionados por meio da degustação. Além dos cafés de classificação padrão para o consumo da bebida que são mais apreciados (mole, gourmet, duro) e que são selecionados a partir de grãos de ótima qualidade, os fragmentos “cascas” por mais inusitado que possa parecer, não são descartados, e sim, muito procurados pelas torrefadoras. O acréscimo da casca e de pergaminhos torrados na proporção de 30-50% permite a redução de custos dos cafés vendidos no mercado interno e são, por isso, usados rotineiramente na composição de nossos cafés que tomamos no dia-a-dia. Apesar de encontrarmos outros trabalhos na literatura sobre a composição química de cascas de café, não se têm conhecimento de qualquer trabalho científico que traga uma análise química mais detalhada dos constituintes da casca (epicarpo) e uma comparação com o café (Coffea arabica), ambos provenientes do Cerrado Mineiro. O presente trabalho teve como objetivo analisar e quantificar os constituintes químicos da casca melosa (casca de café sem pergaminho) do café (Coffea arabica, cultivar Mundo Novo) submetida a torra média, proveniente da região do Cerrado Mineiro (região do município de Araguari). Desta forma, foi feita a análise da composição química macromolecular da casca de café por via úmida, análises de espectroscopia no ultravioleta (UV), análise de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) e a composição química dos voláteis por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG/EM), em comparação à do café (Coffea arabica). Adicionalmente, foi estudada a sua ação alelopática da casca de café através da atividade fitotóxica dos extratos diclorometano, em ensaios pré e pós-emergentes [germinação de sementes de Panicum maximum (capim colonião)], do crescimento da raiz e da parte aérea, e da análise dos metabólitos secundários presentes no extrato em diclorometano da casca e da borra de café. A análise química da casca de café torrado revelou uma composição bem diferenciada do grão de café torrado. Os resultados do teor de sólidos insolúveis e extrato aquoso sugerem um sabor muito próximo, o que explicaria a adição da casca no café comercial. Ocorreram alterações nos teores dos parâmetros analisados: umidade (3,0% para o café, 3,0% casca), sólidos insolúveis (66,03% para o café, 55,38% para a casca), extrato aquoso (34,41% para o café, 39,46% para a casca), o teor de lipídios (11,62% para o café, 4,52% para a casca), lignina de Klason (33,50% para o café, 13,23% para a casca), holocelulose (47,19 % para o café, 32,15% para a casca), extrativos metanol/ água (34,41% para o café, 39,46% para a casca), compostos fenólicos (75,99 mg mg-1 para o café, 23,63 mg mg-1 para a casca), proantocianidinas (16,52 mg mg-1 para o café, 21,97 mg mg-1 para a casca), pH (5,23 para o café, 4,21 para a casca), cafeína (3,85 % para o café, 0,81% para a casca) e atividade antioxidante (CE50 de 1,10 mg mg-1 de DPPH e a casca de café 6,41 mg mg-1 de DPPH). A casca por apresentar em algumas análises menores teores do que no café (exceto teor de lipídios), a casca de café tem características químicas indesejáveis para o consumo. Avaliação da ação alelopática dos extratos em diclorometano da casca de café, mostrou-se que os metabólitos secundários foram eficientes para a inibição do desenvolvimento da raiz (na concentração de 100 μg mL-1), enquanto que na inibição do desenvolvimento da parte aérea a ação alelopática do extrato da borra do café foi mais eficiente (na concentração de 100 e 200 μg mL -1), apresentando comportamento inibitório considerável no crescimento da raiz e parte aérea da planta daninha Panicum máximum (capim Colonião). De qualquer forma, estes resultados sugerem a utilização da casca de café como coadjuvante no controle de plantas daninhas.