Teses e Dissertações
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Item Determinação da qualidade imediata e latente de café secado com baixas umidades relativas do ar(Universidade Federal de Lavras, 2018-03-09) Lemos, Isabella Avila; Andrade, Ednilton Tavares de; Borém, Flávio MeiraEste trabalho teve por objetivo estudar os efeitos imediatos e latentes na qualidade de frutos de café secados em baixa umidade relativa do ar, bem como avaliar a cinética de secagem dos frutos de café e determinar as isotermas de sorção. Para a condução do experimento, foram utilizados frutos de café (Coffea arabica L.). Os frutos colhidos foram separados em dois estádios de maturação, imaturo e maduro. Para o estádio maduro a amostra foi dividida em três partes: a primeira foi levada diretamente para os secadores, constituindo, assim, a porção de café “natural” (processamento via seca), a segunda foi descascada e a terceira beneficiada, secando apenas o grão. O café imaturo foi levado diretamente para os secadores. A secagem foi realizada em um secador de camada fixa (SCAL) com um sistema composto de condicionamento de ar acoplado, com fluxo de ar de 20 m³. min¹ .m-² , temperatura do ar de 40°C e umidades relativas de 10%; 17,5%; 25% e 32,5%. Depois da secagem a curva de secagem, as propriedades físicas e fisiológicas e higroscopicidade do café foram determinadas O café foi armazenado em embalagens permeáveis durante seis meses, foram realizadas análises de condutividade elétrica, lixiviação de potássio e cor a cada dois meses. O experimento foi montado num esquema fatorial 4x4x4 (4 umidades relativas do ar de secagem, 4 tipos de café [1–natural maduro, 2-natural verde, 3- descascado e 4- café beneficiado úmido] e 4 tempos de armazenamento), em DIC com 4 repetições. 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), para os demais resultados, foi utilizado o programa estatístico Sisvar 5.6, e nele, os resultados foram analisados por meio de análise de variância. Não houve danos imediatos na qualidade física e fisiológica dos cafés natural maduro, natural verde, descascado e beneficiado úmido. O dano latente foi percebido após 60 dias de armazenamento para os cafés natural maduro e descascado e, após 120 dias, para os cafés natural verde e beneficiado úmido. O modelo de Midilli foi o que melhor se ajustou para representar a cinética de secagem para o café natural verde, para todas as UR. Para o teor de água de equilíbrio, os melhores ajustes aos dados experimentais foram obtidos pelo modelo de Copace, para o café natural verde.Item Desenvolvimento reprodutivo e qualidade de café sombreado submetido a preparo natural ou despolpado(Universidade Federal de Viçosa, 2019-02-25) Pacheco, Anália Lúcia Vieira; Santos, Ricardo Henrique SilvaO cafeeiro arábica é uma espécie originária de regiões de sub-bosque na Etiópia e capaz de se adaptar, crescer e produzir em condições de sombreamento. Entretanto, de acordo com a altitude do local de cultivo, intensidade de radiação solar e práticas de manejo do sistema, o sombreamento pode causar decréscimos na produção, além de influenciar o desenvolvimento reprodutivo dos cafeeiros alterando a maturação dos frutos. Em condições de elevação da temperatura do ar e menor disponibilidade hídrica, o sombreamento pode ser uma alternativa para o cultivo do cafeeiro, por atenuar a radiação incidente sobre as plantas e reduzir a temperatura máxima do ar. Além disso, sob sombreamento os grãos são maiores e mais pesados, com menos defeitos, o que pode influenciar o preço recebido pelos agricultores. O processamento pós-colheita pode alterar a composição química e físico-química dos grãos, influenciando a qualidade sensorial da bebida. Nesse contexto, foi conduzido um estudo para se avaliar os efeitos do sombreamento sobre o desenvolvimento reprodutivo, produção e qualidade física dos grãos; posteriormente, foram avaliados os efeitos do sombreamento e do processamento pós-colheita sobre a composição química e físico-química dos grãos, e qualidade sensorial da bebida. Para isso, cafeeiros da espécie Coffea arabica L., cv. Oeiras MG 6851 foram sombreados com malhas sombreadoras com bloqueio de 49,1% da radiação global incidente. Algumas características foram submetidas à estatística descritiva, outras a análise de variância, sendo as médias comparadas pelo teste F a 5% de probabilidade. O sombreamento gerou microclima mais ameno com atenuação da radiação global incidente sobre as plantas, da temperatura máxima e aumento da temperatura mínima na área. O sombreamento atrasou a maturação dos frutos e aumentou o rendimento dos grãos, entretanto não houve influência sobre a produção dos cafeeiros. O sombreamento não promoveu diferença quanto ao tipo do café e quanto aos defeitos grãos brocados, verdes e ardidos, em duas safras consecutivas. O percentual de grãos mal granados foi mais elevado no cultivo a pleno sol, na safra 2016/17. O sombreamento favoreceu o percentual de grãos classificados como chato graúdo, nas duas safras. Os percentuais de grãos chato médio, miúdo e moca foram mais elevados no cultivo a pleno sol. Houve influência do sistema de cultivo sobre o peso de 1000 sementes, apenas na safra 2016/17. Grãos provenientes do cultivo sombreado foram mais pesados que os grãos do cultivo a pleno sol. O sistema de cultivo influenciou a acidez total titulável (ATT) e o pH dos grãos. O processamento pós-colheita influenciou os teores de açúcares solúveis totais (AST), redutores (AR), ATT e pH. Houve interação entre o sistema de cultivo e o processamento pós-colheita para o índice de coloração (IC), condutividade elétrica (CE) e íons potássio lixiviados (K LIX). Grãos de cultivo a pleno sol apresentaram menores pH na safra 2015/16 e ATT na safra 2016/17. Grãos submetidos ao preparo natural apresentaram maiores teores de ATT, menor pH e maiores teores de AST e AR que os cereja despolpado, indicando maiores acidez e doçura. Independentemente do sistema de cultivo, os grãos cereja despolpado apresentaram maior IC e menor K LIX que os grãos naturais. Grãos do cultivo sombreado apresentaram menor valor de CE que os do cultivo a pleno sol, quando processados por preparo natural. Nas duas safras, os atributos sensoriais de qualidade foram classificados como muito bom e excelente para todos os tratamentos. Apenas o processamento pós-colheita influenciou a qualidade sensorial. A nota final da bebida de grãos submetidos ao preparo natural foi maior que dos cereja despolpado. De acordo com a metodologia utilizada, nas duas safras, os cafés de todos os tratamentos foram classificados como especiais. Nas condições experimentais em que foi realizado o trabalho, o sombreamento afetou o desenvolvimento reprodutivo, a maturação dos frutos e o rendimento do café beneficiado, sem afetar a produção nas primeiras safras após a recepa dos cafeeiros; o microclima mais ameno, com menor incidência luminosa e amplitude térmica dentro da lavoura, influenciou a formação de grãos maiores e mais pesados. Em relação à composição química e físico química dos grãos e qualidade sensorial da bebida, o processamento pós-colheita mostrou ter maior influência sobre a qualidade que o sistema de cultivo.Item Desenvolvimento de uma máquina de limpeza a ar e roletes para frutos de café derriçados(Universidade Federal de Viçosa, 2017-11-10) Silva, Bruno Batista da; Teixeira, Mauri MartinsO Brasil é o maior produtor de café no mundo e o Estado de Minas Gerais é o maior produtor de café do país. Na região da Zona da Mata mineira o cultivo de café realiza-se predominantemente em locais de regiões montanhosas. Para as etapas de colheita, com declividade acentuada, como: arruação, derriça, varrição, recolhimento, abanação e transporte, encontra-se escassa a mão de obra trabalhadora. A etapa de abanação é um dos processos mais onerosos e exige muito tempo durante o dia de trabalho para a retirada de impurezas dos frutos derriçados. Nesse contexto, objetivou-se com este trabalho desenvolver uma máquina de limpeza dos frutos do café após seu derriçamento. A máquina aprimorada foi projetada empregando-se um sistema diferenciado de limpeza dos frutos do café, conjugando o uso de uma mesa separadora, constituída de roletes, e de uma coluna pneumática com ventilador centrífugo, visando oferecer ao produtor uma alternativa ao processo de limpeza do café. Com isso, espera-se tornar o sistema mais eficiente, bem como diminuir os custos e o tempo requerido nessa etapa de produção. Foram utilizados frutos de café da região da Zona da Mata, provenientes do município de Teixeiras, Minas Gerais, da espécie café arábica e variedade catuaí vermelho. O produto utilizado foi derriçado manualmente no pano e, em seguida, colocado no terreiro para realização dos testes. Foram estudados os efeitos da separação de impurezas em duas etapas. A etapa inicial do processo consistiu em analisar a capacidade operacional com diferentes cargas volumétricas. Na etapa seguinte avaliou-se a eficiência de limpeza da máquina com base em diferentes condições de carga e vazão de ar, para diferentes teores de impurezas. Com base nos resultados obtidos nos testes, pôde-se concluir que a máquina proporcionou uma capacidade operacional máxima de 18,07 m 3 m -2 h -1 e uma eficiência de limpeza máxima próxima de 89,30% do produto analisado.Item Produção de café (Coffea arabica L.) em pergaminho oriundo de frutos verdes após armazenamento em água(Universidade Federal de Viçosa, 2019-02-18) Coelho, Ana Paula de Freitas; Melo, Evandro de CastroO Coffea arabica L. é um importante produto agrícola para a economia brasileira. Para assegurar a liderança no mercado mundial, é preciso adequar a produção aos critérios de sustentabilidade e de qualidade exigidos pelos consumidores. Os critérios de qualidade abrangem os aspectos físicos do grão e da bebida que originam. A máxima qualidade é esperada no fruto maduro, quando o endosperma está completamente formado. O grão oriundo de frutos verdes é um dos principais entraves para a oferta de café com qualidade, pois são considerados defeitos durante a classificação e prejudicam a qualidade da bebida. O cafeeiro possui frutos em diversos estádios de desenvolvimento no momento da colheita, devido a desuniformidade natural da floração. Quando a colheita é antecipada, seja por fatores ambientais ou escassez de mão de obra, há um aumento da quantidade de frutos verdes colhidos. O processamento por via úmida permite a separação dos frutos verdes e maduros, mas como os frutos verdes não são prioridade dos produtores na época da safra, sua qualidade tende a diminuir, bem como o seu valor de mercado. Tradicionalmente, eles são secos em sua forma integral e vendidos como café coco, por preços inferiores ao do cereja descascado. No entanto, são escassas as informações sobre o manejo adequando dos frutos verdes após o processamento. O descascamento dos frutos verdes de café pode influenciar na qualidade final, agregando valor ao produto, além de otimizar a utilização da mão de obra e da infraestrutura. O objetivo desse trabalho foi avaliar a produção de café em pergaminho, oriundo de frutos verdes, após armazenamento em água. O experimento foi conduzido em blocos inteiramente casualisados, com seis tratamentos (café cereja descascado; café verde manejado de forma tradicional; café verde armazenado descascado, seco em terreiro suspenso e de concreto; café verde armazenado não descascado, seco em terreiro suspenso e de concreto) e quatro repetições. Os frutos verdes armazenados permaneceram em reservatórios com água durante sete dias, e depois submetidos ao descascamento. Dois tipos de terreiro, suspenso e de concreto, foram utilizados para a secagem dos grãos e dos frutos após a etapa de descascamento. Os tratamentos foram comparados por características físicas (porcentagem de grãos retidos na peneira 16, peso hectolitro, índice de qualidade física e número de defeitos) e pela análise sensorial da bebida. Ao longo do experimento também foram feitos levantamentos sobre a porcentagem de frutos verdes colhidos, da uniformidade das amostras e do rendimento do descascamento após o armazenamento. O rendimento médio do descascamento dos frutos verdes armazenados foi de 62%. O café verde armazenado descascado apresentou peso hectolitro, número de defeitos e notas da análise sensorial, estatisticamente, iguais ao café cereja descascado. Os cafés armazenados não descascados e os cafés que receberam o manejo tradicional, foram classificados como “fora de tipo”, devido ao elevado número de defeitos. O café manejado de forma tradicional foi o único que apresentou bebida dura, enquanto os demais apresentaram bebida apenas mole. Não foram constatadas diferenças entre a secagem de frutos verdes em terreiro suspenso e de concreto. O descascamento, após o armazenando em água, promove a separação dos defeitos e influencia positivamente na qualidade sensorial da bebida, o que justifica a utilização dessa técnica para gerar maiores retornos econômicos aos cafeicultores.Item Propriedades físicas, aerodinâmicas e térmicas de frutos de café conilon (Coffea canephora)(Universidade Federal de Viçosa, 2012-12-17) Treto, Pedro Casanova; Corrêa, Paulo CésarO café é considerado um dos produtos agrícolas de maior importância no Brasil, tanto pela receita gerada pela exportação e industrialização, como pelo número de empregos diretos e indiretos relacionados com o seu agronegócio. As espécies de maior importância no mercado econômico internacional são Coffea arabica (café arábica) e Coffea canephora (café robusta). Considerando as limitadas pesquisas no processo de secagem e visando obter dados que possam ser utilizados no desenvolvimento de sistemas durante os processos de colheita e pós-colheita, o presente trabalho objetivou, avaliar a influência do teor de água nas propriedades físicas, aerodinâmicas e térmicas de frutos de café conilon (Coffea canephora). Foram utilizados frutos de café (Coffea canephora), clones 83 e 74 da variedade clonal EMCAPA 8141 e os clones 31 e 32 da variedade clonal EMCAPA 8131, procedentes da fazenda experimental da Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas Gerais (EPAMIG), situada no município de Leopoldina, Minas Gerais. Posteriormente os diferentes lotes de café foram secos em estufa com ventilação forçada com temperatura do ar de aproximadamente 60 ± 3°C, até diferentes níveis de teores de água. Durante a secagem, para cada teor de água obtido, amostras eram homogeneizadas e encaminhadas para a determinação de suas propriedades, sempre em triplicata. Para os quatro clones foram determinadas as massas específica unitária e aparente, a porosidade, a forma, o tamanho e o índice de contração volumétrica unitária e da massa em cada estádio de maturação; além de ajustar aos modelos matemáticos disponíveis na literatura. Também foi estudada a influência do teor de água nas propriedades aerodinâmicas durante o processo de secagem. Mediante técnicas da Mecânica dos Fluidos Computacional foi estudado o processo utilizando o modelo k-ε para regime turbulento. Determinou-se também as propriedades térmicas (calor específico, condutividade e difusividade térmica) para os frutos de café da espécie Coffea canephora, clone 32 da variedade clonal EMCAPA 8131. Ao estudar o comportamento de cada clone foi determinado que a área projetada, a área superficial, o volume e a porosidade aumentam com a elevação do teor de água para todos os clones, enquanto as massas específicas reais e aparentes aumentam com o aumento da umidade dos frutos de café até um valor máximo e depois decrescem. A forma dos frutos de café conilon é influenciada no processo de secagem, promovendo diminuição dos valores da esfericidade e circularidade com a redução do teor de água. A contração volumétrica apresentou um comportamento não linear decrescente com a redução do teor de água da massa de frutos de café conilon. Os modelos de Bala e Woods adaptado, Corrêa e o polinomial ajustados aos valores experimentais para estimar o índice de contração volumétrica unitária e da massa dos frutos de café em função do teor de água representaram de forma satisfatória o fenômeno estudado, sendo o modelo polinomial o de melhor ajuste em todos os casos. Ao aumentar o teor de água a velocidade terminal cresceu de forma não linear em todos os clones de café conilon e estádios de maturação estudados. Determinou-se experimentalmente em um túnel de vento horizontal o coeficiente de arrasto de cada clone. O coeficiente de arrasto apresentou um comportamento não linear, decrescendo ao aumentar o número de Reynolds. O modelo numérico utilizado representou o processo adequadamente com diferenças entre o coeficiente de arrasto experimental e o numérico inferiores a 5 %. Foi possível determinar a distribuição de pressões e velocidades mediante a simulação numérica, pelo fato da razão de aspecto ter uma mínima influência nas mesmas;isso significa que é possível utilizar a mesma razão de aspecto para todos os clones. Determinou-se que as propriedades térmicas do café conilon são dependentes do conteúdo de umidade. O calor específico e a condutividade térmica dos frutos de café conilon aumentaram com o aumento do conteúdo de umidade, enquanto a difusividade térmica decresce com o aumento do conteúdo de umidade. Realizou-se o teste de identidade identificando a combinação e a propriedade física representada por um modelo comum.