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ISSN 1517-8595
volume 2, número 2, julho - dezembro, 2000
Universidade Federal da Paraíba
Centro de Ciências e Tecnologia
Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais
Brazilian Journal Agro-industrial Products
ISSN 1517-8595 Campina Grande, PB v.2, n.2, p.101-196, 2000
UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA AGRÍCOLA
ÁREA DE ARMAZENAMENTO E PROCESSAMENTO DE
PRODUTOS AGRÍCOLAS
EDITOR
Mario Eduardo R. M. Cavalcanti Mata
EDITOR ASSISTENTE
Francisco de Assis Cardoso Almeida
CORPO EDITORIAL
Alexandre José de Melo Queiroz - DEAg/UFCG/Paraíba
Carlos Alberto Gasparetto - FEA/UNICAMP/São Paulo
Evandro de Castro Melo - DEA/UFV/Minas Gerais
Francisco de Assis Santos e Silva - DEAg/UFCG/Paraíba
José Helvécio Martins - DEA/UFV/Minas Gerais
Jose Manuel Pita Villamil - DB/UPM/Espanha
Josivanda Palmeira G. de Gouveia - DEAg/UFCG/Paraíba
Leda Rita D'antonino Faroni - DEA/UFV/Minas Gerais
Maria Elita Martins Duarte - DEAg/UFCG/Paraíba
INFORMAÇÕES GERAIS
A Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais é publicada
semestralmente, podendo editar números especiais caso exista
essa necessidade. A Revista tem por objetivo divulgar trabalhos
técnicos científicos, técnicos, notas prévias e textos didáticos,
originais e inéditos, escritos em português, espanhol e inglês, nas
áreas do conhecimento em: Propriedades Físicas dos Materiais
Biológicos; Armazenamento e Secagem de Produtos Agrícolas;
Automação e Controle de Processos Agroindustriais;
Processamento de Produtos Agropecuários; Embalagens;
Qualidade e Higienização de Alimentos; Refrigeração e
Congelamento de Produtos Agrícolas e Processados, além do
Desenvolvimento de Novos Equipamentos e de Produtos
Alimentícios. Os artigos publicados na Revista estão indexados
no AGRIS AGROBASE e no CAB ABSTRACT.
INFORMACIONES GENERALES
Lincoln de Camargo Neves Filho - FEA/UNICAMP/São Paulo
Odilon Reny Ribeiro Ferreira da Silva - EMBRAPA/Paraíba
Rogério dos Santos Serôdio - CEPLAC/Bahia
Rossana Maria Feitosa de Figueirêdo
Sandra Maria Couto - DEA/UFV/Minas Gerais
Satoshi Tobinaga - FEA/UNICAMP/São Paulo
Silvio Luis Honório - FEAGRI/UNICAMP/São Paulo
Tetuo Hara - CENTREINAR/Minas Gerais
Vicente de Paula Queiroga - EMBRAPA/Paraíba
Vivaldo Silveira Junior - FEA/UNICAMP/São Paulo
REVISÃO DE TEXTOS
Português: Marli de Lima Assis
José Salgado de Assis
Inglês: Ápio Cláudio de Lima Assis
REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
Renato Fonseca Aragão
Os assuntos, dados e conceitos emitidos por esta Revista, são da
exclusiva responsabilidade dos respectivos autores. A eventual
citação de produtos marcas comerciais não significa
recomendação de utilização por parte da Revista.
REVISTA BRASILEIRA DE PRODUTOS AGROINDUSTRIAIS
PUBLICAÇÃO SEMESTRAL
Av Aprígio Veloso, 882 - Caixa Postal 10.087
La Revista Brasileña de Productos Agroindustriales tiene una
edición semestral, pudiendo editar números especiales caso exista
esta necesidad. La Revista tiene por objetivo hacer una divulgación
de los trabajos científicos, técnicos, notas previas y textos
didácticos, originales e inéditos, escritos en portugués, español o
ingles, en las áreas de conocimiento en: Propiedades Físicas de los
Materiales Biológicos; Almacenamiento y Secado de Productos
Agrícolas; Automación y Control de los Procesos
Agroindustriales; Procesamiento de los Productos Agro-pecuarios;
Embalajes; Calidad y Higienización de los Alimentos;
Refrigeración y Congelamiento de los Productos Agrícolas y
Procesados, así como también el Desarrollo de nuevos Equipos y
de nuevos Productos Alimentares. Los artículos publicados en la
Revista están indexados en AGRIS AGROBASE y en el CAB
ABSTRACT.
GENERAL INFORMATION
The Brazilian Journal of Agro-industrial Products will have a has
a semestral edition, but it can have special numbers if this is
necessary. The purpose of the Journal is to spread Scientific and
technical works, previous notes and didactic, original and
unpublished works, written in Portuguese, Spanish and English
about Physical Proprieties of Biological Materials; Storage and
Drying of Agricultural Products; Automation and Control of
Agro-industrial Processes; Processing of Vegetal and Animal
Products; Packing; Quality and Healthily of Foods;
Refrigeration and Freezing of Agricultural Products already
processed besides the Development of New Equipment
FICHA CATALOGRÁFICA
Dados Internacionais de Catalogação na Publicação (CIP)
Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais/ Brazilian Journal
Agro-Insustrial Products v.2, n.2, (2000). Campina Grande:
Universidade Federal de Campina Grande, Centro de Ciências e
Tecnologia, 2000.
Campina Grande, Volume 2, Número 2, julho-dezembro, 2000.
Semestral
ISSN 1517-8595
ISSN 1517-8595
Tiragem 500 exemplares.
CAPA: Coco de babaçu, amêndoas e óleo extraído da amêndoa
Site da RBPA http://www.deag.ufcg.edu.br/rbpa.
1. Engenharia Agroindustrial-Períodicos. 2. Agroindústria. 3. Produtos
Agroindustriais. 4. Engenharia de Alimentos. 5. Engenharia Agrícola.
CDD 631.116
NÚMERO 2 VOLUME 2 JULHO-DEZEMBRO 2000 ISSN 1517-8595
Conteúdo
Artigos Científicos
EFEITO DO TEMPO DE TORREFAÇÃO DOS GRÃOS DA MUCUNA – PRETA (Stilozobium aterrimum L.)
NA SUA COMPOSIÇÃO QUÍMICA, TÓXICA E SENSORIAL (Effect of the toasting time of the "mucunapreta" grains)
Muniz, M.B.; Silva, C.L. da; Souza, Leossávio César de; Oliveira, A.R. de ...............................................................
TEORES DE MINERAIS EM DIETAS UTILIZADAS NO BRASIL – UM DIRECIONAMENTO PARA O
ENRIQUECIMENTO DE ALIMENTOS (Mineral contents in used diets in Brazil – A guideline to foods
enrichment)
Ferreira, Karla Silva; Gomes, José Carlos Rosado, Gilberto Paixão ...........................................................................
PARÂMETROS FÍSICOS E QUÍMICOS DA ACEROLA (Malpighia punicifolia, L.) EM DIFERENTES FASES
DE MATURAÇÃO (Physical and chemical parameters of acerola (Malpighia punicifolia L.) in different stages of
maturation)
Batista, M. de S.; Figueiredo, R. M. F. de; Queiroz, A.J. de M.....................................................................................
CARACTERIZAÇÃO DOS PROBLEMAS PRÉ E PÓS-COLHEITA DO MELOEIRO PRODUZIDO EM
PERÍODO CHUVOSO NO RIO GRANDE DO NORTE (Characterization of the pre and postharvest problems of
the produced melon in the rainy season in Rio Grande do Norte)
Alves, M.Z.; Menezes, J.B. Ito, S.C.S.; Nascimento, S.R. de C.; Sales Júnior. R.; Rocha, R.H.C. ............................
DRYING CURVES OF UMBU FRUITS WITH OSMOTIC PRE-DRYING (Curvas de secagem dos frutos de
umbu com pré-secagem osmótica)
Sousa, S. de Cavalcanti Mata, M.E.R.M.; Braga, M.E.D.; Monteiro Filho, A.F.........................................................
DIMENSÕES PRINCIPAIS, MASSA E VOLUME UNITÁRIOS, ESFERICIDADE E ÂNGULO DE REPOUSO
DE FRUTOS DE CAFÉ (Axial dimensions, mass, volume, sphericity and repose angle of coffee fruits)
Magalhães, A.C.; Couto, S.M.; Queiroz D.M. de; Andrade, E.T. de ...........................................................................
ESTUDO SOBRE A CONSERVAÇÃO DE QUATRO VARIEDADES DE FEIJÃO MACASSAR VERDE
(Vigna unguiculata L. WALP.) : SUBMETIDOS A TEMPERATURAS DE REFRIGERAÇÃO E
CONGELAMENTO (Preliminary study of the 4 varieties of "feijão macassar" (Vigna unguiculata L. Walp)
conservation which have been subjected to the refrigeration and freezing temperatures)
Lima, N.L.; Emanuelle, C.; Silva, C.L. da; Diniz M. do C.; Oliveira, M.R.T. de; Gadelha, T.S. ...........................
POTENCIAL DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA NO PRÉ-PROCESSAMENTO DO CAFÉ (Conservation
potential of energy in the coffee pre-processing)
Andrade, E.T. de; Oliveira Filho, D. Vieira, G. ...........................................................................................................
SECAGEM DE SEMENTES DE FEIJÃO VARIEDADE CARIOQUINHA USANDO BOMBA DE CALOR
(Variety "carioquinha" beans seeds drying ( Phaseolus vulgares L.) by the of a heat pump)
Cavalcanti Mata, M.E.R.M.; Oliveira, J.R. de; Braga, M.E.D.....................................................................................
Página
101
109
119
125
133
139
157
171
183
Artigo Técnico
CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DE FRUTOS DE UMBU-CAJÁ Spondias sp. PROVENIENTES
DOS PÓLOS BAIXO-JAGUARIBE (CE) E ASSU-MOSSORÓ (RN) (Physic-chemical characterization of umbucajá (Spondias sp.) from baixo-Jaguaribe and Assu-Mossoró the poles)
Noronha, M.A.S. de; Cardoso, E. de A.; Dias, N. da S.................................................................................................
191
Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.2, n.2, p.101-108, 2000
ISSN: 1517-8595
101
EFEITO DO TEMPO DE TORREFAÇÃO DOS GRÃOS DA MUCUNA – PRETA
(Stilozobium aterrimum L.) NA SUA COMPOSIÇÃO QUÍMICA, TÓXICA E
SENSORIAL
Marcelo Barbosa Muniz1, Claudécia Leite da Silva1, Leossávio César de Souza2,
Anselmo Rodrigues de Oliveira2
RESUMO
O presente trabalho foi conduzido em Laboratórios pertencentes a UFPB / CCA / Campus - III
-Areia - PB, e teve como objetivo estudar a caracterização química, tóxica e sensorial, após a
torrefação dos grãos de mucuna - preta enfatizando sua utilização para o consumo humano. O
delineamento experimental utilizado foi o de blocos inteiramente casualisados com 4 tratamentos (10', 15', 20' e 25') e 5 repetições. Pelo resumo da análise de variância, verificou-se que não
ocorreu efeito significativo para os parâmetros percentagem de proteína bruta, percentagem de
cinzas e percentagem de gordura bruta. Com relação ao parâmetro percentagem de fibra bruta,
observou-se efeito significativo pelo teste F, ao nível de 5% de probabilidade. Na análise sensorial o melhor resultado com relação a preferência ao gosto dos provadores foi obtido na torrefação por 25' onde 70% correspondeu na escala hedônia a avaliação "gostei"", seguido da torrefação por 20' com 40%. Já os grãos submetidos a torrefação por 10 e 15 minutos foram menos
aceitos pelos provadores (avaliação "desgostei" na escala ) com reprovação de 40% e 60%, respectivamente. Na análise para identificação de fatores tóxicos, não foi detectado presença de
aglutinação das hemácias em nenhum dos tratamentos estudados.
Palavras chave : mucuna-preta , torrefação, grãos, alimentação.
EFFECT OF THE TOASTING TIME OF THE "MUCUNA-PRETA " GRAINS
(Stilozobium aterrimum) ON ITS CHEMICAL, TOXIC AND SENSORY
COMPOSITION
ABSTRACT
The present work was carried in the UFPB / CCA / Campus III -Areia - PB laboratories, and
had the aim of studying the chemical, toxic, and sensory characterization, after toasting, of the
"mucuna - preta" grains, emphasizing its use to the human consume. The used experimental design has been one of complete-randomized plots by four treatments (10', 15', 20' and 25') and
five replicates. From the resume of the variance analysis it had been verified that there wasn’t
significant effect to the percentage parameters of crude protein, ashes, and crude fat. In regard to
the percentage parameter of crude fiber it has been observed significant effect by the test at level
of 5% probability. The preference for the taste of the tasters has been obtained in toasting for 25'
where 70% correspondent at the hedonic scale to the treatment " I liked", followed by the toasting for 20' with 40%. The grains that had been submitted to the toasting for a period of time of
1(10') and 2 (15') were the less accepted (statement " I didn't like" at the scale) with 40% and
60% disapproving, respectively. In the analysis it hasn’t been detected the presence of the halnatias in the studied treatments.
Keywords : mucuna preta, toasting, grains, consume.
Protocolo 21 2000 07 de 15/03/2000
1
Estudante de Pós-graduação, Departamento de Engenharia Agrícola, UFPB, CEP. 58.109-970 Campina
Fone : (083) 321 - 8926, e-mail :[email protected]. Fax (083) 310 - 1185.
2
Professor do Departamento de Fitotecnia. UFPB / CCA - Campus III -Areia - PB.
Grande - PB,
102
Efeito do tempo de torrefação dos grãos da mucuna-preta na sua composição química, tóxica e sensorial
Muniz et al.
INTRODUÇÃO
De acordo com alguns autores, a mucunapreta (Stilozobium aterrimum) é originária das
Antilhas, porém outros afirmam que essa leguminosa é oriunda da China; utilizada como forrageira,
tanto verde como fenada, pela sua excelente composição química, facilidade de exploração e perfeita aceitação pelo gado.
As sementes e vagens moídas constituem
ótimo alimento concentrado, rico em material nitrogenado e carboidratos. Nas folhas, reside a maior parte dos princípios alimentícios com a mais
elevada digestibilidade. Também é uma das leguminosas mais utilizadas para adubação verde e pela
grande quantidade de matéria orgânica que produz.
Dada a importância dessa espécie na alimentação,
adubação e forragem, a maior parte das pesquisas
aborda tais aspectos, econômicos, sendo muito
restritos os dados sobre a localização e a caracterização de suas reservas.(Meneggario, 1996).
A mucuna é uma leguminosa anual ou
bianual de porte baixo, trepadeira, sendo até hoje
uma das mais estudadas pela pesquisa, porém, com
relação ao uso das sementes para o consumo humano, existem poucas informações. A mucunapreta pode ser semeada, desde a primavera até o
outono, dependendo das culturas que virão depois,
e, também, intercalada com o milho, quando este
estiver com 40 até 60 dias de idade. A semeadura
pode ser feita a lanço, após a colheita do milho,
incorporando-se às sementes, através da gradeação.
Destaca-se seu efeito em controlar a multiplicação
de certas espécies de nematóides do solo, pois as
raízes dessa planta não hospedam larvas do nematóide, fazendo com que a população dessa praga
diminua no terreno (Miyasaka, 1984).
Com isso, sabe-se que hoje em dia são
poucos agricultores que utilizam as sementes de
mucuna para o consumo, mesmo assim, eles usam
as suas técnicas que se assemelham com a torragem do café, porém não conhecem os princípios
dessa semente com relação ao seus efeitos que ela
pode lhe oferecer.
Dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o procedimento de torrefação
dos grãos, para estudar em laboratório suas características química, tóxica e sensorial .
MATERIAL E MÉTODOS
Localização do experimento
O experimento foi realizado no período de
agosto a novembro de 1999, no município de Areia
- PB, e as análises foram conduzidas nos Laboratórios de Tecnologia de Alimentos do Departamento
de Solos e Engenharia Rural; de Nutrição Animal
do Departamento de Zootecnia e no Laboratório de
Bioquímica do Departamento de Ciências Fundamentais e Sociais, pertencentes ao Centro de Ciências Agrárias da Universidade Federal da Paraíba.
Condução do experimento
Inicialmente os grãos de mucuna-preta
foram coletados em plantas encontradas na área do
Campus III do CCA/UFPB. Após a colheita, procedeu-se a secagem natural por um período de 48
horas. Para a torrefação, os grãos foram separados
conforme os tratamentos contendo cada amostra
100g dos mesmos. A seguir cada amostra foi torrada em panela-de-barro nos tempos de 10, 15, 20 e
25 minutos, sendo deixadas em repouso, logo depois da torrefação, em recipientes para o seu resfriamento. Depois de torrados, os grãos foram triturados e passados em uma de peneira de 30 "mesh"
para obtenção do pó, sendo em seguida pesados
numa balança analítica com precisão de 0,001g. e
embalados em sacos de papel.
Parâmetros avaliados
Composição química
As análises químicas foram realizadas no
Laboratório de Nutrição Animal do Departamento
de Zootecnia, onde se determinou o percentual de
proteína bruta, fibra-bruta, gordura-bruta e cinzas,
utilizando-se os métodos descritos pelas Normas
do Instituto Adoph Luz (1982).
Análise sensorial
Os testes de palatabilidade foram realizados no Laboratório de Tecnologia de Alimentos do
Departamento de Solos e Engenharia Rural da
UFPB/CCA - PB, com uma equipe de dez pessoas
selecionadas e não treinadas apenas orientadas para
avaliar a importância relativa ao gosto da bebida
feita de mucuna-preta.
Foram avaliados os quatro tratamentos
feitos com grãos de mucuna-preta torrada por 10,
15, 20 e 25 minutos. Com essas amostras, os "painelistas" foram submetidos aos testes sensoriais de
preferência ao gosto, segundo Morais (1994), utilizando algumas modificações do modelo (Quadro
1) .
Muniz et al.
103
Quadro 1. Modelo para avaliação do Teste de Preferência e Aceitação. Areia, Paraíba, 2000.
TESTE DE PREFERÊNCIA
( ESCALA HEDÔNIA )
Nome : ____________________________________________ Data:
/
/
Avalie cada amostra usando a escala abaixo para descrever o quanto você gostou ou desgostou.
1.
Desgostei
2.
Indiferente
3.
Gostei
AMOSTRAS (Tratamentos)
VALOR
1.
______________________________________________(______).
2.
______________________________________________(______).
3.
______________________________________________( _____ ).
4.
______________________________________________(______).
Por favor dê a razão de sua avaliação:
1.__________________________________________________________.
2.__________________________________________________________.
3.__________________________________________________________.
4.__________________________________________________________.
Análise toxicológica (atividade hemaglutinante)
Para a obtenção do teste de fatores hemaglutinantes, ou seja, fatores tóxicos, foi utilizado o
Laboratório de Bioquímica do Centro de Ciências
Agrárias/Campus III/UFPB; seguindo o método
descrito por (Moreira & Perrone, 1977).
Nesta análise, usou-se hemácia obtida de
coelhos. Com o intuito de evitar a coagulação,
adicionou-se 3 gotas de EDTA, substância antiaglutinante em 5 ml de sangue. Após lavagem do
sangue, fez-se a diluição das hemácias em NaCl
(0,15M).
As amostras a serem dosadas foram submetidas a diluições seriadas em NaCl 0,15 M. Os
ensaios foram então incubados a 370C por 30 minutos e deixados em repouso à temperatura ambi-
ente por mais 30 minutos, sendo em seguida feita a
leitura visual. (Quadro 2).
Delineamento experimental e análise estatística
Neste trabalho, utilizou-se o delineamento
experimental inteiramente casualisado com 4 tratamentos (10, 15, 20 e 25minutos) e 5 repetições.
Cada parcela foi formada por uma amostra com
100g de sementes de mucuna, constituindo-se na
parcela experimental.
Na análise estatística, utilizou-se a metodologia proposta por Gomes (1985), por meio do
programa Estat. Versão 2.0.
104
Muniz et al.
Quadro 2. Seqüência da lavagem do sangue para a determinação da atividade hemaglutinante.
LAVAGEM DO SANGUE DE COELHO
SANGUE
(5ml)

Adicionou-se 3 gotas de EDTA


Pesou-se 0,5g do pó - de - mucuna .


Adicionou-se 7,5 ml de NaCl . (0,15M)

Realizou-se a agitação por por 3 horas

Centrifugação por 10 min à 3000 rpm.


 

PRECIPITADO
(ELIMINADO)

SOBRENADANTE
Filtrou-se e separou-se o extrato em 8 tubos de
.
ensaios cada um contendo 100 l do extrato.

Colocou-se 100 l de NaCl (0,15 M)

Colocou-se 100 l do extrato.

Colocou-se 100 l do sangue,

Levou-se a estufa à 370C por 30 min.

Retirou-se e deixou na bancada por 30 min.

FEZ- SE A LEITURA. (visual)
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Pelo resumo da análise de variância, verificou-se que não ocorreram efeitos significativos
para a percentagem de proteína bruta, de gordura
bruta e de cinzas. Com relação a percentagem de
fibra bruta, observou-se efeito significativo pelo
teste F, ao nível de 5% de probabilidade (Tabela
1).
Tabela 1. Resumo da análise de variância dos dados referentes a estimativa de parâmetros para percentagem de proteína bruta (PB), percentagem de gordura bruta (GB), percentagem de fibra bruta (FB)
e percentagem de cinza (CZ). Areia, Paraíba, 1999.
FV
Quadrados Médios
______________________________________________
GL
PB
GB
CZ
FB
TRATAMENTO
RESÍDUO
TOTAL
CV%
3
16
19
--
3.0486
1.9936
0.5532
0.2626
5.36
13.56
0.1393
0.1847
27.0677 *
5.6658
11.10
29.78
* Significativo à 5% de probabilidade pelo teste F
Muniz et al.
105
28,5
Proteína bruta (%)
28
A
27,5
27
26,5
(26,02)
25,5
(26,28) A
A
(25,63)
26
A
25
A
24,5
A
(27,44)
A
A
24
10'
15'
20'
25'
Tempo de torrefação (min)
Figura 1. Percentual de proteína bruta dos grãos
de mucuna-preta quando submetidos à
torrefação por 10, 15, 20 e 25 minutos.
Os percentuais de gordura bruta, variaram
de 3,38 a 4,15, sendo que segundo Silva (1990)
este componente químico é um dos componentes
que menos sofre oscilações nos grãos. Contudo os
alimentos ricos em gorduras podem rancificar facilmente, dessa forma eles perdem grande quantidade de certos nutrientes essenciais como as próvitaminas A e D, o caroteno, as vitaminas do complexo B e alguns ácidos graxos que também podem sofrer destruição oxidativa. O processo de
rancificação poderá provocar um grande aquecimento, podendo chegar à combustão do material.
Dessa forma, os grãos torrados, por 25
minutos, mostraram-se ser o ideal com relação a
qualidade do alimento, pois as perdas das próvitaminas e dos ácidos graxos devem ser menores.
5
4,15
3,65
4
3
3,941
5
3,38
A
A
A
A
10'
15'
20'
25'
2
1
0
Tempo de torrefação ( minutos)
Figura 2. Percentual de gordura bruta dos grãos de
mucuna-preta quando submetidos a torrefação por 10, 15, 20 e 25 minutos.
Com relação aos valores médios obtidos
dos percentuais de cinzas, verifica-se que esses
variaram de 3,70 a 4,09 onde se observa que os
grãos torrados por 25 minutos tiveram um menor
percentual de cinzas, embora não exista diferença
significativa entre os tratamentos
Tal fato pode ser explicado pois, segundo
Silva (1990), o grão que recebe um período maior
de torrefação possui uma maior quantidade de
matéria seca, implicando em uma maior concentração de substâncias químicas. O mesmo autor afirma ainda que as cinzas constituem a fração mineral
dos alimentos formada pelos micros e macrosnutrientes, os quais possuem relação direta com o
solo onde foi cultivado. Em produtos vegetais, a
determinação de cinzas tem relativamente pouco
valor, pois o teor de cinza nesses produtos nos dá
pouca informação sobre sua composição, uma vez
que seus componentes minerais são muito variáveis e essa determinação fornece apenas um indicativo da riqueza da amostra nesses elementos em
geral.
Percentagem de cinzas (%)
Os resultados médios obtidos dos percentuais de proteína bruta, gordura bruta e cinzas que
não diferem, estatisticamente, ao nível de 5% de
probabilidade, pelo teste de Tukey, encontram-se
nas Figuras 1, 2 e 3 respectivamente.
Os resultados obtidos demonstraram que
os grãos de mucuna-preta podem receber uma torrefação de 10 a 25 minutos que os percentuais de
proteína bruta, gordura bruta e cinzas não são afetados.
Com relação à proteína, observa-se que os
valores variaram de 25,63 a 27,45%, entendendose que um maior percentual de proteína bruta é
desejável, pois a proteína é um elemento que forma
a maior parte dos nossos músculos, órgãos internos, tecidos cartilaginosos e também dos tecidos
externos, como a pele e os pêlos, dando assim, para
os nossos tecidos, tenacidade e elasticidade.
Gordura Bruta (%)
Composição química
5
(3,81)
(3,86)
(3,70)
(4,09)
4
3
A
A
A
A
15'
20'
25'
2
1
0
10'
Tempo de torrefação (min)
Figura 3. Percentual de cinzas dos grãos de mucuna-preta quando submetidos a torrefação por 10, 15, 20 e 25 minutos.
106
Dos elementos químicos determinados o
percentual de fibra bruta foi único que apresentou
diferença estatística ao nível de 5% de probabilidade pelo teste de Tukey para os diferentes tempos
de torrefação dos grãos de mucuna-preta.
No presente trabalho, os percentuais de
fibra bruta mostraram-se mais elevados à medida
que se aumentou o tempo de torrefação dos grãos
de mucuna-preta. Desta forma, constatou-se que a
torrefação, por 25 minutos, foi a que registrou
maior percentual de fibra bruta, diferindo estatisticamente apenas dos grãos torrados por 10 minutos.
As fibras representam os carboidratos não
digeríveis, presentes principalmente no tegumento
dos grãos e os seus percentuais dependem do estágio de formação desta camada. São constituídas de
celulose e lignina insolúvel, sendo responsável
pelo bom funcionamento dos intestinos (Silva,
1990). De acordo com Hughes, (1991) as leguminosas são capazes de produzir efeitos benéficos
para a saúde, quando associadas a quatro ações
fisiológicas, como aumento do bolo fecal e do
trânsito intestinal, ligação com ácidos biliares,
transformação em ácidos graxos de cadeia curta no
intestino e aumento da viscosidade.
Muniz et al.
Figura 4. Percentual de fibra bruta dos grãos de
mucuna-preta quando submetidos a torrefação por 10, 15, 20 e 25 minutos.
Fatores sensoriais
A Figura 5, representa o resultado das médias obtidas por uma equipe de 10 provadores para
o teste de preferência e aceitação dos produtos,
usando a escala hedônia com 4 tratamentos da
bebida de mucuna-preta. As notas atribuídas referem-se ao teste de preferência, usando as avaliações 1. Desgostei  2. Indiferente  3. Gostei, já
citado no Quadro 2.
Aceitação (n. de pessoas (%)
Teste de Palatabilidade
7
6
Preferência ao gosto
5
Desgostou
4
3
Indiferente
2
Gostou
1
0
10’
15’
20’
25’
(Tratamentos)
Figura 5. Análise sensorial da bebida feita com grãos de mucuna-preta submetidos a torrefação por 10, 15,
20 e 25 minutos.
Os provadores deram sua opinião com relação à preferência ao gosto da bebida na qual
foram analisados, de acordo com os diferentes
tempos de torrefação dos grãos. A análise dos resultados teve como finalidade verificar a aceitação
do produto nos diferentes tempos de torrefação,
tendo em vista que o produto pode vir a ser uma
nova alternativa para substituição da bebida proveniente dos grãos de café (Coffea arabica) ou um
componente para realização de uma mistura de
grãos de café com grãos de mucuna-preta.
Portanto, segundo a avaliação dos provadores (painelistas), o tratamento mais aceito foi a
bebida feita com os grãos de mucuna-preta torrada
durante 25minutos, com 70% da aprovação e 20%
de reprovação e 10% de indiferença. Os grãos torrados, duração de 20 minutos, obteve aprovação de
40% dos provadores, 30% de reprovação e 30% de
indiferença, enquanto que os grãos torrados por 10
e 15 minutos obtiveram uma aceitação e uma reprovação de 40% e 60%, respectivamente.
Muniz et al.
107
 A avaliação sensorial indicou que a preferência do gosto dos provadores é pela bebida torrada por 25 minutos (tratamento 4), tendo 70% da
aprovação, correspondendo na escala hedônia a
avaliação "Gostei".
 Os tratamentos analisados não apresentaram
lectinas demonstrando a ausência de atividade
hemaglutinante, ou seja, fatores antinutricionais
(tóxicos). Sendo assim, o produto pode ser recomendado para o consumo sem que haja nenhum
problema a saúde humana.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Análise toxicológica (fatores de hemaglutinação)
Com a finalidade de identificar a presença
de fator antinutricional (lectina) nos tratamentos
estudados, foi utilizado o método de hemaglutinação.
As análises foram realizadas com sangue
de coelho preparadas de acordo com a metodologia
proposta no Quadro 1 e, por meio destas, observou-se que não houve atividade hemaglutinante
nos quatro tratamentos, indicando assim, a ausência de lectina.
Boa parte das leguminosas apresenta lectina, e o fato de não ser encontrado esse elemento
no pó de mucuna-preta, provavelmente indica que
esse fator não é encontrado, quando o produto
passa pelo processo de torrefação, no entanto a
ausência da atividade hemolítica indicou que estes
tratamentos não possuem lectinas, independente do
tipo sangüíneo, da solução extratora, variedade e
grau de maturação da semente.
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CONCLUSÕES
Diante dos resultados obtidos pode-se concluir que:
 Os tratamentos 1 (10'), 2 (15') , 3 (20') e 4
(25'), não diferiram estatisticamente com relação
aos parâmetros de percentagem de proteína bruta,
gordura bruta e cinza bruta, porém os resultados
mostraram uma certa variação, destacando-se o
tratamento em que os grãos foram torrados por 25'
em valor absoluto.
 O teor de fibra bruta obteve um efeito significativo em relação aos tratamentos 1 (10') com
5,75% e 4 (25') com 11,12%, podendo-se afirmar
que a torrefação por 25 minutos é nutricionalmente
mais indicada para o consumo .
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ISSN: 1517-8595
109
TEORES DE MINERAIS EM DIETAS UTILIZADAS NO BRASIL – UM
DIRECIONAMENTO PARA O ENRIQUECIMENTO DE ALIMENTOS
Karla Silva Ferreira1, José Carlos Gomes2, Gilberto Paixão Rosado3
RESUMO
Neste trabalho quantificaram-se os teores de minerais em dietas consumidas pela população
brasileira. Elaboraram-se diferentes dietas, conforme ocorre no cotidiano brasileiro, de maneira
que as quantidades de energia, proteínas e a proporção entre os nutrientes energéticos atendessem às recomendações para um indivíduo adulto do sexo masculino, segundo o National Research Council (1989). Para quantificar os teores de minerais nas dietas determinou-se o percentual de cálcio, magnésio, sódio, potássio, cobre, ferro, zinco e selênio nos alimentos incluídos
nas mesmas, por meio de espectrofotometria de absorção atômica (cálcio, magnésio, cobre, ferro, zinco e selênio), usando-se a técnica de geração de hidretos para a determinação do selênio,
e fotometria de chama para a determinação do sódio e potássio. Observou-se que as dietas adotadas no Brasil podem apresentar deficiências de diversos minerais dependendo dos tipos de
alimentos selecionados. Os nutrientes mais limitantes foram o selênio e o zinco. Quanto ao sódio, embora seu teor nos alimentos “in natura” seja baixo, o uso de NaCl eleva sua ingestão. Os
peixes são fundamentais para a ingestão adequada de selênio. O leite e derivados são importantes para a adequação de cálcio, zinco e selênio. O consumo de feijão é importante para a ingestão adequada de magnésio, ferro e zinco. Dietas vegetarianas podem suprir as recomendações
de cálcio e de ferro, entretanto, mesmo contendo grande variedade e quantidade de alimentos,
os teores de zinco e de selênio não atingem os valores recomendados. Dietas compostas apenas
por cereais, feijão, óleo, sal e açúcar fornecem os teores recomendados apenas de sódio, potássio e ferro.
Palavras-Chave: dietas – teor mineral, saúde pública – Brasil, alimentação – composição.
MINERAL CONTENTS IN USED DIETS IN BRAZIL – A GUIDELINE TO
FOODS ENRICHMENT
ABSTRACT
The consumed of minerals contents in diets by Brazilian population have been quantified in this
piece of the work. Different diets have been elaborated, just like it happens in Brazilian routine,
assuming that the energy and proteins quantities and the proportion among the energetic nutrients lived up to the recommendations to an individual adult male, according to the National Research Council (1989). In order to quantify the minerals contents in diets, the calcium, magnesium, sodium, potassium, copper, iron, zinc and selenium contents have been determined in
each one of them by means of atomic absorption spectrophotometry (calcium, magnesium, copper, iron, zinc and selenium). It has been used the hydride-generation technique to determine
the selenium, and flame photometry to determine sodium and potassium. It has been also observed that the adopted diets in Brazil can present deficiencies in several minerals depending on
the types of chosen foods. The most limiting nutrients have been selenium and zinc. Concerning
sodium, although its content in “in nature” foods is low, the use of NaCl raises its dietary intake. Eating fish is determinant to the dietary intake of selenium. Milk and its derived goods are
important to the recommended daily intake of calcium, zinc and selenium. Beans consumption
Protocolo 21 2000 10 de 25/03/2000
1
Laboratório de Tecnologia de Alimentos – Centro de Ciências e Tecnologias Agropecuárias – Universidade Estadual do
Norte Fluminense Av. Alberto Lamêgo 2000 28.015-620 - Campos dos Goytacazes – RJ Fone: (24) 726-3740
Fax: (24) – 726 – 3746 e-mail: [email protected]
2
Departamento de Tecnologia de Alimentos – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa - MG
3
Departamento de Química – Universidade Federal de Viçosa, Viçosa – MG
110
Teores de minerais em dietas utilizadas no Brasil: Um direcionamento para o enriquecimento de alimentos
Ferreira et al.
is important to the suitable intakes of magnesium, iron and zinc. Vegetarian diets can supply
calcium and iron recommendations, but, even having great variety and quantity of foods, the
zinc and selenium contents don’t get to the recommended daily intake. The made diets only on
cereals, beans, oil, salt and sugar only provide the recommended sodium, potassium and iron
contents.
Keyword: diets – mineral content, public health - Brazil, feeding habit – mineral content
INTRODUÇÃO
Os minerais desempenham suas funções
no organismo na forma iônica, em solução nos
fluidos corporais e, também, como constituintes
de compostos vitais. De modo geral, eles regulam o metabolismo de diversas enzimas, mantêm o equilíbrio ácido-básico e a pressão osmótica, facilitam a transferência de compostos
essenciais através das membranas, mantêm a
excitabilidade muscular e nervosa e, em alguns
casos, fazem parte dos elementos constituintes
dos tecidos do organismo. A ingestão inadequada pode impedir a função celular, causar
doenças e levar à morte (Mahan e Arlin, 1995;
Organización Panamericana de la Salud,
1990; Organización Organización Panamericana de la Salud, 1997; Tolonen, 1990;
Silva e Williams, 1993).
A principal via de entrada dos elementos
químicos no homem é por meio dos alimentos,
sendo tradicionalmente aceito que dietas que
contêm carnes, leite e derivados, cereais, leguminosas, frutas, hortaliças e óleos, em quantidades e proporções adequadas, suprem os requerimentos para todos os nutrientes necessários ao ser humano. No Brasil, não é habitual o
consumo de cereais integral, sementes e outras
leguminosas que não o feijão. Além disso, a
escolha dos alimentos pelo ser humano é determinada, principalmente, pelos hábitos alimentares, renda e disponibilidade dos alimentos, e nem todos os indivíduos consomem dietas que contêm todos estes grupos de alimentos.
Segundo a Organização Panamericana de
Saúde e a Organização Mundial de Saúde, em
muitos países, cinco das principais causas de
morte: diabetes mellitus, cardiopatia isquêmica,
acidentes cerebrovasculares, arteriosclerose e
alguns tipos de câncer, associam-se com a dieta
(Organizacion Panamericana, 1990). A desnutrição marginal é altamente prevalente nos
países em desenvolvimento e mais comum
que a desnutrição grave, acarretando prej uízos no crescimento, desenvolvimento psi-
cológico, função imunológica e competência reprodutiva e social, o que resulta em
maior morbidade e incapacidade para o
aprendizado e para o trabalho (Allen,
1993). Três quartos das crianças que morrem
em todo o mundo de causas relacionadas com a
desnutrição se enquadram nas categorias de
leve ou moderadamente desnutridas, e não acusam qualquer indício exterior de problemas
perceptíveis a um observador ocasional. Além
disso, deficiências nutricionais na infância correlacionam-se positivamente com doenças crônico degenerativas na idade adulta, por exemplo, câncer, hipertensão, diabetes e doenças
cardiovasculares (Fundo das Nações Unidas
para a Infância - UNICEF, 1998). No Brasil,
42,9% da população tem idade de até 19 anos.
São 64.804.694 ainda em fase de desenvolvimento (Anuário Estatístico, 1996).
Segundo o Programa Nacional de Alimentação e Nutrição - PRONAN (1976) a adição de nutrientes em alimentos de uso corrente
poderá, a curto prazo, constituir procedimento
permanente na indústria de alimentos, merecendo especial destaque, estudos no campo da
alimentação e nutrição. A elaboração de guias
de alimentação, estudos epidemiológicos, percepção de patologias associadas a deficiências
nutricionais, programas de saúde preventivos e
curativos, necessitam de conhecimentos prévios
sobre aspectos nutricionais da população. No
Brasil, estes estudos e as medidas interventivas
na área da saúde preventiva e curativa são prejudicados em razão do desconhecimento sobre
a ingestão de muitos nutrientes por parte da
população, principalmente, os micronutrientes.
As tabelas de composição utilizadas no País,
além de não contemplarem todos os nutrientes,
possuem muitos dados de composição de alimentos copilados de estudos realizados em outros países (Franco, 1992; Fundação Instituto
Brasileiro de Geografia e EstatísticaFIBGE, 1981). Portanto, este trabalho teve o
objetivo de determinar e avaliar o teor de minerais em dietas utilizadas no Brasil.
MATERIAL E MÉTODOS
Para a determinação dos teores de minerais nas dietas utilizadas pela população brasileira, procedeu-se, primeiramente, à determinação de cálcio, magnésio, sódio, potássio, cobre,
ferro, zinco e selênio nos alimentos incluídos
nestas dietas. Amostras dos alimentos foram
coletadas no comércio varejista da região sudeste e, em erlenmeyer de 125 ou 250 ml, foram pesadas exatamente de 2 a 10 gramas de
alimento, em triplicata, utilizando-se balança
eletrônica, modelo Sauter K1200, com duas
casas decimais. Antes de serem pesados, os
alimentos, cuja ingestão requer prévia higienização, foram lavados em água corrente, secos
com toalha, picados em pedaços de aproximadamente 0,5 cm3 ou triturados, conforme o tipo
de alimento. Procedeu-se à oxidação da matéria
orgânica por via úmida, adicionando-se às
amostras 25 ml de mistura nitroperclórica, na
proporção de três partes de ácido nítrico para
uma parte de ácido perclórico, e aquecimento
em chapa acoplada com exaustor, a temperatura
entre 170 e 190 oC. Nas amostras com teores
elevados de gordura, foi necessária a adição de
mais 5 a 15 ml de solução digestora. Após a
completa eliminação da matéria orgânica, verificada, quando a solução se apresentava cristalina, transparente e, exalando vapores brancos,
adicionou-se 1 ml de ácido clorídrico concentrado, retornando com a solução para a chapa
aquecedora durante 30 minutos, à temperatura
de 70 oC (Vidal, 1984). Estas soluções foram
levadas a volume de 25 ml, utilizando-se água
deionizada, e acondicionadas em frascos de
polietileno até a determinação do teor de minerais. Quantificaram-se os teores de cálcio,
magnésio, zinco, cobre, ferro e selênio em aparelho de absorção atômica, modelo GBC 932
AA. Para a determinação de selênio, utilizouse o mesmo aparelho de absorção atômica, porém acoplado com gerador de hidreto, modelo
GBC HG 3000. Utilizou-se BHNa em solução
de NaOH, para determinação de selênio e SrCl2
para determinação dos teores de cálcio e magnésio, conforme especificação no manual de
Ferreira et al.
111
instrução do aparelho. Os teores de sódio e
potássio foram determinados por meio de fotometria de chama, utilizando-se aparelho
CELM FC 180. Utilizaram-se, para a determinação das concentrações de minerais nas soluções preparadas com amostras dos alimentos,
curvas de calibração preparadas com soluçõespadrões de concentrações conhecidas, próprias
para trabalho em absorção atômica. As soluções padrões de cálcio, potássio e cobre da
marca Carlo Erba; de magnésio e selênio da
marca Normex; de sódio, ferro e zinco da marca Fixanal - Riedel-de Haën. Toda a vidraria
utilizada foi lavada em água corrente, deixada
de molho de um dia para outro em solução ácida preparada com HCl e pH < 1,0 e posteriormente enxaguada três vezes em água corrente, três vezes em água destilada e três vezes em
água deionizada. Os reagentes utilizados nesta
pesquisa, todos de grau p.a. (pró-análise), foram os seguintes: HCl concentrado da marca
Fixanal; HClO4 da marca Nuclear; HNO3, NaOH (lentilhas), BHNa e SrCl2 da marca Merck.
Para quantificarem-se os teores de minerais em dietas utilizadas pela população brasileira, elaborou-se uma dieta completa, que contem todos os grupos de alimentos, uma dieta
vegetariana, uma dieta ovolactovegetariana,
uma dieta sem peixes, leite ou outros produtos
lácteos e uma dieta composta apenas pelos alimentos básicos (arroz, feijão, macarrão, pão,
fubá, farinha de mandioca, óleo e açúcar), conforme ocorre no cotidiano brasileiro. Em todas
as dietas, procurou-se aliar os alimentos mais
freqüentemente consumidos no Brasil com
aqueles que apresentaram os teores mais elevados de minerais, utilizando-se o maior número
possível de alimentos de um mesmo grupo,
mas de maneira que, no total, a soma destas
quantias fosse condizente com o possível de
ser ingerido diariamente. Em todas as dietas as
quantidades de energia, de proteínas e a proporção entre os nutrientes energéticos atenderam às recomendações para um indivíduo adulto do sexo masculino, segundo as recomendações do National Research Council - NRC
(1989) (Quadro 1).
112
Ferreira et al.
Quadro 1. Quantidades de alimentos nas dietas
Alimentos
Biscoito cream-cracker
Pão francês
Arroz polido cru
Arroz integral
Macarrão cru
Farinha de mandioca
Fubá
Feijão (vermelho e preto)
Ervilha, conserva
Agrião
Alface
Couve
Taioba
Espinafre
Brócolis
Pimentão
Couve-flor
Pepino
Tomate
Batata-inglesa
Cenoura
Batata-baroa
Batata-doce
Beterraba
Inhame
Carne de boi, Contrafilé
Carne de frango, peito
Carne de porco, pernil
Fígado de boi
Filé de merluza
Pescada
Ovo de galinha inteiro
Leite integral pasteurizado
Queijo minas frescal
Queijo tipo tilsit
Abacaxi
Laranja
Melancia
Banana (ouro, da terra e prata)
Melão
Ameixa seca
Goiaba vermelha
Maçã
Mamão papaia
Manteiga
Margarina
Sal
Óleo
Açúcar e doces
Farinha láctea
Nescau
Total energético
% de carboidrato
% de proteína
% de gordura
Completa
50
50
100
30
170
15
15
15
15
20
20
20
30
30
25
25
25
25
25
25
25
200
50
100
100
100
50
25
50
25
5
Quantidades de alimentos nas dietas, expresso em gramas
Vegetariana
OvolactoveSem peixes,
Só com alimengetairana
leites e derivatos básicos
dos
50
25
50
50
50
50
100
50
100
100
100
50
50
50
100
25
25
170
140
170
200
30
30
20
20
15
15
15
15
50
20
15
15
15
15
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
20
50
50
20
30
30
100
30
30
30
30
30
30
30
30
30
30
50
50
50
100
200
100
150
100
50
100
100
100
50
500
50
15
100
100
100
150
100
30
100
100
100
5
50
100
100
100
50
25
50
25
5
30
100
-
5
5
30
40
30
5
30
40
20
5
5
30
100
-
10
10
60
150
-
3.008
60,3
14,5
25,3
3.025
69,6
12,0
18,6
3.017
60,0
14,0
26,0
3.003
63,0
13,0
24,0
3.044
68,0
10,0
22,0
Os teores de minerais nas dietas formuladas, comparados aos teores recomendados
pelo NRC (1989) são mostrados no Quadro 2.
Conforme se pode observar neste quadro, a dieta vegetariana ficou deficiente em zinco e selênio. Dieta ovolactovegetariana apresentou
teor de selênio inferior ao recomendado. Na
dieta sem peixes, leites e derivados, mesmo que
contenha 150g de carne e 50g de ovo, os teores
de cálcio, zinco, cobre e selênio são inferiores
aos valores recomendados. Dentre todas as dietas, a mais deficiente de minerais é a dieta
composta apenas por arroz, feijão, macarrão,
pão, óleo, açúcar, farinha de mandioca e fubá,
que é a realidade alimentar de aproximadamente 50% da população brasileira. Nesta dieta,
mesmo com elevado teor de feijão, apenas as
recomendações de sódio, potássio e ferro foram atingidos. Entretanto, o ferro é de baixa
biodisponibilidade e os alimentos desta dieta
apresentam baixos teores de vitamina C. Em
todas as dietas, mas principalmente na dieta
composta apenas pelos alimentos básicos, os
Ferreira et al.
113
teores de sódio são superiores aos valores recomendados. Os alimentos “in natura” apresentam baixo conteúdo de sódio, entretanto, o hábito de salgar os alimentos faz com que a ingestão deste mineral seja elevada. Por este motivo,
quanto menor a quantidade de frutas e outros
alimentos que costumam ser ingeridos sem adição de NaCl, mais a dieta torna-se dependente
de alimentos temperados e cozidos e, em conseqüência, maior será o teor de sódio ingerido.
Por outro lado, redução demasiada da ingestão
de cloreto de sódio sem a inclusão de produtos
marinhos na alimentação poderá comprometer a
ingestão de iodo. Os minerais que se apresentaram mais deficitários nas dietas foram o zinco,
selênio, cobre e cálcio. As deficiências de
selênio e zinco podem atingir, inclusive, indivíduos de elevado poder aquisitivo, dependendo
das quantidades ingeridas de determinados alimentos.
Quadro 2. Teores de mineras nas dietas formuladas, valores recomendados e percentagem de adequação dos teores de minerais das dietas em relação aos valores recomendados
Dietas
Valor recomendado
(NRC, 1989)
Completa
TOTAL na dieta
% ADEQUAÇÃO
Vegetariana
TOTAL na dieta
% ADEQUAÇÃO
Ovolactovegetariana
TOTAL na dieta
% ADEQUAÇÃO
Sem peixes, leite e derivados
TOTAL na dieta
% ADEQUAÇÃO
Dieta só com alimentos básicos
TOTAL na dieta
% ADEQUAÇÃO
Ca
Mg
(mg)
(mg)
800
350
Na
K
Fe
Zn
Cu
Se
(mg)
(mg) (mg) (mg)
(mg) (mcg)
2000
2000
10
15
3
70
997,0
125
407,8
117
3482,6 5057,6
174
253
14,1
141
14,8
99
3,9
130
69,2
99
819,6
102
542,7
155
3142,7 7497,7 19,45
157
375 195
12,83
86
3,41
114
38,9
56
1626,8
203
500,8
143
3898,0 7131,4
195
357
18,3
183
15,2
101
2,9
97
56,2
80
459,5
57
373,7
107
2990,1 5106,3 14,14
150
255 141
13,95
93
2,51
84
52,2
75
305,8
38
270,4
77
4770,9
239
9,6
64
2,2
74
30,7
44
No Quadro 2 apresenta-se o efeito de cada grupo de alimentos no fornecimento de minerais para a dieta completa. Observa-se que a
retirada de leite e derivados compromete a ingestão adequada de cálcio. O feijão é importante para a ingestão adequada de magnésio, ferro,
zinco, e, dependendo dos demais alimentos utilizados na dieta, também é importante como
fonte de cálcio. Embora as carnes sejam tradicionalmente consideradas, as principais fontes
3160
158
11,7
117
de ferro, sua retirada da dieta completa não levou o teor de ferro abaixo de 100% da IDR,
entretanto, os teores de zinco, cobre e selênio
ficaram abaixo dos valores recomendados. As
carnes são importantes fornecedoras de microelementos, entretanto são também alimentos que
contêm teores elevados de gorduras e colesterol. A retirada de peixes (50 g) prejudica a adequação de cobre e selênio, mas principalmente
de selênio. Os peixes apresentaram-se como os
114
principais fornecedores de selênio para a alimentação. A retirada de cereais prejudica a
adequação do magnésio, zinco e selênio. A reti-
Ferreira et al.
rada de todas as frutas e hortaliças prejudica a
adequação de magnésio, zinco e selênio, porém
em pequena proporção.
Quadro 3. Teores de minerais na dieta completa e efeito da retirada de grupos específicos de alimentos nos teores de minerais
Dietas
Recomendação (NRC, 1989)
Dieta completa
Completa sem leite e derivados
Completa sem carnes
Completa sem peixes
Completa sem feijão
Completa sem cereais
Completa sem frutas e hortaliças
Teores de minerais na dieta completa e com isenção de grupos
específicos de alimentos
Ca
Mg
Na
K
Fe
Zn
Cu
Se
(mg)
(mg)
(mg)
(mg) (mg) (mg) (mg) (mcg)
800
350
2000 2000
10
15
3
70
997,0
463,9
993,0
970,4
736,8
919,4
842,7
Os requerimentos nutricionais das mulheres, crianças e idosos são, em termos de
quantidade de nutriente por kg de peso corporal, de modo geral, superiores aos requerimentos do homem. Por este motivo, se há possibilidade de deficiências nutricionais para o indivíduo adulto do sexo masculino, muito maiores
são as possibilidades de deficiências nutricionais nos demais grupos populacionais, cujo
consumo de alimentos é menor. Apenas com
seleção criteriosa de alimentos, pode-se obter
dietas que atendam às recomendações nutricionais para todos os minerais.
Em razão das funções desempenhadas
pelos minerais, suas deficiências, mesmo marginais, acarretam problemas de saúde que vão
se manifestar a médio e a longo prazo. A função mais conhecida do selênio é como antioxidante, por meio da atuação da glutationa peroxidase. Além de atuar na detoxificação do peróxido de hidrogênio e outros peróxidos orgânicos, a glutationa peroxidase atua também na
manutenção de grupos sulfidrils vitais na forma
reduzida, na síntese de hormônios derivados do
ácido araquidônico, no metabolismo de compostos estranhos ao organismo, e talvez, no
transporte de alguns aminoácidos nos rins e
melhoria da resposta imune (Levander e
Burk, 1997; Brody, 1994; Reilly, 1996; Silva
e Williams, 1993; Turner e Finch, 1991).
Manifestações constatadas de deficiência de
selênio incluem mialgia, músculos flácidos,
miopatia cardíaca, aumento de fragilidade das
407,8
377,9
382,3
371,4
197,3
277,4
320,9
3482,6
2943,8
3407,8
3440,9
3431,1
2692,3
3449,0
5057,6
4692,8
4713,2
4905,5
1780,7
3748,3
3673,0
14,1
13,7
12,1
13,9
6,1
11,0
12,5
14,8
12,7
12,0
14,6
9,3
11,1
13,7
3,9
3,9
2,3
3,9
2,2
3,2
3,5
69,2
60,6
60,7
51,1
53,8
57,5
64,0
células vermelhas sangüíneas e degeneração
pancreática (Levander e Burk, 1997; Brody,
1994; Reilly, 1996). Atualmente detectou-se
que o selênio é um constituinte da 5'iodinase, enzima atuante no metabolismo dos
hormônios da tireóide. Estudos mostraram que
na deficiência conjunta de selênio e iodo as
Síndromes de Deficiência de Iodo – SDI são
muito mais graves (Organização Mundial...,
1998). O zinco, junto à vitamina B6, atua na
formação das células vermelhas do sangue, onde a glicina e succinil-CoA são os materiais
iniciais (Brody, 1994). A deficiência deste elemento produz anorexia, erupção facial, diarréia,
hipogeusia, baixa imunidade, prejuízo no crescimento, fetos defeituosos e baixa eficiência
alimentar. Nos casos de forçar a alimentação
pode ocorrer morte. (Cousins, 1997; Brody,
1994; Mahan e Arlin, 1995; King e Keen,
1994). A ingestão adequada de cálcio, desde os
primeiros meses de vida, é um dos fatores para
a prevenção da osteoporose e, também, correlacionada à menor incidência de hipertensão (Arnaud e Sánchez, 1997; Tolonen, 1990; Waib et
al., 1992). Na deficiência aguda de magnésio, a
função fisiológica mais afetada é a atividade
neuromuscular, ocorrendo tetania, arritmias
cardíacas, falta de reflexos, tremores e debilidade muscular (Shils, 1997; Brody, 1994).
Este mineral encontra-se envolvido com o cálcio na formação óssea e prevenção da osteoporose, no controle da pressão arterial, na prevenção da doença cardíaca isquêmica (Shils,
1997; Brody, 1994; Sojka, 1995; Magnesium..., 1988) e melhorando o perfil lipídico
sérico (Itoh, et al., 1997). O potássio é importante na transmissão dos impulsos nervosos,
sendo utilizado para gerar diferença de carga
elétrica através da membrana plasmática da
maioria das células, produzindo polarização/
despolarização das membranas (Brody, 1994).
Das metaloproteínas de ferro, a hemoglobina é
a mais bem conhecida, participando no transporte de oxigênio. Entretanto, o ferro participa
de uma variedade de outras metaloproteínas
com funções distintas das do transporte de oxigênio, por exemplo na síntese e conversão do
colesterol em hormônios, no metabolismo de
ácidos graxos, na detoxificação de drogas, pesticidas, carcinógenos, compostos não-nutritivos
de plantas, no metabolismo do álcool, na multiplicação dos linfócitos e na conversão do peróxido de hidrogênio em água e do cloreto em
ácido hipocloroso (Fairbanks, 1994; Brody,
1994; Yip e Dallman, 1997). Estudos mostram que a deficiência de cobre acarreta anemia
em muitas espécies animais, revelada por medidas do hematócrito e hemoglobina. Esta anemia não responde à terapia com ferro. Na deficiência de cobre, observa-se também aumento
do coração, em particular das mitocondrias das
células deste órgão, ruptura das artérias e defeitos no esqueleto (Brody, 1994; Mahan e Arlin, 1995; Turnlund, 1994; Linder, 1997).
A recomendação para o cobre situa-se na faixa
de 1,5 a 3,0 mg/dia para um adulto. Sendo satisfatória a quantia de 1,5 mg/dia, todas as dietas podem atingir as recomendações para o este
elemento.
O panorama de Saúde no Brasil é compatível com o que se observa com relação à ingestão de nutrientes. Doenças do aparelho circulatório contribuem com 33,3% do total de óbitos,
sendo a primeira causa de morte no País. Tumores malignos contribuem com 11,4% do
total de óbitos e doenças do aparelho respiratório com 10,3% do total de óbitos. É expressivo
o gasto do Sistema Único de Saúde com internações hospitalares: R$ 3.192.437.638, 0,5%
do Produto Interno Bruto. Deste gasto, aproximadamente 16,4 % são com doenças do aparelho circulatório; 14% com doenças do aparelho
respiratório e 6% com neoplasias (Anuário Estatístico, 1996).
O enriquecimento de alimentos tem sido
uma prática de fácil execução e aceitação. Os
primeiros estudos sobre padrões de quantidades
de alimentos e nutrientes requeridos diariamen-
Ferreira et al.
115
te por idade, sexo e atividade foram desenvolvidos por Hazel K. Stiebeling, por volta de
1930. Em 1941, estudos indicaram que muitas
famílias americanas tinham ingestão inadequada de ferro, tiamina, riboflavina e niacina. Em
1942, o “Food and Nutrition Board” desenvolveu a primeira tabela de “Recommended
Daily Allowances for Specific Nutrients” e
propôs os níveis máximos e mínimos para o
enriquecimento de pães e farinhas com tiamina, riboflavina, niacina e ferro (Ensminger et
al., 1994). A evolução científica possibilitou a
ampliação do conhecimento das substâncias
essenciais para a vida, possibilitando o conhecimento de suas funções nas células e as interações que ocorrem entre os nutrientes. A literatura apresenta, atualmente, vasta informação
sobre a participação do cobre, da vitamina A,
da vitamina B12, do ácido fólico e da vitamina
C no metabolismo do ferro, desde sua absorção
até a síntese de hemoglobina, estando estes nutrientes envolvidos no desenvolvimento e na
cura da anemia (Organización Mundial....,
1997; Bodwell e Erdman Júnior, 1988).
Mas, a despeito dos avanços no campo da nutrição, os nutrientes eleitos para serem adicionados em alimentos continuam sendo as vitaminas tiamina, riboflavina e niacina, e os minerais ferro e cálcio. Deve-se levar em conta
que a atuação dos nutrientes no organismo
ocorre em padrões inter-relacionados, de forma
que, tanto a ausência de um nutriente, quanto
seu excesso podem prejudicar a função dos
demais, sendo o desbalanceamento da dieta,
pode ser tão prejudicial, quanto a deficiência de
nutrientes específicos (Mahan e Arlin, 1995).
No Brasil, assim como em outros países,
as medidas interventivas, visando ao combate
às anemias têm sido direcionadas com o propósito de elevar o consumo de ferro. Esta prática
pode acarretar resultados positivos a curto prazo, com elevação dos níveis de hemoglobina.
Entretanto, a longo prazo, podem acarretar danos irremediáveis. O controle do "pool" orgânico de ferro é feito por meio de sua absorção.
O organismo não possui mecanismos para excreção deste nutriente. Sobrecarregar a alimentação com este mineral pode acarretar distúrbios gastrointestinais, prejudicar a absorção de
outros elementos e forçar o organismo a uma
adaptação para reduzir ainda mais sua absorção. Hurrell e Cook (1990) citam que o enriquecimento com ferro tem causado, em alguns
grupos populacionais, aumento na incidência de
infecções, intoxicação por ferro, câncer e preju-
116
Ferreira et al.
ízo na assimilação de outros elementos-traços.
O ferro compete com o zinco para ser absorvido (Cousins, 1997; Pedrosa e Cozzolino., 1993)
e forma compostos de baixa solubilidade com o
selênio (Reilly, 1996). Dessa forma, a adoção
de enriquecimento de alimentos com ferro pode
acentuar a deficiência de outros minerais, particularmente o zinco e o selênio. Os distúrbios
orgânicos por deficiência destes elementos são
pouco específicos, de forma que a correção
destas deficiências pode não ocorrer em tempo
hábil.
O estado nutricional da população é fator
decisivo para o desenvolvimento econômico.
População com baixo nível nutricional implica
em maior morbidade, maior gasto governamental com tratamento médico hospitalar, maior
número de aposentadorias precoces e absenteísmo no trabalho, afastamento do trabalho com
remuneração custeada pelo governo, formação
de recursos humanos de baixa qualidade e maior incidência de complicações no parto e na
gravidez. Esta situação constitui um ciclo no
qual a pobreza da Nação favorece as deficiências nutricionais e estas impedem o desenvolvimento do País. O Banco Mundial sabe que o
pagamento dos empréstimos pelos países devedores depende da qualidade de seus recursos
humanos (Martorell, 1996).
no Brasil são o selênio e o zinco, cujas deficiências podem atingir, inclusive, indivíduos de
classes econômicas elevadas. Em razão da participação do zinco no metabolismo do ferro sua
deficiência pode ser uma das causas da incidência de anemia.
CONCLUSÕES
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A alimentação da população brasileira
pode apresentar deficiência de diversos minerais, dependendo dos tipos de alimentos selecionados. Haverá deficiência de cálcio nas dietas
isentas de leite e derivados, deficiência de zinco e de cobre nas dietas vegetarianas, deficiência de selênio nas dietas sem peixes, deficiência
de magnésio, ferro, zinco e, talvez, até de cálcio, nas dietas sem feijão; É preocupante a desnutrição mineral nas populações de nível econômico baixo, cujas dietas são compostas apenas por cereais, feijão, óleos, sal e açúcar. Nestes casos, têm-se deficiência de maior número
de nutrientes e em maior intensidade. O sódio,
em razão da utilização do sal de cozinha, pode
constituir problema pelo excesso com que é
ingerido. Entretanto, sua exclusão da alimentação poderá prejudicar a ingestão de iodo.
Ao contrário do que tem sido amplamente divulgado, que a deficiência de ferro é
uma dos maiores problemas de saúde pública
no Brasil constatou-se, neste trabalho, que os
minerais mais limitantes nas dietas utilizadas
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ISSN: 1517-8595
119
PARÂMETROS FÍSICOS E QUÍMICOS DA ACEROLA (Malpighia punicifolia, L.)
EM DIFERENTES FASES DE MATURAÇÃO
Myrla de Souza Batista1, Rossana Maria Feitosa de Figueirêdo2, Alexandre José de Melo
Queiroz2
RESUMO
Foi utilizada como matéria-prima para este trabalho acerolas (Malpighia punicifolia, L.)
colhidas de duas plantas, propagadas por sementes, e cultivadas a uma altitude de 700m. Foram
separadas amostras em três estádios de maturação: maduras, meio-maduras e verdes. Após esta
classificação efetuou-se a caracterização física dos frutos. Através da medida dos seus diâmetros
longitudinal e transversal, foram determinadas as dimensões dos exemplares e cada amostra
individual teve seu peso determinado. Foram efetuadas determinações de pH, e teor de ácido
ascórbico. A classificação das acerolas quanto ao estádio de maturação por meio da medida de
consistência da polpa revelou uma resistência mecânica decrescente da polpa com o progresso
da maturação. A resistência mecânica média das acerolas meio-maduras superou a resistência
das acerolas maduras em um fator próximo de 2 enquanto que a resistência mecânica média das
acerolas verdes superou a resistência das acerolas meio-maduras em um fator próximo de 3. Os
frutos verdes e meio-maduros apresentaram oBrix médio em torno de 7,0 e maior que o oBrix
dos frutos maduros, em torno de 5,5. As amostras apresentaram pH médio de 3,04, 3,26 e 3,46
para os materiais meio-maduro, verde e maduro, respectivamente. O teor de ácido ascórbico
apresentou relação inversa com o estádio de maturação variando de 2.738 mg/100g do material
verde a 1.650 mg/100g do material meio-maduro e 887 mg/100g do material maduro.
Palavras-chave: Malpighia punicifolia, acerola, ácido ascórbico.
PHYSICAL AND CHEMICAL PARAMETERS OF ACEROLA (Malpighia punicifolia,
L.) IN DIFFERENT STAGES OF MATURATION
ABSTRACT
It was used as raw material for this work West Indian cherry (Malpighia punicifolia, L.) which
had been picked of two plants, spread by seeds, and cultivated an altitude of 700m. Samples
were separate in three maturation stages: ripe, middle-ripe and green. After this classification
was realized the physical characterization of the fruits. The dimensions of the samples had been
determined through the measure of their longitudinal and transverse diameters and each
individual sample had determined its weight. It had been made pH determinations, and ascorbic
acid content. The classification of the West Indian cherry according to the maturation stage
through the pulp consistence measure revealed a decreasing mechanical resistance of the pulp
with the progress of the maturation. The average mechanical resistance of the middle-ripe West
Indian cherry have overcome the resistance to the ripe West Indian cherry in a close factor of
two while the average mechanical resistance to the green West Indian cherry has overcome the
resistance of the middle-ripe West Indian cherry in a close factor of three. The green and the
middle-ripe fruits have presented medium oBrix around 7.0 and larger than the ripe fruits oBrix,
around 5.5. The samples have presented a medium pH of 3.04, 3.26 and 3.46 for the materials
middle-ripe, green and ripe, respectively. The ascorbic acid content has presented inverse
relationship with the maturation stage varying of 2,738 mg/100g of the green material to 1,650
mg/100g of the middle-ripe material and 887 mg/100g of the ripe material.
Keywords: Malpighia punicifolia, West Indian cherry, ascorbic acid.
Protocolo 21 2000 12 de 25/03/2000
1
2
Graduanda em Engenharia Agrícola, UFPB.
Professor do Departamento de Engenharia Agrícola, UFPB/CCT, Campus II, Av. Aprígio Veloso, 882. CEP
58.109-970, Campina Grande-PB.
120
Parâmetros físicos e químicos da acerola em diferentes fases de maturação
INTRODUÇÃO
Os mercados nacionais e internacionais
apresentam uma demanda crescente por frutas e
seus subprodutos, que constituem fontes
importantes
de
vitaminas,
nutrientes
reconhecidos como fundamentais para a saúde
humana.
Diversos trabalhos têm-se direcionado ao
estudo de frutas tropicais, ressaltando o
exotismo de seus sabores e aromas. Porém, nem
sempre a fruta possui uma relação acidez/oBrix
atraente ao paladar dos consumidores.
Uma fruta que possuí uma preferencia
limitada, pela elevada acidez, porém,
excepcionalmente, rica em vitaminas, é a
acerola (Malpighia punicifolia, L.), também
conhecida como cereja das Antilhas e já
incluída na pauta de exportação da fruticultura
brasileira. Os ácidos presentes no suco de
acerola são o ascórbico (AA) dehidroascórbico
(DHA), 2,3-dicetogulônico (DCG), L-málico e
cítrico. Entretanto, a alta sensibilidade da
acerola, quando madura constitui problema
sério para a colheita e a comercialização, isto
devido à instabilidade do ácido ascórbico
(vitamina C) frente à luz, oxigênio e as altas
temperaturas.
O alto teor de vitamina C e a fragilidade
apresentada por este fruto têm motivado
diversos estudiosos, em diferentes partes do
mundo, a trabalhar com a sua caracterização
química e as mais variadas condições de
processamento e armazenamento, visando a
preservar sua qualidade e seus nutrientes, desde
a colheita até o consumi-dor final. No que se
refere às características físico-químicas,
reporta-se que as mesmas são função das
condições climáticas, do estádio de maturação,
do local de plantio e da época da colheita. Com
isso, o conteúdo de ácido ascórbico e
dehidroascórbico também sofre influências
desses fatores (Franco, 1998).
As reações de degradação do ácido
ascórbico dependem de vários fatores como pH,
temperatura, presença de oxigênio ou metais
como cobre. Os teores de ácido ascórbico
determinados em acerolas e relatados em
literatura variam em mais de 100%. De acordo
com Mustard (1946) o máximo de conteúdo de
ácido ascórbico dá-se entre 16 e 18 dias depois
da frutificação (fruto verde), atingindo
4676mg/100g de polpa. Análises de acerola
feitas na Índia revelaram níveis de ácido
ascórbico
de
1051-1730mg/100g,
correspondendo ao maior teor às acerolas roxas
(Muthukrishnan & Palaniswany, 1972).
Batista et al.
O objetivo deste trabalho é caracterizar
fisica e quimicamente frutos de acerola e
verificar a correlação destes fatores com o
estádio de maturação.
MATERIAL E MÉTODOS
Este trabalho foi realizado no Laboratório
de Armazenamento e Processamento de
Produtos Agrícolas (LAPPA) do Departamento
de Engenharia Agrícola – DEAg, da
Universidade Federal da Paraíba.
Matéria-prima
Foi utilizada como matéria-prima as
acerolas de duas plantas, propagadas por
sementes, e cultivadas no município de
Puxinanã, Paraíba, a uma altitude de 700m. As
etapas do trabalho seguiram a ordem
apresentada no fluxograma da Figura 1.
Colheita
Seleção
Análise Física e oBrix
Extração da Polpa
Homogeneização
Análise Química
Figura 1. Fluxograma das etapas desenvolvidas
Colheita das frutas
A colheita foi procedida por coleta
manual e o material foi acondicionado em
recipientes termicamente isolados para evitar
aquecimentos indesejáveis durante o transporte.
Após recepção do material em laboratório foi
feita uma pré-seleção, eliminando-se frutos
malformados e danificados.
Seleção
Os frutos foram divididos em lotes,
representando três estádios de maturação. Esta
divisão foi levada a efeito por meio de uma
seleção visual, efetuada a partir da cor da casca
classificada como vermelha, alaranjada e verde,
correspondendo, respectivamente aos lotes de
exemplares maduros, meio-maduros e verdes.
Dentro de cada estádio, tomou-se ao
acaso 20 frutos para caracterização física,
quanto ao peso, diâmetros longitudinal
(comprimento) e transversal (largura) e textura.
Peso
Foi determinado, pesando-se os frutos
individualmente em balança analítica com
precisão de 0,0001g.
Diâmetros
Utilizou-se técnica de medição direta dos
diâmetros longitudinal e transversal em 20
frutos, com emprego de paquímetro.
Textura
Foi
determinada
nos
frutos
individualmente em penetrômetro Sato Ag
(modelo FT327), com ponteira cilíndrica de
8mm de diâmetro.
Batista et al.
121
Diâmetro dos frutos
Observa-se, nas Tabelas 1 e 2, a caracterização por tamanho das amostras de acerola.
Dos vinte exemplares estudados, nos diversos
estádios de maturação, verifica-se que não
existe diferença significativa entre as médias
dos diâmetros longitudinais (Tabela 2) dos
frutos maduros e meio-maduros. Entre estas
médias e as médias obtidas para os frutos
verdes, verifica-se que estas últimas apresentam
valores menores. O diâmetro transversal médio
dos frutos verdes (Tabela 1) também é inferior à
média dos exemplares maduros e meiomaduros. Isto demonstra que, apesar dos frutos
verdes aparentarem pleno desenvolvimento,
ainda ocorrem ganhos de volume até que
atinjam o estádio meio-maduro e maduro.
Tabela 1. Diâmetros transversal médios das
acerolas.
Amostras
Sólidos Solúveis (°Brix)
Diâmetro Desvio C.V.
transversal Padrão (%)
(cm)
O ºBrix foi determinado através da leitura
direta em refratômetro tipo Abbe.
Fruto Maduro
Fruto Meio-maduro
Fruto Verde
2,14 b
2,40 a
1,84 c
pH
DMS =
0,09
MG =
2,13
0,09
0,17
0,07
4,20
7,08
3,80
O pH foi determinado por meio de
potenciômetro
(TE-902
DIGIMED)
previamente calibrado com soluções tampões
de pH 7,0 e 4,0, de acordo com a temperatura
dos padrões e amostras.
As médias seguidas pela mesma letra não diferem
estatisticamente pelo teste de Tukey a nível de 5% de
probabilidade.
MG - Média geral; CV - Coeficiente de variação e DMS - Desvio
mínimo significativo.
Ácido Ascórbico
Tabela 2. Diâmetros longitudinal médios das
acerolas.
Para a análise do ácido ascórbico foi
utilizado o suco obtido dos 20 frutos das etapas
anteriores, processados em liqüidificador de uso
doméstico. Adotou-se o método n.º 43.065 da
A.O.A.C.(1984) modificado por Benassi
(1990), onde substitui-se o ácido metafosfórico
por ácido oxálico.
Amostras
Fruto Maduro
Fruto Meio-maduro
Fruto Verde
DMS =
MG =
Análise estatística
A análise estatística dos dados foi feita,
utilizando-se o delineamento inteiramente
casua-lizado, com três repetições e as análises
de
variância,
usando-se
o
programa
computacional ASSISTAT 6.1 (Silva, 1996).
A comparação entre médias foi feita pelo
teste de Tukey, a nível de 5% de probabilidade
(Gomes, 1987).
Diâmetro Desvio
longitudinal Padrão
(cm)
1,92 a
2,00 a
1,64 b
0,24
0,11
0,06
C.V.
(%)
12,50
5,50
3,66
0,12
1,85
probabilidade.
mínimo significativo
Entre maduros e meio-maduros, estes
últimos apresentaram maior média em diâmetro
122
transversal. Como a diferença não supera 11%,
poderia ser atribuída a quantidade pequena de
exemplares estudados diante da variabilidade
natural de tamanhos, hipótese reforçada pelo
fato das médias dos diâmetros longitudinais não
exibirem diferença significativa entre si.
Peso dos frutos
O peso médio dos exemplares verdes
acompanhou a tendência observada nos
diâmetros, situando-se em valor inferior,
quando comparado aos frutos maduros e meiomaduros (Tabela 3), como se constata pela
diferença significativa a nível de 5% pelo teste
de Tukey. Assim como se observou em relação
ao diâmetro transversal dos frutos, o mesmo se
verifica em relação ao peso médio dos
exemplares, com o peso médio dos meiomaduros, superando o peso médio dos maduros.
Entre o peso médio calculado para os
exemplares verdes e o peso médio calculado
para os exemplares maduros e meio-maduros
tem-se diferenças entre 56% e 100 %
respectivamente.
Tabela 3. Peso médio das acerolas.
Amostras
Fruto Maduro
Fruto Meio-maduro
Fruto Verde
DMS =
MG =
Batista et al.
superior a 6. Tais resultados sugerem a
conveniência da utilização comercial de frutos
meio-maduros e verdes, devido à sua maior
capacidade de resistir às injúrias mecânicas decorrentes de manuseio e transporte, injúrias
estas importantes na qualidade dos frutos de
acerola, reportada como fruta de polpa frágil
(Figueirêdo, 1998) e sujeita a perdas advindas
dessa característica.
Tabela 4.
Pressão em libras (lbf) medida
através do Penetrometro nos três
estádios de maturação.
Amostras
Pressão
(Lbf)
Desvio
Padrão
C.V.
(%)
Fruto Maduro
Fruto Meio-maduro
Fruto Verde
1,7630 c
3,5450 b
10,8050 a
0,19
0,57
1,94
10,78
16,06
10,55
DMS =
MG =
0,8941
5,3710
probabilidade.
Sólidos Solúveis
Peso (g)
Desvio
Padrão
C.V.
(%)
5,0850 b
6,5474 a
3,2735 c
0,5452
1,1445
0,2966
10,72
17,48
9,06
0,5708
4,9686
probabilidade.
Os teores médios de sólidos sólúveis
(oBrix) determinados para os três materiais
estudados (Tabela 5) são vistos na Tabela 5.
Não existe diferença significativa ao nível de
5% de probabilidade pelo teste de Tukey entre
os teores médios presentes nos frutos verdes e
meio-maduros. Em se tratando dos frutos
maduros, existe diferença significativa em
relação às amostras verdes e meio-maduras,
com o teor de sólidos inferior a estas.
Tabela 5. Médias dos valores obtidos para os
sólidos solúveis (ºBrix)
Textura
Os valores obtidos para a textura das
amostras, relacionando esta característica com a
consistência do material é vista na Tabela 4. O
frutos classificados como maduros, meiomaduros e verdes mediante seleção visual
prévia apresentaram, nessa ordem, consistência
crescente, conforme se vê nas médias
apresentadas na Tabela 4. Entre os frutos
maduros e meio-maduros a consistência
aumentou em mais de 101% e entre os frutos
meio maduros e verdes a consistência aumentou
em mais de 204 %. Entre os frutos maduros e
verdes a consistência aumentou em um fator
Amostras
°Brix
Desvio
Padrão
C.V.
(%)
Fruto Maduro
Fruto Meio-maduro
Fruto Verde
5,50 b
6,93 a
6,96 a
0,7
0,8
0,7
12,73
11,69
10,78
DMS =
MG =
0,5805
6,4633
probabilidade.
pH
Todos os materiais apresentaram
diferenças significativas entre os valores
médios de pH. O material maduro apresentou o
pH mais alto dentre os três tipos de material,
denotando
o
estabelecimento
das
transformações químicas decorrentes do avanço
da maturação (Chitarra e Chitarra, 1990).
Indícios destas transformações não são
detectados nos valores determinados para o pH
das amostras verde e meio-madura uma vez que
o valor médio do pH dos frutos verdes superou
em 6,7% a média do pH dos frutos meiomaduros, diferença que apesar de inferior a
10% é significativa ao nível de 5% de
probabilidade.
pH
Desvio
Padrão
C.V.
(%)
Fruto Maduro
Fruto Meio-maduro
Fruto Verde
3,46 a
3,04 c
3,26 b
0
0,01
0,01
0
0,33
0,31
DMS =
MG =
0,01
CONCLUSÕES

A resistência mecânica média das acerolas
meio-maduras superou a resistência das
acerolas maduras em um fator em torno de
2. A resistência mecânica média das
acerolas verdes superou a resistência das
acerolas meio-maduras em um fator em
torno de 3.

Os frutos verdes e meio-maduros
apresentaram OBrix médio em torno de 7,0
e maior que o OBrix dos frutos maduros, em
torno de 5,5.

As amostras apresentaram pH médio de
3,04, 3,26 e 3,46 para os materiais meiomaduro, verde e maduro, respectivamente.

O teor de ácido ascórbico apresentou
relação inversa com o estádio de maturação
variando de 2738 mg/100g do material
verde a 1650mg/100g do material meiomaduro e 887mg/100g do material maduro.

Os maiores teores de ácido ascórbico
determinados no material classificado como
verde, aliados à superior resistência
mecânica determinada em sua polpa,
conferem a este material potencialidade
como fonte natural de ácido ascórbico para
produção em escala industrial, levando em
conta
a
conveniência
que
estas
características
representam
para
o
processamento.
3,25
probabilidade.
Ácido Ascórbico
Na Tabela 7 têm-se os valores médios
de teor de ácido ascórbico presente nas
amostras verdes, meio-maduras e maduras.
Tabela 7. Ácido ascórbico médio das acerolas
Amostras
Ácido Ascórbico Desvio C.V.
Padrão (%)
(mg/100g da amostra)
Fruto Maduro
Fruto Meio-maduro
Fruto Verde
DMS =
MG =
887,13 c
1650,56 b
2738,22 a
15,93 1,80
146,87 8,90
193,37 7,06
165,32
1758,64
probabilidade.
123
O teor médio de ácido ascórbico
presente no material classificado como verde
superou em mais de três vezes o teor
determinado nas amostras maduras. O teor de
ácido ascórbico presente no material meiomaduro revelou-se mais de 1,8 vezes superior
ao teor do material maduro e cerca de 1,7 vezes
inferior ao teor determinado no material verde,
demonstrando clara correlação do teor de ácido
ascórbico com o estádio de maturação dos
frutos de acerola.
Tabela 6. Médias dos valores obtidos para o
pH.
Amostras
Batista et al.
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ISSN: 1517-8595
125
CARACTERIZAÇÃO DOS PROBLEMAS PRÉ E PÓS-COLHEITA DO
MELOEIRO PRODUZIDO EM PERÍODO CHUVOSO NO RIO G. DO NORTE
Maria Zilderlania Alves1, Josivan Barbosa Menezes2, Silvio César Sartori Ito1, Selma R. de
Carvalho Nascimento3, Rui Sales Júnior3, Railene Hérica Carlos Rocha1
RESUMO
Realizou-se um levantamento objetivando identificar os principais problemas pré e pós-colheita
que afetam a qualidade do melão produzido na época das chuvas no Agropólo MossoróAçu/RN. Foram feitas entrevistas nas 20 principais empresas utilizando-se questionários préestabelecidos. A área plantada com melão, no período chuvoso de 1999 correspondeu a 4.326
ha. A produção nesse período atingiu 113.756 ton, sendo 25,75 tonha-1 a produtividade média,
com algumas empresas alcançando até 30,00 tonha-1. Os genótipos plantados foram: os híbridos
AF 646 e AF 682, Gold Mine, Hy Mark, Pele de Sapo, Orange Flesh e Gália. Somente três das
empresas entrevistadas utilizam a técnica do pré-resfriamento e, dentre essas, duas utilizam-na
para os melões Gália e Orange Flesh. Na cultura, as doenças que ocorreram com maior
freqüência foram míldio e oídio, e as pragas mais freqüentes foram mosca-minadora, moscabranca e broca-dos-frutos. As perdas na comercialização variam de 2 a 40%, com uma média de
20%. As perdas d’água dos frutos armazenados variam de 1 a 5%. Diversas medidas de controle
são empregadas de maneira empírica sem suporte de pesquisas científicas, especialmente no
caso dos médios e pequenos produtores.
Palavra Chaves: melão – pré-colheita, pós-colheita, produção, doença
CHARACTERIZATION OF THE PRE AND POSTHARVEST PROBLEMS OF THE
PRODUCED MELON IN THE RAINY SEASON IN RIO GRANDE DO NORTE
ABSTRACT
A survey has been made to identify the main pre and post harvest problems, which affect the
quality of the melons that ware produced during the rainy season in the Agropólo MossoróAçu/RN. The interviews have been made in the top of 20 farms with the use of previously
prepared questionnaires. The melon planted area in the 1999 rainy period was 4,326 ha. The
production in that period reached 113,756 tons, with an average yield of 25.75 tonha-1 . Some
farms reached 30 tonha-1. The planted genotypes were: the hybrids AF 646 and AF 682, Gold
Mine, Hy Mark, Pele de Sapo, Orange Flesh e Gália. Only three of the interviewed farms utilize
the pre-cooling technique, and two of these utilize it for the Gália e Orange Flesh melons. For
the crop, mildew and odium were the most frequent diseases, and leaf miner, whitefly, and
pickleworm were the most frequent pests. Losses in the commercialization ranged from 1 to
5%. Several control procedures are empirically utilized without scientific research support,
chiefly in the case of the median and small producers.
Keywords: melon, pre-harvest, post harvest, production, diseases
Protocolo 21 2000 13 de 30/03/2000
1
Engenheiro Agrônomo – ESAM, c.p. 137, CEP 59.625-900, Mossoró-RN.
2
Professor Adjunto- Departamento de Química e Tecnologia – QTC, ESAM-RN
3
Professor Adjunto- Departamento de Fitossanidade – FTS, ESAM-RN
126
Caracterização dos problemas pré e pós-colheita do meloeiro produzido em período chuvoso ..........Alves et al.
INTRODUÇÃO
Os minerais desempenham suas funções
no organismo na forma iônica, em solução nos
fluidos corporais e, também, como constituintes
de compostos vitais. De modo geral, eles
regulam o metabolismo de diversas enzimas,
mantêm o equilíbrio ácido-básico e a pressão
osmótica, facilitam a transferência
de
compostos essenciais através das membranas,
mantêm a excitabilidade muscular e nervosa e,
em alguns casos, fazem parte dos elementos
constituintes dos tecidos do organismo. A
ingestão inadequada pode impedir a função
celular, causar doenças e levar à morte (Mahan
e Arlin, 1995; Organização..., 1998;
Organización..., 1997; Tolonen, 1990; Silva
e Williams, 1993).
A principal via de entrada dos elementos
químicos no homem é por meio dos alimentos,
sendo tradicionalmente aceito que dietas que
contêm carnes, leite e derivados, cereais,
leguminosas, frutas, hortaliças e óleos, em
quantidades e proporções adequadas, suprem os
requerimentos para todos os nutrientes
necessários ao ser humano. No Brasil, não é
habitual
o consumo de cereais integral,
sementes e outras leguminosas que não o feijão.
Além disso, a escolha dos alimentos pelo ser
humano é determinada, principalmente, pelos
hábitos alimentares, renda e disponibilidade dos
alimentos, e nem todos os indivíduos
consomem dietas que contêm todos estes
grupos de alimentos.
Segundo a Organização Panamericana de
Saúde e a Organização Mundial de Saúde, em
muitos países, cinco das principais causas de
morte: diabetes mellitus, cardiopatia isquêmica,
acidentes cerebrovasculares, arteriosclerose e
alguns tipos de câncer, associam-se com a dieta
(Organizacion Panamericana..., 1990). A
desnutrição
marginal
é
altamente
prevalecente
nos
países
em
desenvolvimento e mais comum que a
desnutrição grave, acarretando prejuízos
no
crescimento,
desenvolvimento
psicológico,
função
imunológica
e
competência reprodutiva e social, o que
resulta em maior morbidade e incapacidade
para o aprendizado e para o trabalho
(Allen, 1993). Três quartos das crianças que
morrem em todo o mundo de causas relacionadas com a desnutrição se enquadram nas
categorias de leve ou moderadamente
desnutridas, e não acusam qualquer indício
exterior de problemas perceptíveis a um
observador ocasional. Além disso, deficiências
nutricionais na infância correlacionam-se
positivamente
com
doenças
crônico
degenerativas na idade adulta, por exemplo
câncer, hipertensão, diabetes e doenças
cardiovasculares (Fundo das Nações Unidas
para a Infância - UNICEF, 1998). No Brasil,
42,9% da população tem idade de até 19 anos.
São 64.804.694 ainda em fase de
desenvolvimento (Anuário Estatístico, 1996).
Segundo o
Programa Nacional de
Alimen-tação e Nutrição - PRONAN (1976) a
adição de nutrientes em alimentos de uso
corrente poderá, a curto prazo, constituir
procedimento permanente na indústria de
alimentos, merecendo especial destaque estudos
no campo da alimentação e nutrição. A
elaboração de guias de alimentação, estudos
epidemiológicos, percepção de patologias
associadas
a
deficiências
nutricionais,
programas de saúde, preventivos e curativos,
necessitam de conheci-mentos prévios sobre
aspectos nutricionais da população. No Brasil,
estes estudos e as medidas interventivas na área
da saúde preventiva e curativa são prejudicados
em razão do desconhecimento sobre a ingestão
de muitos nutrientes por parte da população,
principalmente os micronutrientes. As tabelas
de composição utilizadas no País, além de não
contemplarem todos os nutrientes, possuem
muitos dados de composição de alimentos
copilados de estudos realizados em outros
países (Franco, 1992; Fundação Instituto
Brasileiro de Geografia e EstatísticaFIBGE, 1981). Portanto, este trabalho teve o
objetivo de determinar e avaliar o teor de
minerais em dietas utilizadas no Brasil.
MATERIAL E MÉTODOS
Para a determinação dos teores de
minerais nas dietas utilizadas pela população
brasileira, procedeu-se, primeiramente, a
determinação de cálcio, magnésio, sódio,
potássio, cobre, ferro, zinco e selênio nos
alimentos incluídos nestas dietas. Amostras dos
alimentos foram coletadas no comércio
varejista da região sudeste e, em erlenmeyer de
125 ou 250 ml, foram pesadas exatamente de 2
a 10 gramas de alimento, em triplicata,
utilizando-se balança eletrônica, modelo Sauter
K1200, com duas casas decimais. Antes de
serem pesados, os alimentos cuja ingestão
requer prévia higienização, foram lavados em
água corrente, secos com toalha, picados em
pedaços de aproximadamente 0,5 cm3 ou
triturados, conforme o tipo de alimento.
Procedeu-se à oxidação da matéria orgânica por
via úmida, adicionando-se às amostras 25 ml de
mistura nitroperclórica, na proporção de três
partes de ácido nítrico para uma parte de ácido
perclórico, e aquecimento em chapa acoplada
com exaustor, a temperatura entre 170 e 190 oC.
Nas amostras com teores elevados de gordura
foi necessária a adição de mais 5 a 15 ml de
solução digestora. Após a completa eliminação
da matéria orgânica, verificada, quando a
solução se apresen-tava cristalina, transparente
e exalando vapores brancos, adicionou-se 1 ml
de ácido clorídrico concentrado, retornando
com a solução para a chapa aquecedora durante
30 minutos, à temperatura de 70 oC (Vidal,
1984). Estas soluções foram levadas a volume
de 25 ml, utilizando-se água deionizada, e
acondicionadas em frascos de polietileno até a
determinação do teor de
minerais.
Quantificaram-se os teores de cálcio, magnésio,
zinco, cobre, ferro e selênio em aparelho de
absorção atômica, modelo GBC 932 AA. Para a
determinação de selênio, utilizou-se o mesmo
aparelho de absorção atômica, porém acoplado
com gerador de hidreto, modelo GBC HG 3000.
Utilizou-se BHNa em solução de NaOH para
determinação de selênio e SrCl2 para
determinação dos teores de cálcio e magnésio,
conforme especificação no manual de instrução
do aparelho. Os teores de sódio e potássio
foram determinados por meio de fotometria de
chama, utilizando-se aparelho CELM FC 180.
Utilizaram-se, para a determinação
das
concentrações de minerais,
nas soluções
preparadas com amostras dos alimentos, curvas
de calibração preparadas com soluções-padrões
de concentrações conhecidas, próprias para
trabalho em absorção atômica. As soluções
padrões de cálcio, potássio e cobre da marca
Carlo Erba; de magnésio e selênio da marca
Normex; de sódio, ferro e zinco da marca
Fixanal - Riedel-de Haën. Toda a vidraria
utilizada foi lavada em água corrente, deixada
de molho de um dia para outro em solução
ácida preparada com HCl e pH < 1,0 e,
posteriormente, enxaguada três vezes em água
corrente, três vezes em água destilada e três
vezes em água deionizada. Os reagentes
utilizados nesta pesquisa, todos de grau p.a.
(pró-análise), foram os seguintes: HCl
concentrado da marca Fixanal; HClO4 da marca
Nuclear; HNO3, NaOH (lentilhas), BHNa e
SrCl2 da marca Merck.
Para quantificar-se os teores de minerais
em dietas utilizadas pela população brasileira,
elaborou-se uma dieta completa, que contem
todos os grupos de alimentos, uma dieta
vegetariana, uma dieta ovolactovegetariana,
127
uma dieta sem peixes, leite ou outros produtos
lácteos e uma dieta composta apenas pelos
alimentos básicos (arroz, feijão, macarrão, pão,
fubá, farinha de mandioca, óleo e açúcar),
conforme ocorre no cotidiano brasileiro. Em
todas as dietas, procurou-se aliar os alimentos
mais freqüentemente consumidos no Brasil com
aqueles que apresentaram os teores mais
elevados de minerais, utilizando-se o maior
número possível de alimentos de um mesmo
grupo, mas de maneira que, no total, a soma
destas quantias fosse condizente com o possível
de ser ingerido diariamente. Em todas as dietas,
as quantidades de energia, de proteínas e a
proporção entre os nutrientes energéticos
atenderam às recomendações para um indivíduo
adulto do sexo masculino, segundo as
recomendações do National Research Council NRC (1989) (Quadro 1).
Foram visitados 20 produtores de melão,
representando uma área plantada de 4.326 ha,
sendo, 2540 ha no Município de Mossoró; 961
ha em Baraúna; 809 ha em Carnaubais e 16 ha
em Ipanguaçú. . O município do Alto do
Rodrigues (Região de Açu), não realizou
plantios comerciais devido aos altos custos
envolvidos no controle de doenças e pragas que
ocorrem no período chuvoso (Tabela-1).
Os valores de superfícies dedicados a
este cultivo oscilam desde 4 à 2000 ha, nas
zonas produtoras (Tabela-1).
A produção obtida no período chuvoso
(Janeiro à Abril) de 2000 foi de 113.756 ton,
dos quais, apresentou valores extremos de 120 à
60.000 ton (Tabela-1).
Quanto à produtividade, obteve-se uma
média de 25,75 tonha-1. No entanto, há
empresas que chegam a alcançar uma
produtividade superior a 30,00 tonha-1 (Tab.1).
Segundo dados obtidos, as principais
cultivares de melão plantadas no Estado do Rio
Grande do Norte, em período chuvoso da
região, se encontra refletidos na (Tabela -2).
Cabe destacar os híbridos do tipo
“Amarelo” AF 646; AF 682; Gold Mine e
outros que não se identificou a cultivar, onde
juntos somam uma área de 3.121 ha. No
entanto, outras cultivares como Pele de Sapo,
Orange Flesh e Rochedo, são plantados em
menores escalas, visando a atender a
preferancia de alguns mercados importadores.
Cultivares do tipo Gold Axe, Net Melon,
Ruideira, Pégaso e Manchado, são plantadas em
128
área menores que 10 ha, de forma experimental,
por grandes empresas, visando resultados
futuros.
O período de colheita foi realizado aos 60
a 70 dias após o plantio, com duração de 10 a
30 dias (Tab. 3). Neste intervalo , o número de
colheitas realizadas foi reduzido para 2 a 3, para
cultivar do tipo amarelo, devido ao período
chuvoso da região. Já na cultivar do tipo
Orange Flesh, em algumas empresas, foram
realizadas de 4 a 6 colheitas, isso devido às
condições edafo-climáticas favoráveis
de
algumas empresas (Tabela 3). Já os valores do
Sólido Solúveis Totais (SS), oscilam entre 8 à
11 para o mercado externo e, de 10 à 13 para o
mercado interno (Tabela 3).
Das 20 empresas consultadas, somente 3
delas utilizaram o pré-resfriamento como
técnica de conservação pós-colheita, sendo que
duas delas, utiliza-o somente para as cultivares
tipo Gália e Orange Flesh; uma outra empresa,
utiliza-o para secagem de frutos. Outros dados
obtidos indicam que somente duas das 20
empresas visitadas, controlam a umidade
relativa e a temperatura nos galpões; sendo que
uma desta usa esse controle para o melão que é
destinado a exportação.
As perdas na comercialização no Rio
Grande do Norte, no período chuvoso, segundo
dados fornecidos pelos produtores nas 20
empresas consultadas, variam de 2 a 40%;
tendo uma média em torno de 20%. As perdas
de água dos frutos armazenados estão entre 1 a
5%.
As perdas mais comuns encontradas
foram devidas ao ataque de microorganismos,
manejo e acondicionamento inadequado, assim
como uma rede de armazenamento insuficiente.
Os principais agentes fitopatogênicos
detectados nas 20 empresas consultadas, em
período chuvoso, foram:
Míldio (Pseudoperonospora cubensis),
com uma ocorrência marcante em 17 das 20
áreas consultadas. O ataque de Oídio (Oidium
sp.) também foi bastante significativo,
apresentando-se em 15 das 20 empresas
(Figura-1). Houve também, em algumas das
áreas, a presença de crestamento gomoso do
caule (Didymella bryoniae) e Myrothecium sp.
e Alternaria sp., nos frutos; esses são dados
fornecidos referentes à amostras realizadas em
laboratórios, enviados pelo produtor “P”.
A
presença
de
outros
agentes
fitopatogênicos foi detectada, ainda que não
fossem realizadas análises laboratoriais.
Segundo dados dos produtores, também
foram detectadas doenças provocadas por
bactéria, vírus e nematóides. Em 9 das, 20
empresas visitadas apresentaram um ataque de
Barriga d’água (Xanthmonas campestre pv.
melonis). Assim como, se detectou a presença
de Mancha Angular e Erwinia em 6 e 3
empresas, respectivamente. A presença de
Virose foi detectada em 4 das, 20 áreas
visitadas, e, em 6 delas, foi observado ataque de
Nematóides do gênero Meloidogyne sp (Figura
1).
Por um outro lado, as pragas
identificadas foram: Mosca Minadora, Mosca
branca e Broca dos Frutos, onde apresentaram
uma ocorrência em 16, 17 e 17 áreas sobre as
20 áreas visitadas, respec-tivamente. Foi
relatado que todas as empresas consultadas
apresentaram áreas isentas de Mosca das frutas
(Figura-2). Houve também a incidência de
Pulgões, Vaquinhas e Broca das Hastes, porém,
em menor ocorrência em relação às demais
pragas.
Um outro problema detectado neste
estudo foi o aparecimento pôr distúrbio
fisiológico conhecido como “Amarelão”, em 2
das 20 empresas entrevistadas.
As medidas de controle, segundo
informações dos produtores em pré-colheita
foram: antecipação da colheita, monitoramento
da cultura, aumento do número de
pulverizações para 2 vezes por semana com
produtos recomendados, redução da irrigação
em 50% antes da colheita para evitar distúrbios
fisiológicos.
Em pós-colheita, foram realizadas
lavagem dos frutos em água clorada à 2%, e no
ato da classificação se efetuam o pincelamento
do pedúnculo com uma substância bactericida
(Kasumin- 40g.100 -1l), fungicida ou cera de
Carnaúba.
Do melão produzido no Estado, no
período chuvoso, apenas 30% da produção é
exportada, sendo todos os demais destinados ao
mercado interno. Principalmente, para a região
Nordeste, especialmente, as cidades de Natal,
Fortaleza e Recife; e Sudeste, às cidades do Rio
de Janeiro e São Paulo.
A comercialização é feita, em sua
totalidade, pelos grandes empresários, que
destinam 40% da produção para o mercado
externo e 60% para o mercado interno. O
transporte utilizado na comercialização é do
tipo rodoviário e marítimo, onde este último,
geralmente é utilizado para exportação do
produto. Já para o mercado interno, comumente
utiliza-se a carga seca, ou seja, caminhão com
lona.
Estas
medidas
são
adotadas
principalmente para o melão amarelo; o qual é
resistente ao transporte e armazenamento.
Quanto aos tipos Orange Flesh e Gália, algumas
empresas utilizam o caminhão refrigerado
desde a fazenda até o porto, devido ao fato de
serem frutos mais sensíveis a injúrias e danos
pós-colheita.
Segundo Botrel (1994), os prejuízos
causados pelas perdas pós-colheita em países,
em desenvolvimento, situam-se em torno de 3040 %, sendo parte deles resultantes do uso
inadequado de um sistema de colheita,
transporte e armazenamento. Já as perdas
relacionadas ao ataque de organismos
fitopatógenos são potencialmente significativas,
podendo ser maiores que 30 %, dependendo do
país, e para alguns produtos agrícolas, as perdas
129
econômicas, durante a estocagem, equivalem as
perdas que ocorrem no campo (Sams, 1994).
Não obstante, Sanders & Schwartz (1980)
consideram que a maioria das estimativas de
perdas da produção na América Latina tem sido
determinadas com base em resultados
experimentais e, portanto, deve ser considerada
como estimativas sob condições de solos
férteis, alta tecnologia de manejo, uso de grande
número de insumos e geralmente alta incidência
de doenças. Sendo, pois, necessária a adoção de
tecnologia adequada na pós-colheita, visando a
reduzir as perdas quantitativas e qualitativas de
frutos e hortaliças, mantendo-as em condições
ótimas de consumo.
Tabela 1. Área plantada, produção e produtividade da cultura do melão, nas regiões de Mossoró,
Baraúnas e Açu, em período chuvoso de (janeiro/abril) de 2000.
Produtores
A
B
C
D
E
F
G
Sub-total
H
I
J
L
K
M
N
O
Sub-total
P
Q(1)
R(2)
S(2)
T(2)
Sub-total
Regiões
Baraúna
Mossoró
Produção (ton)
160
30
60
4,0
42
2000
210
34
2540
4000
750
1800
120
966
60000
4830
780
73.246
25
25
30
30
23
30
23
23
809
16
15601
22
825
15601
4.326
113.756
3500
7500
5200
3200
2860
2064
585
24.909
Produtividade
(ton.ha-1)
25
25
26
32
26
24
23
Açu
TOTAL
(1)
(2)
Área plantada
(ha)
140
300
200
100
110
86
25
961
25,75 (X)
Os melões não haviam sido colhidos
Não houve plantio
130
Tabela 2. Cultivares de melão e respectivas áreas plantadas (ha) no Rio Grande do Norte, produzido
em período chuvoso de 2000.
Cultivares
AF 646
AF 682
Gold Mine
Piele de Sapo
Orange Flesh
Rochedo
Gália
Hy Mark
Gold pride
Cantalupe(1)
Outros tipos(2)
Área plantada (ha)
1020
578
473
317
281
100
86
32
30
29
1050
(1)
(2)
Não foi identificado a variedade do grupo Cantalupe
Não foi identificado as variedades do grudo Amarelo
Tabela 3. Dados de colheita da cultura do melão, nas regiões de Mossoró, Baraúnas e Açu, em
período chuvoso de (janeiro/abril) de 2000.
Produtores
Início
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
L
K
M
N
O
P
Q(e)
R(f)
S(f)
T(f)
60
62
65
65
65 – 67
60 – 70
60
60
60
60
60
65
60
60
65
62
68
COLHEITA
Duração
(dias)
10
15
15
21
21
21
15
30
15
10
20
15
15
25
30
15
15
BRIX0
Nº de
colheitas
2–3
3
2
2
3
2(c), 4 – 6(d)
3
3
3
4
3
2
4
3
3–4
3
2
(a)
ME
11
10
9
10
11
10
9
10
10
10
9
10
10
8–9
9 – 10
9 – 10
11
MI(b)
12
12
13
12
12
12
12
13
12
12
12
12
12
10 – 12
12
11 – 12
12
(a)
Mercado Externo
Mercado Interno
(c)
Para o melão Piel de Sapo
(d)
Para o melão Orange Flesh
(e)
Os melões não haviam sido colhidos
(f)
Não houve plantio
(b)
CONCLUSÕES
Diante dos resultados obtidos, podemos
concluir que:
1. Somente 3 das 20 empresa entrevistadas,
em Mossoró-RN utiliza o pré-resfriamento
como técnica de conservação pós-colheita.
Sendo que duas delas utiliza somente para
as cultivares tipo Gália e Orange Flesh;
2. As doenças que ocorreram com maior
freqüência na época das chuvas no Rio G.
do Norte foram: Míldio, Oídio, Podridão de
Frutos e Raízes, Barriga d’água e viroses;
3. As pragas que ocorreram com maior
freqüência na época das chuvas, foram
Mosca minadora, Mosca branca e Broca
dos frutos.
4. As perdas na comercialização, segundo as
20 empresas consultadas no Estado em
período chuvoso, variam de 2 a 40%; tendo
uma média de 20%. Quanto as perdas por
perda d’água, estão entre 1 a 5%.
5. Diversas mediadas de controle são
empregados de maneira empírica sem
suporte
de
pesquisas
científica,
especialmente para médios e pequenos
produtores.
131
Cadeia produtiva do melão no Nordeste. In:
Castro, A M.G. de; Lima, S.M.V.; Goedest,
W.J.; Freitas Filho, A de; Vasconcelos,
J.R.P. Cadeias Produtivas e Sistema
Naturais. Brasília; MAA/ EMPRAPA,
1998. 441p.
Dusi, A.N.; Tasaki, S.; Vieira, J.V.
Metodologia para avaliação de resistência a
Didymella
bryoniae
em
melão.
Horticultura Brasileira, Brasília, v12, n.1,
maio 1994.
Fao, Dados agrícolas de FAOSTAT producción - Disponível na Internet via
www.url:http//: apps.fao.org (1999).
Idec. Anuário Estatístico do Rio Grande do
Norte. Natal-RN, v.23, 1996.
Sams, C. E. Management of postharvest disease
resistance in horticultual crops: intoduention
to the colloquium. Hort Science., v.29, n.7,
p.746-747, 1994.
Sanders, J.H.; Schwartz, H.F. La produccion de
frijol y limitaciones impuestas por las plagas
em América Latina. In: Schwartz, H.F.;
Gálvel, G.E. Problemas de produccion del
frijol, CALI, CIAT, 424p. 1980.
Botrel, N. Sistema de armazenamento. Informe
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Sousa, M. da C. Caracterização das operações
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CODEVASF. Exportação de frutas brasileiras.
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Dias, R de C.S.; Costa, N.D.; Cerdan, C.; Silva,
P.C.G.; Queiroz, M.A.; Zuza, F.; Leite, L.A
De S.; Pessoa, P.F.A de; Terao, D. A
132
UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA
PRÓ-REITORIA DE PESQUISA E PÓS-GRADUAÇÃO
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA
COORDENAÇÃO DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AGRÍCOLA
Centro de Ciências
e Tecnologia
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA AGRÍCOLA
CAMPINA GRANDE – PB
MESTRADO
Reconhecido pela CAPES – Conceito 4
ÁREAS DE CONCENTRAÇÃO
IRRIGAÇÃO E DRENAGEM
Linhas de Pesquisa
 Manejo de Solo, Água, Planta
 Salinidade
 Engenharia de Irrigação e Drenagem
 Sensoriamento Remoto
 Planejamento de Áreas Irrigadas
PROCESSAMENTO E ARMAZENAMENTO DE PRODUTOS AGRÍCOLAS
Linhas de Pesquisa
 Armazenagem de Produtos Agrícolas
 Processamento de Produtos Agrícolas
 Crioconservação de Produtos Agrícolas
 Propriedades Físicas de Materiais Biológicos
 Tecnologia Pós-Colheita
CONSTRUÇÕES RURAIS E AMBIÊNCIA
Linhas de Pesquisa
 Construções de Silos
 Materiais Convencionais e Não-convencionais em Construções Rurais
 Madeira e Estrutura de Madeira
 Conforto Térmico de Instalações para Animais e Vegetais
INSCRIÇÕES
Documentos exigidos:
 Formulário de inscrição fornecido pela COPEAG, acompanhado de 2 fotos 3x4
 Currículum Vitae, com cópia dos documentos comprobatórios
 Cópia autenticada do diploma de graduação ou documento equivalente
 Histórico escolar da graduação
 Documento militar, cédula de identidade e título de eleitor
 2 cartas de recomendação (modelo fornecido pela COPEAG)
 Declaração da IES de origem, atestando a inclusão do candidato no Programa Institucional de Capacitação
Docente e Técnico (PICDT-CAPES), se for o caso
 Declaração da empresa ou órgão público de origem, atestando a liberação do candidato por tempo integral, com
ou sem recebimento de remuneração, se for o caso
Períodos de Inscrição:
 Maio para início do Curso em Setembro
 Setembro para início do Curso em Março
Endereço:
COPEAG – Coordenação de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola
Av. Aprígio Veloso, 882, Bloco CM, 1o. Andar, C.P. 10087, Bodocongó
CEP 58.109-970, Campina Grande, PB
Fone: (0xx83) 310.1055, Fax: (0xx83) 310.1185
http://www.deag.ufpb.br/~copeag, Email: [email protected]
Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, Campina Grande, v.2, n.2, p.132, 2000
ISSN: 1517-8595
133
DRYING CURVES OF UMBU FRUITS WITH OSMOTIC PRE-DRYING
Severina de Sousa1, Mário Eduardo R. M. Cavalcanti Mata2,
Maria Elita Duarte Braga2, Antonio Fernandes Monteiro Filho1
ABSTRACT
Ripe and semi-ripe umbu fruits (Spondias tuberosa Arruda Câmara) have been undergone into
an osmotic pre-drying in a sucrose solution at 76ºBrix, from an initial moisture content to its
stability. After the osmotic drying, fruits have been dried up to final water rates of 40, 35 and
30%b.u., in the experimental fixed dryer at temperatures of 70, 80 and 90ºC and drying air
speed of 1.27m.s-1. Proposed equations by Page and Fick have been set up to experimental dada
(by using one, two and three series terms) by non-linear regression. The obtained results allow
the conclusion that the best found adjusts have been the ones with Page’s equation, where the
determining coefficients were over 99.5%. However, Fick’s equation, even having used three
terms from the series, hadn’t shown a satisfactory adjust for all temperatures in study, although
it was used three terms from the series.
Keywords: umbu, drying, osmotic drying
CURVAS DE SECAGEM DOS FRUTOS DE UMBU COM PRÉ-SECAGEM
OSMÓTICA
RESUMO
Frutos de umbu (Spondias tuberosa Arruda Câmara) maduro e semimaduro frutifica foram
submetidos a uma pré-secagem osmótica, em uma solução de sacarose à 76ºBrix, de um teor de
umidade inicial até sua estabilidade. Depois da secagem osmótica, as frutas foram secas até os
teores de umidades finais de 40, 35 e 30%b.u., em um secador experimental a temperaturas de
70, 80 e 90ºC e velocidade do ar de secagem de 1,27m.s-1. Foram ajustadas aos dados experimentais as equações propostas por Page e Fick (usando um, dois e três condições de série) por
meio de regressão não-linear. Os resultados obtidos permitem concluir que o melhor ajuste foi
obtido utilizando-se a equação de Páge onde o coeficiente de determinação encontrava-se acima de 99,5%. Porém, a equação de Fick, mesmo utilizando-se três termos da série, não mostrou
um ajuste satisfatório, para todas as temperaturas estudadas.
Paalvras-chave: umbu, secagem, pré-secagem osmótica
Protocolo 21 2000 15 de 03/04/2000
1
Eng. Agrônomo, M.Sc. em Engenharia Agrícola. Rua São Vicente, 31 Alagoa Grande, PB-Brasil E-mail: [email protected]
and E-mail: [email protected].
2
Universidade Federal da Paraíba, Departamento de Engenharia Agrícola, P.O.Box 10.087, 58109-970 Campina Grande, PB
– Brasil E-mail: [email protected] and E-mail: [email protected]
134
Drying curves of umbu fruits with osmotic pre-drying
INTRODUCTION
Brazil has traditionally imported dried
fruits, and the main acquired fruits in the Brazilian market are grapes, plum, tamara, apricot,
and fig, although there are other fruits which
are consumed less than those, which are pear,
peach, and apple (Canto et al., 1997).
The drying process of tropical fruits, to
be consumed in form of raisin or dried fruit, is
an aspect that is getting attention of several
national farmers, due to their interest towards
the exporting market.
One of the traditional applied methods to
obtain raisin is the drying process, which has as
its aim the decreasing water activity, and consequently the food conservation.
Since fruits present high moisture content, the drying process goes to a remarkable
reduction on packing, storage and transportation costs, besides of preventing against deterioration, increasing storage life of these products.
One of the used methods to increase the final
product conservation and drying of raisin fruits
is the osmotic pre-drying, where the material
suffers a water partial loss due to its immersion
in a sucrose solution for a stabilized period of
time.
After this osmotic pre-drying, the fruit
goes to a traditional dryer, some water is taken
off till the fruit presents a semi-consistent tissue, which is the raisin fruit characteristic, not
undergoing into a total dehidratation. According to Sousa (1999), for the umbu fruit, the
moisture content varies from 30% to 40% wet
basis.
Regarding the physical aspect, food drying is a simultaneous process of heat and mass
transfer and it is affected by several internal and
external conditions such as food properties and
air condition. This process has been studied by
several authors (Fusco et al., 1991; Jayaraman
& Das Gupta, 1992; Waananen et al., 1993;
Mulet, 1994).
According to Gabas (1998), in the drying
studies, after obtaining the curves and characterizing the drying periods, it is interesting to
describe mathematically the process, so that the
equations can be used in the proper kinetic
studies or in dryer projects.
According to Soares (1996), several thinlayer drying equations are found in the literature and have been proposed by several authors
for many products. The parameters that have
major influence in the drying curves are: tem-
Sousa et al.
perature, product initial moisture content, drying air flow, and relative humidity.
The thin layer equation is the basis for the
knowledge of the thick layer drying process for
a certain product. So, it’s necessary to know the
thin layer drying curves of the referred product
to design studies update and simulate dryers,
(Cavalcanti Mata & Braga, 1999).
Therefore, the present work aims to determine the drying curves of ripe and semi-ripe
umbu fruit in thin layer, after an osmotic predrying at 76o Brix, for temperatures of 70, 80,
and 90o C and drying air speed of 1.27m. s-1,
starting from an initial moisture content and
drying up to moisture contents of 30, 35, and
40% wet basis.
MATERIAL AND METHODS
This research has been conducted in the
Storage and Processing of Agricultural Products
Laboratory of the Agriculture Engineering Department of the Federal University of Paraíba.
Ripe and semi-ripe umbu fruits had been,
used as first material, they was chosen to present a similar ripeness degree. The selected and
cleared fruit have been put into a sucrose solution at 76% for a necessary period of time until
they reach the osmotic equilibrium. Afterwards,
the product at each ripeness stage has been
transferred to a tray dryer with forced air circulation, at temperatures of 70, 80, and 90o C in
order to allow a supplementary drying until the
product reaches the moisture content of 30, 35,
and 40%. The decrease of the fruit moisture
content has been followed by the loss of the
product weight, checked with a Metler PC 440
scale, with 0.001g accuracy.
To determine the dynamic equilibrium
moisture content, a fruit sample has been left in
the dryer until it reaches the constant weight.
After drying, the experimental data has
been fitted to two drying models: Page’s (Eq.1)
and Fick’s equations (Eq.2). For the Fick’s
equation three terms of the series have been
used.
RU 

U  Ue
 EXP  K  t n
Ui  Ue
U U e
6
RU 
 2
U i U e 

(1)
 n 2 . 2

1

 (2)
exp

D

t

2
 r2
n 1 n



D = diffusion coefficient, m2.h-1
r = radius of the sphere equivalent to the
product, m
t = time, h
U = moisture content, decimal, dry base
K, n = coefficient depending on the material
135
Sousa et al.
Figure 1 shows experimental and calculated data for Page’s equation, that was elaborated from the average drying data of ripe and
semi-ripe umbu fruit and which had been obtained after osmotic pre-drying. We can observe
in this figure that all curves present coefficients
of determination superior to 99.5%. These results indicate good fitting of the proposed equation by Page to experimental data, and confirms
made
statements
by
several
authors
(O’Callaghen et al.; 1971; Misra & Brooker,
1980; Soares, 1996; Cavalcanti Mata, 1993;
Christ, 1996; Cavalcanti Mata, 1997) that this
equation is one of the best to represent the thin
layer drying curves of agricultural products.
Subscripts
i = initial
e = equilibrium
The coefficients of Fick’s and Page’s
equations have been determined by non-linear
regression with help of the Statistica version
5.0.program
RESULTS AND DISCUSSION
Drying curves of umbu fruit
Page's equation
1,0
0,8
MR = exp ( - 0,0362).t
0,970
R 2 = 99,50% - 70°C
MR = exp ( - 0,0563).t
0,930
R 2 = 99,81% - 70°C
MR = exp ( - 0,0212).t
1,328
R
2
= 99,75% - 80°C
MR = exp ( - 0,0220).t
1,272
R
2
= 99,63% - 80°C
MR = exp ( - 0,0281).t
1,317
R
2
= 99,78% - 90°C
MR = exp ( - 0,0330).t
1,241
R
2
= 99,58% - 90°C
0,6
Drying with osmotic pre -drying of semi -ripe umbu at 70ºC
Drying with osmotic pre -drying of ripe umbu at 70ºC
Drying with osmot ic pre -drying of semi -ripe umbu at 80ºC
Drying with osmotic pre -drying of semi -ripe umbu at 90ºC
Moisture Ration
(dimensionless )
0,4
0,2
0,0
0
10
20
30
40
50
60
70
Drying Time (h)
Figure 1. Experimental and predicted curves of semi-ripe and ripe umbu fruit obtained by Page’s
equation for osmotic drying at temperature of 70, 80, and 90o C.
The K and n coefficients of Page’s equation for different temperatures (70, 80, and 90o
C) are presented in Table 1 to semi-ripe and
ripe pre-drying osmotic umbu fruit. On this
figure, it can be observed that the K and n coefficients of Page’s equation vary from –0.021 to
–0.056 and from 0.93 to 1.32, respectively.
Checking this table, one can observe that the K
coefficient is bigger, in absolute terms, to ripe
umbu fruit if it’s compared to drying of the
semi-ripe umbu fruit. It is also possible to observe that the n coefficient presents very close
values for temperatures of 80 and 90o C for
both states of ripeness.
Several researchers which have studied
Page’s equation, for different temperatures,
have found very close values for n and they
have adopted an average value for it, and
they’ve established that only the K coefficient
is a function of temperature. Dalpasquale et al.
(1987), with his studies involving soybean drying found a value of 0.6 for n for this product
and Cavalcanti Mata (1997) has found a value
of 0.8 for beans. Thus, in this study, an average
value of 1.2 has been assumed for n, and new
136
regression equations have been developed to
establish new K coefficients as a function of
Sousa et al.
temperature.
Table 1. Page’s equation coefficients, obtained by non-linear regression of the ripe and semi-ripe umbu drying datas with osmotic pre-drying at different temperatures (70, 80, 90o C)

Type of drying
Osmotic drying of
Semi-ripe umbu fruit
Osmotic drying of
Ripe umbu fruit
Page’s equation RU  EXP  K  t n
Temperature (ºC)
K
70ºC
80ºC
90ºC
70ºC
80ºC
90ºC
Table 2 presents the average values of obtained K coefficient by non-linear regression as
a temperature function with fixed value of n
equal to 1.2. The values for coefficients a and b,
necessary to calculate K coefficient, are also
shown on this table.
Observing Table 2 it can be noted that,
when the coefficients are expressed as a temperature function, the coefficient of determination decreased to 98%, although they are still
considered high, they are inferior to those that
are obtained for each temperature separately.
Considering umbu fruit as a sphere,
Fick’s equation has been used to get diffusion
coefficient values, taking into consideration up
to the third term of the series.
Figure 4 shows, respectively experimental data and when it’s calculated with
Fick’s equation. It’s used up the third term of
-0.036162
-0.021208
-0.028129
-0.056265
-0.022013
-0.032988

n
R2
0.972067
1.328479
1.317028
0.929609
1.272225
1.240724
99.50
99.75
99.77
99.81
99.63
99.59
the series, for semi-ripe and ripe umbu fruit
drying, with osmotic pre-drying at temperatures
of 70, 80, and 90o C. On this figure and Table 3
we can observe that the determining coefficients are quite inferior to Page’s equation,
which has presented determining co-efficient
superior to 99.5%. This does not mean that
Fick’s equation isn’t satisfactory to experimental data, but the number of used terms isn’t
satisfactory. This fact has been also observed by
Prado (1998) in his work with tamaras, where it
was necessary to use 5 series terms so that
Fick’s equation can be considered satisfactory.
Sousa (1999) tells that 20 series terms has been
necessary for some products. In this case,
Fick’s equation comes to be hard to use, and the
researcher should chose empiric equation with
better results.
Table 2. Values of coefficient K for Page’s equation, obtained by non-linear regression of semi-ripe
and ripe umbu fruit drying data with osmotic drying as a temperature function, assuming an
average value for n of 1.2.
Page’s equation
Semi-ripe umbu fruit
Temperature (ºC)
K  a  bT
70
80
90
K = 0.06819 + 0.00121. T R2=98.23%
-0.0165
-0.0286
-0.0407

RU  EXP K  t1, 2

Ripe umbu fruit
K  a  bT
K = 0.01988 + 0.00061. T
-0.0229
-0.0291
-0.0352
R2=98.30%
137
Sousa et al.
Drying curves of umbu fruit
Fick's equation
1,0
MR = 0,608.exp ( -0,01824.t) + 0,152.exp ( -0,0730.t) + 0,06687.exp ( -0,2317.t) R 2= 84,41% - 70ºC
MR = 0,608.exp ( -0,02980.t) + 0 ,152.exp ( -0,1192.t) + 0,06687.exp ( -0,3477.t) R 2= 83,19% - 80ºC
MR = 0,608.exp ( -0,03610.t) + 0,152.exp ( -0,1444.t) + 0,06687.exp ( -0,3796.t) R 2= 83,8 5% - 90ºC
0,8
(dimentionless)
Moisture Ration
0,6
Drying with osmotic pre
0,4
-drying of semi -ripe umbu fruit at 70°C
-drying of ripe umbu fruit at 70°C
0,2
0,0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Drying Time (h)
Figure 4. Experimental and predicted curves of semi-ripe and ripe umbu fruit obtained by
three terms solution of Fick’s equation for osmotic drying at temperature of 70, 80,
and 90o C.
Table 3. Diffusion coefficients of Fick’s equation, obtained by no-linear regression of semi-ripe and
ripe umbu fruit drying with osmotic pre-drying at different temperatures (70, 80, and 90o C).
Fick’s equation
RU 
 

 22 2

 3 2 . 2

6
6




 
.
exp

D

t

.
exp

D

t

.
exp
D  t 
2
2
2
2
2
2
2
2





r
r
 r
  .2

  .3


6
Type of drying
Osmotic drying of
Semi-ripe umbu
fruit
Osmotic drying of
Ripe umbu fruit
2
Temperature
(ºC)
70ºC
80ºC
90ºC
70ºC
80ºC
90ºC
CONCLUSIONS
According to the results of this work
the following conclusions can be drawn:
1. In comparison with Fick’s equation
using three terms series solution, Page´s
equation have presented the best fit to
the experimental data of ripe and semiripe umbu fruit and drying data with
osmotic pre-drying.
D
R2 (%)
4,59167 10-11
6,26944 10-11
8,58056 10-11
6,19678 10-11
6,40278 10-11
8,06667 10-11
90,85
83,20
83,40
93,06
84,39
84,47
2. The K coefficient of Page’s equation
haave presented bigger module values
for ripe umbu fruit than for semi-ripe
one. For the n coefficient the biggest
values have been obtained for semi-ripe
fruit.
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139
DIMENSÕES PRINCIPAIS, MASSA E VOLUME UNITÁRIOS, ESFERICIDADE E
ÂNGULO DE REPOUSO DE FRUTOS DE CAFÉ
Anderson Chagas Magalhães1, Sandra Maria Couto2, Daniel Marçal de Queiroz2
Ednilton Tavares de Andrade2
RESUMO
As características e propriedades físicas dos materiais são parâmetros decisivos nas pesquisas e
nos desenvolvimentos de novas metodologias e equipamentos, mais adequados e de menores
custos, para a execução mais rápida de determinadas tarefas. Devido à escassez de informações
relacionadas às características físicas de frutos de café e à sua importância para o
desenvolvimento de novas tecnologias e para a implementação de equipamentos relacionados ao
processamento deste produto, este trabalho teve por objetivo a determinação dos efeitos do teor
de umidade, variedade, grau de maturação do fruto e época de colheita em algumas das
características físicas deste produto (dimensões principais, esfericidade, massa e volume
unitários e ângulo de repouso). O efeito do grau de maturação inicial dos frutos, antes do
processo de secagem, foi sempre maior do que aquele devido à época de colheita do produto. Os
valores da esfericidade, massa e volume dos frutos de café da variedade Catuaí,
independentemente do grau de maturação, foram maiores do que aqueles para a variedade
Timor. O ângulo de repouso dos frutos de café, função quadrática do teor de umidade do
produto, apresentou um máximo no intervalo de umidade investigado.
Palavras-chave: café, umidade, características físicas
AXIAL DIMENSIONS, MASS, VOLUME, SPHERICITY AND REPOSE ANGLE OF
COFFEE FRUITS
ABSTRACT
Physical characteristics and properties of materials are decisive parameters in the developments
of new methodologies and equipments (more appropriate and of low costs) to the execution of a
particular task in a fast way. Due to the lack of related information to the physical
characteristics of coffee fruits and its importance for the development of new technologies and
equipments that are related to this product processing, this work have the objective of
determination the effects of the moisture content, variety, fruit maturation degree and product
harvesting time in some of the physical characteristics of this product (axial dimensions,
sphericity, mass, volume and repose angle). The effect of the fruit maturation degree, before the
drying process, has been always more evident than that due to the product harvesting time. The
values of the sphericity, mass and volume of the variety Catuaí product have been larger than
those to the Timor variety, independently of the fruit maturation degree. The repose angle of the
coffee fruits, quadratic function of the product moisture content, presented a maximum at the
investigated moisture interval.
Keywords: coffee, moisture content, physical characteristics
Protocolo 21 2000 17 de 23/04/2000
1
Doutorando, Dep. Eng. Agrícola, UFV, Viçosa, MG, CEP-36571-000.
2
Prof. Adjunto, Ph.D., Dep. de Eng. Agrícola, UFV, Viçosa, MG, CEP-36571-000, [email protected].
140
Dimensões principais, massa e volume unitários, esfericidade e ângulo de repouso de frutos de café
INTRODUÇÃO
A produtividade e a qualidade de grãos
agrícolas são altamente dependentes, além da
eficiência no uso de insumos e na aplicação dos
tratos culturais, dos processos de colheita,
transporte, separação e das técnicas de secagem,
armazenamento e beneficiamento.
O avanço tecnológico tem exigido e
vem permitindo a implementação de técnicas e
de projetos de equipamentos, mais adequados e
de menores custos, para a execução mais rápida
de determinadas tarefas.
Neste sentido, as características e
propriedades físicas dos materiais envolvidos
são parâmetros decisivos nas pesquisas e nos
desenvolvimentos de novas metodologias e
equipamentos.
As características e propriedades físicas
de materiais têm sido usadas diretamente em
diferentes setores. Mbuvi et al. (1989), na
investigação de novas metodologias para a
separação de sementes de soja sadias das
infeccionadas por fungos e vírus, estudaram a
viabilidade de se usar algumas das
características físicas da semente, como
parâmetro diferenciador. Verificaram que, para
alguns tipos de infecção, o volume e o peso das
sementes sem danos foram, significativamente,
maiores do que aqueles para sementes
danificadas. A massa específica, a forma e a
área superficial dos grãos foram menos
afetadas.
A dureza de grãos de milho, relação
entre a massa do endosperma duro e a massa do
endosperma total, é um parâmetro essencial nas
indústrias de moagem e vem sendo determinada
por meio de técnicas que variam desde as mais
simples, baseadas em características físicas
mais comuns dos grãos (Watson, 1987), até
aquelas mais sofisticadas que medem, por
exemplo, a transmitância do grão perto do
infravermelho (Siska & Hurburgh, 1996).
Vários pesquisadores têm demonstrado
que a taxa de escoamento de materiais
granulares varia com as propriedades do
produto (Chang et al., 1984; Moysey et al.,
1985; Gregory & Fedler, 1987). Embora não
exista, ainda, uma equação padrão para ser
adotada, vários modelos, usando como entradas
propriedades do material, vêm sendo propostos
para descrever corretamente tal processo.
Moysey et al. (1985) sugeriram que a
esfericidade, enrugamento da superfície e
tamanho da partícula contribuem para variações
na taxa de escoamento de materiais granulares.
O grau de esfericidade de um corpo usado para
Magalhães et al.
descrever sua forma pode ser estimado pela
razão entre o diâmetro de uma esfera, com o
mesmo volume do corpo, e o diâmetro da
menor esfera circunscrita no corpo ou, em
geral, a maior dimensão do objeto (Mohsenin,
1978). Gregory & Fedler (1987) desenvolveram
um modelo para predizer a resistência de
materiais granulares ao escoamento que
considera o comprimento mínimo das
dimensões da partícula e o enrugamento de sua
superfície.
Propriedades friccionais de materiais
granulares, tais como sementes e grãos, são de
grande importância no desenvolvimento de
equipamentos para o escoamento de partículas
sólidas, no projeto de estruturas para a
armazenagem destes materiais, para as
determinações das capacidades estática de silos
e de correias de transporte e nos
dimensionamentos de moegas, dutos e rampas
de descargas (Silva, 1995).
Sempre que um corpo é pressionado
contra outro, por uma força igual ao seu próprio
peso (W), o primeiro corpo não se movimentará
na direção transversal até que a força friccional
(F) entre os dois corpos seja superada. O
coeficiente de fricção, f, entre dois corpos é a
razão entre a força friccional, F, e a força
normal à superfície de contato, W. O
coeficiente de fricção entre materiais granulares
é igual à tangente do ângulo de fricção interna
do material e, muitas vezes, é denominado
ângulo de repouso; ângulo formado com a
horizontal no qual um material permanece,
quando empilhado, Figura 1. Segundo
Mohsenin (1978) e Stewart (1968), o tamanho,
a forma, o teor de umidade, o peso e a
orientação das partículas influenciam no ângulo
de repouso.
Stewart (1968) determinou o ângulo de
repouso para três variedades de grãos de sorgo e
concluiu que a variedade não era um parâmetro
significativo. Fowler & Wyatt (1960)
observaram um aumento do ângulo de repouso
de alguns grãos (trigo, areia e outros) com a
adição de umidade. A variação do valor desta
grandeza com o teor de umidade foi justificada
pela formação de uma camada superficial de
umidade em torno da partícula, resultando em
uma tensão superficial que se torna
predominante para manter as partículas
agregadas.
Devido à escassez de informações
relacionadas às características físicas de frutos
de café e à sua importância para o
desenvolvimento de novas tecnologias e para a
implementação de equipamentos relacionados
ao processamento deste material, este trabalho
teve por objetivo a determinação do efeito do
teor de umidade em algumas das características
físicas deste produto.
Magalhães et al.
A esfericidade de cada fruto
determina-da, usando-se a equação:
a.b.c  3
141
foi
1

a
(1)
em que :
 - esfericidade (adimensional);
a, b e c - dimensões dos frutos segundo os eixos
x, y e z, respectivamente (m).
Ângulo de repouso
Frutos empilhados
Figura 1. Representação esquemática do
ângulo de repouso.
Especificamente, investigou-se o efeito
do teor de umidade do fruto nas alterações de
suas dimensões principais, esfericidade, massa
e volume unitários e ângulo de repouso.
A massa unitária dos frutos de café foi
determinada, usando-se uma balança semianalítica (  0,001 g), e amostra de 50 frutos
retirados aleatoriamente dos lotes do produto.
Na determinação do volume unitário foi usada
uma metodologia de complementação de
volume (Moreira et al., 1985), utilizando-se
provetas de 50 ml (  0,05 ml) e, como líquido
de complementa-ção de volume, o tolueno. Em
cada determinação foram usados vinte frutos
(três repetições).
MATERIAIS E MÉTODOS
Foram utilizados, neste trabalho, frutos
de café provenientes de uma região de ViçosaMG, localizada a uma latitude de 20o 52’ 04’’
oeste e a uma altitude de 657 m. Os frutos
foram colhidos no sistema convencional na
forma de derriça no pano e para a obtenção de
amostras com diferentes teores de umidade, o
produto foi submetido a um processo de
secagem, em terreiro de cimento. Os teores de
umidade dos frutos, em todas as etapas do
trabalho, foram determinados pelo método da
estufa a 1053oC por 96 h, em três repetições.
Na
determinação
das
dimensões
principais e esfericidade do produto, usou-se
uma amostra aleatória de 50 frutos. A Figura 2
mostra um esquema dos três semi-eixos,
mutuamente perpendiculares, segundo os quais
as dimensões foram medidas por meio de um
paquímetro.
Figura 2. Dimensões principais do fruto de
café.
Os ângulos de repouso,  , das amostras
de café foram determinados, utilizando um
recipiente de madeira, na forma de um
paralelepípedo, dotado de uma porta lateral
deslizante, esquematizado na Figura 3.
recipiente
porta lateral
0,47
m
h = 0,40 m
y

frutos de café
0,10 m
0,265 m
Figura 3. Esquema do dispositivo usado na determinação do ângulo de repouso.
142
Cada lote de frutos de café, acomodado
em um vasilhame de plástico, era revirado de
uma só vez no recipiente de madeira. A borda
do vasilhame era, sempre, apoiada na parte
superior do recipiente, para garantir uma
mesma altura de queda do produto. Após o
preenchimento do recipiente com frutos, até
uma altura h, abria-se a porta lateral e o ângulo
de repouso,  , era determinado. As
determinações do ângulo de repouso das
amostras de café foram realizadas em três
repetições.
Dois tipos de experimentos, denominados
no texto de “Experimento 1” e “Experimento
2”, foram realizados. Detalhes de cada um são
descritos a seguir.
Experimento 1
As variáveis dependentes investigadas no
experimento 1 foram dimensões principais,
esfericidade, massa e volume unitários e ângulo
de repouso. As variáveis independentes
envolvidas foram: (a) teor de umidade dos
frutos (cinco níveis); (b) variedade de café
(Catuaí e Híbrido Timor); (c) época de colheita
(frutos da variedade Catuaí foram colhidos em
duas épocas diferentes e são distinguidos no
texto pela denominação lotes 1 e 2) e (d) grau
de maturação (frutos de café de cada uma das
variedades, após a colheita, foram classificados
nas categorias “verde” e “cereja”).
Magalhães et al.
Experimento 2
As variáveis dependentes investigadas no
experimento 2 foram dimensões principais,
esfericidade, massa unitária e ângulo de
repouso. Uma única variedade de café, Catuaí,
foi usada e, após a colheita, os frutos não foram
classificados quanto ao grau de maturação.
Portanto, neste experimento, a única variável
independente foi o teor de umidade (seis
níveis). O grau de maturação dos frutos foi
confundido, propositadamente, no experimento
para simular a situação real que ocorre na
colheita de café.
No Experimento 2, a determinação do
ângulo de repouso dos frutos de café foi
realizada por meio do aparelho esquematizado
na Figura 3 (apropriado para pequenos grãos
agrícolas) e, também, através de um outro
dispositivo construído com dimensões mais
apropriadas para os frutos de café.
O equipamento construído, Figura 4,
consiste de um recipiente cilíndrico (“a”, de
0,490 m de diâmetro e 0,280 m de altura)
acoplado, na sua parte inferior, a um funil (“b”,
altura de 0,274 m e diâmetros superior e
inferior iguais a 0,490 e 0,160 m) dotado, na
sua saída, de um mecanismo (c), tipo
diafragma, para a retenção ou liberação dos
frutos. No interior do recipiente cilíndrico foi
instalada uma plataforma circular (“d”, de 0,320
m de diâmetro), fixada através de hastes (e).
(a) recipiente cilíndrico
frutos de café
(d) plataforma
circular
(b) funil
(e) hastes de sustentação
(c) diafragma
Figura 4. Esquema do dispositivo construído para determinação do ângulo de repouso de frutos de
café.
Para as determinações do ângulo de
repouso, o diafragma era totalmente fechado e
um lote de frutos de café, contido em um
vasilhame, era revirado de uma só vez no
recipiente. A borda do vasilhame era sempre
apoiada a uma mesma distância vertical da
parte superior do recipiente cilíndrico. O
diafragma era, então, totalmente aberto e, após
o escoamento dos frutos, media-se o ângulo de
repouso dos frutos empilhados na plataforma
circular. No “Experimento 2”, as determinações
do ângulo de repouso das amostras, em cada
teor de umidade, foram realizadas em quatro
repetições.
Nos dois experimentos, para descrever o
comportamento de cada uma das variáveis
dependentes (D): dimensão do produto, massa,
volume e ângulo de repouso em função do teor
de umidade (U), foram ajustados aos dados
experimentais (regressão) polinômios, de até
o segundo grau, cujas equações encontram-se
representadas na forma genérica:
D = A + B U + C U2
(2)
em que
A, B e C são os coeficientes das regressões.
A escolha do grau da melhor equação
ajustada baseou-se no maior coeficiente de
determinação.
Magalhães et al.
143
Experimento 1
A Tabela 1 apresenta valores médios,
acompanhados dos respectivos desvios padrão
(D.P.), das dimensões principais, da
esfericidade, da massa, do volume e de ângulos
de repouso de frutos de café das duas
variedades, a diferentes teores de umidade e
graus de maturação.
Tabela 1. Dimensões principais (a, b e c), esfericidade, massa e volume unitários e ângulo de repouso
(A.R.) de frutos de café, das duas variedades, a diferentes teores de umidade (TU),
classificados nas categorias “verde” e “cereja”.
Dimensão principal (cm)
TU
% b.u.
a
Média
Catuaí (Lote 1)
67,9
1,479A
61,4
1,267A
51,1
1,311A
30,3
1,294A
17,2
1,267A
Catuaí (Lote 2)
68,0
1,413A
61,0
1,345A
50,7
1,297A
35,9
1,287A
12,6
1,227A
Timor
65,2
1,430A
55,1
41,5
1,367A
18,5
1,346A
9,5
1,342A
b
c
Esfericidade
(%)
D.P. Média D.P.
VERDE
Massa
(g)
Média D.P.
Volume
(cm3)
Média D.P.
A.R.
(graus)
Média D.P.
D.P.
Média
D.P.
Média
0,082
0,055
0,058
0,080
0,079
1,22B
1,109B
1,039B
0,966B
0,974B
0,108
0,037
0,052
0,031
0,071
1,170B
0,963C
0,991C
0,910C
0,895C
0,107
0,036
0,010
0,044
0,045
86,8
87,4
84,3
80,7
81,7
5,0
3,0
4,3
2,3
3,7
1,037
1,039
0,841
0,600
0,448
0,132
0,035
0,089
0,022
0,018
0,968
0,992
0,838
0,695
0,658
0,136
0,038
0,046
0,040
0,014
43,6
41,7
40,6
38,1
36,9
1,43
0,70
0,36
1,08
0,69
0,064
0,047
0,079
0,088
0,079
1,174B
1,083B
0,981B
0,999B
0,936B
0,081
0,049
0,083
0,040
0,073
1,137B
1,028C
0,915B
0,949B
0,873B
0,062
0,025
0,110
0,069
0,084
87,4
85,1
81,0
83,1
81,6
3,8
1,9
2,8
3,7
3,9
1,227
1,007
0,846
0,587
0,384
0,045
0,054
0,023
0,023
0,029
1,150
0,952
0,850
0,677
0,600
0,078
0,065
0,025
0,016
0,025
39,6
40,6
38,3
37,2
34,3
0,01
0,36
0,01
0,39
0,84
0,087
0,085
0,070
0,040
1,115B
1,073B
1,052B
1,002B
0,082
0,052
0,071
0,046
1,077B
0,978C
0,954C
0,891C
0,059 83,8
0,057 82,6
0,074 82,1
0,064 79,1
CEREJA
2,1
2,3
3,2
3,2
0,924
0,785
0,567
0,420
0,399
0,045
0,036
0,013
0,030
0,043
0,933
0,842
0,663
0,592
0,733
0,038
0,008
0,013
0,029
0,231
42,9
41,8
43,2
38,6
35,6
1,32
0,70
1,15
0,41
0,01
0,036
0,005
0,018
0,026
0,027
1,415
1,242
0,955
0,842
0,763
0,030
0,088
0,018
0,038
0,055
40,2
44,5
53,9
41,2
40,0
1,08
1,69
1,33
0,78
0,72
0,055
0,007
0,103
0,016
0,050
1,500
1,147
0,850
0,880
0,763
0,050
0,084
0,087
0,018
0,055
41,7
51,7
39,4
38,9
36,7
0,70
0,48
0,99
0,65
0,79
0,043
0,022
0,025
0,010
0,016
teste de
1,017 0,029 41,3 1,84
0,897 0,038 43,9 0,57
0,608 0,038 44,8 0,32
0,591 0,028 39,9 0,38
0,567 0,058 37,3 0,39
Newman Keuls em nível de 5% de
Catuaí (Lote 1)
67,5
1,504A 0,092 1,294B 0,114 1,248B 0,114 89,3
2,8
1,552
61,4
1,485A 0,095 1,242B 0,060 1,154C 0,063 86,7
2,1
1,232
46,9
1,429 A 0,038 1,123B 0,072 1,012B 0,043 82,2
2,5
0,953
A
B
C
29,3
1,378
0,049 1,034
0,072 0,959
0,061 80,5
3,2
0,750
18,6
1,347 A 0,083 1,041 B 0,028 0,922 C 0,024 80,5
3,2
0,596
Catuaí (Lote 2)
70,4
1,532 A 0,118 1,393 B 0,109 1,334 B 0,089 92,6
2,9
1,686
57,8
1,476 A 0,107 1,239 B 0,052 1,114C 0,085 86,0
2,3
1,218
40,4
1,393 A 0,100 1,075 B 0,067 0,988 C 0,093 81,8
2,9
0,779
A
B
C
28,8
1,350
0,127 1,089
0,148 0,960
0,078 83,0
3,3
0,730
13,3
1,356 A 0,092 1,088 B 0,074 0,955 C 0,058 82,7
2,6
0,557
Timor
62,6
1,383 A 0,108 1,136 B 0,106 1,024 C 0,110 84,7
4,0
1,037
53,0
0,841
40,1
1,433 A 0,070 1,088 B 0,061 0,923 C 0,069 78,8
3,0
0,549
A
B
C
22,9
1,391
0,086 1,037
0,052 0,899
0,050 78,5
3,8
0,485
11,0
1,377 A 0,068 1,008 B 0,030 0,862 C 0,038 77,1
3,0
0,397
Médias seguidas pela mesma letra na linha não diferem estatisticamente entre si pelo
probabilidade.
Pode-se observar da Tabela 1 que as
dimensões principais e a esfericidade dos
frutos, no caso da variedade Timor, só foram
avaliadas em quatro teores de umidade.
Interrupção de energia elétrica, durante a fase
experimental, provocou a deterioração das
amostras que se encontravam com umidades de
55,1% b.u., para frutos “verde” e de 53,0% b.u.,
para frutos “cereja”. Nota-se, também, desta
tabela que os valores de umidade das amostras
144
de cada combinação “variedade-grau de
maturação” diferem, o que dificultou a análise
estatística dos dados. Cada um dos parâmetros
avaliados é discutido nos itens apresentados a
seguir.
Dimensões principais
Nota-se da Tabela 1, para cada combinação “variedade-grau de maturação”, que
existe uma tendência das dimensões principais
aumentarem com um acréscimo no teor de
umidade do fruto. Testes de média (Newman
Keuls), a um nível de 5% de probabilidade,
foram aplicados aos dados experimentais para
comparar os valores das três dimensões dos
frutos de cada combinação “variedade-grau de
maturação-teor de umidade”.
Os resultados destes testes podem ser
visualizados na Tabela 1, simbolizados pelas
letras A, B e C sobrescrito em cada valor médio
de dimensão. Em cada linha, a ocorrência de
letras iguais significa igualdade estatística das
médias, enquanto a presença de letras diferentes
indica a existência de diferença significativa.
Pode-se observar da Tabela 1 que os
valores da dimensão a, em todos os casos,
foram sempre os maiores. As dimensões b e c
do produto, que contêm o maior teor de
umidade (igual ou superior a 62,6% b.u.), são
estatisticamente iguais, exceto para Timor
“cereja”, para a qual a dimensão b é maior que
Magalhães et al.
a c. Na maioria dos outros casos, os valores da
dimensão b foram maiores do que os da
dimensão c, exceto para a variedade Catuaí, lote
2, “verde”, para qual estas duas dimensões são
estatisticamente iguais.
Os coeficientes das equações ajustadas
para descrever o comportamento de cada uma
das dimensões do produto em função do teor de
umidade, para cada combinação “variedadegrau de maturação”, acompanhados dos
coeficientes de determinação (R2), encontramse na Tabela 2. Não se conseguiu ajuste para a
dimensão a, das variedades Timor “cereja” e
Catuaí “verde” (lote 1) e para a dimensão c da
variedade Catuaí “verde” (lote 1).
As curvas das equações ajustadas para as
dimensões principais a, b e c dos frutos de café,
em função do teor de umidade, podem ser
visualizados nas Figuras 5, 6 e 7, respectivamente. Em cada uma das figuras, são exibidos
os valores médios experimentais e os seus
respectivos intervalos de variação, construídos,
usando-se os desvios-padrão. A dimensão b dos
frutos da variedade Timor parece não ser
influenciada pelo grau de maturação do
produto. Entretanto, observa-se destas figuras
que as dimensões dos frutos “cereja”, na
maioria das vezes, são maiores do que aquelas
para frutos “verde”. Apenas no caso da
dimensão c, para a variedade Timor, é que os
últimos superam os primeiros.
Tabela 2. Coeficientes das equações polinomiais (D = A  B U  C U 2 ) ajustadas para dimensões
principais (D) em função do teor de umidade (U) de frutos de café “cereja” e “verde” com
os respectivos coeficientes de determinação (R2).
Variedade
Catuaí Lote 1
Lote 2
Timor
D
a
b
c
a
b
c
a
b
c
Grau de maturação inicial
Cereja
Verde
Coeficientes da equação
A
Bx103 Cx104
R2
A
Bx103 Cx104
R2
1,303
2,117 0,130
0,999
1,085
-4,893 1,197
0,992
1,095 -9,603 1,655 0,966
1,003
-6,612 1,497
0,979
1,362
-1,719 0,601
0,970
1,236 -0,946 0,488 0,874
1,184
-9,051 1,710
0,970
0,984 -4,374 1,008 0,775
1,052
-9,120 1,837
0,976
0,929 -4,902 1,111 0,699
1,349 0,853 0,321 0,995
0,981
2,528
0,993
1,000 1,797
0,868
0,859
0,429 0,348
0,943
0,874
2,99
0,899
Magalhães et al.
145
1,7
"verde"experimental
"verde"ajustado
"cereja"experimental
"cereja"ajustado
Dimensão a (cm)
1,6
1,5
1,4
1,3
1,2
Catuaí
(lote 1)
Timor
Catuaí
(lote 2)
1,1
00
20
20
40
40
60
60
80
80
0
100
20
120 40
140
60
160
80
180
0
200
20
220 40
240
60
260
80
280
Teor de umidade (% b.u.)
Figura 5. Variação da dimensão a de frutos de café, classificados inicialmente como “verde” e
“cereja”, com o teor de umidade do produto.
1,8
1,7
Dimensão b (cm)
1,6
"verde"Experimental
"verde"ajustado
"cereja"Experimental
"cereja"ajustado
Peneira #1
Peneira #2
1,5
Catuaí
Lote 1
1,4
Catuaí
Lote 2
Timor
1,3
1,2
1,1
1
0,9
0,8
00
20
20
40
40
60
60
80
100
120
140
160
0
20
40
60
0
Teor de umidade (%b.u.)
180
20
200
40
220
60
240
Figura 6. Variação da dimensão b de frutos de café, classificados inicialmente como “verde” e
1,5
"verde"experimental
1,4
"verde"ajustado
Dimensão c (cm)
1,3
"cereja"ajustado
1,2
Catuaí
(lote 2)
1,1
1
0,9
Catuaí
(lote 1)
0,8
Timor
0,7
0
0
20
20
40
40
60
60
80
80
100
0
120
20
140
40
160
60
180
80
200
0
220
20
240
40
260 80
280
60
Figura 7. Variação da dimensão c de frutos de café, classificados inicialmente como “verde” e
146
A Tabela 3 apresenta valores médios de
relações entre as dimensões dos frutos,
elaboradas de modo a permitir uma
investigação dos efeitos da variedade de café,
do grau de maturação dos frutos e da época de
colheita do produto nos valores das dimensões
principais a, b e c. Os valores das dimensões
dos frutos usados nestas relações foram para
umidades do produto no intervalo de (18,6 62,6)% b.u., comum a todas variedades, graus
Magalhães et al.
de maturação e épocas de colheita. Nos casos
em que não se conseguiu ajuste, os valores
experimentais das dimensões do produto, em
teores de umidade na faixa comum, foram
usados nas comparações. Nos outros casos, os
valores das dimensões principais foram
estimados das equações ajustadas para as
mesmas umidades correspondentes aos casos
não ajustados.
Tabela 3. Relações entre as características físicas dos frutos usadas para investigar os efeitos da
variedade, do grau de maturação e da época de colheita do produto nos valores das
dimensões principais, esfericidade (ESF), massa (M), volume (V) e ângulo de repouso
(AR).
Comparações
Entre variedades
Fruto “cereja” *Catuaí 1/Timor
*Catuaí 2/Timor
Fruto “verde” Timor/Catuaí 1
Timor/Catuaí 2
Entre graus de maturação
Fruto “cereja/verde” Catuaí 1
Catuaí 2
Timor
Entre épocas de colheita
Catuaí 1/Catuaí 2
“cereja”
“verde”
a
1,011
1,007
0,975
1,067
Dimensão
b
1,019
1,041
1,066
1,084
c
1,112
1,122
1,065
1,068
ESF
1,333
1,333
0,902
0,941
M
1,042
1,059
0,997
0,969
V
1,407
1,340
0,876
0,888
AR
1,063
1,005
1,058
1,106
1,001
1,090
1,018
1,096
1,139
1,009
1,102
1,089
0,909
1,198
1,263
1,012
0,995
0,983
0,958
1,229
1,266
1,066
1,143
1,142
1,024
1,005
1,096
0,979
1,017
0,991
0,991
1,000
1,057
0,984
0,972
1,050
1,084
1,046
*Catuaí 1 = catuaí lote 1 e Catuaí 2 = Catuaí lote 2
Pode-se observar da Tabela 3 que as
dimensões principais dos frutos “cereja” da
variedade Catuaí são maiores que aquelas
apresentadas pelos frutos da variedade Timor.
Entretanto, quando o produto se encontra na
coloração “verde”, as dimensões dos frutos da
variedade Timor, na maioria dos casos, são
maiores. Nota-se, também, que, para o produto
da variedade Catuaí, os frutos “cereja”
apresentaram dimensões maiores que os
“verde”. Para o produto da variedade Timor, os
valores das dimensões a e b dos frutos “cereja”
e “verde” foram aproximadamente iguais,
entretanto, a dimensão c dos frutos “verde”
apresentou-se maior que aquela para os frutos
“cereja”.
A época de colheita (Tabela 2), em
comparação com os outros parâmetros, parece
não ter afetado significativamente as dimensões
do produto. A maior diferença detectada, neste
caso, foi de 2,1%.
Assim, os valores das dimensões
principais dos frutos variam com o teor de
umidade do produto e com o seu grau de
maturação antes de serem submetidos a um
processo de secagem. A época de colheita do
fruto, entretanto, parece não influenciar nas
dimensões principais.
Baseando-se na variação das dimensões
dos frutos com o seu teor de umidade, pode-se
investigar a viabilidade de um processo de
peneiragem para a classificação dos frutos de
um lote de acordo com o seu teor de umidade.
A dimensão b, neste caso, seria o parâmetro
crítico para a retenção do fruto em uma peneira
com furos circulares de determinado diâmetro.
Pode-se observar da Figura 6 que os
intervalos de variação da dimensão b, na
maioria das vezes, se sobrepõem. Isto indica
uma baixa eficiência no uso de qualquer
procedimento para uma tal classificação.
Contudo, um processo de peneiragem poderia
ser aplicado, com algum sucesso, para frutos
com altos teores de umidade. Logo após o
recebimento das amostras de café, se as duas
variedades estivessem misturadas, uma
peneiragem, usando crivos de 1,28 cm de
diâmetro, permitiria a retenção de apenas frutos
da variedade Catuaí. Do lote 2, ficariam retidos
100% e 20% de frutos “cereja” e “verde”,
respectivamente, e do lote 1, 30% dos frutos
“verde” e 60% dos “cereja”. Uma peneiragem
posterior, com um crivo de furos de 1,10 cm de
diâmetro, permitiria a passagem de 60% e 40%
de frutos “verde” e “cereja”, respectivamente,
da variedade Timor e, também, de 10% de
frutos “verde” da variedade Catuaí, lotes 1 e 2.
Assim, se algum tipo de classificação
tiver que ser realizada, baseando-se nas
dimensões, esta deverá acontecer com frutos a
altos teores de umidade.
Esfericidade
Os valores das esfericidades apresentados
na Tabela 1, provenientes da média de 50
frutos, tendem a aumentar, com acréscimos nos
teores de umidade dos frutos. A faixa de
variação dos valores da esfericidade para frutos
“verde” foi de 79,1 a 87,4% e, para frutos
“cereja”, foi de 77,1 a 92,6%. Os desvios,
máximo e mínimo, nos valores médios da
esfericidade dos frutos “verde” foram de 5,0% e
1,9%, respectivamente. Quando se considera a
média para todos teores de umidade e
variedades, as esfericidades para frutos “verde”
e “cereja” foram de (83  3)% e (83  4)%,
respectivamente.
para expressar a esfericidade dos frutos de café
das variedades Catuaí e Timor em função do
teor de umidade com os respectivos coeficientes
de determinação (R2) são apresentados na
Magalhães et al.
147
Tabela 4. Não se obteve ajuste para frutos
“verde” da variedade Catuaí, lote 2. As curvas
destas equações, assim como os valores médios
experimentais e seus intervalos de variação,
podem ser visualizados na Figura 8. Observa-se
uma tendência dos valores de esfericidade dos
frutos “verdes” serem maiores que os dos
“cereja”, em uma grande faixa de umidade, para
as variedades Catuaí (lote 1) e Timor.
Para investigar os efeitos da variedade,
grau de maturação e época de colheita dos
frutos de café nos valores da esfericidade do
produto, a Tabela 3 apresenta valores médios de
relações entre valores de esfericidade,
estimados pelas equações ajustadas, para um
intervalo de umidade comum a todas as
variedades e graus de maturação (18,6 a 62,6%
b.u.). A metodologia adotada para a construção
das relações, nos casos em que não se
conseguiu ajuste, é similar à que foi usada para
as dimensões principais.
valores de esfericidade para os frutos “cereja” e
“verde” da variedade Catuaí, lotes 1 e 2, foram
superiores aos valores para os frutos da
variedade Timor. Para a variedade Catuaí, a
esfericidade dos frutos “verde” e “cereja” do
lote 2 são maiores que aquelas apresentadas
pelos frutos do lote 1. Esta diferença encontrase na faixa de valores dos desvios
experimentais, sendo, portanto, um indicativo
de que a época de colheita não influenciou os
valores de esfericidade.
100
"verde"experimental
"verde"ajustado
95
Esfericidade (%)
"cereja"ajustado
90
85
80
75
Catuaí
(lote 1)
Catuaí
(lote 2)
Timor
70
00
20
20
40
60
80
80
100
120
140
160
180
0
20
40
60
80
200
0
220
20
240
40
260
60
280
80
Figura 8. Variação da esfericidade de frutos de café, classificados inicialmente como “verde” e
Para as variedades Catuaí, lotes 1 e 2, e
Timor, os valores da esfericidade dos frutos
“verde” são, em média, superiores aos dos
frutos “cereja”. As diferenças para as
esfericidades dos frutos da variedade Catuaí
encontram-se na mesma faixa dos desvios
experimentais, Tabela 1, indicando, assim, não
haver diferenças relevantes do grau de
maturação na esfericidade dos frutos.
Entretanto, para a variedade Timor, a
esfericidade do fruto “verde” é maior que a do
“cereja”.
148
Magalhães et al.
Tabela 4, Coeficientes das equações polinomiais (D = A  B U  C U 2 ) ajustadas para descrever o
comportamento da esfericidade (D) em função do teor de umidade (U) de frutos de café
“cereja” e “verde”.
Cereja
Verde
Variedade
A
Bx103
Cx104
R2
A
Bx103 Cx104 R2
Catuaí Lote 1 85,461 -348,768 60,026 0,999 81,948 -85,999 25,142 0,802
Lote 2 86,994 -364,324 62,083 0,913
Timor
78,252 -99,914 32,080 0,885 79,579 68,470
0,630
Massa unitária
Nota-se da Tabela 1 que os valores da
massa unitária dos frutos tendem a aumentar
com o teor de umidade. Observa-se, também,
uma tendência das massas dos frutos “cereja”
serem maiores do que as dos “verde”. A faixa
de variação dos valores da massa para frutos
“verde” foi de 0,384 a 1,227 g e, para frutos
“cereja”, foi de 0,397 a 1,686 g. Em média, para
todos teores de umidade e variedades, as massas
dos frutos “verde” e “cereja” foram de (0,7
 0,3)g e (0,8  0,4)g, respectivamente.
para descrever o comportamento da massa dos
frutos em função do teor de umidade e os
respectivos coeficientes de determinação (R2)
são apresentados na Tabela 5. As curvas destas
equações são apresentadas na Figura 9,
juntamente
com
os
valores
médios
experimentais, acompanhados dos respectivos
intervalos de variação, construídos através dos
desvios-padrão. Nesta figura, pode-se observar
a tendência dos valores da massa dos frutos
“cereja” serem maiores que os dos “verde”,
principalmente para a variedade Catuaí.
relações entre valores de massa dos frutos de
café construídas para investigar os efeitos da
variedade, grau de maturação e época de
colheita. Os valores de massa foram estimados
pelas equações ajustadas, usadas em um
b.u.).
Os valores de massa para os frutos
“cereja” e “verde” da variedade Catuaí, lotes 1
e 2, foram superiores aos valores da grandeza
para os frutos da variedade Timor, como pode
ser observado da Tabela 3. No caso de frutos
“cereja”, esta superioridade é mais acentuada.
Para a variedade Catuaí, a massa dos frutos
“verde” e “cereja” do lote 1 são maiores que
aquelas apresentadas pelos frutos do lote 2.
Quando o produto se encontra nas colorações
“cereja” e “verde”, as massas dos frutos da
variedade Catuaí, lotes 1, são respectivamente,
5,0 e 8,4% superiores às daquelas dos frutos do
lote 2. Esta diferença é um indicativo de que a
época de colheita influenciou nos valores de
massa dos frutos.
As massas dos frutos “cereja” das
variedades Catuaí, lotes 1 e 2, e Timor são
superiores às dos frutos “verde”, sendo a
diferença mais acentuada para a variedade
Catuaí. Para a variedade Catuaí, as variações
nos valores da massa do produto resultantes do
efeito do grau de maturação dos frutos são
maiores do que aquelas devido à época de
colheita.
É interessante notar que, devido aos pequenos desvios apresentados pelos valores da
massa, logo após o recebimento do produto, se
poderia, através de uma simples pesagem,
determinar a variedade dos frutos e, no caso
particular da variedade Catuaí, a época de
colheita. Esses pequenos desvios indicam,
também, que a massa unitária dos frutos é um
bom parâmetro para ser usado em processos de
separação do produto.
Volume
Os valores determinados para o volume
unitário dos frutos de café, Tabela 1, tendem a
aumentar com incrementos do teor de umidade.
Em média, os valores de volume variaram de
0,57 a 1,50 cm3 e os de desvios de 0,008 a 0,23
cm3. Observa-se, da Figura 10, que apresenta os
volumes unitários dos frutos de café com os
respectivos intervalos de variação, a tendência
dos valores do volume dos frutos “cereja”
serem maiores que os dos “verde”,
principalmente para a variedade Catuaí.
A Figura 10 apresenta, também, curvas
das equações ajustadas aos dados experimentais
para a variação do volume dos frutos com o teor
de umidade. Os coeficientes das equações
ajustadas e os de determinação (R2) são
apresentados na Tabela 6.
Em média, para todos teores de umidade
na faixa comum (18,6 a 62,6% b.u.), o maior
valor de volume foi de (0,9  0,2) cm3, para
Magalhães et al.
149
frutos “cereja” da variedade Catuaí, lotes 1 e 2,
e o menor valor foi para frutos “verde” da
variedade Timor, (0,70  0,09) cm3.
Tabela 5. Coeficientes das equações quadráticas (D = A  B U  C U 2 ) ajustadas para descrever o
comportamento da massa unitária (D) de frutos de café em função do teor de umidade (U).
Cereja
Ax103 B x104 C x105
R2
Catuaí Lote 1 650,475 -69,232 29,245 0,980
Lote 2 687,515 -119,429 36,336 0,962
Timor
465,710 -72,735 26,254 0,963
Variedade
Verde
Ax103 B x104 C x105 R2
232,351 123,231 -0,0275 0,972
361,063 -5,370 19,143 0,992
409,317 -26,512 16,432 0,992
comportamento do volume unitário (D) de frutos de café “cereja” e “verde”.
Cereja
Ax103 Bx104
Cx105
R2
Catuaí Lote 1 900,088 -115,396 28,103 0,983
Lote 2 890,792 -111,014 27,660 0,943
Timor
661,874 -105,826 26,449 0,918
Variedade
Verde
Ax103 Bx104 Cx105 R2
601,744 17,1758 6,1703 0,909
653,857 -66,2002 19,9700 0,974
811,797 -139,488 24,903 0,847
2
1,8
"verde"experimental
1,6
"cereja"ajustado
Catuaí
lote 1
Massa unitária (g)
1,4
Catuaí
lote 2
"verde"ajustado
1,2
Timor
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
00
20
20
40
40
60
60
80
0
100
20
120
40
140
60
160
0
180
20
200
40
220
60
240
Figura 9. Variação da massa de frutos de café com o teor de umidade em uma faixa comum a todas
variedades e graus de maturação (18,6 a 62,6% b.u.).
relações entre valores de volume dos frutos de
café construídas para investigar os efeitos da
variedade, grau de maturação e época de
colheita. Os valores de volume foram estimados
pelas equações ajustadas, usadas em um
b.u.). Independente do grau de maturação dos
frutos de café, os valores determinados para o
volume do produto da variedade Catuaí, lotes 1
e 2, foram superiores àqueles apresentados pelo
produto da variedade Timor, como pode ser
observado da Tabela 3. No caso de frutos
“cereja”, esta superioridade é mais acentuada.
150
Para a variedade Catuaí, os volumes dos
frutos “verde” e “cereja” do lote 1 são bastante
próximos aos daqueles apresentados pelos
frutos do lote 2. As pequenas diferenças são um
indicativo de que a época de colheita não
influenciou significativamente nos valores de
volume dos frutos.
Observa-se, também, da Tabela 3, que os
volumes dos frutos “cereja” das variedades
Catuaí, lotes 1 e 2, e Timor são superiores aos
dos frutos “verde”, sendo a diferença mais
Magalhães et al.
acentuada para a variedade Catuaí. Para a
variedade Catuaí, as variações nos valores do
volume do produto resultantes do efeito do grau
de maturação dos frutos são maiores do que
aquelas devido à época de colheita.
Os pequenos intervalos de variação
apresentados pelos valores do volumes dos
frutos, para cada umidade, é um indicativo de
que este é, também, um bom parâmetro
diferenciador para ser usado em processos de
separação do produto.
1,7
"cereja"ajustado
3
Volume unitário (cm )
1,5
"verde"ajustado
1,3
"verde"experimental
1,1
0,9
0,7
0,5
Catuaí (lote 1)
Catuaí (lote 2)
Timor
0,3
00
20
40
60
60
80
80
0
100
20
120
40
140
60
160
80
180
0
200
20
220
40
240
60
260
80
280
Figura 10. Variação do volume de frutos de café com o teor de umidade.
Ângulo de repouso
Os valores dos ângulos de repouso (em
graus), Tabela 1, para frutos classificados,
inicialmente, como “verde” tendem a aumentar
com acréscimos no teor de umidade do produto.
Já, para frutos “cereja”, o ângulo de repouso
aumenta com o teor de umidade apenas até um
determinado valor de umidade e, a seguir,
decresce. Isto pode ser mais bem visualizado na
Figura 11 que apresenta valores médios
experimentais do ângulo de repouso de café,
“cereja” e “verde” juntamente com intervalos
de variação baseados nos desvios-padrão.
Observa-se a tendência dos valores do ângulo
de repouso dos frutos “cereja” serem maiores
que os dos “verde”, principalmente para a
variedade Catuaí.
Altos valores de ângulos de repouso
foram determinados para amostras de café da
variedade Catuaí “cereja”, lotes 1 e 2, para
frutos a 46,9 e 57,7% b.u., respectivamente.
Não existe, prontamente, nenhuma explicação
para os altos valores de ângulo de repouso
determinados para o café e nem para o
comportamento deste parâmetro, quando
apresenta um máximo para amostras que
contêm frutos a uma determinada umidade.
Existe a possibilidade de que este fato possa
estar relacionado com um aumento de umidade
na superfície do produto o que poderia causar
um aumento de adesão e, como conseqüência,
um aumento na fricção. Durante as
determinações de ângulos de repouso,
observou-se que amostras de frutos a altos
teores de umidade exibiam, na sua superfície,
um líquido viscoso e pegajoso. Em amostras a
teores de umidade médios, aparen-temente, não
se observava a presença deste líquido e a
superfície dos frutos apresentava-se rugosa e o
fruto parecia estar chocho. Quando as amostras
se encontravam a teores de umidade mais
baixos, notou-se uma atenuação da rugosidade
da
superfície,
acompanhada
de
um
encolhimento e endurecimento da casca do
fruto.
Os coeficientes das equações ajustadas,
representativas da variação do ângulo de
repouso dos frutos com o teor de umidade, para
cada
combinação
“variedade-grau
de
maturação” e os respectivos coeficientes de
determinação (R2) são apresentados na Tabela
7. As curvas dessas equações são apresentadas
na Figura 11. Nota-se que não se conseguiu
ajuste para os fruto “cereja” da variedade
Catuaí.
Para investigar os efeitos da variedade,
grau de maturação e época de colheita dos
frutos de café nos valores do ângulo de repouso
do produto, a Tabela 3 apresenta valores médios
de relações entre valores de ângulo, estimados
pelas equações ajustadas, para um intervalo de
umidade comum a todas as variedades e graus
de maturação (18,6 a 62,6% b.u.). A
metodologia adotada para a construção das
relações, nos casos em que não se conseguiu
ajuste, é similar à que foi usada para as
dimensões principais.
Da Tabela 3, observa-se que os valores
do ângulo de repouso para frutos “cereja” da
variedade Catuaí foram maiores do que aqueles
para o produto da variedade Timor. Entretanto,
quando os frutos se encontravam na coloração
“verde”, os ângulos de repouso do produto da
variedade Timor foram os maiores.
Para as duas variedades, os valores dos
ângulos de repouso dos frutos “cereja” foram
maiores do que aqueles para frutos “verde”. Os
valores dos ângulos de repouso dos frutos
“verde” da variedade Catuaí parecem ter sido
afetados pela época de colheita do produto, no
entanto, o grau de maturação do produto parece
ter uma maior influência.
Experimento 2
Magalhães et al.
151
dimensões principais, esfericidade, massa
unitária e ângulo de repouso de frutos de café
da variedade Catuaí a diferentes teores de
umidade, acompanhados dos respectivos
desvios-padrão. Para uma determinada umidade
do produto, cada valor da tabela representa a
média de 50 determinações, exceto no caso de
ângulo de repouso, em que cada valor é
proveniente de quatro determinações. Cada um
dos parâmetros avaliados é discutido nos itens
apresentados a seguir.
Dimensões principais
Nota-se da Tabela 8 que existe uma
tendência das dimensões principais aumentarem
com um acréscimo no teor de umidade do fruto.
Para cada teor de umidade, os valores
determinados para a dimensão a parecem
ser maiores que os da dimensão b que, por
sua vez, se apresentaram ligeiramente
superiores aos da dimensão c. Uma
comparação dos valores das três dimensões
em cada teor de umidade (teste de Newman
Keuls a 5% de probabilidade) mostrou que
os valores da dimensão a foram sempre os
maiores, e que os valores da dimensão b
foram superiores aos da dimensão c.
A Tabela 8 apresenta valores das
60
Catuaí (lote 1)
Catuaí (lote 2)
Timor
Ângulo de repouso (grau)
55
50
45
40
35
30
25
"cereja"ajustado
"verde"experimental
"verde"ajustado
20
00
20
20
40
40
60
60
80
80
100
120 40
140 60
160 80
180
0 20
200
220 40
240 260
0 20
60
280
80
Figura 11. Variação do ângulo de repouso do café com o teor de umidade, curvas ajustadas e valores
experimentais.
para expressar o comportamento das dimensões
a, b e c dos frutos de café em função do teor de
umidade, acompanhados dos coeficientes de
determinação (R2), encontram-se na Tabela 9.
As curvas dessas equações podem ser
visualizadas na Figura 12. Nesta figura, são
exibidos, também, os valores médios
152
experimentais dessas grandezas e os seus
usando-se os desvios-padrão.
Pode-se observar da Figura 12 que os
intervalos de variação dos valores da dimensão
b, na maioria das vezes, se sobrepõem para os
Magalhães et al.
diferentes teores de umidade dos frutos. Isto
indica uma baixa eficiência no uso de qualquer
procedimento de peneiragem para uma
classificação dos frutos de um lote de acordo
com o seu teor de umidade.
comportamento do ângulo de repouso (D) em função do teor de umidade (U)de frutos de
café “cereja” e “verde”.
Cereja
Verde
Variedade
A
Bx103
Cx104
R2
A
Bx103 Cx104 R2
Catuaí Lote 1
36,355 15,570 12,797 0,975
Lote 2
32,799 141,845 -4,948 0,856
Timor
30,719 616,705 -70,538 0,858 32,193 414,432 -39,684 0,890
Tabela 8. Dimensões principais (a, b e c), massa unitária, esfericidade e ângulo de repouso de frutos
de café, com respectivos desvios-padrão (D.P.).
Teor de
umidade
(% b.u.)
61,0
36,1
19,5
15,6
13,9
13,0
a
Média
1,424
1,389
1,365
1,308
1,304
1,239
Dimensão (cm)
B
D.P. Média
0,11 1,173
0,08 1,098
0,07 1,074
0,07 1,031
0,08 1,023
0,06 0,984
c
D.P. Média
0,08 1,060
0,06 0,955
0,06 0,916
0,05 0,899
0,05 0,887
0,05 0,882
Massa
(g)
Esfericidade
(decimal)
D.P. Média D.P. Média
0,07 1,179 0,23 0,851
0,07 0,861 0,19 0,817
0,05 0,599 0,08 0,808
0,05 0,526 0,07 0,816
0,05 0,497 0,06 0,812
0,05 0,485 0,05 0,827
D.P.
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
0,03
Ângulo de
repouso
(graus)
Média D.P.
30,8
1,1
33,9
0,6
32,0
0,6
32,1
0,5
31,0
0,6
30,3
0,4
Tabela 9. Coeficientes das equações polinomiais (D = A1  A2 U  A3 U 2 ) ajustadas para dimensões
principais (D) em função do teor de umidade (U) de frutos de café com os respectivos
coeficientes de determinação (R2).
Dimensão
A
B
C
A1
1,1606
0,9347
0,8543
Coeficientes da regressão
A2
A3
0,01067
-0,0001053
0,006518
-0,00004372
0,002343
0,00001664
Na Tabela 10, encontram-se valores
para diversas relações entre as dimensões dos
frutos usados no Experimento 2 (Catuaí*) e as
dos frutos usados no Experimento 1 (Catuaí,
lotes 1 e 2, nas colorações “cereja” e “verde”).
Os valores das dimensões principais dos frutos
de ambos experimentos foram estimados,
usando-se as equações ajustadas em uma faixa
comum de umidade (18,6 a 61,0% b.u.).
valores das dimensões principais dos frutos
“cereja” da variedade Catuaí do “Experimento
R2
0,719
0,859
0,987
1” foram bastante próximos daqueles para os
frutos do “Experimento 2”, sendo a diferença
máxima em torno de 5%. Entretanto, os valores
das dimensões dos frutos do “Experimento 2”
parecem ser diferentes daqueles dos frutos
“verde” da variedade Catuaí, usados no
“Experimento 1”; a diferença máxima é em
torno de 13%. Isto apresenta coerência, visto
que as amostras do produto usadas no
“Experimento 2” continham, aproximadamente,
90% dos seus frutos “cereja”.
Esfericidade
Os valores de esfericidade apresentados
na Tabela 8 parecem não ser afetados pelo teor
de umidade do produto. A faixa de variação dos
valores da esfericidade dos frutos foi de 73,1 a
93,7%. A esfericidade média para todos teores
de umidade foi igual a 82,2% e os desvios,
máximo e mínimo, foram de 3,3 e 2,5%.
Os valores médios da esfericidade dos
frutos de café, com os seus intervalos de
variação, podem ser visualizados na Figura 13.
Não se obteve ajuste para a esfericidade em
função do teor de umidade, indicando, assim,
que esta pode ser considerada constante no
intervalo de umidade investigado
Massa unitária
Nota-se da Tabela 8 que os valores da
massa unitária dos frutos tendem a aumentar
com o teor de umidade. A faixa de variação dos
valores da massa dos frutos foi de 0,350 a 1,640
g e, em média, para todos teores de umidade, a
massa dos frutos foi igual a (0,7  0,3) g. A
equação (regressão) que melhor se ajustou aos
dados experimentais para descrever o
comportamento dos valores da massa dos frutos
em função do teor de umidade pode ser
expressa por:
Massa = 0,3044 + 0,01459
(R2 = 0,995)
A Figura 13 apresenta a curva,
proveniente da equação ajustada e, também, os
valores médios experimentais com os
usando os desvios-padrão. Nota-se que os
Magalhães et al.
153
desvios envolvidos nos valores da massa dos Se
forem considerados os desvios experimentais,
verifica-se que existe sobreposição dos
intervalos para as massas de frutos “cereja” da
variedade Catuaí, lotes 1 e 2 e daqueles para os
frutos usados neste experimento; isto é uma
indicação de que as massas dos frutos podem
ser consideradas iguais nos dois experimentos.
frutos aumentam com o teor de umidade
do produto, variando de 0,05 a 0,2 g.
Deve-se notar que, no “Experimento 1”,
a massa dos frutos “cereja” foi descrita como
uma função quadrática do teor de umidade do
produto, o que parece estar em contradição com
os resultados do “Experimento 2”. No entanto,
quando se considera um ajuste em uma faixa de
umidade comum aos dois experimentos, ou
seja, ao se despezar o último ponto do
“Experimento 1” (umidade mais alta), verificase que uma função linear é a que melhor se
ajusta aos dados deste experimento.
A distribuição percentual dos frutos de
café com diferentes teores de umidade, de
acordo com faixas de valores de massa, é
mostrada na Figura 13. Observa-se que frutos
com um teor de umidade de 13,0% b.u.
possuem suas massas menores que 0,65 g,
enquanto que as massas dos frutos a 13,9 e a
15,6% b.u. são menores que 0,75 g. As massas
dos frutos a 36,1% b.u. variaram de 0,55 a 1,35
g, sendo que 84% do produto possuem a massa
entre 0,55 e 1,05 g. Frutos, que contêm a
umidade mais alta, apresentaram, na sua
maioria (98%), massas iguais ou superiores a
0,75 g. Apenas 24% dos frutos, com a umidade
mais alta, apresentaram massas acima de 1,35 g.
1,6
1,5
Dimensão (cm)
1,4
1,3
1,2
1,1
1
Dimensão A
Dimensão B
Dimensão C
0,9
0,8
10
20
30
40
50
60
70
Figura 12. Variação das dimensões a, b e c de frutos de café com o teor de umidade do produto.
154
Magalhães et al.
1,6
Massa
Esfericidade
Massa unitária (g) e Esfericidade
1,4
1,2
1
0,8
0,6
0,4
10
20
30
40
50
60
70
Figura 13. Variações da massa e da esfericidade de frutos de café com o teor de umidade do produto.
Tabela 10. Comparação das características físicas dos frutos usados no Experimento 2 (Catuaí*) e as
dos frutos usados no Experimento 1 (Catuaí, lotes 1 e 2).
Comparações
Dimensão
Massa
a
b
c
Frutos “cereja” Catuaí lote1/Catuaí*
1,007
0,985
1,027
1,001
Catuaí lote 2/Catuaí*
1,000
1,007
0,951
0,955
Frutos “verde” Catuaí*/Catuaí lote 1
0,899
0,815
Catuaí*/Catuaí lote 2
1,090
0,884
0,951
0,755
Ângulo de repouso
Resultados preliminares dos valores de
ângulos de repouso de frutos de café, a quatro
teores de umidade na faixa de 13 a 20% b.u.,
determinados por meio dos dois dispositivos,
um usado para pequenos grãos e o outro
construído para café, são mostrados na Figura
14. Nesta figura, encontram-se presentes,
também, intervalos de variação dos ângulos
baseados nos desvios-padrão. Pode-se observar
que os ângulos de repouso determinados pelo
dispositivo para grãos foram sempre maiores
(em média, 1,2 vez superiores) que aqueles
acusados pelo dispositivo para café. Isto se
deve, provavelmente, a uma maior influência
dos efeitos das paredes do dispositivo para
grãos, indicando não ser este apropriado para
café. Assim, nas determinações dos ângulos de
repouso dos frutos de café em função do teor de
umidade, no “Experimento 2”, optou-se pela
utilização apenas do dispositivo construído. Os
valores dos ângulos de repouso (em graus),
Tabela 8, tendem a aumentar com acréscimos
no teor de umidade do produto até um
determinado valor de umidade e, a seguir,
decrescem. Isto pode ser mais bem visualizado
na Figura 15 que apresenta valores médios
experimentais do ângulo de repouso de café
juntamente com intervalos de variação baseados
nos desvios-padrão. Os valores do ângulo de
repouso variaram de 29,6 a 34,6o e
apresentaram desvios de 0,4 a 1,1o. O valor
médio, para todos teores de umidade foi igual a
31,7o.
As amostras de café apresentaram um
ângulo
de
repouso
máximo
(34,0o),
determinado através da equação ajustada,
quando os seus frutos se encontravam a um teor
de umidade igual a 36,9%b.u. O fato de
ocorrência de um ângulo de repouso máximo,
também foi detectado no “Experimento 1” para
os lotes 1 e 2 de frutos “cereja” da variedade
Catuaí (umidades experimentais, aproximadamente, 47 e 58%b.u., respectivamente). Deve-se
observar que, no Experimento 2, a descrição do
comportamento do ângulo de repouso do fruto
com o incremento de seu teor de umidade, após
a umidade de 19,5%b.u., baseia-se em apenas
dois pontos experimentais. Assim, o ângulo de
repouso máximo poderia ter ocorrido em um
outro ponto qualquer pertencente ao intervalo
de umidade (19,5; 61,0).
A ocorrência de um ângulo de repouso
máximo, para o produto a um determinado teor
de umidade, provavelmente esteja relacionada à
perda de líquido pelo fruto (mais proeminente
quando este se encontra a um teor de umidade
mais alto) devido às rupturas na casca do
produto as quais ocorrem durante a colheita.
Um aumento de umidade na superfície do
produto pode causar uma maior adesão e, como
conseqüência, um aumento na fricção.
A equação da curva ajustada para
descrever a variação de ângulo de repouso (AR)
de amostras de café, compostas de frutos não
Magalhães et al.
155
selecionados, em função do teor de umidade
(U) pode ser expressa por:
AR = 26,3959+0,4093*U-0,005539*U2 (R2= 0,859)
umidade (% b.u.)
70
Percentual de frutos
61,0
60
36,1
50
19,5
15,6
40
13,9
13,0
30
20
10
[>=1,35)
[1,25-1,35)
[1,15-1,25)
[1,05-1,15)
[0,95-1,05)
[0,85-0,95)
[0,75-0,85)
[0,65-0,75)
[0,55-0,65)
[0,45-0,55)
[0,35-0,45)
0
Faixa para massa (g)
Figura 14. Distribuição percentual de frutos de café, a diferentes teores de umidade, em faixas de
valores de massa.
43
ângulo de repouso (graus)
41
39
37
35
33
31
29
Para café
Para grão
27
25
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Teor de umidade (%b.u.)
Figura 15. Comparação de dois dispositivos para determinação de ângulos de repouso.
A Figura 16 apresenta esta curva e, também, valores de ângulos de repouso, encontrados em
literaturas, para grãos de milho, trigo e cevada em alguns teores de umidade próximos aos dos frutos
de café usados neste trabalho. Nota-se que os valores dos ângulos de repouso de grãos de cevada são
os que mais se aproximam daqueles de frutos de café.
45
Ângulo de repouso (graus)
Café
40
Milho
Cevada
35
Trigo
30
25
20
0
10
20
30
40
50
60
70
Figura 16. Variação do ângulo de repouso do café com o teor de umidade.
156
CONCLUSÕES
Magalhães et al.
A análise dos resultados apresentados
neste trabalho nos permite expor as seguintes
conclusões:
 os frutos de café possuem uma das
dimensões maior do que as outras. As duas
dimensões menores têm valores diferentes
quando os frutos se encontram a teores de
umidade mais baixos (inferiores a 62,6%
b.u.);
 os valores da esfericidade, massa e volume
do produto da variedade Catuaí,
independen-temente do grau de maturação
dos frutos de café, foram maiores do que
aqueles para a variedade Timor. Entretanto,
os valores das dimensões principais e do
ângulo de repouso do produto da variedade
Catuaí, quando os frutos se encontravam na
coloração “cereja”, foram maiores do que
aqueles para o produto da variedade Timor,
enquanto que os valores para o produto da
variedade Timor, quando os frutos se
encontravam na coloração “verde”, foram
os maiores;
 os valores das dimensões principais,
esfericidade, volume e ângulo de repouso
dos frutos “cereja” são maiores do que
aqueles para frutos “verde”, para todas
variedades investigadas. A massa, no
entanto, dos frutos “verde” foi superior
àquela para o produto “cereja”;
 as dimensões principais, esfericidade,
massa, volume e ângulo de repouso dos
frutos parecem não ter sido afetadas
significativa-mente, pela época de colheita
do produto da variedade Catuaí. O efeito do
grau de maturação inicial dos frutos, antes
do processo de secagem, foi sempre maior
do que aquele devido à época de colheita;
 a massa unitária de frutos de café, com um
teor de umidade abaixo de 61,0% b.u.,
cresce linearmente com um aumento da
umidade do produto;
 o ângulo de repouso dos frutos de café é
uma função quadrática do teor de umidade
do produto, apresentando um máximo no
intervalo de umidade investigado;
 a utilização de instrumentação para
determinação de ângulos de repouso de
grãos de pequenas dimensões mostrou-se
inadequada para grãos de café.
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ISSN: 1517-8595
157
ESTUDO SOBRE A CONSERVAÇÃO DE QUATRO VARIEDADES DE FEIJÃO
MACASSAR VERDE (Vigna unguiculata L. Walp.) : SUBMETIDOS A
TEMPERATURAS DE REFRIGERAÇÃO E CONGELAMENTO
Nayara Lia Lima1, Clara Emanuelle1, Claudécia Leite da Silva 1, Maria do Carmo Diniz1,
Márcia Roseane Targino de Oliveira2, Tatiane Santi Gadelha2
RESUMO
O presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de avaliar métodos de conservação do feijão macassar verde, armazenado por 30 e 35 dias, feijões in natura e por 40 e 50 dias, os feijões
pré-cozidos e cozidos, sob baixas temperaturas ( refrigeração e congelamento), utilizando embalagens plásticas, respectivamente sacos e recipientes. As amostras do feijão foram adquiridas na
forma de molhos e em feiras livres do Município de Campina Grande – PB e destinados à análise sensorial. As variedades adquiridas, debulhadas, foram submetidas a análise microbiológica
não sendo identificadas bactérias e fungos patogênicos. O armazenamento foi realizado em oito
de dezembro de 1998. As análises sensoriais foram feitas após 30, 35, 40 e 50 dias. Aos 30 e 35
dias a refrigeração diminuiu o tempo de cocção e o congelamento aumentou esse tempo, embora
não tenha conservado muito bem, as características organolépticas. Aos 40 e 50 dias a refrigeração diminuiu o tempo de cocção dos pré-cozidos a exemplo do fígado de galinha. O congelamento manteve as características de sabor e textura ( fígado de galinha e corujinha ). Aos 50 dias não foi possível submeter os tratamentos refrigerados à analise sensorial, devido a deterioração. Os pré-cozidos congelados permaneceram reduzindo o seu tempo de cocção ( fígado de galinha ). A refrigeração e o congelamento modificaram a coloração dos grãos, sendo menos intensa no congelamento.
Palavras - chaves: Feijão, armazenamento, refrigeração, congelamento.
PRELIMINARY STUDY OF THE 4 VARIETIES OF "FEIJÃO MACASSAR"
(Vigna unguiculata L. Walp) CONSERVATION WHICH HAVE BEEN SUBJECTED TO THE REFRIGERATION AND FREEZING TEMPERATURES
ABSTRACT
This present research has been the objective of evaluating some methods of Feijão Macassar
Verde conservation of, which stored from 30 to 35 days (in natura) and from 40 to 50 days (precooked and cooked) at low temperatures (both cooling and freezing processes), with the use of
plastic packing, both bags and containers. The samples of beans had been obtained in the gravy
form in some fairs in Campina Grande - PB and they were assigned to some sensorial analysis.
The obtained varieties had been thrashed and subjected to a microbiological analysis and, as a
result, no bacteria or patliogenic fitngus was identified. The storage was held on Dec. 8, 1998
and the sensorial analysis was done after 30, 35, 40 and 50 days. On the 30th - 35th days, the refrigeration reduced the decoction time and the Freezing increased its time, even though some
characteristics such as smell and taste were not observed. On the 40th - 50th days the refrigeration reduced the pre-cooked decoction time. The freezing process kept the characteristics of texture and taste (Fígado de galinha e Corujinha). On the 50th day it was not possible to submit
them to a sensorial analysis because the deterioration was detected. The frozen pre-cooked
kept on reducing the decoction time (Fígado de galinha). Both the refrigeration and the freezing
processes changed the grains color, and it was less intense in the freezing process.
Keywords: been, stock, refrigeration , freezing.
Protocolo 21 2000 23 de 17/05/2000
1
Estudante de Pós-graduação, Departamento de Engenharia Agrícola, UFPB, CEP. 58.109-970 Campina
Fone : (083) 321 - 8926, e-mail :[email protected]. Fax (083) 310 - 1185.
2
Professor do Departamento de Fitotecnia. UFPB / CCA - Campus III -Areia - PB.
Grande - PB,
158
Conservação de quatro variedades de feijão macassar verde a temperaturas de refrigeração e congelamento Lima et al.
INTRODUÇÃO
O feijão é um grão produzido para autoconsumo. Nos países desenvolvidos é relativamente pequena sua utilização devido ao hábito
alimentar e à suposta baixa elasticidade-rendaconsumo. À medida que prevalecem níveis de
renda mais altos, outros alimentos são incorporados à cesta do consumidor (Comissão De
Financiamento da Produção, 1981) .
Das regiões brasileiras, o Nordeste é a
que emprega mais recursos financeiros da renda
familiar com o feijão verde, destacando-se em
produção e consumo, principalmente, na Zona
Rural (Bezerra, 1988).
De acordo com o IBGE (1996), na Paraíba ele é cultivado em todo o Estado, que
detém 75% das suas áreas com o cultivo de
feijão, alcançando referido ano, uma produção de 62.570t, sendo plantado, principalmente,
pelos pequenos agricultores do Agreste e Sertão. O feijão macassar representa hoje 20% do
total da produção brasileira de feijão. De modo
geral, nos Estados de Alagoas, Pernambuco e
Paraíba, o consumo de feijão macassar nas capitais é maior sob a forma de grãos verdes (Teixeira et al.,1988). O feijão macassar é mais
encontrado no mercado durante a estação chuvosa.
Um aspecto importante, do ponto de
vista nutricional, é o aumento da qualidade
protéica de dietas mistas, que contêm feijão e
cereais, tais como, o arroz e o feijão, em decorrência do efeito complementar do alto conteúdo de lisina do feijão com aminoácidos sulfurados dos cereais ( Bressani, 1993).
Nos últimos anos, principalmente com a
formação dos blocos econômicos, como o Mercosul, pode ser notado um crescimento considerável das exigências de qualidade dos produtos
agrícolas. A escolha de um produto pelo consumidor está baseada, principalmente, nos atributos visíveis e na presença e extensão de danos
físicos. A qualidade dos produtos vegetais é o
resultado da conjugação de diversos fatores,
dentre os quais a conservação tem um papel
fundamental Corrêa citado por Borem (1998).
Grãos verdes, assim chamados por não
terem atingido a maturação fisiológica, apresentam um alto percentual de água e, conseqüentemente, uma alta perecibilidade, necessitando
do emprego de métodos de conservação dispendiosos, quando comparados com o grão seco.
Considerando-se alto o consumo do feijão ver-
de e a necessidade de sua disponibilidade no
mercado, principalmente, por compor um dos
pratos mais característicos da culinária nordestina, mais, especificamente a paraibana, necessário se faz o uso de métodos de processamento
capazes de torná-lo disponível em todas as épocas do ano com o máximo do seu valor nutritivo
e palatabilidade.
Segundo Borem (1998), a qualidade dos
produtos vegetais é o resultado da conjugação
de diversos fatores, dentre os quais, a conservação tem um papel fundamental, principalmente,
nos dias de hoje, onde o fator tempo é cada vez
mais valorizado.
O presente trabalho teve como objetivo
estudar o comportamento de grãos de feijão
macassar verde, conservados sob temperaturas
baixas (refrigeração e congelamento), “in natura” e processados (pré-cozido e cozido).
MATERIAL E MÉTODOS
Local
O presente trabalho foi desenvolvido
nos Laboratórios de Tecnologia de Alimentos
do Departamento de Solos e Engenharia Rural e
Fitossanidade do Departamento de Fitotecnia
do Centro de Ciências Agrárias, Campus III, da
Universidade Federal da Paraíba, Areia – PB.
Amostra
As amostras (Fig. 1), num total de 4 variedades de feijão macassar verde, manteiguinha, vajão, fígado de galinha e corujinha, foram
adquiridas nas feiras livres de Campina Grande,
PB. Parte dos grãos verdes (“in natura”) foi
acondicionada em sacos plásticos e submetida à
refrigeração e a congelamento, e parte foi submetida ao tratamento de pré-cozimento e cozimento, sendo posteriormente acondicionadas
em um recipiente plástico não tóxico, transparente (Fig. 2) e levadas, após um resfriamento
rápido, à temperatura de refrigeração entre 6 e
7ºC e ao congelamento à mais ou menos -18ºC.
O produto foi submetido a análise sensorial
após a debulha e o armazenamento de 30 e
35, 40 e 50 dias sob congelação, refrigeração,
respetivamente para os “in naturas”, précozidos e cozidos.
Conservação de quatro variedades de feijão macassar verde a temperaturas de refrigeração e congelamento Lima et al .
FÍGADO DE GALINHA
CORUJINHA
VAJÃO
MANTEIGUINHA
159
Figura 1. Variedades de feijão macassar verde.
Figura 2. Tipos de embalagens utilizadas para o armazenamento (Refrigeração e congelamento) do
feijão macassar verde. Sacos herméticos do tipo Zip Bag e copos plásticos atóxicos resistentes ao freezer e Microondas.
Análises desenvolvidas nos feijões
Coloração
Tempo de cocção
As sementes foram submetidas ao calor
até atingir o ponto de maciez aceitável numa
proporção de 1:2 de feijão (130g) e água. Determinou-se assim, o tempo de cocção das variedades armazenadas e “in natura”.
A avaliação da cor como índice de qualidade do produto, grão (macassar) “in natura”,
pré-cozido e cozido foi realizada de forma subjetiva, utilizando-se tabelas de cores comerciais.
160
A leitura foi diária, deixando apenas em evidência a graduação de mudança da cor.
Análise sensorial
A análise sensorial (Fig.3), foi realizada por dez painelistas não treinados, selecionados ao acaso, estudantes do Curso de Agronomia, Campus III . Foram avaliadas as quatro
variedades de feijão (manteiguinha, corujinha,
vajão e fígado de galinha) tanto “in natura”
quanto os processados e acondicionados em
temperaturas baixas. Os grão ``in natura`` foram submetidos a cocção como também os précozidos. Os cozidos foram aquecidos até fever.
Com essas amostras, os painelistas submeteram-se aos testes sensoriais de preferência e
textura, segundo Morais (1983) com algumas
modificações. As análises sensoriais, tiveram
como finalidade verificar a aceitação do produto após um certo período de armazenamento,
tendo em vista que o feijão verde é um produto
altamente perecível.
ANÁLISE SENSORIAL
( 30 E 35 DIAS )
Refrigeração
( sacos plásticos)
in natura
( sacos plásticos)
Congelameto
AMOSTRA
- Cozido refrigerado
- Pré-Cozido refrigerado
( Recipientes)
in natura
- Cozido Congelado
- Pré-Cozido Congelado
( Recipientes )
ANÁLISE SENSORIAL
( 40 E 50 DIAS )
Figura 3. Esquema representativo do processamento, conservação e armazenamento do feijão macassar verde.
Análises microbiológicas
Foram testadas 4 variedades para a determinação da microflora associada às sementes
de feijão macassar verde (Vigna unguiculata L
Walp. ) O método utilizado foi o descrito por
Neergard (1979), denominado o método de
Agar (Agar method), em que as sementes prétratadas, são inoculadas em placas de Petri contendo meio de cultura BDA. O pré tratamento
consistiu na imersão das sementes em uma solução de hipoclorito a 1% durante cinco minutos. A seguir, as sementes foram lavadas em
água destilada estéril e colocadas em número de
6 nas 10 placas (repetições). Com relação ao
uso do meio de cultura, este foi preparado na
proporção de 200g de batata, 10g de dextrose e
20g de Ágar-Ágar. Em seguida, as placas foram
foi esterilizadas a 120oC durante 30 minutos.
As sementes foram distribuídas nas placas de
Petri. Para cada variedade de feijão macassar
utilizou-se dez repetições. Os plaqueamentos
foram submetidos, durante oito dias, às condições naturais do laboratório, com iluminação
natural durante o dia e obscuridade total à noite.
Decorrido este período, fez-se a contagem e
identificação de algumas bactérias e fungos
presentes nas sementes.
A aplicação dos processos aos quais o
feijão macassar verde foi submetido, teve como
finalidade armazenar os grãos sob temperaturas
baixas, de modo que, o tempo de preparo dos
mesmos, facilite o cotidiano da população em
geral.
A Tabela 1 apresenta os tempos de précozimento e cozimento obtidos para as quatro
variedades de feijão macassar verde.
Como tempo de pré-cozimento, estabeleceu-se a metade do tempo de cozimento dos
grãos. Observando-se a tabela, estes tempos
variaram entre 20 a 30 minutos, nas variedades
fígado de galinha e vajão, respectivamente. O
pré-cozimento consiste num aquecimento rápido, aplicado aos vegetais, como tratamento
prévio de alguns processos de conservação,
principalmente congelamento (Camargo et al
1986).
Tabela 1. Tempo de pré-cozimento e cozimento das quatro variedades de feijão
macassar verde, logo após a debulha.
Variedades
Fígado de galinha
Manteiguinha
Corujinha
Vajão
Tempo de
Tempo de
Pré – cozimento Cozimento
20 min.
25 min.
20 min.
30 min.
48 min.
50 min.
44 min.
60 min.
O pré-cozimento tem como principal
função inativar as enzimas e pré-gelatinizar o
amido e o seu tempo varia com o tipo de produto (Gava,1986) .
Como tempo de cozimento foi estabelecido, aquele correspondente ao desenvolvimento da maciez e sabor característicos dos grãos.
A análise revelou uma variação de 44 a
60 minutos para atingir a cocção. Ficando o
menor tempo para a variedade corujinha e o
maior para a vajão. O cozimento consiste num
tratamento hidrotérmico que permite o desenvolvimento de características específicas como
maciez, sabor e odor (Oliveira, 1999).
De acordo com a referida tabela, os
maiores tempos de cozimento e pré-cozimento
foram obtidos pelo feijão macassar, variedade
vajão.
As Tabelas 2 e 3 apresentam a compilação dos dados obtidos nas determinações do
tempo de cocção e análise sensorial, referente à
textura e ao sabor das quatro variedades de
feijão macassar verde acondicionadas em sacos
161
plásticos do tipo Zip Bag e submetidas às temperaturas de refrigeração e congelamento por
um período de 30 e 35 dias respectivamente.
Os dados sobre tempo de cocção do feijão macassar “in natura” foram colocados nas
Tabelas, apenas para facilitar a visualização
dos resultados, visto que serviram para as avaliações realizadas.
Os resultados determinados revelaram
uma tendência de aumento dos tempos de cocção para os grãos armazenados sob congelamento e de leve redução para grãos submetidos
à refrigeração.
Quanto à textura dos produtos armazenados sob refrigeração, houve uma variação de
macia a regular, para os produtos com 30 dias, e
de rígida a macia, para aqueles com 35 dias de
refrigeração. Quando comparados aos grãos,
cozidos recém-debulhados, só foi percebida
uma leve mudança na textura dos grãos aos 35
dias de refrigeração, para a variedade vajão.
O fator preferência, que se refere ao sabor dos grãos, variou entre “gostei e desgostei
”, mostrando uma propensão de perda do sabor
com o aumento dos dias de armazenamento sob
temperaturas de congelamento.
Com base nos resultados expostos e em
citações bibliográficas da EMBRAPA, nas
Tabelas 2 e 3, podemos deduzir que os tempos
de cocção são influenciados pela alta sensibilidade dos feijões às alterações pós-colheita, no
que se refere à qualidade de cocção e palatabilidade ( EMBRAPA, 1997). Pode ter ocorrido,
também, uma possível interferência dos diferentes graus de maturação dos grãos contidos nas
vagens, pois foram observados durante a debulha, grãos muito pequenos e intensamente verdosos, juntamente com grãos em estágios mais
avançados de maturação numa mesma vagem.
Como também, vagens em diferentes estágios
de tamanho e de coloração da casca num mesmo molho.
A redução no tempo de cocção dos
grãos refrigerado pode ter sofrido a interferência da embalagem em sacos plásticos, pois aos
trinta dias, verificou-se a presença de água em
seu interior, tornando-os grão amolecido, o que
é referenciado por Brackman e Chitarra (1998)
quando afirmam que, os alimentos frescos, embalados em filmes plásticos, podem criar meio
de elevada umidade. Kader et al (1983), Weichmann (1987), Hardenburg et al (1990), também, trabalhando com hortaliças frescas, concluiram que, pelas mesmas apresentarem alto
teor de umidade (65 a 95%) a qualidade é afe-
162
tada, originando um produto murcho, sem bri-
lho e mole.
Tabela 2. Tempo de cocção, análise sensorial e armazenamento de feijão macassar verde.
Cocção (min.)
Textura
Armazenamento (dias)
30
35
Preferência
0
30 35
0
0
30
Refrigerado in
natura
Fígado de
48 42 42 Regular
Regular Regular Indiferente
Indiferente
Galinha
Manteiguinha
50 40 40 Macia
Macia
Macia
Gostei
Indiferente
Corujinha
44 45 45 Regular
Regular Regular Desgostei
Gostei
Vajão
60 42 40 Regular
Regular Rígida
Indiferente
Indiferente
Congelado
in natura
Fígado de
48 55 55 Regular
Macia
Regular Indiferente
Indiferente
galinha
Manteiguinha
50 60 50 Macia
Regular Regular Gostei
Indiferente
Corujinha
44 50 55 Regular
Macia
Regular Desgostei
Desgostei
Vajão
60 50 50 Regular
Rígida
Regular Indiferente
Desgostei
O acondicionamento Refrigerado e Congelado do feijão foi realizado em sacos plásticos fechados
in natura = grão cru.
35
Indiferente
Indiferente
Indiferente
Indiferente
Indiferente
Indiferente
Indiferente
Indiferente
Tabela 3. Tempo de cocção, análise sensorial e armazenamento de feijão macassar verde.
Cocção (min.)
Preferência
0
40
50
48
37
-
Regular
Regular
-
Indiferente
Desgostei
-
50
44
60
60
50
45
-
Macia
Regular
Regular
Regular
Macia
Rígida
-
Gostei
Desgostei
Indiferente
Indiferente
Indiferente
Desgostei
-
48
-
-
Regular
Regular
-
Indiferente
Indiferente
-
50
44
60
-
-
Macia
Regular
Regular
Regular
Macia
Regular
-
Gostei
Desgostei
Indiferente
Indiferente
Indiferente
Desgostei
-
48
37 40
Regular
Regular
Regular
Indiferente
Indiferente
Indiferente
50
60 65
Macia
Rígida
Rígida
Gostei
Indiferente
Indiferente
Corujinha
44
50 45
Regular
Regular
Macia
Desgostei
Desgostei
Gostei
Vajão
Congelado
cozido
Fígado de
galinha
Manteiguinha
Corujinha
Vajão
60
45 55
Regular
Regular
Regular
Indiferente
Desgostei
Indiferente
Refrigerado
Pré-cozido
Fígado de
Galinha
Manteiguinha
Corujinha
Vajão
Refrigerado
cozido
Fígado de
galinha
Manteiguinha
Corujinha
Vajão
Congelado
Pré-cozido
Fígado de
galinha
Manteiguinha
0
Textura
Armazenamento (dias)
40
50
0
40
50
48
-
-
Regular
Macia
Macia
Indiferente
Gostei
Indiferente
50
44
60
-
-
Macia
Regular
Regular
Macia
Macia
Macia
Regular
Macia
Macia
Gostei
Desgostei
Indiferente
Indiferente
Gostei
Indiferente
Desgostei
Indiferente
Indiferente
O acondicionamento Refrigerado e Congelado do feijão foi realizado em sacos plásticos fechados
in natura = grão cru.
A textura dos grãos também foi alterada
pelo tempo de armazenamento sob temperaturas
baixas e uma das explicações encontra-se no
alto conteúdo de água deles, pois de acordo
com Cruz (s/d), vegetais que contêm muita
água perdem a textura. O fator água, quando em
excesso, também foi considerado por Lima
(1981) como responsável por modificações
profundas nas propriedades físicas dos alimentos, provocando endurecimento e pegajosidade,
principalmente, quando embalados com materiais permeáveis.
As modificações do sabor, expressas
pela análise sensorial, sofreram influências do
tipo de processo aplicado, talvez por não terem
sido previamente aquecidos. Segundo Gava
(1978), os feijões devem ser aquecidos para
destruir as enzimas que, caso contrário, tornariam os produtos congelados inaceitáveis.
Essas modificações, expressas nas tabelas
com um número expressivo de rejeição do
produto podem ser explicadas, pelo fato dos
grãos terem sido preparados sem nenhum aditivo, quando, na realidade, o comum é consumir
feijão com outros alimentos, tipo: arroz, verduras, ovos, carnes, farinha, cuscuz e outros.
A Tabela 4 apresenta as informações referentes aos tempos de cocção, textura e preferência dos feijões macassar verde variedades
Manteiguinha, Corujinha, Fígado de Galinha e
Vajão, pré-cozidos e cozidos, fica sob tempo
de refrigeração, durante 40 dias.
O acondicionamento dos feijões précozidos e cozidos ( refrig. e congel.) foi realizado em copos plásticos não tóxicos, transparentes, fechados e resistentes à temperatura de
freezer e microondas.
in natura = grão crú
Tendo como padrão comparativo os
grãos “in natrura” recém debulhados, constatouse uma tendência de redução do tempo de cocção para os grãos pré-cozidos, variando de 37 a
60 min, com destaque para a variedade Fígado
de Galinha, que atingiu o cozimento em 37 min.
Em relação aos grãos pré-cozidos e congelados persistiu a tendência de redução do
tempo de cocção variando de 37 a 60 min, e
continuando o destaque para a variedade Fígado
de Galinha. Isto comprova a ação da temperatura, como tratamento prévio, reduzindo o tempo
de cocção dos grãos.
A análise da textura dos grãos précozidos e cozidos refrigerados revelou, de uma
forma geral, resultados semelhantes, variando
de macia a regular, não apresentando alterações, quando comparados com os grãos “in
163
natura”, com exceção do feijão pré-cozido,
variedade Vajão, apresentou textura rígida aos
40 dias de armazenamento refrigerado. Quanto
aos pré-cozidos congelados, observaram-se
modificações apenas na textura do feijão Manteiguinha, que de macia passou a rígida. Este
mesmo parâmetro sofreu alterações para os
grãos cozidos congelados, em todas as variedades, que foram consideradas macias pela
equipe analisadora .Esse resultado se enquadra
nas afirmações de Camargo (1986), quando
aponta o feijão como uma das espécies vegetais
que respondem satisfatoriamente ao congelamento.
O sabor desses grãos, avaliados pelo teste
de preferência, indicou para os feijões précozidos refrigerados uma clara tendência à perda da qualidade com o tempo de estocagem, o
que não foi muito evidente nos grãos cozidos
sob as mesmas condições.
Quanto aos grãos pré-cozidos e cozidos
congelados, foi observado, pelos resultados
apresentados, um certo grau de incoerência,
partindo-se do princípio que os grãos foram
comparados aos cozidos recém debulhados (in
natura). Não foi possível a obtenção de um
resultado preciso. Esta avaliação vem ser respaldada pela citação de Gava (1986), que recomenda um aquecimento prévio dos feijões antes
do congelamento como medida para controlar a
perda de sabor dos grãos.
Essa incoerência observada na avaliação
do sabor, pode ser explicada pela ausência do
sal, aditivo reconhecidamente importante na
melhoria de sabor dos alimentos em geral e
também, por constituir a qualidade sensorial
dos alimentos, num conjunto de atributos dependentes do julgamento humano, os quais são
percebidos pelos sentidos e enviados para o
cérebro que registra a impressão da qualidade.
Na Tabela 5, são visualizados os resultados referentes aos tempos de cocção textura e
preferência dos grãos de quatro variedades
(Vajão, Manteiguinha, Figado de Galinha e
Corujinha) de feijão macassar verde, submetidos ao armazenamento sob refrigeração e congelamento após o processo de pré – cozimento,
por um período de 50 dias.
Foram observadas, em todos os grãos
pré-cozidos e cozidos, submetidos à refrigeração, alterações na aparência dos grãos de todas
as variedades, apresentando amolecimento,
pegajosidade, formação de espumas, mudanças
na coloração e (escurecimento) presença de
odor desagradável, lembrando pescado. Diante
desse quadro, o produto não foi submetido à
164
análise sensorial, possibilitando afirmar que os
processos empregados não resistem a um período superior a 40 dias de armazenamento a frio.
O acondicionamento dos feijões précozidos e cozidos (refrig. e congel.) foi realizado em copos plásticos não tóxicos, transparentes e fechados.
Tabela 4. Coloração dos grãos de feijão macassar verde logo após a debulha e aos 30 e 35 dias de
refrigeração e congelamento.
Tempo de
Coloração Inicial
Armazenamento
(dias)
Fígado de galinha in natura
Verde água / vinho / marfim.
Corujinha in natura
0
Verde primavera/platina; marfim/camurça ou marrom
Manteiguinha in natura
Verde água / marrom; marfim / marrom.
Vajão in natura
Verde água / camurça; marfim / camurça.
Mudança de Coloração
Refrigerado
Fígado de Galinha
Mostarda*; camurça; verde água/ marrom .
Corujinha
30
Mostarda / marrom; verde água / verde musgo.
Manteiguinha
Camurça / tabaco; marfim / marrom.
Vajão.
Mostarda*; camurça; amarelo canário; marfim.
Fígado de Galinha
Mostarda/marrom; camurça/marrom; marrom; verde água
Corujinha
35
Mostarda/marrom; verde água/marrom; creme/marrom.
Manteiguinha
Mostarda/marrom; marfim/marrom; verde água/marrom.
Vajão
Mostarda; amarelo canário; marrom; tabaco.
Mudança de Coloração
Congelado
Fígado de galinha
Verde água/marrom; mostarda/marrom; marfim/marrom.
Corujinha
30
Mostarda/marrom*; areia/camurça; verde água/verde escuro.
Manteiguinha
Verde água / marrom; marfim / marrom.
Vajão
Verde água / camurça; mostarda.
Fígado de galinha
Mostarda/marrom; areia/marrom; marfim/marrom
Corujinha
35
Mostarda/marrom; verde água/platina; marfim/cinza.
Manteiguinha
Marfim/marrom; verde primavera.
Vajão
Mostarda; marrom; verde água; marfim.
O acondicionamento do feijão foi realizado em sacos plásticos, transparentes, atóxicos e resistente à temperatura
de freezer.
* Predominância da cor
Variedades /Tratamentos
Os produtos pré-cozidos e cozidos congelados foram passíveis de avaliação. Quanto ao
tempo de cozimento, os grãos pré-cozidos
mantiveram a tendência da redução do tempo
de cocção, com destaque para a variedade Fígado de Galinha que atingiu esse ponto aos 40
dias. Em se tratando da textura, a tendência
observada foi da textura no sentido de enrijecimento para os grãos pré-cozidos, representada
pela variedade Manteiguinha que, recém debulhada, foi considerada macia e aos 50 dias de
refrigerados passou a rígida. Em relação ao
sabor, não houve mudanças dos grãos anteriormente analisados, caracterizando uma análise
subjetiva como demonstra a variedade Corujinha, que “in natura” recebeu o atributo “Gostei”
e “ Desgostei” e após 50 dias sob congelamento
recebeu o atributo “Gostei”.
A partir dessas análises, pode-se indicar
o feijão verde, variedade Corujinha, como
aquele que melhor se comportou, quando précozido e armazenado sob congelamento por um
período de 50 dias, pois apresentou o menor
tempo de cocção e a melhor textura.
Os produtos cozidos congelados foram
em sua maioria classificados como de textura
macia, apenas uma resalva para a variedade
Manteiguinha que quando in natura e aos 40
dias de armazenamento foi considerada de
textura macia aos 50 dias passou a regular. Com
relação a preferência, notou-se uma perda de
qualidade do sabor.
A cor dos grãos é um dos principais parâmetros de caracterização dos feijões, inclusive, é determinante para identificação do ponto
de colheita, como também o tempo de armazenamento.
Nas tabelas 6, 7 e 8 estão expostas as cores predominantes nos grãos verdes de quatro
variedades de feijão macassar na forma “in
natura”, pré-cozido e cozido, como também as
modificações desenvolvidas com o tempo de
armazenamento sob refrigeração e congelamento.
De um modo geral, foi observada uma intensa diversificação de cores, porém, nos grãos
“in natura” houve predominância dos tons verdes, representando a cor básica e teores e tons
165
camurça e marrom a cor secundária. Essas observações estão coerentes com a citação de
Vilhordo (1996), que registra a cor básica do
tegumento dos feijões a de maior evidência e a
secundária, como sendo as manchas, pontos e
rajões.
A refrigeração e o congelamento provocaram mudanças nas cores dos grãos in natura
a partir de 30 dias, sendo menos intenso nos
grãos congelados.
Tabela 5. Coloração dos grãos de feijão macassar verde logo após o pré-cozimento e cozimento após
40 dias de armazenamento sob refrigeração e congelamento.
Variedades/tratamentos
Pré-cozido
Fígado de galinha/
Corujinha/Pré-cozido
Manteiguinha/Pré-cozido
Vajão/Pré-cozido
Cozido
Fígado de galinha
Corujinha/cozido
Manteiguinha/cozido
Vajão/cozido
Coloração Inicial
Concreto*; camurça
Marfim/camurça; verde claro/camurça
Verde água*; marfim*.
Verde água*; concreto; marfim
Camurça.
Concreto/camurça*;marrom/camurça; concreto.
Camurça.
Camurça*; marrom.
MUDANÇA DE COLORAÇÃO
Tempo de ARMAZENAMENTO
Pré-cozido Refrigerado
Fígado de Galinha
Corujinha
40 dias
Concreto*.
Concreto/platina; verde água/platina
concreto/marrom.
Concreto*; verde água.
Concreto*
50 dias
Tabaco; concreto; marrom.
Mostarda/marrom
Manteiguinha
Concreto*/marrom; verde água/marrom.
Vajão
Marrom; camurça; tabaco; concreto
Cozido Refrigerado
Fígado de galinha
Camurça/marrom; concreto/marrom Concreto/marrom; camurça/marrom
Corujinha.
Concreto/marrom; concreto/platina Mostarda/marrom
Manteiguinha.
Concreto/marrom.
Concreto
Vajão.
Camurça; marrom.
Concreto; marrom
Pré-cozido Congelado
Fígado de Galinha.
**
Concreto/marrom; mostarda/marrom
Corujinha.
**
Concreto/platina
Manteiguinha/
**
Concreto/marrom; verde água/marrom
Vajão/Pré-cozido Cong.
Concreto; verde água
Concreto; marrom
Cozido Congelado
Fígado de galinha
**
Concreto*
Corujinha/Cozido Cong.
**
Concreto*
Manteiguinha/Cozido Cong.
**
Concreto; camurça
Vajão/Cozido Cong.
Camurça
Concreto; marrom
O acondicionamento do feijão foi realizado em sacos plásticos, transparentes, atóxicos e resistente à temperatura
de freezer.
*Predominância da cor.
**Não houve mudança na coloração.
166
Tabela 6. Percentagem de grãos verdes recém debulhados de feijão macassar (Vigna unguiculata L.
Walp.), afetados por bactérias e fungos.
Microorganismos
Variedades de Feijão Macassar Verde*
Fígado de Galinha
Manteiguinha
Corujinha
Bactérias
Xanthomonas
56,00
31,66
Pseudomonas
00,00
00,00
Erwinia
00,00
10,00
Não Identificadas
00,00
5,00
Fungos
Aspergillus
1,66
00,00
Penicillium
00,00
1,66
Rhizoctonia
10,00
38,03
Fusarium
00,00
00,00
Não identificados
1,66
00,00
*Material obtido na feira livre do Município de Campina Grande-PB.
A temperatura de pré-cozimento e de cozimento também provocaram leve escurecimento nos grãos, com maior intensidade para os
cozidos, como a tabela 7 e 8. Essas cores foram
usadas como padrão comparativos para identificar as mudanças sofridas pelos grãos, assim
armazenados, sobre refrigeração e congelamento, durante 40 e 50 dias. Nas duas condições de
estocagem foram identificadas escurecimento
gradual dos grãos, predominando os tons concreto para os 40 dias e os tons marrons para os
50 dias. Dentre os métodos de armazenamento,
a refrigeração provocou modificações acentuadas.
Diante dos resultados expostos, pode-se
afirmar que, o congelamento preserva por um
maior tempo, a cor dos grãos, por provocar uma
paralização nas reações químicas e enzimáticas
deles.
As variações de cores observadas em
todas as variedades estudadas podem ser explicadas através de Jonhson et al. (1974), quando
afirma que, o controle da cor é difícil por ser
esta determinada pela composição química dos
grãos a qual depende dos fatores ambientais,
genéticos, transporte e armazenamento. Dentre
as quatro variedades cozidas e congeladas, o
fígado de galinha conservou sua cor predominante (concreto), quando armazenado por um
período de 40 e 50 dias.
Nas feiras livres, o produto é comercializado erroneamente, não obedecendo aos padrões de higiene recomendados pela saúde pública. O feijão é manuseado pelos vendedores,
consumidores, sem que haja nenhuma preocupação com o nível de contaminação por microorganismos. Há um engano por parte da população em geral, pois o produto submetido à ação
Vajão
25,00
3,33
00,00
10,00
46,66
00,00
00,00
10,00
3,33
00,00
40,00
8,33
1,66
3,33
00,00
33,33
00,00
00,00
de altas temperaturas nem sempre elimina os
microorganismos.
Os gêneros de bactérias e fungos identificados nos grãos de feijão macassar verdes não
representa importância para a saúde humana,
pois são microoganismos comuns de qualquer
substrato. Uma exceção, porém, deveria ser
feita com relação a Aspergillus. Como não se
fez identificação em nível de espécie, a espécie
Aspergillus flavus, produz uma toxina denominada aflatoxina, que é letal, ou pelo menos provoca graves perturbações. Mesmo que os grãos
sejam submetidos ao cozimento, como de fato
os são, ainda há perigo.
CONCLUSÕES
Nas condições em que esse trabalho foi
realizado conclui-se que:
 A variedade corujinha, dentre as quatro estudadas, recém debulhadas obteve o menor
tempo de cocção.
 As variedades refrigeradas “in natura” obtiveram menor tempo de cocção e as congeladas maior tempo, quando armazenadas
aos 30 e 35 dias em sacos plásticos herméticos.
 Dentre os grãos in natura, refrigerados e
congelados por um período de 30 e 35 dias
destacou-se a variedade vajão com menor
tempo de cocção.
 O pré-cozimento reduziu o tempo de cocção dos grãos verdes.
 Grãos pré-cozidos da variedade fígado de
galinha, armazenados durante 40 dias sob














refrigeração e congelamento, obtiveram o
menor tempo de cocção.
O armazenamento sob refrigeração dos
grãos verdes in natura, pré-cozidos e cozidos, só foi satisfatório por um período de
35 dias.
Sacos plásticos herméticos, acondicionando
grãos verdes (feijão verde), contribuíram
para uma má qualidade do produto.
O feijão recém-debulhado, manteiguinha,
foi a melhor em todos os sentidos, segundo
análise sensorial.
As variedades vajão e corujinha in natura
tenderam a perder o sabor paulatinamente,
expressando esta característica a partir dos
35 dias de armazenamento sob congelamento.
O armazenamento sob congelamento, dos
grãos verdes pré-cozidos e cozidos apresentou resultados satisfatórios até um período
de 50 dias.
O congelamento e principalmente a refrigeração provocam mudanças nos grãos verdes
in natura, pré-cozidos e cozidos.
O armazenamento recomendado para grãos
de feijão macassar verde é temperatura de
congelamento com grãos cozidos.
Todos os feijões pré-cozidos e cozidos, não
suportaram os cinquenta dias de refrigeração, sendo descartados da análise sensorial
por motivo de deterioração.
Em si tratando da textura dos grãos cozidos
congelados por 50 dias não mudou sua textura, permanecendo macia.
Fígado de galinha e, principalmente, a
vajão pré-cozidas aos 40 dias de armazenamento, quanto à análise sensorial, classificam-se no pior desempenho.
Os tons claros (cores básicas) predominam
em todos os feijões in natura sendo as cores
secundárias mais escuras.
A refrigeração e o congelamento provocam
mudanças nas cores dos grãos armazenados, com menor intensidade para grãos
congelados.
O pré-cozimento e o cozimento dos feijões
macassar verde, provocaram escurecimento
tornando-os mais intensos com o armazenamento.
Os fungos e bactérias encontrados em feijões verdes debulhados nas feiras livres não
representam importância para saúde humana.
167
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170
ISSN: 1517-8595
171
POTENCIAL DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA NO PRÉ-PROCESSAMENTO
DO CAFÉ
Ednilton Tavares de Andrade1, Delly Oliveira Filho2, Gilmar Vieira1
RESUMO
Minas Gerais detem uma cafeicultura razoavelmente tecnificada. Possui clima favorável a atividades e
dispõe de grande potencial para sua expansão, especialmente nos cerrados. O Estado responde, hoje,
por mais de 40% do parque cafeeiro e da produção nacional, sendo responsável por 60% do volume
de exportações de café do Brasil. Este trabalho tem como objetivo avaliar a eficiência energética dos
processos pós-colheita do café, em unidades experimentais com relação aos gastos médios estaduais,
propondo melhorias para racionalizar os gastos de energia no aspecto pós-colheita de café. A secagem
de café é uma das operações que demanda de muita energia (cerca de aproximadamente 80% do total
gasto no pré-processamento), e com algumas medidas de economia é possível reduzir razoavelmente o
consumo de energia com esta atividade, como também os gastos com beneficiamento. Considerandose um cafeicultor que tenha outra atividade agropecuária, além da cafeicultura em sua propriedade, é
possível adequar-se racionalmente ao sistema tarifário horo-sazonal.
Palavras-chave: café, pré-processamento, racionalização
CONSERVATION POTENTIAL OF ENERGY IN THE COFFEE PRE-PROCESSING
ABSTRACT
The economic and social importance that the coffee occupies, from its introduction in South America
and, particularly, in Brazil, is due to happens because this product stands out among the ones that lead
the agricultural economy of this continent. Minas Gerais detain a coffee growing, which has
reasonable technique, it has favorable climate to activities and it has great potential for its expansion,
especially in the closed ones. Nowadays the state has more than 40% of the coffee park and of the
national production, and it’s responsible for 60% of the volume of exports of Brazilian coffee. This
work has the objective of evaluating the energy efficiency of the powder-crop processes of the coffee,
in experimental units that’s related to the state medium expenses, and propose improvements to
rationalize the expenses of energy in the aspect after the crop of coffee. The drying of coffee is one of
the operations that demands much energy (approximately 80% of the total worn energy in the preprocessing), but with the use of some economy methods it is possible to reduce the expense of energy
reasonably with this activity, as well as the process spending. If is a coffee grower that has other
agricultural activity besides the coffee growing in its property it is possible to adapt rationally to the
horo-sazonal tariff system.
Keywords: preprocessing, coffee, rationalization
Protocolo 21 2000 29 de 27/05/2000
1
Doutorando em Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Viçosa, Dep. Eng. Agrícola, 36571-000, Viçosa, MG,
[email protected].
2
Professor Adjunto, Universidade Federal de Viçosa, Dep. Eng. Agrícola, 36571-000, Viçosa, MG, [email protected].
172
Potencial de conservação de energia no pré-processamento do café
INTRODUÇÃO
A importância econômica e social que ocupa
o café, desde sua introdução na América do Sul e,
particularmente, no Brasil, deve-se ao fato de que
este produto destaca-se dentre os que lideram a
economia agrícola deste continente. A partir de sua
introdução no Brasil, a cafeicultura passou a exigir
dos órgãos governamentais uma política cada vez
mais ampla, coerente e objetiva, visando sensíveis
melhorias no processo de produção.
Minas Gerais detém uma cafeicultura
razoavelmente tecnificada, possui clima favorável
à atividades e dispõe de grande potencial para sua
expansão, especialmente nos cerrados. O Estado
responde, hoje, por mais de 40% do parque
cafeeiro e da produção nacional. E é responsável
por 60% do volume de exportações de café do
Brasil.
A qualidade do café, por sua vez, está
correlacionada, entre outros fatores, às praticas
adotadas nas operações pós-colheita, onde o
consumo de energia tem peso considerável.
A instabilidade e as limitações das fontes
energéticas, principalmente, a petrolífera, fizeram
com que o uso, racional de energia assumisse
caráter prioritário. Até 1973, o uso eficiente dos
recursos energéticos, de modo geral, era relegado a
plano secundário, em favor, sobretudo, do custo
inicial da instalação e dos custos operacionais.
Os custos energéticos tendem a representar
percentuais cada vez maiores na composição de
despesas das indústrias. O levantamento energético
auxilia a compreensão do modo como a energia e
os combustíveis são utilizados nas instalações e na
identificação de áreas, setores ou departamentos
onde ocorrem desperdícios ou em locais cuja
eficiência pode ser aumentada.
Grande
parte
das
indústrias,
em
funcionamento, foi projetada numa época em que
o racionamento energético não era fator de
primordial importância. Atualmente, os elevados
custos de energia requerem, a curto prazo, diversas
medidas, que permitem a redução do consumo
energético e melhoria dos rendimentos. Uma
empresa deve conhecer suas necessidades de
energia para cada operação unitária, procedendo a
uma verificação periódica do uso de energia. A
realização de balanços energéticos de cada uma
das operações unitárias auxilia a identificação de
etapas eficientes e ineficientes.
A secagem é a etapa do processamento do
café que consome a maior quantidade de energia.
O Brasil é o maior produtor mundial de café, e
com isso se deve prezar para que o processo de
secagem seja o mais racional possível. No Brasil, o
Andrade et al.
café é colhido, quando a percentagem de frutos
verdes é inferior a cerca de 10% (Silva & Berbert,
1999), ou seja, o café é colhido com maturação
fisiológica heterogênea dos frutos. O teor de
umidade dos frutos também se apresenta
heterogêneo e a sua homogeneização somente é
conseguida com secagem lenta ou parcelada. A
secagem do café é uma das mais importantes
operações no processamento. Se ela for mal
conduzida, poderá acarretar grandes prejuízos ao
cafeicultor.
O custo da energia utilizada na secagem de
café depende, principalmente, da temperatura de
secagem, do fluxo de ar, do tempo de secagem e
do preço dos energéticos. Como o café é um dos
produtos agrícolas que requer grande tempo de
secagem em virtude de seu elevado teor de
umidade inicial, o consumo de energia, nesse
processo, por unidade de produto seco é elevado.
No Brasil, apesar de novas tecnologias de
secagem terem sido desenvolvidas e de vários
tipos de secadores se encontrarem à disposição dos
agricultores, a secagem em terreiros é, ainda,
muito utilizada. A pré-secagem em terreiro tem
sido recomendada tecnicamente até que o café
atinja cerca de 33 a 48 %b.u., (Vieira, 1994).
Assim diminui-se o gasto de energia na secagem
mecânica. Ressalva-se, no entanto, que,
principalmente, os pequenos produtores rurais
utilizam, em sua maioria, a secagem em terreiro. A
secagem em terreiro demanda muito mais tempo
do que a secagem mecânica, podendo acarretar um
produto de qualidade inferior. Por outro lado, a
maioria dos equipamentos de secagem disponível
no país apresenta, em geral, baixa eficiência de
secagem, e não foram projetados para o café.
Geralmente, estes secadores são de custo muito
elevado, tornando-se, incompatíveis com o poder
aquisitivo do pequeno e do médio produtor rural
(Tascon, 1984).
O Acordo Internacional do Café - AIC,
garantia ao Brasil uma cota de 30% do mercado
mundial de café, independente de sua qualidade. A
partir da extinção do acordo, em 1989, os países
importadores passaram a optar por produto de
melhor qualidade, o que em curto prazo não
beneficiou o Brasil. Assim, o grande desafio da
nossa cafeicultura na atualidade, consiste na oferta
de produto de melhor qualidade que possibilite ao
setor maior competitividade no mercado
internacional e, consequentemente, a obtenção de
preços compensadores.
O aumento da produtividade e, sobretudo, a
melhoria da qualidade, via adoção de novas
tecnologias, deverá ser a tendência natural do setor
como meio de melhorar suas relações de troca,
conquistar novos mercados e elevar a rentabilidade
da cafeicultura. A qualidade do café está
relacionada, entre outros fatores, às praticas
adotadas nas operações de pós-colheita, onde o
consumo de energia tem peso considerável.
A seguir será feita uma abordagem sobre:
lavagem, secagem, qualidade e beneficiamento do
café.
Lavagem do café
Após a colheita por derriça no chão, no pano
ou por processos mecânicos, o café deve ser
conduzido, no mesmo dia, para secagem, passando
antes pela limpeza, que geralmente é feita por
meio de lavadores.
O lavador é uma das estruturas mais
importantes na fase de preparo do café, uma vez
que proporciona a separação, não só das
impurezas, como também dos frutos, nos seus
diferentes estágios de maturação. Consta,
basicamente, de um tanque de alvenaria ou chapa
de aço galvanizado com bicas, comportas e
artefatos mecânicos para retirada de impurezas. A
separação dos frutos é feita pela densidade que
caracteriza os diferentes estágios.
A separação dos frutos é feita pela
densidade, dependendo dos diferentes estágios de
desenvolvimento, i. e., ou dos diferentes teores de
umidade (verdes 60 a 70%, cereja 45 a 55%, passa
30 a 40% e coco 20 a 30%). Assim, a fração
constituída pelos frutos verdes e cereja afunda na
água, saindo por uma bica do lavador, recebendo
simplesmente a denominação de “cereja”. A outra
fração, constituída por frutos, passa e seco, que são
mais leves e não afundam, recebe a denominação
de “bóia”, e sai por outra bica. Por apresentarem
tempos de secagem diferentes, estas duas frações
deverão ser secadas, separadamente, para que se
obtenha um produto final mais uniforme e de
melhor qualidade.
A lavagem deve ocorrer no mesmo dia da
colheita do café. É importante nunca deixa-lo
amontoado para ser lavado nos dias seguintes.
Esses lavadores gastam em torno de três litros de
água por litro de café. Em lavadores mecânicos,
com recuperação de água, o consumo é bem
menor, em torno de 0,3 litro de água por litro de
café (Bartholo et al., 1989). A lavagem é uma
operação importante, tanto para o preparo por via
úmida, quanto por via seca, visando a: (i)
separação por densidade e (ii) pré-limpeza.
Na pré-limpeza do produto, separam-se as
impurezas, aumentando, consequentemente, a vida
útil dos secadores e máquinas de beneficiar por
Andrade et al.
173
diminuir a abrasão, excluindo pedras, terras, folhas
e paus, que vêm da lavoura com os frutos colhidos;
Lavadores de alvenaria: em geral esses
lavadores são constituídos por um tanque com
capacidade para 1 a 2 m3 e uma calha de madeira
ou metal, provida de fundo falso por onde cairá o
café mais denso (cereja e verdoengo). Uma entrada
de água medindo cerca de 10 cm faz com que o
café mais pesado, que afundou no tanque, retorne à
superfície, através de outra saída, separando-se,
assim, do café bóia que passou pela bica sem
afundar no tanque.
Nos lavadores mecânicos, o sistema de
lavagem é semelhante ao dos lavadores de
alvenaria. Os lavadores mecânicos são construídos
com chapa metálica e possuem bombas para
reciclagem de água. O café é retirado do lavador
por meios mecânicos (Silva, 1995).
Secagem
A secagem de produtos agrícolas é uma
operação que tem por objetivo a retirada de água
em um nível que propicie condições adequadas
para o beneficiamento, armazenagem e
comercialização. A adoção generalizada da
secagem para conservação de produtos deve-se a
fatores como o menor custo e a facilidade de
execução.
Estimativas indicam um consumo anual de
energia em Minas Gerais, apenas na secagem do
café, em torno de 94,52 GWh de eletricidade para
força motriz e 2.700 TJ por ano de lenha para
gerar calor, ou seja, aproximadamente 700.000 m3
de lenha (CEMIG, 1994).
Existem dois tipos de secagem, a natural e a
artificial. A natural consiste na exposição do
produto a condições ambientes de radiação solar,
vento e temperatura, sendo realizada na própria
planta. Este tipo de secagem é muitas das vezes
dificultado por períodos de baixas taxas de
radiação além de pequena incidência de vento e de
temperaturas baixas, em razão do índice de
nebulosidade. Outro fator a ser considerado é a
possibilidade de degeneração do produto, em
virtude do ataque de microorganismos e insetos.
Estes fatores também são influentes na secagem
natural em terreiros.
A secagem artificial, utilizando-se secadores
mecânicos, caracteriza-se por permitir:

antecipação da colheita, reduzindo perdas no
campo;

planejamento do calendário agrícola, o que
possibilita usar o tempo mais racionalmente;

execução
independente
das condições
climáticas.
174
O método de secagem a ser empregado
depende de vários fatores, dentre eles o nível de
instrução do produtor e do operador, do poder
aquisitivo do produtor, do volume de produção, da
velocidade de colheita e do sistema de recepção e
do fim a que se destina o produto (Silva, 1991). A
seguir são discutidos, brevemente, os principais
tipos de sistemas de secagem de café: em terreiros,
em camada fixa e em secadores tipo fluxo
concorrente e fluxo contracorrente.
Secagem de café em terreiro
O método mais utilizado no Brasil ainda é a
secagem de café em terreiros. Este método, além
de estar sujeito a perdas, pela ação de agentes
biológicos e condições meteorológicas adversas,
requer um tempo de secagem maior que o
requerido pela secagem mecânica, além de uma
maior demanda por mão-de-obra. O tempo de
secagem relativamente elevado é, talvez, um dos
principais fatores que influenciam na qualidade do
produto.
Graner et al. (1967), citado por Lacerda
Filho (1986), conceituam “terreiro” como sendo
uma superfície plana, com declividade variável
entre 0,5 e 1,5 %. O seu piso pode ser construído
com terra, cimento, asfalto ou tijolo. O piso de
tijolo é o mais utilizado comumente por ser
relativamente barato.
Andrade et al.
produtores, em função, principalmente, do seu
custo.
Na secagem em camada fixa, ou camada
estática de grãos, o produto permanece em um
recipiente de fundo perfurado, por onde passa o ar
de secagem, insuflado por um ventilador.
O ar de secagem movimenta-se da camada
inferior para a superfície da massa de grãos. A
troca de umidade ocorre entre os grãos e o ar, que
acontece em uma região denominada zona de
secagem. Esta zona de secagem move-se no
sentido da camada inferior, para a superfície da
massa, conforme ocorre o prosseguimento da
secagem. Os grãos da camada inferior atingem a
umidade de equilíbrio com o ar, antes dos grãos da
camada superior. Podem então ser estabelecidos
dois gradientes distintos durante a secagem: o
primeiro é o gradiente de umidade dos grãos, e o
segundo é o gradiente de temperatura. Esses
gradientes ocorrem entre as camadas inferior e
superior da massa (Lacerda Filho, 1986).
Recomenda-se um revolvimento periódico
da massa de grãos. Para café, o revolvimento deve
ser feito em intervalos de 180 minutos,
aproximadamente, para uma espessura de camada
de 40 a 50 cm. Tal procedimento reduz para níveis
aceitáveis os gradientes de umidade e de
temperatura existentes (Castro, 1991; Silva &
Berbert, 1999), contribuindo para uma melhor
uniformidade de secagem e um melhor produto
final.
Secagem de café em camada fixa
Tendo em vista os problemas existentes
durante a secagem dos grãos em terreiro, a
secagem artificial, em secadores mecânicos, é hoje
uma opção técnica econômica de fundamental
importância para o produtor. De modo geral, os
secadores de leito fixo são os mais acessíveis aos
Figura 1. Secador camada fixa (Vieira, 1984).
Figura 2. Secador de fluxo concorrente (Silva et al., 1992)
Secagem de café em fluxo concorrente
Nos secadores de fluxos concorrentes, ar e
produto fluem, no mesmo sentido, dentro do
secador. Altas taxas de evaporação ocorrem na
parte superior da camada, uma vez que o ar mais
quente encontra o produto mais úmido. As trocas
intensas e simultâneas de energia e massa na
entrada do secador causam rápida redução na
temperatura inicial do ar de secagem, assim como
no teor de umidade do produto. Por esta razão, a
temperatura do produto permanece, consideravelmente, abaixo da temperatura inicial do ar de
secagem (Silva, 1995).
Os secadores de fluxo concorrente são
secadores que operam com alto fluxo de ar e baixa
pressão estática, portanto, a potência do ventilador
requerida é semelhante à dos secadores de fluxo
cruzado. Além disso, a sua manutenção é mínima,
devido à ausência de paredes perfuradas,
características de secadores de fluxo cruzado, que
exigem limpezas periódicas e reparos freqüentes
(Osório, 1982).
Secagem de café em fluxo contracorrente
A secagem em fluxo contracorrente é
caracterizada pelo fato dos grãos e ar de secagem
movimentarem-se em sentidos contrários. Neste
secador, à frente de secagem permanece sempre
próxima ao fundo perfurado. À medida que ocorre
a secagem, o produto seco é retirado por
transportadores helicoidais que retiram o produto,
conduzindo-o para a parte superior do secador ou,
então, para um silo armazenador, passando a
funcionar de forma contínua. Assim, a massa do
produto tem sentido descendente, enquanto o ar é
insuflado em sentido ascendente. A ativação do
sistema de movimentação do produto é coordenada
Andrade et al.
175
por um termômetro colocado a 0,5 metro do
“plenum”. A escolha da temperatura de
acionamento é função da umidade final desejada.
Nos
silos
secadores
de
fluxos
contracorrentes, à medida que a massa de produto
vai descendo, sua temperatura é aumentada,
atingindo valores muito próximos à temperatura do
ar de secagem.
Qualidade do café
A secagem de café deve ser feita de maneira
que a massa de grãos não seja submetida a altas
temperaturas. Teixeira et al., (1977) trabalhando
com diversos secadores concluiu que a
temperatura na massa de grãos de café não deve
ultrapassar a 45ºC. E para evitar danos ao produto,
a temperatura do ar de secagem não deve
ultrapassar 70oC (Silva, 1995). Temperaturas mais
elevadas, por exemplo 85oC, são prejudiciais ao
produto, uma vez que muitos grãos ficam super
secos, enquanto outra parte não atinge o ponto de
seca. Nessas condições, a uniformidade do produto
torna-se muito difícil (Castro, 1991). É
recomendável que a temperatura na massa de grãos
não seja superior à recomendada, para que se
possa ter um produto final de boa qualidade, sendo
esta temperatura fator importante para definir a
eficiência energética e a rapidez da secagem.
Alguns trabalhos de pesquisa como Lacerda
Filho (1986), Osório (1982), Silva (1991), Castro
(1991) e Vieira (1994), concluíram que pode ser
feita a utilização dos vários tipos de secadores,
citados, para realizar a secagem de café, tendo
como ressalva o controle do desempenho
energético e operacional, para minimizar os gastos
com energia e garantir a qualidade final do café.
Figura 3. Secador de fluxo contracorrente (Silva et al., 1992).
176
A qualidade do café brasileiro tem como
fatores desfavoráveis à presença de grãos podres,
verdes e, principalmente, ardidos. Estes têm
origem na má condução da colheita e, ou,
secagem.
Um dos fatores que poderia contribuir para a
melhoria da qualidade do café brasileiro seria o
conhecimento, por parte dos cafeicultores, das
normas de classificação. Assim passariam a
dispensar maiores cuidados no processamento, o
que, conseqüentemente, resultaria em maior
valorização do produto. A secagem do café é um
dos mais importantes pontos para se controlar a
qualidade do café principalmente a temperatura
utilizada na secagem.
Beneficiamento
O beneficiamento do café envolve diferentes
etapas. A Figura 4 apresenta um fluxograma de
possíveis etapas do beneficiamento do café
realizadas após a secagem.
Andrade et al.
Máquina de pré-limpeza
A máquina de pré-limpeza é um
equipamento destinado a fazer a limpeza
preliminar do café colhido, removendo impurezas
leves, tais como folhas e talos, e corpos estranhos
como terra, pedras, etc. São constituídos de
peneiras vibratórias e de um aspirador. A prélimpeza é uma operação importante para se ter um
produto de boa qualidade.
Maquina de beneficiar e/ou descascar
A máquina de beneficiar ou descascador
além de limpar, descasca e pode ainda classificar o
café em escolha boa e bica corrida. Constitui-se de
uma peneira de pré-limpeza conjugada com um
catador de pedras, um cilindro descascador e
peneiras onde são separadas as cascas, cafés
brocados, conchas, café miúdos e não descascados.
Completam a máquina um aspirador, um soprador
e elevadores de canecos.
Lavagem e separação hidráulica
Separadoras densimétricas
As separadoras densimétricas, também
chamadas de mesa de gravidade, promovem a
separação dos grãos em camadas de pesos
específicos diferentes por meio da flutuação dos
mesmos em um colchão de ar criado por
ventiladores, sobre um tabuleiro. O movimento de
vibração do tabuleiro, combinado com as
inclinações longitudinal e lateral reguláveis
transforma as camadas em faixas ordenadas de
diferentes pesos específicos, que são desviadas
para cada bica coletora, de acordo com a
conveniência técnica e comercial da seleção.
Despolpador
Pré-limpeza
Secagem
Máquina de descascar
Separador densimétrico
Catador eletrônico de café
Catador eletrônico
Figura 4. Etapas do benefeciamento do café.
Despolpador
Despolpadores são equipamentos que agem
por pressão e possuem dispositivos para separar os
frutos maduros dos verdes, uma vez que esta
parcela faz parte do café cereja (separado no
lavador). O despolpador consiste na retirada da
casca do fruto maduro ou cereja, para posterior
fermentação
e
retirada
da
mucilagem
(degomagem) por lavagem.
Os catadores eletrônicos de café são
destinados a separar os grãos de café pela cor,
dando uniformidade aos lotes. Esta operação é a
última a ser executada, depois de eliminados os
defeitos e classificado por peneira. Essa máquina
se baseia no uso de células fotoelétricas e separa
os grãos por jatos de ar comandados pelas células.
Essa operação é rápida e a produtividade do
equipamento é relativamente elevada.
Sistema Tarifário Horo-Sazonal
O sistema tarifário de energia elétrica em
vigor prevê que a taxação seja em função da
demanda e do consumo de energia elétrica. Esta
taxação é função também da hora do dia e da
época do ano. O sistema de taxação é denominado
de tarifa horo-sazonal. O horário de ponta para
efeito da tarifa é definido como sendo três horas
consecutivas no período de 17:00 às 22:00 h. Em
geral as tarifas de ponta para consumo e demanda
são mais que 230% mais caro do que para fora da
ponta.
O cálculo da Tarifa Horo-Sazonal (THS) é
feito a partir da expressão:
F
Dfp Tdp  Dffp Tdfp  DUfp TdUp 
DUfp TdUfp  Cp Tcp  Cfp Tcfp
(1)
em que,
Dfp
=
Tdp =
Dffp =
Tdfp =
Cp
=
Tcp =
Cfp =
Tcfp =
DUfp =
TdUfp =
DUp
TdUp
Demanda faturada na ponta, kW
Taxa de demanda na ponta, R$ / kW
Demanda faturada fora da ponta, kW
Taxa de demanda fora da ponta, R$ / kW
Consumo na ponta, kWh
Taxa de consumo na ponta, R$ / kWh
Consumo fora da ponta, kWh
Taxa de consumo fora da ponta, R$ / kWh
Demanda de ultrapassagem fora da ponta, kW
Taxa de demanda de ultrapassagem fora da
ponta, R$ / kWh
= Demanda de ultrapassagem na ponta, kW
= Taxa de demanda de ultrapassagem na ponta,
R$ / kWh
Em vista do exposto, este trabalho tem como
objetivo principal avaliar a eficiência energética
dos processos pós-colheita do café de unidades
experimentais localizadas no Estado de Minas
Gerais em relação à eficiência média observada no
Estado. Os objetivos específicos são: (i) propor
Andrade et al.
177
melhorias para racionalizar o uso de energia no
pré-processamento de café; (ii) Estimar demandas
de contrato de energia elétrica em sistema tarifário
horo-sazonal, THS em propriedade rural produtora
de café.
MATERIAL E MÉTODOS
Realizou-se neste trabalho a estimativa da
quantidade média de energia elétrica gasta no préprocessamento do café em fazendas previamente
selecionadas, localizadas no Estado de Minas
Gerais, (CEMIG, 1994a). As etapas do préprocessamento do café consideradas, foram:
(i) lavagem mecânica; (ii) despolpamento; (iii)
secagem mecânica e (iv) beneficiamento.
O consumo de energia foi estimado para
cada uma das etapas em kWh/kg de café préprocessado e depois comparado com a quantidade
média de energia gasta nestas mesmas etapas para
o Estado de Minas Gerais, (CEMIG, 1994a e
CEMIG, 1994b).
As unidades experimentais estudadas foram
escolhidas por meio de sorteio dentro de sua faixa
de consumo de energia elétrica nas quatro maiores
regiões produtoras de café do Estado de Minas
Gerais (Sul de Minas, Triângulo/Alto Paranaíba,
Mata/Rio Doce e Jequitinhonha). Para este estudo
foram consideradas cinco faixas de consumo
mensal (kWh/mês). A participação percentual de
cada faixa de consumidores de energia elétrica, e o
número de unidades produtoras de café amostradas
no Estado de Minas Gerais são apresentados no
Quadro 1.
Quadro 1- Participação percentual de cada faixa de consumidores de energia elétrica, e o número de
unidades produtoras de café amostradas no Estado de Minas Gerais.
Faixa de consumo
(kWh)
0 a 100
101 a 300
301 a 600
601 a 1000
Acima de 1001
Total
Participação
(%)
30,3
37,3
14,3
8,5
9,6
100,0
Medidas de economia na lavagem
Deve-se observar o rendimento do
equipamento em plena carga com o rendimento
Número de unidades produtoras
amostradas
182
224
86
51
58
601
estabelecido pelo fabricante, para assim poder
detectar falhas no equipamento ou no sistema.
Apesar da lavagem mecânica consumir
relativamente pouca quantidade de energia
elétrica, média de 3,5 kWh para lavar 10.000 litros
de café (CEMIG, 1994b), a eliminação das
178
impurezas e a separação dos grãos nos diferentes
estádios de maturação concorre para a obtenção de
resultados importantes em termos de qualidade do
produto e minimização do consumo de energia,
durante a secagem do café.
Pode-se obter até 20% de economia, no
processo de lavagem do café, se as seguintes
medidas forem seguidas:

manutenção do lavador com limpezas diárias,
pintura e lubrificação no final de cada safra;

diminuir o máximo possível impurezas do café
a ser lavado;

realizar a alimentação de maneira contínua,
uniforme e com o máximo fluxo de café
admitido pelo equipamento, aumentando o seu
rendimento horário;

reduzir ao mínimo necessário, o fluxo de água,
principalmente, quando se faz o recalque com
motobomba.
Medidas de economia na secagem
O processamento do café demanda um gasto
de energia substancial. É importante ressaltar que
a colheita e processamento do café só ocorrem
uma vez no ano, ou seja, na época de safra,
tornando esta demanda sazonal. A secagem de café
é uma das operações que mais demanda energia
(aproximadamente 80% do total gasto no préprocessamento).
O consumo total de energia para diversos
tipos de secadores de café depois de pré-secagem
em terreiro, com teor de umidade inicial de
aproximadamente 40% b.u. está exposto no
Quadro 2 (Teixeira et al., 1977).
O Quadro 2 apresenta, na primeira coluna,
os dez tipos de secadores utilizados para secagem
de café. Quando se trabalha com secador rotativo
horizontal, ou seja, o secador 5, tem-se um maior
consumo de energia. CEMIG (1993a), CEMIG
(1993b), CEMIG (1993c) e CEMIG (1993d),
trabalhando na análise energética em varias
propriedades rurais de Minas Gerais concluíram
que o gasto médio de energia para pré-secagem e
secagem completa de café, em secador rotativo
horizontal, foi de 65,8 a 97,7 kWh e 135,8 a 190,3
kWh para 10.000 litros, respectivamente. E, trabalhando com secador vertical, houve um consumo
médio de energia de 81,9 kWh, correspondendo a
uma variação de 39,1 a 125,3 kWh para 10.000
litros de café, respectivamente, para os secadores
estudados.
Pelo Quadro 2, podemos concluir que os
secadores 2, 4 e 8 foram os que apresentaram
menor consumo de energia para secagem, sendo
que o secador 4 foi o que apresentou menor
Andrade et al.
consumo entre os três. Os secadores 2 e 4 foram os
que apresentaram melhor rendimento, sendo que o
rendimento do secador 2 foi cerca de 10% superior
ao rendimento do secador 4. Os secadores 2, 4 e 9
são os que apresentaram menor consumo de lenha
para secagem de um mesmo volume de café. Os
secadores número 3 e 5 foram os que apresentaram
pior rendimento em termos de consumo de lenha e
os mesmos secadores 3 e 5 foram os que
apresentaram maior consumo de energia total para
a secagem de um mesmo volume de café. Os
secadores 3 e 5 foram os que pior se comportaram
para secagem de café, em termos de consumo de
lenha, consumo total de energia e rendimento.
Pode-se concluir pelo Quadro 2 que,
independentemente do secador, deve-se ficar
atento com o teor de umidade inicial, final e
temperatura durante a secagem para que se possa
ter um melhor controle da secagem e,
consequentemente, uma boa qualidade do produto.
É possível que se diminuam os gastos de
energia com a secagem, considerando os seguintes
pontos:
 fazer a pré-secagem em terreiro, quando os
frutos saírem do lavador. Haja vista que, a
secagem do produto em terreiro até o teor de
umidade de armazenagem pode influenciar
negativamente na qualidade final do produto.
 secar o café por lotes (não misturar dias de
colheitas, nem diferentes tipos de café), assim,
evita-se a mistura de café com diferentes
estádios de maturação, garante-se economia de
energia e mão-de-obra, além de uma maior
homogeneidade do produto.
 paralisar a secagem, quando o produto atingir,
aproximadamente, 13 a 14 % b.u. de teor de
umidade e, assim, o calor latente residual da
secagem possibilitará uma redução do teor de
umidade para cerca de 11 a 12% b.u., que é o
teor de umidade recomendado para o armazenamento e a comercialização.
 monitorar a temperatura da massa de grãos
durante a secagem, evitando-se que a mesma
não ultrapasse os limites recomendados, para a
obtenção de produto final de melhor qualidade.
 utilizar sempre termômetros calibrados para
aferir adequadamente a temperatura da massa
de grãos e do ar aquecido.
Medidas de economia no descascador de cerejas
O processo de produção de cereja
descascado reduz em até 40% o volume do produto
pela remoção da casca e polpa, e concorre
sobremaneira para a economia de energia, durante
a secagem. Entretanto, esta etapa ainda é
relativamente pouco utilizada, não se acreditando
no aumento de sua utilização, em curto prazo, em
grande escala. O consumo médio de um
equipamento despolpador de cereja está em 0,85
kWh por saca de 60 quilogramas beneficiada
(CEMIG, 1994b). Portanto a utilização do
descascador permite a redução do consumo de
lenha de 1,2 a 4,8 m3 / 10.000 litros para 0,72 a
2,88 m3 / 10.000 litros, e de eletricidade de 62 a
279,92 kWh / 10.000 litros para 37,2 a 167,52
kWh / 10.000 litros, aproximadamente.
Medidas de economia no beneficiamento
A pré-limpeza consiste na retirada da casca
do café em coco, já seco e a separação das cascas e
sementes (café beneficiado). Estas máquinas
podem limpar, descascar e podem ainda classificar
o café em uma boa escolha.
Esta operação apresenta algumas vantagens,
quando realizada em nível de fazenda, tais como:
Andrade et al.
179

possibilidade de aproveitamento da palha
como adubo orgânico, cama de frango ou
combustível, etc...;

economia em transporte com a eliminação da
palha;

aumento da receita com a venda do produto
beneficiado.
O consumo médio de energia elétrica para
esta atividade está em aproximadamente, 0,6 kWh
por saca de 60 quilogramas de café beneficiado
(CEMIG, 1994b).
Para racionalizar a utilização de energia
elétrica, deve-se sempre ficar atento para:
(i)
adequação de força motriz, i.e., se o motor
utilizado é dimensionado de forma a
maximizar o rendimento do processo e
minimizar os gastos com energia elétrica
(Campana et al., 2000);
(ii) correção do fator de potência;
(iii) esticar e alinhar correias.
Quadro 2 - Quantidade total de energia gasta na secagem do café para os diversos secadores após présecagem em terreiro.
Tempo médio
Consumo de
Capacidade Potência
de secagem
Total Umidade final Rendimento
Consumo de Lenha
Energia Elétrica
3
(l)
(cv)
(hs)
(kWh)
%b.u.
(l/h)
(m /10.000l)
(kWh/10.000 l)
9.000
8,0
19,38
115,65
13,08
465
2,70
128,50
1 1T1
15.000
7,5
22,63
129,67
13,50
663
1,20
86,44
2 1T2*
6.800
7,5
27,08
151,53
12,96
251
3,70
222,84
3 1T3
16.000
5,0
26,63
99,33
13,36
601
1,90
62,08
4 1T4*
10.000
12,5
30,02
279,92
13,08
333
4,80
279,92
5 1T5
5.000
4,0
18,25
54,95
13,44
272
3,20
109,91
6 1T6
15.000
11,5
31,32
268,65
12,20
479
2,90
179,09
7 1T7
7.500
5,0
18,03
67,30
13,06
416
2,90
89,73
8 1T8
13.000
9,5
27,03
191,57
13,32
481
1,80
147,36
9 1T9
8.000
1,0
216,00
135,00
13,50
10 2T10*
1
(TEIXEIRA, 1977), 2 Secador de Leito Fixo, café despolpado, utilizando-se ar ambiente para secagem (FREIRE et al., 1998).
* Secadores de fogo direto.
Tipo de
Secador
Devem-se utilizar máquinas e processos
mais eficientes, contribuindo para a melhoria do
rendimento das operações, isto é, processando uma
maior quantidade de café, num menor tempo com
um menor gasto.
A produção de café, para fins comerciais
exige que se tenha uma produção suficiente para se
pagar o custo de produção dele. Os processos de
lavagem,
despolpamento,
secagem
e
beneficiamento do café consomem energia, a qual
é gasta em apenas uma época do ano, ou seja na
colheita em sua maior parte. Por isso é possível se
fazer um sistema de tarifação para o préprocessamento de café.
O consumo médio de energia elétrica por
saca de 60 kg beneficiada, em cada etapa do préprocessamento de café é relacionado a seguir: (i)
lavador mecânico 0,35 kWh; (ii) despolpador 0,85
kWh; (iii) secador vertical 2,4 kWh; (iv) secador
horizontal 2,9 kWh; (v) beneficiamento 1,26 kWh.
Do gasto total de energia elétrica no préprocessamento de café de cerca de 45 a 60%, são
gastos com a etapa de secagem. No entanto do
total de energia elétrica e térmica no préprocessamento de café 80% aproximadamente, é
gasto com a etapa de secagem.
O suprimento de energia elétrica nas
propriedades cafeeiras, é normalmente feito em
baixa tensão, com transformadores de até 75 kVA.
A tarifa praticada é a convencional, na maioria dos
casos e não existe um sistema de tarifação horosazonal. Tem-se que 60% dos equipamentos não
funcionam no horário de ponta, que são três horas
consecutivas no horário compreendido entre 17:00
e 22:00 horas. A demanda de potência elétrica no
horário de ponta é de cerca de 40% da demanda
180
Andrade et al.
máxima, sendo que cerca de 26% devido à
secagem e 14% aos outros processos.
Pelo Quadro 3, pode-se observar que existe
um grande potencial de economia de energia
elétrica no pré-processamento de café, de cerca de
21.988 kWh/safra nas unidades estudadas. Com
medidas de racionalização, pode-se conseguir
substancial economia de energia. A etapa do préprocessamento que mais possibilita racionalização
é a secagem, indicando que além de ser a fase que
mais gasta energia, também é a fase que tem maior
desperdício, mostrando que essa fase merece maior
atenção.
Pode-se ver, neste mesmo quadro, que, na
lavagem existe uma grande possibilidade de
racionalização, apresentando gastos elevados de
energia e, também, perdas elevadas. Este é um
processo que pode ser racionalizado, assim,
reduzindo o gasto com energia na lavagem de café,
e, consequentemente, no pré-processamento.
O descascador permite possibilidades de
redução de gasto mais este processo, em âmbito
geral, não é muito utilizado, sendo alvo de
economia apenas em propriedades grandes
produtoras de café, ou seja, que possui o
equipamento em funcionamento.
Considerando a unidade produtora e
beneficiadora de café do Quadro 4, podemos ver
os principais horários de funcionamento dos
equipamentos para beneficiamento do café.
consumos de energia para o processamento de
café. Vê-se, também, que a propriedade, além do
café, produz também aves de corte (Figura 6), e
esta atividade de produção de aves de corte é
paralisada na época de processamento de café.
Haja vista a sazonalidade da demanda e no
consumo de energia elétrica, no processamento do
café, tem-se que, se for possível a integração desta
atividade com outra, como, por exemplo, a
produção de aves, a curva de carga da propriedade
irá aumentar o fator de carga, o que racionalizará a
utilização de energia elétrica. Pode-se ver pelo
gráfico que a maior demanda de potência para o
café é no horário de 17 e 18 horas (156,6 kW), e
que os horários de 19 às 22 horas também
apresenta um consumo elevado (144,6 kW), mas
nos horários restantes, a demanda é baixa (16,4
kW a 38,4), já para a avicultura, podemos ver que
a maior demanda se concentra nos horários de 19
as 7:00 horas, em 168,2 kW, sendo possível se
adequar esta propriedade a uma THS.
Esta propriedade por ter sazonalidade
verificada, no mês em que as duas atividades
estiverem paradas (limpeza, troca de matrizes,
etc.), ela será taxada em 10% do valor de seu
maior consumo nos últimos 11 meses, ou seja do
valor cobrado na colheita do café.
Segundo Turco (1999), o consumo médio,
por hora, de energia elétrica ativa para galpões é
de 7,24 KWh, sendo necessários 6,91 10-4 KWh,
por hora para a produção de um frango de corte.
Fazendo-se um remanejamento de cargas
Proposta de uma tarifa horo-sazonal para o
pode-se
ajustar esta propriedade para uma THSpré-processamento de café
Verde, com equipamentos desligados por três
Pelo Quadro 4 e pela Figura 5 pode-se ver
horas consecutivas das 17 as 22:00 horas, e com
os
potência
do transformador acima de 75kVA.
Quadro 3 - Potencial de otimização energética no processamento de café em Minas Gerais.
Etapa
Lavador
Descascador
Secador
horizontal
Secador vertical
Medidas









Melhoria do rendimento
Redução do consumo d’água
Melhoria do rendimento
Controle de umidade
Controle de temperatura
Enchimento, vão 20 cm
Controle de umidade
Controle de temperatura
Carregamento total
Beneficiadora
 Sem sugestão de economia
Instalação Elétrica
Total
 Reduzir queda de tensão
_
Economia estimada
de energia elétrica
%
kWh/safra*
15,0
326
6,0
111
25,0
382
17,0
5.718
10,0
2.792
7,0
1.759
9,0
3.080
10,0
3.114
12,0
3.364
2,0
25,9
1.342
21.988
Consumo específico
(kW / 10.000 l)
Atual
Racionalizado
3,5
2,8
22,4
16,8
92,6
64,3
81,9
59,0
0,6 kWh/
sc.60kg
-
-
* O potencial de economia se refere a um processamento anual de 10.000 litros de café
** CEMIG (1994b)
181
Andrade et al.
Quadro 4 - Utilização horária de cargas elétricas em unidade produtora de café e aves.
Equipamentos P(kW)
Cafeicultura1
0-5
Lav.
6,0
Mecânico
6
7
8
9
Horário de Funcionamento
10
11
12
13
14
15
16
17
6,0
Despolpador 112,2
112,2
horário de ponta
18
19
20
21
22
6,0
6,0
6,0
6,0
6,0
23
24
112,2 112,2 112,2 112,2 112,2
Sec. Horiz.
10,0
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
10
Sec. Vertical
6,4
6,4
6,4
6,4
6,4
6,4
6,4
6,4
6,4
6,4
6,4
6,4
6,4
6,4
6,4
6,4
6,4
6,4
6,4
6,4
6,4
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
0,7
0,9
1,5
1,7
2,0
1,7
1.9
1,9
2.5
4,5
6,0
7,0
5,5
2,5
2,0
0,9
0,3
Beneficiadora 12,0
Casa de
colono
10,0
0,3
0,5
0,5
Avicultura2
Iluminação
168,2 168,2 168,2 168,2
Força motriz
36,0
TOTAL1
28,
130,
156,6 16,7 16,9 16,9 29,1 29,3 29,9 30,1 30,4 30,1 28,4 30,3
145,1146,6 135,6 134,1131,1
17,3 16,7
4
6
36, 36,
168,
168,
204,2 168,2 168,2 168,2 36,0 36,0 36,0 36,0 36,0 36,0 36,0 36,0
36,0 168,2
168,2
168,2 168,2
0
0
2
2
36,0 36,0 36,0 36,0 36,0 36,0 36,0 36,0
É interessante para este proprietário se
enquadrar no sistema de THS, e, assim, diminuir
sua despesa com energia elétrica, pois seu
consumo de energia não varia durante o ano, e este
proprietário poderá, além do mais, ter outras
atividades econômicas tal como a produção de
aves para melhorar o seu fator de carga ou
modulação.
É importante notar, na figura, que, com os
consumos atribuídos à propriedade rural, seu
enquadramento a um THS é viável, assim se
enquadrando em uma THS-Verde.
.
180
36,0 36,0 36,0
poderá resultar em economia com os gastos com
demanda de energia elétrica, bem como com a
otimização do uso dos equipamentos elétricos
160
140
120
Potência (kW)
TOTAL2
168,2 168,2 168,2 168,2 168,2 168,2
100
80
60
40
20
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Horários (hs)
Figura 6- Consumo de energia nos diversos
horários de uma unidade produtora de aves.
160
CONCLUSÕES
Potê ncia (kW)
140
120
100
80
60
40
20
0
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
24
Horários (hs)
Figura 5- Consumo de energia nos diversos
horários de uma unidade produtora de café.
O fator de carga razão entre a demanda
média e a máxima para a unidade processadora de
café e para a granja avícola é de cerca de 0,35 e
0,64 respectivamente. Contudo, quando se
integram as duas atividades rurais, o fator de carga
passa a ser de 0,53. Na realidade, a melhoria do
fator de carga poderá ocorrer na ponta e fora de
ponta.Portanto, a integração destas duas atividades
Com base no exposto pode-se concluir que:
- A secagem é o processo que mais demanda
energia no pré-processamento, e também é o que
possui um maior potencial de economia de
energia, assim possibilitando maior racionalização.
A lavagem é um processo que possibilita
substancial economia de energia.
Deve-se acompanhar o funcionamento e o
gasto dos equipamentos de pré-processamento,
visando, sempre, detectar pontos onde exista um
gasto excessivo de energia, para a sua
racionalização.
É possível se adequar uma tarifa horosazonal para uma propriedade produtora de café,
principalmente, se esta propriedade tiver outra
atividade econômica em consórcio com a produção
de café.
182
AGRADECIMENTOS
Os autores deste trabalho são agradecidos a
CEMIG (Companhia Energética do Estado de
Minas Gerais), EMATER-MG (Empresa de
Assistência Técnica e Extensão Rural do Estado de
Minas Gerais) e EPAMIG (Empresa de Pesquisa
Agropecuária de Minas Gerais) pelas informações
prestadas e subsídios, sem os quais se tornaria
inviável a realização deste trabalho de pesquisa.
Bartholo, G.T.; Magalhães Filho, A.A.R.; Guimarães, P.T.G. Cuidados na colheita no preparo e
no armazenamento do café, Informe Agropecuário, Belo Horizonte, a.14, n.162, p.3334,1989.
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Oliveira, R.A. Adequação de força motriz em
sistemas
de
irrigação
por
aspersão
convencional e pivô central, In: ENCONTRO
DE ENERGIA NO MEIO RURAL, 3, 2000,
Campinas: Anais... Campinas: UNICAMP,
2000. p.8, (CD rom).
Castro, L.H. Efeito do despolpamento, em
secadores de leito fixo sob alta temperatura,
no consumo de energia e na qualidade do
café (Coffea arábica L.). Viçosa: Universidade
Federal de Viçosa, 1991. 61p. (Dissertação de
Mestrado).
CEMIG, Companhia Energética de Minas
Gerais. Estudo de otimização energética - Setor
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de pesquisa de campo).
CEMIG, Companhia Energética de Minas Gerais. Estudo de otimização energética - Setor
café, Belo Horizonte, 1994b. 26p. (Relatório
final).
Gerais. Diagnóstico agroenergético em
operações pós-colheita, fazenda São José da
Boa Vista - Varginha, Belo Horizonte, 1993a.
23p.
operações pós-colheita, fazenda Fazendão Três Pontas, Belo Horizonte, 1993b. 22p.
operações pós-colheita, fazenda Três Barras Guaxupé, Belo Horizonte, 1993c. 14p.
Gerais. Diagnóstico agroenergético, relatório,
Andrade et al.
Sítio Paineiras, Machado, Belo Horizonte,
1993d. 26p.
Freire, A.T. Projeto e avaliação de um sistema
para secagem combinada de café (Coffea
arabica L.) despolpado. Viçosa: Universidade
Federal de Viçosa, 1998. 76p. (Dissertação de
Mestrado).
Lacerda Filho, A.F. Avaliação de diferentes
sistemas de secagem e suas influência na
qualidade do café (Coffea arábica L.).
Viçosa: Universidade Federal de Viçosa, 1986.
Osório, A.G.S. Projeto e construção de um
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Universidade Federal de Viçosa, 1982. 57p.
(Dissertação de Mestrado).
Silva, J.S. Pré-processamento de produtos agrícolas, Instituto Maria, Juiz de Fora, 1995. 509p.
Silva, J.S.; Afonso, A.D.L.; Guimarães, A.C.;
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Caderno didático. Viçosa, v.2, n.5, 31p, 1992.
Silva, J.S.; Berbert, P. A. Colheita, secagem e
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1999. 146p.
Silva, L.C.S. Desenvolvimento e avaliação de um
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intermitente de fluxo contracorrente. Viçosa:
Universidade Federal de Viçosa, 1991. 74p.
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Turco, J.E.P. Consumo e conservação de energia
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Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais. Campina Grande, v.2, n.1, p.1-7, 1999.
ISSN: 1517-8595
183
SECAGEM DE SEMENTES DE FEIJÃO (Phaseolus vulgares L.) VARIEDADE
CARIOQUINHA USANDO BOMBA DE CALOR
Mário Eduardo R. M. Cavalcanti Mata1, José Rildo Oliveira2,
Maria Elita Duarte Braga3
RESUMO
Foi construída uma bomba de calor para produzir ar a baixas umidades relativas e temperaturas
para secagem de produtos termosensiveis como sementes de feijões. O processo consistiu em
usar um sistema de refrigeração, usando como gás refrigerante o R-22. Nesse processo o ar
ambiente passa pelo evaporador, condensando parte do vapor de água existente no ar, e em
seguida esse ar se movimenta por parte de condensador do sistema, quando então é aquecido.
Por meio do controle da vazão mássica do fluído refrigerante e do fluxo do ar de secagem, foi
possível obter temperaturas e umidade relativa de 28 oC e UR 40%; 32 oC e UR 35%; 36°C e
UR 30%. O fluxo do ar de secagem utilizado neste trabalho foi de 95 m3.min-1.m-2. Diante dos
resultados obtidos e para as condições do ar de secagem, produzidas pela bomba de calor, podese concluir que é possível secar 50 quilos de sementes de feijão de um teor de umidade inicial
médio de 35%b.s. para 13,5% b.s., em um período de tempo médio de 45, 21 e 18 horas,
respectivamente, não havendo diminuição significativa da germinação das sementes que foi de
92%.
Palavras-chave: bomba de calor, secagem, sementes
VARIETY "CARIOQUINHA" BEANS SEEDS DRYING (Phaseolus vulgares L.)
BY THE OF A HEAT PUMP
ABSTRACT
A heat pump has been built for air production that’s close to room temperature and low relative
humidity in order to have dried thermo-sensible products like beans seeds. The process uses a
refrigerating system by steam pressure. It’s used R22 as refrigerating gas, where room air
condenses part of its water steam in the air, this air passes through the refrigerating system's
"steamer", and then this air is heated by passing along part of the condensator. Through the
control of drain mass of the refrigerating fluid and the air flow, it has been possible to get
temperatures and relative humidity of 28o C and RH 40%; 32o C and RH 35%; 36°C and RH
30%. For these obtained air conditions, there was used a beans seed drying at a rate of 95 m3.
min.-1.m-2. Due to the obtained result we could get the conclusion that for produced air
conditions by the heat pump, it is possible to dry 50 kg. of beans seeds at an average initial
moisture content of 35% d.b. for 13.5% of moisture content, d.b. in an average time period of
45, 21, and 18 hours, respectively, without significant changes in seeds germination that has
been 92%.
Keywords: heat pump, drying, seed
Protocolo 21 2000 31 de 18/06/2000
1
Agricultural Engineering Department, Federal University of Paraíba. P.O.Box 10.087, CEP 58.109-970 Campina Grande, PB – Brazil
E- mail: [email protected]
22
Mechanical Engineering, Postgraduate Student of Agricultural Engineering. POB 10.087 CEP 58.109-970 Campina Grande, PB-Brazil
E-mail: [email protected]
33
Agricultural Engineering Department, Federal University of Paraíba. P.O.Box 10.087, CEP 58.109-970 Campina Grande, PB – Brazil
184
Secagem de sementes de feijão variedade carioquinha usando bomba de calor
INTRODUÇÃO
As
sementes
representam
um
mecanismo de sobrevivência e perpetuação das
espécies, sendo consideradas produtos nobres
de alto valor agregado e portadoras de
determinadas características genéticas que
fazem com que cerca de 1/3 a 3/4 da população
dos países, em nível mundial, se alimentem de
grãos de cereais e leguminosas.
Depois da produção as sementes de feijão
necessitam ser secas para preservar sua
qualidade durante a sua armazenagem. Nesta
etapa o teor de umidade é reduzido de
aproximadamente 35% para 12% base úmida,
sendo os processos mais utilizados: a) secagem
natural e b) secagem em secadores de camada
estacionária.
A secagem natural tem sido utilizada
só, quando as condições do ar ambiente
permitem a secagem dos produtos. Como no
Nordeste Brasileiro, o período de colheita do
feijão é um período chuvoso, a secagem
artificial é a mais empregada, utilizando-se
secadores de camada estacionária
Algumas unidades beneficiadoras de
sementes usam sistemas alimentados por
resistências elétricas para aquecer o ar de
secagem. Do ponto de vista técnico, as
resistências são eficientes, confiáveis e de fácil
manuseio. No que diz respeito aos custos, em
virtude dos programas de subsídios à
eletrificação rural, tanto o investimento inicial
como as manutenções são baixas. No entanto,
com a privatização do setor energético, é
provável que estes custos não se mantenham
nos mesmos patamares. Além do mais, o uso
indiscriminado dos secadores de resistência
pode causar sobrecarga nas linhas de
alimentação e distribuição de energia.
O uso de bomba de calor no
condicionamento de ar para secadores
apresenta todas as vantagens dos sistemas de
secagem a baixas temperaturas e manifesta as
mesmas características desejáveis das fontes de
calor resistivas. Do ponto de vista
termodinâmico, é consideravelmente mais
eficiente. O consumo de eletricidade é 52%
menor que as cargas resistivas e viabiliza a
obtenção de um produto de qualidade mais
homogênea (Hogan et al., 1983).
Estudos feitos por Sathler (1979) e
Cavalcanti Mata (1997) mostraram que as
sementes de feijão, quando secas a
temperaturas acima de 35°C diminuem seu
poder germinativo em torno de 30%,
caracterizando-se
como
um
produto
Cavalcanti Mata et al.
termosensível. Desta forma, para que a semente
de feijão não seja afetada e esse produto possa
ser seco, seria necessário fornecer às sementes
um ar que tenha uma temperatura em torno de
30 °C e baixas umidades relativas (inferiores a
50%).
Assim sendo, nos processos de
secagem com temperaturas do ar de secagem
próximas à temperatura ambiente, pensou-se
em utilizar um ciclo de refrigeração aberto
simples, onde o ar ambiente úmido passasse
primeiramente pelo evaporador, fazendo com
que o ar resfriado atingisse uma temperatura
abaixo do ponto de orvalho, condensando-o, e,
em seguida, passasse por um condensador que
aquecesse este ar até a temperatura em torno de
30°C.
Desta forma, os objetivos deste
trabalho foram:
a) construir uma bomba de calor para
secagem de produtos termosensíveis
(sementes de feijão);
b) secar sementes de feijão nas diversas
condições de secagem geradas pela bomba
de calor;
c) correlacionar os dados experimentais com
os simulados pelo modelo de Thompson,
utilizando o software aplicado à secagem
de grãos – SASG 5.0 – desenvolvido para o
feijão carioca por Cavalcanti Mata et al.
(1995).
MATERIAIS E MÉTODOS
Este trabalho foi realizado no
Laboratório
de
Processamento
e
Armazenamento de Produtos Agrícolas do
Departamento de Engenharia Agrícola da
Universidade Federal da Paraíba.
Para realização deste trabalho, foram
obtidas sementes de feijão junto a Empresa
Estadual de Pesquisa Agropecuária da Paraíba
– EMEPA, proveniente do seu campo de
produção de sementes no município de Lagoa
Seca – PB, safra 1999.
Bomba de calor
bomba de calor para secagem de
sementes, Figura 1, foi construída a partir de
um condicionador de ar doméstico, com
capacidade de 18.000 BTU/h, tendo como
fluido de trabalho o R-22. Duas modificações
foram feitas no equipamento: A primeira
consistiu na adição de um trocador de calor,
“condensador”, de dimensões menores (520mm
x 180mm), interligado em série com o circuito
frigorífico já existente, sendo que este ficou
localizado na parte frontal superior do
equipamento, fazendo com que o ar ambiente
atravesse as superfícies do evaporador e do
condensador e troque as energias neles
contidas; a segunda modificação foi a
substituição da hélice original, cujo diâmetro
era de 380mm, por outra de diâmetro inferior,
340mm.
Os demais componentes foram
mantidos.
As modificações efetuadas no condicionador
de ar têm por objetivo o aproveitamento
Axial Fan
185
simultâneo dos fluxos energéticos gerados no
condensador e no evaporador. O sistema
proposto consiste em fazer com que o ar
ambiente troque calor com o evaporador,
resfriando este ar abaixo do seu ponto de
orvalho. O ar saturado que sai do evaporador
passa em seguida por parte da energia dissipada
pelo condensador (condensador 2), fazendo
com que saia, deste engenho, um ar a baixa
temperatura (próximo a temperatura ambiente)
e com baixa umidade relativa.
Evaporator
Condenser 2
Condenser 1
air
Drying
Compressor
Centrifugal
Fan
valve
Expansion valve
Figura 1. Esquema de produção de ar para secagem de sementes, com baixa temperatura e baixa
umidade relativa, utilizando uma bomba de calor.
A secagem das sementes de feijão foi
realizada com as condições do ar de saída da
bomba de calor, em um secador com
capacidade de 50 kg de sementes, a uma altura
da camada de 50 cm e fluxo do ar de secagem
de 95m3.min-1.m-2.
entrada do evaporador (5), conforme indicado
na Figura 2.
A
formulas
utilizadas
para
determinação do coeficiente de performance e
do fator de performanace foram:
COP 
Coeficiente e fator de performance da bomba
de calor
h2  h4
h2  h1
(1)
em que
O coeficiente de performance da
bomba de calor foi avaliado para as condições
médias do ar durante a secagem. Foi
determinado também o fator de performance.
Para essas determinações, foram conectados
termopares, na linha do refrigerante nas
posições: entrada do compressor (1), na saída
do compressor (2), na entrada do condensador
1 (3), na saída do condensador 2 (4) e na
COP
h1
h2
h4
Coeficiente de performance, adimensional
entalpia na entrada do compressor, kJ/kg
entalpia na saída do compressor, kJ/kg
entalpia na saída do condensador 2, kJ/kg
186
PF 
h1  h5
h2  h1
(2)
Os dados experimentais obtidos da
secagem de sementes de feijão foram
comparados com os simulados por meio do
Programa computacional denominado SASG
5.0 (Software Aplicado à Secagem de Grãos),
desenvolvido por Cavalcanti Mata et al. (1995).
em que
PF
h5
fator de performance
entalpia na entrada do evaporador, kJ/kg
Seed drying
Condenser 2
Pressure ( MPa )
Condenser 1
2
3
4
W
5
1
Evaporator
Ambiental air
Enthalpy ( kJ.kg-1.°K-1 )
Figura 2.
Esquema de um diagrama Pressão – Entalpia para determinação do coeficiente de
performance (COP) do sistema.
chuvas, conforme mostra a Tabela 2. Como o
equipamento adota condensação a ar,
consequentemente,
ocorreram
pequenas
variações nos dados coletados. Assim sendo,
tomou-se como parâmetro a média de cada mês,
tanto para as temperaturas como para a umidade
relativa do ar.
Os testes de avaliação do equipamento
foram feitos durante os meses de julho, agosto e
setembro de 1999. Vale ressaltar que, nessa
época do ano, a temperatura e a umidade
relativa do ar sofrem oscilações bruscas, na
cidade de Campina Grande, ocasionadas pelas
Tabela 2. Dados meteorológicos de Campina Grande
Mês
Precip.
(mm)
julho
95,8
agosto
36,5
setembro
16,7
T. ar b. s. (ºC)
máxm mínm média
24,6
19,4
21,6
24,5
19,9
21,5
26,3
20,4
22,6
Umid. Rel. (%)
T. amb. b. s. (ºC)
máxm mínm média máxm mínm média
96
58
76
26,2
18,6
22,4
94
55
73
26,7
18,1
22,4
93
53
77
28,2
19,3
23,7
Fonte – Estação Meteorológica da EMBRAPA - CNPA
Na operação de secagem das sementes, o ar de circulação é submetido à uma pressão estática
proporcionada pela camada do produto. O ventilador centrífugo usado no condicionador de ar não teve
capacidade para vencer pressões dessa magnitude, (1,13mm c.a.m-1 de coluna de grãos) sem alterar o
ciclo de refrigeração, pois ocorreu uma diminuição do fluxo de ar de circulação que incide sobre o
evaporador, acarretando uma redução no efeito refrigerante do sistema, causando assim, modificações
no ciclo termodinâmico do equipamento.
187
Visando solucionar este problema, aumentou-se o fluxo de ar que passa pelo evaporador e
pelo condensador 2, utilizando-se um ventilador centrífugo auxiliar de média pressão, marca JOMAR,
modelo R8, de 7000rpm e 0,25 CV. Esse ventilador auxiliar utilizado permite vencer pressões
estáticas mais altas do que as necessárias, portanto, para evitar um aumento demasiado da vazão e da
temperatura do ar de secagem, a rotação da ventoinha foi controlada por meio de um potenciômetro.
Desta forma, trabalhou-se com uma rotação apenas o suficiente para evitar o congelamento do ciclo.
Nestas condições, a vazão do ar de secagem foi de 1,94 m3.s-1.
Esta observação implica dizer que os dois ventiladores (axial e o centrífugo) que trabalham no
mesmo eixo de rotação devem sofrer uma alteração que possibilite a colocação de ventiladores com
características de potência, vazão e rotação diferentes. Na Tabela 3, encontram-se os valores do
rendimento da bomba de calor obtido durante a secagem de sementes de feijão. Os valores
encontrados na Tabela 3 estão compatíveis com a capacidade do equipamento e próximos aos
encontrados por Takeuchi et al. (1991) que projetaram um sistema para secagem de produtos agrícolas
com capacidade de 15000 a 23000 BTU/h, obtendo um fator de performance da ordem de 4 a 5.
Na literatura, poucos são os trabalhos envolvendo a secagem de produtos agrícolas, utilizando
condicionador de ar como bomba de calor. Segundo Gomes (1995), geralmente, os trabalhos,
envolvendo o uso de condicionador de ar como bomba de calor destina-se ao aquecimento do ar
ambiente ou da água, obtendo-se um coeficiente de performance médio em torno de 2,9.
Tabela 3. Rendimento da bomba de calor durante a secagem das sementes de feijão
Bomba de
Calor
Variáveis
F.P.
COP
COPteórico
6,3
5,3
7,95
Secagem das sementes de feijão e sua
simulação
RM 
Inicialmente, utilizou-se um programa
de computação que simulasse a secagem de
sementes de feijão, desenvolvido por
Cavalcanti Mata (1997), usando o modelo de
Thompson (1976), com validade para
temperaturas entre 40 e 80ºC. No entanto, os
dados experimentais e simulados não foram
satisfatórios, o que é compreensível, pois
estava na faixa de extrapolação de sua validade.
Diante
desse
fato,
procurou-se
determinar, para o modelo de Thompson, uma
nova equação de camada fina para a faixa de
temperatura entre 21 e 41ºC, sendo que os
valores das constantes obtidas para a equação
de Thompson [ t = A.ln(RM) + B(ln(RM))2 ]
foram:
A = -91,7178 x Exp.(-0,147T);
B = 9,947 x Exp. (-0,07704T)
(3)
em que
A
B
coeficiente que depende do material
coeficiente que depende do material
Nc
0,67
M  Me
Mi  Me
(4)
RM = Razão de umidade, adimensional
M = Teor de umidade, decimal, base
seca
t
= Tempo, h
Na Tabela 4, encontram-se as três
diferentes condições de secagem experimentais
e simuladas, das sementes de feijão, realizadas
utilizando-se a bomba de calor de 18.000
BTU/h. As sementes de feijão tiveram o seu
teor de umidade reduzido, de 25 para 12% base
seca, num período de tempo de 45, 21 e 18
horas para as condições do ar de secagem de
28o C e UR de 40%; 32o C e UR de 35%; 36°C
e UR 30%, respectivamente. As curvas de
secagem das sementes de feijão, mostradas na
Figura 3, são para as condições de secagem de
32°C e 35% de umidade relativa do ar e
compreendem uma média de duas repetições.
Nessa Figura, encontram-se também as curvas
de secagem das sementes de feijão calculadas
pelo programa de simulação SASG 5.0.
Mesmo assim, como pode ser
observado na Figura 20, o tempo de secagem
no processo de simulação foi de 25 horas,
188
enquanto que, na secagem experimental, foi de
21 horas, verificando-se uma diferença no
tempo de secagem de 19%, o que é aceitável,
tendo em vista que, segundo Martins (1982), os
erros entre os valores experimentais e os
simulados podem estar em torno dos 20%.
Contudo, constata-se, ainda na Figura 3, que os
valores simulados podem estar próximos em
termos de média, mas não em termos de cada
camada individualmente, o que sugere que o
modelo de simulação para feijão necessita
ainda de alguns ajustes e de investigações mais
apuradas.
Tabela 4. Condições da simulação de secagem obtidas a partir dos dados experimentais.
Temperatura ambiente (°C)
Umidade relativa ambiente (%)
Temperatura do ar secagem (°C)
Umidade relativa do ar de secagem (%)
Teor de umidade inicial das sementes, % base seca
Teor de umidade final das sementes, % base seca
Fluxo de ar ( m3.min-1.m-2 )
Altura da camada (m)
22
77
28
40
25
12
8
0,5
21,6
76
32
35
25
12
8
0,5
21,3
73
36
30
25
12
8
0,5
Tempo de secagem experimental (h)
Tempo de secagem simulada (h)
45
49
21
25
18
21
20
24
18
22
20
16
18
16
14
14
Teor de umidade b.u.(%)
Teor de umidade b.s.(%)
26
12
12
0
2
4
6
8
10
12
Tempo (h)
1ª
2ª
1ª
2ª
1ª
2ª
3ª
camada,
camada,
camada,
camada,
camada,
camada,
camada,
1ª secagem, (0,12m)
valores simulados
valores simulados
valores simulados
Figura 3. Dados experimentais e simulados da secagem em camada delgada de sementes de feijão, à
temperatura de 32ºC (±0,5ºC) e 25% de umidade inicial em base seca.
Eficiência da secagem
Na Tabela 5, verifica-se que o
equipamento consome, em média, 2,35kW.h e
que, no período de 21 horas, foram retirados
6,35 kg de água, sendo a eficiência desses
equipamento, durante o processo de secagem
das sementes de 7,6 kW.h por quilograma de
água evaporada.
Hogan (1983) utilizando um sistema com
capacidade de aquecimento de 24 kW, na
secagem de 100 toneladas milho, obteve um
consumo de 0,557kW.h por quilograma de
água evaporada. Contudo, vale ressaltar que o
sistema utilizado por Hogan, por destinar-se à
secagem de grãos, trabalhou com temperaturas
de secagem mais altas, enquanto que o objetivo
189
desse experimento foi o de secar sementes de
feijão a temperaturas mais baixas, por tratar-se
de um produto termosensível. Assim sendo, o
valor obtido neste trabalho pode ser
considerado satisfatório, uma vez que no ciclo
termodinâmico do sistema de refrigeração
muita energia ainda permanece disponível para
outra finalidade, sugerindo-se o seu uso na présecagem das sementes, ainda na vagem, até o
ponto de debulha.
Tabela 5. Eficiência de secagem da bomba de calor durante a secagem das vagens, secagem das
sementes e secagem simultânea das vagens e das sementes de feijão
Secagem
Consumo
(kW.h)
Tempo
(h)
Qevap
(kg)
E. S.
(kW.h/kg)
sementes
2,35
21,0
4,54
7,6
Testes de vigor e de germinação das
sementes de feijão
Os testes de vigor e de germinação,
observados na Tabela 6, realizados durante
este trabalho mostram que, para as
condições de secagem utilizadas, o
processo de secagem não afetou a
qualidade fisiológica das sementes, logo
após os experimentos, confirmando que,
quando as sementes são secas a uma baixa
temperatura (31 ±1)ºC, a sua qualidade é
preservada. Isto também foi observado por
Sathler (1979), que secou sementes de
feijão sob temperaturas de 30, 35, 40, 45 e
50ºC, e chegou à conclusão de que
sementes secas a temperaturas abaixo de
35ºC não são afetadas na sua qualidade
fisiológica.
Tabela 6. Valores médios dos percentuais de germinação e de vigor, obtidos para sementes
de feijão.
Condição
Antes da secagem
Após secagem
Teor de umidade b.s.
25
12
Vigor (%)
92
92
sementes, foi de
respectivamente.
CONCLUSÕES


Germinação(%)
98
98
A utilização da bomba de calor no
aquecimento do ar ambiente para
secagem de vagens de feijão mostrouse viável, na medida em que se
produziu ar com baixa umidade
absoluta e temperatura próxima de
50°C.
O coeficiente de performance da
bomba de calor, trabalhando com
carga e sem ela, no secador de
4,6
e
4,9,

Caso o sistema tenha que ser projetado
para realizar secagens com uma
camada de sementes igual ou superior
a 0,5m, é necessário substituir o
ventilador centrífugo original do
condiciona-dor, por um ventilador
centrífugo de média pressão, de modo
que se tenha uma vazão mínima de
1,94m3/s.

O sistema projetado tem uma
eficiência de secagem de 4,65 kW.h
190
por quilograma de água evaporada na
secagem das sementes de feijão, com
teor de umidade inicial de 25% b.s. até
12% b.s.

A germinação (98%) e o vigor (92%)
das sementes de feijão não foram
afetados pelas condições de secagem
utilizadas.
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ISSN: 1517-8595
191
ARTIGO TÉCNICO
CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DE FRUTOS DE UMBU-CAJÁ
Spondias sp. PROVENIENTES DOS PÓLOS BAIXO-JAGUARIBE (CE) E
ASSU-MOSSORÓ (RN)1
Milene Arcângela Souza de Noronha2, Eudes de Almeida Cardoso3, Nildo da Silva Dias2
RESUMO
Frutos de umbu-cajá (Spondias sp.), foram colhidos de 9 árvores, sendo seis localizadas no pólo
Baixo-Jaguaribe, e três localizadas no pólo Assú-Mossoró, com o objetivo de estudar as
características físico e químicas de frutos de umbu-cajá. De cada planta foram coletadas
aleatoriamente 20 frutos com boas características externas de qualidade, os quais se
encontravam nos estádios de maturação: maturo e maduro. No aspecto físico o comprimento
médio dos frutos variou entre 28,88 e 29,60 mm; a largura do fruto variou de 29,11 a 29,57 mm;
espessura da polpa de 13,99 a 14,57 mm e o peso médio oscilou entre 12,60 a 13,24 g, nos dois
estádios de maturação e o rendimento da polpa corresponde a aproximadamente 72% do peso
do fruto, não havendo efeito significativo entre os dois estádios de maturação. Os valores
obtidos nos dois estádios de maturação para os sólidos solúveis totais (SST) variaram entre
11,04 e 12,88%, para a acidez total titulável (ATT) entre 18,04 e 16,83 mmol (H +)/100 g. Para
o pH constatou-se valores entre 3,15 e 3,27, açúcares redutores 6,77 e 7,70% e o teor de
umidade foi 86,02 e 86,62%.
Palavras-chave: umbu-cajá, qualidade, pós-colheita de frutos.
PHYSIC-CHEMICAL CHARACTERIZATION OF UMBU-CAJÁ ( Spondias sp.) from
BAIXO-JAGUARIBE AND ASSU-MOSSORÓ THE POLES
ABSTRACT
Umbu-cajá fruits (Spondias sp.) have been picked from 9 trees, six trees which are located in
the Baixo–Jaguaribe pole and tree ones that are located in the Assu-Mossoró pole, to evaluate
its physic-chemical characteristics. 20 fruits have been collected de each plant by chance. They
had good external characteristics of quality, which were in the maturation stadiums: semimatured and matured. The physical aspect of the medium fruits length varied from 28.88 and
29.60 mm; the fruit width varied from 29.11 to 29.57 mm; the pulp thickness varied from 13.99
to 14.57 mm and the medium weight oscillated from 12.60 to 13.24 g, in the two maturation
stadiums and the pulp revenue corresponds approximately 72% of the fruit weight, without
having significant effect between the two maturation stadiums. The obtained values in the two
maturation stadiums for the total soluble solids (SST) varied from 11.04 and 12.88%, they
varied from 18.04 and 16.83 mmol (H+)/100 g to the total titulavel acidity (TTA). Values
between 3.15 and 3.27, reducers sugars 6.77 and 7.70% has been verified to pH and the
moisture content has been 86.02 and 86.62%.
Keywords: umbu-cajá, quality, powder-crop of fruits.
Protocolo 21 2000 33 de 28/06/2000
1
Parte da monografia de graduação apresentada pelo primeiro autor à Escola Superior de Agricultura de Mossoró- ESAM,
como requisito para obtenção do título de Engenheiro Agrônomo
2
Engenheira Agrônoma, Mossoró-RN
3
Professor, M.Sc., Departamento de Fitotecnia da ESAM, CP 137, CEP 59625-900, Mossoró, RN. (0xx84) 312 21 00.
e-mail: [email protected].
192
Características físico-químicas de frutos de umbu-cajá dos pólos do baixo-Jaguaribe (CE) e assu-Mossoró (RN)
Noronha et al.
frutos do umbu-cajá provenientes do pólos
Baixo-Jaguaribe e Assu-Mossoró.
INTRODUÇÃO
As frutas têm sido, historicamente, um
componente necessário e comum na
alimentação humana. Portanto, estudos que
redundem em conhecimento para facilitar a
exploração e a expansão de seu cultivo se
revestem de um caráter importante. Apesar
disso, pouco se tem estudado sobre as frutas
comestíveis nativas ou introduzidas nos trópicos. Muitas espécies poderiam ser exploradas,
economicamente, porém o desconheci-mento
quase total de sua biologia apresenta-se com um
fator limitante (Medeiros, 1985).
O Nordeste brasileiro destaca-se como
um grande produtor de frutos tropicais nativos e
cultivados, em virtude das condições climáticas
prevalecentes. A fruticultura, nesta região,
constitui-se em atividade econômica bastante
promissora, devido ao sabor e aroma exótico de
seus frutos e à sua enorme diversificação. O
conhecimento do valor nutritivo desses frutos
assume
importância
considerável,
pois
alimentação adequada e aplicação de métodos
tecnológicos eficientes só se tornam possíveis
mediante conhecimento do valor nutricional dos
alimentos (Macedo, et al. 1995).
Segundo Gibson (1972), citado por Pires
(1990), a industrialização de frutos no Nordeste
brasileiro ainda não atingiu os níveis desejados,
tanto do ponto de vista quantitativo, como
qualitativo, limitando-se as empresas deste
ramo ao aproveitamento de frutos já
tradicionais ao processo de transformação
industrial.
Dentre os frutos que vêm despertando
interesse, especialmente para a agroindústria,
destacam-se os do gênero Spondias. A procura
pelos
frutos
deste
gênero
deve-se
principalmente às boas características para a
industrialização e para o consumo “in natura”
ou para o fabrico de sorvetes, polpas, geléias,
etc. Seus frutos são comercializados em feiras
livres ou destinados ao abastecimento da
indústria.
Pelas potencialidades apresentadas por
esse gênero, pode-se afirmar que se trata de um
recurso fitogenético importante para o
Nordeste, onde as condições edafoclimáticas
favorecem o seu cultivo e a sua produção.
O fruto do umbu-cajá assume posição de
destaque no tocante ao aspecto comercial em
função do aroma, sabor e palatabilidade que
oferece ao ser degustado nas mais variadas
formas.
Desse modo, objetivou-se, neste trabalho,
avaliar as características químicas e físicas de
MATERIAL E MÉTODOS
Os frutos de umbu-cajá utilizados neste
trabalho foram colhidos de 9 árvores
provenientes da região semi-árida no mês de
junho, época de plena frutificação, sendo 6
árvores localizadas na fazenda “Timbaúba”
pertencente ao empresário Marcelo Ramalho
Dantas localizada no Pólo Baixo-Jaguaribe,
município de Russas-CE e 3 árvores localizadas
na fazenda experimental “Rafael Fernandes”
pertencente à Escola Superior de Agricultura de
Mossoró, localizada no pólo Assu-Mossoró,
município de Mossoró-RN.
O município de Mossoró-RN apresenta
coordenadas geográficas de 5o 11’ de latitude
Sul, 37o 20’ de longitude Oeste e altitude de 18
m. De acordo com a classificação climática de
Köppen, o clima da região é do tipo BSWh, que
significa clima muito seco e quente com estação
chuvosa no verão, atrasando-se para o outono.
As precipitações médias anuais estão entre 450
e 650 mm. Quanto à insolação média, é de 236
horas mensais e a umidade relativa média
mensal é de 68,9% (Carmo Filho & Oliveira,
1989).
O município de Russas-CE apresenta
coordenadas geográficas de 4o 56’ de latitude
Sul e 37o 58’ 14” de longitude W. Gr. e altitude
de 60 m. O município goza do clima do sertão
nordestino: quente e seco no verão, e temperado
durante o inverno, que é de março a junho. A
temperatura média é 36o C precipitação anual
608 mm (IBGE, 1959).
As plantas do pólo Baixo-Jaguaribe se
encontram em um solo tipo aluvião pesado,
com 70% de argila, 30% de silte e areia, numa
região de várzea, próximo ao rio Jaguaribe. O
solo do pólo Assu-Mossoro é do tipo latossolo
vermelho amarelo.
De cada planta foram coletados
aleatoriamente 20 frutos que apresentavam boas
características externas de qualidade, para
serem caracterizados físico e quimicamente.
Após a coleta, os frutos foram trazidos ao
Laboratório do Núcleo de Estudos em Póscolheita (NEP), da Escola Superior de
Agricultura de Mossoró (ESAM).
Os frutos analisados se encontravam nos
estádios de maturação a seguir descritos: Ifrutos maturos (estádio intermediário entre
verde e maduro) e II- frutos maduros. As
análises se basearam na comparação entre os
estádios de maturação dos frutos em geral e não
referentes a comparação entre árvores.
As análises foram feitas 90 dias
aproximadamente após a coleta. Durante esse
período os frutos foram congelados em um
freezer à temperatura de - 18 o C.
Inicialmente
os
frutos
foram
caracterizados
fisicamente,
após
o
congelamento, quanto ao comprimento, largura,
espessura, rendimento de casca, polpa e caroço.
As análises referentes ao comprimento, largura
e espessura foram realizadas com o auxílio de
um paquímetro com precisão de 0,05 mm.
Os pesos dos frutos foram determinados
com o auxílio de uma balança analítica de
marca AINSWORTH com precisão de quatro
casas decimais.
O rendimento em polpa foi obtido pela
diferença entre o peso do fruto inteiro,
subtraindo do peso da casca + caroço
correspondente, expressando o resultado em
porcentagem.
A extração da polpa para se
determinarem as características químicas do
fruto foi feita através de um multi processador,
deixando-a bastante homogênea.
Os frutos foram analisados quimicamente
quanto ao teor de sólidos solúveis (SST), acidez
total titulável (ATT), açúcares redutores em
glicose (AR), potencial hidrogeniônico (pH) e
teor de umidade, conforme a metodologia
utilizada pelo Núcleo de Estudos em Póscolheita da ESAM, descrita a seguir:
Determinou-se o conteúdo de sólidos
solúveis totais por leitura em refratômetro
digital, modelo PR-100, Palette (Atago Co.,
LTD., Japão) com compensação de temperatura
automática.
O pH foi registrado em Phmetro digital
modelo DMPH-2 marca Digimed com precisão
de 0,01 unidades de pH. A ATT foi obtida por
titulação da polpa ( diluição 1:5) com NaOH
padronizado, sendo os resultados expressos em
mmoles(H+)/ 100g de polpa. As análises de
açúcares foram feitas após quinze dias da
extração da polpa, tendo neste período sido
mantida em freezer. Os açúcares redutores e
não-redutores foram analisados pelo método de
Somoghy-Nelson (Southgate, 1991). Partiu-se
inicialmente com uma alíquota de 3 g de polpa
, a qual foi diluída para 100 ml, usando-se 10
ml para hidrólise da sacarose e, em seguida, 3
ml para desproteinização. O doseamento foi
monitorado a partir de 0,2 ml do extrato
desproteinizando no caso dos açúcares
redutores e 0,8 ml da solução após hidrólise da
sacarose desproteinizada. Os resultados foram
Noronha et al.
193
expressos em glicose por 100 g de polpa.
Utilizou-se 10 g de polpa de cada amostra,
determinando-se por gravimetria com auxílio de
estufa com circulação forçada, mantida na
estufa por 72 horas, a 700 C.
Para as variáveis das caracterizações
físicas e químicas, a comparação entre as
médias dos estádios de maturação maturo e
maduro, foi realizada, utilizando-se o teste de
“Student” para confirmar diferenças entre
médias, ao nível de 5% de probalidade,
conforme Spiegel (1994).
Na Tabela 1, são apresentados os valores
das características físicas dos frutos mensurados
nas 9 plantas de umbu-cajá, nos estádios de
maturação estudados. Observa-se que não
houve efeito significativo em nenhuma
característica avaliada, quando aplicado o teste
de “Student”. Embora os frutos estudados
tenham sido coletados de plantas dispersas em
áreas diferentes, praticamente não ocorreram
variações nas características físicas estudadas,
conforme se constata através dos coeficientes
de variações determinados. Isto demonstra que
apesar de existir variabilidade genética em
plantas de polinização aberta, não se
constataram
variações
expressivas
nas
determinações realizadas.
Estes resultados das mensurações físicas
são considerados ótimos, quando se pretende
comercializar frutos “in natura”, classificandoos pelo tamanho e peso uniformes, tornando-se
melhor o acondicionamento.
Analisando-se a Tabela 1, percebe-se que
os valores médios encontrados para o
comprimento, variaram entre 28,88 a 29,60 mm
nos dois estádios de maturação.
Estas
dimensões são próximas das determinadas por
Santos (1996), quando trabalhou com a mesma
espécie cujos valores oscilaram entre 29,35 e
29,60 mm de comprimento. Para a largura do
fruto, foram encontrados valores que oscilaram
entre 29,11 a 29,57 mm, que também se
aproximam das mensurações efetuadas por
Santos (1996).
Comparando-se as dimensões do
comprimento e largura, nota-se que os valores
são bem próximos, levando o fruto a uma forma
quase cilíndrica (Figura 1 a 9), o que facilita o
acondicionamento em embalagem para venda
“in natura”.
Com relação à espessura da polpa, os
valores encontrados para os dois estádios de
maturação encontram-se na faixa de 13,99 a
194
14,57 mm. Embora a espessura da polpa seja
uma característica importante, não foram
encontrados na literatura trabalhos que
Noronha et al.
discorressem sobre esta determinação com a
espécie em estudo.
Tabela 1. Características físicas e percentuais das partes componentes de frutos de umbu-cajá (Spondias sp) 90
dias após as colheitas procedentes dos Pólos Baixo-Jaguaribe e Assú-Mossoró.
Estádio Comprim. Largura Espaçam Comprim.
do Fruto do fruto da polpa do
de
Maturação (mm)
(mm) (mm) caroço
(mm)
I
28,88a 29,11a 13,99a 18,27a
II
29,60a 29,57a 14,57a 18,09a
TTESTE
0,20
0,54
0,72
0,27
CV
1,74
1,11
2,87
0,70
Largura
do
caroço
(mm)
15,04a
14,92a
0,20
0,57
VARIÁVEIS
Peso
Peso Rendim. Peso Rendim. Peso
do
de
de
do
de
de
fruto
polpa polpa caroço caroço casca
(g)
(g)
(%)
(g)
(%)
(g)
12,60a 9,25a 72,87a 1,99a 16,38a 1,37a
13,24a 9,67a 72,40a 2,25a 16,18a 1,51a
0,64
0,53
1,13
0,19
0,16
1,16
3,50
3,14
0,46
8,67
0,87
6,87
Rendim.
de
casca
(%)
10,91a
11,49a
0,97
3,66
* Médias seguidas pela mesma letra minúscula na vertical não diferem, entre si, pelo teste t ao nível de 5% de probabilidade.
I – Estádio de maturação maturo.
II – Estádio de maturação maduro.
TTabelado = 2,12
O peso médio dos frutos variou entre
12,60 a 13,24 g, nos dois estádios de
maturação. Esta pequena variação pode ser
explicada através do crescimento do fruto, ou
seja, depois que atinge um determinado
tamanho, não volta mais a crescer, apenas sofre
transformações bioquímicas que culminam com
a maturação. Santos (1996) e Sacramento
(1998), quando trabalharam com esta mesma
espécie encontraram valores de peso
semelhantes aos obtidos no presente trabalho.
Os rendimentos de polpa obtidos nos
frutos nos dois estádios de maturação
corresponderam a aproximadamente 72% do
fruto.
Estes percentuais são considerados
excelentes, quando o objetivo é a utilização no
processamento industrial.
Os resultados referentes às análises
químicas da polpa de umbu-cajá estão
apresentados na Tabela 2. Observando-se essa
tabela verifica-se que houve diferenças
significativas em relação ao teor de SST e ATT,
entre os dois estádios de maturação.
Os valores obtidos no presente trabalho
em relação ao teor de SST foram 11,04 e 12,88.
Estes resultados são inferiores aos encontrados
por Santos (1996), quando trabalhou com
umbu-cajá e por Sacramento et al. (1998) e
Lima (1995), quando utilizou as mesmas
determinações químicas no cajá.
Frutos produzidos em regiões tropicais
tendem a apresentar maior teor de SST do que
em outras regiões, por desenvolverem-se sob
altas temperaturas e elevada intensidade
luminosa, o que reflete positivamente na
fotossíntese (Pantastico, 1975).
Tabela 2 - Característica Químicas das frutas de umbu-cajá (Spandis sp), 90 dias após a colheita dos
frutos procedentes do Pólo Baixo-Jaguaribee do Pólo Assú-Mossoró.
Estádio de
Maturação
I
II
TTESTE
CV
VARIÁVEIS
SS (%)
pH
11,04b
12,88a
3,75
10,88
3,15a
3,27a
0,62
2,64
Acidez
(mmol (H+)/100 g)
18,04a
16,83b
2,56
4,91
Umidade
(%)
86,02a
86,62a
0,93
0,49
AR (%)
6,77a
7,70a
1,76
9,10
* Médias seguidas pela mesma letra minúscula na vertical não diferem, entre si, pelo teste t ao nível de 5% de probabilidade.
I – Estádio de maturação maturo.
II – Estádio de maturação maduro.
TTabelado = 2,12
Para a acidez total titulável (ATT),
constataram valores entre: 18,04 e 16,83 mmol
(H+) / 100 g, sendo inferiores aos encontrados
por Sacramento et al. (1998) e Silva et al.
(1995), em relação ao cajá.
A perda da acidez é desejável em grande
parte dos frutos e marcante no processo de
amadurecimento.
Os valores obtidos, no
presente trabalho, em relação ao teor de ATT
confirmam, segundo Kays (1991), citado por
Fernandes (1996), que após a coleta e durante o
armazenamento, a concentração de ácidos
orgânicos tende a declinar na maioria dos
frutos, devido à larga utilização desses
compostos como substrato respiratório e como
esqueletos de carbono, para a síntese de novos
compostos.
Verificou-se efeito não significativo em
relação ao pH e o teor de açúcares redutores,
entre os dois estádios de maturação.
Para o pH, constataram valores entre:
3,15 e 3,27, sendo superiores aos encontrados
por Santos (1996) e Lima et al. (1990), com
relação ao umbu-cajá; Sacramento et al. (1998),
Silva et al. (1995), Lima (1995) e Lima et al.
(1990), em relação ao cajá.
Para os açúcares redutores, constataram
valores compreendidos entre: 6,77 e 7,70,
valores estes inferiores ao encontrado por
Sacramento et al. (1998), quando fez as mesmas
determinações na polpa do cajá.
A síntese muito elevada de glicose
durante a maturação é importante devido ao
fato de glicose e frutose possuírem juntas um
poder adoçante maior que o da sacarose,
conferindo ao suco sabor mais agradável
(Nascimento et al., 1998).
O teor de umidade da polpa não diferiu,
estatisticamente, em relação aos dois estádios
de maturação.
Os resultados obtidos no presente
trabalho foram: 86,02 e 86,62%. Mostraram-se
inferiores ao encontrado por Santos (1996), em
relação ao umbu-cajá.
Em relação aos resultados obtidos por
Almeida & Valsechi (1996), referindo-se ao
cajá, os valores do presente trabalho
mostraram-se inferiores.
Noronha et al.
195
Carmo Filho, F. do; Oliveira, O.F. de Mossoró,
um município do semi-árido nordestino:
características climáticas (e) aspectos
florísticos. 1ed. Mossoró-RN: ESAM,
Coleção Mossoroense, 1989. 672 p.
Carvalho, V.D. de. Qualidade e conservação
pós-colheita de goiabas. Informe Agropecuário. Belo Horizonte: EPAMIG, n.179,
p.48-54, 1994.
Fernandes, P.M. de G.C. Armazenamento
am-biente e refrigerado de melão, híbrido
orange flesh, submetido à aplicação póscolheita de cloreto de cálcio. Lavras:
UFLA, 1996. 86p (Dissertação de
Mestrado).
Instituto Brasileiro De Geografia E Estatística.
Enciclopédia dos municípios brasileiros:
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Macedo et al. Características químicas e físicoquímicas de quatro variedades de goiaba
adaptadas às condições do Ceará. Revista
Brasileira de Fruticultura, UFBA, Cruz
das Almas-BA, v.17, n.2, p.39-44, 1995.
CONCLUSÕES
Não houve efeito significativo nas
mensurações físicas dos frutos de umbu-cajá,
nos dois estádios de maturação nas 9 plantas
caracterizadas.
Houve efeito significativo para a acidez
total titulável (ATT) e para os sólidos solúveis
totais (SST) nos dois estádios de maturação na
polpa de umbu-cajá. Para os açúcares redutores
e teor de umidade, verificou-se efeito não
significativo entre os dois estádios de
maturação.
Medeiros, P. D. de.
Estudo anatomofisiológico da unidade de dispersão de
Spondias-cytherea sonn (cajarana), Recife:
UFRPE, 1985. 99p. (Dissertação de
Mestrado).
Nascimento, T. B. do; Ramos, J. D.; Menezes,
J. B. Características físico-químicas do
maracujá amarelo (Passiflora edulis f.
flavicarpa
Degener)
produzido
em
diferentes épocas. Revista Brasileira de
196
Fruticultura. Cruz das Almas, v.20, n.1,
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Pantastico, E.B. Índices para cosecha. In:
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Pires, M dos G. de M. Estudo taxonâmico e
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1998, Poço de Caldas, Anais... Poços de
caldas: SBF/ UFLA, 1998. v.1, p.168.
Santos, G.M. Caracterização de frutos de
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(Spon-dias sp) e teores de NPK em folhas
de frutos. Areia: UFPB/CCA, 1996, 49p.
(Monografia de Graduação).
Spiegel, M.R. Estatísticas. 3 ed. São Paulo:
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Southgate, D.A.T. Determination of foods
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Science, 1991, 232p.
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separados por vírgula. Los nombres de los
autores serán enumerados con algaritmo árabe
que tendrán a cada numero una llamada de
rodapié donde se hará constar la función,
titulación, institución, dirección postal y
electrónica (e-mail), teléfono y fax. El texto
deberá ser alineado por los dos lados y con la
tabulación de 1 cm para el inicio de cada
parágrafo.
Figuras, Tablas y Fotos – deberán ser
colocadas luego abajo del parágrafo donde
fuera citada pela primera vez. En las legendas,
las palabras Figuras, Tabla y Foto deben estar
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en su enunciado deberá ser alineada por la
izquierda con la primera letra después de la
palabra Figura. Las unidades deben ser
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Ejemplos de referencias bibliográficas:
Example of the bibliographic references:
As referências bibliográficas deverão estar Las referencias bibliográficas deben ir en orden The list of bibliographic references must be in
dispostas, em ordem alfabética, pelo sobrenome alfabética considerando el apellido del primer alphabetic order according to surname of first
do primeiro autor.
autor.
author.
a) Livro
Martins, J.H.; Cavalcanti Mata, M.E.R.M.
Introdução a teoria e simulação
matemática de secagem de grãos. 1.ed.
Campina Grande : Núcleo de Tecnologia em
Armazenagem, 1984. 101p.
b)Capítulo de Livros
Almeida, F. de A.C.; Matos, V.P.; Castro, J.
de; Dutra, A.S. Avaliação da quantidade e
conservação de sementes a nível de produtor.
In: Almeida, F. de A.C.; Cavalcanti Mata,
M.E.R.M. (ed.). Armazenamento de grãos
e sementes nas propriedades rurais.
Campina Grande: UFPB/SBEA, 1997. cap.
3, p.133-188.
c) Revistas
Cavalcanti Mata, M.E.R.M.; Braga, M.E.D.;
Figueiredo, R.M.F.; Queiroz, A.J. de M.
Perda da qualidade fisiológica de sementes
de arroz (Oryza sativa L.) armazenadas sob
condições controladas. Revista Brasileira de
Armazenamento. Univ. Federal de Viçosa,
Viçosa-MG. v.24, n.1, p.10-25, 1999.
d) Dissertações e teses
Queiroz,
A.J.
de
M.
Estudo
do
comportamento reológico dos sucos de
abacaxi
e
manga.
Campinas:
UNICAMP/FEA, 1998. 170p. (Tese de
Doutorado).
e) Trabalhos apresentados em Congressos
(Anais, Resumos, Proceedings, Disquetes,
CD Roms)
Figueirêdo, R.M.F. de; Martucci, E.T.
Influência da viscosidade das suspensões na
morfologia do particulado de suco de acerola
microencapsulado. In: Congresso Brasileiro
de Sistemas Particulados, 25, 1998, São
Carlos, Anais... São Carlos: UFSC, 1998.
v.2, p.729-733. ou (CD Rom).
No caso de disquetes ou CD Rom, o título da
publicação continuará sendo Anais, Resumos ou
Proceedings, mas o número de páginas será
substituído pelas palavras Disquete ou CD Rom.
f) WWW (World Wide Web) e FTP (File
Transfer Protocol)
BURKA, L.P. A hipertext history of multi-user
dimensions; MUD history. htpp://entmuseum9.ucr.edu/ENT133/ebeling/ebeling7.ht
m1#sitophilusgranarius).10 Nov. 1997.
a) Libro
Cox, P.M. Ultracongelación de alimentos.
1.ed. Zaragoza : Editorial Acribia, 1987.
459p.
b)Capítulo de Libro
Moreno, F. Alteraciones fisicoquímicas en
alimentos durante su congelamiento y
subsecuente almacenaje. In: Parada, A.;
Valeri, J. (ed.). Biología de los alimentos a
baja temperatura. Armazenamento de
grãos e sementes nas propriedades rurais.
Caracas: UCV, 1997. cap. 2, p.218-237.
c) Revistas
Diniz, P.S.C.; Cavalcanti Mata, M.E.R.M.;
Braga, M.E.D. Determinación del contenido
de humedad máxima para crioconservación
de semillas recalcitrantes de maíz.
Ingeniería Rural y Mecanización Agraria
en el ámbito Latinoamericano. La Plata,
Argentina, v.1, p.373-377, 1998.
d) Disertaciones y Tesis
Zanetta, J. Transferência de calor em
congelación de alimentos. Valparaíso :
Universidad Católica de Valparaíso, 1984.
95p. (Tesis de Maestría).
e) Trabajos presentados en Congresos (Anales,
Resúmenes, Proceedings, Disquetes, CD
Roms)
Cavalcanti Mata, M.E.R.M; Braga, M.E.D.;
Figueirêdo. R.M.F; Queiroz, A.J.M.
Influencia de los daños mecánicos
superficiales en la germinación de semillas
de maíz en función de su grado de humedad
y de la velocidad de rotación de la
desgranadora mecánica. In: I Congreso
Ibero-Americano
de
Ingenieria
de
Alimentos, Anales... Valencia, España,
Tomo II, Capítulo III, p. 385-397, dez. 1996
o (CD Rom).
a) Book
Brooker, D.B.; Bakker-Arkema, F.W.; Hall,
C.W. Drying and storage of grains and
oilseeds. New York, The AVI Van Nostrand
Reinhold, 1992, 450p.
b) Chapter in a book
Schaetzel, D.E. Bulk storage of flour In:
Christensen C.M. (2aed.). Storage of cereal
grains and their products. St. Paul,
Minnesota : American Association of Cereal
Chemist, 1974. cap. 9, p.361-382.
c) Journals
Biswal, R.N., Bozokgmehk, K. Mass transfer in
mixed solute osmotic dehydration of apple
rings. Trans. of ASAE, v.35, n.1, p.257-265,
1992.
d) Dissertation and Thesis
Fortes,
M.
A
non-equilibrium
thermodynamics approach to transport
phenomena in capillary-porous media
with special reference to drying of grains
and foods. Purdue University, 1978, 226 p.
(Thesis Ph.D.).
e) Papers presented in congress (Annals,
Abstracts, Proceedings, Diskettes, CD
Roms))
Cavalcanti Mata, M.E.R.M.; Menegalli, F.C.
Bean seeds drying simulation. In: InterAmerican drying Conference, 1, 1997, Itu
Proceedings… Campinas-SP, Brazil :
UNICAMP, July, 1997. v. B, p.508-515. or
(CD Rom).
In case of diskettes or CD Rom, the title of the
publication still will be Annals, Abstract or
Proceedings, but the page number should be
substituted by words Diskettes or CD Rom.
h) WWW (World Wide Web) e FTP (File
Transfer Protocol)
dimensions; MUD history. htpp://entmuEn caso de disquetes o CD Rom, el título de la seum9.ucr.edu/ENT133/ebeling/ebeling7.htm1#
publicación
continuará
siendo
Anales, sitophilusgranarius).10 Nov. 1997.
Resúmenes o Proceedings, mas el número de las
páginas serán substituido por la palabra
Disquete o CD Rom.
g) WWW (World Wide Web) e FTP (File
Transfer Protocol)
dimensions; MUD history. htpp://entmuseum9.ucr.edu/ENT133/ebeling/ebeling7.ht
m1#sitophilusgranarius).10 Nov. 1997.
ENDEREÇO ADDRESS DIRECCIÔN
Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais
Caixa Postal 10.078
CEP. 58109-970 - Campina Grande, PB, BRASIL
Fone: (083)2101-1288 Telefax: (083)2101-1185
E-mail: [email protected] ou [email protected]
Home Page: http//www.lappa.deag.ufpb.rbpa
LABORATÓRIO DE CRIOGENIA
O Laboratório de Criogenia da Área de Armazenamento e Processamento de Produtos Agrícolas
do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Campina Grande, desenvolve
trabalhos de ponta a ultrabaixas temperaturas de modo a atender o desenvolvimento tecnológico do
País. As pesquisas com criogenia concentram-se em:
 Crioconservação de sementes
 Sementes de espécies florestais
 Sementes de interesse econômico das regiões do País
 Sementes de plantas medicinais
 Sementes de espécies ameaçadas de extinção
 Congelamento a ultrabaixas temperaturas de alimentos
 Congelamento de carnes (bovinos, caprinos, suínos)
 Congelamento de moluscos e crustáceos
 Congelamento de pescados
 Esterilização de materiais biológicos
 Limites de termo-resistência de fungos e bactérias
 Sistemas de agregação de partículas de sujidade
Coordenação da Área de Armazenamento e Processamento de Produtos Agrícolas
Av. Aprígio Veloso, 882 - Caixa Postal 10.087 - Fones: (83) 2101-1288; 2101-1551 - Fax: (83) 2101-1185
EFEITO DO TEMPO DE TORREFAÇÃO DOS GRÃOS DA MUCUNA PRETA (Stilozobium aterrimum L.) NA SUA
COMPOSIÇÃO QUÍMICA, TÓXICA E SENSORIAL (Effect of the toasting time of the "mucuna-preta " grains)
Marcelo Barbosa Muniz
Claudécia Leite da Silva
Leossávio César de Souza
Anselmo Rodrigues de Oliveira
TEORES DE MINERAIS EM DIETAS UTILIZADAS NO BRASIL UM DIRECIONAMENTO PARA O ENRIQUECIMENTO
DE ALIMENTOS (Mineral contents in used diets in Brazil A guideline to foods enrichment)
Karla Silva Ferreira
José Carlos Gomes
Gilberto Paixão Rosado
PARÂMETROS FíSICOS E QUíMICOS DA ACEROLA (Malpighia punicifolia, L.) EM DIFERENTES FASES DE
MATURAÇÃO (Physical and chemical parameters of acerola (Malpighia punicifolia L.) in different stages of maturation)
Myrla de Souza Batista
Rossana Maria Feitosa de Figueiredo
Alexandre José De Melo Queiroz
CARACTERIZAÇÃO DOS PROBLEMAS PRÉ E PÓS-COLHEITA DO MELOEIRO PRODUZIDO EM PERÍODO CHUVOSO
NO RIO GRANDE DO NORTE (Characterization of the pre and postharvest problems of the produced melon in the rainy season in Rio
Grande do Norte)
Maria Zilderlania Alves
Josivan Barbosa Menezes
Silvio César Sartori Ito
Selma R. de Carvalho Nascimento
Rui Sales Júnior
Railene Hérica Carlos Rocha
DRYING CURVES OF UMBU FRUITS WITH OSMOTIC PRE-DRYING (Curvas de secagem dos frutos de umbu com pré-secagem
Osmótica)
Severina de Sousa
Mário Edardo R. M. Cavalcanti Mata
Maria Elita Duarte Braga
Antonio Fernandes Monteiro Filho
DIMENSÕES PRINCIPAIS, MASSA E VOLUME UNITÁRIOS, ESFERICIDADE E ÂNGULO DE REPOUSO DE FRUTOS
DE CAFÉ (Axial dimensions, mass, volume, sphericity and repose angle of coffee fruits)
Anderson Chagas Magalhães
Sandra Maria Couto
Daniel Marçal de Queiroz
Ednilton Tavares de Andrade
ESTUDO SOBRE A CONSERVAÇÃO DE QUATRO VARIEDADES DE FEIJÃO MACASSAR VERDE (Vigna unguiculata L.
WALP.) : SUBMETIDOS A TEMPERATURAS DE REFRIGERAÇÃO E CONGELAMENTO (Preliminary study of the 4 varieties
of "feijão macassar" (Vigna unguiculata L.Walp) conservation which have been subjected to the refrigeration and freezing
temperatures)
Nayara Lia Lima
Clara Emanuelle
Claudécia Leite da Silva
Maria do Carmo Diniz
Márcia Roseane Targino de Oliveira
Tatiane Santi Gadelha
POTENCIAL DE CONSERVAÇÃO DE ENERGIA NO PRÉ-PROCESSAMENTO DO CAFÉ (Conservation potential of energy in
the coffee pre-processing)
Ednilton Tavares de Andrade
Delly Oliveira Filho
Gilmar Vieira
SECAGEM DE SEMENTES DE FEIJÃO (Phaseolus vulgares L.) VARIEDADE CARIOQUINHA USANDO BOMBA DE
CALOR (Variety "carioquinha" beans seeds drying (Phaseolus vulgares L.) by the of a heat pump)
Mário Eduardo R. M. Cavalcanti Mata
José Rildo Oliveira
Maria Elita Duarte Braga
CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DE FRUTOS DE UMBU-CAJÁ (Spondias sp.) PROVENIENTES DOS PÓLOS
BAIXO-JAGUARIBE (CE) E ASSU-MOSSORÓ (RN) (Physic-chemical characterization of umbu-cajá ( Spondias sp.) from baixoJaguaribe and Assu-Mossoró the poles)
Milene Arcângela Souza de Noronha
Eudes de Almeida Cardoso
Nildo da Silva Dias

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