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Importância da intermitência no processo de secagem de café

POR ADILIO FLAUZINO DE LACERDA FILHO

TÉCNICAS DE PRODUÇÃO

EM 24/05/2016

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Por Adilio Flauzino de Lacerda Filho*


Não só internamente, mas, em nível mundial, o consumidor tem se tornado sensível aos cafés especiais, o que tem incrementado o consumo e agregado valor ao produto diferenciado. Este fato leva o cafeicultor à busca e adoção de novas tecnologias em todo o processo de produção. A utilização de novas tecnologias de colheita, preparo e, especialmente, a secagem, tem demandado novos conhecimentos técnicos e operacionais no sentido de preservar as qualidades obtidas no campo, para obter os cafés especiais, além de exigir qualificação profissional para a execução destas operações.

A secagem do café, se conduzida inadequadamente, pode levar à deterioração do produto, degradando os atributos de qualidade obtidos no campo, resultando em cafés de pior qualidade e, consequentemente, de menor preço. A secagem lenta, e com intermitência no processo, é uma alternativa indicada para se preservar a qualidade do produto, independentemente se pré-processado por via seca ou via úmida.

A intermitência no processo de secagem traz vantagens não só para o fruto e sementes de café, mas, também, para sementes e grãos alimentares diversos, com destinação diversificada para a indústria alimentar. Segundo Vilela & Peske, citados por Garcia et al. (2004) o intervalo de tempo de equalização ou intermitência, possibilita a redistribuição de umidade no interior das sementes, reduzindo o gradiente hídrico e térmico. Afirmaram que na secagem intermitente é possível aumentar a quantidade de água removida por unidade de tempo, em relação à secagem contínua. Isto é decorrente da velocidade de secagem ser determinada pela velocidade da movimentação da água do interior para a superfície das sementes, depois da remoção da água superficial.

O desempenho do sistema é função do período de exposição das sementes ao ar aquecido, da temperatura do ar e do intervalo de repouso, atendendo às características químicas, físicas e biológicas de cada espécie vegetal.

A intermitência no processo de secagem consiste em submeter o produto a intervalos subsequentes de repouso, possibilitando que o café natural ou descascado fique sem receber o calor do ar de secagem, em uma câmara apropriada, em intervalos de tempo definidos, durante o processo de secagem. Este procedimento permite que ocorra a migração de água, sob menor tensão, do interior para a superfície dos grãos. Pelo fato desta água ser acumulada na superfície dos grãos, a sua remoção ocorre na forma de água livre, reduzindo o tempo e o custo de secagem, para a mesma temperatura e vazão de ar aplicada ao processo. Consequentemente, os efeitos do estresse térmico são reduzidos, tais como: rompimento das paredes celulares, menor lixiviação exsudados das células, menor índice de acidez, menor redução de volume do grão, menor tempo e custo de secagem.

Rigitano et al. (1964) estudaram a intermitência no processo de secagem de café, demostrando a preocupação destes pesquisadores com os procedimentos operacionais aplicados ao processo, objetivando-se a redução de custo e obtenção de cafés com melhor qualidade. Avaliaram diferentes procedimentos operacionais durante a secagem de café. Na primeira fase experimental, em 1956, trabalharam com café cereja descascado, utilizando secagem mecânica, com temperaturas do ar de 45, 60 e 75 °C.

Os períodos de secagem e repouso atenderam, respectivamente, aos seguintes procedimentos: ½ x 1,0 hora; ½ x 2,0 horas; 1,0 x 2,0 horas; 1,0 x 4,0 horas, e a secagem contínua como comparativa. Em uma segunda fase experimental (1961), trabalharam com cafés cereja descascado e natural, com temperatura do ar de secagem de 45; 60 e 75 °C, com tempo de secagem de 1,0; 2,0; 3,0 e 4,0 horas e intervalos de repouso estendido até que a massa de café atingisse a temperatura ambiente (30 °C), e a secagem contínua como comparativo. Com base nestas condições experimentais concluíram que: a) a intermitência proporcionou redução no tempo total de secagem, observando-se maior redução de tempo no café descascado; b) para a secagem intermitente, quanto menor a temperatura do ar de secagem, maior foi a redução do tempo total de operação; c) quanto maior o número de intervalos de repouso, menor o tempo total de operação; d) maior tempo por intermitência, no mesmo tratamento, resultou em menor tempo total de secagem; e) a intermitência proporcionou aumento no rendimento operacional do sistema de secagem e f) parcelamentos excessivos em número, pode tornar pouco prático o processo de secagem.

Cordeiro (1982) avaliou os efeitos da temperatura do ar de secagem e do tempo de repouso sobre a qualidade, distribuição de umidade e redução no consumo de energia na secagem de café, com meia seca, em secador de leito fixo. Trabalhou com ar de secagem nas temperaturas de 50; 60 e 70 °C, cujo tempo de secagem foi de 9,0; 7,0 e 4,0 horas respectivamente. A vazão de ar utilizada foi de 15,0 m3 de ar min-1 m-2 de piso perfurado. Foram estabelecidos períodos de repouso de 0,0; 6,0 e 12,0 horas. A redução do teor de água foi de 28 para aproximadamente 11,0%(b.u). Concluiu que que o tempo de repouso possibilitou a redução do gradiente de umidade da massa de café, reduziu o tempo de secagem e o consumo de energia, sem que o produto fosse movimentado.

Os efeitos sobre a qualidade do café não foram confirmados, considerando-se a baixa qualidade do produto observada no campo, no período em que foi realizado o experimento.

Lacerda Filho (1986) trabalhou com a secagem intermitente, em secador de fluxos concorrentes, utilizando café cereja, com meia seca e temperatura do ar de secagem de 90 ºC. Verificou que o consumo de energia por quilograma de água evaporada dos grãos, durante a secagem, foi menor neste sistema, quando comparado com outros secadores, sem prejuízos sobre a qualidade da bebida. Alguns dos resultados observados na qualidade do produto estão apresentados na Tabela 1.

Na Figura 1a observa-se, no corte do fruto cereja, os círculos demarcados de 01 a 05. Durante o processo de secagem, optando-se pelo processo contínuo, será observado maior teor de água no ponto 1 (centro) em relação ao ponto 5 (superfície).

Isto ocorre pelo fato do ar passar continuamente na superfície do fruto e promover, continuamente, a remoção de água. Este fenômeno proporcionará maior redução no tamanho dos capilares por onde flui o vapor d’água, podendo resultar em fissuras e até trincas das sementes de café

Tabela 1. Resultados da análise de café natural, com meia seca em terreiro pavimentado com cimento, processado em secador de lotes, intermitente, de fluxos concorrentes




 
Figura 1. Ilustração: corte do fruto cereja, verde (a) e seco (b), ilustrando sua aparência e uma vista parcial das células constituintes do grão,
obtida por microscopia eletrônica (c). Fonte: Foto 1c – Atlas de microscopia. Fundação Ezequiel Dias (s. d.). (http://funed.mg.gov.br/wpcontent/
uploads/2012/01/Atlas-de-Microscopia-%E2%80%93-Caf%C3%A9-Torrado-e-Mo%C3%ADdo.pdf).


Além do que, fenômeno proporciona redução no volume das células (Figura 1c) e, consequentemente pode possibilitar a redução de volume dos grãos, o que pode resultar em menor peneira. Além disso, a superfície das sementes estando mais secas que o centro, poderá ficar susceptível à quebra durante o beneficiamento.

No caso de aplicar a intermitência no processo de secagem, durante o intervalo de tempo em que os frutos ou as sementes não estiverem recebendo ar, haverá migração do vapor de água do interior (ponto 1 – Figura 1a) para o ponto 5 (superfície do fruto ou semente). Portanto, com a superfície umedecida, depois do intervalo de repouso, que pode durar entre 04 e 12 horas por intervalo, o ar de secagem irá remover a água superficial das sementes do café, sem causar estresse térmico ao produto, e com menor demanda de energia. Neste caso é possível obter sementes de maior volume depois da secagem. Na Figura 1b observa-se o fruto seco e a distância estabelecida entre a casca as sementes do café.

A intermitência de ar quente durante a secagem pode, também, proporcionar menor índice de danos às paredes celulares em função do seu limite de permeabilidade, isto é, quantidade de água que fluirá do interior da célula na unidade de tempo. O rompimento das paredes celulares pode proporcionar lixiviação de solutos das células, os quais podem ter fundamental importância na qualidade comercial do produto, aumentar o índice acidez, propiciar maior condutividade elétrica, depreciar a bebida, induzir branqueamento, além de outros danos.

É importante observar que para o processo de intermitência, de modo geral, pode ser estabelecida uma relação de 1/3 do tempo residência para a câmara de secagem e 2/3 para a câmara de repouso. É importante esclarecer que esta relação de tempo de residência do produto em abas as câmaras pode ser realizada na estrutura do próprio equipamento ou em silos (tulhas), previamente dimensionados para este fim, posicionado lateralmente ao secador, conforme ilustrado na Figura 2.





Figura 2. Croqui: ilustração de um secador intermitente, de lotes (a) e de um sistema de secagem com intermitência (b).

*Prof. Adilio Flauzino de Lacerda Filho
Lacerda Consultoria Ltda Viçosa, MG. Brasil




LITERATURA CONSULTADA

Rigitano, A.; Tosello, A.; Sousa, O. F.; Garutti, R. S.; Jorge, J. P. N. Influência do
parcelamento na secagem do café. Campinas: Bragantia. Vol. 23, N° 24, p 299-322.
1964. (Boletim técnico do Instituto Agronômico do Estado de São Paulo).
Cordeiro, J. A. B. Influência da temperatura e do tempo de repouso na secagem de café (Coffea arábica L.) em camada fixa. Viçosa: UFV, 1982. 60p. Dissertação
(Mestrado em Engenharia Agrícola. Departamento de Engenharia Agrícola).
Universidade Federal de Viçosa). Viçosa, MG: Imprensa Universitária.
Lacerda Filho, A. F. de. Avaliação de diferentes sistemas de secagem e suas
influências na qualidade do café (Coffea arabica L.) Viçosa: UFV, 1986. 136p.
Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola. Departamento de Engenharia Agrícola. Universidade Federal de Viçosa). Viçosa, MG: Imprensa Universitária.
Garcia, D. C.; Barros, A. C. S. A.; Peske, S. T.; Menezes, N. L. A secagem de sementes. Ciência Rural. Santa Maria, RS. v. 34, n° 2. p. 603-608. 2004. (Revisão bibliográfica). 

ADILIO FLAUZINO DE LACERDA FILHO

Consultor em Pós-colheita: secagem, aeração, esfriamento artificial, racionalização do uso de energia em operações unitárias de pós-colheita.
Empresa: Lacerda Consultoria Ltda
Professor titular aposentado/pesquisador da Universidade Federal de Viçosa

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LUCAS LOUZADA PEREIRA

EM 30/05/2016

Boa tarde prezado autor, parabenizo-o pelo artigo escrito e compartilhado, acredito ser fundamental os estudos sobre o tempo de secagem e seus respectivos impactos na qualidade. Como é feito o controle de zonas onde a umidade relativa possui alta incidência nos frutos após secagem (como o caso das regiões serranas), em que índice de U.R o padrão de intermitência deve ser aplicado, ou essa questão não se aplica ao fundamento apresentado?