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Os frutos e grãos do cafeeiro são constituídos de água e matéria seca. Quando se seca o produto, remove-se parte da água e deixa-se outra fração de água que garanta minimizar as atividades fisiológicas. Especialmente, com a secagem, objetiva-se a máxima redução da taxa respiratória das sementes, o que significa reduzir, ao máximo, a quebra técnica e, ao mesmo tempo, permitimos manter as sementes vivas.
O teor de água e as condições de armazenamento exercem influência sobre a "atividade de água", perda de matéria seca e as atividades microbiológicas possíveis de serem observadas no café armazenado. Portanto, a secagem deve ser realizada com o objetivo de reduzir o teor de água do café, em níveis adequados para as condições de armazenagem em ambiente natural, considerando-se o café em coco, pergaminho ou beneficiado. Por este motivo, é muito importante que o cafeicultor utilize de métodos, equipamentos e mão-de-obra preparada que lhe garantam exatidão nestas medidas.
Os métodos utilizados para a medição do teor de água dos grãos podem ser classificados como métodos diretos e métodos indiretos. Pelo método direto a evaporação da água contida nos grãos é feita diretamente pela ação do calor, utilizando-se estufas ou proporcionando a evaporação da água por meio da imersão dos frutos ou sementes em óleo aquecido. A medição do teor de água em estufa é considerada o método oficial do Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento – Mapa. Consiste em pesar a amostra de café (sugere-se 100 gramas) e colocá-la em estufa com circulação forçada de ar, durante 24 horas, em temperatura de 103±2 °C. Decorrido este tempo, o produto deve ser colocado em dessecador até que atinja a temperatura ambiente, quando será pesado novamente. A diferença entre o peso inicial e o final corresponde ao valor do teor de água do café, em porcentagem de base úmida (% b.u.). Este método é o único que pode ser utilizado para fazer as calibrações dos medidores eletrônicos, bem como o de destilação.
O procedimento operacional do método de destilação aqui descrito, cuja calibração foi definida por correlação com o método de estufa, foi adaptado do método original, denominado Brown-Duvel, pelo Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa e é denominado evaporação de água em banho de óleo – EDABO (Silva e Rufato, 2001). Consiste em:
a) pesar 100 gramas da amostra em balança com resolução de 0,01 gramas ou melhor;
b) colocar a amostra em um recipiente (por exemplo, leiteira de alumínio ou equivalente) que suporte a ação de calor (10 cm de diâmetro e 20 cm de altura). A tampa do recipiente pode ser uma tela ou a própria tampa de alumínio, com perfurações;
c) colocar as 100 gramas de amostra no recipiente e adicionar óleo vegetal até que cubra o produto (±150 mL de óleo);
d) colocar um termômetro ordinário de mercúrio, graduado até 250 °C, na mistura café e óleo, sem permitir que o bulbo do termômetro fique em contato com o fundo do recipiente;
e) pesar o recipiente, com a tampa, contendo as 100 gramas de amostra, o óleo e o termômetro;
f) promover o aquecimento até a temperatura de 200 °C para café cereja natural; até 195 °C para café despolpado e 190 °C para café beneficiado. Este aquecimento pode ser feito por meio da queima de gás (GLP), álcool ou por meio de resistência elétrica. Estabelecer uma distância de aproximadamente cinco centímetros entre o fundo do recipiente com os grãos e a chama;
g) ao atingir a temperatura indicada, corta-se o fogo e espera-se até que o óleo pare de borbulhar;
h) pesa-se novamente o conjunto recipiente;
i) a diferença entre o peso inicial e a final corresponde ao valor do teor de água em porcentagem de base úmida (% b.u.).
Este procedimento deve ser repetido por, no mínimo, três vezes e o resultado será a média das três repetições. Na Figura 1 ilustra-se os componentes do equipamento EDABO e Brown-Duvel. No caso de utilizar GLP ou álcool para realizar o aquecimento, o recipiente deve estar aproximadamente 5,0 cm distante do queimador.
(a)
(b)
Figura 1. Equipamentos utilizados para medição direta do teor de água dos grãos por meio de destilação. Na figura 1(a) o EDABO e na Figura 1(b) o Brown-Duvel.
No processo de medição do teor de água do café, pelo método indireto, utiliza-se dos medidores eletrônicos que funcionam por capacitância elétrica, onde os frutos ou sementes do café funcionam como material dielétrico. Este método utiliza das propriedades físicas dos grãos relacionadas com o seu conteúdo de água, visto que os grãos agrícolas, se estiverem secos, são maus condutores de corrente elétrica. Quanto maior o teor de água, maior será o fluxo de corrente elétrica. Cabe observar que se os grãos ou frutos do café tiverem temperaturas elevadas (maiores que 25 °C) é necessário fazer a correção da constante dielétrica, visto que os grãos aquecidos diminuem a resistência elétrica, o que pode proporcionar erros de leituras, mascarando o resultado para valores maiores de teor de água. Equipamentos modernos já fazem esta correção automaticamente. Sugere-se que os produtos que estejam secando em terreiro ou em secador mecânico devam ser esfriados para temperaturas próximas ao valor da temperatura ambiente à sombra antes de realizar as medições, o que se faz por meio de abanação da amostra em peneiras. A importância de se medir o teor de água dos grãos, de forma correta, está relacionada com a preservação da qualidade do produto durante a armazenagem e ao valor comercial do produto, considerando-se que, se durante a secagem for reduzido o teor de água para valores inferiores ao necessário tecnicamente (entre 10 e 12% b.u. conforme a região), o produtor poderá ter prejuízos em relação ao peso total dos grãos. Na Tabela 1 apresentam-se os valores do teor de água em equilíbrio do café em função da temperatura e umidade relativa do ar intergranular, com base na equação de Chung & Fost modificada (Silva et al., 2000; Afonso Júnior, 2001).
Tabela 1. Valores estimados do teor de água de equilíbrio do café em função da temperatura e da umidade relativa do ar intergranular:
Estes valores são denominados teores de água em equilíbrio, ou seja, caso os grãos fiquem armazenados durante períodos prolongados de tempo, em qualquer das condições estabelecidas, a tendência é que o seu conteúdo de água se estabilize em função da temperatura e da umidade relativa do ar que o circunda.É importante observar que na massa de café, ou de quaisquer outros grãos agrícolas, não ocorre a movimentação de água de um grão com maior teor de água para outro grão com menor teor de água, mas, sim, esta transferência de umidade é feita para o ar intergranular, isto é, o ar que circunda os grãos. No caso de se verificar em uma massa de grãos diferentes valores de teores de água, por exemplo, para o café pergaminho, na temperatura de 25 °C e umidade relativa de 50% (Tabela1), a estimativa do teor de água de equilíbrio do café é de 11,35% (b.u.). Se imaginarmos que nesta mesma massa encontre, também, grãos com 16,72% (b.u.), na mesma temperatura, o ar intergranular no entorno deste grão, poderá atingir 70% de umidade relativa. Neste caso estaria estabelecida, por exemplo, uma condição favorável ao desenvolvimento de fungos. Portanto, o objetivo desta informação é orientar para que a secagem seja realizada com a melhor uniformidade possível, no que se refere ao teor final de água do café. Daí a importância de se utilizar corretamente os determinadores de teores de água, tanto pelo método direto, quanto pelo indireto.
Agora vamos imaginar a condição em que poderia ocorrer a super-secagem por qualquer motivo de erro observado na determinação de umidade. Esta remoção do excesso de água implica em perda direta de peso, o que resulta em prejuízos para o cafeicultor. Para tanto, pode-se observar na Tabela 2 as taxas de redução de peso devido a redução do teor de água do produto, a qual poderá ocorrer durante a secagem ou armazenagem. Com o objetivo de exemplificar, imaginemos um cafeicultor que produza 10.000 sacos de café. Durante a secagem, por falha operacional no equipamento, o operador secou o produto até o teor de água de 10,0% (b.u.) em lugar de 12% (b.u.). Qual foi a taxa de quebra de peso, a massa de água evaporada devido ao excesso de secagem e qual foi o prejuízo do cafeicultor, imaginando o valor da saca de café em R$ 500,00.
Resposta:
1) taxa de remoção de água de 12 para 10% (b.u.) = 0,022 = 2,2%
2) massa de café = 60 kg x 10.000 sc = 600.000 kg
3) massa de água evaporada em excesso = 600.000 kg x 0,022 = 13.200 kg
4) de 12 para 10% (b.u.) houve uma redução de 13.200 kg = 220 sacos de 60 kg.
5) prejuízo = 220 sacos x R$ 500,00 = R$ 110.000,00
Concluo que é de muita importância a aferição prévia dos medidores indiretos de teor de água do café, em tempo antecedente ao início da colheita, em função das possibilidades de erros aleatórios ou de operação devido à falta de treinamento de pessoal. Esta aferição não se faz com outro aparelho eletrônico e sim com equipamentos de medida direta do teor de água, especialmente a estufa, cujos procedimentos devam ser orientados pelas normas estabelecidas pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, já mencionados acima.
A amostragem é outra operação que influencia diretamente o resultado da medida do teor de água. É muito importante que os procedimentos amostrais sejam realizados com critérios definidos e orientado pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento – Mapa, conforme a Instrução Normativa número 08 de 11/06/2003.
Para amostragens em sacarias de 60 kg é indicado a amostragem de, no mínimo, 10% dos volumes que compõem o lote, obtendo-se, no mínimo, 30 gramas de amostras em cada saco. Entretanto, por sugestão pessoal, seria importante que, para lotes compostos de até 50 sacos, a amostragem seja realizada em todos os invólucros. Para as amostragens de grãos à granel, sugere-se atender às orientações contidas em "Instruções para amostragem de grãos", elaboradas pela Companhia Nacional de Abastecimento – Conab, a qual é uma empresa normativa do setor de armazenagem, vinculada ao Mapa.
A homogeneização das amostras deve ser feita por meio de equipamentos homogeneizadores. Sugere-se os modelos Boerner ou os quarteadores. Não homogeneizar amostras com as mãos.
Outras fontes de erros que podem influenciar os resultados da medida do teor de água do café são:
a) uso de mão de obra despreparada para a realização das atividades;
b) uso de equipamentos de medição indireta, sem aferição. A aferição dos medidores de umidade deve ser feita, no mínimo, duas vezes por ano;
c) erros de operação durante as pesagens;
d) erros de operação do medidor de umidade;
e) erros de precisão das balanças. É indicado o uso de balanças com resolução centesimal;
f) preferencialmente não medir o teor de água de produtos quentes (menos que cinco graus Célsius acima da temperatura ambiente à sombra;
g) não tocar a amostra diretamente com as mãos;
h) outras eventuais.
Tabela 2. Percentual de redução de peso do produto devido a redução do teor de água durante a secagem, em valores decimais (Lacerda Consultoria Ltda.)
*Prof. Adilio Flauzino de Lacerda Filho
Lacerda Consultoria Ltda Viçosa, MG. Brasil
Literatura consultada:
Afonso Júnior, P.C. Aspectos físicos, fisiológicos e de qualidade do café em função da secagem e do armazenamento. Viçosa – MG: UFV, 2001. 384p. Tese (Doutorado em Engenharia Agrícola) – Universidade Federal de Viçosa, 2001.
CONAB. Instruções para amostragem de grãos. Brasília: CONAB – Companhia Nacional de Abastecimento. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Boletim Técnico Série Armazenagem, Vol. 01, n° 01. 29 p., 2015.
Silva, J. de S. e; Rufato, S. Determinação da umidade do Café. IN: Secagem e armazenagem do café – Tecnologias e custos. Silva, J. de S. e (Ed). Viçosa (MG): Jard Editora Ltda. p 133-148.. 2001.
Silva, J.S.; Berbert, P.A.; Afonso, A.D.L.; Rufato, S. Qualidade dos grãos. In: SILVA, J.S. Secagem e Armazenagem de Produtos Agrícolas. Viçosa, MG: Aprenda fácil, 63-105, 2000.
