COFFEE CHERRIES DRYING PROCESS AND THE INFLUENCE OF ENVIRONMENT RELATIVE HUMIDITY IN THE MATHEMATICAL MODELING, MOISTURE CONTENT, AND ENTHALPY OF VAPORIZATION

Autores

  • Paulo Carteri Coradi Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS), Campus de Chapadão do Sul (CPCS)
  • Flávio Meira Borém Universidade Federal de Lavras (UFLA), Departamento de Engenharia Agrícola (DEG)
  • Carlos Henrique Reinato Escola Agrotécnica Federal de Machado (EAFM), Machado-MG

DOI:

https://doi.org/10.17224/EnergAgric.2014v29n2p148-157

Resumo

The drying operation is one of the most important stages of the coffee production. Thus, we aimed to evaluate the influence of the ambient relative humidity (40, 50 and 60%) in the natural process of coffee (Coffea Arabica L.) drying  at different air temperatures (23 °C, 40 °C and 60 °C) using  mathematical modeling, equilibrium moisture content, and enthalpy of vaporization. Coffee cherries natural processed and dried with a drier of fixed layer was used. The study was conducted at the Department of Engineering and Technology Center of Post-Harvest Café, of the Federal University of Lavras. The results showed that the equilibrium water content of the coffee cherry is directly proportional to the water activity, and decreased increasing temperature during the same water activity. The Oswin model showed the best fit to describe the phenomenon of hygroscopicity of the coffee cherry. The latent heat of desorption increased decreasing the water content and decreased increasing temperatures of the same water content. In addition, the Midilli model showed the best fit to the drying data. Furthermore, the Gibbs free energy increased increasing temperature, it’s their magnitude being was positive in the temperature range used in this study. In conclusion, the different ambient relative humidities did not significantly influenced the processes of drying coffee cherries.

KEYWORDS: quality, dimensioning, project, dryer.

 

SECAGEM DE CAFÉ CEREJA E A INFLUÊNCIA DA UMIDADE RELATIVA DO AR AMBIENTE NA MODELAGEM MATEMÁTICA, EQUILÍBRIO HIGROSCÓPICO E NA ENTALPIA DE VAPORIZAÇÃO

 

RESUMO: A secagem é uma das etapas mais importantes no processamento de café. Assim, o objetivo foi avaliar a influência da umidade relativa do ar ambiente (40, 50 e 60%) na secagem do café natural (Coffea arábica L.) em diferentes temperaturas (23 °C, 40 °C e 60 °C) com modelagem matemática, o equilíbrio higroscópico e a entalpia de vaporização. O trabalho foi realizado no Departamento de Engenharia e Centro de Tecnologia de Pós-Colheita Café, Universidade Federal de Lavras. No experimento foi utilizado café cereja, processamento de forma natural e seco em camada fixa. Nos resultados obtidos observou-se que o teor de água de equilíbrio do café cereja é diretamente proporcional à atividade da água e diminui com o aumento da temperatura, para uma mesma atividade de água. O modelo de Oswin apresentou-se melhor para o ajuste e descrição do fenômeno de higroscopicidade o café cereja. O calor latente de dessorção aumentou com a diminuição do teor de água e diminui com o aumento da temperatura, para o mesmo conteúdo de água. O modelo de Midilli foi o melhor, para o ajuste dos dados experimentais de secagem. Além disso, a energia livre de Gibbs aumentou com o aumento da temperatura, sendo as suas grandezas positivas na gama de temperatura utilizada neste estudo. Em conclusão, as diferentes umidades relativas do ar ambiente não influenciaram significativamente nos processos de secagem do café.

PALAVRAS-CHAVE: qualidade, dimensionamento, projeto, secador.

Biografia do Autor

Paulo Carteri Coradi, Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS), Campus de Chapadão do Sul (CPCS)

Possui Graduação em Engenharia Agrícola pela Universidade Federal de Pelotas (2005), Mestrado em Engenharia Agrícola (Processamento de Produtos Agrícolas) pela Universidade Federal de Lavras (2006) e Doutorado em Engenharia Agrícola (Engenharia de Processamento de Produtos Agrícolas) pela Universidade Federal de Viçosa (2010) com período Sanduíche (SWE-CNPq) de 10 meses (2009-2010) na Kansas State University (Department of Grain Science & Industry), Kansas, EUA. Está inscrito no Conselho Regional de Engenharia, Arquitetura e Agronomia de Minas Gerais (CREA-MG91048D). Foi bolsista PET, CAPES e CNPq durante a graduação e pós-graduação. Têm habilitação pelo RABQSA International: Personnel and Training Certification como auditor líder do Sistema de Gestão da Qualidade ISO 9000. É também habilitado pelo CENTREINAR como auditor técnico de unidades armazenadoras de grãos e pelo MAPA como classificador oficial de produtos de origem vegetal: habilitação em milho, soja e sorgo. Atualmente é Professor Adjunto II na Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS), Campus de Chapadão do Sul (CPCS). Têm experiência na área de Engenharia Agrícola, com ênfase em Engenharia de Processamento de Produtos Agrícolas, atuando principalmente nos seguintes temas: Processamento, Secagem, Armazenamento e Qualidade de Produtos Agrícolas.

Flávio Meira Borém, Universidade Federal de Lavras (UFLA), Departamento de Engenharia Agrícola (DEG)

Possui graduação em Agronomia pela Universidade Federal de Viçosa (1986), mestrado em Engenharia Agrícola pela Universidade Federal de Viçosa (1992), doutorado em Produção Vegetal pela Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro (1998), Pós Doutorado em Engenharia de Processamento de Produtos Agrícolas na Wageningen University - Holanda (2006) e Pós-Doutorado no International Coffee Lab, Estado Unidos (2008) . Atualmente é professor Associado IV da Universidade Federal de Lavras. Tem experiência na área de Engenharia Agrícola, com ênfase em Processamento de Produtos Agrícolas atuando principalmente nos seguintes temas: processamento, secagem, armazenamento e qualidade do café.

Carlos Henrique Reinato, Escola Agrotécnica Federal de Machado (EAFM), Machado-MG

Possui graduação em Engenharia Agrícola pela Universidade Federal de Lavras (2000), mestrado em Ciências dos Alimentos area de concentração de Engenharia de Alimentos pela Universidade Federal de Lavras (2002) e doutorado em Ciências dos Alimentos tambem pela Universidade Federal de Lavras (2006). Tem experiência na área de Engenharia Agrícola, com ênfase em Pré-Processamento de Produtos Agrícolas, atuando principalmente nos seguintes temas: cafe, glp, secagem, lenha, projetos agroindustriais e qualidade.

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Publicado

06-05-2014

Como Citar

Coradi, P. C., Borém, F. M., & Reinato, C. H. (2014). COFFEE CHERRIES DRYING PROCESS AND THE INFLUENCE OF ENVIRONMENT RELATIVE HUMIDITY IN THE MATHEMATICAL MODELING, MOISTURE CONTENT, AND ENTHALPY OF VAPORIZATION. ENERGIA NA AGRICULTURA, 29(2), 148–157. https://doi.org/10.17224/EnergAgric.2014v29n2p148-157

Edição

Seção

Processamento e Balanço Energético de Produtos e Derivados Agropecuários