UNESP - Dissertações
http://www.sbicafe.ufv.br/handle/123456789/3337
Universidade Estadual Paulista - Dissertações2024-03-28T08:55:27ZTratamento anaeróbio – aeróbio de águas residuárias do processamento de frutos de cafeeiro em reatores biológicos
http://www.sbicafe.ufv.br/handle/123456789/11979
Tratamento anaeróbio – aeróbio de águas residuárias do processamento de frutos de cafeeiro em reatores biológicos
Montoya, Alejandra Carolina Villa
As águas residuárias do processamento de frutos de cafeeiro por via úmida (ARC) constituem-se num importante resíduo orgânico com grande potencial poluente. A digestão anaeróbia em dois estágios combinado com o pós- tratamento aeróbio, possibilita a produção de subprodutos com valor agregado. Neste trabalho foi avaliada a combinação de dois reatores UASB em série (R1 e R2) seguidos de um reator em batelada sequencial (RBS), para a produção de metano e efluente estabilizado com e sem suplementação de fósforo. Foi aplicado o aumento gradual de cargas orgânicas volumétricas (COV) de 0,5 a 6 g DQO total (L d) -1 , com tempos de detenção hidráulica de 60, 30 e 24 h no R1, R2 e RBS, respectivamente. A demanda química de oxigênio (DQO) dos afluentes aumentou de 6974 para 14939 mg L -1 O 2 , com isto, as remoções diminuíram de 87% para 80%, e a suplementação de fósforo não teve um efeito significativo sobre a remoção da matéria orgânica. A correção nutricional permitiu melhorar a qualidade dos efluentes, aumentando as eficiências de remoção de fenóis de 70% para 94% com fósforo, porém não houve aumento da produção de biogás com a correção nutricional. As maiores produções de metano ocorreram no R1, e foram de 0,29 e 0,74 L CH 4 (L d) -1 nos diferentes ensaios. Adicionalmente, o sistema anaeróbio – aeróbio removeu de 40% a 71% de nitrogênio total Kjeldahl (NTK) e fósforo total (PT) sem correção nutricional do afluente, e 41% e 81% de NTK e PT quando o afluente foi corrigido. Houve remoções de elementos inorgânicos como Fe, Zn, Cu, Mn, Mg, Ca e K, principalmente durante a digestão anaeróbia. Observou-se baixo desempenho para a produção de biogás e qualidade do efluente no R2, embora permitisse estabilizar os choques de carga e compostos tóxicos, como fenóis, durante as mudanças nas características físico-químicas das ARC. No RBS ocorreram fenômenos de nitrificação e remoção biológica de fósforo significativamente igual, mesmo com o decréscimo do tempo de reação aeróbia e a adição do ciclo de reação anóxica. Nos reatores UASB, em série, foi observada a remoção da matéria orgânica superior a 80% com tempos de detenção hidráulica de 90 h.; Coffee processing wastewater (CPWW) is an important organic waste with high pollution potential. Anaerobic digestion in two-stages combined with post- treatment with aerobic phase, can enable the production of by-products with added value. In this study we evaluated the combination of two-stage UASB reactors (R1 and R2) followed by Sequencial Batch Reactor (SBR), for the stabilized effluent and methane production, with and without phosphorus supplementation. We applied gradual increase of organic loading rate (OLR) from 0,5 to 6 g COD total (L d) -1 , with hydraulic retention times (HRT) of 60, 30 and 24 h in R1, R2 and SBR, respectively. The affluent COD was increased from 6974 to 14939 mg L -1 O 2 , thus decreased of removals from 87% to 80%, while phosphorus supplementation had no significant effect on the organic matter removal. Although, the nutritional correction improved effluent quality, increasing the phenol removal efficiencies from 70% to 94% with phosphorus addition, however did not induce differences in the biogas production. The highest methane production occurred in R1 and were 0,29 and 0,74 L CH 4 (L d) -1 in the different tests. Additionally, the anaerobic - aerobic system removed from 40% to 71% of the total Kjeldahl nitrogen (TKN) and total phosphorus (TP) without affluent nutritional correction, and from 41 to 81% of TKN and TP when the affluent was corrected. Similarly, obtained inorganic elements removal such as Fe, Zn, Cu, Mn, Mg, Ca and K, especially during anaerobic digestion. The R2 showed low performance both for the production of bioenergy as to improve the quality of the effluent, although helped to stabilize the load shocks and toxic compounds such as phenols before changes in physical and chemical characteristics of CPWW. In the RBS were observed nitrification and biological phosphorus removal phenomena, although it decreased the aerobic reaction time and will add one anoxic reaction cycle. UASB system showed an 80% capacity for removing organic matter with HRTs of 90 h.
Dissertação de mestrado defendida na Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”
2015-02-27T00:00:00ZEfeito do processo de descafeinação de café arábica em meio aquoso auxiliado por ultrassom sobre a composição quimica e o perfil sensorial
http://www.sbicafe.ufv.br/handle/123456789/11978
Efeito do processo de descafeinação de café arábica em meio aquoso auxiliado por ultrassom sobre a composição quimica e o perfil sensorial
Henao, Carolina Pérez
O mercado do café descafeinado encontra-se em expansão, embora, a extração da cafeína possa, eventualmente, resultar em perdas de compostos químicos tais como ácidos clorogênicos, açúcares, trigonelína, lipídios e proteínas, compostos importantes para a formação do sabor, aroma e fragrância que determinam a qualidade final da bebida de café, assim como também podem-se perder compostos associados com os efeitos saudáveis como os antioxidantes presentes no café. A pesquisa teve como objetivos avaliar o impacto do processo alternativo de descafeinação usando água como solvente auxiliado por ultrassom de alta intensidade nas características físicas (dimensões, granulometria, esfericidade e densidade) e nos teores de cafeína, ácidos clorogênicos (ACG), açúcares e lipídios totais em grãos de café da variedade arábica, e, adicionalmente, avaliar o perfil sensorial da bebida do café descafeinado pelo método denominado Perfil Descritivo Otimizado. Os resultados foram comparados com os obtidos para café descafeinado com solvente orgânico (diclorometano) e para o café descafeinado com água em ausência de ultrassom. Para atingir tais objetivos foi realizada a seleção de julgadores com habilidades para análise sensorial, os quais foram treinados para a avaliação de café e foi avaliada a repetibilidade e consenso, sendo satisfatórios seus resultados para serem utilizados como julgadores na avaliação da bebida dos diferentes cafés. Foram desenvolvidas e testadas metodologias para analisar o café matéria prima e café descafeinado, visando à quantificação da cafeína e ácidos clorogênicos por protocolo em HPLC-MS, e, por espectrometria de massas (MS) foi possível identificar os isômeros majoritários dos ACG como 3-CQA, 4-CQA e 5- CQA. Os resultados mostraram que o café descafeinado com água e auxílio de ultrassom apresentou perdas não significativas nos teores de açúcares, lipídios, 3-CQA, 4-CQA, e, as dimensões físicas dos grãos (largura e espessura) não foram alteradas, assim como o perfil sensorial não apresentou diferença nos descritores sensoriais quando comparado com o café matéria prima, exceto para o descritor de corpo, que foi menor para o café descafeinado. Com os resultados deste trabalho conclui-se que a descafeinação com água e auxílio de ultrassom de alta intensidade é uma alternativa de descafeinação menos agressiva com o meio ambiente, necessitando menor tempo de processamento, não utiliza solventes orgânicos, e obtém um produto de qualidade similar ao café não descafeinado adequado para as pessoas que tem restrição de consumo de cafeína.; Decaffeinated coffee market has achieved significance and relevance, nevertheless, methods of caffeine extraction may eventually result in loss of chemical compounds, like chlorogenic acids, carbohydrates, trigonelline and proteins, which are important for taste formation, fragrance and aroma and which are determinant for the coffee beverage quality, as well as, loss of antioxidants compounds in coffee, which may be associated to healthy benefits. The purpose of this study was to evaluate the impact of an alternative decaffeination process, using water as solvent, and assisted with high intensity ultrasound applied to coffee beans Arabica variety, on the physical characteristics (dimensions, particle size distribution, sphericity and density) and on the contents of caffeine, chlorogenic acids, sugars and total lipids, as well as, to evaluate the sensory profile of decaffeinated coffee using the Optimized Descriptive Profile method. Results were compared to the decaffeinated coffee obtained from both organic solvent (dichloromethane) extraction and water extraction without using ultrasound. In order to achieve such goals, judges were selected based on their sensory analysis skills and then trained to improve repeatability and consensus, resulting in a trained group with a very satisfactory performance for coffee evaluation. For raw material and decaffeinated coffee, a HPLC-MS protocol was developed and tested aiming to quantify caffeine and chlorogenic acids; in addition, a mass spectrometry protocol was developed in order to identify main isomers of chlorogenic acids (3-CQA, 4-CQA and 5-CQA). The results showed that water ultrasound-assisted decaffeinated coffee had no significant losses for the contents of sugars, lipids, 3-CQA and 4-CQA, and the physical dimensions of the coffee beans (width and thickness) were not affected. The sensory profile did not show differences in its descriptors relative to the raw material coffee, excepted for body descriptor, which was lower for decaffeinated coffee obtained from water extraction ultrasound- assisted. These results demonstrate that high intensity ultrasound-assisted-water decaffeination can be an alternative extraction process, being less aggressive to the environment, requiring reduced processing time, organic-solvent-free and obtaining a product with high quality comparable to non-decaffeinated coffee which would be acceptable for people with restricted caffeine intake.
Dissertação de mestrado defendida na Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”
2015-01-01T00:00:00ZDoses de nitrogênio via solo e aplicação de silício via foliar na cultura do café arábica
http://www.sbicafe.ufv.br/handle/123456789/11961
Doses de nitrogênio via solo e aplicação de silício via foliar na cultura do café arábica
Parecido, Renan José
Na fase inicial da cultura do café arábica (Coffea arabica L.), as exigências nutricionais aumentam rapidamente com a entrada em produção (primeira safra), época em que se deve ter cuidado na nutrição das plantas, pois os cafeeiros produzem muito, ainda com pouca folhagem (baixa relação folha/fruto). O nitrogênio (N) é o nutriente mais exigido pelo cafeeiro. O silício (Si) desempenha diversos efeitos benéficos às plantas, e supõe-se que possa melhorar o aproveitamento do N fornecido. Dessa forma, objetivou-se com o presente trabalho avaliar o efeito da aplicação de Si via foliar e doses de N via solo no crescimento, nutrição e produtividade inicial da cultura do café arábica. O experimento foi conduzido em uma área cultivada com cafeeiro arábica, cultivar Catuaí IAC 99, localizado no município de Manduri-SP, em um solo Latossolo Vermelho Amarelo distrófico. Foi adotado o delineamento em blocos casualizados, em esquema fatorial 4 x 2, com quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos por quatro doses de N (0, 75, 150 e 300 kg ha -1 ) com presença e ausência de aplicação Si via foliar. A fonte de N utilizada foi o nitrato de amônio. O Si foi aplicado na dose de 2 L ha -1 do produto Silamol ® . O experimento foi conduzido durante o período de 39 meses após o plantio dos cafeeiros no campo. A adubação nitrogenada aumentou a altura da planta, o número de nós nos ramos plagiotrópicos e colaborou na manutenção do enfolhamento das plantas, na fase de formação da lavoura. A aplicação das maiores doses de N atrasou a maturação dos frutos e incrementou a produtividade e o tamanho dos grãos da cultura do café. Nas duas primeiras safras, a produtividade de grãos beneficiados da cultura do café arábica foi incrementada até doses de N que variaram de 246 a 300 kg ha -1 . A aplicação de Si via foliar proporcionou maior altura das plantas e número de nós nos ramos plagiotrópicos, especialmente na ausência da aplicação de N em cobertura. Na presença das maiores doses de N, o fornecimento de Si2 via foliar proporcionou maiores teores de N na folha e maior produtividade de grãos na cultura do café arábica.; In the initial phase of the Arabica coffee (Coffea arabica L.), the nutritional requirements increase rapidly with the entry into production phase (first harvest), the time when one should be careful in plant nutrition, because the coffee plants produce a lot, even with little foliage (low leaf/fruit ratio). Nitrogen (N) is the nutrient most required by the coffee plant. Silicon (Si) plays various beneficial effects to plants and it is assumed that can improve the use of N provided. Thus, the aim of the present study was to evaluate the effect the foliar application of Si and N rates applied to soil on growth, nutrition and initial bean yield of Arabica coffee crop. The experiment was conducted in an area cultivated with Arabica coffee, cultivar Catuaí IAC 99, located in the municipality of Manduri-SP, in a dystrophic Red Yellow Latosol. The experimental design was a randomized blocks in a factorial 4 x 2, with four replications. The treatments consisted of four N rates (0, 75, 150, and 300 kg ha -1 ) and presence and absence of foliar application of Si. Nitrogen source used was ammonium nitrate. The Si was applied at the rate of 2 L ha -1 Silamol ® product. The experiment was conducted during the period of 39 months after planting of coffee plants in the field. Nitrogen fertilization increased the plant height, number of nodes in plagiotrophycal branches and collaborate in maintenance of leafiness of plants in the crop formation phase. The Application of N rates largest delayed the ripening of the fruit and increased yield and the size of bean of the Arabica coffee crop. In the first two harvests, the hulled green-bean yield of Arabica coffee crop was increased by N rates ranging from 246 to 300 kg ha -1 . The foliar application of Si provided greater plant height and number of nodes in plagiotrophycal, especially in the absence of N fertilization. In the presence of higher N rates, the supply of Si via foliar provided higher concentrations of N in leaf and higher grain yield of Arabica coffee crop.
Dissertação de mestrado defendida na Faculdade de Ciências Agronômicas - Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”
2016-07-28T00:00:00ZRecolhimento mecanizado do café em função do manejo do solo e da declividade do terreno
http://www.sbicafe.ufv.br/handle/123456789/11960
Recolhimento mecanizado do café em função do manejo do solo e da declividade do terreno
Tavares, Tiago de Oliveira
A colheita do café de varrição é uma prática essencial na cafeicultura nos dias de hoje, pois o café caído de forma natural somado ao caído pela operação da colhedora fazem com que até 25% da produção esteja no solo, valor este dependendente de vários fatores relacionados à planta e às colhedoras utilizadas. Nos últimos anos, a mecanização deste processo se tornou comum, principalmente devido à oneração e à indisponibilidade de mão de obra. Porém, os poucos estudos existentes com estas máquinas dificultam as tomadas de decisões quanto às suas regulagens. Observações de campo sugerem que as recolhedoras apresentem alta sensibilidade às condições do solo e do material a ser recolhido. O uso de subsolagem nas lavouras é o fato considerado pelos produtores como o maior problema do recolhimento necessitando de alguma alternativa para reduzir os efeitos negativos. A declividade também é vista como entrave, pois o serviço deve ser realizado com menor velocidade, o que reduz a capacidade operacional e interfere no planejamento da colheita. Neste trabalho foram realizados dois estudos: no primeiro analisou-se quali-quantitativamente as operações de varrição e recolhimento em quatro manejos do solo subsolado e, no segundo, verificou-se a capacidade e a eficiência operacionais em quatro faixas de declividade. Os manejos do solo estudados foram: grade após subsolagem; trituração após subsolagem; gradagem e trituração após subsolagem; além de um padrão de comparação sem subsolagem. Para o trabalho de declividade adotou-se entrelinhas com faixas de 0,0 a 5,0%; 5,1 a 10,0%; 10,1 a 15,0% e 15,1 a 20,0% de declividade. Os experimentos foram realizados em duas propriedades no município de Presidente Olegário – MG, sob delineamento disposto em faixas, sendo utilizado o controle estatístico de processos para avaliar a qualidade das operações no primeiro estudo e teste de médias para analisar as capacidades e eficiências operacionais no segundo estudo. No primeiro estudo, a maior qualidade foi obtida para o manejo com grade e triturador após subsolagem, favorecendo menor quantidade de perdas e menor nível de impureza do café recolhido. O manejo apenas com grade após subsolagem apresentou os piores indicadores de qualidade. No segundo estudo, a declividade do terreno a partir de 15,1%, interferem no desempenho da recolhedora, reduzindo significativamente a capacidade de campo efetiva e operacional. Declividades de até 20% não prejudicam a eficiência de limpeza, por outro lado, para eficiência de recolhimento, declividades superiores a 15% reduzem de forma significativa o desempenho das máquinas.; Sweeping coffee harvest is an essential practice in coffee production these days, because the fallen coffee in a natural way added to the fallen by the harvester operation make up 25% of production is in the soil, an amount dependent on several related factors to the plant and used harvesters. In recent years, the mechanization of this process has become common, mainly due to the encumbrance and the unavailability of manpower. However, few studies with these machines difficult the decisions made in respect of their settings. Field observations suggest that the harvesters have high sensitivity to ground conditions and the material to be gathered. The use of subsoiling in the fields is the fact considered by producers as the largest problem of the gathering needing an alternative to reduce the negative effects. The slope is also seen as an obstacle, because the service must be performed with lower speed, which reduces the operational capacity and interferes with the planning of the harvest. This work were realized two studies: the first analyzed qualitative and quantitatively the sweeping and gathering operations in four managements of soil subsoiled and in the second, it was the capacity and operational efficiency in four slopes ranges. The managements of the soil studied were: harrow after subsoiling; crushing after subsoiling; harrowing and crushing after subsoiling; beyond of a standard comparison without subsoiling. For the work of slopes was adopted interrows with tracks 0.0 to 5.0%; 5.1 to 10.0%; 10.1 to 15.0% and 15.1 to 20.0% of slope. The experiments were conducted in two properties in the municipality of Presidente Olegário - MG, Brazil, under design disposed in strips, being used the statistical process control to assess the quality of operations in the first study and mean test to analyze the capacities and operational efficiencies in the second study. In the first study the highest quality is obtained for management with harrow and crusher after Subsoiling, favoring lower amount of losses and lower impurity level of the gathered coffee. The management only with harrow after Subsoiling has the worst indicators of quality. In the second study, the slope of the land, from 15.1%, interferes in the performance of the harvester, significantly reducing the effective field capacity and operational. Slopes up to 20% does not impair the cleaning efficiency, on the other hand, for gathering efficiency, slopes higher than 15% significantly reduces the performance of the machines.
Dissertação de mestrado defendida na Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias - Universidade Estadual Paulista “Júlio de Mesquita Filho”
2016-01-01T00:00:00Z