Das Montanhas de Minas ao Oceano: Os Caminhos da Ciência para um Futuro Sustentável
20 a 25 de outubro de 2025
Trabalho 21223
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Agrárias |
| Área temática | Dimensões Ambientais: ODS12 |
| Setor | Departamento de Engenharia Agrícola |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Wellerson de Oliveira Alves da Silva |
| Orientador | RENATA CASSIA CAMPOS |
| Outros membros | Constância Consentino Teixeira Oliveira, Giovanna Ayumi Teobaldo Orita, Lorrany de Paula Garcia |
| Título | Cinética de secagem e propriedades termodinâmicas da casca de café (Coffea arabica l.) Proveniente do método de via úmida |
| Resumo | A produção de café gera uma quantidade expressiva de resíduos, com 95% do fruto descartado representando um desafio ambiental significativo, podendo ser uma oportunidade valiosa para agregação de valor. A casca, possui em sua composição carboidratos (57,8%), fibras (31,9%), proteínas (9,2%) e compostos bioativos (cafeína 1,3%; taninos 4,5%), indicando seu alto potencial como subproduto. Visando otimizar o beneficiamento e a valorização desse resíduo, este estudo analisou a cinética e as propriedades termodinâmicas da secagem da casca de café. O estudo ocorreu nos Laboratórios de Secagem e Armazenamento de Produtos Agrícolas (DEA) da Universidade Federal de Viçosa (UFV), em Viçosa, MG. Cascas de café da variedade Catuaí vermelho, foram adquiridas de produtores locais e passaram pelo processo de via úmida (despolpados). A secagem ocorreu através de secadores tipo leito fixo a 30 °C, 40 °C e 50 °C, monitorando-se o teor de água ao longo do tempo. A modelagem matemática da cinética de secagem utilizou equações empíricas e semiempíricas, e os parâmetros termodinâmicos (ΔH, ΔS, ΔG) foram calculados. A secagem em altas temperaturas acelerou o processo, com uma rápida perda de umidade inicial (200-400 min). A secagem a 50 °C foi a mais rápida, enquanto 40 °C destacou-se como a mais eficiente e uniforme (menor coeficiente de variação de 2,46%). As cascas secas apresentaram aspecto crocante e quebradiço, devido à menor presença de mucilagem em sua composição. O teor de umidade inicial (87,30% b.u.; 687,88% b.s.) foi significativamente reduzido (5,72% b.u.; 6,07% b.s.). O modelo de Henderson e Pabis Modificado demonstrou notável eficácia na descrição da cinética de secagem das cascas de café temperaturas de 30 °C, 40 °C e 50 °C, apresentando elevados coeficientes de determinação (R² ≥ 0,98) e erros médios relativos (MRE) consistentemente baixos (0,002 para 30°, 0,001 para 40°C e 0,00002 para 50°C). Essa adaptabilidade em diferentes condições de temperatura o destaca como uma ferramenta robusta para modelar o processo de secagem deste resíduo agroindustrial. A análise termodinâmica mostrou que a entalpia (ΔH) aumentou com a temperatura (2,5204 kJ/mol a 30 °C para 2,6867 kJ/mol a 50 °C), e a entropia (ΔS) negativa (-0,2326 kJ/mol a 30 °C para -0,2209 kJ/mol a 50 °C) indicou diminuição da desordem, sendo mais pronunciada a 40 °C. O processo foi espontâneo, com a menor energia livre de Gibbs (ΔG) a 40 °C (77,2417 KJ/mol), sugerindo que esta temperatura otimiza a transferência de calor e remoção de umidade. Conclui-se que a temperatura de 40 °C é a mais eficiente e energeticamente favorável para a secagem da casca de café convencional, um resultado alinhado à temperatura ideal para a secagem de grãos de café. Esses resultados reforçam a importância da otimização do processo de secagem para a valorização dos resíduos do café, a fim de promover a sustentabilidade ambiental e econômica da cadeia do café. |
| Palavras-chave | resíduo agroindustrial, modelos matemáticos, sustentabilidade |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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