DIMENSÕES PRINCIPAIS, MASSA E VOLUME UNITÁRIOS, ESFERICIDADE E ÂNGULO DE REPOUSO DE FRUTOS DE CAFÉ

Transcrição

1 ISSN: DIMENSÕES PRINCIPAIS, MASSA E VOLUME UNITÁRIOS, ESFERICIDADE E ÂNGULO DE REPOUSO DE FRUTOS DE CAFÉ Anderson Chagas Magalhães 1, Sandra Maria Couto 2, Daniel Marçal de Queiroz 2 Ednilton Tavares de Andrade 2 RESUMO As características e propriedades físicas dos materiais são parâmetros decisivos nas pesquisas e nos desenvolvimentos de novas metodologias e equipamentos, mais adequados e de menores custos, para a execução mais rápida de determinadas tarefas. Devido à escassez de informações relacionadas às características físicas de frutos de café e à sua importância para o desenvolvimento de novas tecnologias e para a implementação de equipamentos relacionados ao processamento deste produto, este trabalho teve por objetivo a determinação dos efeitos do teor de umidade, variedade, grau de maturação do fruto e época de colheita em algumas das características físicas deste produto (dimensões principais, esfericidade, massa e volume unitários e ângulo de repouso). O efeito do grau de maturação inicial dos frutos, antes do processo de secagem, foi sempre maior do que aquele devido à época de colheita do produto. Os valores da esfericidade, massa e volume dos frutos de café da variedade, independentemente do grau de maturação, foram maiores do que aqueles para a variedade Timor. O ângulo de repouso dos frutos de café, função quadrática do teor de umidade do produto, apresentou um máximo no intervalo de umidade investigado. Palavras-chave: café, umidade, características físicas AXIAL DIMENSIONS, MASS, VOLUME, SPHERICITY AND REPOSE ANGLE OF COFFEE FRUITS ABSTRACT Physical characteristics and properties of materials are decisive parameters in the developments of new methodologies and equipments (more appropriate and of low costs) to the execution of a particular task in a fast way. Due to the lack of related information to the physical characteristics of coffee fruits and its importance for the development of new technologies and equipments that are related to this product processing, this work have the objective of determination the effects of the moisture content, variety, fruit maturation degree and product harvesting time in some of the physical characteristics of this product (axial dimensions, sphericity, mass, volume and repose angle). The effect of the fruit maturation degree, before the drying process, has been always more evident than that due to the product harvesting time. The values of the sphericity, mass and volume of the variety product have been larger than those to the Timor variety, independently of the fruit maturation degree. The repose angle of the coffee fruits, quadratic function of the product moisture content, presented a maximum at the investigated moisture interval. Keywords: coffee, moisture content, physical characteristics Protocolo de 23/04/ Doutorando, Dep. Eng. Agrícola, UFV, Viçosa, MG, CEP Prof. Adjunto, Ph.D., Dep. de Eng. Agrícola, UFV, Viçosa, MG, CEP , scouto@mail.ufv.br.

2 140 INTRODUÇÃO A produtividade e a qualidade de grãos agrícolas são altamente dependentes, além da eficiência no uso de insumos e na aplicação dos tratos culturais, dos processos de colheita, transporte, separação e das técnicas de secagem, armazenamento e beneficiamento. O avanço tecnológico tem exigido e vem permitindo a implementação de técnicas e de projetos de equipamentos, mais adequados e de menores custos, para a execução mais rápida de determinadas tarefas. Neste sentido, as características e propriedades físicas dos materiais envolvidos são parâmetros decisivos nas pesquisas e nos desenvolvimentos de novas metodologias e equipamentos. As características e propriedades físicas de materiais têm sido usadas diretamente em diferentes setores. Mbuvi et al. (1989), na investigação de novas metodologias para a separação de sementes de soja sadias das infeccionadas por fungos e vírus, estudaram a viabilidade de se usar algumas das características físicas da semente, como parâmetro diferenciador. Verificaram que, para alguns tipos de infecção, o volume e o peso das sementes sem danos foram, significativamente, maiores do que aqueles para sementes danificadas. A massa específica, a forma e a área superficial dos grãos foram menos afetadas. A dureza de grãos de milho, relação entre a massa do endosperma duro e a massa do endosperma total, é um parâmetro essencial nas indústrias de moagem e vem sendo determinada por meio de técnicas que variam desde as mais simples, baseadas em características físicas mais comuns dos grãos (Watson, 1987), até aquelas mais sofisticadas que medem, por exemplo, a transmitância do grão perto do infravermelho (Siska & Hurburgh, 1996). Vários pesquisadores têm demonstrado que a taxa de escoamento de materiais granulares varia com as propriedades do produto (Chang et al., 1984; Moysey et al., 1985; Gregory & Fedler, 1987). Embora não exista, ainda, uma equação padrão para ser adotada, vários modelos, usando como entradas propriedades do material, vêm sendo propostos para descrever corretamente tal processo. Moysey et al. (1985) sugeriram que a esfericidade, enrugamento da superfície e tamanho da partícula contribuem para variações na taxa de escoamento de materiais granulares. O grau de esfericidade de um corpo usado para descrever sua forma pode ser estimado pela razão entre o diâmetro de uma esfera, com o mesmo volume do corpo, e o diâmetro da menor esfera circunscrita no corpo ou, em geral, a maior dimensão do objeto (Mohsenin, 1978). Gregory & Fedler (1987) desenvolveram um modelo para predizer a resistência de materiais granulares ao escoamento que considera o comprimento mínimo das dimensões da partícula e o enrugamento de sua superfície. Propriedades friccionais de materiais granulares, tais como sementes e grãos, são de grande importância no desenvolvimento de equipamentos para o escoamento de partículas sólidas, no projeto de estruturas para a armazenagem destes materiais, para as determinações das capacidades estática de silos e de correias de transporte e nos dimensionamentos de moegas, dutos e rampas de descargas (Silva, 1995). Sempre que um corpo é pressionado contra outro, por uma força igual ao seu próprio peso (W), o primeiro corpo não se movimentará na direção transversal até que a força friccional (F) entre os dois corpos seja superada. O coeficiente de fricção, f, entre dois corpos é a razão entre a força friccional, F, e a força normal à superfície de contato, W. O coeficiente de fricção entre materiais granulares é igual à tangente do ângulo de fricção interna do material e, muitas vezes, é denominado ângulo de repouso; ângulo formado com a horizontal no qual um material permanece, quando empilhado, Figura 1. Segundo Mohsenin (1978) e Stewart (1968), o tamanho, a forma, o teor de umidade, o peso e a orientação das partículas influenciam no ângulo de repouso. Stewart (1968) determinou o ângulo de repouso para três variedades de grãos de sorgo e concluiu que a variedade não era um parâmetro significativo. Fowler & Wyatt (1960) observaram um aumento do ângulo de repouso de alguns grãos (trigo, areia e outros) com a adição de umidade. A variação do valor desta grandeza com o teor de umidade foi justificada pela formação de uma camada superficial de umidade em torno da partícula, resultando em uma tensão superficial que se torna predominante para manter as partículas agregadas. Devido à escassez de informações relacionadas às características físicas de frutos de café e à sua importância para o desenvolvimento de novas tecnologias e para a implementação de equipamentos relacionados

3 0,47 m h = 0,40 m y ao processamento deste material, este trabalho teve por objetivo a determinação do efeito do teor de umidade em algumas das características físicas deste produto. Frutos empilhados Ângulo de repouso Figura 1. Representação esquemática do ângulo de repouso. Especificamente, investigou-se o efeito do teor de umidade do fruto nas alterações de suas dimensões principais, esfericidade, massa e volume unitários e ângulo de repouso. MATERIAIS E MÉTODOS 141 A esfericidade de cada fruto foi determina-da, usando-se a equação: a. b. c 3 (1) a em que : - esfericidade (adimensional); a, b e c - dimensões dos frutos segundo os eixos x, y e z, respectivamente (m). A massa unitária dos frutos de café foi determinada, usando-se uma balança semianalítica ( 0,001 g), e amostra de 50 frutos retirados aleatoriamente dos lotes do produto. Na determinação do volume unitário foi usada uma metodologia de complementação de volume (Moreira et al., 1985), utilizando-se provetas de 50 ml ( 0,05 ml) e, como líquido de complementa-ção de volume, o tolueno. Em cada determinação foram usados vinte frutos (três repetições). 1 Foram utilizados, neste trabalho, frutos de café provenientes de uma região de Viçosa- MG, localizada a uma latitude de 20 o oeste e a uma altitude de 657 m. Os frutos foram colhidos no sistema convencional na forma de derriça no pano e para a obtenção de amostras com diferentes teores de umidade, o produto foi submetido a um processo de secagem, em terreiro de cimento. Os teores de umidade dos frutos, em todas as etapas do trabalho, foram determinados pelo método da estufa a o C por 96 h, em três repetições. Na determinação das dimensões principais e esfericidade do produto, usou-se uma amostra aleatória de 50 frutos. A Figura 2 mostra um esquema dos três semi-eixos, mutuamente perpendiculares, segundo os quais as dimensões foram medidas por meio de um paquímetro. Figura 2. Dimensões principais do fruto de café. Os ângulos de repouso,, das amostras de café foram determinados, utilizando um recipiente de madeira, na forma de um paralelepípedo, dotado de uma porta lateral deslizante, esquematizado na Figura 3. recipiente porta lateral frutos de café 0,10 m 0,265 m Figura 3. Esquema do dispositivo usado na determinação do ângulo de repouso.

4 142 Cada lote de frutos de café, acomodado em um vasilhame de plástico, era revirado de uma só vez no recipiente de madeira. A borda do vasilhame era, sempre, apoiada na parte superior do recipiente, para garantir uma mesma altura de queda do produto. Após o preenchimento do recipiente com frutos, até uma altura h, abria-se a porta lateral e o ângulo de repouso,, era determinado. As determinações do ângulo de repouso das amostras de café foram realizadas em três repetições. Dois tipos de experimentos, denominados no texto de Experimento 1 e Experimento 2, foram realizados. Detalhes de cada um são descritos a seguir. Experimento 1 As variáveis dependentes investigadas no experimento 1 foram dimensões principais, esfericidade, massa e volume unitários e ângulo de repouso. As variáveis independentes envolvidas foram: (a) teor de umidade dos frutos (cinco níveis); (b) variedade de café ( e Híbrido Timor); (c) época de colheita (frutos da variedade foram colhidos em duas épocas diferentes e são distinguidos no texto pela denominação lotes 1 e 2) e (d) grau de maturação (frutos de café de cada uma das variedades, após a colheita, foram classificados nas categorias verde e cereja ). Experimento 2 As variáveis dependentes investigadas no experimento 2 foram dimensões principais, esfericidade, massa unitária e ângulo de repouso. Uma única variedade de café,, foi usada e, após a colheita, os frutos não foram classificados quanto ao grau de maturação. Portanto, neste experimento, a única variável independente foi o teor de umidade (seis níveis). O grau de maturação dos frutos foi confundido, propositadamente, no experimento para simular a situação real que ocorre na colheita de café. No Experimento 2, a determinação do ângulo de repouso dos frutos de café foi realizada por meio do aparelho esquematizado na Figura 3 (apropriado para pequenos grãos agrícolas) e, também, através de um outro dispositivo construído com dimensões mais apropriadas para os frutos de café. O equipamento construído, Figura 4, consiste de um recipiente cilíndrico ( a, de 0,490 m de diâmetro e 0,280 m de altura) acoplado, na sua parte inferior, a um funil ( b, altura de 0,274 m e diâmetros superior e inferior iguais a 0,490 e 0,160 m) dotado, na sua saída, de um mecanismo (c), tipo diafragma, para a retenção ou liberação dos frutos. No interior do recipiente cilíndrico foi instalada uma plataforma circular ( d, de 0,320 m de diâmetro), fixada através de hastes (e). (a) recipiente cilíndrico (d) plataforma circular frutos de café (b) funil (e) hastes de sustentação (c) diafragma Figura 4. Esquema do dispositivo construído para determinação do ângulo de repouso de frutos de café. Para as determinações do ângulo de repouso, o diafragma era totalmente fechado e um lote de frutos de café, contido em um vasilhame, era revirado de uma só vez no recipiente. A borda do vasilhame era sempre apoiada a uma mesma distância vertical da parte superior do recipiente cilíndrico. O diafragma era, então, totalmente aberto e, após o escoamento dos frutos, media-se o ângulo de repouso dos frutos empilhados na plataforma circular. No Experimento 2, as determinações do ângulo de repouso das amostras, em cada teor de umidade, foram realizadas em quatro repetições. Nos dois experimentos, para descrever o comportamento de cada uma das variáveis dependentes (D): dimensão do produto, massa, volume e ângulo de repouso em função do teor

5 de umidade (U), foram ajustados aos dados experimentais (regressão) polinômios, de até o segundo grau, cujas equações encontram-se representadas na forma genérica: Experimento 1 RESULTADOS E DISCUSSÃO 143 D = A + B U + C U 2 (2) em que A, B e C são os coeficientes das regressões. A escolha do grau da melhor equação ajustada baseou-se no maior coeficiente de determinação. A Tabela 1 apresenta valores médios, acompanhados dos respectivos desvios padrão (D.P.), das dimensões principais, da esfericidade, da massa, do volume e de ângulos de repouso de frutos de café das duas variedades, a diferentes teores de umidade e graus de maturação. Tabela 1. Dimensões principais (a, b e c), esfericidade, massa e volume unitários e ângulo de repouso (A.R.) de frutos de café, das duas variedades, a diferentes teores de umidade (TU), classificados nas categorias verde e cereja. Dimensão principal (cm) TU % b.u. a b c Esfericidade (%) Massa (g) Volume (cm 3 ) A.R. (graus) Média D.P. Média D.P. Média D.P. Média D.P. Média D.P. Média D.P. Média D.P. VERDE (Lote 1) 67,9 1,479 A 0,082 1,22 B 0,108 1,170 B 0,107 86,8 5,0 1,037 0,132 0,968 0,136 43,6 1,43 61,4 1,267 A 0,055 1,109 B 0,037 0,963 C 0,036 87,4 3,0 1,039 0,035 0,992 0,038 41,7 0,70 51,1 1,311 A 0,058 1,039 B 0,052 0,991 C 0,010 84,3 4,3 0,841 0,089 0,838 0,046 40,6 0,36 30,3 1,294 A 0,080 0,966 B 0,031 0,910 C 0,044 80,7 2,3 0,600 0,022 0,695 0,040 38,1 1,08 17,2 1,267 A 0,079 0,974 B 0,071 0,895 C 0,045 81,7 3,7 0,448 0,018 0,658 0,014 36,9 0,69 (Lote 2) 68,0 1,413 A 0,064 1,174 B 0,081 1,137 B 0,062 87,4 3,8 1,227 0,045 1,150 0,078 39,6 0,01 61,0 1,345 A 0,047 1,083 B 0,049 1,028 C 0,025 85,1 1,9 1,007 0,054 0,952 0,065 40,6 0,36 50,7 1,297 A 0,079 0,981 B 0,083 0,915 B 0,110 81,0 2,8 0,846 0,023 0,850 0,025 38,3 0,01 35,9 1,287 A 0,088 0,999 B 0,040 0,949 B 0,069 83,1 3,7 0,587 0,023 0,677 0,016 37,2 0,39 12,6 1,227 A 0,079 0,936 B 0,073 0,873 B 0,084 81,6 3,9 0,384 0,029 0,600 0,025 34,3 0,84 Timor 65,2 1,430 A 0,087 1,115 B 0,082 1,077 B 0,059 83,8 2,1 0,924 0,045 0,933 0,038 42,9 1,32 55, ,785 0,036 0,842 0,008 41,8 0,70 41,5 1,367 A 0,085 1,073 B 0,052 0,978 C 0,057 82,6 2,3 0,567 0,013 0,663 0,013 43,2 1,15 18,5 1,346 A 0,070 1,052 B 0,071 0,954 C 0,074 82,1 3,2 0,420 0,030 0,592 0,029 38,6 0,41 9,5 1,342 A 0,040 1,002 B 0,046 0,891 C 0,064 79,1 3,2 0,399 0,043 0,733 0,231 35,6 0,01 CEREJA (Lote 1) 67,5 1,504 A 0,092 1,294 B 0,114 1,248 B 0,114 89,3 2,8 1,552 0,036 1,415 0,030 40,2 1,08 61,4 1,485 A 0,095 1,242 B 0,060 1,154 C 0,063 86,7 2,1 1,232 0,005 1,242 0,088 44,5 1,69 46,9 1,429 A 0,038 1,123 B 0,072 1,012 B 0,043 82,2 2,5 0,953 0,018 0,955 0,018 53,9 1,33 29,3 1,378 A 0,049 1,034 B 0,072 0,959 C 0,061 80,5 3,2 0,750 0,026 0,842 0,038 41,2 0,78 18,6 1,347 A 0,083 1,041 B 0,028 0,922 C 0,024 80,5 3,2 0,596 0,027 0,763 0,055 40,0 0,72 (Lote 2) 70,4 1,532 A 0,118 1,393 B 0,109 1,334 B 0,089 92,6 2,9 1,686 0,055 1,500 0,050 41,7 0,70 57,8 1,476 A 0,107 1,239 B 0,052 1,114 C 0,085 86,0 2,3 1,218 0,007 1,147 0,084 51,7 0,48 40,4 1,393 A 0,100 1,075 B 0,067 0,988 C 0,093 81,8 2,9 0,779 0,103 0,850 0,087 39,4 0,99 28,8 1,350 A 0,127 1,089 B 0,148 0,960 C 0,078 83,0 3,3 0,730 0,016 0,880 0,018 38,9 0,65 13,3 1,356 A 0,092 1,088 B 0,074 0,955 C 0,058 82,7 2,6 0,557 0,050 0,763 0,055 36,7 0,79 Timor 62,6 1,383 A 0,108 1,136 B 0,106 1,024 C 0,110 84,7 4,0 1,037 0,043 1,017 0,029 41,3 1,84 53, ,841 0,022 0,897 0,038 43,9 0,57 40,1 1,433 A 0,070 1,088 B 0,061 0,923 C 0,069 78,8 3,0 0,549 0,025 0,608 0,038 44,8 0,32 22,9 1,391 A 0,086 1,037 B 0,052 0,899 C 0,050 78,5 3,8 0,485 0,010 0,591 0,028 39,9 0,38 11,0 1,377 A 0,068 1,008 B 0,030 0,862 C 0,038 77,1 3,0 0,397 0,016 0,567 0,058 37,3 0,39 Médias seguidas pela mesma letra na linha não diferem estatisticamente entre si pelo teste de Newman Keuls em nível de 5% de probabilidade. Pode-se observar da Tabela 1 que as dimensões principais e a esfericidade dos frutos, no caso da variedade Timor, só foram avaliadas em quatro teores de umidade. Interrupção de energia elétrica, durante a fase experimental, provocou a deterioração das amostras que se encontravam com umidades de 55,1% b.u., para frutos verde e de 53,0% b.u., para frutos cereja. Nota-se, também, desta tabela que os valores de umidade das amostras

6 144 de cada combinação variedade-grau de maturação diferem, o que dificultou a análise estatística dos dados. Cada um dos parâmetros avaliados é discutido nos itens apresentados a seguir. Dimensões principais Nota-se da Tabela 1, para cada combinação variedade-grau de maturação, que existe uma tendência das dimensões principais aumentarem com um acréscimo no teor de umidade do fruto. Testes de média (Newman Keuls), a um nível de 5% de probabilidade, foram aplicados aos dados experimentais para comparar os valores das três dimensões dos frutos de cada combinação variedade-grau de maturação-teor de umidade. Os resultados destes testes podem ser visualizados na Tabela 1, simbolizados pelas letras A, B e C sobrescrito em cada valor médio de dimensão. Em cada linha, a ocorrência de letras iguais significa igualdade estatística das médias, enquanto a presença de letras diferentes indica a existência de diferença significativa. Pode-se observar da Tabela 1 que os valores da dimensão a, em todos os casos, foram sempre os maiores. As dimensões b e c do produto, que contêm o maior teor de umidade (igual ou superior a 62,6% b.u.), são estatisticamente iguais, exceto para Timor cereja, para a qual a dimensão b é maior que a c. Na maioria dos outros casos, os valores da dimensão b foram maiores do que os da dimensão c, exceto para a variedade, lote 2, verde, para qual estas duas dimensões são estatisticamente iguais. Os coeficientes das equações ajustadas para descrever o comportamento de cada uma das dimensões do produto em função do teor de umidade, para cada combinação variedadegrau de maturação, acompanhados dos coeficientes de determinação (R 2 ), encontramse na Tabela 2. Não se conseguiu ajuste para a dimensão a, das variedades Timor cereja e verde (lote 1) e para a dimensão c da variedade verde (lote 1). As curvas das equações ajustadas para as dimensões principais a, b e c dos frutos de café, em função do teor de umidade, podem ser visualizados nas Figuras 5, 6 e 7, respectivamente. Em cada uma das figuras, são exibidos os valores médios experimentais e os seus respectivos intervalos de variação, construídos, usando-se os desvios-padrão. A dimensão b dos frutos da variedade Timor parece não ser influenciada pelo grau de maturação do produto. Entretanto, observa-se destas figuras que as dimensões dos frutos cereja, na maioria das vezes, são maiores do que aquelas para frutos verde. Apenas no caso da dimensão c, para a variedade Timor, é que os últimos superam os primeiros. 2 Tabela 2. Coeficientes das equações polinomiais (D = A BU CU ) ajustadas para dimensões principais (D) em função do teor de umidade (U) de frutos de café cereja e verde com os respectivos coeficientes de determinação (R 2 ). Grau de maturação inicial Cereja Verde Variedade D Coeficientes da equação Coeficientes da equação A Bx10 3 Cx10 4 R 2 A Bx10 3 Cx10 4 R 2 Lote 1 a 1,303 2,117 0,130 0, b 1,085-4,893 1,197 0,992 1,095-9,603 1,655 0,966 c 1,003-6,612 1,497 0, Lote 2 a 1,362-1,719 0,601 0,970 1,236-0,946 0,488 0,874 b 1,184-9,051 1,710 0,970 0,984-4,374 1,008 0,775 c 1,052-9,120 1,837 0,976 0,929-4,902 1,111 0,699 Timor a ,349 0,853 0,321 0,995 b 0,981 2,528 0,993 1,000 1,797 0,868 c 0,859 0,429 0,348 0,943 0,874 2,99 0,899

7 Dimensão c (cm) Dimensão b (cm) Dimensão a (cm) 145 1,7 1,6 1,5 "verde"experimental "verde"ajustado "cereja"experimental "cereja"ajustado 1,4 1,3 1,2 Timor (lote 1) (lote 2) 1, Teor de umidade (% b.u.) Figura 5. Variação da dimensão a de frutos de café, classificados inicialmente como verde e cereja, com o teor de umidade do produto. 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1 0,9 0,8 "verde"experimental "cereja"experimental "verde"ajustado "cereja"ajustado Peneira #1 Peneira #2 Lote 1 Lote 2 Timor Teor de umidade (%b.u.) Figura 6. Variação da dimensão b de frutos de café, classificados inicialmente como verde e cereja, com o teor de umidade do produto. 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 (lote 2) "verde"experimental "verde"ajustado "cereja"experimental "cereja"ajustado 1 0,9 0,8 (lote 1) 0, Teor de umidade (% b.u.) Timor Figura 7. Variação da dimensão c de frutos de café, classificados inicialmente como verde e cereja, com o teor de umidade do produto.

8 146 A Tabela 3 apresenta valores médios de relações entre as dimensões dos frutos, elaboradas de modo a permitir uma investigação dos efeitos da variedade de café, do grau de maturação dos frutos e da época de colheita do produto nos valores das dimensões principais a, b e c. Os valores das dimensões dos frutos usados nestas relações foram para umidades do produto no intervalo de (18,6-62,6)% b.u., comum a todas variedades, graus de maturação e épocas de colheita. Nos casos em que não se conseguiu ajuste, os valores experimentais das dimensões do produto, em teores de umidade na faixa comum, foram usados nas comparações. Nos outros casos, os valores das dimensões principais foram estimados das equações ajustadas para as mesmas umidades correspondentes aos casos não ajustados. Tabela 3. Relações entre as características físicas dos frutos usadas para investigar os efeitos da variedade, do grau de maturação e da época de colheita do produto nos valores das dimensões principais, esfericidade (ESF), massa (M), volume (V) e ângulo de repouso (AR). Comparações Dimensão Entre variedades a b c ESF M V AR Fruto cereja * 1/Timor 1,011 1,019 1,112 1,333 1,042 1,407 1,063 * 2/Timor 1,007 1,041 1,122 1,333 1,059 1,340 1,005 Fruto verde Timor/ 1 0,975 1,066 1,065 0,902 0,997 0,876 1,058 Timor/ 2 1,067 1,084 1,068 0,941 0,969 0,888 1,106 Entre graus de maturação Fruto cereja/verde 1 1,001 1,096 1,102 1,198 0,995 1,229 1, ,090 1,139 1,089 1,263 0,983 1,266 1,142 Timor 1,018 1,009 0,909 1,012 0,958 1,066 1,024 Entre épocas de colheita 1/ 2 cereja 1,005 0,979 0,991 1,000 0,984 1,050 - verde 1,096 1,017 0,991 1,057 0,972 1,084 1,046 * 1 = catuaí lote 1 e 2 = lote 2 Pode-se observar da Tabela 3 que as dimensões principais dos frutos cereja da variedade são maiores que aquelas apresentadas pelos frutos da variedade Timor. Entretanto, quando o produto se encontra na coloração verde, as dimensões dos frutos da variedade Timor, na maioria dos casos, são maiores. Nota-se, também, que, para o produto da variedade, os frutos cereja apresentaram dimensões maiores que os verde. Para o produto da variedade Timor, os valores das dimensões a e b dos frutos cereja e verde foram aproximadamente iguais, entretanto, a dimensão c dos frutos verde apresentou-se maior que aquela para os frutos cereja. A época de colheita (Tabela 2), em comparação com os outros parâmetros, parece não ter afetado significativamente as dimensões do produto. A maior diferença detectada, neste caso, foi de 2,1%. Assim, os valores das dimensões principais dos frutos variam com o teor de umidade do produto e com o seu grau de maturação antes de serem submetidos a um processo de secagem. A época de colheita do fruto, entretanto, parece não influenciar nas dimensões principais. Baseando-se na variação das dimensões dos frutos com o seu teor de umidade, pode-se investigar a viabilidade de um processo de peneiragem para a classificação dos frutos de um lote de acordo com o seu teor de umidade. A dimensão b, neste caso, seria o parâmetro crítico para a retenção do fruto em uma peneira com furos circulares de determinado diâmetro. Pode-se observar da Figura 6 que os intervalos de variação da dimensão b, na maioria das vezes, se sobrepõem. Isto indica uma baixa eficiência no uso de qualquer procedimento para uma tal classificação. Contudo, um processo de peneiragem poderia ser aplicado, com algum sucesso, para frutos com altos teores de umidade. Logo após o recebimento das amostras de café, se as duas variedades estivessem misturadas, uma peneiragem, usando crivos de 1,28 cm de diâmetro, permitiria a retenção de apenas frutos da variedade. Do lote 2, ficariam retidos 100% e 20% de frutos cereja e verde,

9 Esfericidade (%) respectivamente, e do lote 1, 30% dos frutos verde e 60% dos cereja. Uma peneiragem posterior, com um crivo de furos de 1,10 cm de diâmetro, permitiria a passagem de 60% e 40% de frutos verde e cereja, respectivamente, da variedade Timor e, também, de 10% de frutos verde da variedade, lotes 1 e 2. Assim, se algum tipo de classificação tiver que ser realizada, baseando-se nas dimensões, esta deverá acontecer com frutos a altos teores de umidade. Esfericidade Os valores das esfericidades apresentados na Tabela 1, provenientes da média de 50 frutos, tendem a aumentar, com acréscimos nos teores de umidade dos frutos. A faixa de variação dos valores da esfericidade para frutos verde foi de 79,1 a 87,4% e, para frutos cereja, foi de 77,1 a 92,6%. Os desvios, máximo e mínimo, nos valores médios da esfericidade dos frutos verde foram de 5,0% e 1,9%, respectivamente. Quando se considera a média para todos teores de umidade e variedades, as esfericidades para frutos verde e cereja foram de (83 3)% e (83 4)%, respectivamente. Os coeficientes das equações ajustadas para expressar a esfericidade dos frutos de café das variedades e Timor em função do teor de umidade com os respectivos coeficientes de determinação (R 2 ) são apresentados na Tabela 4. Não se obteve ajuste para frutos verde da variedade, lote 2. As curvas destas equações, assim como os valores médios experimentais e seus intervalos de variação, podem ser visualizados na Figura 8. Observa-se uma tendência dos valores de esfericidade dos frutos verdes serem maiores que os dos cereja, em uma grande faixa de umidade, para as variedades (lote 1) e Timor. Para investigar os efeitos da variedade, grau de maturação e época de colheita dos frutos de café nos valores da esfericidade do produto, a Tabela 3 apresenta valores médios de relações entre valores de esfericidade, estimados pelas equações ajustadas, para um intervalo de umidade comum a todas as variedades e graus de maturação (18,6 a 62,6% b.u.). A metodologia adotada para a construção das relações, nos casos em que não se conseguiu ajuste, é similar à que foi usada para as dimensões principais. Pode-se observar da Tabela 3 que os valores de esfericidade para os frutos cereja e verde da variedade, lotes 1 e 2, foram superiores aos valores para os frutos da variedade Timor. Para a variedade, a esfericidade dos frutos verde e cereja do lote 2 são maiores que aquelas apresentadas pelos frutos do lote 1. Esta diferença encontrase na faixa de valores dos desvios experimentais, sendo, portanto, um indicativo de que a época de colheita não influenciou os valores de esfericidade. "verde"experimental "verde"ajustado "cereja"experimental "cereja"ajustado (lote 1) (lote 2) Timor Teor de umidade (% b.u.) Figura 8. Variação da esfericidade de frutos de café, classificados inicialmente como verde e cereja, com o teor de umidade do produto. Para as variedades, lotes 1 e 2, e Timor, os valores da esfericidade dos frutos verde são, em média, superiores aos dos frutos cereja. As diferenças para as esfericidades dos frutos da variedade encontram-se na mesma faixa dos desvios experimentais, Tabela 1, indicando, assim, não haver diferenças relevantes do grau de maturação na esfericidade dos frutos. Entretanto, para a variedade Timor, a esfericidade do fruto verde é maior que a do cereja.

10 148 2 Tabela 4, Coeficientes das equações polinomiais (D = A BU CU ) ajustadas para descrever o comportamento da esfericidade (D) em função do teor de umidade (U) de frutos de café cereja e verde. Grau de maturação inicial Cereja Verde Variedade Coeficientes da equação Coeficientes da equação A Bx10 3 Cx10 4 R 2 A Bx10 3 Cx10 4 R 2 Lote 1 85, ,768 60,026 0,999 81,948-85,999 25,142 0,802 Lote 2 86, ,324 62,083 0, Timor 78,252-99,914 32,080 0,885 79,579 68,470-0,630 Massa unitária Nota-se da Tabela 1 que os valores da massa unitária dos frutos tendem a aumentar com o teor de umidade. Observa-se, também, uma tendência das massas dos frutos cereja serem maiores do que as dos verde. A faixa de variação dos valores da massa para frutos verde foi de 0,384 a 1,227 g e, para frutos cereja, foi de 0,397 a 1,686 g. Em média, para todos teores de umidade e variedades, as massas dos frutos verde e cereja foram de (0,7 0,3)g e (0,8 0,4)g, respectivamente. Os coeficientes das equações ajustadas para descrever o comportamento da massa dos frutos em função do teor de umidade e os respectivos coeficientes de determinação (R 2 ) são apresentados na Tabela 5. As curvas destas equações são apresentadas na Figura 9, juntamente com os valores médios experimentais, acompanhados dos respectivos intervalos de variação, construídos através dos desvios-padrão. Nesta figura, pode-se observar a tendência dos valores da massa dos frutos cereja serem maiores que os dos verde, principalmente para a variedade. A Tabela 3 apresenta valores médios de relações entre valores de massa dos frutos de café construídas para investigar os efeitos da variedade, grau de maturação e época de colheita. Os valores de massa foram estimados pelas equações ajustadas, usadas em um intervalo de umidade comum a todas as variedades e graus de maturação (18,6 a 62,6% b.u.). Os valores de massa para os frutos cereja e verde da variedade, lotes 1 e 2, foram superiores aos valores da grandeza para os frutos da variedade Timor, como pode ser observado da Tabela 3. No caso de frutos cereja, esta superioridade é mais acentuada. Para a variedade, a massa dos frutos verde e cereja do lote 1 são maiores que aquelas apresentadas pelos frutos do lote 2. Quando o produto se encontra nas colorações cereja e verde, as massas dos frutos da variedade, lotes 1, são respectivamente, 5,0 e 8,4% superiores às daquelas dos frutos do lote 2. Esta diferença é um indicativo de que a época de colheita influenciou nos valores de massa dos frutos. As massas dos frutos cereja das variedades, lotes 1 e 2, e Timor são superiores às dos frutos verde, sendo a diferença mais acentuada para a variedade. Para a variedade, as variações nos valores da massa do produto resultantes do efeito do grau de maturação dos frutos são maiores do que aquelas devido à época de colheita. É interessante notar que, devido aos pequenos desvios apresentados pelos valores da massa, logo após o recebimento do produto, se poderia, através de uma simples pesagem, determinar a variedade dos frutos e, no caso particular da variedade, a época de colheita. Esses pequenos desvios indicam, também, que a massa unitária dos frutos é um bom parâmetro para ser usado em processos de separação do produto. Volume Os valores determinados para o volume unitário dos frutos de café, Tabela 1, tendem a aumentar com incrementos do teor de umidade. Em média, os valores de volume variaram de 0,57 a 1,50 cm 3 e os de desvios de 0,008 a 0,23 cm 3. Observa-se, da Figura 10, que apresenta os volumes unitários dos frutos de café com os respectivos intervalos de variação, a tendência dos valores do volume dos frutos cereja serem maiores que os dos verde, principalmente para a variedade. A Figura 10 apresenta, também, curvas das equações ajustadas aos dados experimentais para a variação do volume dos frutos com o teor de umidade. Os coeficientes das equações ajustadas e os de determinação (R 2 ) são apresentados na Tabela 6.

11 Massa unitária (g) Em média, para todos teores de umidade na faixa comum (18,6 a 62,6% b.u.), o maior valor de volume foi de (0,9 0,2) cm 3, para 149 frutos cereja da variedade, lotes 1 e 2, e o menor valor foi para frutos verde da variedade Timor, (0,70 0,09) cm 3. 2 Tabela 5. Coeficientes das equações quadráticas (D = A BU CU ) ajustadas para descrever o comportamento da massa unitária (D) de frutos de café em função do teor de umidade (U). Grau de maturação inicial Cereja Verde Variedade Coeficientes da equação Coeficientes da equação Ax10 3 B x10 4 C x10 5 R 2 Ax10 3 B x10 4 C x10 5 R 2 Lote 1 650,475-69,232 29,245 0, , ,231-0,0275 0,972 Lote 2 687, ,429 36,336 0, ,063-5,370 19,143 0,992 Timor 465,710-72,735 26,254 0, ,317-26,512 16,432 0,992 2 Tabela 6. Coeficientes das equações quadráticas (D = A BU CU ) ajustadas para descrever o comportamento do volume unitário (D) de frutos de café cereja e verde. Grau de maturação inicial Cereja Verde Variedade Coeficientes da equação Coeficientes da equação Ax10 3 Bx10 4 Cx10 5 R 2 Ax10 3 Bx10 4 Cx10 5 R 2 Lote 1 900, ,396 28,103 0, ,744 17,1758 6,1703 0,909 Lote 2 890, ,014 27,660 0, ,857-66, ,9700 0,974 Timor 661, ,826 26,449 0, , ,488 24,903 0, ,8 1,6 1,4 lote 1 lote 2 "cereja"experimental "verde"experimental "cereja"ajustado "verde"ajustado 1,2 1 Timor 0,8 0,6 0,4 0, Teor de umidade (% b.u.) Figura 9. Variação da massa de frutos de café com o teor de umidade em uma faixa comum a todas variedades e graus de maturação (18,6 a 62,6% b.u.). A Tabela 3 apresenta valores médios de relações entre valores de volume dos frutos de café construídas para investigar os efeitos da variedade, grau de maturação e época de colheita. Os valores de volume foram estimados pelas equações ajustadas, usadas em um intervalo de umidade comum a todas as variedades e graus de maturação (18,6 a 62,6% b.u.). Independente do grau de maturação dos frutos de café, os valores determinados para o volume do produto da variedade, lotes 1 e 2, foram superiores àqueles apresentados pelo produto da variedade Timor, como pode ser observado da Tabela 3. No caso de frutos cereja, esta superioridade é mais acentuada.

12 Volume unitário (cm 3 ) 150 Para a variedade, os volumes dos frutos verde e cereja do lote 1 são bastante próximos aos daqueles apresentados pelos frutos do lote 2. As pequenas diferenças são um indicativo de que a época de colheita não influenciou significativamente nos valores de volume dos frutos. Observa-se, também, da Tabela 3, que os volumes dos frutos cereja das variedades, lotes 1 e 2, e Timor são superiores aos dos frutos verde, sendo a diferença mais 1,7 1,5 1,3 1,1 acentuada para a variedade. Para a variedade, as variações nos valores do volume do produto resultantes do efeito do grau de maturação dos frutos são maiores do que aquelas devido à época de colheita. Os pequenos intervalos de variação apresentados pelos valores do volumes dos frutos, para cada umidade, é um indicativo de que este é, também, um bom parâmetro diferenciador para ser usado em processos de separação do produto. "cereja"ajustado "verde"ajustado "cereja"experimental "verde"experimental 0,9 0,7 0,5 (lote 1) (lote 2) Timor 0, Teor de umidade (% b.u.) Figura 10. Variação do volume de frutos de café com o teor de umidade. Ângulo de repouso Os valores dos ângulos de repouso (em graus), Tabela 1, para frutos classificados, inicialmente, como verde tendem a aumentar com acréscimos no teor de umidade do produto. Já, para frutos cereja, o ângulo de repouso aumenta com o teor de umidade apenas até um determinado valor de umidade e, a seguir, decresce. Isto pode ser mais bem visualizado na Figura 11 que apresenta valores médios experimentais do ângulo de repouso de café, cereja e verde juntamente com intervalos de variação baseados nos desvios-padrão. Observa-se a tendência dos valores do ângulo de repouso dos frutos cereja serem maiores que os dos verde, principalmente para a variedade. Altos valores de ângulos de repouso foram determinados para amostras de café da variedade cereja, lotes 1 e 2, para frutos a 46,9 e 57,7% b.u., respectivamente. Não existe, prontamente, nenhuma explicação para os altos valores de ângulo de repouso determinados para o café e nem para o comportamento deste parâmetro, quando apresenta um máximo para amostras que contêm frutos a uma determinada umidade. Existe a possibilidade de que este fato possa estar relacionado com um aumento de umidade na superfície do produto o que poderia causar um aumento de adesão e, como conseqüência, um aumento na fricção. Durante as determinações de ângulos de repouso, observou-se que amostras de frutos a altos teores de umidade exibiam, na sua superfície, um líquido viscoso e pegajoso. Em amostras a teores de umidade médios, aparen-temente, não se observava a presença deste líquido e a superfície dos frutos apresentava-se rugosa e o fruto parecia estar chocho. Quando as amostras se encontravam a teores de umidade mais baixos, notou-se uma atenuação da rugosidade da superfície, acompanhada de um encolhimento e endurecimento da casca do fruto. Os coeficientes das equações ajustadas, representativas da variação do ângulo de repouso dos frutos com o teor de umidade, para cada combinação variedade-grau de maturação e os respectivos coeficientes de determinação (R 2 ) são apresentados na Tabela 7. As curvas dessas equações são apresentadas na Figura 11. Nota-se que não se conseguiu ajuste para os fruto cereja da variedade.

13 Ângulo de repouso (grau) Para investigar os efeitos da variedade, grau de maturação e época de colheita dos frutos de café nos valores do ângulo de repouso do produto, a Tabela 3 apresenta valores médios de relações entre valores de ângulo, estimados pelas equações ajustadas, para um intervalo de umidade comum a todas as variedades e graus de maturação (18,6 a 62,6% b.u.). A metodologia adotada para a construção das relações, nos casos em que não se conseguiu ajuste, é similar à que foi usada para as dimensões principais. Da Tabela 3, observa-se que os valores do ângulo de repouso para frutos cereja da variedade foram maiores do que aqueles para o produto da variedade Timor. Entretanto, quando os frutos se encontravam na coloração verde, os ângulos de repouso do produto da variedade Timor foram os maiores. Para as duas variedades, os valores dos ângulos de repouso dos frutos cereja foram maiores do que aqueles para frutos verde. Os valores dos ângulos de repouso dos frutos verde da variedade parecem ter sido afetados pela época de colheita do produto, no entanto, o grau de maturação do produto parece ter uma maior influência. Experimento 2 A Tabela 8 apresenta valores das 151 dimensões principais, esfericidade, massa unitária e ângulo de repouso de frutos de café da variedade a diferentes teores de umidade, acompanhados dos respectivos desvios-padrão. Para uma determinada umidade do produto, cada valor da tabela representa a média de 50 determinações, exceto no caso de ângulo de repouso, em que cada valor é proveniente de quatro determinações. Cada um dos parâmetros avaliados é discutido nos itens apresentados a seguir. Dimensões principais Nota-se da Tabela 8 que existe uma tendência das dimensões principais aumentarem com um acréscimo no teor de umidade do fruto. Para cada teor de umidade, os valores determinados para a dimensão a parecem ser maiores que os da dimensão b que, por sua vez, se apresentaram ligeiramente superiores aos da dimensão c. Uma comparação dos valores das três dimensões em cada teor de umidade (teste de Newman Keuls a 5% de probabilidade) mostrou que os valores da dimensão a foram sempre os maiores, e que os valores da dimensão b foram superiores aos da dimensão c (lote 1) (lote 2) Timor "cereja"experimental "verde"experimental "cereja"ajustado "verde"ajustado Teor de umidade (% b.u.) Figura 11. Variação do ângulo de repouso do café com o teor de umidade, curvas ajustadas e valores experimentais. Os coeficientes das equações ajustadas para expressar o comportamento das dimensões a, b e c dos frutos de café em função do teor de umidade, acompanhados dos coeficientes de determinação (R 2 ), encontram-se na Tabela 9. As curvas dessas equações podem ser visualizadas na Figura 12. Nesta figura, são exibidos, também, os valores médios

14 152 experimentais dessas grandezas e os seus respectivos intervalos de variação, construídos, usando-se os desvios-padrão. Pode-se observar da Figura 12 que os intervalos de variação dos valores da dimensão b, na maioria das vezes, se sobrepõem para os diferentes teores de umidade dos frutos. Isto indica uma baixa eficiência no uso de qualquer procedimento de peneiragem para uma classificação dos frutos de um lote de acordo com o seu teor de umidade. 2 Tabela 7. Coeficientes das equações quadráticas (D = A BU CU ) ajustadas para descrever o comportamento do ângulo de repouso (D) em função do teor de umidade (U)de frutos de café cereja e verde. Grau de maturação inicial Cereja Verde Variedade Coeficientes da equação Coeficientes da equação A Bx10 3 Cx10 4 R 2 A Bx10 3 Cx10 4 R 2 Lote ,355 15,570 12,797 0,975 Lote , ,845-4,948 0,856 Timor 30, ,705-70,538 0,858 32, ,432-39,684 0,890 Tabela 8. Dimensões principais (a, b e c), massa unitária, esfericidade e ângulo de repouso de frutos de café, com respectivos desvios-padrão (D.P.). Teor de umidade (% b.u.) Dimensão (cm) a B c Massa (g) Esfericidade (decimal) Ângulo de repouso (graus) Média D.P. Média D.P. Média D.P. Média D.P. Média D.P. Média D.P. 61,0 1,424 0,11 1,173 0,08 1,060 0,07 1,179 0,23 0,851 0,03 30,8 1,1 36,1 1,389 0,08 1,098 0,06 0,955 0,07 0,861 0,19 0,817 0,03 33,9 0,6 19,5 1,365 0,07 1,074 0,06 0,916 0,05 0,599 0,08 0,808 0,03 32,0 0,6 15,6 1,308 0,07 1,031 0,05 0,899 0,05 0,526 0,07 0,816 0,03 32,1 0,5 13,9 1,304 0,08 1,023 0,05 0,887 0,05 0,497 0,06 0,812 0,03 31,0 0,6 13,0 1,239 0,06 0,984 0,05 0,882 0,05 0,485 0,05 0,827 0,03 30,3 0,4 2 Tabela 9. Coeficientes das equações polinomiais (D = A1 A2 U A3 U ) ajustadas para dimensões principais (D) em função do teor de umidade (U) de frutos de café com os respectivos coeficientes de determinação (R 2 ). Coeficientes da regressão Dimensão A 1 A 2 A 3 R 2 A 1,1606 0, , ,719 B 0,9347 0, , ,859 C 0,8543 0, , ,987 Na Tabela 10, encontram-se valores para diversas relações entre as dimensões dos frutos usados no Experimento 2 (*) e as dos frutos usados no Experimento 1 (, lotes 1 e 2, nas colorações cereja e verde ). Os valores das dimensões principais dos frutos de ambos experimentos foram estimados, usando-se as equações ajustadas em uma faixa comum de umidade (18,6 a 61,0% b.u.). Pode-se observar da Tabela 10 que os valores das dimensões principais dos frutos cereja da variedade do Experimento 1 foram bastante próximos daqueles para os frutos do Experimento 2, sendo a diferença máxima em torno de 5%. Entretanto, os valores das dimensões dos frutos do Experimento 2 parecem ser diferentes daqueles dos frutos verde da variedade, usados no Experimento 1 ; a diferença máxima é em torno de 13%. Isto apresenta coerência, visto que as amostras do produto usadas no Experimento 2 continham, aproximadamente, 90% dos seus frutos cereja.

15 Dimensão (cm) Esfericidade Os valores de esfericidade apresentados na Tabela 8 parecem não ser afetados pelo teor de umidade do produto. A faixa de variação dos valores da esfericidade dos frutos foi de 73,1 a 93,7%. A esfericidade média para todos teores de umidade foi igual a 82,2% e os desvios, máximo e mínimo, foram de 3,3 e 2,5%. Os valores médios da esfericidade dos frutos de café, com os seus intervalos de variação, podem ser visualizados na Figura 13. Não se obteve ajuste para a esfericidade em função do teor de umidade, indicando, assim, que esta pode ser considerada constante no intervalo de umidade investigado Massa unitária Nota-se da Tabela 8 que os valores da massa unitária dos frutos tendem a aumentar com o teor de umidade. A faixa de variação dos valores da massa dos frutos foi de 0,350 a 1,640 g e, em média, para todos teores de umidade, a massa dos frutos foi igual a (0,7 0,3) g. A equação (regressão) que melhor se ajustou aos dados experimentais para descrever o comportamento dos valores da massa dos frutos em função do teor de umidade pode ser expressa por: Massa = 0, ,01459 (R 2 = 0,995) A Figura 13 apresenta a curva, proveniente da equação ajustada e, também, os valores médios experimentais com os respectivos intervalos de variação, construídos, usando os desvios-padrão. Nota-se que os 153 desvios envolvidos nos valores da massa dos Se forem considerados os desvios experimentais, verifica-se que existe sobreposição dos intervalos para as massas de frutos cereja da variedade, lotes 1 e 2 e daqueles para os frutos usados neste experimento; isto é uma indicação de que as massas dos frutos podem ser consideradas iguais nos dois experimentos. frutos aumentam com o teor de umidade do produto, variando de 0,05 a 0,2 g. Deve-se notar que, no Experimento 1, a massa dos frutos cereja foi descrita como uma função quadrática do teor de umidade do produto, o que parece estar em contradição com os resultados do Experimento 2. No entanto, quando se considera um ajuste em uma faixa de umidade comum aos dois experimentos, ou seja, ao se despezar o último ponto do Experimento 1 (umidade mais alta), verificase que uma função linear é a que melhor se ajusta aos dados deste experimento. A distribuição percentual dos frutos de café com diferentes teores de umidade, de acordo com faixas de valores de massa, é mostrada na Figura 13. Observa-se que frutos com um teor de umidade de 13,0% b.u. possuem suas massas menores que 0,65 g, enquanto que as massas dos frutos a 13,9 e a 15,6% b.u. são menores que 0,75 g. As massas dos frutos a 36,1% b.u. variaram de 0,55 a 1,35 g, sendo que 84% do produto possuem a massa entre 0,55 e 1,05 g. Frutos, que contêm a umidade mais alta, apresentaram, na sua maioria (98%), massas iguais ou superiores a 0,75 g. Apenas 24% dos frutos, com a umidade mais alta, apresentaram massas acima de 1,35 g. 1,6 1,5 1,4 1,3 1,2 1,1 1 Dimensão A 0,9 Dimensão B Dimensão C 0, Teor de umidade (% b.u.) Figura 12. Variação das dimensões a, b e c de frutos de café com o teor de umidade do produto.

16 Massa unitária (g) e Esfericidade 154 1,6 1,4 Massa Esfericidade 1,2 1 0,8 0,6 0, Teor de umidade (% b.u.) Figura 13. Variações da massa e da esfericidade de frutos de café com o teor de umidade do produto. Tabela 10. Comparação das características físicas dos frutos usados no Experimento 2 (*) e as dos frutos usados no Experimento 1 (, lotes 1 e 2). Comparações Dimensão Massa a b c Frutos cereja lote1/* 1,007 0,985 1,027 1,001 lote 2/* 1,000 1,007 0,951 0,955 Frutos verde */ lote 1-0,899-0,815 */ lote 2 1,090 0,884 0,951 0,755 Ângulo de repouso Resultados preliminares dos valores de ângulos de repouso de frutos de café, a quatro teores de umidade na faixa de 13 a 20% b.u., determinados por meio dos dois dispositivos, um usado para pequenos grãos e o outro construído para café, são mostrados na Figura 14. Nesta figura, encontram-se presentes, também, intervalos de variação dos ângulos baseados nos desvios-padrão. Pode-se observar que os ângulos de repouso determinados pelo dispositivo para grãos foram sempre maiores (em média, 1,2 vez superiores) que aqueles acusados pelo dispositivo para café. Isto se deve, provavelmente, a uma maior influência dos efeitos das paredes do dispositivo para grãos, indicando não ser este apropriado para café. Assim, nas determinações dos ângulos de repouso dos frutos de café em função do teor de umidade, no Experimento 2, optou-se pela utilização apenas do dispositivo construído. Os valores dos ângulos de repouso (em graus), Tabela 8, tendem a aumentar com acréscimos no teor de umidade do produto até um determinado valor de umidade e, a seguir, decrescem. Isto pode ser mais bem visualizado na Figura 15 que apresenta valores médios experimentais do ângulo de repouso de café juntamente com intervalos de variação baseados nos desvios-padrão. Os valores do ângulo de repouso variaram de 29,6 a 34,6 o e apresentaram desvios de 0,4 a 1,1 o. O valor médio, para todos teores de umidade foi igual a 31,7 o. As amostras de café apresentaram um ângulo de repouso máximo (34,0 o ), determinado através da equação ajustada, quando os seus frutos se encontravam a um teor de umidade igual a 36,9%b.u. O fato de ocorrência de um ângulo de repouso máximo, também foi detectado no Experimento 1 para os lotes 1 e 2 de frutos cereja da variedade (umidades experimentais, aproximadamente, 47 e 58%b.u., respectivamente). Deve-se observar que, no Experimento 2, a descrição do comportamento do ângulo de repouso do fruto com o incremento de seu teor de umidade, após a umidade de 19,5%b.u., baseia-se em apenas dois pontos experimentais. Assim, o ângulo de repouso máximo poderia ter ocorrido em um outro ponto qualquer pertencente ao intervalo de umidade (19,5; 61,0). A ocorrência de um ângulo de repouso máximo, para o produto a um determinado teor de umidade, provavelmente esteja relacionada à perda de líquido pelo fruto (mais proeminente quando este se encontra a um teor de umidade mais alto) devido às rupturas na casca do produto as quais ocorrem durante a colheita.