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Título: Equilíbrio higroscópico da casca do café arábica
Autor(es): Vieira, Tatiane Francielli
Orientador(es): Demczuk Junior, Bogdan
Palavras-chave: Café
Adsorção
Modelos matemáticos
Coffee
Adsorption
Mathematical models
Data do documento: 26-Jun-2015
Editor: Universidade Tecnológica Federal do Paraná
Câmpus: Campo Mourao
Referência: VIEIRA, Tatiane Francielli. Equilíbrio higroscópico da casca do café arábica. 2015. 42 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2015.
Resumo: O Brasil é o maior produtor e exportador mundial de café. No processo de industrialização dos grãos de café, grandes quantidades de resíduos são geradas, (cerca de 50 % da massa processada), sendo a casca o principal resíduo do processamento por via seca. Como todo material higroscópico, a casca de café tem a capacidade de ceder ou absorver água do ambiente, buscando manter uma relação de equilíbrio entre o seu teor de umidade e a umidade relativa do ar ambiente. Mesmo tendo baixo teor de umidade, a casca de café é alvo de poucos estudos de investigação do seu comportamento higroscópico. Assim, objetivou-se avaliar o equilíbrio higroscópico das cascas de café a 25 ºC através do uso do método estático gravimétrico com soluções salinas saturadas e selecionar os modelos matemáticos que descrevem com maior precisão as isotermas de adsorção das cascas de café arábica. Os modelos matemáticos utilizados foram BET, GAB, Khün, Khün simplificado, Halsey e Peleg. Para o ajuste dos modelos matemáticos, foi realizada análise de regressão não linear, pelo método Gauss-Newton, utilizandose o programa computacional Statistica 7.1. No decorrer do experimento, sob umidades relativas controladas, também foi avaliado o teor de cafeína para cada ponto de equilíbrio gravimétrico. Nas amostras mantidas nos ambientes com as soluções saturadas de NaCl e KCl e umidades relativas 75 e 84%, respectivamente, foi verificado visualmente o desenvolvimento de fungos, sendo portanto, desconsideradas para a obtenção da isoterma. A partir dos parâmetros das diversas equações utilizadas para o ajuste dos dados de umidade relativa para a casca de café e dos valores de coeficientes de determinação (R²), erros percentuais (P) e erros padrão (SE), verificou-se que os modelos selecionados tiveram ajustes satisfatórios aos dados experimentais, sendo o melhor ajuste obtido pelo modelo de BET. A isoterma obtida para a temperatura estudada foi caracterizada com o comportamento tipo II. Os teores de cafeína encontrados variaram de 72,95 a 100,88 mg.100g-1, com teor médio igual a 86,67 mg.100g-1 de casca.
Abstract: Brazil is the largest producer and exporter of coffee. The process of industrialization provides large amounts of waste from coffee beans (about 50% of total mass), and the coffee husks are the main residue from dry method process. As hygroscopic materials, the coffee husks have the ability to desorbs or absorb ambient water, trying to maintain a balanced relationship between their moisture content and the relative humidity of air. Even with low moisture content, the coffee husks are subject to few research studies of hygroscopic behavior. The objective was to evaluate the hygroscopic behavior of coffee husks at 25 ° C using the gravimetric static method with saturated salt solutions and select the mathematical models that describe more precisely the adsorption isotherms of arabica coffee husks. The mathematical models used were BET, GAB, Kühn, Kühn simplified, Lewicki, Halsey and Peleg. To adjust the mathematical models, nonlinear regression analysis was performed by the Gauss-Newton method, using the computational program Statistica 7.1. During the experiment under controlled relative humidity, it was also evaluated the caffeine content for each point of gravimetric equilibrium. All samples maintained in environments saturated with NaCl and KCl solutions and relative humidity 75 and 84%, respectively, was checked visually the microbial growing, and therefore disregarded for obtaining the isotherm. From the equations of several parameters used for adjusting the relative humidity data for coffee husks and calculating coefficient values (R²) percentage error (P) and standard errors (SE), it was found that the models selected had satisfactory adjustments to the experimental data, with the best fit obtained by the BET model. The isotherm obtained for the studied temperature was characterized by the behavior type II. The caffeine levels found ranged from 72,95 to 100,88 mg.100g-1, with an average content of 86,67 mg.100g-1 peel.
URI: http://repositorio.roca.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/4898
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