Physical properties of robusta coffee berries during drying: determination and modelling

Authors

  • Fernando Mendes Botelho Universidade Federal de Mato Grosso (Campus Sinop)
  • Paulo Cesar Correa Universidade Federal de Viçosa
  • Sílvia de Carvalho Campos Botelho Embrapa Agrossilvipastoril
  • Guillermo Asdrúbal Vargas Elías Universidad de Costa Rica - Contiguo Facultad Ciencias Agroalimentarias
  • Mayra Darliane Silva Diniz Almeida Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Baiano
  • Gabriel Henrique Horta de Oliveira Instituto Federal de Brasília

DOI:

https://doi.org/10.25186/cs.v11i1.972

Keywords:

Shape factors, coffee, moisture content

Abstract

The objective of this work was to evaluate the influence of moisture content in physical properties of coffee berries (Coffea canephora) during drying. Ripe coffee berries with initial moisture content of 1.7 (d.b.) were used, dried in an oven with forced air circulation at 40 ° C, until final moisture content of around 0.13 (d.b.) was reached. During the drying process were evaluated angle of repouse, bulk and true density, porosity and shape factors (main characteristic dimensions, equivalent diameter, sphericity, roundness and the surface-area-to-volume ratio) and analyzed by function of moisture content. It was found that moisture content greatly influences the physical properties of the analyzed coffee berries. With the exception of the surface-area-to-volume ratio, all of these properties decreased by reducing the moisture content. It was also observed that the factors tended to stabilize for the moisture content between 0.42 and 0.68 (d.b.).

Author Biographies

Fernando Mendes Botelho, Universidade Federal de Mato Grosso (Campus Sinop)

Instituto de Ciências Agrárias e Ambientais

Área: Pós-colheita e Qualidade de Grãos

http://lattes.cnpq.br/7043270039396151

Paulo Cesar Correa, Universidade Federal de Viçosa

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Sílvia de Carvalho Campos Botelho, Embrapa Agrossilvipastoril

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Guillermo Asdrúbal Vargas Elías, Universidad de Costa Rica - Contiguo Facultad Ciencias Agroalimentarias

Endereço para acessar este CV: http://lattes.cnpq.br/2181250184273044

Mayra Darliane Silva Diniz Almeida, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Baiano

Endereço para acessar este CV: http://lattes.cnpq.br/8047880927466021

Gabriel Henrique Horta de Oliveira, Instituto Federal de Brasília

Endereço para acessar este CV: http://lattes.cnpq.br/7158057432437916

References

ARAÚJO, W. D.; GONELI, A. L. D., SOUZA, C. M. A., GONÇALVES, A. A.; VILHASANTI, H. C. B., Propriedades físicas dos grãos de amendoim durante a secagem. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 18, n. 3, p. 279–286, 2014.

AVIARA, N. A.; POWER, P. P.; ABBAS, T. Moisture-dependent physical properties of Moringa oleifera seed relevant in bulk handling and mechanical processing. Industrial Crops and Products, Amsterdam, v. 42, p. 4296-104, 2013.

BRASIL, Ministério da Agricultura e Reforma Agrária. Secretaria Nacional de Defesa Agropecuária. Regras para análises de sementes. Brasília, 2009, 399 p.

CHANDRASEKAR, V.; VISWANATHAN, R. Physical and thermal properties of coffee. Journal of Agricultural Engineering Research, v. 73, n. 3, p. 227-234, 1999.

CORRÊA, P. C.; AFONSO JÚNIOR, P. C.; QUEIROZ, D. M.; SAMPAIO, C. P.; CARDOSO, J. B. Variação das dimensões características e da forma dos frutos de café durante o processo de secagem, Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 6, n. 3, p. 466-470, 2002.

COUTO, S. M., MAGALHÃES, A. C.; QUEIROZ, D. M.; BASTOS, I. T. Massa específica aparente e real e porosidade de grãos de café em função do teor de umidade. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v. 3, n. 1, p. 61-68, 1999.

ERSOY, O. Surface area and volume measurements of volcanic ash particles by SEM stereoscopic imaging. Journal of Volcanology and Geothermal Research, Amsterdam, v. 190, p. 290-296, 2010.

FIGUEIREDO, A. K.; BAÜMLER, E.; RICCOBENE, I. C.; NOLASCO, S. M. Moisture-dependent engineering properties of sunflower seeds with different structural characteristics. Journal of Food Engineering, London, v. 102, n. 1, p. 58-65, 2011.

FORTES, M.; OKOS, M. R. Changes physical properties of corn during drying. Transaction of ASAE, St. Joseph, v. 23, n. 4, p. 1004-1008, 1980.

GARNAYAK, D. K.; PRADHANA, R. C.; NAIKA, S. N.; BHATNAGARB, N. Moisture-dependent physical properties of jatropha seed (Jatropha curcas L.). Industrial Crops and Products, Amsterdam, v. 27, p. 123-129, 2008.

GAZOR, H. R., MOHSENIMANESH, A., Modelling the drying kinetics of canola in

fluidized bed dryer. Czech Journal of Food Science, Praha, v. 28, n. 6, 531–537, 2010.

GONELI, A. L. D. G.; CORRÊA, P. C.; MAGALHÃES, F. E. A.; BAPSTESTINI, F. M. Contração volumétrica e forma dos frutos de mamona durante a secagem. Acta Scientiarum Agronomy. Maringá, v. 33, n. 1, p. 1-8, 2011.

MELE, D.; DELLINO, P.; SULPIZIO, R.; BRAIA, G. A systematic investigation on the aerodynamics of ash particles. Journal of Volcanology and Geothermal Research, Amsterdam, v. 203, p. 1-11, 2011.

MOHSENIN, N.N. Physical properties of plant and animal materials. New York: Gordon and Breach Publishers, 1986. 841 p.

OLIVEIRA, G. H. H.; CORRÊA, P. C.; A. P. L. RODRIGUES; CAMPOS, S. C.; BOTELHO, F. M.; F. M. BAPTESTINI, Physical properties evaluation affected by parchment presence of coffee grain. In. XXXIII CIOSTA - CIGR V Conference. 2009. Reggio Calabria, Italy, Proceedings... Reggio Calabria: DISTAFA-Università Degli Studi Mediterranea di Reggio Calabria, 2009, v.1, p. 265-269.

OLIVEIRA, G. H. H.; CORRÊA, P. C.; BOTELHO, F. M.; GONELI, A. L. D.; AFONSO JÚNIOR, P. C.; CAMPOS, S. C. Modeling of the shrinkage kinetics of coffee berries during drying. Acta Scientiarum. Agronomy, Maringá, v. 33, n. 3, p. 423-428, 2011.

RIBEIRO, R. C. M. S.; BORÉM, F. M.; CORRÊA, P. C.; RIBEIRO, D. M.; RESENDE, O. Porosidade e massa específica de cinco variedades de café cereja descascado. Revista Brasileira de Armazenamento, Viçosa, Especial Café, n. 3, p. 54-61, 2001.

SHARMA, V.;DAS, L.; PRADHAN, R. C.; NAIK, S. N.; BHATNAGAR, N.; KUREEL, R. S. Physical properties of tung seed: An industrial oil yielding crop. Industrial Crops and Products, Amsterdam, v. 33, 440–444, 2011.

SILVA, F. S.; CORRÊA, P. C.; CALIL JÚNIO, C.; GOMES, F. C. Ângulo de repouso, atrito interno e efetivo dos grãos de café com pergaminho. Revista Brasileira de Produtos Agroindustriais, v. 8, n. 1, p. 17-23, 2006.

SIQUEIRA, V. C.; RESENDE, O.; CHAVES, T. H.; Soares, F. A .L. Forma e tamanho dos frutos de pinhão-manso durante a secagem em cinco condições de ar. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, Campina Grande, v.16, n. 8, p. 864-870, 2012.

ZAREIFOROUSH, H.; KOMARIZADEH, M. H.; ALIZADEH, M. R. Effect of moisture content on some physical properties of paddy grains. Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology, London, v. 1, n. 3, p. 132-139, 2009.

Published

2016-03-22

How to Cite

BOTELHO, F. M.; CORREA, P. C.; BOTELHO, S. DE C. C.; ELÍAS, G. A. V.; ALMEIDA, M. D. S. D.; OLIVEIRA, G. H. H. DE. Physical properties of robusta coffee berries during drying: determination and modelling. Coffee Science, v. 11, n. 1, p. 65 - 75, 22 Mar. 2016.

Issue

Section

Articles