Pós-colheita do Café - Professor Juarez de Sousa

1. Juarez de Sousa e Silva
Sergio Maurício Lopes Donzeles
Sammy Fernandes Soares
Douglas Gonzaga Vitor
VIÇOSA, Setembro 2017

2. COMO DEVE SER ENTENDIDA A SECAGEM DO CAFÉ?
A secagem é uma das etapas do pré-processamento do café
que tem por finalidade retirar parte da água (umidade) contida
nos frutos (café cereja) ou nos grãos (cereja descascado).
A secagem é definida como um processo simultâneo de
transferência de calor (energia) e de massa (água ou umidade)
entre o produto que ser que secar e o ar de secagem (meio de
transporte do calor).
Portanto, secagem é um processo físico e que requer
muita atenção para não prejudicar a qualidade ( química e
biológica) dos grãos.

3. ATÉ QUE PONTO (umidade) DEVE SER SECADO O CAFÉ?
A remoção do excesso de umidade deve ser
feita de tal forma que o produto entre em EQUILÍBRIO
com o ar do ambiente onde será armazenado.
Deve ser feita de modo que preserve a
aparência, a qualidade organoléptica, no caso de
grãos para torrefação e a viabilidade da semente para
novos plantios. A temperatura de Secagem é de suma
Importância.

4. COMO ENTENDER (continuação)?
Para entender como a secagem ocorre e como controlar o
processo, o cafeicultor deve, caso seja necessário, participar de
cursos, encontros de extensão e reuniões sobre pós-colheita.
É fundamental que ele entenda a relação entre o ar ambiente
e o café e como o ar mais seco ou mais úmido afetam a secagem e
o armazenamento.
Deve entender os fenômenos naturais. São as condições do
ar ambiente (seco ou úmido) ou da Umidade Relativa que causam a
secagem ou o umedecimento.

5. O QUE É MESMO UMIDADE RELATIVA?
O ar que respiramos é composto, a grosso modo,
de Nitrogênio, Oxigênio, Gás Carbônico e, ainda, Vapor
de Água.
A umidade é importante porque umedece nossas
mucosas nasais e pulmonares. Sem umidade no ar, a
um nível mínimo, não se sobrevive.
Para cada condição de temperatura, o ar pode
conter uma QUANTIDADE MÁXIMA de vapor de água.
Quando isso acontece, dizemos que o ar está
SATURADO ou com 100% de umidade relativa.

6. O QUE É MESMO UMIDADE RELATIVA?
Quando o ar está saturado, qualquer pequeno abaixamento
da temperatura leva à condensação da umidade do ar, ou seja, a
água na forma de vapor passa para a forma líquida. Como o ar não
tem condições de conter mais umidade, não é capaz de secar
nenhum produto, nem mesmo a roupa no varal.

7. O QUE É MESMO UMIDADE RELATIVA? (CONTINUAÇÃO)
Se o cafeicultor não entender bem o que significa umidade relativa do ar,
dificilmente, vai entender bem a secagem.
Por exemplo, a 22 °C, 1 kg de ar pode conter, no máximo, 17 g de vapor de
água. Se ele contiver apenas 8,5 g de vapor de água, dizemos que a umidade
relativa é de 50%, ou seja, a umidade relativa é igual à quantidade de água que o ar
contém, dividido pela quantidade máxima de água que poderia conter, multiplicado
por 100.
Desse modo, a umidade relativa do nosso exemplo seria: (8,5/17) x 100 = 50%.
Se não entender o significado teórico......Use a sensibilidade
O ar muito seco dificulta a respiração.
O ar muito úmido dificulta a transpiração
O ar ambiente ideal é aquele em que sentimos confortáveis e dizemos que o clima
está agradável. T=20 °C e UR =62%.

8. O QUE É MESMO UMIDADE RELATIVA? (continuação)
A uma umidade relativa média de 62% e a uma temperatura
média de 22 °C, o café irá secar até 12,5% de umidade (Umidade de
equilíbrio).
Se condições médias forem UR=50% e T=22 °C , o café secará até 11%
de umidade.
Se UR= 40% e T=22 °C, o café secará até 9,5%.
Se UR=80% e T= T=22 °C, o café só secará até 16%. Caso de terreiro
suspenso em regiões de montanha.
Se as condições acima permanecerem inalteradas, o café entrará em
equilíbrio com o ar não perdendo nem ganhando umidade.

9. PORQUE OS SECADORES SECAM MAIS RÁPIDO DO QUE NO TERREIRO?
Mais uma vez sugerimos programas de treinamento.
Seja um bom EXTENSIONISTA. Oriente o Cafeicultor a entender o processo de
secagem. Insista nas relações entre UMIDADE RELATIVA e TEMPERATURA do ar de
secagem.
O cafeicultor deve entender que, ao aquecer o ar (por meio de fornalhas ou
queimadores), irá reduzir a UMIDADE RELATIVA desse ar. Na entrada do secador ele
estará insuflando um ar mais quente e mais seco.
Nas condições de quente e seco, o ar passa a ter maior capacidade de remover a
água do café do que nas condições ambientais.
Deve-se ter muito cuidado com a temperatura do ar. Assim, se o ar tem
maior capacidade de secagem, menor será o tempo necessário para remover o
excesso de água (Excesso de água?). Quanto mais quente e seco, mais frequente
deve ser o revolvimento

10. QUAL O MOTIVO DE REVOLVER A CAMADA DE CAFÉ ?
Essa pergunta é de suma importância (CAFÉ E GRÃOS).
A única maneira de secar frutos de café sem o devido revolvimento é
quando ele está na planta. Nesse caso, a secagem se caracteriza com
natural (coisas de Deus).
Para imitar ou aproximar do método de secagem (natural) na
planta, devemos colocar, devidamente espalhado, um lote de café sobre
um terreiro suspenso.
Nesse caso, a altura da camada seria equivalente ao diâmetro dos frutos.
A falta de homogeneidade na secagem será notada de alguma forma por
um classificador profissional criterioso.

11. PODERIA DAR MAIS DETALHES SOBRE ISSO? (revolver a massa de produto)
Uma camada de café seca como se fosse composta por uma
superposição de várias camadas finas, cuja espessura corresponde ao
diâmetro do fruto de café ou da espessura do grão em pergaminho.
Admitamos que um fruto de café tenha diâmetro de 1,0 cm e o grão em
pergaminho, uma espessura de 0,5 cm.
Assim, um secador tipo “caixa”, que comporta uma camada de 50
cm do produto, deve ser analisado como se fosse formado por 50 camadas
finas de frutos de café ou, aproximadamente, 100 camadas finas do café
em pergaminho.

12. PODERIA DAR MAIS DETALHES SOBRE ISSO? (revolver a massa de produto)
Nessa “caixa”, o ar de secagem (aquecido ou sob temperatura
ambiente) entra na parte inferior pela primeira camada fina e é liberado
para o ambiente (exaustão) depois de passar pela última camada (camada
50 para frutos ou camada 100 para café em pergaminho, no exemplo
dado).

13. PODERIA DAR MAIS DETALHES SOBRE ISSO? (Continuação)
Na secagem em secador tipo “caixa”, o ar entra quente e seco e é exaurido (MENOS
quente e MAIS úmido) da superfície superior da camada de café, como se pode observar na
Figura.
Assim, ao atravessar a camada total de café, ou seja, atravessando cada camada fina, o
ar vai sendo esfriado e umidificado pela água liberada dos grãos da camada fina anterior.
Na Figura, cada camada apresenta uma umidade diferente, e é representada por cores.
A cor amarela clara representa grãos mais secos e quentes e a cor vermelha escura,
grãos mais úmidos e frios.

14. PODERIA DAR MAIS DETALHES SOBRE ISSO?
(Continuação)
Dependendo da temperatura, do fluxo de
ar, umidade inicial do café e espessura da camada,
a secagem ocorre segundo uma frente que se
move de baixo para cima. Em projetos (Frente de
secagem ).
Por exemplo: depois várias horas de
secagem (25 horas?), formou-se a frente de
secagem e ela já ultrapassou algumas camadas.
O que acontece ? Abaixo dessa frente, o produto
está seco e em equilíbrio com o ar de secagem
(não seca mais).
Comportamento da frente de
secagem em secador de
Camada Fixa.
Com o passar do tempo (60 h, por exemplo e se não sofrer
revolvimento), a frente terá atravessado toda a camada de grãos e todo o
produto estará seco a um mesmo teor de umidade ou em equilíbrio com
o ar de secagem.

15. (Continuação)
Nesse caso, o fabricante do “Secador Caixa” está com a razão, ou
seja, não precisa revolver a camada de café se todo o café está seco com o
mesmo teor de umidade? É verdade e é aí que mora o perigo...... Todo o
café atingiu a umidade de equilíbrio com muito seco. Alta T e Baixa UR;
Imagine uma colheita nas seguintes condições médias: T= 22 °C e
UR=62%. Se o ar fosse usado para ventilar uma camada de café de 50 cm,
depois de certo tempo (200 horas, por exemplo), todo café estaria a uma
umidade de 12,5%.
Acontece que um café úmido, mesmo gastando 200 horas para secar,
pode ter sofrido alguma fermentação nas camadas superiores e prejudicado
a qualidade final do produto. Para acelerar o processo de secagem, a única
solução seria aumentar a temperatura de secagem ou?.

16. (Continuação)
Suponhamos que o cafeicultor decidiu aumentar a
temperatura para 40 °C.
Assim, a UR do ar de secagem passa a ser de 25%.
Com esse ar a (T=40 °C e UR=25%) depois de certo
tempo, a massa de café, até a última camada fina ter secado,
terá atingido umidade final de 7%.
Toda a massa de café está homogênea em temperatura e
umidade, entretanto ela está muito seca e sujeita a quebras
durante o beneficiamento, trazendo grande prejuízo pela perda
de peso e do consumo de energia.

17. (Continuação) SOLUÇÂO
O problema só será resolvido, com revolvimento
da camada ou com o dimensionamento de uma altura
máxima da camada de grãos. Pode-se adotar a frente
de secagem (como altura máxima) e tolerar os
gradientes de temperatura e umidade para aquele tipo
especial de grãos.
Dos grãos mais comuns, o único que permite
uma variação tolerável no teor de água é o milho
comum e, nesse caso, é de três pontos percentuais
entre a camada mais seca e a mais úmida, para
umidade média final de 13%.

18. (Continuação)
Para um café de qualidade, a tolerância máxima é de 0,5
pontos percentuais. Esse é o valor o tolerável para um bom
medidor de umidade.
Caso a variação de umidade entre os grãos aumente, o café
apresentará um dos mais sérios defeitos, que é a “torra má”.
Isso não é bom.
Seca desuniforme dos grãos Seca homogênea dos grãos.

19. (Continuação)
É impossível secar café e outros tipos de grãos sem o
devido revolvimento das camadas se a temperatura do ar de
secagem estiver 10 °C acima da temperatura ambiente e a
umidade relativa estiver muito abaixo de 40%.
Vamos admitir que o secador “caixa” seja operado com o
ar a 40 °C e ambiente com (T=22 °C e UR=62% ).
A 40 °C, a nova UR será 25%. Nestas condições e num
curto espaço de tempo, os cafés, na primeira camada fina, terão
atingido uma umidade final de 7%.
Dependendo da espessura da camada no Secador Caixa,
as subcamadas SUPERIORES podem estar nas condições iniciais
ou mais úmidas, ainda.

20. (Continuação)
Se o operador parar o secador porque amostras
retiradas das subcamadas superiores atingiram 12%
b.u., ele descarregará o secador com média de 9,5%
b.u sob um gradiente de umidade de cinco pontos
percentuais .
Suponha, agora, que o operador retire amostras
com cuidado e de todas as subcamadas do “Secador
Caixa” e interrompa a secagem quando a média
atingir 12% b.u.
Nesse caso, as subcamadas superiores poderão
estar com umidade superior a 16% b.u.

21. (Continuação)
RESUMINDO:
“É impossível fazer mágica com um processo físico”.
Nenhum classificador sério aprovará esse café depois de
uma análise criteriosa.
Deve-se lembrar, também, que os aparelhos para medir a
umidade não medem a umidade de grãos individualmente.
O Determinador de Umidade indica o valor MÉDIO da
amostra.
Uma secagem desuniforme só será notada durante o
beneficiamento e, principalmente, na torra do café que é feita
por ocasião da classificação por bebida.

22. Análise de um secador “Tipo Caixa” no Município de Iúna – ES
Fornalha mista( lenha e casca de café) – SECAGEM CAFÉ PERGAMINHO

23. Um dos secadores com camada fixa é composto de:
1- Câmara de secagem;
2- câmara plenum;
3 – Fundo perfurado;
4- Fornalha (qualquer tipo);
5- Ciclone (para fornalhas com aquecimento direto);
6- Ventilador centrífugo (preferencialmente, centrífugo);
Um desses secadores foi projetado e difundido pelo Setor
de Armazenamento do DEA/UFV, para a secagem de vários
produtos agrícolas, incluindo o Café.
Os dois primeiros secadores (Fora do DEA) foram
construídos em 1983, na fazenda São Geraldo, Município de Paula
Cândido-MG)

24. Em janeiro de 1984, a UFV publicou um Informe Técnico,
detalhando a edificação e a operação do secador; propondo a forma
circular para construir as câmaras, visando maior uniformidade na
distribuição do ar quente e, no caso do café, que:
Ar de secagem = 50°C - Altura máxima da camada 40 cm - Intervalo de
Revolvimento 180 min - Tempo de revolvimento 40 mim (ventilação
desligada).

25. Em 2015 e 2016, o secador de camada fixa, com as câmaras de secagem
e plenum retangulares, denominado "secador caixa", despertou novo
interesse e tem sido construído em muitas regiões produtoras,
principalmente na ZMMG.
O “baixo custo do secador” e “menor uso de mão de obra” são alegações
para adoção de algo, anteriormente descartado na região, com o
financiamento de secadores mecânicos.

26. ESTUDOS EM 2016
Como o objetivo de Verificar a
operacionalidade “Secador Caixa” no processo
secagem e na qualidade do café em municípios
da região das Matas de Minas, realizamos uma
verificação in loco (Sebrae).
Anotações, coletas de amostras, no
"secador caixa" e o processo de secagem foram
verificadas em 21 propriedades, situadas em 8
municípios da Zona da Mata.

27. O QUE FOI ENCONTRADO
Os "secadores caixa" apresentaram estrutura básica similar
ao secador projetado no DEA/UFV.
Diferenças:
a) Câmaras de secagem e plenum retangulares (Problemas)
b) Ventiladores axiais, na maioria dos casos. Menor capacidade de
pressionar o ar de secagem que os ventiladores centrífugos adotas
no modelo original;
c) Fornalha de fogo indireto queimando lenha e palha de café e
com alto consumo de energia e POLUIÇÃO INTOLERÁVEL.

28. 1- Operação do Secador (De modo geral muito variável) sem
recomendações
2- Altura da camada de Café (entre 60 e 100 cm) muito diferente do
recomendado (40 cm, no máximo).
3- Revolvimento da Camada
Das 21 propriedades visitadas: Uma não praticava e duas era praticado
diariamente (uma vez pela manhã).
O restante praticava o revolvimento uma vez durante o processo de
secagem e que era realizado a partir do segundo dia de secagem.
Nos "secadores" com a camada de café em torno de 100 cm, a
superfície apresentava-se muito mofada.

29. Como está a situação:
Na maioria das propriedades, a proporção de
frutos verdes no café da roça foi muito alta e, sem
passar por pré-limpeza, era posto "secador caixa";
A lavagem do café foi verificada somente em
dois casos e o descascamento em apenas uma
propriedade.
A pré-secagem em terreiro de cimento foi verificada
em cinco propriedades.

30. Amostra Café U Rendimen
to
Catação Defeitos Aspecto Bebida
N º Local % % % n
01 Alto
Caparaó
R 12,4 49 38 200 Regular Dura +
02 Alto
Caparaó
R 11,3 51 16 92 Regular 86
03 Alto
Caparaó
R 11,8 53 15 91 Bom 84
04 Araponga R 14,2 55 45 350 - Dura/riada/rio
05 Araponga R 13,1 47 30 186 - Dura
06 Araponga R 13,0 52 32 360 - Dura/riada
07 Araponga R 14,0 57 32 190 Regular Dura
08 Carangola R 13,8 48 29 183 - Dura +
09 Durandé R 12,3 49 24 180 - Rio
10 Espera
Feliz
R 12,2 - 40 240 Regular Dura/riada
Tabela 1 - Características físicas e da bebida do café secado em "secadores caixa", na ZMNMG.
L = lavado; R = roça; V = verde; D = descascado; U = umidade.

31. Amostra Café U Rendimento Catação Defeitos Aspecto Bebida
N º Local % % % n
11 Espera Feliz V 11,2 - 92 680 Irregular Dura
12 Espera Feliz D 11,8 - 52 300 Regular Duro/riada
13 Espera Feliz R 13,7 - 58 350 Desigual Dura/riada/rio
14 Fervedouro R 15,2 47 15 90 Bom Riada/rio
15 Fervedouro R 14,4 48 15 90 Bom Dura
16 Fervedouro R 13,6 48 16 98 Bom Dura/riada
17 Fervedouro R 11,2 - 32 240 Regular Dura/riada
18 Martins
Soares
R 10,8 51 22 156 - Duro/riado/rio
19 Martins
Soares
R 14,5 49 22 150 - Dura frutada
20 Simonésia L 10,6 50 20 162 - Dura
21 Simonésia R 11,5 50 22 120 - Dura/riada/rio
Tabela 1 - Características físicas e da bebida do café secado em "secadores caixa", na ZMMG.
L = lavado; R = roça; V = verde; D = descascado; U = umidade.

32. RESUMINDO:
 Metade das amostras com umidade superior a 12,5%
b.u. Devem passar por uma secagem adicional.
 O rendimento em café beneficiado ficou próximo de
50%. Considerado normal.
 Todas as amostras apresentaram mais de 86 defeitos
que classificaria o café no “tipo 6” (referência para
cotação Bolsa).
 Apenas duas amostras, em locais muito altos,
proporcionaram bebida apenas mole; as demais foram
caracterizadas como bebida dura, dura-riado-rio e rio.

33. Resumindo
O alto número de defeitos e a limitada qualidade da
bebida detectada no café seco em secadores do "tipo
caixa“, na região das Matas de Minas, podem ser
explicados por:
1- altas proporções de frutos verdes;
2- Excesso de impurezas;
3- Secagem inadequada;
4- Ventilação insuficiente;
5- Alta espessura da camada e presença de mofado
6- Revolvimento inadequado ou ausente.

34. DIA DE CAMPO “PROPAGANDA”
O secador “tipo caixa” vem sem adotado por muitos
cafeicultores que recebem informação insuficientes e, na
maioria, Enganadora.

35. O secador “TIPO CAIXA” é tecnologia
desenvolvida para trazer Solução para a secagem do
café com baixos custos de implantação e de energia e
desempenhar, o mais próximo possível, as funções de
secadores mecânicos convencionais. O projeto foi
concebido para o revolvimento periódico do produto.
Para Redução de todos os custos, decidiu-se que no
projeto original, o revolvimento deve ser manual e a
cada três horas de secagem.

36. Por questão de homogeneidade da
distribuição de ar na câmara de secagem,
facilidade de construção, estruturação do sistema
e facilitar a adaptação futura de revolvedor
mecânico, foi concebido na forma “Circular”

37. Objetivos
Verificar as qualidade físicas do café e o
desempenho de um secador “Tipo Caixa”
instalado na fazenda “Bom Sucesso” no
município de Iúna – ES. As características
verificadas foram: ar de secagem, distribuição
de temperatura, fluxo de ar, gradiente de
temperatura e umidade do café e poluição
ambiental (o não revolvimento é rotina do
proprietário)

38. Metodologia
Foram inseridos à 60 centímetros de
distância das paredes, 4 tubos telados (um tubo
em cada canto) e 1 tubo no centro caixa
secadora. Os tubos e o secador foram
carregados com camadas de 35 cm, com café
em pergaminho saído direto do desmucilador.

39. Metodologia
A secagem foi finalizada, sob metodologia do proprietário,
com umidade 11,5% (Determinador GEOLE).
Os cafés contidos nos cilindros telados foram
convenientemente retirados, embalados, e enviados para analises.

40. Metodologia
Para cada amostra, foram determinados
o teor de água, o peso hectolítrico (PH) e o
Índice de Qualidade Física (IQF) que varia de
(0 -14). O valor 14 é excelente e abaixo de
7 (produto de aparência sofrível). O IQF é
determinado com o café convenientemente
beneficiado

41. Resultado
Teor de água, e peso hectolítrico e índice de qualidade física de café seco em secador tipo caixa.
Ponto de Amostragem
Distância da
superfície (cm)
Café com Pergaminho Café sem Pergaminho
Índice de
Qualidade Física
Teor de água
(%)
Peso
Hectolítrico
( kg/100 l)
Teor de
água (%)
Peso
Hectolítrico
(kg/100 l)
1
12,50 9,96% 37 8,64% 64 11,62
22,50 6,47% 37 6,72% 63 10,93
32,50 7,10% 35 7,64% 62 11,35
2
11,50 7,41% 37 7,64% 65 9,19
25,50 7,58% 36 8,30% 64 10,71
35,50 7,54% 35 8,35% 64 9,41
6
15,00 7,68% 36 7,60% 65 9,73
25,00 7,38% 36 8,46% 64 9,31
7
12,50 9,22% 37 8,12% 64 9,67
22,50 8,83% 36 9,01% 64 10,18
32,50 7,97% 35 8,88% 63 10,24
8
15,00 8,30% 36 9,09% 65 10,47
25,00 8,27% 35 9,02% 64 9,96
35,00 8,28% 35 8,99% 64 9,88

42. Resultado
Fluxo de ar 1,9 m3/min/m2

43. Resultado

44. Resultado
Embora a qualidade de bebida seja o parâmetro
mais importante para a precificação do café, também
é necessária uma análise da qualidade e integridade
física dos grãos.
O Índice de Qualidade Física , está sendo
desenvolvido por pesquisadores da Universidade
Federal de Viçosa. De forma geral. quanto maior IQF
maior é a proporção de sementes classificadas como
peneira > 16. (devido a presença de verde
descascado, a bebida foi classificada como DURA),
apesar de um café cereja descascado.

45. Concluiu-se que o revolvimento da camada de
grão e o controle da temperatura do ar são fatores
imprescindíveis para o café. Logo, é necessário a
conscientização dos produtores e divulgação das
possíveis consequências do mal uso do secador tipo
Camada Fixa ou tipo Caixa.
Um controle do descascamento é fundamental
para evitar o descascamento de frutos imaturos e que
a supersecagem causou uma queda em peso ao redor
de 4%. Perda de 100 sacos em cada 2500 produzidos
100 x 500/saco =R$ 50.000,00
Preço dos secadores ?

46. Mitigação
1- Usar Fornalhas que queima lenha com racionalidade
2- Com as fornalhas atuais usar queimador de fumaça e trocá-la
assim que aparecer os primeiros danos
3- Colocar abafadores nos ventiladores axiais ou usar
ventiladores centrífugos
4 – Se insistir com a queima de palha, usar alimentadores
contínuos
Revolver a massa de café pelo menos três vezes ao dia com o
sistema desligado
5- Secar a uma umidade média de 13% b.u. Para uma altura de
40 cm e aguardar o resfriamento lento.
6 – Secagem complementar em silos.

48. GRATO PELA ATENÇÃO
Juarez@ufv.br
www.poscolleita.com.br