ABSTRACT. The objective of this study was to evaluate the correlation between a group of physiological variables (electrical conductivity, potassium leaching, and germination percentage) and a group of drying kinetics variables (drying time and drying rate) in addition to verifying the relation between drying kinetics variables and coffee quality as a function of processing type, temperature, and drying airflow. Coffee drying was conducted in a fixed-layer dryer at two temperatures and two airflows. After drying, an evaluation of the physiological and sensorial quality was conducted. Based on the results obtained, the following conclusions were drawn: coffee that is processed via a dry method is more sensitive to mechanical drying with heated air than coffee processed via a wet method, resulting in poor physiological performance; airflow does not interfere with the physiological quality of pulped and natural coffees; a temperature increase from 40 to 45°C resulted in a decrease in the physiological quality only for pulped coffee; and an increase in the drying rate as a result of an increase in the drying temperature to 40°C had a negative effect on the sensorial quality of pulped coffee.Keywords: drying kinetics, processing, drying rate.Qualidade fisiológica e sensorial do café arábica submetido a diferentes temperaturas e fluxos de ar de secagem RESUMO. Este trabalho foi realizado com o objetivo de avaliar a correlação entre um grupo de variáveis fisiológicas (condutividade elétrica, lixiviação de potássio e porcentagem de germinação) e um grupo de variáveis de cinética de secagem (tempo e taxa de secagem), bem como verificar a relação entre as variáveis de cinética de secagem e a qualidade sensorial do café, em função do tipo de processamento, da temperatura e do fluxo de ar de secagem. A secagem do café foi realizada em secador de leito fixo com duas temperaturas e dois fluxos de ar. Após a secagem, foi avaliada a qualidade fisiológica e sensorial. A partir dos resultados obtidos, conclui-se que: o café processado via seca é mais sensível à secagem mecânica com ar aquecido do que o processado via úmida, apresentando pior desempenho fisiológico; o fluxo de ar não interfere na qualidade fisiológica do café despolpado e natural; a elevação da temperatura de 40 para 45°C resultou em queda da qualidade fisiológica apenas para o café despolpado e a elevação da taxa de secagem, por meio da elevação do fluxo de ar de secagem, para a temperatura de 40°C teve efeito negativo na qualidade sensorial do café despolpado.Palavras-chave: cinética de secagem, processamento, taxa de secagem.
ABSTRACT:The final quality of coffees depends on the preservation of the cell membranes of the coffee beans, which can be damaged during the drying. Thus, the aim of this study was to assess the immediate and latent effects of the air temperature and drying rate on the sensorial quality of natural coffees, as well as its relationship with the chemical e physiological characteristics of the coffee beans. Mature fruits of arabica coffee were harvested and sundried to moisture content of approximately 35% (wb) and then moved into a mechanical drier under different conditions of drying. This process involved the combination of three dry bulb temperatures -DBT (35°C, 40°C, and 45°C) and two dew point temperatures -DPT (2.6°C and 16.2°C). Thus, the relative humidity of the air used for drying was a dependent variable of DTB and DPT, and as consequences, different drying rates were achieved for each DBT. The increase in the drying rate for the temperatures 35°C and 40°C has a negative effect on the final quality of natural coffee beans. However, for the temperature of 45°C, the effects of the drying rate on the coffee beans are overlaid by the thermal damages that are caused at this level of heating. Higher sensory scores for coffee are linked to lower values of electrical conductivity and potassium leaching of the exudate of the coffee beans, as well as lower values of fatty acids. It is emphasized that while the temperature of 35º C is recommended for the production of specialty coffees the temperature of 45º C is not.Index terms: Sensory analysis, specialty coffees, relative humidity, dew point temperature. QUALIDADE DO CAFÉ NATURAL SUBMETIDO A DIFERENTES TEMPERATURAS E TAXAS DE SECAGEM RESUMO:A qualidade do café depende da preservação das membranas celulares dos grãos, que podem ser afetadas durante a secagem. Assim, este estudo foi realizado com o objetivo de avaliar os efeitos imediatos e latentes da temperatura do ar e da taxa de secagem na qualidade sensorial do café natural e sua relação com as características químicas e fisiológicas dos grãos. Frutos maduros de café arábica foram colhidos e secos ao sol até atingirem a umidade de aproximadamente 35% (b.u.) e então transferidos para um secador mecânico, onde foram submetidos a diferentes condições de secagem, obtidas pela combinação entre três temperaturas de bulbo seco (TBS), 35°C, 40°C e 45°C e duas temperaturas de ponto de orvalho (TPO), 2,6°Ce16,2°C. Assim, a umidade relativa do ar de secagem constituiu-se como uma variável dependente da TBS e da TPO e como consequência da umidade relativa obtiveram-se diferentes taxas de secagem para cada TBS. A análise dos dados indicou que, o aumento na taxa de secagem para as temperaturas de 35°C e 40°C tem efeito negativo na qualidade do café natural. Já para a temperatura de 45ºC, os efeitos da taxa de secagem na qualidade do café natural são sobrepostos pelos danos térmicos que predominam nessa temperatura. Notas sensoriais mais elevadas para o café estão associadas com valores mais baixos de condutividade elétrica,...
The present study proposes a new processing and drying method and evaluates the behavior of grains subjected to this process through the water reduction rate and the adjustment of different mathematical models. Mature beans were divided into three batches. The first batch was continuously dried at 40±1 °C. The second batch consisted of natural coffee dried to moisture contents of 0.56±0.02, 0.41±0.02, 0,28±0.02 and 0.20±0.02 decimal (dry basis, d.b.), followed by processing and continuous drying at 35±1 ºC and 40±1 ºC. For all parcels, the drying process was ended when the coffee beans reached the moisture content level of 0.12±0. 05 (d.b.). The third batch corresponded to the continuous drying of hulled and demucilated coffee at 40±1 °C. The experimental data were adjusted to ten mathematical models used to represent the drying of agricultural products. The grain water reduction rate was also evaluated. We concluded that the water reduction rate was highest for the drying temperature of 40±1 °C, especially at higher moisture contents. The total drying time for processed coffee with high moisture content was significantly reduced compared with the total drying time of natural coffee. The Midilli model satisfactorily describes the drying kinetics of processed coffee. Index terms: Adjustment of models, drying rate, temperature, Coffea arabica CINÉTICA DE SECAGEM DE CAFÉ NATURAL BENEFICIADO COM ALTO TEOR DE ÁGUA RESUMO: Objetivou-se, com o presente trabalho, propor um novo método de processamento e secagem, assim como avaliar o comportamento dos grãos submetidos a este processo, por meio da taxa de redução de água e do ajuste de diferentes modelos matemáticos aos dados experimentais da secagem. Os frutos colhidos no estágio maduro foram divididos em três lotes. O primeiro foi seco continuamente à temperatura de 40±1 °C. O segundo consiste na secagem do café natural até os teores de água de 0,56±0,02, 0,41±0,02, 0,28±0,02 e 0,20±0,02 decimal (base seca, b.s.), seguido de beneficiamento e secagem contínua nas temperaturas de 35±1 ºC e 40±1 ºC. O terceiro lote correspondeu à secagem contínua do café descascado e desmucilado na temperatura de 40±1 °C. Em todos os lotes, a secagem foi encerrada quando os grãos atingiram o teor de água de 0,12±0,05 (b.s.). Aos dados experimentais da secagem foram ajustados dez modelos matemáticos utilizados para representação da secagem dos produtos agrícolas. Além da representação da cinética de secagem foi avaliada a taxa de redução de água dos grãos. Conclui-se que a taxa de redução de água é maior para a temperatura de secagem de 40±1 °C, especialmente para maiores teores de água. O tempo total de secagem do café beneficiado com alto teor de água é expressivamente reduzido, quando comparado ao tempo de secagem completa do café natural. O modelo de Midilli descreve satisfatoriamente a cinética de secagem do café beneficiado.
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