Orientadores: Antonio Marsaioli Jr., Hilary Castle de Menezes / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-07-29T03:45:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2001 / Resumo: Este trabalho teve como escopo contribuir com um maior conhecimento sobre a aplicação da tecnologia de microondas, na torração de café, em comparação ao método convencional, nas diferentes qualidades de cafés arabicas (duro para melhor, mole e estritamente mole). Para este fim, foram desenvolvidas condições experimentais para a
torração dos grãos de café por microondas a 3500W, 3700We 3850W, na freqüência de 2450 MHz, em um secador rotativo combinado a ar quente, em planta piloto, e para a torração por método convencional [doméstico e rápido (industrial) a 210°C e 220°C], em um torrador de prova de café.
o sistema de aquecimento por microondas promoveu um aumento de qualidade no café duro para melhor, menor qualidade de café neste estudo, quando torrado à potências de 3500W e de 3700W, passando de uma resposta sensorial de café duro para melhor com acidez forte para café mole com acidez considerável. Todavia, no café mole, de maior qualidade que café duro para melhor, as microondas apenas proporcionaram a manutenção desta mesma qualidade na potência de 3500W, e uma
diminuição desta a 3700W. Nas condições estudadas, não foi possível torrar o café estritamente mole, por este sistema de aquecimento não convencional. Assim, a tecnologia de microondas, desponta como um potencial de desenvolvimento, principalmente para a aplicação em cafés verdes de menor qualidade. Os parâmetros físicos [densidade aparente, diâmetro do grão, grau de inchação, aumento de volume e aumento de tamanho do grão, atividade de água, pH, concentração iônica, cor CIELAB e perda de peso] do café verde e torrado foram avaliados nas diferentes condições de aquecimento convencional e de microondas. As propriedades dielétricas (coeficiente de atenuação, profundidade de penetração, coeficiente dielétrico, fator de perda dielétrica, tangente de perda dielétrica, coeficiente de fase, velocidade de fase, condutividade dielétrica, intensidade de campo elétrico, energia dissipada por volume, fator de perda dielétrica efetiva e tangente de perda dielétrica efetiva) do café também foram determinadas a fim de se avaliar o seu comportamento sob a ação das microondas, e relacioná-Ias com o processo de torração por microondas. A presença de cafeína e dos ácidos 5-cafeoil quínico e caféico foram determinados por CLAE, no café verde e torrado, de maneira a, relacioná-Ios com os diferentes processos de torração e as diferentes qualidades de café arabica. Testes sensoriais foram realizados por classificadores e provadores de café. A utilização das propriedades dielétricas para a avaliação do processo de microondas permitiu uma maior compreensão dos fenômenos que ocorreram durante a torração do café. E desta maneira prever e avaliar o comportamento do café, frente a
um determinado campo eletromagnético. No grão verde de café duro para melhor, uma maior densidade aparente média em um maior diâmetro de grão, ou seja, uma estrutura de grão verde mais compactada em relação as outras qualidades de café, reportou em termos de propriedades dielétricas, uma maior constante de atenuação, menor profundidade de penetração,
menor impedância intrínseca (maior reflexão e menor transmissão), maior coeficiente dielétrico, maior perda dielétrica, maior condutividade dielétrica, maior coeficiente e velocidade de fase, em uma menor tangente de perda dielétrica. Estas em diferentes potências de microondas, no café torrado, resultaram em uma menor taxa de aumento de temperatura, menor intensidade de campo elétrico (Erms) a 3500 W e 3700 W, menor
perda de peso (mas em valores de menor luminosidade para L*) em comparação ao café mole. A resposta sensorial para estes cafés torrados a 3500W e a 3700W foi de, cafés moles com acidez considerável. / Abstract: The objective of this study was to contribute a greater knowledge about different coffee roasting processes by both conventional and microwave methods, comparing the effects on different qualities of arabica coffee (hard to better, soft and very soft). Thus experimental coffee roasting conditions were developed [domestic and rapid (industrial) at 210°C and 220°C] using a laboratory scale roaster, and by microwaves at 3500W, 3700Wand 3850W at a frequency of 2450 MHz, in a pilot rotary dryer combined with hot air. The heating system using microwaves resulted in an increase in quality in the lowest quality coffee sample studied (hard to better), when roasted at 3500W and at 3700W, improving from a classification of hard to better with strong acidity to soft with considerable acidity. However, with the soft coffee sample, the use of microwaves at 3500W only maintained this classification, and at 3700W, resulted in a decrease in quality. Under the conditions studied, it was not possible to roast
the very soft coffee sample using microwaves. Thus a technology with potential for development, especially for application in lower quality coffees, was demonstrated. The physical parameters [apparent density, bean diameter, bean swelling, increase in volume and size, water activity, pH, ionic concentration, CIELAB colour and loss of weight] of the rawand roasted coffees, were evaluated for the different heating conditions by both conventional and microwave systems. The dielectric properties (attenuation coefficient, depth of penetration, dielectric coefficient, dielectric loss factor, dielectric loss tangent, phase coefficient and velocity, dielectric conductivity, electric field intensity, energy dissipated per volume, factor and tangent of the effective dielectric loss) of the coffees were also determined, in order to evaluate the behaviour under the action of microwaves, and relate this to the microwave roasting process. Caffeine, 5-caffeoylquinic acid and caffeic acid were determined in both the raw and roasted coffees by HPLC, so as to relate them to the different roasting processes and to the different qualities of arabica coffee. Sensory tests were carried out by qualified coffee tasters and classifiers. The use of the dielectric properties to evaluate the microwave process allowed for a greater understanding of the phenomena occurring during the roasting of coffee, and thus forecast and evaluate the behaviour of the coffee when submitted to a determined electromagnetic field.
In the raw coffee bean of the hard to better sample, a greater mean
apparent density in a bean with a greater diameter, that is, a more compact green bean structure in relation to the other coffee qualities, resulted in the following effects on the dielectric properties: a greater attenuation constant, greater depth of penetration, lower intrinsic impedance (greater reflection and lower transmission), greater dielectric coefficient, greater dielectric loss, greater dielectric conductivity, greater phase coefficient and velocity, in a smaller tangent of dielectric loss. These effects, at the different microwave powers, resulted in roasted coffees with a lower rate of temperature increase, a lower intensityo f electric field (Erms)at 3500Wand
3700W and a smaller weight loss (but with lower values for luminosity L*), as
compared to the soft coffee. The sensory classification of these coffees, roasted at 3500W and at 3700W, was soft coffees with considerable aeidity.
The hard to better eoffee roasted at 3500W, exhibited a greater L* and
greater "f' factor, a greater degree of thermal destruction on the bean surface as compared to that in the internal part of the grain, a greater degree of thermal lack of uniformity. When roasted at 3700W, it showed a lower positive ~L* and lower positive "f' factor, and, together with this, less thermal destruction on the bean surface and a greater degree of lack of uniformity with the thermal treatment. / Doutorado / Doutor em Tecnologia de Alimentos
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.unicamp.br:REPOSIP/255222 |
| Date | 29 July 2018 |
| Creators | Canto, Marta Weber do |
| Contributors | UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS, Menezes, Hilary Castle de, 1946-, Marsaioli Junior, Antonio, 1937-, Junior, Antonio Marsaioli, Netto, Flavia Maria, Godoy, Helena Teixeira, Garcia, Nelson Horacio Pezoa, Kieckbusch, Theo Guenter |
| Publisher | [s.n.], Universidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia de Alimentos, Programa de Pós-Graduação em Tecnologia de Alimentos |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | 238p. : il., application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da Unicamp, instname:Universidade Estadual de Campinas, instacron:UNICAMP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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