MANEJO ALTERNATIVO DO CAFÉ CEREJA POR IMERSÃO EM ÁGUA LIMPA

MANEJO ALTERNATIVO DO CAFÉ CEREJA POR IMERSÃO EM ÁGUA LIMPA Juarez de Sousa e Silva¹ Aldemar Palonini Moreli ² Sammy Fernandes Soares 3 Sergio Maurício Lopes Donzeles 4 Lucas Lozada Pereira5 Kênia Barbosa do Carmo6 Douglas Gonzaga Vítor 7

1.0 – INTRODUÇÃO Produzir café de alta qualidade é desafio a ser enfrentado, principalmente, pelo cafeicultor de base familiar que não tem condições de competir em quantidade no mercado convencional de café.

Para aumentar a renda, o pequeno cafeicultor, que só dispõe de recursos escassos como terra e capital, precisa produzir um café de alta qualidade, com maior valor agregado.

Além dos aspectos qualitativos, o cafeicultor deverá produzir de forma correta. Para isso, é necessário adotar tecnologias de custos compatíveis, dentro da realidade de produção e condições financeiras, ajustando capacidade da unidade de processamento ao volume de café colhido e, acima de tudo, usando equipamentos disponíveis no mercado ou construindo os próprios equipamentos, desenvolvidos pela pesquisa e disponibilizadas via internet.

Informações úteis podem ser encontradas, gratuitamente, no endereço: https://issuu.com/juarezufv.

O potencial máximo de qualidade do café é encontrado no fruto maduro (vermelho ou amarelo intensos), quando todos os compostos que conferem as características típicas da bebida estão completamente formados. O cafeicultor deve praticar o manejo correto de todas as etapas do pré-processamento do café cereja, considerando as variações no volume colhido ao longo da safra, a desuniformidade de maturação e as condições climáticas.

Além dos aspectos agronômicos, para produzir café com qualidade é muito importante a cadência entre os processos de colheita e de pós-colheita, principalmente, se as tecnologias usadas na pós-colheita forem dependentes das condições climáticas como é a secagem utilizando a energia solar direta.

1: Professor Titular. DEA/UFV, Viçosa, MG – E-mail: juarez@ufv.br; 2: Ds em Produção Vegetal, IFES/VNI, Venda Nova do Imigrante, ES - E-mail: aldemar.moreli@ifes.edu.br 3: Ds em Agronomia UFV, Embrapa-Café, DF - E-mail: sammy.soares@embrapa.br 4: Ds Engenharia Agrícola – EPAMIG – E-mail: slopes@ufv.br 5: Ds em Engenharia de Produção, IFES/VNI, Venda Nova do Imigrante, ES - E-mail: lucas.pereira@ifes.edu.br 6: Engenheira Agrônoma, Mutum, MG – E-mail: keniabcarmo@gmail.com 7: Engenheiro Agrônomo, Bolsista CPC/EPAMIG, Viçosa, MG - E-mail: dougla.vitor@ufv.br

Independentemente do tipo de café (natural, cereja descascado ou lavado) a ser produzido, os frutos recém-colhidos não devem ser amontoados por períodos prolongados, a fim de evitar fermentação indesejável.

Para passar a noite, ou por motivos operacionais como quebra de equipamentos, um sistema de ventilação ou um pequeno aspersor de água, podem ser usados para manter a massa de frutos em temperaturas toleráveis. Para permitir o controle dos aspectos operacionais, como é o caso do gerenciamento do fluxo dos frutos colhidos em relação à capacidade da estrutura de pós-colheita, o cafeicultor deve procurar uma forma de manter o café de forma a reduzir a taxa de respiração dos frutos.

Problemas associados às características da lavoura, disponibilidade de recursos humanos e de infraestrutura podem, juntos aos problemas de colheita, contribuir, ainda mais, para uma baixa eficiência no processamento e causar, principalmente, mau acondicionamento dos frutos recém-colhidos. Esses problemas são mais agravados na cafeicultura de base familiar que, em geral, não dispõe de infraestrutura adequada.

Devido às dimensões projetadas, os lavadores, descascadores e secadores comercializados, atualmente, são inadequados para a maioria das propriedades familiares e resultam em altos custos de aquisição e custos operacionais. Se o sistema não for adequado para atender o pico de colheita, por outro lado, fica difícil acumular lotes recém-colhidos em condições ideais para a manutenção da qualidade durante o início ou final da colheita.

Vários estudos relacionando perda de qualidade, devido à demora em realizar o processamento, geralmente feitos com cafés armazenados em sacos de polietileno, constataram perda de qualidade após um dia de espera. Por outro lado, existem trabalhos indicando que cafés amontoados, por até quarenta e oito horas antes da secagem, não apresentaram perdas qualitativas, sob os aspectos físico e químico dos grãos. Neste caso, o cafeicultor deve levar em consideração as condições climáticas, pois baixa temperatura e chuva esporádica, não causarão danos significativos ao café recém-colhido.

Além dos aspectos relacionados à qualidade, a ocorrência de fungos toxigênicos e de micotoxinas em grãos de café constitui um risco decorrente do processamento inadequado do café após a colheita. Estudos microbiologicos têm mostrado que os principais gêneros de fungos toxigênicos são contaminantes naturais do café e estão presentes desde a lavoura até os locais de armazenagem.

Trabalho realizado no DEA/UFV, em 2005, indicou que há viabilidade da utilização da técnica de imersão, em água limpa, para manter, por algum tempo, os frutos recémcolhidos, sem prejuízo para a qualidade final do café, quando comparado com a testemunha, colhido e secado de forma tradicional.

A avaliação sensorial da bebida, utilizada no projeto, evidenciou que não houve diferença de qualidade em função do tempo de imersão e nem na mistura dos cafés imersos por diferentes períodos. Após os períodos de imersão avaliados, parte dos componentes como fósforo, nitrogênio e potássio, dos frutos, migrou para a água que, dentre outras formas, pode ser aproveitada na fertirrigação.

Na safra de 2018 foi realizado um experiomento na UFV, aplicando a tecnica de imersão em água, dos frutos verdes de café que passaram pelo descascador. Após a imersão por 120 horas, com troca diária da água, os frutos verdes foram reprocessados no

descascador, obtendo-se rendimento de 62 % de descascamento e o “Verde Descascado” recebeu a mesma avaliação qualitativa do “Cereja Descascado” produzido na fazenda onde as amostras foram coletadas.

Com a finalidade confirmar as pesquisas anteriore, o presente trabalho teve como objetivo avaliar os efeitos de diferentes períodos de imersão dos frutos maduros sobre características físicas e sensoriais do café cereja (natural) e a composição quimica das águas de imersão para os diferentes períodos de imersão.

2.0 – CONDUÇÃO DO TRABALHO O experimento foi realizado na Fazenda Jasminum, na comunidade Cabeceira do Imbiruçu, no município de Mutum-MG, situada a 20º 10’ 03,58” S e 41º 24’ 53,54” W, e altitude de 1100 metros, utilizando frutos de café da variedade Catuaí Amarelo, da safra 2018/2019. A colheita foi realizada, em único dia, por derriça manual em peneira, separando-se os frutos verdes manualmente e os frutos boias por flotação. Conduzido em blocos casualizados, com três repetições e seis tratamentos: imersão dos frutos por 24, 48, 72, 96 e 120 horas e a testemunha (sem imersão em água).

Os frutos foram colocados em uma caixa com água limpa, suficiente para cobrir a massa de frutos, retirando-se, diariamente, três amostras (casualizadas) de três litros. A quantidade de água depositada era o equivalente a 55% do volume dos frutos e a drenagem era feita por uma saída com registro na base da caixa. Após a retirada das amostras para representar as parcelas diárias para secagem e da água para análise química, a agua de armazenagem era removida e substituída. Essa operação era realizada a cada vinte e quatro horas e sempre às 18h00min.

Figura 1 – Coleta de amostra após determinado período de imersão em água

2.3 – SECAGEM Todas as parcelas, após os períodos de imersão (zero a cento e vinte horas), foram submetidas à secagem natural em terreiro suspenso, protegido por cobertura plástica transparente e ventilado naturalmente (Figura 2). Os lotes foram analisados, após equilíbrio em ambiente controlado com umidade relativa e temperatura em 60% e 22º C, respectivamente.

Figura 2- Secagem das parcelas experimentais em m terreiro suspenso coberto.

2.4 – DETERMINAÇÕES DAS CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DO PRODUTO Foram coletadas amostras para cada dia de imersão em água e, ao final do processo, foram determinados o peso e o volume iniciais. Os teores de água final foram determinados pelo Método Padrão de estufa. Já a umidade inicial, devido à dificuldade experimental em condições de fazenda, foi avaliada por diferença de pesagem.

2.5 – ANÁLISE SENSORIAL Foram enviadas amostras do produto final, contendo aproximadamente 300g de café beneficiado, referente a cada parcela experimental, para o Laboratório de Análise e Pesquisa em Cafés – LAPC (IFES – campus Venda Nova do Imigrante), para avaliação do de tipo e analise sensorial (prova de xícara) segundo as normas da SCAA, por cinco QGraders. Os Índices de Qualidade Física (IQF) foram determinados segundo Coelho (2019).

3.0 – REULTADOS EXPERIMENTAIS O produto inicial apresentou as seguintes características médias: densidade aparente 669,6 g/litro, 461 frutos por litro e umidade inicial, calculada, de 62,8 % b.u.

Trabalhando em condições especiais, Machado (2005), verificou que o café cereja pode ganhar ao redor de sete (7) pontos percentuais de umidade durante cento e vinte horas de

imersão em água limpa e que é durante as primeiras quarenta e oito horas que acontece o maior ganho de água (ao redor de cinco pontos percentuais).

No experimento atual, trabalhando com catuaí amarelo, foi observada também, a alteração da coloração dos frutos, originalmente amarelos, para um marrom claro (Figura 3 b). Esses fatos mostram que, os pigmentos que compõem a cor dos frutos de café, são solúveis em água como verificado na figura 4.

MACHADO (2005) verificou que a variação no teor de umidade ao final da secagem dos frutos, após imersão em água por diferentes períodos, é praticamente a mesma, apesar de diferenças nas umidades iniciais dos frutos antes da secagem. Foi observado, também, que a mistura das diferentes parcelas, não afeta a uniformidade da secagem ao final do processo. Registrou, também, a mudança na coloração dos frutos de vermelho para marrom, trabalhando com catuaí vermelho, conforme se observa na FIGURA 3a.

Comercialmente, a cor do fruto não é relevante no produto final, já que o aspecto qualitativo de cor se refere ao grão beneficiado, que na linguagem internacional é identificado como “Green Coffee”. A alteração da cor dos frutos, recém-colhidos, devido ao processo de imersão em água, pode ser um indicativo para o gerenciamento dos lotes na fase de armazenagem temporária, por imersão em água, ou de lotes que sofreram alguma perda qualitativa por fermentação inadequada.

(a)

(b)

Figura 3 - Coloração dos frutos vermelhos recém-colhidos e após noventa e seis horas de imersão em água (a), e de Catuaí amarelo, recém-colhidos e após cento e vinte horas de imersão verificadas no presente trabalho (b).

(a)

(b)

Figura 4 – Primeira e quarta água residual produzidas com catuaí vermelho (a) e da primeira e quina água residual com o catuaí amarelo (b).

3.1 - CARACTERISTICAS APÓS SECAGEM Como pode ser observado na Figura 5, houve redução de volume do fruto com o tempo de imersão após secagem, o que implica em menor volume de armazenagem, para a mesma quantidade de frutos secos. A aparência das amostras coletadas em diferentes tempos de imersão leva a crer que, os frutos submetidos a maiores tempos de imersão teriam maiores velocidades de secagem devido a maior redução de volume (murcha) no início do processo de secagem.

Machado (2005) verificou que o café imerso por quatro dias, apresentou taxa de secagem maior, próximo a 30% b.u., com uma diferença de até sete pontos percentuais.

Contudo, não houve diferenças significativas entre as curvas de secagem dos frutos imersos por diferentes períodos e todas as parcelas atingiram a umidade final com o mesmo tempo de secagem.

Figura 5 – Tamanho dos frutos secos imersos em água por diferentes períodos, após secagem.

3.2 – COMPOSIÇÃO DA ÁGUA APÓS PERÍODOS DE IMERSÃO Para o uso correto da tecnologia, imersão em água, os próximos passos serão os estudos para avaliar a sua potencialidade em relação à secagem combinada, ou seja, secagem inicial em pré-secadores (terreiro suspenso, de concreto ou secador mecânico) e secagem final em silos, durante o armazenamento. Além disso, devem ser estabelecidos os mecanismos para disposição da água residuária e os parâmetros técnicos para a viabilidade do processo e, acima de tudo, a determinação dos indicadores econômicos.

Como pode ser visto na Tabela 1, adaptada de Machado (2005) e com os dados obtidos neste experimento, a água usada para a imersão diária do café contem fósforo, nitrogênio, potássio e cálcio que, se usada na fertirrigação de áreas próximas à unidade de processamento, evitará os riscos de poluição ambiental. Para análise da água, em ambos os experimentos, as amostras foram coletadas antes da troca diária ou a cada vinte e quatro horas.

Tabela 1 – Concentrações N, P, K e Ca, em mg/L-1, na água de imersão de frutos de café cereja, determinados por Machado (M) e no experimento atual (A).

N

Imersão

P

K

Ca

(h)

M

A

M

A

M

A

M

A

24

331,5

512,4

58,0

76,0

2572,5

1859,3

880,2

52

48

340,5

417,1

101,6

54,2

2072,9

1436,8

861,3

45

72

177,8

202,6

49,1

27,3

836,0

895,7

298,0

29

96

123,6

95,3

10,5

10,8

237,4

495,9

99,9

31

120

171,8

113,2

1,6

9,2

121,2

490,8

49,3

30

Fontes: MACHADO (2005) e Trabalho Atual.

3.3 – QUALIDADES DO CAFÉ A nota final da análise sensorial, seguindo a metodologia da SCAA, bem como parâmetros físicos de importância econômica, como o Índice de Qualidade Física (IQF), podem ser vistos na Tabela 2. Como pode ser notado, não houve efeito significativo do tempo de imersão em água, sobre a nota final de avaliação da qualidade da bebida do café, do IQF e o peso de 100 frutos. Estes resultados confirmam que a imersão dos frutos de café cereja em água, por até cinco dias, não afetou a qualidade em comparação aos frutos processados de forma tradicional.

Para os parâmetros qualitativos como: número de frutos secos por litro, peso de cem (100) frutos secos, peso de palha por saca beneficiada (60 kg) e peso de café coco por saca beneficiada, foram influenciados, de forma positiva, pelo tempo de imersão em água (Figuras 6a, 6b, 6c e 6d). Esses resultados mostram uma vantagem competitiva, em função de exigir menor espaço para armazenagem do café natural e menor peso a ser manuseada (Figura 7). Foi observado, também, maior facilidade de beneficiamento e recuperação de parte dos fertilizantes que ficaram dissolvidos na água de imersão.

O peso de 100 frutos de café em coco (PFC), o peso do café em coco por saco beneficiado (CSB) e da palha (PSB) por saca beneficiada diminuíram, enquanto o número de frutos por litro (NFL) aumentou com o tempo de imersão dos frutos em água limpa.

Mesmo não tendo sido realizado, o pré-processamento por via úmida, como demonstrado em um experimento realizado por Coelho et al., (2019), esta operação ficará muito facilitada com o uso da técnica de imersão por até cento e vinte horas, devido ao amolecimento das cascas dos frutos.

Tabela 3: Nota final de avaliação da bebida (NFA), índice de qualidade física (IQF), peso de 100 sementes (PCS), peso de 100 frutos de café em coco (PFC), número de frutos por litro (NFL), peso de café em coco para um saco beneficiado (CSB) e de palha por saca beneficiada (PSB) do café cereja seca, após imersão em água por diferentes períodos.

Imersão

NFA

IQF

(h)

PCS

PFC

(g)

(g)

NFL

CSB

PSB

(kg)

(kg)

0

80,72

16,70

34,0

59,87

701

105,23

45,23

24

79,35

16,00

33,0

52,90

816

95,79

35,79

48

79,72

15,51

34,0

49,83

879

86,00

26,00

72

79,90

14,97

34,0

48,93

872

87,21

27,21

96

79,75

16,14

33,0

46,80

929

84,92

24,92

120

79,14

15,73

35,0

48,07

911

83,27

23,27

(a)

(c)

(b)

(d)

Figura 6 – Peso de palha por cem frutos (a), peso de cem frutos secos (b), volume de médio do fruto seco (c) e peso de palha por quilo de café coco (d).

Figura 7 – Peso do café coco necessário para produção de uma saca beneficiada (60 kg).

4.0 – CONCLUSÕES Como demonstrado no trabalho de MACHADO (2005), o tempo de imersão dos frutos de café cereja, em água limpa, por até cento e vinte horas, não modificou os parâmetros de qualidade, usualmente, utilizadas para remunerar o produto no comércio tradicional do café; Os parâmetros que podem influenciar (Volume, densidade e peso de cem frutos), economicamente, as diferentes etapas do pré-processamento, sofreram influencia positiva com o uso da técnica de imersão dos frutos por até cento e vinte horas; A água na qual o café fica imerso contém N, P, K e Ca dissolvidos e deve ser reusada na fertirrigação em áreas próximas à unidade de processamento; O fertilizante recuperado na água de imersão pode ser baseado na diferença de peso da palha do café da parcela testemunha, pelo peso da palha do café tratado por até setenta e seis horas, mostrado neste trabalho e observado nos estudos de Machado 2005 e; Além da redução de peso do café em coco ou natural, houve grande redução do volume a ser armazenado e processado durante o beneficiamento, como ilustrado na Figura 5.

5.0 - COMO USAR O SISTEMA Para usar o sistema, que a partir de agora é denominado SMSD, o cafeicultor deve avaliar a sua infraestrutura atual e estudar, com critério, as possibilidades de adaptações. O ideal seria projetar, em função de sua topografia, um novo “layout” ou construir uma nova infraestrutura para que o fluxo (recebimento, limpeza, preparo, secagem e armazenagem) não apresentem problemas de estrangulamento ou gargalo.

Para que tudo ocorra dentro da normalidade, o cafeicultor deve aplicar as boas práticas de pré-processamento como colheita, limpeza e lavagem do café. É a partir do café maduro e de alta densidade (ausência frutos boias) que o café deve entrar no sistema SMSD, que nada mais é, que a manutenção dos frutos de alta densidade imersos em água por até sete dias.

Assim, a mudança deve ser pensada e adaptada para que o sistema de imersão seja instalado entre o lavador e o sistema de secagem para a produção de café natural (coco) ou entre o lavador e o despolpador para produção do cereja descascado (CD) e também do verde descascado (VD), depois da regulagem correta do despolpador. O sistema SMSD, muito semelhante aos sistemas, “via seca” e “via úmida”, usados atualmente, passam a ter a configuração como mostrada na Figura 8, onde foi introduzida a unidade de tratamento prévio dos frutos por imersão em água.

Figura 8– Esquema do preparo do café com imersão prévia dos frutos em água limpa.

Como pode ser visto no esquema mostrado na Figura 9, o sistema SMSD é formado por cinco depósitos com capacidade individual para receber a colheita diária. Assim, o café que foi colhido em uma segunda feira, por exemplo, e separado por densidade, no lavador, só vai ser levado direto para a secagem (café coco) ou para o despolpador e secagem (CD ou VD) na segunda feira seguinte, depois de permanecer imerso em água na caixa (Cx1) com trocas estabelecidas. Procede-se assim para a caixa (Cx2) na terça feira e sucessivamente até a sexta feira para a caixa 5 (Cx5).

Como o que se deseja é reduzir a respiração e eliminação dos componentes que facilitam o desenvolvimento de fungos, a água deveria ser trocada de forma contínua.

Como se gastaria muita água, optou-se pela troca periódica como mostrado na Figura 9, obedecendo a interrupção do trabalho no sábado e no domingo. Para economizar, a água de imersão pode ser enviada para o lavador e despolpador antes de ser usada em fertirrigação.

Caso seja usado o despolpador, o café CD deve ser lavado em água limpa antes de ser enviado para o processo de secagem.

Figura 9 – Esquema de enchimento das caixas de imersão e troca de águas.

7.0 - SECAGEM FINAL Quando se tratar do café despolpado, pode-se adotar qualquer dos sistemas, atualmente, em uso. Por questão de economia e racionalidade no uso da infraestrutura, sugere-se a secagem combinada em silos, ou seja, usar um pre-secador até que o café atinja umidade inferior a 20% e complementar a secagem durante o armazenamento, em silos ou tulhas com sistema de ventilação que forneça, pelo menos, 1,0 m 3 por minuto e por tonelada de café.

Com a adoção do sistema de imersão, a casca do fruto de café fica bastante amolecida e facilitando o despolpamento. Por outro lado, o espalhamento inicial dos frutos em terreiro tradicional, para café natural, poderia ficar prejudicado pelo pisoteio ou pela passagem de máquinas. Porem, se a secagem acontecer em dias bastante ensolarado e se a altura da camada de café não for superior a 3 cm, a secagem inicial acontecerá rapidamente e no terceiro dia já se pode formar as mini leiras com o rodo raspador e a secagem, em terreiro, acontecer de forma tradicional.

A Figura 10 mostra a diferença entre camadas de café, submetidas à técnica de imersão, que foi exposta durante 24 horas (sol e sombra) e uma camada exposta por apenas 60 minutos.

Observando, também, os detalhes da Figura 5 e o gráfico (c) e da Figura 6, vê-se que existe grande redução no volume do fruto com o tempo de secagem. Apesar de o volume do café, submetido à técnica de imersão ser, ainda, um pouco superior ao volume do despolpado equivalente, a redução do volume do café natural permite que, ao atingir umidade inferior a 20%, pode-se, também, usar a secagem complementar em silo, durante o armazenamento e com o mesmo fluxo de ar. Para o uso da secagem combinada, em silos, sugere-se leitura detalhada do material encontrado no endereço:

https://issuu.com/juarezufv/docs/secagem_em_silo_2012

Figura 10 – Aparências dos frutos expostos por vinte e quatro horas (sol e sombra) e de cafés expostos por uma hora ao sol.

6.0 – REFERÊNCIAS BRASIL. Ministério da Agricultura e Reforma Agrária. Regras para análise de sementes (RAS). Brasília, 365p., 1992.

COELHO, A. P. F.; SILVA, J. S.; SOARES, S. F.; DONZELES, S. M. L.; VITOR, D. G. Manejo alternativo para a pós-colheita de frutos verdes de café. In: X Simpósio de Pesquisa dos Cafés do Brasil, Vitória – ES, 2019.

MACHADO, M. C. Viabilidade da Técnica de Imersão para Armazenagem Temporária dos Frutos de Café. Viçosa: UFV, 2005. 103 p. Tese doutorado.