Técnica de pulso ultrassônico para avaliação de danos mecânicos em grãos de café beneficiados

Abstract

O café possui grande importância econômica para o Brasil, mas ainda faltam importantes estudos para o seu armazenamento, de forma que a qualidade do grão mantenha-se durante este período. O conhecimento das características físicas do grão de café permite a transição do modelo de armazenamento convencional em sacarias para o armazenamento em silos e como medida indireta da melhoria e conservação da qualidade do grão armazenado. O módulo de elasticidade permite comparações de resistência do material. As variações deste ocorrem devido sua composição química, microestruturas e defeitos do material, podendo ser utilizado como indicador da integridade física do grão. Nesse contexto, este trabalho foi realizado com o intuito de se determinar o módulo de elasticidade de uma massa de grãos de café pelo método de ensaio não destrutivo. A técnica de pulso ultrassônico é proposta como alternativa para obtenção do módulo de elasticidade de forma simples. Para tanto um silo modelo foi construído, reproduzindo as condições de armazenamento, e os valores do módulo de elasticidade foram determinados. Os valores obtidos pelo Stress Wave Timer se encontram entre 2,54 a 4,23 MPa, com carga máxima exercida de 8,32 kN e pressão vertical calculada foi de 1,526 kPa. Para avaliar o impacto das condições de armazenamento testes laboratoriais, geralmente aplicados em sementes, foram realizados. O teste de tetrazólio aplicado ao endosperma para apurar danos externos foi capaz de detectar um aumento devido às cargas aplicadas, entretanto, os outros testes, condutividade elétrica e raios-X, não detectaram aumento de danos internos aos grãos após as cargas, o que indica que este valor de pressão vertical pode ser utilizado seguramente em armazenamento de café.

The coffee has big economic importance for Brazil, but there aren't yet researches for storage so the grain’s quality will be kept during this period. The knowledge of physics characteristic to grain coffee would allow the transition of the conventional storage model to grain store and as an indirect measure of improving and preserving the quality of stored grain. The elasticity modulus allow to make comparison of strength material and the variations of this occurred by reason of your chemical composition, microstructure and material defects will can be used as indicator of physical integrity of grain. In this context, this work was realized with the intention of know the elasticity modulus of bulk grains of coffee, by the method of non-destructive testing. The ultrasonic pulse technique is a simple alternative for obtaining the modulus. Thus a silo model was built to reproducing the conditions of storage, and the values of the elastic modulus measured. The values obtained with the Stress Wave Timer are among 2,54 to 4,23 MPa, and maximum load applied was 8.32 kN and vertical pressure was calculated in 1,526 kPa. To assess the impact of storage conditions, laboratory tests generally applied to seeds, were performed. The tetrazolium test applied in endosperm to investigate external damage was able to find a increase because of the loads applied, however, the others tests, electrical conductivity and X- rays, didn't identify increase in external damage in grains after the loads, this indicates that the value of the vertical pressure may be used safely for storing coffee.