Modelagem matemática e cinética de secagem de grãos de café (coffea arabica L.)
| dc.contributor.advisor-co1 | Souza, Amaríls Severino e | |
| dc.contributor.advisor1 | Béttega, Rodrigo | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1379682125857376 | |
| dc.contributor.author | Capucci, Maria Clara | |
| dc.date.accessioned | 2026-03-12T14:19:58Z | |
| dc.date.issued | 2025-12-08 | |
| dc.description.abstract | Mathematical modeling is an essential tool for understanding and optimizing industrial processes. In the context of the drying of coffee beans (Coffea arabica L.), its application enables the prediction of the moisture behavior of the final product under different drying operating conditions. In this context, this study aimed to apply and compare different mathematical models—Page, Midilli, Lewis, and Henderson & Pabis—to describe the drying kinetics of coffee beans, using experimental data obtained from previous studies. Model fitting was performed using nonlinear regression, and the model performance was evaluated based on the coefficient of determination (R²) and the chi-square parameter (χ²). The Midilli model showed the best performance, reaching R² values of up to 0.9999 and χ² on the order of 10⁻⁶, followed by the Page model, which also presented consistent fits in agreement with the experimental data. In contrast, the Lewis and Henderson & Pabis models, although showing good performance at lower temperatures, exhibited slight deviations from the experimental data. The results indicated that the drying coefficient (K) increased substantially with increasing temperature, highlighting the acceleration of the moisture reduction process and the physical consistency of the obtained results. Therefore, this study reinforces the potential of mathematical modeling as a tool for optimizing coffee drying processes, contributing to improvements in post-harvest stages and to maintaining grain quality, a key factor for the added value and competitiveness of the product in the market. | eng |
| dc.description.resumo | A modelagem matemática é uma ferramenta essencial para compreender e otimizar processos industriais. No contexto da secagem de grãos de café (Coffea arabica L.), sua aplicação possibilita prever o comportamento da umidade do produto final em diferentes condições operacionais de secagem. Diante disso, este trabalho teve como objetivo aplicar e comparar diferentes modelos matemáticos — Page, Midilli, Lewis e Henderson & Pabis — na descrição da cinética de secagem de grãos de café, utilizando dados experimentais obtidos em estudos prévios. O ajuste dos modelos foi realizado por regressão não linear e a avaliação de desempenho considerou o coeficiente de determinação (R²) e o parâmetro qui-quadrado (χ²). O modelo de Midilli apresentou o melhor desempenho, alcançando R² de até 0,9999 e χ² na ordem de 10⁻⁶, seguido pelo modelo de Page, também com ajustes consistentes e coerentes com os dados experimentais. Já os modelos de Lewis e Henderson & Pabis, embora tenham mostrado bom desempenho em temperaturas mais baixas, apresentam um discreto desvio dos dados experimentais. Os resultados indicaram que o coeficiente de secagem (K) aumentou substancialmente com a elevação da temperatura, evidenciando a aceleração do processo de redução de umidade e a coerência física dos resultados obtidos. Dessa forma, o estudo reforça o potencial da modelagem matemática como ferramenta de otimização da secagem de café, contribuindo para a melhoria das etapas pós-colheita e para a manutenção da qualidade dos grãos, fator essencial para o valor agregado e a competitividade do produto no mercado. | por |
| dc.identifier.citation | CAPUCCI, Maria Clara. Modelagem matemática e cinética de secagem de grãos de café (coffea arabica L.). 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/23761. | por |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14289/23761 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | |
| dc.publisher.address | Campus São Carlos | |
| dc.publisher.course | Engenharia Química - EQ | |
| dc.publisher.initials | UFSCar | |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
| dc.subject | Cofffea arabica | por |
| dc.subject | Secagem | por |
| dc.subject | Modelagem matemática | por |
| dc.subject.cnpq | ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA | |
| dc.subject.ods | 9. Indústria, Inovação e Infraestrutura | |
| dc.title | Modelagem matemática e cinética de secagem de grãos de café (coffea arabica L.) | por |
| dc.title.alternative | Mathematical modeling of the drying kinetics of coffee beans (coffea arabica L.) | eng |
| dc.type | TCC |
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