ABSTRACT This study aimed to use and validate a simple contact force model that describes the behavior of peaches stored in a wooden box, loaded cyclically, by using the discrete element method. The Kelvin-Voigt contact force model was used and the cyclic loading in the simulation was performed with an amplitude of 1 mm and frequency of 12 Hz for time intervals of 3600, 5400, and 7200 s. The laboratory test was performed with a peach box attached to a vibrating table by applying the same excitation conditions used in the simulation. For validation, model results were compared with those from the laboratory test by using deformation values of fruits in the contact regions. To measure this deformation, we adapted the methodology for determining the radius of curvature. The Kelvin-Voigt linear contact model, despite its simplicity in representing the viscoelastic behavior, adequately estimated the final deformation in peaches submitted to cyclic loading.

Utiliza-se a extrusão termoplástica na produção de alimento animal para obter extrusados que se mantenham íntegros, pois sua desintegração resulta em oneroso reprocessamento. Os objetivos do presente trabalho foram avaliar o efeito da adição de lignossulfonato de cálcio e magnésio, nas concentrações de 0,5; 1,0; 1,5; 2,0 e 4,0%, em massa, em formulação genérica para cães adultos em manutenção, na resistência mecânica do extrusado e medir o consumo de energia elétrica da extrusora, em escala industrial. Não houve diferenças na resistência mecânica do extrusado, quando avaliado através de penetração com ponteira cilíndrica. Porém, utilizando a compressão entre pratos planos rígidos e paralelos, discriminou-se a resistência dos extrusados que continham lignossulfonato em sua formulação daqueles da testemunha. A adição do lignossulfonato não afetou a durabilidade do extrusado. O tempo de processamento diminuiu com o aumento da quantidade de lignossulfonato presente na formulação da ração.

Thermoplastic extrusion of animal food is used to obtain integral extrudates since disintegration results in costly reprocessing. In this paper we outline the calcium and magnesium lignosulfonate addition effect on extrudate mechanical resistance for adult dog maintenance generic formulation in mass concentrations of 0.5; 1.0; 1.5; 2.0 and 4.0%. And also measure extruder's electrical energy consumption at industrial scale. Results showed no differences in extrudate mechanical resistance when penetration with a cylindrical probe was performed. However, compression of rigid flat parallel plates showed differences between lignosulfonate extrudates and control. The extrudate durability was not affected by lignosulfonate addition. Processing time decreased as the lignosulfonate amount increased.

No processo de extração do óleo de mamona, o tegumento libera substâncias que modificam a coloração do óleo, reduzindo a qualidade, e causa abrasão nos equipamentos. Potencialmente, uma solução para esse problema seria executar a extração prensando somente o endosperma. Devido à carência de informações, o objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da secagem com ar forçado a 40; 60; 80 e 100 ºC e secagem em terreiro, nas propriedades mecânicas dos grãos, visando ruptura do tegumento. Grãos de mamona foram submetidos a ensaios de compressão, em duas direções perpendiculares, com taxa de deformação de 0,6 mm.s-1. Valores médios da força, energia de deformação, deformação específica, todos na ruptura, e rigidez foram utilizados para a avaliação dos efeitos da secagem. Observou-se que, nas condições consideradas, os tratamentos térmicos não alteraram as propriedades mecânicas dos grãos de mamona e que os valores de deformação específica e rigidez discriminaram as diferenças entre as direções e apresentaram os menores coeficientes de variação. Concluiu-se que a secagem com ar forçado, mais oneroso que a secagem no terreiro, não traz benefícios à decorticação. No entanto, independentemente do tratamento térmico, a solicitação mecânica do grão na direção longitudinal é a mais indicada para promover a decorticação.

In castor oil extraction process, the bean coat is abrasive to the equipment and releases substances that modify the oil color, reducing its quality. A potential solution would be to run the extraction by compressing only the endosperm. Due to lack of information, the objective of this study was to evaluate the influence of forced air drying at 40, 60, 80 and 100 ºC and farmyard drying, in the mechanical properties of the beans, aiming to break the bean coat. Castor beans were subjected to compression tests, in two perpendicular directions, at a strain rate of 0.6 mm.s-1. Average values of force, deformation energy, strain, all at rupture, and stiffness were used to evaluate the effects of dehydration. It was observed that the heat treatments did not alter the mechanical properties of castor beans, the strain and stiffness values discriminate the differences between the directions and had the lowest coefficients of variation. It was concluded that forced air drying, more costly than farmyard drying, does not bring benefits to the decortication. However, regardless the heat treatment used, the mechanical stress lengthwise is the most suitable to promote decortication.

A uva Niagara Rosada é a principal uva de mesa brasileira, da família das Labruscas, possui cachos médios cilíndricos e compactos, coloração rosada e sabor denominado Foxy muito apreciado pelo consumidor brasileiro. Os frutos são delicados, a junção do pedicelo com o bago é feita pela casca e por feixes vasculares. Essa cultivar é muito suscetível à degrana causada, principalmente, pela vibração e pelo envelhecimento. O objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento mecânico da junção pedicelo-bago e sua variação temporal, utilizando-se de índices de resistência ao destacamento, extraídos das curvas força-deslocamento, obtidos em ensaios de tração de uvas. Os ensaios revelaram dois tipos de destacamento: um em que porção considerável do pincel (feixes vasculares) saiu preso ao pedicelo, e outro, em que o pincel ficou no interior do bago. A resistência média encontrada no primeiro tipo de destacamento foi maior que o segundo. Os índices de resistência constituídos pelos valores médios da a força máxima no destacamento, força às deformações de 0.2; 0.5; 1.0 e 1.2 mm, e a razão entre força máxima e o deslocamento correspondente não discriminaram a senescência do bago.

The 'Niagara Rosada' grape is the main Brazilian table grape belonging to the Labrusca family. It develops medium, cylindrical and compact bunches with berries presenting a pinkish skin and a foxy flavor that is valued in the Brazilian market. These berries are tender and have a pedicel-berry connection provided by the vascular bundles and surrounding skin. This cultivar is very susceptible to berry drop mainly caused by vibration and senescence. The objective of this study was to evaluate the temporal mechanical behavior of the pedicel-berry detachment, using resistance indexes extracted from traction force-deformation curves. Test results showed two different detachment types. In the first one, which exhibited higher average resistance, a considerable portion of the vascular bundle came out attached to the pedicel and in the second type; the vascular bundle was retained inside the berry. The proposed indexes based on maximum detachment force, force at 0.2; 0.5; 1.0 and 1.2 mm, and maximum force to corresponding deformation ratio did not discriminate the senescence of the berry.

As características viscoelásticas da casca da castanha de caju in natura dificultam a sua decorticação por compressão. Para facilitar a abertura da casca e a liberação da amêndoa, as castanhas são submetidas à hidratação e tratamento térmico em banho de líquido da casca da castanha (LCC) a 210 ºC. Com o objetivo de conhecer o comportamento do produto, para futuros desenvolvimentos de mecanismos decorticadores, procurou-se caracterizar a castanha do clone 'CCP 76' por meio das principais dimensões, massa, volume e ensaios mecânicos do endocarpo e da amêndoa, antes e após o tratamento térmico. Os tratamentos consistiram em várias combinações de tempo de hidratação e tempo de residência em banho de LCC. Aplicou-se a metodologia de superfície de resposta para identificar o melhor tratamento. Construíram-se dispositivos de abertura manual da castanha, cisalhamento do endocarpo e penetração da amêndoa para a realização dos ensaios mecânicos. Observaram-se alterações no comprimento, na largura e na espessura, assim como na massa e no volume, antes e após os tratamentos. Os resultados do ensaio de cisalhamento do endocarpo e da rigidez da amêndoa indicam diferença entre o material in natura e o tratado termicamente. As alterações nas dimensões de massa e de volume apontam para a necessidade de uma classificação após o tratamento térmico, quando essas constituírem parâmetros relevantes no processo de decorticação. A tendência da superfície de resposta mostrou que o ensaio com 79 h de hidratação e 165 s de residência em LCC a 210 ºC foi o mais próximo da região de ótimo.

Viscoelastic characteristics of raw cashew nut shell hinder its decortication by compression. In order to facilitate the shell opening and to liberate the kernel, nuts were subjected to hydration and thermal treatment in cashew nut shell liquid (CSL) at 210 ºC. With the objective of developing more appropriate shelling mechanisms the cashew nut 'CCP 76' was characterized by its main dimensions, mass and volume, as well as mechanical behavior of the endocarp and kernel, prior and after thermal treatments. The treatments consisted in submitting the nuts to several combinations of hydration and thermal treatment times. The response surface methodology was applied to identify the best treatment. Specially built devices were used for manual opening of the cashew nut, shear of the endocarp and penetration of the kernel. Changes were observed in the dimensions, length, width, and thickness as well as in mass and volume values prior and after treatments. Results of endocarp shear and kernel stiffness tests pointed out differences between raw and treated nuts. Changes in dimensions, mass, and volume pointed out to performing sizing after thermal treatments if dimensions are relevant in shelling. The response surface methodology indicated that the treatment comprising 79 h hydration and 165 s of residence in CSL at 210 ºC was the closest to the optimum region.

No Brasil, nos últimos anos, tem aumentado o beneficiamento e a classificação de frutas e hortaliças em equipamentos. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a etapa de limpeza de dois equipamentos de beneficiamento de tomate de mesa, um nacional e outro importado, instalados na região metropolitana de Campinas - SP. A caracterização foi realizada quanto ao número, tipo e velocidade de rotação das escovas, aplicação de água, tempo de permanência dos frutos e eficiência de limpeza. O tempo de permanência foi mensurado com relação ao tamanho dos frutos, segundo os padrões da CEAGESP. Para mensurar a eficiência, foi desenvolvido um equipamento composto de um anel deslizante envolvido por um pano branco. As amostragens foram realizadas antes e após a etapa de limpeza e avaliadas utilizando colorímetro HUNTER Lab. Por meio dos resultados, observaram-se diferenças entre os dois equipamentos, em que o importado apresentou menor número de escovas, rotações mais baixas e maior consumo de água que o nacional. No equipamento nacional, o tempo de permanência dependeu do tamanho dos frutos, não sendo encontrada essa correlação no equipamento importado, e ambos tiveram a mesma eficiência de limpeza. Conclui-se que a limpeza está relacionada à interação entre os parâmetros estudados, sendo também necessário realizar manutenções nos equipamentos das unidades para a melhoria no funcionamento.

On the last years, in Brazil, sorting and classifying fruits and vegetables using packing lines have increased. This work aimed at characterizing the cleaning process for fresh market tomatoes at two packing lines, one imported and one national located at Campinas, São Paulo State. Characterization included data, number, types and brushes velocity, water use, fruit standing time and cleaning efficiency. Standing time was measured correlating to fruit diameter (CEAGESP). For measuring cleaning efficiency an equipment was developed that was mainly composed of a ring involved with white cloth. Samples were taken before and after the cleaning step and evaluated using a colorimeter HUNTER Lab. The results showed a strong difference between the two equipments. The imported equipment showed lower number on brushes and rotation than national one, however a higher water consumption. For imported equipments this relation was not found. Both packing lines showed the same cleaning efficiency. Cleaning efficiency is related to be an interaction among the studies parameters, and it could be necessary a better management than the one used on both equipments.

O sistema mecanizado, de múltiplos impactos, utilizado pela indústria brasileira no beneficiamento da castanha de caju, provoca danos às amêndoas e obtenção de apenas 50 a 60% de amêndoas inteiras. Para investigar o desempenho da aplicação de deformação limitada, por meio de impacto único e direcionado, um dispositivo especial foi projetado e construído. Determinou-se, inicialmente, a deformação específica correspondente ao melhor desempenho na decorticação. Utilizando-se desse valor, denominado de deformação específica limite, investigou-se o efeito de várias combinações de tempos de umidificação e tratamento térmico, utilizados na preparação da castanha do clone CCP-76, no desempenho da decorticação com impacto único e direcionado. Caracterizaram-se as castanhas pelas dimensões principais e peso, antes a após os tratamentos. O dispositivo construído mostrou-se eficaz e de fácil operação, sendo o maior índice de 77,55%, de amêndoas inteiras liberadas, foi obtido com deformação de 19%. Verificou-se que, após a preparação, as castanhas apresentaram perda média de massa de 25,7%, aumento no comprimento, largura e na espessura de 7,03%; 5,77% e 7,35%, respectivamente. Pela metodologia de superfície de resposta, não foram observadas diferenças de desempenho na decorticação.

The mechanized system, of multiple impacts, used by the Brazilian cashew nut industry damages the kernels yielding to only 50 to 60% of whole kernels. To investigate the performance of shelling cashew nuts using an impact associated with a limited oriented deformation, a special device was designed and constructed. Initially it was found the maximum specific deformation corresponding to the best performance in shelling. With this value, called limit specific deformation, it was investigated the effect of several combinations of humidification and thermal treatment times, commonly used in the preparation of the nut of the clone CCP-76, for shelling, in the performance of a single oriented impact with limited deformation shelling. The cashew nuts were characterized by their dimensions and weight before and after preparation. The impact device showed to be effective and easy to operate. The largest index, of 77,55%, of liberated whole kernels was obtained to a specific deformation of 19%. After preparation nuts showed average mass loss of 25,7%, increase in length, width and thickness of 7,03%, 5,77% e 7,35%, respectively. For the answer surface methodology, no differences in shelling performance was observed among treatments suggesting.