ABSTRACT Action planning and decision-making in the sugarcane management chain depend on yield estimates, which, in turn, vary with the soil. This study aimed to describe an applicable method of classifying sugarcane productivity into three categories, based on soil properties (medium, low, and high), determining which is most associated with biomass production. To this end, we applied the machine learning methods Naïve Bayes, Decision Trees, and Random Forest, as they proved to be useful tools for faster and more accurate results. Our results indicate that Random Forest is the most suitable for classifying all yield categories, and Naïve Bayes had good results for classification into “medium” and “low” and potential for solving multiclass problems in agriculture. Organic matter was the property most closely related to sugarcane biomass yield by the Random Forest and Decision Trees algorithms. The methods described can be used to obtain subsidies for sugarcane chain management, contributing to more sustainable decisions.

ABSTRACT Chlorophyll content is a widely used parameter for nutritional status diagnosis in sugarcane. This study aimed to develop a predictive model of chlorophyll content in sugarcane seedlings using spectral imagery analysis within the electromagnetic spectrum visible range. The experiment was carried out in a split-plot design, with two fertilization rates and three sugarcane cultivars. For chlorophyll analysis, 144 leaves were collected from seedlings. Chlorophyll contents were extracted and measured by SPAD-502 meter. Spectral images within the range of 480 to 710 nm were analyzed using reflectance, absorbance (white source), and fluorescence (source at 405 and 470 nm) responses. Predictive models were developed using multivariate regression methods such as Principal Component Regression and Partial Least Squares Regression. We chose the best model through absorbance response using variable selection and the PLSR method (R2P = 0.718 and RMSEP = 7.665). The wavelengths of 480, 490, 500, 600, 630, and 640 nm were identified as the best for total chlorophyll content determination. The spectral image processing-based method can provide a chlorophyll measurement equivalent to SPAD, with the advantage of having a higher spatial coverage over the entire leaf area. Besides, it can also support automation of the chlorophyll measurement in greenhouses.

Este estudo teve como objetivo verificar a influência da desidratação parcial de cachos de uva Niagara Rosada na qualidade físico-química do mosto pré-fermentativo. No Brasil, durante o processo de vinificação, é comum a necessidade de adequação do mosto de uvas quando as características físico-químicas da matéria-prima são insuficientes para a obtenção de vinhos em conformidade com a legislação brasileira para classificação de bebidas, a qual estabelece o teor alcoólico mínimo de 8,6% para que a bebida seja considerada vinho. Portanto, tendo em vista que a redução do teor de água das bagas da uva possibilita a concentração de compostos químicos presentes em sua composição, principalmente a concentração de sólidos solúveis totais, procedeu-se aos tratamentos que foram constituídos pela combinação de duas temperaturas (T1- 37,1 ºC e T2 - 22,9 ºC), duas velocidades de ar (V1- 1,79 m s-1 e V2-3,21 m s-1) e uma testemunha (T0), que não passou pelo tratamento de desidratação. Foram realizadas análises de pH, Acidez Total Titulável (ATT) em mEq L-1, Sólidos Solúveis Totais (SST) em ºBrix, teor de água em base seca e Concentração de Compostos Fenólicos (CCF) em mg de ácido gálico por 100 g de mosto. O teste de comparação de médias identificou modificações estatisticamente significativas para a adequação do mosto no intuito de vinificação, tendo o tratamento com 22,9 ºC e velocidade de ar de 1,79 m s-1 apresentado o maior incremento na concentração de sólidos solúveis totais, seguido do segundo melhor resultado para a concentração de compostos fenólicos.

This study aimed to verify the influence of partial dehydration of "Niagara Rosada" grape clusters in physicochemical quality of the pre- fermentation must. In Brazil, during the winemaking process it is common to need to adjust the grape must when the physicochemical characteristics of the raw material are insufficient to produce wines in accordance with the Brazilian legislation for classification of beverages, which establishes the minimum alcohol content of 8.6 % for the beverage to be considered wine. Therefore, given that the reduction in the water content of grape berries allows the concentration of chemical compounds present in its composition, especially the concentration of total soluble solids, we proceeded with the treatments that were formed by the combination of two temperatures (T1-37.1ºC and T2-22.9 ºC) two air speeds (S1: 1.79 m s-1 and S2: 3.21 m s-1) and a control (T0) that has not gone through the dehydration treatment. Analysis of pH, Total Titratable Acidity (TTA) were performed in mEq L-1, Total Soluble Solids (TSS) in ºBrix, water content on a dry basis and Concentration of Phenolic Compounds (CPC) in mg of gallic acid per 100g of must. The average comparison test identified statistically significant modifications for the adaptation of must for winemaking purposes, having the treatment with 22.9 ºC and air speed of 1.79 m s-1 shown the largest increase in the concentration of total soluble solids, followed by the second best result for concentration of phenolic compounds.

Um estudo experimental, visando a avaliar a distância de operação adequada entre os nós de uma rede de sensores sem fio disponível no mercado, foi realizado para diferentes cultivos agrícolas (milho, pinhão-paraguaio e eucalipto), buscando oferecer aos agricultores e pesquisadores dados experimentais do desempenho da rede, que possa good yield are environmental factors, which include high temperatures and high humidity within the facilities, causing stress to the animal and consequent decreased production (SOUSA, 2005).am ser úteis para ser considerados no dimensionamento e no projeto de redes de sensores sem fio em situações semelhantes às estudadas. A avaliação mostrou que a distância de separação dos nós depende do tipo de cultura e é um fator crítico para garantir a viabilidade do uso da RSSF. Na configuração usada, com envio de pacotes a cada 2 segundos, a autonomia da bateria foi de cerca de quatro dias. Portanto, a autonomia pode ser aumentada com um intervalo maior de tempo entre o envio de pacotes.

The aim of this study was to perform an experimental study to evaluate the proper operation distance between the nodes of a wireless sensor network available on the market for different agricultural crops (maize, physic nut, eucalyptus). The experimental data of the network performance offers to farmers and researchers information that might be useful to the sizing and project of the wireless sensor networks in similar situations to those studied. The evaluation showed that the separation of the nodes depends on the type of culture and it is a critical factor to ensure the feasibility of using WSN. In the configuration used, sending packets every 2 seconds, the battery life was about four days. Therefore, the autonomy may be increased with a longer interval of time between sending packets.

A aplicação de técnicas de automação e controle em casas de vegetação teve início nos anos 50, com o controle da temperatura através de termostatos; desde então, as mudanças tecnológicas têm abarcado todos os aspectos que compõem o sistema, do projeto estrutural até aspectos relacionados à sustentabilidade. Dentre os parâmetros que devem ser controlados, a temperatura e umidade relativa do ar, a radiação solar, a concentração de CO2, a ventilação e a fertigação têm tido uma evolução significativa, dos quais se apresenta uma panorâmica através da revisão do estado da arte de trabalhos publicados nessas temáticas, nos últimos anos. Na atualidade, temas relacionados com a redução do impacto ao meio ambiente e a produção eficiente e com qualidade, estão levando as casas de vegetação ao caminho da Agricultura de Precisão.

The application of techniques of automation and control in greenhouses began in the years 50, starting with the control of temperature through thermostats. Since then, technological changes have covered all aspects that make up the system, from constructional features up to aspects of sustainability. The control of parameters sulh as, temperature and relative humidity, solar radiation, the concentration of CO2, ventilation and fertigation, had significant development, from which it provides a review of published works about these themes in recent years. Currently, issues related to reducing the impact to the environment and efficient production and quality, are taking the greenhouses towards Precision Agriculture.

As perdas de produtos hortícolas no Brasil são significativas e dentre as causas cita-se o uso de caixas inadequadas e ausência da cadeia do frio. Propõe-se um método de projeto de caixas, baseado em simulação computacional, otimização e validação experimental, minimizando o volume de madeira, associado a aspectos estruturais, ergonômicos e distribuição da área de aberturas. Foram projetados e construídos três protótipos de caixas (ripas retas com diferentes configurações e área efetiva de abertura de 54% e 36%). A eficiência do resfriamento de mangas variedade Tommy Atkins (Mangifera Indica L.), foi avaliada determinando o tempo de resfriamento, acondicionando as frutas nas caixas de madeira desenvolvidas e de papelão usadas comercialmente, resfriadas com ar forçado à temperatura de 6ºC e umidade relativa média de 85,4±2,1%. Foi aplicado o Método de Elementos Finitos, para dimensionamento e otimização estrutural do modelo com melhor comportamento durante o resfriamento. Todas as caixas de madeira foram submetidas a ensaios de vibração, por duas horas (freqüência de 20 Hz). Não houve diferença significativa no tempo de resfriamento das frutas nas caixas de madeira (38,00±1,70 min), no entanto houve diferença significativa nas caixas de papelão (82,74±29,58 min). O modelo submetido à otimização estrutural (6% área efetiva e duas ripas laterais) teve diminuição de volume de 60% e 83% de redução da seção transversal das colunas, com relação às condições iniciais. Não houve incidência de danos de mecânicos nas frutas após a vibração. A simulação computacional e estrutural pode ser ferramenta de apoio para desenvolver projetos de caixas, com grande aproximação, atendendo a critérios geométricos, ergonômicos e térmicos.

Losses of horticulture product in Brazil are significant and among the main causes are the use of inappropriate boxes and the absence of a cold chain. A project for boxes is proposed, based on computer simulations, optimization and experimental validation, trying to minimize the amount of wood associated with structural and ergonomic aspects and the effective area of the openings. Three box prototypes were designed and built using straight laths with different configurations and areas of openings (54% and 36%). The cooling efficiency of Tommy Atkins mango (Mangifera Indica L.) was evaluated by determining the cooling time for fruit packed in the wood models and packed in the commercially used cardboard boxes, submitted to cooling in a forced-air system, at a temperature of 6ºC and average relative humidity of 85.4±2.1%. The Finite Element Method was applied, for the dimensioning and structural optimization of the model with the best behavior in relation to cooling. All wooden boxes with fruit underwent vibration testing for two hours (20 Hz). There was no significant difference in average cooling time in the wooden boxes (36.08±1.44 min); however, the difference was significant in comparison to the cardboard boxes (82.63±29.64 min). In the model chosen for structural optimization (36% effective area of openings and two side laths), the reduction in total volume of material was 60% and 83% in the cross section of the columns. There was no indication of mechanical damage in the fruit after undergoing the vibration test. Computer simulations and structural study may be used as a support tool for developing projects for boxes, with geometric, ergonomic and thermal criteria.

Apresenta-se o desenvolvimento de um equipamento microprocessado, com saída de corrente, para controle da velocidade de rotação do motor do ventilador de sistemas de ar forçado, usando inversor de freqüência. Através de programação (software IHM.EXE), o usuário pode definir a massa a ser resfriada em quilogramas de produto. O equipamento calcula, através de um polinômio previamente estabelecido e programável, a freqüência de operação do inversor, que corresponde a uma vazão de ar específica, dentro dos limites estabelecidos no projeto. O equipamento foi instalado num sistema de resfriamento com ar forçado, estimando-se, pelo cálculo da variação da potência útil mecânica, uma economia de energia da ordem de 82%, com uma rotação equivalente a 56% da nominal do ventilador, proporcionando, desta forma, uma economia significativa no custo de operação do sistema.

The development of micro processed equipment is presented, with current exit for control of the speed of rotation of the fan motor of the system of forced air, using investing of the frequency. Through programming (software IHM.EXE), the user can define the mass to be cooled, in kilograms of the product. The equipment calculates through a programmable polynomial previously defined, the frequency of operation of the investor which corresponds to air specific flux, within the limits of the project. The equipment was installed in a forced-air cooling system, being considered by the calculation in useful mechanical power, the energy savings is estimated at around 82% with a rotation equivalent to 56% of the fan nominal, thus providing significant savings in system operating costs.

Este trabalho propõe um método de projeto de embalagem para produtos hortícolas, buscando uma otimização integrada dos aspectos geométricos, estruturais e térmicos, ligados à facilitação do resfriamento e armazenamento refrigerado. Para o dimensionamento e otimização estrutural, foi utilizado o Método dos Elementos Finitos implementado pelo programa ANSYS, obtendo-se oito modelos virtuais de embalagens, com 10% e 14% de área efetiva de aberturas e geometria quadrada, retangular e circular. Para o desenvolvimento dos experimentos, que avaliaram a relação da área de aberturas com o tempo de sete-oitavos de resfriamento, foram construídos protótipos de tábuas de madeira (Pinnus elliotti) de reflorestamento. Nas embalagens, foram acondicionados aproximadamente 13 kg de banana variedade Nanica (Musa cavendishii, cultivar nanica), resfriada num túnel de ar forçado (vazão de ar de 0,32 m³ s-1, temperatura de 8,0±1,2ºC e umidade relativa de 84,5±2,6%). O tempo de resfriamento também foi comparado com aquele obtido quando a mesma quantidade de frutas foi resfriada em embalagens de papelão (2,5% de área efetiva de abertura) e madeira (18% de área efetiva de abertura). Os resultados demonstraram que, entre os protótipos propostos, não houve diferença significativa no tempo de resfriamento dos frutos acondicionados nas embalagens desenvolvidas, sendo o tempo médio de resfriamento de 40,71±2,81 min. Na comparação com as embalagens de papelão e madeira, houve diferenças significativas, sendo que as embalagens comerciais tiveram tempos de resfriamento de 1,25 e 2 vezes maiores. Concluiu-se que a simulação estrutural computacional, aliada a algoritmos de otimização, além de procedimentos experimentais ligados à cadeia do frio, são recursos promissores no auxílio de projetos para embalagens de transporte de produtos hortícolas.

This study proposes a methodology for designing boxes for agricultural products based on computational simulation and experimental validation, seeking the integrated optimization of geometric, structural and thermal aspects associated with cooling and refrigerated storage. The Finite Element Method was used for structural dimensioning and optimization. It was implemented using the ANSYS program, obtaining eight virtual models with 10% and 14% of effective opening area with square, rectangular or circular geometry. In order to develop the experiments that evaluated the relation between effective opening area and seven-eighths cooling time, the prototypes were built using reforestation wood (Pinnus elliotti). Approximately 13 kg of bananas (Musa cavendishii cultivar nanica) were packed in the boxes and cooled in a forced-air tunnel (air flow of 0.32 m³ s-1, temperature of 8.0±1.2ºC and relative humidity of 84.5±2.6%). Cooling time was also compared with the one obtained when the same amount of bananas was cooled in the boxes used to transport and store bananas commercially (cardboard box with 2% of effective opening area and a wooden box called " torito" with 18% of effective opening area). The results showed no significant differences in cooling time of bananas packed in boxes with circular, square and rectangular opening, with average cooling time of 40.71±2.81 min. However, when compared with cardboard and torito boxes, there was a significant difference in cooling time of 1.25 to 2 times the time obtained with wooden boxes. In the structural optimization of the EC-60 box (twelve 60 mm in diameter side orifices and 10% of effective opening area); material volume was reduced in 67.3% in relation to the project initial conditions. In compression tests, the box rupture occurred at loads between 5.4 kN and 8.1 kN, values 3 to 4 times heavier than the imposed project condition (2.0 kN). The computational simulation with optimization algorithms associated with cooling time experiments are promising resources to help in the box design for transporting products.

Este trabalho teve como objetivo desenvolver um estudo teórico através do modelo matemático de Fourier, em sua forma unidimensional e em coordenadas esféricas, o que é descrito por uma equação diferencial parcial linear de segunda ordem, para a obtenção das curvas e do tempo de resfriamento de frutas esféricas. Utilizou-se o Método das Diferenças Finitas (MDF) segundo o esquema implícito no ambiente computacional Matlab 6.1, analisando-se e comparando os principais resultados através do método de ajuste spline. O modelo matemático foi validado com dados experimentais do resfriamento de laranja Valência num sistema com ar forçado (Q = 1933 m³ h-1, e velocidade em torno de 1 m s-1), com temperatura inicial de 26,57 ºC e resfriada até 1 ºC. Os resultados teóricos obtidos com a simulação foram comparados com os encontrados com a aplicação de um modelo bidimensional desenvolvido em coordenadas esferoidais prolato, com o emprego do Método dos Volumes Finitos (MVF) implementado em Fortran 77. Os dois modelos e métodos aplicados mostram-se aptos para caracterizar o processo de resfriamento das frutas, principalmente em termos de valores práticos específicos, uma vez que geraram resíduos desprezíveis. Apesar destes resultados, o valor do coeficiente convectivo de transferência de calor foi significativamente diferente; tal variação mostra como este coeficiente é sensível a vários fatores do processo de resfriamento e, ainda, que se deve aprofundar as pesquisas para a determinação efetiva do valor do mesmo.

The objective of this research was to conduct a study using the Fourier one-dimensional mathematical model, in spherical coordinates, which is described as a second order linear partial differential equation, in order to know the curves and the cooling time of spherical fruits. The implicit Finite Differences Method (FDM) implemented in the computational environment Matlab 6.1 was used, analysing and comparing the main results by the spline method. The validation of the mathematical model was carried out using experimental data of Valencia oranges inside a system with forced air (Q = 1933 m³ h-1 and air velocity around 1 m s-1), at the initial temperature of 26.57 ºC and cooled till 1 ºC. The theoretical results obtained in this way were compared with those obtained from the use of a two dimensional mathematical model, in spheroid prolato coordinates, using the Finite Volume Method (FVM) implemented in Fortran 77 code. Both of these model and methods were able to characterize the cooling process, mainly in terms of the practical specific values, once the residues can be disregarded. Although, the value of the convective heat transfer coefficient was significantly different; this variation shows how this coefficient is sensible to the assumptions of the cooling process and that this research must continue in order to determine its effective value.

O resfriamento com água gelada pode ser uma técnica adequada para frutas e hortaliças frescas. Este trabalho teve como objetivo obter o tempo de resfriamento de frutas e hortaliças de dimensões diferentes, e apresentar índices práticos que possam ser usados para estimar o tempo de resfriamento de produtos com características semelhantes. Frutas (melão-Cucumis melo, manga-Mangifera indica, goiaba-Psidium guajava, laranja-Citrus sinensis Osbeck, ameixa-Prunus domestica, limão-Citrus limon e acerola-Malpighia glabra) e hortaliças (pepino-Cucumis sativus, cenoura-Daucus carota e vagem-Phaseolus vulgaris), foram resfriadas num sistema por imersão em água à 1°C. O volume das frutas oscilou de 1150,35 cm³ a 8,18 cm³ e das hortaliças entre 438,4 cm³ a 13,06 cm³. O tempo de resfriamento variou proporcionalmente com o volume dos frutos, de 8,5 min até 124 min (frutas) e de 1,5 min até 55 min (hortaliças). Foi calculado o índice relacionando volume e tempo de resfriamento das frutas (1,03 min cm-3 a 0,107 min cm-3) e hortaliças (0,06 min cm-3 a 0,12 min cm-3), que pode ser usado para a estimativa do tempo de resfriamento de frutas e hortaliças com dimensões semelhantes.

The cooling of fruits and vegetables in hydrocooling system can be a suitable technique. This work aimed to define cooling time for fruits and vegetables of different sizes, presenting practical indexes that could be used to estimate cooling time for produce with similar characteristics. Fruits (orange melon-Cucumis melo, mango-Mangifera indica, guava-Psidium guajava, orange-Citrus sinensis Osbeck, plum-Prunus domestica, lime-Citrus limon, and acerola-Prunus cerasus) and vegetables (cucumber-Cucumis sativus, carrot-Daucus carota, and green bean-Phaseolus vulgaris), were cooled in a hydrocooling system at 1°C. The volume of fruits and vegetables ranged between 8.18 cm³ and 1,150.35 cm³, and between 13.06 cm³ and 438.4 cm³, respectively. Cooling time varied proportionally to produce volume (from 8.5 to 124 min for fruits, and from 1.5 to 55 min, for vegetables). The relationship between volume and time needed to cool fruits (from 1.03 min cm-3 to 0.107 min cm-3) and vegetables (from 0.06 min cm-3 to 0.12 min cm-3) is an index that could be used to estimate cooling time for fruits and vegetables with similar dimensions as those presented in this work.

Este trabalho apresenta um estudo para comparar o resfriamento rápido de laranja Valência (Citrus sinensis O.), com ar forçado e com água gelada. O sistema de resfriamento rápido com ar forçado operou com um fluxo de ar de 1.933m³/h (3 l/s por kg de produto resfriado), a uma temperatura de 1ºC e UR=88,4 ± 2,0%, com uma velocidade do ar em torno de 1m/s. Nos experimentos com água gelada foi utilizado um sistema de imersão, com uma capacidade de 0,23m³ de água a uma temperatura de aproximadamente 1ºC. Foi determinando o tempo meio e de sete oitavos do resfriamento, partindo das leituras de temperatura, perfazendo-se duas repetições em cada experimento. Os resultados mostraram que, o resfriamento do leito de frutas com ar forçado não é homogêneo, obtendo-se um tempo de sete oitavos do resfriamento que variaram de 107min a 170min, dependendo da posição do fruto no interior da embalagem. Já no sistema com água gelada, o resfriamento acontece uniformemente em todo em todo o leito de frutos, sendo o tempo médio de resfriamento de 57min.

This work presents a study to compare the orange Valência (Citrus sinensis O.) cooling with forced-air cooling and hydrocooling. The forced-air cooling system operated with air flow of 1933m³/h, at 1ºC, RH= 88,4 ± 2,0% and air velocity around 1m/s. The experiments with immersion hydrocooling systems with capacity of 0,23m³ of water at 1ºC, approximately. The half-cooling time and seven-eighths cooling time, they are determinate with the temperature data, made two repetitions. The results showed that the cooling the bed fruits, with air cooling, is not homogeneous, and obtained cooling time average, between 107min and 170min, depending on the position the fruit in the package. In the hydrocooling system, the cooling of the bed fruits happens uniformly in the bed, with average cooling time of 57min.

Este trabalho apresenta um estudo para determinar os custos do resfriamento de laranja Valência (Citrus Sinensis Osbeck) num sistema com ar forçado (Ta=1ºC e UR=88,4±2,0%) e numa câmara convencional. Os frutos foram resfriados condicionados em dois tipos de embalagens, com área efetiva de abertura de 3,5% e 40%. O custo total anual foi determinado com o cálculo dos custos fixos e variáveis da instalação, e o custo total de resfriamento, baseado na quantidade de frutos que podem ser resfriados em cada sistema, num mesmo período. Comprovou-se que o custo de resfriamento chega a ser de 20% a 40% menor quando os frutos são resfriados no sistema com ar forçado, se comparado com o custo quando os frutos foram resfriados no sistema convencional.

This paper presents study of the cooling cost of Valencia orange in a forced-air system and room cooling (Ta=1ºC and RH = 88,4±2,0%).The fruits was conditioned in two package with 3,5% and 40% of opening effective area. The annual total cost was determined with the fixed and variable costs of the installation and the cooling total costs with the quantity of cooling products in the each system for the same period. The cooling total cost is the 40 to 20% smaller, if compared with the cost when the fruits cooling in the conventional room.

Este trabalho apresenta as curvas de resfriamento de banana-prata (Musa balbisiana Colla) e os valores do tempo de meio e sete oitavos de resfriamento, partindo do cálculo da Taxa Adimensional de Temperatura. Os frutos foram resfriados num sistema com ar forçado a 7ºC, umidade relativa de 87,6±3,8%, e velocidade do ar entre 1 e 0,2 m/s. Aplicou-se um delineamento experimental inteiramente casualizado, usando um esquema fatorial 2x2 (dois fluxos de ar (fatores) e duas embalagens (níveis)), para um nível de significância de 10%. Os fluxos de ar foram 1.933 a 1.160 m³/h, e as embalagens se diferenciaram pela porcentagem de área de abertura disponível para a ventilação (40 e 3,2%). Foi constatada uma diferença significativa no tempo de resfriamento, tanto quando aplicadas as duas taxas de ar como quando usadas as duas embalagens. O menor tempo de resfriamento foi atingido no tratamento que combinou a maior taxa de ar (1.933 m³/h) com a embalagem de maior área de aberturas (40%). O maior tempo de resfriamento foi atingido no tratamento que combinou a menor taxa de ar (1160 m³/h) com a embalagem de 3,2% de área efetiva de abertura. Os resultados obtidos demonstram que o tempo de resfriamento depende, em grande medida, da taxa de ar e do tipo de embalagem usada. O tempo de resfriamento variou em média entre 117 a 555 min, dependendo do tratamento aplicado. Não se constatou diferença significativa nas perdas de massa entre os diferentes tratamentos.

This work presents the cooling curves for bananas Prata, (Musa balbisiana Colla), and determinates half-cooling and seven-eight cooling times and the cooling rate. Bananas were kept in a cold room with a forced-air system at 7ºC and RH = 87.6±3.8%. The experiment was conducted in a 2x2 factorial design, to test the effects of two flow rates (factors) of air passing through the product, and two types of boxes (levels). The statistical analysis was performed at p<0.10. The air flow rates were 1933 and 1160 m³/h and the boxes differed from each other by the area of openings, allowing more or less contact of the cooling media with the product (boxes with 40% or 3,5% of opening area). Significant differences were observed between cooling times of the product. The shortest cooling time was reached when the product was packed in a box with 40% of opening area and with the largest air flow rate of 1933 m³/h. The longest cooling time was obtained using a box with 3,2% of opening area and with the smallest air flow of 1160 m³/h. The results demonstrated the influence of the package opening area and the air flow on the cooling rate of bananas. The average time cooling was 117 min at 555 min in the different treatments. There is no statistical difference on weight loss.

Este trabalho apresenta um estudo com o qual se pretende comparar o resfriamento de laranja Valência (Citrus Sinensis Osbeck) em três sistemas: ar forçado, água gelada e em câmara de estocagem convencional. O sistema de resfriamento com ar forçado operou com um fluxo de ar de 1933 m³ h-1, a 1ºC e umidade relativa (UR) de 88,4% ± 2,0, com velocidade do ar em torno de 1 m s-1. Nos experimentos com água gelada foi utilizado um sistema de imersão, com capacidade de 0,23 m³ de água, a 1ºC. A câmara de resfriamento utilizada tinha capacidade de 2,90 J s-1. O tempo de meio e de sete oitavos do resfriamento foi determinado partindo-se das leituras da temperatura no centro dos frutos, com duas repetições. O resfriamento do leito de frutos com ar forçado não se mostrou homogêneo, obtendo-se tempos que variaram de 107 a 170 min, dependendo da posição do fruto no interior da embalagem. No sistema com água gelada o resfriamento acontece uniformemente em todo o leito de frutos, sendo o tempo médio de resfriamento de 57 min. Quando os frutos foram resfriados no sistema convencional, o tempo de resfriamento oscilou de 362 e 460 min, oito vezes maior que o obtido com água e três vezes maior com ar forçado.

This work presents a study to compare the cooling of oranges with room cooling, forced-air cooling and hydrocooling systems of the Valência orange (Citrus Sinensis Osbeck). The forced-air cooling system operated with an air flow of 1933 m³ h-1, at 1ºC, relative humidity (RH) of 88.4% ± 2.0 and air velocity around 1 m s-1. In the experiments with cold water an immersion hydrocooling system with a capacity of 0.23 m³ of water was used at a temperature of 1ºC, approximately. The half cooling time and seven-eighths cooling time were determined from the temperature data, with two replications. The results showed that the cooling of the bed fruits with forced air is not homogeneous, obtaining a mean between 107 a 170 min, depending on the position of the fruit in the package. In the hydrocooling system, the cooling of the fruits occurs uniformly in the bed, with a mean cooling time of 57 min. In room cooling, the time of cooling was 362 and 460 min, eight times that of hydrocooling system and more than three times that of the forced air cooling time.

Neste trabalho apresenta-se um estudo numérico para a obtenção das curvas de resfriamento de laranja Valência, (Citrus sinensis O.) e banana prata (Mussa balbisiana Colla), em posições diferentes ao longo do leito e acondicionadas em embalagens com 40% de área efetiva de abertura. Os frutos foram resfriados num sistema de circulação com ar forçado (1.933m³/h), à temperatura de 1°C e 7°C, umidade relativa de 88,4 ± 2,0% e velocidade do ar em torno de 1m/s. Um modelo matemático bidimensional, em coordenadas esferoidais prolato, foi aplicado para predizer a condução de calor transiente dentro das frutas, assumindo-se condição de contorno convectiva na superfície do corpo. As equações geradas foram resolvidas numericamente pelo método de volumes finitos e o coeficiente convectivo de transferência de calor foi obtido aplicando o método de ajuste do erro quadrático mínimo, entre os dados experimentais e numéricos. A análise comparativa das curvas teóricas e experimentais mostrou uma concordância satisfatória, com valores de erro entre 5% e 7%. Notou-se que o coeficiente de transferência de calor varia com a posição dos frutos no leito e que o tempo de resfriamento apresenta uma variação de aproximadamente 38% entre os diferentes pontos. A distribuição espacial de temperatura no interior dos frutos, para três instantes de tempo, demonstrou a existência de um diferencial de temperatura entre o centro e a superfície de aproximadamente 30%. O modelo matemático prediz que a taxa de resfriamento nas bananas é muito mais alta nas pontas que nas outras regiões do fruto. O número de Bi e de Fo mostraram-se adequados e representativos do processo estudado, caracterizando adequadamente o resfriamento de corpos em qualquer relação de área/volume diferente.

This paper presents a numerical study for obtaining cooling curves of orange Valência (Citrus sinensis O.) and banana Prata (Mussa Balbisiana Colla), in different positions along the bed and conditioned in package with 40% of effective opening area. The fruits were pre-cooled in a forced-air system (1.933m³/h), at 1°C and 7°C, RH= 88,4 ± 2,0% and air velocity around 1m/s. A two-dimensional mathematical model was applied, assuming prolate spheroid coordinate, to characterize the transient heat transfer process inside the fruits considering convective profile conditions at the surface of the body. The generated equations were numerically solved by finite-volume method. The convective heat transfer coefficients were obtained using the least square method by comparison between experimental and numerical data. The comparative analysis of the theoretical and experimental curves presented a satisfactory agreement, with error between 5% and 7%. It was noted that the convective heat transfer coefficient changes with the fruits position in the bed and cooling time present a variation of approximately 38% among the different points. The spatial distributions of temperature inside the fruits, for three times, demonstrate the existence of a temperature differential between the center and the surface of 30%, approximately. The model predicts that the cooling rate is in the extremes of the banana. The Bi and Fo numbers obtained represent very well the heat transfer process in the fruits under different relationships of volume/area.