Evaluation of Some Properties of Sugarcane Using Four Selected Techniques (Nmr, Nir).

A study was undertaken to evaluate new methods for rapid estimation of sugar, fiber, and moisture contents as well as the biomass of sugarcane. The NIR method can analyze the samples for sugar, moisture, fiber, and Pol values in less than one minute. The microwave method can reduce the time necessary to perform sugar and moisture analysis using the press method from 48 hours to a few minutes. Gamma ray transmission can be used to estimate crop yield in the field, and NMR can be used to measure the moisture content of whole stalks of sugarcane if its accuracy is improved. Considerable time can be saved if one of these methods is used to analyze sugarcane samples for quality. Near infrared (NIR) spectroscopy was applied to estimate Pol as a percent of juice, and fiber, sugar, and moisture content as a percent of cane from shredded sugarcane samples. The results from this analysis were not statistically different (p \u3e 0.05) from the standard press method commonly used. The determination coefficient values of the regression lines for the calculated values using NIR on the measured values were 0.94 for fiber, 0.98 for Pol, 0.98 for moisture, and 0.99 for sugar. A household microwave oven was used to rapidly evaluate the moisture content of shredded sugarcane samples. There was no significant difference between the microwave, heated air oven, and the standard press methods (p \u3e 0.05). The determination coefficient of the regression line of the calculated sugar content using the standard and the microwave oven values was 0.99. Gamma ray transmission was used to evaluate the linear attenuation coefficient of sugarcane stalks. The total mass attenuation coefficient was calculated from the linear attenuation coefficient. The mass for the scan section as well as for a portion of a stalk was calculated and there was no significant difference between the calculated values and the measured values (p \u3e 0.05). The determination coefficients of the regression lines of the measured values using gamma ray and the observed values for mass values were 0.89 for scan section, and 0.86 for portion of the stalk. NMR was used to evaluate moisture content of whole stalks of sugarcane. Two amplitudes were taken from the Free Induction Decay curve. The amplitude ratio was correlated to the moisture content in the sample. The value of the correlation coefficient obtained was 0.82. It was also found that the magnet inhomogeneity needs to be controlled in order to obtain more accurate results

Estudos sobre propriedades mecanicas do colmo da cana-de-açucar

Orientador : Cheu-Shang ChangDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos e AgricolaMestradoMestre em Engenharia Agrícol

Multivariate analysis of soil resistance to penetration in no-tillage

In order to increase agricultural production, Brazil opted for the expansion of farming areas and the intensive use of mechanization, causing serious damage to soils. At the same time, conservation practices such as no-tillage farming are also in use. Nevertheless, soil density assessments are necessary in both situations. Practical and controversial, the methodology of penetrometry is the most utilized in such assessments. The objective of this study was to identify the vertical stratification of soil resistance to penetration. Data was collected in a Typic Hapludox under no-tillage. Samples were collected in forty points of a 50 x 50m grid. Soil resistance was evaluated in three different positions in each point: plant rows, between the plant rows, and in the rows of the tractor path. Measurements were taken using a hydraulic-electronic penetrometer. Factorial analysis with orthogonal rotation, a Multivariate Analysis technique, was used to analyze soil resistance of soil layers. Four layers were identified in the plant rows, when more superficial layers had higher relative variance. Three layers were identified in the plant rows and in rows of the tractor path, points of anthropic action; in this case, deeper layers had higher relative variance.Com vistas ao aumento da produção, optou-se, no Brasil, pelo acréscimo de área cultivada e pelo intenso uso da motomecanização, o que acarretou prejuízos aos solos agrícolas. Paralelamente, práticas conservacionistas têm sido adotadas, a exemplo do sistema plantio direto. Em ambos os casos, estudos do estado de compactação do solo se fazem necessários. Prática e controversa, a penetrometria é a metodologia mais utilizada para o dimensionamento desse parâmetro. Assim, realizou-se trabalho em um Latossolo Vermelho sob plantio direto visando a identificar a estratificação vertical da resistência do solo à penetração. Foram amostrados 40 pontos, em malha de 50mx50m. Em cada ponto, analisou-se o comportamento do solo em três posições: na linha de semeadura, entre as linhas de semeadura e entre as linhas de semeadura com tráfego de trator agrícola. Os dados foram obtidos com penetrômetro hidráulico-eletrônico. Para identificação das camadas de solo com resistência à penetração semelhante, utilizou-se técnica de análise multivariada, denominada análise fatorial, com rotação ortogonal. Entre as linhas de semeadura, identificaram-se quatro camadas, sendo que as mais superficiais se mostraram com variância relativa maior. Nas entrelinhas com tráfego de trator e nas linhas de semeadura, locais de ação antrópica, identificaram-se três camadas, sendo as mais profundas as de variância relativa mais elevada.1186119

Corn grain resistance to rupture by compression

The region of Campos Gerais, in the State of Paraná, is considered a distinct dairy farming center. Whole-plant corn silage is a very common regional practice as complementary feeding strategy for dairy cows and the optimization of its use is considered essential in order to reduce production costs. Grain digestibility plays a major role in this process and it is influenced by the hybrid, field conditions, point of harvest and grinding level. The identification of mechanical properties of plant materials, and the quantification of the force required to fragment those materials are relevant parameters for the design of new machinery, able to fulfill such demand. The aim of this study was to quantify the amount of force necessary to fragment corn grains by compression for eleven hybrids commonly planted in the region. For the evaluation purpose, grains harvested at dry stage were employed. Testing equipment consisted of a load cell, a hydraulic system with constant speed, and a V-shaped tip. Results showed that the force of rupture was different for each hybrid, even for those in the same grain texture class (dent and/or flint). The amount of force necessary was directly proportional to the quantity of corneous endosperm in the grain.A região dos Campos Gerais é considerada um importante pólo leiteiro do Paraná. No que se refere à alimentação de gado leiteiro, destaca-se a silagem de planta inteira de milho, em que a otimização no aproveitamento desta é fator importante, pois reduz os custos da produção. Com vistas a tal otimização, um dos fatores que merece destaque é a digestibilidade dos grãos, a qual é influenciada pelo híbrido, pelas condições da cultura, pelo ponto de colheita e pelo processo físico de fragmentação. Com isso, torna-se importante conhecer as propriedades mecânicas dos materiais vegetais e quantificar as exigências de força necessárias para fragmentá-los, pois são parâmetros relevantes no desenvolvimento de máquinas que desempenham esta função. Neste trabalho quantificou-se a exigência de força para romper grãos de milho por compressão para 11 híbridos comumente utilizados na região. Na avaliação foram utilizados grãos colhidos no ponto de grão seco. Para tanto, utilizou-se uma célula de carga, um sistema hidráulico com velocidade constante e uma ponteira em forma de V. Na quantificação da força, foram encontradas exigências distintas entre os híbridos, mesmo quando estes possuem a mesma classificação quanto à textura do grão (mole e/ou semiduro). A exigência de força foi diretamente proporcional à quantidade de endosperma córneo.2493249

Análise multivariada da resistência do solo à penetração sob plantio direto

Com vistas ao aumento da produção, optou-se, no Brasil, pelo acréscimo de área cultivada e pelo intenso uso da motomecanização, o que acarretou prejuízos aos solos agrícolas. Paralelamente, práticas conservacionistas têm sido adotadas, a exemplo do sistema plantio direto. Em ambos os casos, estudos do estado de compactação do solo se fazem necessários. Prática e controversa, a penetrometria é a metodologia mais utilizada para o dimensionamento desse parâmetro. Assim, realizou-se trabalho em um Latossolo Vermelho sob plantio direto visando a identificar a estratificação vertical da resistência do solo à penetração. Foram amostrados 40 pontos, em malha de 50mx50m. Em cada ponto, analisou-se o comportamento do solo em três posições: na linha de semeadura, entre as linhas de semeadura e entre as linhas de semeadura com tráfego de trator agrícola. Os dados foram obtidos com penetrômetro hidráulico-eletrônico. Para identificação das camadas de solo com resistência à penetração semelhante, utilizou-se técnica de análise multivariada, denominada análise fatorial, com rotação ortogonal. Entre as linhas de semeadura, identificaram-se quatro camadas, sendo que as mais superficiais se mostraram com variância relativa maior. Nas entrelinhas com tráfego de trator e nas linhas de semeadura, locais de ação antrópica, identificaram-se três camadas, sendo as mais profundas as de variância relativa mais elevada