Secagem Sustentável de Cogumelos Comestíveis em Sistema Híbrido Solar-Elétrico: Modelagem Cinética, Eficiência Energética e Qualidade Pós-Colheita

Descrição

A agricultura familiar enfrenta limitações estruturais que comprometem a conservação e a comercialização de produtos altamente perecíveis, como os cogumelos comestíveis. Esses produtos apresentam elevado teor de água, o que reduz sua vida útil e aumenta as perdas pós-colheita. Nesse contexto, a secagem constitui uma estratégia eficiente para prolongar a conservação, agregar valor e ampliar a inserção desses produtos no mercado (Kumi et al., 2023). Este projeto tem como objetivo avaliar o desempenho do Sistema Híbrido Solar-Elétrico (SHSE) aplicado à desidratação de cogumelos comestíveis, comparando-o com sistemas convencionais, bem como analisar os impactos desse processo na qualidade físico-química e no armazenamento do produto. O projeto apresenta caráter inovador ao integrar o uso de energia solar e elétrica em sistema híbrido de secagem, associado à avaliação simultânea da cinética de secagem, da eficiência energética e da qualidade pós-colheita do produto. Nesse contexto, o estudo avalia a secagem de cogumelos em diferentes temperaturas e condições de armazenamento, bem como analisa a capacidade de reidratação, fator de extrema importância uso culinário e aceitação do consumidor. Essa abordagem permite gerar informações essenciais para a obtenção de produto com qualidade superior e maior vida de prateleira, ampliando seu potencial de comercialização e o acesso a diferentes mercados consumidores. O projeto será desenvolvido no Laboratório de Pesquisa Multiusuários do Grupo de Energias Renováveis e Alternativas Rurais (LabGERAR), pertencente ao Departamento de Engenharia (DE)/Instituto de Tecnologia (IT) da Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (UFRRJ), campus Seropédica, RJ. O LabGERAR é composto pelo Laboratório de Sistemas Energéticos Agroindustriais, Laboratório de Eficiência Energética Rural, Laboratório de Armazenamento de Produtos Agrícolas e Laboratório de Secagem de Produtos Agrícolas e conta com suporte da área experimental do DE/IT. Estes laboratórios, reformados com recurso do Edital 001/2021 PROPPG-UFRRJ - Auxílio Financeiro a Pesquisador e FAPERJ Nº E-26/210.280/2024, possui infraestrutura consolidada para experimentação, incluindo secadores, sensores, equipamentos laboratoriais, vidrarias e reagentes. Ainda, o projeto contará com o apoio do Laboratório Multiusuários para Análises Instrumentais de Alimentos (LabMULTI) do Departamento de Tecnologia de Alimentos (DTA)/IT. A viabilidade executiva do projeto é elevada, uma vez que a equipe proponente dispõe de infraestrutura física, equipamentos operacionais, insumos laboratoriais e experiência prévia comprovada na área de secagem, tecnologia de alimentos e energias renováveis. Além disso, a parceria com a empresa Senhor Cogumelo Biotecnologia e Agricultura Ltda. assegura o fornecimento contínuo e padronizado da matéria-prima, bem como a conexão direta com o setor produtivo. O projeto está vinculado a um conjunto consistente de financiamentos ativos e recentes, oriundos de agências de fomento, tais como: 1. Chamada Universal CNPq/MCTI Nº 10/2023 - Faixa A - Grupos Emergentes “Desenvolvimento de Sistema Inteligente para otimização da coleta de dados e modelos em processos produtivos: Estratégias na geração de alimentos e energia associada a economia circular”. 2. FAPERJ E10/2021 - Programa Doutor Empreendedor 2021 – Projeto: Inovação de processo na cadeia produtiva de cogumelos comestíveis não convencionais: transição para uma bioeconomia circular e sustentável. 3. FAPERJ E 13/2022 - Programa Bolsa Inovação Tecnológica. Projeto: Tecnologias para conversão biológica de composto pós-cultivo de cogumelos em bioinsumo para a agricultura Fluminense. 4. FAPERJ E 14/2023 - Programa Bolsa de Inovação Tecnológica. Projeto: Otimização por automação de sistema de baixo custo para tratamentos dos substratos exauridos da produção de cogumelos em sistema de biodigestor anaeróbio. 5. FAPERJ E 04/2024 - Programa Pesquisador na Empresa. Projeto: Inovação e tecnologia no desenvolvimento sustentável de novos produtos da cadeia produtiva de cogumelos. 6. FAPERJ E 11/2024 – Doutor Empreendedor – Fase 2: Acelerando Negócios de Base Tecnológica. 7. FAPERJ E 20/2024 - Programa de apoio à organização de eventos Científicos, tecnológicos e de inovação no estado do Rio de Janeiro. I conferência de Fungicultura do estado do Rio de Janeiro. 8. FAPERJ E 24/2024 - Bolsa de Inovação Tecnológica. Projeto: Bioinsumo agrícola a base de substrato exaurido de cogumelos e pós-de-rocha: Valorização de Resíduos Agro-industriais A empresa Senhor Cogumelo Biotecnologia e Agricultura Ltda. atua como parceira estratégica, promovendo a inserção dos princípios da economia circular na cadeia produtiva de cogumelos e contribuindo para o desenvolvimento de soluções sustentáveis voltadas à produção agrícola. Essa abordagem integrada ainda é pouco explorada para cogumelos comestíveis, o que amplia a relevância científica e tecnológica da proposta. Dessa forma, espera-se consolidar um modelo tecnológico aplicável à agroindústria, contribuindo para o desenvolvimento sustentável, o fortalecimento da agricultura familiar e a ampliação da competitividade de produtos derivados de cogumelos. O desenvolvimento e a validação desse modelo permitirão integrar eficiência energética, qualidade do produto e viabilidade operacional, promovendo soluções alinhadas às demandas contemporâneas de produção de alimentos. O SHSE já apresenta funcionamento consolidado em estudos anteriores, os quais demonstram sua aplicabilidade técnica e potencial de uso em sistemas produtivos rurais. No entanto, as pesquisas conduzidas pelo Grupo de Energias Renováveis e Alternativas Rurais (GERAR) indicam a necessidade de avançar na padronização dos processos e na incorporação de tecnologias digitais, especialmente no monitoramento e controle das variáveis de secagem. Essa evolução tecnológica torna-se essencial para aumentar a confiabilidade do processo, melhorar a eficiência operacional e garantir a qualidade do produto final, atendendo às exigências da agroindústria moderna. Nesse contexto, a proposta insere-se no cenário da bioeconomia, ao promover o uso eficiente de recursos naturais e a valorização de produtos agrícolas, e também no âmbito da agroindústria sustentável, ao integrar tecnologias limpas e de baixo impacto ambiental. Além disso, o projeto dialoga diretamente com os avanços em energias renováveis e transformação digital no meio rural, ao incorporar soluções tecnológicas que ampliam a autonomia energética e a inteligência dos sistemas produtivos. Por fim, busca-se estabelecer um modelo tecnológico aplicável à agroindústria, com potencial de transferência tecnológica, viabilidade técnico-econômica e aderência ao mercado consumidor. A proposta também contribui para a construção de um diferencial competitivo por meio da incorporação do conceito “Cogumelo Desidratado Sustentável: feito com Energia Solar”, agregando valor ao produto e fortalecendo sua identidade sustentável. Adicionalmente, o LabGERAR estará apto a se consolidar como um espaço de referência para visitação técnica orientada, promovendo a integração entre ensino, pesquisa e extensão. Como indicadores de acompanhamento do projeto, serão elaborados relatórios parciais e finais, bem como trabalhos científicos, garantindo a disseminação do conhecimento gerado e o acompanhamento sistemático das atividades desenvolvidas.