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UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
INSTITUTO DE QUÍMICA
Programa de Pós-Graduação em Química
ESTUDO DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA, ATIVIDADE
ANTIOXIDANTE E POTENCIAL ODORÍFICO DE UM
CAFÉ CONILLON, EM DIFERENTES GRAUS DE
TORREFAÇÃO E ANÁLISE COMPARATIVA COM
CAFÉ ARÁBICA.
PRISCILLA MENDES DO NASCIMENTO
Dissertação de Mestrado em Química,
apresentada ao Instituto de Química da
Universidade Federal de Uberlândia.
Orientador: Prof. Dr. Sérgio Antônio Lemos de Morais
Uberlândia,
Minas Gerais -Brasil
2006.
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Livros Grátis
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Milhares de livros grátis para download.
“O conhecimento gera a liberdade,
forma a consciência, motiva o respeito
e conquista a paz”.
Anna Barbieri.
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A minha família, meu pai Flúvio e minha mãe
Sandra por todo amor e dedicação, a meus irmãos,
Thiago e Fúlvio pela amizade, ao meu esposo
Francislei, pelo incentivo e companheirismo.
DEDICO
Agradecimentos
A Deus, por todos os obstáculos superados.
Ao Professor Dr. Sérgio Antônio Lemos de Morais, pela orientação e apoio
durante o desenvolvimento do presente trabalho.
Ao Professor Dr. Evandro Afonso do Nascimento, por suas contribuições para o
desenvolvimento deste trabalho.
Ao Professor Dr. Roberto Chang, pela amizade, orientações e por ter contribuído
ao texto final, aceitando participar da banca de qualificação.
Ao Professor Dr. Eduardo Ritcher, por suas contribuições ao texto final da
dissertação, aceitando participar da banca de qualificação.
Ao Professor Dr. Francisco Aquino, por suas contribuições durante o
desenvolvimento deste trabalho.
Aos demais docentes do IQ-UFU que, ao longo do período de graduação e pós-
graduação, tanto contribuíram para a minha formação.
Ao professor Fred da Universidade Católica de Brasília, pelas análises de metais
na amostras de café conillon e arábica.
Ao Senhor Alfredo Pastori, pelas análises sensoriais do café conillon.
Ao José Carlos e Lucas Aguiar, pelos empréstimos de materiais literários sobre
cafés.
Aos meus amigos de laboratório: Blyenny, Carla, Daniel, Moacir, Sílvia, Miler,
Grasielle, Keli pela amizade e apoio em tantos momentos.
Aos meus pais, por todos estes anos de dedicação, pelo amor e educação, que
tanto contribuíram para a formação de meu caráter.
A meus irmãos, pelo companheirismo e amizade.
Ao meu esposo Francislei, pelo incentivo, por suas contribuições para o
desenvolvimento deste trabalho e pelo apoio nos momentos mais difíceis.
A todos aqueles que, de alguma forma, contribuíram para a realização deste
trabalho.
Muito obrigada.
S
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Resumo..................................................................................................................... i
Abstract ................................................................................................................... ii
1. Introdução ........................................................................................................... 1
2. Objetivos ............................................................................................................. 3
3. Revisão bibliográfica .......................................................................................... 4
3.1 Um pouco da história do café e aspectos gerais............................................ 4
3.2 Aspectos botânicos........................................................................................... 8
3.3 Colheita e processamento do café.................................................................. 10
3.4 Torrefação ...................................................................................................... 13
3.5 Moagem ......................................................................................................... 14
3.6 Métodos de preparação da bebida de café...................................................... 14
3.7 Composição química do café. ........................................................................ 15
3.7.1. Ácidos clorogênicos.............................................................................. 16
3.7.2 Proantocianidinas.................................................................................. 18
3.7.3 Trigonelina............................................................................................. 18
3.7.4 Cafeína ................................................................................................... 19
3.7.5 Polissacarídeos....................................................................................... 19
3.7.6 Metais..................................................................................................... 20
3.7.7 Constituintes voláteis ............................................................................. 21
3.8 Técnicas empregadas nas análises dos compostos químicos...................... 23
3.8.1 Determinação da umidade...................................................................... 23
3.8.2 Extração por destilação simultânea em contra-corrente com
diclorometano
.................................................................................................. 23
3.8.3 Cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas................ 24
3.8.4 Cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) ................................. 24
3.8.5 Espectrofotometria no UV-Visível ....................................................... 24
4. Experimental ............................................................................................. 27
4.1 Materiais e reagentes.................................................................................... 27
4.1.1 Matéria-Prima ........................................................................................ 27
4.1.2 Torrefação e moagem............................................................................. 27
4.1.3 Instrumentação....................................................................................... 27
4.1.4 Reagentes e soluções.............................................................................. 28
4.2 Metodologia ................................................................................................. 29
4.2.1 Análise sensorial .................................................................................... 30
4.2.2 Umidade................................................................................................. 30
4.2.3 Determinação potenciométrica do pH.................................................... 30
4.2.4 Extrato aquoso........................................................................................ 30
4.2.5 Sólidos insolúveis em água.................................................................... 31
4.2.6 Sólidos solúveis em água ....................................................................... 31
4.2.7 Solubilidade em água quente e à temperatura ambiente........................ 31
4.2.8 Determinação de polissacarídeos totais por solubilidade em ácido
sulfúrico
.......................................................................................................... 31
4.2.9 Remoção de lipídios em extrator de Soxhlet.......................................... 32
4.2.10 Determinação de fenóis totais pelo método de Folin-Ciocalteu .......... 32
4.2.11 Determinação de proantocianidinas pelo método da vanilina.............. 33
4.2.12 Análise da atividade antioxidante ........................................................ 33
4.2.13 Extração do óleo essencial e análise cromatográfica gasosa acoplada a
espectrometria de massas
................................................................................ 35
4.2.14 Determinação simultânea de trigonelina, ácidos clorogênicos, ácido
nicotínico, ácido cafeíco e cafeina
.................................................................. 36
4.2.15 Análise de metais ................................................................................. 37
5. Resultado e Discussões ..................................................................................... 38
5.1 Análise sensorial ........................................................................................... 38
5.2 Determinação da umidade............................................................................. 38
5.3 Determinação potenciométrica do pH........................................................... 38
5.4 Extrato aquoso............................................................................................... 40
5.5 Sólidos insolúveis e solúveis em água ........................................................... 40
5.6 Solubilidade em água quente e em água à temperatura ambiente................... 41
5.7 Determinação de polissacarídeos totais por solubilidade em ácido sulfúrico. 42
5.8 Determinação de lipídios................................................................................. 43
5.9 Determinação de fenóis totais pelo método de Folin-Ciocalteau.................... 44
5.10 Determinação de proantocianidinas pelo método da vanilina....................... 46
5.11 Análise da atividade antioxidante ................................................................ 47
5.12 Análise de metais .......................................................................................... 50
5.13 Extração do óleo essencial ............................................................................ 51
5.14 Análise dos constituintes voláteis por CG/EM ............................................. 52
5.14.1 Fenóis.................................................................................................. 57
5.14.2 Aldeídos .............................................................................................. 58
5.14.3 Cetonas................................................................................................ 58
5.14.4 Ésteres ................................................................................................. 59
5.14.5 Álcoois e éteres ................................................................................... 60
5.14.6 Hidrocarbonetos.................................................................................. 61
5.14.7 Ácidos Carboxílicos............................................................................. 61
5.14.8 Compostos Sulfurados ......................................................................... 62
5.14.9 Furanos................................................................................................. 62
5.14.10 Oxazóis e tiazóis ................................................................................ 63
5.14.11 Tiofenos ............................................................................................. 64
5.14.12 Pirazinas............................................................................................. 65
5.14.13 Piridinas ............................................................................................. 66
5.14.14 Pirróis................................................................................................. 66
5.14.15 Odorantes potentes............................................................................. 67
5.15 Determinação simultânea de cafeína, trigonelina, ácido cafeíco e ácido
clorogênicos e ácido nícotínico por cromatografia líquida de alta eficiência
(CLAE)
.................................................................................................................. 69
5.15.1 Trigonelina........................................................................................... 75
5.15.2 Ácidos Clorogênicos............................................................................ 75
5.15.3 Cafeína ................................................................................................. 77
6. Conclusões ........................................................................................................ 78
7. Referências bibliográfica .................................................................................. 81
8. Anexos .............................................................................................................. 86
Figuras
Figura 1. Grão verde de café conillon e café arábica respectivamente.................. 9
Figura 2. Seqüência de processamentos do café verde........................................ 11
Figura 3. Estrutura dos ácidos clorogênicos . ...................................................... 17
Figura 4. Reação do ácido 5-cafeoilquínico durante o processo de torrefação.... 17
Figura 5. Estrutura das proantocianidinas............................................................ 18
Figura 6. Estrutura da trigonelina. ....................................................................... 18
Figura 7. Estrutura da cafeína. ............................................................................. 19
Figura 8. Estrutura dos galactomananos e arabinogalactanos.............................. 20
Figura 9. Formação de pirazinas via pirólise de hidroxi-aminoácidos. ............... 22
Figura 10. Reação da vanilina com o anel A da proantocianidina....................... 25
Figura 11. Estrutura do radical DPPH. ................................................................ 26
Figura 12 Aparelho de Clevenger modificado..................................................... 35
Figura 13. Degradação do ácido quínico ............................................................. 39
Figura 14. Teores de compostos solúveis em ácido sulfúrico nos cafés conillon e
arábica em diferentes graus de torra.............................................................. 43
Figura 15. Curva analítica de calibração do acido gálico. ................................... 45
Figura 16. Curva analítica de calibração para a catequina................................... 46
Figura 17. Gráfico da atividade antioxidante em função do tempo do café
conillon de diferentes graus de torrefação. ................................................... 48
Figura 18. Curva de calibração do radical DPPH................................................ 49
Figura 19. Curva de calibração da porcentagem DPPH remanescente em função
da concentração do extrato de café em diferentes tipos de torra.
.................. 49
Figura 20. Estrutura do furano............................................................................. 62
FIgura 21. Estrutura do oxazol e do tiazol........................................................... 63
Figura 22. Estrutura do tiofeno ............................................................................ 64
Figura 23. Estrutura da pirazina........................................................................... 65
Figura 24. Estrutura da piridina ........................................................................... 66
Figura 25. Estrutura do pirrol............................................................................... 67
Figura 26. Cromatograma do padrão de trigonelina obtido por CLAE em
2
2
1
1
3
3
n
n
m
m.
................................................................................................................. 70
Figura 27. Cromatograma do padrão do 5-CQA obtido por CLAE em 323nm. ... 70
Figura 28. Cromatograma do padrão de ácido cafeíco obtido por CLAE em 310
nm.
................................................................................................................. 70
Figura 29. Cromatograma do padrão de cafeína obtido por CLAE 269nm........ 71
Figura 30. Cromatograma do padrão de ácido nicótínico obtido por CLAE em
223 nm.
.......................................................................................................... 71
Figura 31. Curva de calibração para o padrão de trigonelina. ............................. 71
Figura 32. Curva de calibração para o padrão de 5-CQA.................................... 72
Figura 33. Curva de calibração para o padrão de ácido cafeíco. ......................... 72
Figura 34. Curva de calibração para o padrão de cafeína.................................... 72
Figura 35. Cromatograma do café conillon torra moderadamente clara obtido por
CLAE em 268 nm. ................................................................................................ 73
Figura 36. Cromatograma do café conillon torra média obtido por CLAE em 268
nm.
................................................................................................................. 73
Figura 37. Cromatograma do café conillon torra moderadamente escura obtido
por CLAE em 268 nm.
.................................................................................. 74
Figura 38. Teores de trigonelina em cafés conillon e arábica nos três tipos de
torra. .............................................................................................................. 75
Figura 39. Teores de isômeros dos ácidos clorogênicos em cafés arábica e
conillon na torra média.
................................................................................ 76
Tabelas
Tabela 1. Café beneficiado, safra 2004/2005, produção final................................ 7
Tabela 2. Padrão da bebida para o teste de xícara................................................ 13
Tabela 3. Condições para a torrefação de café..................................................... 14
Tabela 4. Composição química média do café..................................................... 16
Tabela 5. Concentração de alguns metais presentes na bebida de café................ 21
Tabela 6. Nomes e estruturas de alguns compostos voláteis encontrados no café
torrado
........................................................................................................... 22
Tabela 7. Condições da CLAE nas análises de cafeína, trigonelina, ácido cafeíco
e ácido 5-cafeoilquínico
................................................................................ 37
Tabela 8. pH médio do café conillon, extração em água quente e à temperatura
ambiente em diferentes graus de torrefação
.................................................. 39
Tabela 9. Teores médios de extrato aquoso do café conillon em diferentes graus
de torrefação.
................................................................................................. 40
Tabela 10. Teores médios de material solúvel e insolúvel em água (g g
-1
) nas
diferentes torrefações do café conillon
......................................................... 41
Tabela 11. Porcentagem de material solúvel em extração à temperatura ambiente
e à quente de diferentes tipos de torras do café conillon.
.............................. 41
Tabela 12. Porcentagem de sólidos solúveis em ácido sulfúrico em diferentes
tipos de torra do café conillon.
...................................................................... 42
Tabela 13. Porcentagem (m.m
-1
) de lipídios totais no café conillon em diferentes
graus de torrefação
........................................................................................ 44
Tabela 14. Teores médios de fenóis totais expressos em (mg eq. de ácido gálico
g
-1
café) e suas porcentagens (m m
-1
) do extrato bruto para o café conillon em
diferentes tipos de torra
................................................................................. 45
Tabela 15. Teores médios de proantocianidinas expressos em (mg eq. de
catequina g
-1
café) e a porcentagem do extrato bruto para o café conillon em
diferentes tipos de torras
............................................................................... 46
Tabela 16. Concentrações dos extratos brutos e diluídos do café conillon em
diferentes tipos de torra................................................................................. 47
Tabela 17. Concentrações dos extratos de café conillon que reduz 50% do radical
DPPH, valores do CE
50
do PI para diferentes tipos de torras. ..................... 50
Tabela 18. Teores médios (µgKg
-1
) de metais no café conillon e arábica na torra
média.
............................................................................................................ 51
Tabela 19. Constituintes do café conillon (%) em diferentes graus de torrefação52
Tabela 20. Concentrações (% m/m de óleo essencial) de algumas pirazinas em
diferentes graus de torrefação
....................................................................... 65
Tabela 21. Valor de odor ativo relativo (VAO) dos odorantes potentes presentes
em diferentes torras do café conillon e arábica e o valores limiar de detecção
odorífica (VLDO) dos compostos
................................................................. 68
Tabela 22. Constituintes identificados através do (CLAE) para os cafés conillon e
arábica em diferentes graus de torrefação..................................................... 74
Tabela 23. Resultados das analises químicas atividades antioxidantes e potencial
odorífico dos cafés conillon e arábica em diferentes graus de torra.
............ 90
RESUMO
O café é um dos principais produtos agrícolas que movimentam o
agronegócio do País. A safra de 2004/2005 revelou que o Brasil foi responsável por
38,630 milhões de sacas beneficiadas, sendo 30,461 milhões de sacas do café arábica
e 7,803 milhões de sacas do café conillon. A produção e comercialização de café
emprega cerca de 20 milhões de pessoas em todo mundo e envolve grandes cifras e
disputas pelos mercados atuais e futuros. Pela sua importância e presença no
cotidiano da maioria das pessoas, espera-se que a bebida de café tenha qualidade,
aroma e sabor agradável.
Assim, este trabalho apresenta o estudo da composição química, atividade
antioxidante e potencial odorífico de um café (Coffea Canephora), variedade conillon
safra 2003/2004, produzido na região do sul do Espírito Santo e análise comparativa
com café arábica do cerrado mineiro. A amostra de café foi torrada em três graus de
torrefação: mod. clara, média e moderadamente escura, e moídas em moinho
doméstico.
A determinação da atividade antioxidante e dos teores de fenóis totais
demonstraram que o café conillon na torra mod. clara apresentaram valores superiores
aos das outras torras, e apresentaram também valores superiores ao café arábica.
As análises dos odorantes potentes presentes nos grãos de café torrados,
identificados por CG/EM (cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de
massas) demonstraram que o café conillon na torra mod. clara se destacou por ter a
maior atividade odorífica, justificada basicamente pela concentração da β-
damascenona. Em relação ao café arábica, o café conillon apresentou atividade
odorífica superior.
As análises por CLAE (cromatografia líquida de alta eficiência), indicaram
que o café conillon na torra mod. clara apresentou teores de trigonelina e ácidos
clorogênicos superiores às outras torras e os valores de cafeína não apresentaram
diferenças significativas em relação a torra. O café arábica demonstrou maiores
teores de trigonelina e o café conillon teores maiores de cafeína e ácidos
clorogênicos.
Esses resultados indicam que a melhor bebida de café seria um blend de café
arábica com o conillon, na torra mod. clara. O café conillon, pela superioridade na
atividade antioxidante e o arábica, pelo melhor aroma e sabor mais agradável, e a
torração mod. clara pela melhor atividade antioxidante e aromaticidade.
i
ABSTRACT
The coffee is one of the main agricultural products that move the agribusiness in
Brazil. The 2004/2005 production revealed that Brazil was responsible for 38.630
million processed bags, being 30.461 million bags of the arabic coffee and 7.803
million bags of the conillon coffee. The production and commercialization of
coffee occupies about 20 million people in the world and it involves great
disputes for the current and future markets. The importance and presence in the
daily of most of the people, it is waited that the drink of coffee has quality, aroma
and pleasant flavor.
This work presents the study of the chemical composition, antioxidant
activity and potential odorific of a coffee (Coffea canephora) conillon variety
2003/2004, produced in south Espírito Santo State and a comparative analysis
with (Coffea arabic) arabic variety of the cerrado Minas Gerais State. The sample
of coffee was roasted in three diferent degrees of roasted: light, average and
strong, and in a house mill.
The antioxidant activity and total phenols demonstrated that conillon
coffee beans lightly toasted presents superior values than the others, and it also
presents ligher values than those in arabic coffee.
The analyses of the powerfull odorants presents in roasted coffee beans,
identified by GC/MS showed that conillon coffee weak roasts has the largest
odorific activity, justified basically for the ligher concentration of ß-damascenone.
The conillon coffee presented odorific activity higher than arabic coffee.
The analyses by HPLC showed that the lightly roasts conillon coffee
presented more trigoneline and chlorogenic acid than other roasts. The caffeine
concentration didn't present significant differences between ther roasts. The arabic
coffee have higher trigoneline concentration and the conillon coffee higher
caffeine and chlorogenic acid content.
Those results indicate that the best drinking of coffee would be a blend of
lightly roasted arabic with conillon coffee. The conillon coffee show higher
antioxidant activity and the arabic coffee have more pleasant flavor.
ii
1. INTRODUÇÃO
O hábito de tomar café foi desenvolvido na cultura árabe. No início, o café
era conhecido apenas por suas propriedades estimulantes e a fruta era consumida
fresca, sendo utilizada para alimentar e estimular os rebanhos durante as viagens.
Com o tempo, o café começou a ser macerado e misturado com gordura animal
para facilitar seu consumo
1
.
Em 1000 d.C., os árabes começaram a preparar uma infusão com as
cerejas, fervendo-as em água. Somente no século XIV, o processo de torrefação
foi desenvolvido, e finalmente a bebida adquiriu um aspecto mais parecido com o
dos dias de hoje
2
.
Atualmente o café é uma das bebidas mais populares do planeta. A
quantidade de café consumida e o tipo de bebida depende dos hábitos sociais e
culturais de cada país. Apesar da maioria das pessoas tomarem café diariamente,
elas desconhecem ou ignoram as substâncias que estão presentes nesta bebida.
Muitas delas acham que o café contém apenas cafeína.
O café possui apenas de 1 a 3% de cafeína
3
, a maior parte é formada por
diversas outras substâncias que podem ser mais importantes para o organismo
humano do que a própria cafeína.
O grão de café verde possui uma grande variedade de minerais como
potássio, magnésio, cálcio, sódio, ferro, manganês, zinco, cobre entre outros.
Possui aminoácidos como alanina, arginina, ácido glutâmico, glicina, histidina;
apresenta também lipídeos como triglicerídeos e ácidos graxos livres, açúcares
como sacarose, glicose, frutose, arabinose, galactose, maltose e polissacarídeos, e
em maior quantidade que todos os demais componentes, os ácidos clorogênicos,
na proporção de 7 a 10 %
4
.
Dentre todos os componentes do café, a cafeína é a substância mais
estável, ou seja, ela não é destruída pelo processo de torrefação. As demais
substâncias como os açúcares, lipídios, ácidos clorogênicos, ou são formadas, ou
destruídas, ou preservadas durante o processo de torra.
1
A cafeína ajuda a combater os efeitos da adenosina, uma substância
química do cérebro que causa o sono. A cafeína estimula a vigília, a atenção, a
concentração e a capacidade intelectual
e ajuda na microcirculação sangüínea
5
.
Os ácidos clorogênicos são polifenóis com ação antioxidante que no
processo de torra formam quinídeos, os quais possuem um potente efeito
antagonista opióide,
isto é bloqueiam o desejo excessivo de auto-gratificação que
leva o indivíduo insatisfeito a se deprimir e a consumir drogas como nicotina,
álcool e mesmo as ilegais como cocaína, maconha e outras
4
.
Muitos médicos em todo o mundo recomendam o consumo regular da
bebida de café para jovens e adultos, na dose de 4 xícaras diárias, que pode ser
expresso, capuccino, com ou sem leite, em doses moderada. A ingestão de uma
xícara, ao acordar, mantém o indivíduo desperto, ativo e de bom humor durante o
dia
6
.
Quanto aos aspectos comerciais, a produção e comercialização de café
empregam cerca de 20 milhões de pessoas em todo o mundo e envolvem grandes
cifras e disputas pelos mercados atuais e futuros, e o seu consumo na forma de
bebida e em outras aplicações na culinária aumentam a cada ano
7
. Por isto, o
mercado mundial tem exigido padrões de qualidade cada vez mais rigorosos.
Para a obtenção de um café de qualidade é necessário estudar o plantio,
colheita, armazenamento e torrefação dos grãos, pois as sementes usadas na
preparação da bebida de café provêem de diferentes regiões geográficas e,
conseqüentemente, os cafés se distinguem por apresentar diferentes sabores.
Novas metodologias vêm sendo empregadas na análise dos componentes
químicos do aroma e do sabor do café de forma a auxiliar na classificação da
bebida, atualmente feita por indivíduos especialmente treinados na análise
sensorial. Como a qualidade do café está diretamente relacionada com suas
características de sabor e aroma, é crescente o interesse da comunidade científica
em correlacionar os diferentes tipos de café com sua composição química
8
.
2
2. OBJETIVOS
Estudar a composição química, atividade antioxidante e o potencial
odorífico do café conillon (Coffea canephora), em diferentes graus de torra,
proveniente do sul do Espírito Santo e comparar os resultados com o café arábica
(Coffea arabica) do cerrado mineiro, uma vez que o café conillon proveniente do
Espírito Santo é muito usado para fazer misturas com o café arábica do cerrado,
realçando o seu sabor.
3
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1 Um pouco da história do café e aspectos gerais
A planta de café é originária da Etiópia, centro da África, onde ainda hoje
faz parte da vegetação natural. Foram os árabes os responsáveis pela propagação
da cultura do café. O nome café não é originário da Kaffa, local de origem da
planta, e sim da palavra árabe qahwa, que significa vinho. Por esse motivo, o café
era conhecido como "vinho da Arábia" quando chegou à Europa no século XIV
1
.
Alguns manuscritos, mencionam a cultura do café no Yêmen, por volta de
575 d.c., onde cultivavam o fruto e consumiam in natura. Os primeiros grãos de
café a serem torrados para se transformar na bebida que conhecemos hoje datam
no século XVI, na Pérsia
1
.
O café tornou-se de grande importância para os Árabes, que mantinham
controle completo sobre o cultivo e preparação da bebida. Na época, o café era um
produto guardado a sete chaves pelos árabes. Era proibido que estrangeiros se
aproximassem das plantações, e os árabes protegiam as mudas com a própria vida.
A semente de café fora do pergaminho não brota, portanto, somente nessas
condições as sementes podiam deixar o país
9
.
O café só começou a ser saboreado no continente Europeu a partir de
1615, trazido por viajantes em suas freqüentes viagens ao Oriente. Até o século
XVII, somente os árabes produziam café. Outros povos como alemães, franceses e
italianos procuravam desesperadamente uma maneira de desenvolver o plantio em
suas colônias. Mas foram os holandeses que conseguiram as primeiras mudas, fato
que tornou a bebida uma das mais consumidas no Velho Continente, passando a
fazer parte definitiva dos hábitos europeus
2
.
A partir de 1699, o cultivo de café foi levado para outras colônias
européias. O crescente mercado consumidor europeu propiciou a expansão do
plantio de café em países africanos e a sua chegada ao Novo Mundo. Pelas mãos
dos colonizadores europeus, o café chegou ao Suriname, São Domingos, Cuba,
Porto Rico e Guianas. Foi através das Guianas que chegou ao norte do Brasil.
4
Desta maneira, o segredo dos árabes se espalhou por todos os cantos do
mundo
1
.
O café chegou ao norte do Brasil, mais precisamente em Belém, em 1727,
trazido da Guiana Francesa para o Brasil pelo Sargento-Mor Francisco de Mello
Palheta, já naquela época o café possuía grande valor comercial.
A verdade é que o café, ainda que fumegante e delicioso, veio em má hora
porque a maior parte do capital e mão-de-obra disponíveis era atraída pela
mineração. A exceção foi o Ceará, que chegou a exportar no final do século
XVIII, embora em pequenas quantidades. Só no começo do século XIX surgiu
como produto economicamente importante para o país, pois o esgotamento do
ouro fez renascer as atividades agrícolas, mesmo assim até 1830, o açúcar e o
algodão desfavoreciam a plantação de cafezais, pois o café, era tido como um
vegetal exigente, que precisava de temperatura amena, solo nutritivo e chuvas
regulares e bem distribuídas pelo ano. Além disso, demora quase cinco anos para
dar os primeiros resultados contra um ano apenas da cana-de-açúcar
9
.
Nesta época, os grandes centros controladores do mercado mundial ainda
eram Londres e Amsterdã. Foi então que os Estados Unidos, recém
independentes, passaram a ser grandes consumidores do produto, preferindo
negociar diretamente com quem não fosse colônia nem da Inglaterra nem da
Holanda. Passou a comprar café brasileiro, o que promoveu um grande estímulo à
lavoura
9
.
Por quase um século, o café foi a grande riqueza brasileira, e as divisas
geradas pela economia cafeeira aceleraram o desenvolvimento do Brasil e o
inseriram nas relações internacionais de comércio. A cultura do café ocupou vales
e montanhas, possibilitando o surgimento de cidades e dinamização de
importantes centros urbanos por todo o interior do Estado de São Paulo, sul de
Minas Gerais e norte do Paraná. Ferrovias foram construídas para permitir o
escoamento da produção, substituindo o transporte animal e impulsionando o
comércio inter-regional de outras importantes mercadorias. O café trouxe grandes
contingentes de imigrantes, consolidou a expansão da classe média, a
diversificação de investimentos e até mesmo intensificou movimentos culturais. A
partir de então o café e o povo brasileiro passam a ser indissociáveis
1
.
5
A riqueza fluía pelos cafezais, evidenciada nas elegantes mansões dos
fazendeiros, que traziam a cultura européia aos teatros erguidos nas novas cidades
do interior paulista. Durante dez décadas o Brasil cresceu, movido pelo hábito do
cafezinho, servido nas refeições de meio mundo, interiorizando nossa cultura,
construindo fábricas, promovendo a miscigenação racial, dominando partidos
políticos, derrubando a monarquia e abolindo a escravidão
9
.
Já em 1870, a cafeicultura no centro-sul do Brasil começou a ter
problemas, pois o café era plantado com o mínimo de conhecimento da cultura,
em regiões que mais tarde se tornaram inadequadas para seu cultivo, e o estopim
da crise foi quando uma grande geada atingiu as plantações do oeste paulista
provocando prejuízos incalculáveis e, mais tarde, durante a crise de 1929
1
.
Depois de uma longa crise, a cafeicultura nacional se reorganizou e os
produtores, industriais e exportadores voltaram a alimentar esperanças de um
futuro melhor. A busca pela região ideal para a cultura do café se estendeu por
todo o país, se firmando hoje em regiões do Estado de São Paulo, Minas Gerais,
Paraná, Espírito Santo, Bahia e Rondônia
1
.
Atualmente, o Brasil é o maior produtor mundial de café e o segundo
consumidor mundial do produto, sendo capaz de produzir cerca de 30 a 35
milhões de sacas de café por ano. Suas principais regiões cafeeiras estão situadas
nos Estados de São Paulo, Minas Gerais, Espírito Santo e Paraná. O Estado de
Minas Gerais é o líder e responsável por 55,5% da produção total de café cru,
seguido pelo Espírito Santo com 15,2%, São Paulo com 13,0%, Paraná com 5,5%,
Bahia com 4,8% e Rondônia com 4,2%. Os demais Estados juntos produzem
apenas cerca de 1,8 %
11
.
O parque cafeeiro em produção no Brasil concentra-se na região centro-sul
do país, com destaque para o Estado de Minas Gerais, que é o maior produtor
nacional destes grãos. O Estado de Minas Gerais conta com três grandes regiões
cafeeiras: Sul, Zona da Mata e Cerrado
11
.
Segundo dados do Ministério da Agricultura, a região Sul/Oeste de Minas
produziu 53,68% do café do Estado de Minas, a região da Zona da
Mata/Jequitinhonha, 28,07% e os Cerrados Mineiros (Triângulo Mineiro/Alto
Paranaíba) 18,25% (dados referentes à safra 2004/2005). A produção final da
6
safra 2004/2005 revelou que o Estado foi responsável por 18.630 milhões de sacas
beneficiadas, (do total de 30.461 milhões de sacas da produção nacional)
11
. A
Tabela 1 apresenta os resultados da safra de 2004/2005 no Brasil.
Tabela 1. Café beneficiado, safra 2004/2005, produção final
11
.
Produção
(mil sacas de 60 Kg
beneficiadas)
U.F./ Região
Arábica Robusta Total
Produtividade
(sacas/ha)
Minas Gerais 18.630 30 18.660 18,57
Sul/Oeste 10.000 - 10.000 19,65
Triângulo/Alto Paranaíba 3.400 - 3.400 23,21
Z. da Mata/Jequitinhonha 5.230 30 5.260 15,05
Espírito Santo 1.950 4.450 6.400 12,60
São Paulo 5.071 - 5.071 24,77
Paraná 2.500 - 2.500 20,05
Bahia 1.870 390 2.260 22,65
Rondônia - 1.996 1.996 11,09
Mato Grosso 60 315 375 10,19
Pará - 320 320 17,30
Rio de Janeiro 220 12 232 21,11
Outros 160 290 450 20,00
BRASIL 30.461 7.803 38.264 17,31
Dentre essas regiões, as do Cerrado e do Sul de Minas vem se destacando
por produzirem cafés de melhor qualidade, pelos quais a procura vem aumentando
consideravelmente nos últimos anos.
A região do Sul de Minas é a mais antiga e a maior produtora de café do
Estado. O clima ameno, a altitude entre 1.100 e 1.350 metros, e o índice
pluviométrico, de 1.700 mm/ano, faz com que apresentem duas e até três floradas
por ano
12
.
No Cerrado Mineiro, o café foi introduzido na década de 70. Com estações
bem definidas, altitude acima de 800 m e com o auxílio da irrigação, o fruto
amadurece de forma mais uniforme, o que faz com que ocorra apenas uma florada
7
no ano. Nessa região, a tecnologia da irrigação foi de fundamental importância
para o desenvolvimento da cultura cafeeira
12
.
O Estado do Espírito Santo é o segundo maior produtor de café do Brasil.
Sua produção está destinada a produção de café conillon, onde das 83 mil
propriedades agrícolas, mais de 53 mil cultivam o café. Assim como no cerrado
mineiro, a tecnologia da irrigação é de fundamental importância para o
desenvolvimento dessa cultura
7
.
3.2 Aspectos botânicos.
O cafeeiro é uma planta de porte arbóreo, tropical de altitude, adaptada a
clima úmido, de temperaturas amenas
12
, cuja classificação botânica é:
• Grupo: plantas Fanerógamas;
• Classe: Angiosperma;
• Subclasse: Dicotiledônea;
• Ordem: Rubiales;
• Família: Rubiaceas;
• Tribo: Coffeae;
• Subtribo: Coffeinae;
• Gênero: Coffea.
As espécies do gênero Coffea podem ser agrupadas em quatro seções, sendo a
de maior importância econômica, a seção Eucoffea, que abrange as espécies mais
cultivadas para o consumo, a Coffea arabica e Coffea canephora. Essas duas
espécies representam praticamente 100% da produção mundial de café, sendo que
a C. arabica compreende 70% da produção.
A literatura
mostra algumas diferenças entre a C. arabica e C. canephora, que
vão desde o número de cromossomos (44 e 22, respectivamente), do tempo entre a
florada e a formação do fruto maduro (7-9 e 10-11 meses), até características do
produto final
12
. A Figura 1 mostra um grão verde de café conillon e de café
arábica.
8
Figura 1. Grão verde de café conillon e café arábica respectivamente .
2
Recentes estimativas de produção apresentam um parque cafeeiro de 5,4
bilhões de pés de café, sendo que 4,0 bilhões de pés em produção, em área
superior a 2,8 milhões de hectares. Cerca de 80% do total produzido são de
cultivares da espécie Coffea arabica e os 20% restantes da espécie Coffea
canephora
7
.
O grupo Coffea arabica (café arábica), originário da Etiópia, tem como
característica principal, boa produção de bebida com característica fina e
acentuada. No Brasil a produção do café arábica se concentra nas regiões dos
Estados de Minas Gerais, São Paulo e Paraná.
O grupo Coffea canephora (café conillon) é conhecido principalmente por dar
origem a uma bebida neutra e bastante produtiva. A área de cultivo do Coffea
canephora se expandiu muito nos últimos dez anos, devido essa espécie,
proveniente das áreas baixas e quentes do Congo, está adaptada as regiões de
temperaturas elevadas entre 22ºC e 26°C de médias anuais e de menores
altitudes
7
. No Brasil este tipo de café é plantado, principalmente, no Estado do
Espírito Santo.
O cultivo do café conillon é destinado principalmente para a produção de café
solúvel, uma vez que a taxa de extração de sólidos no processo de fabricação deste
café é superior ao do arábica, servindo também de lastro (base) nas ligas (blends),
principalmente, devido ao odor e sabor mais acentuado (flavor). Além disso, é
utilizado na produção de chás, expresso, gourmet, capuccino, frapuccino, balas,
etc., e dele ainda pode se extrair um óleo normalmente utilizado como aditivo na
indústria alimentícia. O óleo extraído do café verde atualmente é bastante
utilizado pela indústria cosmética
13
.
9
3.3
Colheita e processamento do café
A qualidade da bebida de café, caracterizada por seu sabor e aroma, é
influenciada por diversos fatores pré e pós-colheita que garantem a expressão da
qualidade final do produto
12
. Dentre os fatores pré-colheita são destacados a
espécie e variedades de café, o local do cultivo, a maturação dos grãos, a
incidência de microorganismos e o efeito de adubações. Em relação aos fatores
pós-colheita destacam-se as fermentações enzimáticas e microbianas, os processos
de armazenamento do café beneficiado, as misturas e a torrefação do grão.
A época de colheita e o modo pelo qual é efetuada exercem grande
influência sobre a qualidade do café. A colheita deve ser iniciada quando a maior
parte dos frutos estiver madura. Se antecipada, quando grande parte dos frutos
ainda está verde, causa prejuízos, devido à perda de peso e de qualidade do café.
Se efetuada muito tarde, maior será a incidência de grãos pretos e ardidos,
considerados, juntamente com os verdes, os piores defeitos do café
14
.
Existem, atualmente, três tipos de colheita: por derriça, a dedo e mecânica.
A colheita mecânica vem sendo utilizada no Brasil, em regiões planas, como a dos
cerrados. No Sul de Minas, devido à topografia, onde a região é montanhosa, a
colheita é realizada por derriça, no Espírito Santo a colheita é feita mecanicamente
e também por derriça
15
.
Em virtude dos métodos de colheita, o café é constituído de uma mistura
de frutos verdes, maduros e secos, junto ainda com folhas, ramos e outras sujeiras
advindas da plantação. O café deve ser limpo e separado para que possam ser
secados separadamente. Nesta etapa, inicia-se o preparo ou pré-processamento do
café. O pré-processamento do café pode ser executado por via seca (café seco de
terreiro) ou via úmida (cafés descascados e despolpados). A Figura 2 mostra o
esquema de pré-processamento do café, desde a colheita até a classificação e
comercialização
15
.
10
Colheita
Derriça
A dedo
Mecânica
Lavador
Separador de verdes
Despolpador
Degomador
Lavagem
Pré secagem
Secagem
Armazenamento
Beneficiamento
Rebeneficiamento/Padronização
Classificação
Comercialização
Figura 2. Seqüência de processamentos do café verde
7
.
No lavador, ocorre a eliminação das impurezas (folhas, pedras, terra) e a
separação, por densidade, dos cafés mais leves (secos) dos pesados (frutos cereja e
verdes), permitindo a melhoria da qualidade do café. Se os frutos forem
processados por via úmida, eles seguem para o despolpador, onde será retirada a
polpa (casca e mucilagem); é realizada então a degomagem, que é a remoção da
mucilagem, por fermentação natural ou por meios mecânicos, químicos ou sua
combinação. Um aspecto que difere nos três sistemas - o café seco natural, cereja
descascado e despolpado - é a característica dos grãos no momento de saborear o
café na xícara. O café seco no terreiro é mais doce e encorpado, pois os açúcares
presentes na casca e na mucilagem migram para o interior do grão. O café cereja
despolpado será mais fraco e com menos corpo, pois os grãos foram torrados sem
11
os revestimentos que dão sabores ao grão. O café cereja descascado tem um corpo
intermediário entre os dois
15
.
Na degomagem por fermentação natural, ocorre a fermentação lática,
verifica-se no processo, o aumento da temperatura e da acidez (pH 4-4,5). Quanto
mais lenta e demorada a fermentação, maior será a acidez do café. O ideal é que o
café cereja seja despolpado, no máximo, 24 horas após a colheita
15
.
A etapa seguinte é a secagem do café, que pode ser feita em terreiros (chão
batido, cimento, tijolo, asfalto) ou em secadores. Na secagem feita em terreiros, o
café deve ser esparramado em camadas finas, nos primeiros dias, devendo ser
revolvidos em intervalos regulares de tempo. Depois dos primeiros dias de
secagem (próximo do quinto dia) a umidade dos grãos cai para 40 – 30%, ponto
ideal para secagem em secadores mecânicos. Se continuar a secagem no terreiro,
as camadas devem ser engrossadas gradativamente. O tempo de secagem pode
variar de 10 a 20 dias a até 30 dias, dependendo das condições climáticas, entre
outras. O grão, no ponto final de saca, deve ter cerca de 20% de umidade
15
.
A secagem em secadores mecânicos apresenta a vantagem de reduzir o
tempo, a área e a mão-de-obra necessária para a secagem. Deve-se fazer uma pré-
secagem antes de colocar o café nos secadores, para o bom funcionamento dos
mesmos. A temperatura da secagem deve ser mantida ao redor de 45 ºC na massa
de café. Um outro tipo de secagem é a secagem em terreiros suspensos, onde o
café é secado em telas, instaladas de 60 cm a 1 metro do chão, propiciando o
acesso de ar por baixo. Depois da secagem, o café deve ser armazenado em locais
adequados (umidade, ventilação, etc.) para não sofrer alteração de qualidade
.
. O
beneficiamento é uma operação que transforma pela eliminação das cascas e
separação dos grãos, o café seco ou em pergaminho (café despolpado ou
descascado) em café beneficiado ou café verde
15
.
A classificação é uma operação importante em nível comercial, pois
através dela é determinada à qualidade do café, da qual depende seu preço e sua
aceitação no mercado. A avaliação da qualidade compreende duas fases;
classificação por tipos e classificação pela qualidade.
A classificação por tipos é feita para identificar e quantificar os defeitos no
café, como grãos alterados (preto, verde, ardido, etc.) e impurezas como pedras,
12
paus, cascas. A classificação pela qualidade, indica a origem do café e as
características finais da bebida. Para isso é feito o teste sensorial, conhecido como
teste de xícara, onde degustadores avaliam diversos aspectos do produto final.
Dentre esses aspectos destacam-se: doçura, acidez, amargor, corpo e aroma.
Uma vez definido esses parâmetros a bebida é classificada em:
estritamente mole, mole, dura, riada, rio e rio zona, (Tabela 2).
Tabela 2. Padrão da bebida para o teste de xícara
10
.
Padrão de classificação da bebida Características
Estritamente mole Gosto extremamente suave.
Mole Gosto suave, agradável e adocicado.
Dura Gosto áspero e adstringente.
Riada Gosto ligeiramente químico, lembrando a iodo.
Rio Gosto mais acentuado da bebida riada.
Rio zona Gosto químico muito forte, lembrando remédio.
3.4 Torrefação
A torrefação é uma etapa de extrema importância para a formação do
aroma e do sabor final da bebida. Os grãos beneficiados não originam uma bebida
agradável ao paladar e ao olfato; em oposição a isto, a bebida feita a partir de
grãos torrados é impactante aos dois sentidos.
O processo pirolítico que ocorre durante a torrefação, faz com que a água
contida no interior do grão seja convertida em vapor, gera reações de
caramelização e forma uma vasta gama de compostos voláteis
2
.
O desenvolvimento da torra está relacionado com o tempo e a temperatura
utilizados durante o processo que precisam ser controlados com muito cuidado. Se
o tempo da torra for insuficiente, os grãos perderam o sabor, se for longo demais,
ficaram queimados e amargos, se a temperatura for muito alta, acima da zona de
torrefação, a torra será rápida demais e os grãos não desenvolveram as qualidades
desejadas, se for muito baixa, os grãos ficaram cozidos e não torrados
2
.
13
As torras são classificadas em moderadamente clara, média e
moderadamente escura. A Tabela 3 apresenta as condições para a torrefação dos
cafés
15
.
Tabela 3. Condições para a torrefação de café
Torra Temperatura final (ºC) Tempo (min) Cor dos grãos
Moderadamente clara
200 (± 20)
5 Marrom claro
Média
200 (± 20)
8 Marrom escuro
Moderadamente escura
200 (± 20)
10 Preto
3.5 Moagem
Cada método de preparação da bebida exige uma moagem, granulometria
específica que irá garantir máxima extração somente dos atributos do café. A
moagem ideal para cada método de preparação vai depender do tempo que cada
café fica em contato com a água e a sua temperatura. Os tipos de moagem mais
comuns são: grossa, média e fina.
Os grãos moídos ficam mais expostos e mais vulneráveis a ação do
oxigênio. A moagem acelera a velocidade de envelhecimento do café, a moagem
feita na hora melhora muito a bebida final realçando bastante as características do
grão de café
2
.
3.6 Métodos de preparação da bebida de café.
Existem diversas formas de se preparar a bebida de café. As mais
conhecidas são:
1) Café de coador ou filtro: é o método mais utilizado no Brasil e pode ser
feito utilizando um coador de pano ou um filtro de papel. Apesar de ser a forma
mais comum é a que oferece mais chances de produzir diferentes sabores. Em
moagens mais grossas os cafés são mais saborosos e macios
2
.
2) Cafeteira elétrica: é semelhante ao sistema do coador de filtro, porém
perde-se um pouco da aromaticidade do café
2
.
14
3) Café turco: é o método mais antigo sendo mais utilizado nos países
árabes. O pó de café bem fino é colocado em uma vasilha de cobre com cabo
longo, adiciona-se água e é aquecido, fervendo 3 vezes e servido sem coar. Os
aromas e os sabores mais delicados desaparecem, apenas o sabor forte
permanece
2
.
4) Cafeteira de embolo: esse método é prático e rápido no preparo de um
café macio e leve que extrai muito aroma e sabor. A forma de preparo é simples.
Coloca-se o pó de café na cafeteira e em seguida água quente até o nível desejado.
Tampa-se com o embolo erguido, e aguarda-se por 4 minutos. Depois se inicia
uma leve compressão sobre o embolo para abaixá-lo lentamente, a fim de que
separe o pó da infusão e retenha-o no fundo da cafeteira. A moagem ideal é a
média - grossa.
5) Cafeteira Moka: Esse método é muito difundido na Europa e vem
crescendo no Brasil. O café preparado nesse tipo de cafeteira é uma mistura entre
um “expresso antigo” por pressão de vapor e um café filtrado muito forte. A
forma de preparo é simples, a cafeteira possui três compartimentos. No
compartimento inferior é colocada água fria até o limite do compartimento, no
compartimento central onde fica o filtro (peneira de metal) é colocado o pó. O
compartimento superior é que vai receber a infusão de café para ser servido. A
cafeteira deve ser levada ao fogo para que a água entre em ebulição, e com a
pressão de vapor, a água passa sobre o pó e chega ao compartimento superior. A
moagem utilizada é a média
2
.
6) Café expresso: É intenso e encorpado, preparado para ser consumido no
momento, é o método de preparação no qual temperatura e pressão combinadas
entrai os óleos contidos nas partes profundas do grão. Seu consumo vem
aumentando a cada ano principalmente em paises da Europa
2
.
3.7
Composição química do café.
A qualidade do café está diretamente relacionada com suas propriedades
organolépticas. Um fator que vem se mostrando de grande e fundamental
importância na classificação e caracterização do café, é a identificação da sua
composição química mais detalhada. A Tabela 4 apresenta a composição química
15
média do café verde e do café torrado. Estudos sobre os compostos voláteis
presentes na bebida vêm sendo desenvolvidos por nosso grupo de pesquisa, bem
como por vários outros no país. Esses estudos visam encontrar subsídios
científicos para a classificação da bebida que hoje é feita exclusivamente por
degustadores.
Tabela 4. Composição química média do café
10
.
CAFÉ VERDE (%) CAFÉ TORRADO (%)
Água (umidade) 8 - 12 1
Açúcares 10 2
Celulose crua 24 25
Cafeína 1,1 - 4,5 1,1- 4,5
Substâncias gordurosas 12 -
Ácidos clorogênicos
7
7
4,5
Substâncias nitrogenadas 12 2
Cinzas 4,1 4,5
Derivados de glicídios - 30
Lipídios - 14
Protídeos - 14
Extrato hidrossolúvel - 24 – 27
3.7.1. Ácidos clorogênicos
O termo ácidos clorogênicos (ACG) foi introduzido em 1846 por Payen
para designar um composto fenólico com função ácida. Atualmente, o termo ACG
é usado para designar uma família de ésteres formados pela esterificação de um ou
mais derivados do ácido trans-cinâmico com o ácido quínico
16
. Os ácidos
clorogênicos fazem parte de um grupo de compostos que representam de 6 a 8%
da composição do grão de café. Eles atuam contra a depressão e o desejo de
consumir álcool e drogas. Esses ácidos influem diretamente na atuação da
dopamina, uma substância responsável pelas sensações de alegria e bem estar, e
que é controlada por receptores opióide
4
. Pesquisas realizadas por LIMA
17
indicam que o principal responsável por inibir a produção excessiva de receptores
opióides é o ácido feruloilquínico (AFQ).
A composição de ácidos clorogênicos no café é extremamente complexa
com a presença de pelo menos cinco grupos principais: ácidos cafeoilquínico
(ACQ), ácidos dicafeoilquínico (ADICQ), ácidos feruloilquínico (AFQ), ácidos p-
coumaroilquínico (ACoQ) e ácidos cafeoilferuloilquínico (ACFQ). Em estudo
recentemente publicado, NOGUEIRA e TRUGO
18
quantificaram os vários
16
isômeros do ácido clorogênico em cafés solúveis. A Figura 3 mostra a estrutura
dos ácidos clorogênicos.
R = H, ácido 5-
p
-cumaroilquínico (5-ACoQ)
R = OH, ácido 5-cafeoilquínico (5-ACQ)
R = OCH
3
, ácido 5-feruloilquínico (5-AFQ)
1
2
3
4
5
6
CCH
O
CH OH
R
O
OH
H
H
HOOC
OH
H
H
OH
H
H
H
1
2
3
4
5
6
CCH
O
CH
OH
OH
O
CCH
O
CH
OH
OH
O
OH
H
H
HOOC
OH
H
H
H
H
H
1
2
3
4
5
6
C
CH
O
CH
OH
OH
O
O
H
H
HOOC
OH
H
H
H
H
H
OH
CCH
O
CH OH
OH
1
2
3
4
5
6
CCH
O
CH
OH
OH
O
OH
O
H
H
HOOC
OH
H
H
H
H
H
C
CH
O
CH
OH
OH
ácido 3,5-dicafeoilquínico (3,5-ADICQ)
ácido 4,5-dicafeoilquínico (4,5-ADICQ)
ácido 3,4-dicafeoilquínico (3,4-ADICQ)
Figura 3. Estrutura dos ácidos clorogênicos
19,20
.
Uma idéia geralmente aceita é que o café arábica possui um conteúdo de
ácidos clorogênicos mais baixo que o conillon
21
.
Os ácidos clorogênicos reagem durante a torrefação produzindo compostos
ácidos e outros derivados fenólicos que contribuem para o aroma do café
10,22,23
(Figura 4).
OH
H
H
HOOC
OH
H
H
OH
H
H
O
C
CH
O
CH
OH
OH
Ácido quínico
Torrefação
OH
C
CH
O
CH
OH
OH
+
OH
H
H
HOOC
OH
H
H
OH
H
H
OH
H
Ácido 5-cafeoilquínico Ácido cafeico
Figura 4. Reação do ácido 5-cafeoilquínico durante o processo de torrefação
10
.
17
3.7.2 Proantocianidinas
As proantocianidinas (Figura 5) correspondem atualmente à designação
que até alguns anos era dada aos taninos condensados. A relevância destes
compostos, ao nível do seu papel e função nos produtos de origem vegetal, tem
merecido grande destaque nos últimos anos, não só devido ao seu importante
papel na Enologia, como também dos seus potenciais e benefícios para a saúde
humana
24
.
OHO
OH
OH
OH
OH
OHO
OH
OH
OH
OH
OHO
OH
OH
OH
OH
n
1
2
3
45
6
7
8
Figura 5. Estrutura das proantocianidinas
25
.
Estes compostos são responsáveis pelas características gustativas dos
vinhos, cafés, chás, bem como na cor e sabor destes devido à sua associação com
as antocianinas. Por outro lado, reagem com as proteínas da saliva, sendo esta
reação a responsável pela adstringência evidenciada na bebida de cafés
24
.
3.7.3 Trigonelina
A trigonelina (Figura 6) é um composto nitrogenado encontrado em
maiores quantidades no café verde. Ela é importante para o sabor e aroma do café.
N
+
CH
3
COO
-
Figura 6. Estrutura da trigonelina
16
.
18
No processo de torração dos grãos, a presença desse alcalóide pode
diminuir em até 70%. O composto é transformado em diversos produtos voláteis,
formando principalmente piridinas e pirróis e mediante um processo tão drástico
de torrefação, produz uma vitamina importante para o metabolismo humano, a
niacina
16
. A niacina também é conhecida como vitamina B3, estudos demonstram
ser bastante eficaz na redução do colesterol, competindo em eficácia com muitos
medicamentos alopáticos prescritos, com a vantagem de ser natural e não ter
efeitos colaterais.
3.7.4 Cafeína
A cafeína é o componente do café mais conhecido, devido às suas
propriedades fisiológicas e farmacológicas. Foi a primeira substância presente
no café, a ser descoberta em 1920 e é também a mais estudada. A cafeína
(Figura 7) compõe cerca de 1 a 2,5% (café arábica) do total da bebida do café.
Apresenta estabilidade térmica durante o processo de torrefação
16
.
N
N
N
N
CH
3
CH
3
O
O
CH
3
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Figura 7. Estrutura da cafeína
16
.
São relatados na literatura diversos procedimentos para a análise desta
substância presente na bebida do café, por métodos químicos como, por exemplo,
a cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Alguns destes estudos fazem à
determinação simultânea com outros dos compostos, enquanto outros a fazem
isoladamente.
3.7.5 Polissacarídeos
O café pode conter até 60% de açúcares. Uma quantidade bastante
relevante, porém esses açúcares encontrados no café não são calóricos, como a
19
galactose, a manose e a arabinose. Estes açúcares dão um toque levemente
adocicado ao café. Boa parte destes açúcares espalha-se no café na forma de
cadeias longas, os polissacarídeos – galactomananos, arabinogalactanos– que não
são aproveitados pelo sistema digestivo, mas que ajudam a reduzir a absorção de
colesterol
26
.
Os galactomananos são compostos de uma cadeia linear de manoses
unidas entre si por ligações do tipo β(1 → 4). Os arabinogalactanos, por sua vez,
possuem uma cadeia principal de galactose com ligações do tipo β(1 → 3) (1 →
6), com cadeias laterais de galactose e/ou arabinose
26
(Figura 8).
n
galactomananos
O
HO
OH
CH
2
OH
O
O
HO
OH
CH
2
OH
O
O
HO
OH
CH
2
OH
O
n
arabinogalactomanos
O
O
HO
HO
CH
2
OH
O
HO
CH
2
OH
O
OH
O
HO
CH
2
OH
O
OH
O
CH
2
O
HO
OH
HO
Figura 8. Estrutura dos galactomananos e arabinogalactanos.
3.7.6 Metais
O café possui uma média de 3,5 a 4,5% de metais, dependendo da
variedade considerada. Alguns metais são essenciais para o funcionamento
metabólico normal de um organismo e podem ser encontrados no café. Dentre
esses, destacam-se Ca, K, Mg, Na, P, Co, Cr, Cu, Fe Mn, Zn. O café cru ainda
20
possui um microelemento provavelmente essencial, o Ni e também apresenta em
sua composição elementos como o Al, o Ba e outros
13
. Devido ao elevado
consumo da bebida torna-se necessário definir alguns valores nutricionais e
comerciais destes metais no café. A Tabela 5 mostra a concentração de alguns
metais presentes na bebida de café, segundo a ABIC.
Tabela 5. Concentração de alguns metais presentes na bebida de café
4
.
Metal Concentração (mg L
-1
)
K 100 a 500 mg
Ca 100 a 300 mg
Mg 120 a 250 mg
Na 20 a 70 mg
Fe 2 a 5 mg
Zn 5 a 30 mg
Sr 5 a 20 mg
Outros 1 a 2 mg
3.7.7 Constituintes voláteis
Os aromas do café são formados por uma mistura complexa de inúmeros
compostos voláteis que apresentam qualidades de aroma, intensidades e
concentrações diferentes
19
. Dessa maneira, a concentração de cada um destes
componentes voláteis para o aroma final do café é bem variada
27
. Esses
compostos voláteis são gerados basicamente durante a torrefação do café verde,
por diversas reações, entre elas estão as conhecidas como reações de Maillard
(condensação da carbonila de um glicídio com um grupamento amino de um
aminoácido), reação dos hidroxi-aminoácidos que sofrem descarboxilação e
dimerização (Figura 9). O café processado contem mais compostos voláteis do
que qualquer outro alimento ou bebida
20
.
21
R = H: serina ; R = CH
3
: treonina
Figura 9. Formação de pirazinas via pirólise de hidroxi-aminoácidos
28
.
H
O
2
C
ROH
NH
2
- 2 CO
2
H
R
NH
2
OH
+
HO
H
2
N
R
H
N
N
R
R
Uma revisão dos constituintes voláteis do café torrado cita várias classes
de compostos que compõe o aroma do café
,20,28,29
. Na Tabela 6 se encontram
alguns dos compostos voláteis presentes no café torrado.
O marco inicial para a pesquisa sistemática dos compostos do aroma do
café foi o trabalho de Reichstein e Staundinger que identificaram o 2-
hidroximetilfurano como um componente de impacto para o aroma do café
torrado. Na atualidade cerca de mil componentes já foram detectados
10
.
Tabela 6. Nomes e estruturas de alguns compostos voláteis encontrados no café
torrado
O
CH
3
O
N
H
N
CH
3
O
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
O
N
N
CH
3
O
O
O
OH
N
N
CH
3
CH
3
N
N
CH
3
CH
3
N
N
CH
3
O
O
CH
3
O
O
OH
OH
CH
3
CH
3
Estrutura
Nome
Estrutura Nome
Piridina
3-metil-2-pentanona
Pirrol
Etoxi-pentano
5-metil-2(5H)-furanona
2-metil-pirazina
Furfural
Álcool furfurílico
2,6-dimetil-pirazina
2,5-dimetil-pirazina
2-etil-pirazina
5-metil-furfural
Quinona
Hidroquinona
Dodecano
Cada composto apresenta um aroma diferenciado, por exemplo, o furfural
fornece um aroma de grama, a pirazina é relacionada tanto a um aroma
22
semelhante ao de milho, como a um odor doce muito forte. Outras pirazinas
fornecem aromas de nozes, matéria queimada, entre outros
28,29,30
. Nem sempre os
compostos que se apresentam em maior quantidades no café, são as que mais
contribuem para o aroma. O aroma é resultado da sinergia entre os diversos
constituintes da mistura e dependerá não só da concentração, mas do potencial
odorífico de cada um que é expresso como valores limite de detecção odorífica
(VLO) e de atividade odorífica (VAO)
22,23
.
A partir da década de 80, o interesse maior passou a ser a determinação do
potencial odorífico dos componentes voláteis para proceder-se a identificação
daqueles que teriam maior impacto na constituição do aroma característico do
café. Para isso costuma-se usar substâncias padrões que são, então, submetidas a
diluições sucessivas com o objetivo de se determinar o “threshold” (limiar de
detecção – concentração mínima para que ocorra a percepção de algum aroma) e
de se caracterizar o odor em cada diluição
31
.
3.8 Técnicas empregadas nas análises dos compostos químicos
3.8.1 Determinação da umidade
A determinação da umidade do café se faz necessária para corrigir a massa
utilizada em cada experimento, ou seja, diminui-se da massa do café a quantidade
de umidade nela contida.
3.8.2 Extração por destilação simultânea em contra-corrente com
diclorometano
Trata-se de uma modificação da conhecida aparelhagem de destilação por
arraste de vapor de Clevenger. O método de extração simultânea com solventes
em escala micro, desenvolvido por GODEFROOT et al
32
permite a utilização de
uma pequena quantidade de amostra e de solvente e um tempo de análise
relativamente curto (menor que quatro horas, incluindo a preparação e análise por
CG/EM
10
).
23
3.8.3 Cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas.
A cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas tem se
mostrado uma técnica de grande valia na análise dos compostos voláteis presentes
no café. O estudo dos compostos voláteis por meio de amostradores automáticos
de “headspace” da amostra e da técnica de CG/EM, tem permitido boa resolução
dos picos e redução do tempo de análise, como a técnica não requer concentração
dos aromas, as proporções naturais são mantidas
10
.
3.8.4 Cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE)
A cromatografia líquida de alta eficiência tem possibilitado a separação de
misturas complexas com alto grau de resolução e o acompanhamento dos
espectros de UV das substâncias. Nas análises de cafés, esta é uma técnica
imprescindível para a determinação de compostos como cafeína, ácidos
clorogênicos, entre outros presentes na bebida sem que haja a necessidade de
derivatização. Esta técnica, aliada a CG/EM, permitiram o desenvolvimento de
vários estudos a respeito da composição química do café
32,33
.
.
3.8.5 Espectrofotometria no UV-Visível
A principal função da espectrofotometria no UV-Visível é identificar e
quantificar grupos de substâncias que exibem a característica de absorver luz na
faixa compreendida entre 200 a 850 nm. A espectroscopia na faixa do visível (400
a 850 nm) para compostos fenólicos só é possível através de uma reação
específica de modo a se obter um produto colorido em proporção linear ou direta à
quantidade de material fenólico presente nas amostras
25
. Estes ensaios
colorimétricos têm pontos de absorção máximos pré-definidos.
Ensaios realizados com ajuda de um espectrofotômetro:
9 Determinação de fenóis totais pelo método de Folin-Ciocalteau.
9 Determinação de proantocianidinas pelo método da vanilina.
9 Atividade antioxidante pelo método da redução do radical livre DPPH.
24
3.8.5.1 Determinação de fenóis totais pelo método de Folin-Ciocalteau
O ensaio para a determinação de fenóis totais emprega o reagente de Folin-
Ciocalteau, que nada mais é que uma solução ácida de polímeros complexos dos
ácidos fosfomolibídico e fosfotunguístico. Este reagente de cor amarela oxida os
fenolatos e reduz os ácidos deste reativo para dar lugar a um complexo azul de
molibdênio-tungstênio
25
.
3.8.5.2 Determinação de proantocianidinas pelo método da vanilina
Este ensaio é amplamente utilizado na determinação quantitativa de
taninos condensados em extratos vegetais e se baseia na reação da vanilina com o
anel A substituído na posição meta de um flavanol que leva à formação de um
grupo cromóforo que absorve na faixa em torno de 500 nm
25
. A Figura 10 mostra
a reação da vanilina com uma proantocianidina.
O
OH
OH
OH
OH
HO
O
CH
3
O
O
OH
OH
OH
OH
HO
OCH
3
HO
CO
H
H
+
-H
2
O
A
B
A
B
Figura 10. Reação da vanilina com o anel A da proantocianidina
25
.
Uma das vantagens de se usar este método é que o padrão de substituição
do anel B não interfere nesta análise
25
.
3.8.5.3 Atividade antioxidante de cafés
Recentemente o café passou a ser considerado uma planta funcional
nutracêutica por diversos pesquisadores. Possuindo substâncias que estão
presentes também em alimentos como sais minerais, açúcares, aminoácidos, e
25
pelo menos uma vitamina (vitamina PP), o café apresenta atividade
antibactericida
34
, antioxidante
35,36
e substâncias benéficas para o funcionamento
do cérebro humano
6
. A atividade antioxidante da bebida do café resulta,
principalmente, da presença de cafeína, trigonelina, ácido cafeíco, compostos
voláteis como furanos e pirróis e de polifenóis. Os polifenóis principais dos cafés
são os ácidos clorogênicos
39
. Os ácidos clorogênicos figuram entre os principais
constituintes fenólicos responsáveis pela ação antioxidante dos cafés
37
.
Entre os métodos utilizados para a determinação da atividade antioxidante
de compostos orgânicos, encontra-se o método espectrofotométrico baseado na
redução do radical estável
(radical 1,1-difenil-2-picrilhidrazila) (Figura
11). A conversão do radical em DPPH-H resulta do declínio relativamente
rápido da absorvância a 515 nm. Nessa reação a espécie é reduzida pelos
constituintes antioxidantes presentes nos cafés (AH) (equação 1). Os radicais
gerados reagem de várias formas resultando em novos compostos
•
DPPH
•
DPPH
•
DPPH
•
A
37,38,39
.
N
+
N
+
N
+
N
N
O
O
-
O
O
-
O
O
-
Figura 11. Estrutura do radical DPPH
37
.
•
DPPH +A-H → DPPH-H + (1)
•
A
Equação 1: Equação da reação do radical
com os antioxidantes do café
•
DPPH
37
.
26
4. EXPERIMENTAL
Todas as medidas foram feitas em triplicatas.
4.1 Materiais e reagentes
4.1.1 Matéria-Prima
A matéria-prima utilizada nos ensaios de torrefação foram grãos verdes de
café, variedade conillon, safra 2003/2004 provenientes de São Gabriel da Palha,
no Sul do Espírito Santo.
4.1.2 Torrefação e moagem
A torrefação dos grãos foi realizada em um microtorrador elétrico de
bancada à temperatura de 180 ºC a 200 ºC (temperatura média de 200 ºC). Os
pontos de torra moderadamente clara, média e moderadamente escura foram
atingidos em aproximadamente 6,0, 8,0 e 10,0 minutos, respectivamente. As
amostras foram moídas e peneiradas com peneira de malha de 0,710 mm (24
mesh).
4.1.3 Instrumentação
¾ Balança de Luz Infravermelha da marca Kett, modelo FD-600.
¾ Balança Analítica da marca Ohaus-Marte modelo AS120, de precisão ±
0,1 mg.
¾ Cromatógrafo gasoso acoplado a espectrômetro de massas (CG/EM),
modelo GC17/QP5000, da marca Shimadzu. Coluna capilar DB-5 de 30
m, 0,25 mm de d.i. e 0,25 µm de filme. O programa de temperatura de 60
o
C – 240
o
C (3
o
C/min), 240
o
C (20 min). Energia de impacto foi de 70
eV. Captação dos fragmentos de 40 a 650 u. Identificação dos compostos
feita por meio das bibliotecas de espectros de massas da Wiley (140, 229 e
275) e por índices de Kovat.
27
¾ Cromatógrafo líquido de alta eficiência (CLAE), da marca Shimadzu,
modelo SCL-10A VP, equipado com detector SPD-M10A VP do tipo
“rede de diodos”. Este aparelho possui um sistema de bombeamento
quaternário LC-10AD VP e uma estação de tratamento de dados. Foi
usada uma coluna de fase reversa C
18
da marca Shimadzu modelo CLC-
ODS (M), de d.i. de 4,6 mm e 25 cm de comprimento, tamanho das
partículas de 5 µm e poros de 10 nm de diâmetro.
¾ Espectrofotômetro UV da marca Hitachi, série 2000.
¾ Potenciômetro da marca Analion, modelo PM 608, com eletrodo
combinado de vidro, calomelano.
4.1.4 Reagentes e soluções
¾ Os solventes químicos usados foram de grau analítico, adquiridos da Vetec
Química Fina LTDA. Os padrões de catequina, ácido gálico, cafeína,
ácidos clorogênicos, ácido cafeíco, trigonelina e ácido nicotínico foram
adquiridos da Sigma - Aldrich
¾
Solução de carbonato de sódio 7,5%: Aproximadamente 18,75 g de
carbonato de sódio foram dissolvidos em água destilada e transferido para
um balão volumétrico de 250,0 mL. O balão foi completado com água
destilada.
¾
Solução de vanilina 0,01g mL
-1
, em ácido sulfúrico 70% (v v
-1
): A solução
de ácido sulfúrico foi preparada, em um balão volumétrico de 50,0 mL,
com 35,0 mL do ácido e 15,0 mL de água. Em seguida foram adicionados
0,5 g de vanilina a um balão volumétrico de 50,0 mL. O balão foi
completado com a solução de ácido sulfúrico 70%.
¾
Solução de catequina 50 µg mL
-1
: Foram pesados aproximadamente
0,0125 g de catequina e transferida para um balão de 250,0 mL. O balão
foi completado com água destilada. A partir dessa solução foram feitas
diluições para as concentrações de 40, 30, 20, 10 e 1 µg mL
-1
.
28
¾
Solução de ácido gálico 50µg mL
-1
: Foram pesados aproximadamente
0,0125 g de ácido gálico e transferido para um balão de 250,0 mL. O balão
foi completado com água destilada. A partir dessa solução foram feitas
diluições para as concentrações de 40, 30, 20, 10 e 1 µg mL
-1
.
¾ Solução do reativo de folin-ciocalteau 10%: Em um balão volumétrico de
100,0 mL adicionou-se 10,0 mL do reativo de Folin (VETEC) e
completou-se o balão com água destilada.
¾ Solução de DPPH 50 µg mL
-1
: Aproximadamente 0,005 g DPPH foram
tranferidos para um balão de 100,0 mL. Completou-se o balão com
metanol.
¾ Solução de fosfato pH 4: Foram preparados uma solução de fosfato
diácido de potássio 0,2 mol.L
-1
utilizando aproximadamente 2,721 g de
fosfato diácido de potássio em um balão volumétrico de 100,0 mL.
Completou-se o balão com água deionizada. A partir dessa solução retirou-
se uma alíquota de 5,0 mL e que foi transferida para outro balão
volumétrico de 100,0 mL, completando o balão com água deionizada.
¾ Solução de ácido sulfúrico 72%
: Em um balão volumétrico de 50,0 mL,
foram adicionados 36,0 mL do ácido e 14,0 mL de água.
4.2 Metodologia
Os ensaios químicos foram realizados no laboratório de Química dos
Produtos Naturais da Universidade Federal de Uberlândia. As análises de metais
foram feitas no Laboratório de Espectroscopia Atômica Aplicada da Católica de
Brasília. As massas de cafés utilizadas nos experimentos referem-se a massas
secas. Todos os procedimentos experimentais foram feitos para os três tipos de
torra.
29
4.2.1 Análise sensorial
Foi realizada na corretora de café Alfredo Pastori em Araguari M.G..
Utilizando 10,0 g de amostra de café na torra moderadamente clara com 100,0
mL de água fervente.
4.2.2 Umidade
A umidade do café foi determinada após sua torrefação.
As amostras de 1,0 g foram deixadas a uma temperatura de 105 ºC por 15
minutos em uma balança de luz infravermelha. A umidade do café torrado deve
ser conhecida a fim de que a água existente no café não seja quantificada como
produto em algumas análises executadas. A massa utilizada faz referência à massa
seca, subtraindo-se a porcentagem de água e tomando-se uma massa maior para
compensar a umidade.
4.2.3 Determinação potenciométrica do pH
40
Foram pesados aproximadamente 5,0 g da amostra e adicionados 50,0 mL
de água a 25ºC, recentemente fervida, agitando por 30 min o frasco para que as
partículas ficassem uniformemente suspensas. Após este tempo a mistura foi
deixada em repouso por 10 minutos. Decantou líquido sobrenadante para um
frasco seco e determinou o pH por meio de um potenciômetro. Para a
determinação do pH após fervura a 96
o
C, foi usado uma nova amostra de café
fervida por 1 min a esta temperatura e esfriada á temperatura ambiente.
4.2.4 Extrato aquoso
40
Em um balão de fundo chato fundo foram colocados em refluxo 2,0 g da
amostra de café torrado em 200,0 mL de água quente por 1 hora. Transferindo em
seguida o conteúdo para um balão volumétrico de 500,0 mL. O balão foi
resfriado, completado com água destilada e depois a solução foi filtrada. Em um
béquer previamente tarado, foram colocados 50 mL da solução filtrada na qual foi
30
secada em banho maria, em seguida, o béquer foi colocado em estufa a 105 ºC,
por 1 hora. Apos este tempo o bequer foi resfriado em dessecador e pesado. As
operações de aquecimento e resfriamento foram repetidas até a massa ficar
constante
4.2.5 Sólidos insolúveis em água
40
Aproximadamente 1,0 g da amostra de café torrado e moído foi aquecida
até a ebulição com 8,0 mL de água. A água perdida na evaporação foi sendo
substituída. Transcorrido o tempo de 20 min, a mistura foi filtrada (Filtração a
vácuo em filtro de papel Whatman n º4) e lavada com 32,0 mL de água quente. O
filtro com sólidos insolúveis foi levado a estufa a 105º C por 15 horas, sendo
então resfriado em dessecador e pesado.
4.2.6 Sólidos solúveis em água
Os sólidos solúveis em água foram determinados pela diferença de massas
( massa total do café – massa dos sólidos insolúveis)
4.2.7 Solubilidade em água quente e à temperatura ambiente
Em um filtro de papel previamente tarado foi colocado 10,0 g de café
moído e lavado com 100,0 mL de água à temperatura ambiente. O filtrado foi
secado por 6 horas à temperatura de 105
o
C. Obteve a parte solúvel pela diferença
de massa. O mesmo procedimento foi repetido com água em ebulição para se
determinar a solubilidade em água quente.
4.2.8 Determinação de polissacarídeos totais por solubilidade em ácido
sulfúrico
41
Em um erlenmeyer foi colocado 1,0 g de café com 15,0 mL de ácido
sulfúrico 72 %, à temperatura ambiente, por 2 horas, com agitação ocasional. Em
seguida a mistura foi diluída num balão de destilação de 1,0 L com 560,0 mL de
água e colocado em refluxo por 4 horas. A mistura foi filtrada e o resíduo foi
31
lavado com água quente e secado a 105
o
C por 6 horas. A parte que se solubilizou
no processo (polissacarídeos totais) foi calculada pela diferença de massa.
4.2.9 Remoção de lipídios em extrator de Soxhlet
42
Foram colocados aproximadamente 50,0 g de amostra de café em grãos em
um cartucho de papel. O cartucho de papel foi submetido a um extrator do tipo
Soxhlet. No balão foi adicionado 200,0 mL de éter de petróleo. O extrator foi
preenchido com éter para a primeira lavagem. O sistema foi submetido a
aquecimento por 3 horas, em seguida, os grãos foram secados à temperatura
ambiente para depois serem pesados. A diferença das massas é a massa de lipídios
extraídos.
4.2.10 Determinação de fenóis totais pelo método de Folin-Ciocalteu
43
Preparação dos extratos das amostras: Em um erlenmeyer foram pesados
1,0 g de café e adicionados 5,0 mL de água fervente. A infusão ficou a esta
temperatura por 1 min, e depois a infusão foi filtrada, obtendo o extrato de café.
Quantificação dos extrativos
: Foram recolhidos 1,0 mL do extrato, o qual
foi secado num frasco tarado de 5,0 mL a 105
o
C, durante 6 horas. O frasco foi
resfriado a temperatura ambiente e pesado.
Preparação das amostras:
Em um balão volumétrico de 50,0 mL foram
adicionados 0,10 mL do extrato. O volume do balão foi completado com água
destilada.. Desta solução foram retirados uma alíquota de 0,50 mL e transferida
para um tubo de ensaio. Ao tubo de ensaio foram adicionados 2,5 mL de uma
solução aquosa do reativo de Folin-Ciocalteu a 10% e 2,0 mL de uma solução de
carbonato de sódio a 7,5% recém preparadas. Esta mistura foi mantida em um
banho de água a uma temperatura de 50 ºC por 5 minutos e depois foi resfriada
para se fazer a leitura da medida de sua absorvância a 760 nm. Preparou-se uma
curva de calibração para ácido gálico em diversas concentrações na faixa de 1,0 –
40 µg.mL
-1
. Tanto as amostras como os padrões passaram pelo mesmo tratamento.
A leitura foi feita descontando-se o valor do branco.
32
4.2.11 Determinação de proantocianidinas pelo método da vanilina
10
Preparação dos extratos das amostras: Em um erlenmeyer foram pesados
1,0 g de café e foram adicionados 5,0 mL de água fervente. A infusão foi deixada
a esta temperatura por 1 minuto e depois foi filtrada, obtendo-se o extrato de café.
Quantificação dos extrativos
: Foram recolhidos 1,0 mL do extrato, o qual
foi secado num frasco tarado de 5,0 mL a 105
o
C, durante 6 horas. O frasco foi
resfriado a temperatura ambiente e pesado logo em seguida.
Preparação das amostras:
Em um balão volumétrico de 10,0 mL foram
adicionados 0,10 mL do extrato. O balão foi completado com água destilada.
Desta solução foi retirado uma alíquota de 1,0 mL na qual foi transferida para um
tubo de ensaio. Neste mesmo tubo de ensaio foram adicionados 2,0 mL de uma
solução recém preparada de vanilina em ácido sulfúrico 70% na concentração de
10,0 mg mL
-1
. A mistura foi mantida em um banho de água a uma temperatura de
50 ºC por 15 minutos. A amostra foi resfriada e faz-se a medida de sua
absorvância a 500 nm. Foi preparada uma curva de calibração com catequina em
diversas concentrações na faixa de 1,0 – 40 µg.mL
-1
. Tanto as amostras como os
padrões passaram pelo mesmo tratamento. A leitura foi feita descontando-se o
valor do branco.
4.2.12 Análise da atividade antioxidante
37,44
Preparação dos extratos das amostras: Em um erlenmeyer foram pesados
10,0 g de café e adicionados 100,0 mL de água fervente, deixando por 15 min a
esta temperatura. A infusão foi filtrada, obtendo-se o extrato de café.
Foram preparadas diferentes concentrações de extrato pelo método da
diluição: 0,1; 0,25; 0,50; 0,75 e 1,00 mL do extrato foram diluídos para 50 mL.
Quantificação dos extrativos
: Recolheu-se 1,00 mL do extrato, o qual foi
secado num frasco tarado de 5,0 mL a 105
o
C, durante 6 horas. O frasco foi
resfriado a temperatura ambiente e pesado.
Preparação das amostras
: Em um tubo de ensaio foi colocado 0,10 mL do
extrato de café e 3,90 mL de uma solução de DPPH de concentração 50 µg.mL
-1
.
33
As absorvância foram medidas 515 nm nos tempos de reação 1, 5, 10, 15, 20, 30,
40 minutos. Como controle, foi usados uma solução de 3,90 mL de DPPH
e 0,10
mL de água (controle 1) e uma solução de 3,90 mL de metanol e 0,10 mL do
extrato de café (controle 2). Este mesmo procedimento foi feito para as cinco
diluições do extrato.
Cálculo da atividade antioxidante do café:
Foi calculada pela fórmula
apresentada na Equação-2:
100x
Aa
))AcAb(Aa(
AA
t
−
−
=
(2)
Equação-2: Fórmula para o cálculo da atividade antioxidante em alimentos
37
.
onde: AA
t
= atividade antioxidante no tempo t;
Aa = absorvância do controle 1
Ab = absorvância da amostra;
Ac = absorvância do controle 2;
Cálculo do CE
50
: (quantidade de antioxidante necessário para decrescer a
concentração inicial de DPPH em 50%). Primeiramente foi feita uma curva
analítica de calibração para o radical DPPH em diferentes concentrações, em
seguida calculou-se as porcentagens de DPPH remanescentes, ou seja, a
quantidade de DPPH que não reagiu com os antioxidantes do café através da
Equação 3.
% DPPH rem =
100x
]DPPH[
]DPPH[
0
t
t
(3)
Equação –3: Fórmula para o cálculo da porcentagem de DPPH remanescente
44
.
onde: t = tempo onde absorvância do DPPH está constante
t
0
= é o tempo zero.
O CE
50
foi calculado através de uma curva analítica de calibração da
porcentagem de DPPH remanescente em diferentes concentrações do extrato.
Cálculo do PI
(porcentagem total de DPPH que reagiu com os antioxidantes
do café no tempo onde a absorção do DPPH foi constante), foi calculado através
da Equação 4.
34
IP =
100x
Abs
)AbsAbs(
0
0
t
tt
−
(4)
Equação-4. Fórmula para o cálculo da porcentagem total de inibição do radical
DPPH
44
onde: Abst
0
= absorvância no tempo zero
Abs
t
= absorvância no tempo de absorção constante do DPPH.
4.2.13 Extração do óleo essencial e análise cromatográfica gasosa acoplada a
espectrometria de massas
32
Extração do óleo essencial: Utilizou-se um aparelho de Clevenger
modificado (Figura 11) para extração em contra-corrente com diclorometano.
Figura 12 Aparelho de Clevenger modificado
10
35
Foram pesados 50,00 gramas de café, recentemente moído e peneirado
com peneira de 20 mesh e colocados imediatamente no balão de destilação “A”
(Figura 12) com 50,00 mL de água destilada.
No balão “B” foram colocados 1,0 mL de diclorometano. Antes que
ocorresse a ebulição, adicionou-se 1,50 mL de diclorometano e 1,50 mL de água
destilada na coluna “C” para que ocorresse a troca de componentes no sistema de
fases aquosa e orgânica. Depois de 2 horas a destilação foi interrompida e o
diclorometano foi evaporado lentamente, à temperatura ambiente até que o
volume fosse reduzido a 0,50 mL.
Injeção dos analitos:
Dos 0,50 mL de óleo essencial, retirou-se 4
microlitros que foram injetados no CG/EM. O restante do óleo essencial foi
usado para a determinação do rendimento .
A identificação dos compostos foi feita por meio das bibliotecas de espectros de
massas da Wiley (140, 229 e 275) e por índices de Kovat
45
.
4.2.14 Determinação simultânea de trigonelina, ácidos clorogênicos, ácido
nicotínico, ácido cafeíco e cafeina
46
Preparação dos extratos de café: Pesou-se 2,000 g de café que foram
submetidos a uma extração com 20,00 mL de água em ebulição por 5 min com
agitador magnético. O extrato foi transferido para um balão volumétrico de 100,0
mL e diluído para o volume marcado.
Injeção das amostras
: Filtrou-se 1,00 mL do extrato através de um filtro de
0,45 µm de ponta de seringa e 20 µL deste filtrado foram injetados no CLAE. O
sistema de solvente utilizado foi um gradiente de uma solução de fosfato (pH 4,0)
e metanol Tabela 7.
Foram feitas curvas de calibração para os padrões utilizados. A leitura de
absorvância foi feita em 213 nm para a trigonelina, 323 nm para o ácido 5-
cafeoilquínico, 310 nm para ácido cafeíco e 269 nm para cafeína, sendo estas as
absorvâncias máximas registradas no aparelho, para cada composto.
36
Tabela 7. Condições da CLAE nas análises de cafeína, trigonelina, ácido cafeíco
e ácido 5-cafeoilquínico
Tempo em minutos % da solução de fosfato
diácido de potássio
% de metanol
0 93 7
4 91 9
6 75 25
13 71 29
21 50 50
26 93 7
4.2.15 Análise de metais
As análises de metais foram feitas em colaboração com o Professor Carlos
F. S. Castro do Laboratório de Espectroscopia Atômica Aplicada da Universidade
Católica de Brasília, empregando a técnica de Espectrometria de Emissão
Atômica em Plasma Indutivamente Acoplado.
37
5. RESULTADO E DISCUSSÕES
Para análises quantitativas foi usado o parâmetro de t-Student com
probabilidade de 95%.
5.1 Análise sensorial
Segundo o degustador Alfredo Pastori, o café conillon não pode ser
classificado como bebida mole, dura, rio ou riada, pois essa classificação é
destinada à análise sensorial do café arábica ou de blends (misturas de café
arábica com conillon ou outros).
Por meio da degustação sua composição foi predominante conillon, bebida
de sabor neutro e acidez mediana.
5.2 Determinação da umidade
A umidade do café foi determinada após sua torrefação. Os resultados
médios em valores percentuais foram respectivamente nas torras moderadamente
clara, média e moderadamente escura: 3,00 ± 0, 25, 2,6± 0,42 e 2,0 ± 0,17.
De acordo com a portaria nº 377, de 26 de abril de 1999 da ANVISA, para
se obter uma bebida de qualidade o café torrado deve conter um teor de umidade
de, no máximo 5%
45
(Anexo pág 87). Assim, os cafés nos três graus de torrefação
estão dentro dos padrões estabelecidos pela ANVISA.
Os valores de umidade encontrados na literatura
10
para o café arábica, na
torra moderadamente clara, foi superior ao encontrado para o café conillon,
aproximadamente de 5,0% .
5.3 Determinação potenciométrica do pH
A variação média do pH do extrato aquoso do café conillon durante a
evolução da torra é apresentado na Tabela 8. Foi encontrado um caráter
ligeiramente ácido, que diminuiu de intensidade com o grau de torrefação.
Segundo dados da literatura
28
,
esta acidez do café está relacionado a formação de
38
ácidos durante o processo de torrefação, pela redução de açúcares e
descarboxilação dos ácidos clorogênicos em ácido quínico e cafeoilquínico.
Tabela 8. pH médio do café conillon, extração em água quente e à temperatura
ambiente em diferentes graus de torrefação.
Torra moderadamente
clara
Torra média Torra moderadamente
escura
pH do extrato a 25ºC
5,45 ± 0,04 5,91 ± 0,09 6,15 ± 0,09
pH do extrato a 96ºC
5,19 ± 0,22 5,69 ± 0,03 5,75 ± 0,14
Resultados foram tratados pelo método estatístico t-Student para 95% de probabilidade.
A intensificação da torrefação ocasionou um ligeiro aumento do pH. Esse
aumento no pH é justificado pela decomposição de alguns ácidos como o ácido
quínico que se decompõe em pirogalol e outros (Figura 13), diminuindo assim a
acidez do café. A Tabela 8 também mostra que a extração a quente acentua a
diminuição do pH, uma vez que aumenta a solubilização dos componentes do
café.
HO
HO
HO
OH
COOH
OH
OH
OH
HO OH
OH
OH
OH
+
++
ácido quínico
hidroquinona pirogalol fenol catecol
240
0
C
Figura 13. Degradação do ácido quínico
28
Comparando o café conillon com o café arábica
41
, na torra moderadamente
clara em extração feita com água à 25ºC e 96ºC, o café conillon apresentou um
caráter ácido ligeiramente menor.
Segundo dados da literatura
48
, o pH para os cafés comercializáveis deve
estar entre 4,95 a 5,20 tornando o café palatável, sem excesso de acidez. Pelos
dados da Tabela 8, apenas o café conillon na torra moderadamente clara na
extração a 96°C, apresentou valor de pH dentro dos padrões de bebidas de café
comercializáveis.
39
5.4 Extrato aquoso
O extrato aquoso do café torrado e moído representa a quantidade de
substâncias capazes de se solubilizarem em água fervente. Analisando os teores
dos extratos aquosos nos três graus de torrefação do café conillon representados
na Tabela 9, todos os teores estão dentro dos padrões estabelecidos pela ANVISA,
na portaria nº 377, de 26 de abril de 1999, que determina um valor mínimo de
25% para o café torrado
47
.
Tabela 9. Teores médios de extrato aquoso do café conillon em diferentes graus
de torrefação.
Amostra de café conillon Extrato Aquoso (%)
Torra moderadamente clara
32,62 ± 1,91
Torra média
30,50 ± 2,48
Torra moderadamente escura
26,77 ± 1,87
Resultados foram tratados pelo método estatístico t-Student para 95% de probabilidade.
Os valores percentuais de extrato aquoso encontrado na literatura
10
para o
café arábica na torrefação moderadamente clara foi 32,78 % e esta se encontra na
mesma faixa do teor de extrato aquoso encontrado para o café conillon.
Os cafés submetidos às torras claras são mais solúveis em água do que em
outros tipos de torras, isto justifica o fato dos cafés solúveis vendidos
comercialmente são submetidos a torra clara. Segundo dados da literatura
48
a
diminuição no teor de sólidos solúveis está relacionada à perda de ácidos
orgânicos e a volatilização de alguns compostos no processo pirolítico de
torrefação.
5.5 Sólidos insolúveis e solúveis em água
A quantidade de sólidos insolúveis em água do café conillon é bem maior
do que a quantidade de sólidos solúveis.
Os sólidos solúveis representam cerca de 28 a 31% da massa total do café
torrado, como mostra a Tabela 10.
40
Tabela 10. Teores médios de material solúvel e insolúvel em água (g g
-1
) nas
diferentes torrefações do café conillon
Tipo de Torra sólidos insolúveis sólidos solúveis % de solúveis
mod. clara 0,6879 0,3121
31,21 ± 2,66
média 0,7055 0,2945
29,45 ± 2,10
mod. escura 0,7120 0,2880
26,80 ± 1,25
Resultados foram tratados pelo método estatístico t-Student para 95% de probabilidade.
Pelos dados da Tabela 10 verifica-se que a diferença dos sólidos solúveis
nas diferentes torras foi estatisticamente insignificante.
A porcentagem de sólidos solúveis na torra moderadamente clara para o
café conillon é ligeiramente maior do que para o café arábica
10
. Foram
encontrados para o café arábica 30,2% de material solúvel em água.
5.6 Solubilidade em água quente e em água à temperatura ambiente
A determinação da solubilidade em água à temperatura ambiente e quente
utiliza uma metodologia de extração simples e rápida em papel de filtro, onde o
café fica pouco tempo em contato com a água. Essa metodologia é utilizada
diariamente pelas pessoas no preparo do cafezinho habitual.
Assim como na determinação do extrato aquoso e na determinação de
sólidos solúveis, a solubilidade do café torrado diminui com o grau de torrefação.
De acordo com a Tabela 11 em extrações de café à quente a solubilidade é mais
efetiva do que em extrações à temperatura ambiente.
Tabela 11. Porcentagem de material solúvel em extração à temperatura ambiente
e à quente de diferentes tipos de torras do café conillon.
Porcentagem (m/m)
Temperatura
Torra mod. clara Torra média Torra mod. escura
25ºC
20,78 ± 2,25% 16,83 ± 2,05 % 15,52 ± 1,94 %
96ºC
25,00 ± 1,47% 18,53 ± 1,36 % 16,70 ± 1,89 %
Resultados foram tratados pelo método estatístico t-Student para 95% de probabilidade
.
.
Comparando os resultados obtidos nas duas metodologias, determinação
de sólidos solúveis (item 5.5) e solubilidade em água quente e fria (item 5.6), o
41
tempo de extração foi fundamental para uma quantificação de material solúvel no
café, obteve-se uma quantidade maior de material solúvel na metodologia na qual
o tempo de contato do pó de café com a água foi maior. Na determinação da
solubilidade o tempo de contato da água quente com o café foi de
aproximadamente 2 minutos, enquanto na determinação dos sólidos solúveis o
tempo foi de 20 minutos.
Para o café arábica foram encontradas determinações de solubilidade
somente na extração a quente. Em todos os graus de torra o café conillon
apresentou solubilidade superior ao arábica. Os valores encontrados para o café
arábica nas torras mod. clara, média e mod. escura foram respectivamente: 20,62;
17,94; 15,98%.
5.7 Determinação de polissacarídeos totais por solubilidade em ácido
sulfúrico
A quantificação dos polissacarídeos totais pelo método da solubilidade em
ácido sulfúrico, não é uma quantificação exata, pois outras substâncias são
solubilizadas também, como por exemplos, algumas proteínas. Porém serve como
análise na comparação dos diferentes graus de torrefação.
As porcentagens de compostos solúveis em ácido sulfúrico para o café
conillon e o arábica, nas torras moderadamente clara, média e moderadamente
escura, estão representadas na Tabela 12.
Tabela 12. Porcentagem de sólidos solúveis em ácido sulfúrico em diferentes
tipos de torra do café conillon.
Porcentagem (m/m)
Tipo de torra
café conillon* café arábica**
M
M
o
o
d
d
e
e
r
r
a
a
d
d
a
a
m
m
e
e
n
n
t
t
e
e
c
c
l
l
a
a
r
r
a
a
7
7
7
7
,
,
9
9
6
6
±
±
1
1
,
,
5
5
5
5
72,75
Média
7
7
3
3
,
,
4
4
0
0
±
±
1
1
,
,
0
0
8
8
66,81
Moderadamente escura
64,07 ± 1,46
6
6
0
0
,
,
5
5
8
8
*Resultados foram tratados pelo método estatístico t-Student para 95% de probabilidade.
**Dados extraídos da literatura
4
4
1
1
42
A Figura 14 mostra que a quantidade de material solúvel em ácido
sulfúrico diminui com o aumento do grau de torra. Essa diminuição se dá pelo
aumento de material carbonáceo em torras mais agressivas e pela volatilização de
alguns compostos.
O café conillon (Figura 14) demonstrou nos três graus de torras analisadas
um teor de polissacarídeos totais superior ao encontrado na literatura
41
para o café
arábica.
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
torra mod.clara torra média torra mod. escura
café conillon
café arábica
Figura 14. Teores de compostos solúveis em ácido sulfúrico nos cafés conillon e
arábica em diferentes graus de torra.
Segundo dados da literatura
26
, esses polissacarídeos encontrados no café
não são calóricos e ajudam na redução da absorção de colesterol, desta forma
cafés submetidos as torras mais brandas com maiores porcentagens de
polissacarídeos trazem mais benefícios a saúde humana do que as demais torras.
Os valores encontrados podem explicar o fato de que alguns degustadores
de café afirmam que o café conillon apresenta um gosto mais adocicado do que o
arábica.
5.8 Determinação de lipídios
As amostras de café conillon estudadas nos diferentes graus de torra não
apresentaram diferença significativa em relação ao teor de lipídios (Tabela 13),
43
porém, o café conillon na torra moderadamente escura apresentou um teor de
lipídios ligeiramente maior do que as outras torras.
Todas as amostras apresentaram valores de lipídios inferiores aos
indicados pela ANVISA na portaria nº 377, de 26 de abril de 1999, segundo o
qual estabelece que para se obter uma bebida de qualidade o café torrado deve
conter um teor de lipídios de, no mínimo 8% e no máximo 20%
47
, (Anexo, pág.
87).
Os óleos dos grãos de café durante a torrefação atuam como peneira
seletiva na retenção das substâncias aromáticas do grão de café, melhorando a
qualidade do produto
48
. Com base nesta afirmação os grãos de café que obtiverem
maior quantidade de extrato etéreo poderão apresentar melhores aromas e sabores
“flavours”.
Não há registros nas literaturas
10,41
de determinação de lipídios para os
cafés arábica, desta forma a comparação com o café conillon não pode ser
realizada.
Tabela 13. Porcentagem (m m
-1
) de lipídios totais no café conillon em diferentes
graus de torrefação
Amostras de café conillon lipídios totais(%)
Torra moderadamente clara
5
5
,
,
6
6
9
9
±
±
1
1
,
,
6
6
6
6
Torra média
6,12 ± 1,45
Torra moderadamente escura
6,97 ± 1,32
Resultados foram tratados pelo método estatístico t-Student para 95% de probabilidade.
5.9 Determinação de fenóis totais pelo método de Folin-Ciocalteau
A partir das absorvâncias das amostras de ácido gálico em concentrações
conhecidas, traçou-se uma curva analítica de calibração apresentada na Figura 15.
As massas de fenóis totais nas diferentes torras são dadas em equivalentes de
ácido gálico
Os cafés nas torra moderadamente clara, média e moderadamente escura
apresentaram respectivamente as seguintes médias de absorvâncias: 0,275 - 0,221-
0,197.
44
Figura 15. Curva analítica de calibração do acido gálico.
Os resultados obtidos (Tabela 14), valendo-se da curva de calibração,
mostram que a concentração de fenóis totais diminui com o aumento no grau de
torrefação. Com destes resultados espera-se que a atividade antioxidante diminua
também com o aumento no grau torrefação, já que o poder antioxidativo de uma
substância está relacionado com a concentração de compostos fenólicos.
Os valores de fenóis totais encontrados para o café conillon em todos os
graus de torra foram relativamente superiores aos encontrados na literatura
40
para
o café arábica. O café arábica apresentou teores médios de fenóis totais na torra
moderadamente clara, média e moderadamente escura respectivamente: 30,79;
28,95 e 27,35(mg eq. de ácido gálico /g café). O café conillon apresentou teores
médios de fenóis totais aproximadamente 3 vezes superiores ao do
arábica.Valendo-se deste resultado espera-se que a atividade antioxidante do café
conillon também seja superior ao do café arábica.
Tabela 14. Teores médios de fenóis totais expressos em (mg eq. de ácido gálico
g
-1
café) e suas porcentagens (m m
-1
) do extrato bruto para o café conillon em
diferentes tipos de torra
Amostras de café conillon Fenóis Totais
Extrato bruto (%)
Torra moderadamente clara
89,2 ± 0,9
8,92
Torra média
71,6 ± 2,4
7,16
Torra moderadamente escura
63,7 ± 1,6
6,37
Resultados foram tratados pelo método estatístico t-Student para 95% de probabilidade.
45
5.10 Determinação de proantocianidinas pelo método da vanilina
A partir das absorvâncias das amostras de catequina em concentrações
conhecidas, traçou-se uma curva analítica de calibração, apresentada na Figura 16.
As massas de proantocianidinas nas diferentes torras são dadas em equivalentes de
catequina hidratada.
O café conillon nas torras moderadamente clara, média e moderadamente
escura apresentaram respectivamente as seguintes absorvâncias: 0,205, 0,221,
0,236.
Figura 16. Curva analítica de calibração para a catequina
A concentração de proantocianidinas aumentou a medida que o grau de
torrefação ficou mais drástico (Tabela 15). Como as proantocianidinas são taninos
condensáveis o aumento da temperatura facilita a sua formação, justificando assim
a maior concentração delas no café com torra moderadamente escura.
Tabela 15. Teores médios de proantocianidinas expressos em (mg eq. de
catequina g
-1
café) e a porcentagem do extrato bruto para o café conillon em
diferentes tipos de torras
Amostra de café conillon Proantocianidinas
Extrato Bruto (%)
Torra moderadamente clara
3,5 ± 0,109
0,34
Torra média
3,9 ± 0,089
0,39
Torra moderadamente escura
5,5 ± 0,715
0,55
Resultados foram tratados pelo método estatístico t-Student para 95% de probabilidade.
46
O café arábica descrito na literatura
40
, apresentou teores de
proantocianidinas na torra moderadamente clara, média e moderadamente escura,
respectivamente 3,18; 3,72; 4.21 (mg eq. de catequina.g
-1
café). Estes teores
médios foram inferiores aos encontrados para o café conillon (Tabela 15).
As proantocianidinas são normalmente adstringentes e esse sabor é
altamente apreciado no café
23
. Portanto, pode se dizer que a maior concentração
dessa substância pode ser uma das causas dos cafés de torra média e
moderadamente escura serem mais apreciados comercialmente.
5.11 Análise da atividade antioxidante
A análise quantitativa dos extratos brutos do café necessária para a
determinação da atividade antioxidante e suas subseqüentes diluições
apresentaram as seguintes concentrações (Tabela 16)
Tabela 16. Concentrações dos extratos brutos e diluídos do café conillon em
diferentes tipos de torra.
Extrato bruto (mg.mL
-1
) Extratos diluídos (mg.mL
-1
)
torra mod.clara
250,00 0,50 1,25 2,50 3,75 5,00
torra média
185,30 0,37 0,93 1,83 2,78 3,70
torra mod.escura
167,00 0,33 0,83 1,67 2,50 3,34
Através dos resultados obtidos pela equação-2 traçou-se um gráfico da
atividade antioxidantes pelo tempo (Figura 17).
Pela análise da Figura 17, observou-se redução progressiva da atividade
antioxidante com o aumento no grau de torra. O café submetido à torra
moderadamente clara apresentou atividade antioxidante máxima e o café com
maior grau de torra apresentou a menor atividade antioxidante.
Comparando os resultados obtidos para o café conillon com os resultados
descritos na literatura
37
para o café arábica,
nota-se que o café conillon tem poder
antioxidante relativamente maior. Em relação a torra moderadamente clara, no
tempo de reação de 10 minutos, o café conillon apresentou atividade antioxidante
de 97%, enquanto o café arábica foi de aproximadamente 18%.
47
0 10203040
88
90
92
94
96
98
100
Torra moderadamente clara
Torra Média
Torra moderadamente escura
atividade antioxidante (%)
tempo (min.)
Figura 17. Gráfico da atividade antioxidante em função do tempo do café
conillon de diferentes graus de torrefação.
Esses resultados mostram a princípio que a ingestão da bebida de café
conillon traz mais benefícios à saúde humana do que o café arábica, dito de
qualidade superior. Pode-se dizer ainda, que os “blends” de café seriam ideais
para o consumo da bebida, já que uniriam o aroma e o sabor agradável do café
arábica com os efeitos antioxidantes e aromas acentuados do café conillon.
A medida da atividade antioxidante representada na Figura 17 permite
apenas comparar os diferentes tipos de café e suas diferentes torras, sendo assim
foram feitos cálculos do CE
50
, pois este permite comparar as atividades
antioxidante de diferentes tipos de alimentos.
A Figura 17 mostra que a atividade antioxidante do café nos três tipos de
torra se estaciona no tempo de reação de 25 minutos. Neste tempo estacionário
fez-se o cálculo da porcentagem do radical DPPH remanescente para todas as
diluições do extrato utilizando a Equação 3 e a curva de calibração do DPPH
representada na Figura 18.
48
y = 0,0244x + 0,0168
R
2
= 0,9978
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Concentração do radical DPPH (
µ
g mL
-1
)
Figura 18: Curva de calibração do radical DPPH.
Com os resultados da quantidade de radical remanescente e com as
concentrações dos extratos diluídos representados na Tabela 17, fez-se uma curva
analítica de calibração para os três tipos de torra representada na Figura 19.
P/ café torra mod. clara: y = -20,678x + 102,7
R
2
= 0,9893
P/ café torra média: y = -17,381x + 101,01
R
2
= 0,9766
P/ café torra mod. escura: y = -14,927x + 99,79
R
2
= 0,9974
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 5,5
Concentração do extrato de café (mg mL
-1
)
Café torra mod. clara
Café torra média
Café torra mod. escura
Figura 19. Curva de calibração da porcentagem DPPH remanescente em função
da concentração do extrato de café em diferentes tipos de torra.
49
O CE
50
para os três tipos de torras foi calculado de acordo com as
equações das retas representadas na Figura 19. Os valores do PI para os três tipos
de torra foram calculados de acordo com a equação 4.
Os valores do CE
50
, do PI e as concentrações dos extratos que reduz a
concentração do DPPH para 50% estão representados na tabela 16.
Tabela 17. Concentrações dos extratos de café conillon que reduz 50% do radical
DPPH, valores do CE
50
do PI para diferentes tipos de torras.
Concentração do extrato
(mg mL
-1
)
CE50
(mg mg
-1
DPPH)
PI (%)
Torra mod. clara 2,51 109,03 ± 5,25 48,24
Torra média 2,93 127,28 ± 4,60 41,82
Torra mod. escura 3,34 145,09 ± 3,65 37,00
* O PI foi calculado para concentração de 2,5mg mL
-1
dos extratos.
Resultados foram tratados pelo método estatístico t-Student para 95% de probabilidade
.
Os valores de CE
50
mostrados na tabela 17 indicam que a concentração de
antioxidante necessária para decrescer a quantidade do radical DPPH para 50% foi
mais alta para o café torra mod. escura (144,09 mg/mg de DPPH) do que para as
outras torras.
A porcentagem de inibição do radical DPPH (PI) para a torra mod. clara
foi maior do que para as outras torras, comparando todas em uma mesma
concentração do extrato (2,5 mg mL
-1
).
O PI
mais alto na torra moderadamente clara indica, assim como os
resultados do CE
50
, que este tipo de torra possui atividade antioxidante mais
efetiva que as outras torras. Desta forma pode-se dizer que as torras mais claras
são mais benéficas a saúde humana e podem proteger as células contra os efeitos
oxidativos.
A atividade antioxidante maior na torra mod. clara vem a confirmar o que
já havia sido observado na determinação dos compostos fenólicos totais, na qual a
quantidade de compostos fenólicos foi maior na torra mod. clara.
5.12 Análise de metais
50
Foram feitas análises de metais para o café conillon somente na torra
média. A Tabela 18 mostra as quantidades de metais encontradas para os dois
tipos de cafés. Os metais alumínio, cálcio, potássio e fósforo não foram
analisados.
As quantidades de metais totais encontradas no café conillon e no café
arábica foram respectivamente 2933,6 e 2796,5 µg Kg
-1
de café. O café conillon
apresentou uma quantidade de metais totais superior ao café arábica. Dentre os
metais analisados, apenas o manganês, o estanho e bário foram superiores em
quantidades no café arábica em relação ao conillon.
Os níveis de zinco, ferro no café conillon estão acima dos valores
encontrados na literatura
14
. Todos os níveis de metais encontrados no café arábica
estão na faixa dos valores obtidos na literatura
14.
.
Tabela 18. Teores médios (µg Kg
-1
) de metais no café conillon e arábica na torra
média.
Cafés
Cu Mn Sn Zn B Fe Mg Li Ba
conillon 13,6 30,4 34,1 15,7 371,0 202,0 2243,0 <L.D. 1,5
arábica 21,2 45,0 45,5 9,3 257,0 91,8 2317,3 <L.D. 2,9
valores da
literatura
14
1,0 -
33,0
17,0 -
60,0
N.C
4,4 -
10,0
N.C.
32,0 -
140,0
1794 -
3000
N.C
1,9 -
11,0
Cafés
Ni Pb Cd Se As Co Sr Cr Ag
conillon <L.D. <L.D. 1,0 <L.D. <L.D. <L.D. 20,0 1,3 <L.D.
arábica <L.D. <L.D. 0,8 <L.D. <L.D. <L.D. 5,4 0,6 <L.D.
valores da
literatura
14
N.C. N.C. N.C. N.C.. N.C
0,05 -
0,35
N.C. N.C. N.C
L.D. = limite de detecção, N.C. = nada consta
Segundo dados da literatura
14
,
teores altos de alguns minerais como zinco e
ferro em amostras de café podem ser provenientes do tipo de adubação dos
cafezais ou tipo de solo onde foram plantados.
5.13 Extração do óleo essencial
51
A quantidade de óleo essencial encontrada para o café conillon nas torras
moderadamente clara, média e moderadamente escura são respectivamente: 100
ppm, 280 ppm e 80 ppm. O óleo essencial da torra média é superior a torra
moderadamente clara e escura. Isso significa dizer que a torra média é mais
aromática do que as outras. Como esses compostos voláteis são gerados
basicamente durante a torrefação do café, no ponto da torra moderadamente clara
muitos compostos voláteis não foram formados e/ou foram formados em pequenas
quantidades, enquanto que na torra moderadamente escura muitos volatilizaram,
justificando assim a maior quantidade de óleo essencial na torra média.
A quantidade de óleo essencial encontrada para o café arábica
41
nas torras
moderadamente clara, média e moderadamente escura foram respectivamente: 110
ppm, 340 ppm e 71 ppm. Assim como no conillon, o café submetido à torra média
apresentou maior quantidade de óleo essencial.
Embora os degustadores usem como padrão a torra moderadamente clara
na análise sensorial da qualidade da bebida, os cafeicultores preferem
comercializar o café na torra média, talvez este fato seja justificado pelo maior
teor de óleo essencial, ou seja, pela maior aromaticidade do café neste tipo de
torra.
5.14 Análise dos constituintes voláteis por CG/EM
A Tabela 19 apresenta os compostos encontrados nas análises do óleo
essencial nos três tipos de torras e suas quantidades em porcentagem (m/m de óleo
essencial). Os odorantes de forte impacto estão assinalados com (*); (ni) significa
compostos não identificados, (T.R.) significa tempo de retenção em minutos e
(< 0,07) significa ausência ou concentração menor que 0,07%.
Tabela 19. Constituintes do café conillon (%) em diferentes graus de torrefação
Pico
T.R.
médio
Composto
Torra
mod. clara
Torra
média
Torra
mod. escura
1 1,09 etanal 4,70 0,14 <0.07
2 1,33 propanona 5,47 4,74 5,70
3 1,62 metilpropanal* 2,56 0,40 0,30
4 1,77 butano-2,3-diona* 2,78 1,90 1,50
5 1,84 butan-2-ona 2,58 1,28 0,95
6 1,91 2-metil-furano 0,45 0,28 1,89
52
Continuação da Tabela 19
7 2,02 clorofórmio (contaminação) 0,17 0,07 0,10
8 2,36 3-metilbutanal* 1,73 1,21 2,67
9 2,48 2-metilbutanal* 2,08 1,41 2,34
10 2,63 tiofurano 0,28 < 0,07 0,25
11 2,73 pentan-2-ona 0,26 < 0,07 0,55
12 2,80 pentan-2,3-diona* 2,49 1,73 1,24
13 2,88 pentan-3-ona 1,0 0,50 1,02
14 2,96 2-etil-furano 0,09 < 0,07 < 0,07
15 3,03 3-hidroxi-butan-2-ona 0,61 0,28 0,56
16 3,15 3-metil-ciclo-pentanona 0,10 < 0,07 0,13
17 3,34 ni 0,10 < 0,07 < 0,07
18 3,44 3-metil-but-3-en-1-ol 0,37 < 0,07 < 0,07
19 3,46 ni 0,30 < 0,07 < 0,07
20 3,48 pirazina 1,14 1,16 1,49
21 3,50 Isopropil-metil-cetona 0,42 0,14 0,44
22 3,72 piridina 0,49 12,1 7,20
23 3.87 pirrol 1,73 1,40 1,19
24 3,90 3,5-dimetil-oxazol < 0,07 < 0,07 0,14
25 3,97 4,5-dimetil-oxazol 0,33 < 0,07 0,12
26 4,12 ni 0,56 < 0,07 0,21
27 4,30 ácido 3-metil butanoíco 0,49 < 0,07 < 0,07
28 4,40 2-metiltiofeno 0,17 < 0,07 0,33
29 4,47 4-metil-pentan-2,3-diona 0,44 0,19 0,23
30 4,53 hexa-3-ona 0,14 0,10 < 0,07
31 4,62 ni 0,16 < 0,07 < 0,07
32 4,72 ciclopentanona 0,28 0,21 0,45
33 4,90 hexanal* 0,86 0,50 0,42
34 5,03 2-metil-tetra-hidro-furan-3-one 4,00 2,92 2,10
35 5,32 etil-pirrol + tetracloroeteno < 0,07 0,20 0,21
36 5,38 4-metiltiazol 0,14 0,19 0,30
37 5,53 2-metilpirazina 6,37 7,30 4,80
38 5,60 furfural-etil-éter + outro 0,65 0,52 0,56
39 5,78 furfural 4,75 3,68 1,34
40 5,93 2,5-dietilpirrol 0,23 0,10 0,12
41 6,03 hex-5-en-3-ona < 0,07 0,10 0,28
42 6,12 ácido isoválerico < 0,07 < 0,07 0,15
43 6,22 ácido-2-metilbutírico < 0,07 < 0,07 0,22
44 6,20 ni < 0,07 < 0,07 0,18
45 6,33 trimetil-oxazol < 0,07 0,14 0,21
53
Continuação da Tabela 19
46 6,41 álcool furfurílico 6,11 6,64 5,64
47 6,60 acetoxi-propanona 1,28 0,95 0,72
48 6,87 n-hexanol 0,08 0,10 < 0,07
49 7,40 ni 0,12 < 0,07 < 0,07
50 7,45 acetato de 2-pentila 0,09 0,07 0,12
51 7,63 heptan-2-ona 0,17 0,10 0,28
52 7,98 heptan-2-ol 1,75 1,43 2,05
53 8,28 3,5-dimetil-3-(2H)-furanona 0,31 < 0,07 < 0,07
54 8,33
2-metilciclopent-2- en-1-ona + 3,5-
dimetil-3-(2H)-furanona
< 0,07 0,38 0,58
55 8,45 2,6-dimetilpirazina 5,69 7,52 5,78
56 8,68 2-etilpirazina 1,63 2,14 1,91
57 8,78 2,3-dimetilpirazina 0,51 0,81 0,73
58 9,00 2-furfuriltiol* <0,07 0,17 0,19
59 9,28 2-vinilpirazina 0,10 0,10 0,08
60 9,35 ciclohex-2-en-1-ona 0,12 0,07 0,10
61 9,58 dimetil-furanona < 0,07 0,07 0,14
62 9,83 2,5-dimetil-3-(2H)-furanona 0,23 0,15 0,21
63 10,08 1-(2-furfuril)propan-2-ona 0,45 0,54 0,60
64 10,37 Propanoato de vinila 0,38 0,40 0,36
65 10,57 5-metil-furfural 4,26 4,80 2,09
66 10,75 1-octanol 0,14 < 0,07 0,09
67 10,82 3-mercapto-3-metilbutan-1-ol < 0,07 < 0,07 0,17
68 10,97 furoato de metila < 0,07 < 0,07 0,16
69 11,05 2-acetil-5-metil-furano < 0,07 < 0,07 0,10
70 11,20 fenol 0,24 0,24 0,92
71 11,28
diidro-4-[5]-metil-3-[2H]-tiofenona < 0,07 0,10 0,09
72 11,63 (E,E)-2,4-nonadieno* 0,07 <0,07 <0,07
73 11,74 2-metil-tetrahidrotiofen-3-ona < 0,07 0,14 0,11
74 11,86 acetato de furfurila 1,21 1,23 1,88
75 12,19 2-etil-6-metilpirazina 1,61 1,83 1,78
76 12,22 trimetilpirazina 1,79 2,58 2,09
77 12,45 2-etil-3-metilpirazina 0,07 0,83 0,67
78 12,48 1-metil-2-pirrolcarboxaldeido 1,45 0,91 0,64
79 12,63 1-(2-furanil)-1-propanona 0,19 0,33 0,37
80 12,78 ácido- 2-propenil-butanoíco < 0,07 0,07 0,08
81 12,90 butirato de alila < 0,07 0,07 0,18
82 13,06 1-acetil-3-metil-pirrol 0,17 0,35 0,33
83 13,21 ni < 0,07 0,22 0,26
54
Continuação da Tabela 19
84 13,51 4-metilen-ciclohexanona 0,26 0,12 0,11
85 13,60 ni 0,09 0,07 < 0,07
86 13,75 2-acetilpiridina 0,07 0,07 0,13
87 13,90 2-acetil-5metil-furano 0,14 0,17 0,19
88 14,07 2,3-dimetil-2-ciclopenten-1-ona 0,16 0,17 0,23
89 14,33 fenilacetaldeido* 0,30 0,36 0,33
90 14,36 1-(5-metil-2furfuril)-2-propanona 0,12 0,17 0,30
91 14,39 ni 0,12 < 0,07 0,15
92 14,67 1-etil-1H-pirrol-2-carboxialdeido 0,16 0,40 0,10
93 14,87 1-pentilpirrol < 0,07 0,08 0,18
94 14,90 ni < 0,07 < 0,07 0,13
95 14,96 2-acetil-pirrol 0,17 0,17 0,27
96 15,12 1[5-metil-2-furil]propan-2-ona 0,14 0,07 < 0,07
97 15,21 2,3,4-trimetil-2-ciclopenten-1-ona < 0,07 0,09 0,19
98 15,50 acetofenona 0,09 0,10 0,14
99 15,61 1-(2-furil)-butan-3-ona 0,17 0,38 0,48
100 15,78 n-metil-2-acetilpirrol 0,38 0,36 0,44
101 16,00 3-etil-2,5-dimetilpirazina* 1,37 1,50 1,29
102 16,22 2-furfurilfurano + isômero do anterior 0,65 0,81 1,41
103 16,40 2-etil-3,5-dimetilpirazina* 0,31 0,40 0,41
104 16,53 2-metoxifenol* 0,79 1,10 2,10
105 16,73 non-1-eno 0,26 0,31 0,38
106 16,92 ni 0,12 0,21 0,24
107 17,12 2,4-dimetil-ciclopent-4-en-1,3-diona 0,31 0,43 0,49
108 17,38 ni 0,09 0,16 0,19
109 17,49 2-acetil-4-metil-tiazol + 6,7-diidro-5H-
ciclopentapirazina
0,10 0,17 0,15
110 17,58 ni 0,10 0,12 0,24
111 17,71 álcool fenetílico 0,17 0,14 0,11
112 17,92 2-acetil-3metilpirazina
+ M=137 0,30 0,35 0,34
113 18,13 ni < 0,07 0,09 < 0,07
114 18,46 5-metil-2propionilfurano 0,12 0,17 0,19
115 18,79 ni 0,07 0,14 0,20
116 19,16 6,7-diidro-5-metil-ciclopenta-piraziina
+M=152
0,19 0,22 0,37
117 19,40 2,6-dimetilfenol 0,09 0,07 0,11
118 19,73 2,3-dietil- 5metil-pirazina* 0,14 0,16 0,17
119 19,88 3,5-dietil-2-metilpirazina* 0,47 0,48 0,54
120 19,94 2-isobutil-3-metoxipirazina* 0,19 0,10 0,17
121 20,05 ni < 0,07 0,10 0,14
55
Continuação da Tabela 19
122 20,27 cânfora 0,26 0,30 0,25
123 20,41 ni 0,14 0,15 0,26
124 20,52 ni 0,12 0,22 0.12
125 20,95 2-furfuril-5metil furano 0,24 0,33 0,64
126 21,10 n-furfurilpirrol 0,58 1,16 1,10
127 21,24 ni 0,23 0,15 0,15
128 21,33 ni 0,14 0,10 0,20
129 21,44 ni 0,19 0,09 0,15
130 21,61 ni < 0,07 0,43 < 0,07
131 21,76 ni < 0,07 0,07 0,26
132 21,80 ni < 0,07 0,14 0,26
133 22,34 ni < 0,07 0,07 < 0,07
134 22,40 1-[3,5-dimetil-2-pirazinil-1-etanona < 0,07 0,09 0,18
135 22,52 ni < 0,07 < 0,07 0,13
136 22,59 ni < 0,07 < 0,07 0,19
137 22,65 ni < 0,07 < 0,07 0,11
138 22,73 furfurilmetilsulfeto 0,07 0,12 <0,07
139 22,86 pentanoato de furfurila 0,07 0,12 0,11
140 23,18 B-naftol 0,12 0,19 0,18
141 23,39 ni 0,12 0,12 0,16
142 23,79 6-[5-meti-furan-2-il]-hexan-2-ona < 0,07 0,09 < 0,07
143 23,86 2-metil-3-[2-metipropilpirazina] < 0,07 0,09 < 0,07
144 23,95 4-hidroxi-naftiridina < 0,07 0,16 < 0,07
145 24,02 furfurilmetildissulfeto* 0,12 0,53 0,96
146 24,31 ni 0,12 < 0,07 < 0,07
147 25,85 4-etil-2-metoxifenol* 1,03 1,05 2,73
148 26,03 ni < 0,07 0,24 < 0,07
149 26,33 elsholtiziona < 0,07 0,09 < 0,07
150 26,55 indol < 0,07 0,12 0,10
151 26,83 difurfuril-eter 0,28 0,52 0,76
152 27,00 2-acetil-1-hidroxi-4-metilbenzeno 0,07 0,12 < 0,07
153 27,23 ni 0,33 < 0,07 < 0,07
154 27,51 4-vinil-2metoxifenol* 1,31 2,20 1,12
155 29,47 ni 0,12 < 0,07 0,13
156 30,91 β-damascenona* 0,19 0,16 0,15
157 32,19 2-formil-1-furfuril-pirrol 0,23 0,24 0,16
158 33,25 ni 0,09 < 0,07 < 0,07
159 36,64 ni 0,28 < 0,07 < 0,07
160 52,19 palmitato de metila 0,12 < 0,07 < 0,07
161 54,55 ácido palmítico 0,33 0,16 0,13
56
Para a discussão dos compostos voláteis, representados na Tabela 19
foram selecionados o grupo funcional a que eles pertencem.
5.14.1 Fenóis
Os compostos fenólicos encontrados com maior freqüência na fração
volátil do café são: fenol , 2-metoxifenol, 4vinil-2-metoxifenol e o 4-etil-2-
metoxifenol. Observou-se de acordo com a Tabela 19 que a concentração da
maioria destes compostos fenólicos variou com o grau de torrefação. A maior
parte do café submetido a torra moderadamente escura apresentou teores de
compostos fenólicos maiores do que as outras torras.
Esses compostos fenólicos são produzidos pela degradação de ácidos
livres, tais como o quínico. Quanto mais intensa for a torra, maior será a
degradação destes ácidos
28
. A Figura 13 (pág. 39) mostra a degradação do ácido
quínico.
Quanto às características sensoriais dos compostos fenólicos, de maneira
geral apresentam características bem variadas, sendo responsáveis pelo odor de
matéria queimada, de especiarias, de cravo, de fumo e também pela sensação de
amargor e adstringência encontradas no café. O 4-vinil 2-metoxifenol apresenta
um odor de cravo, o guaiacol (2-metoxifenol) um aroma de material queimado
28
.
Comparando o café conillon com dados da literatura
41
sobre o café arábica,
foi observado um perfil de compostos fenólicos bem mais rico para o café
conillon. O total de compostos fenólicos (fenol, guaiacol, 4-vinilguaiacol, 4-
etilguaiacol) no café conillon torra moderadamente clara é 3,37% , enquanto no
café arábica foi de 1,15% m/m de óleo essencial.
Segundo dados da literatura
28
o café conillon apresenta em sua bebida
notas de fumo mais intensa do que o café arábica. Pelos resultados dos teores de
fenóis totais pode-se dizer que esse aroma é justificado pela maior concentração
dos compostos fenólicos no café conillon.
57
5.14.2 Aldeídos
A formação dos aldeídos voláteis está relacionada a oxidação dos
lipídeos
28
. Foi observado para a maioria dos aldeídos (Tabela 19), que à medida
que o grau de torrefação aumenta, a concentração dos aldeídos voláteis diminui
(etanal, metilpropanal, 2-metilbutanal, 3-metilbutanal, hexanal). Essa diminuição
de concentração com o aumento no grau da torra pode ser explicado pela
oxidação dos aldeídos no processo de torrefação. Segundo dados da literatura
28
as
torras mais intensas fazem com que os aldeídos fiquem mais suscetíveis à
oxidação. Outro fator importante é a volatilização dos aldeídos de cadeia
carbônica curta com o aumento no tempo de torrefação. A concentração do etanal,
por exemplo, na torra moderadamente clara é de 4,7%, enquanto que na torra
média é de apenas 0,14% m/m de óleo essencial.
Em relação à bebida do café arábica
41
o café conillon apresenta teores de
aldeídos menores.
As características sensoriais dos aldeídos dependem da sua massa
molecular, aldeídos de cadeia curta apresentam aromas acres e pungentes, sendo
indesejáveis em altas concentrações, por outro lado os aldeídos de cadeia longa
normalmente apresentam aroma agradável de flores e frutas
28
. No caso do etanal
que apresenta cadeia carbônica curta, o aumento no grau de torra diminuiu sua
concentração contribuindo assim para o aroma final da bebida de café conillon.
5.14.3 Cetonas
A maioria das cetonas, da mesma forma que os aldeídos diminuem de
concentração com o grau de torra, essa perda está relacionada a volatilização
destes compostos, uma vez que a oxidação é bem mais difícil que a dos aldeídos.
As cetonas apresentam características sensoriais bem variadas. A
butanodiona e a pentano-2,3-diona apresentam aromas semelhantes ao da
manteiga, já as cetonas cíclicas apresentam odores semelhantes ao de açúcar
queimado. A β- damascenona apresenta um aroma de chás e frutas
28
.
58
A bebida de café conillon apresenta um aroma intenso de chá, em contra
partida a bebida de café arábica apresenta um aroma mais acentuado de manteiga.
Comparando o café conillon com dados da literatura
41
sobre o café arábica,
observou-se que na torra moderadamente clara a concentração da pentano-2,3-
diona no café arábica é 2 vezes superior a encontrada para o café conillon, já a
concentração da β-damascenona no café conillon é 2 vezes maior do que no café
arábica.
Esses resultados justificam porque o café conillon apresenta um aroma
mais intenso de chá, devido a maior concentração da β-damascenona e o café
arábica um aroma mais acentuado de manteiga, devido a maior concentração da
pentano-2,3-diona.
5.14.4 Ésteres
A maioria dos ésteres voláteis são produzidos no fruto do café antes da
torrefação. Entretanto alguns ésteres furfurílicos, tais como o acetato de furfurila e
o propanoato de furfurila são formados durante o processo de torrefação
28
.
Analisando a Tabela 19, observou-se que os ésteres furfurílicos aumentam
a concentração com o aumento do grau de torrefação, como por exemplo o
acetato de furfurila que apresentou na torra moderadamente clara, média e
moderadamente escura respectivamente: 1,21; 1,23; 1,88% m/m de óleo essencial.
Segundo dados da literatura
28
os ésteres produzidos durante o processo de
torrefação poderiam ser gerados a partir da reação de esterificação entre um ácido
e um álcool presentes no café. Essa reação é favorecida a temperaturas elevadas,
condição facilmente alcançada durante o processo de torrefação. Essa afirmativa
justifica o aumento na concentração de alguns ésteres com o aumento no grau de
torra.
Os ésteres voláteis apresentam odores bem variados. O acetato de furfurila
foi caracterizado com tendo um odor floral, já o acetato de 2-pentila um odor de
pêra
28
.
59
Comparando os dados obtidos para o café conillon com dados da
literatura
41
sobre o café arábica, o teor de ésteres no conillon foi superior ao
arábica. O total de ésteres no café conillon torra moderadamente clara foi de
1,75%, enquanto que no café arábica foi de 0,94% m/m de óleo essencial. Essa
superioridade nos teores de ésteres no café conillon pode justificar, o aroma mais
intenso de flores e frutas nesse café.
5.14.5. Álcoois e éteres
Os álcoois presentes no café torrado são um dos produtos secundários da
degradação oxidativa dos lipídios
29
.
O comportamentos dos álcoois voláteis durante o processo de torrefação
não foi linear, alguns álcoois diminuíram de concentração com o aumento no
tempo de torra, como o caso do álcool fenetílico e do n-hexanol, outros
aumentaram sua concentração com o aumento no tempo de torra como o caso do
heptan-2-ol .
O teor de álcoois voláteis totais descritos na literatura
41
para o café
arábica na torra moderadamente clara foi aproximadamente o dobro dos
encontrados para o café conillon. O café arábica apresentou um teor de álcool
fenetílico de 0,32%, enquanto o café conillon foi de 0,17% m/m de óleo essencial.
O Aroma destes compostos está relacionado a mel.
Os éteres encontrados no café conillon apresentaram-se em quantidade
baixas. Dentre os éteres voláteis identificados estão: furfural-etil-eter, acetóxi-
propanona e difurfuriléter. Assim como os álcoois o comportamento durante o
processo de torrefação não foi linear, enquanto alguns se degradaram durante a
torra, outros foram formados.
O teor de éteres totais descritos na literatura
41
para o café arábica foi
inferior ao encontrado para o café conillon. Devido as quantidades relativamente
pequena dos éteres, não há registros na literatura do impacto no aroma final do
café.
60
5.14.6 Hidrocarbonetos
A maioria dos hidrocarbonetos são formados pela oxidação de lipídios do
grão verde de café, durante o período de estocagem do grão
28
. Foram encontrados
para o café conillon apenas dois hidrocarbonetos o E,E-2,4-nonadieno e o non-1-
eno. As quantidades de hidrocarbonetos descritos na literatura
41
para o café
arábica em todos os graus de torra foi semelhante aos encontrados para o conillon.
Comparando aos outros constituintes as propriedades dos hidrocarbonetos,
normalmente é considerada negligenciável
28
.
5.14.7 Ácidos Carboxílicos
Quantidades relativamente pequenas de ácidos voláteis foram encontrados
no o café conillon, apenas o ácido isoválerico, ácido-2-metil-butanóico, ácido-3-
metil-butanóico e o ácido palmítico.
O comportamento dos ácidos frente ao grau de torra não foi linear, os
ácidos isoválerico, 2-metil-butanóico foram encontrados apenas na torra
moderadamente escura. Segundo dados da literatura
28
alguns ácidos voláteis como
os ácidos isoválerico, 2-metil-butanóico são formados por degradação de
glicídios, favorecida pelo aumento no tempo de torra.. Já o ácido palmítico,
reduziu sua concentração com o aumento no grau de torrefação, possivelmente
devido a sua degradação.
Os odores dos ácidos voláteis são bem variados, o ácido 2-metil-butanóico
está associado a queijo, já o ácido isovalérico apresenta odor de chulé.
Em comparação aos dados descritos na literatura
41
sobre o café arábica em
todos os graus de torra foram identificados oito ácidos voláteis, uma quantidade
relativamente maior às identificadas para o conillon, justificando o caráter ácido
mais acentuado encontrado para o café arábica.
61
5.14.8 Compostos Sulfurados
Os compostos contendo enxofre são considerados de grande importância
para o aroma do café torrado, apresentando aromas potentes e bem
característicos
28
, porém estes compostos foram encontrados em baixíssimas
quantidades dificultando o seu estudo quantitativo.
Foram identificados para o café conillon os seguintes compostos
sulfurados: furfuril-metil-dissulfeto, 2-metil-tetraidro-tionen-3-ona, 4-metil-tiazol,
entre outros listrados na Tabela 19, todos em baixíssimas quantidades.
Foi observado que os compostos sulfurados aumentam de concentração
com o aumento no grau de torrefação. Segundo a literatura
28
, a formação de
compostos sulfurados está relacionada à degradação de aminoácidos sulfurados,
justificando assim, uma concentração relativamente maior de compostos
sulfurados na torra moderadamente escura.
Comparando os resultados obtidos para o café conillon em todos os graus
de torra, com dados da literatura
41,
sobre o café arábica, nota-se um teor de
compostos sulfurados voláteis 3 vezes maior no café conillon. Como a maioria
destes compostos apresentam aromas desagradáveis em concentrações elevadas,
cafés com menores quantidades destes compostos, como o caso do café arábica,
devem apresentar melhores aromas e sabores.
5.14.9 Furanos
Os furanos (Figura 20) foram encontrados em grande quantidade no café
conillon. Cerca de 20 compostos foram identificados. Dentre esse furanos os
mais abundantes foram: furfuril-álcool (6,64%), 5-metil-furfural (4,80%), furfural
(3,68%), 2-metil-tetrahidrofuran-3-ona (2,92%), acetato de furfurila (1,23 %),
essas concentrações são referentes a torra média.
O
Figura 20. Estrutura do furano
62
Os furanos contribuem consideravelmente para as características sensoriais
do café torrado, e dependendo da concentração a bebida de café pode ter
qualidade sensorial boa ou ruim. O furfural apresenta aroma de grama, a 2-metil-
tetrahidrofuran-3-ona aroma de caramelo, 2-metilfurano odor semelhante ao de
éter
29
.
A análise da Tabela 19 mostra que concentração da maioria dos furanos
diminuem com o aumento no grau de torrefação. Como muitos furanos
apresentam odores de grama, éter e material queimado, uma a torrefação mais
forte contribuiria para uma bebida de melhor qualidade.
Comparando o café conillon com dados da literatura
41
, sobre o café
arábica, o café conillon apresentou quantidades superior de furanos em relação ao
café arábica, fato que desfavorece a degustação do café conillon.
5.14.10 Oxazóis e tiazóis
Os oxazóis e os tiazóis são compostos heterocíclicos (Figura 21), e muito
pouco se sabe sobre a presença deles no café torrado. Foram identificados entre
oxazóis e tiazóis os compostos: trimetil-oxazol, 4,5- dimetil-oxazol, 3,5-dimetil-
oxazol, 4-metil-tiazol e 2-acetil-4-metil-tiazol no café conillon. Não se encontrou
na literatura referências sobre a quantidade de cada oxazol no café torrado.
O
N
S
N
FIgura 21:
Estrutura do oxazol e do tiazol
De acordo com a Tabela 19 as quantidades dos oxazóis e dos tiazóis
aumentaram com o grau de torrefação. Muitos autores atribuem a formação dos
oxazóis exclusivamente por tratamento térmico, o que justificaria o aumento das
suas quantidade em torrefações mais severas.
Os oxazóis apresentam aroma doce e semelhante ao de nozes. Já os tiazóis
geralmente possuem um odor semelhante ao de vegetais, carne e de matéria
queimada
29
.
63
Comparando o café conillon com dados da literatura
41
, sobre o café
arábica, o café conillon em todos os graus de torra, apresentou teores de oxazóis e
tiazóis superiores ao café arábica, fato que justifica o aroma doce e de material
queimado mais acentuado no conillon.
5.14.11 Tiofenos
Os tiofenos (Figura 22) apresentaram em poucas quantidades no café
conillon. Apenas três compostos foram identificados: 2-metiltiofeno, 2-metil-
tetraidrotiofen-3-ona e diidro-4 [5]-metil-3 [2
H]-tiofeno.
S
Figura 22. Estrutura do tiofeno
A formação dos tiofenos está relacionada a degradação de aminoácidos
sulfurados
29
. O aumento no tempo de torra facilita essa degradação, o que justifica
o aumento de suas concentrações (Tabela 19) com o aumento na intensidade da
torra, porém em torrefações mais drásticas, como na torra moderadamente escura,
eles são volatilizados.
Comparando o café conillon com dados da literatura
41
, sobre o café
arábica, em todos os graus de torra, pode-se dizer que não houve variação
significativa nos teores de tiofenos, porém apenas o 2-metiltiofeno foi encontrado
no café conillon.
Quanto as características sensoriais eles apresentam um aroma que variam
de cebola a mostarda. Apesar de sua relevância no aroma final do café eles
apresentarem baixíssimas quantidades, o que dificulta sua quantificação e análise
das propriedades sensoriais
29
.
64
5.14.12 Pirazinas
As pirazinas (Figura 23) são características de alimentos submetidos a
tratamento térmico. Foram encontradas 16 pirazinas (Tabela 19).
Aproximadamente 25% de todo o óleo essencial do café conillon é constituído de
pirazinas, as majoritárias foram: 2-metilpirazina, 2,6-dimetilpirazina e a
trimetilpirazina. Foi observado também que as concentrações da maioria das
pirazinas aumentaram até certo limite, à medida que o grau de torrefação
aumentou. A Tabela 20 mostra o comportamento de algumas pirazinas no café
conillon, com o aumento no grau de torrefação.
N
N
Figura 23. Estrutura da pirazina
Algumas pirazinas se degradam em tratamentos térmicos prolongados
29
, o
que justificaria a diminuição das concentrações de algumas pirazinas na torra
moderadamente escura em relação a torra média. As maiores quantidades de
pirazinas foram encontradas na torrefação média.
Tabela 20. Concentrações (% m/m de óleo essencial) de algumas pirazinas em
diferentes graus de torrefação
Compostos Torra mod. clara Torra média Torra mod. escura
2-metilpirazina 6,37 7,30 5,24
2,6-dimetilpirazina 5,69 7,52 6,32
2-etilpirazina 1,63 2,14 2,09
Trimetilpirazina 1,79 2,58 2,28
3-etil-2,5-dimetilpirazina 1,37 1,50 1,41
2,3-dimetilpirazina 0,51 0,81 0,73
2-etil-6-metilpirazina 1,61 1,83 1,78
2-etil-3-metilpirazina 0,07 0,83 0,67
As pirazinas apresentam características sensoriais bem peculiares. A
pirazina apresenta um odor de grama e matéria queimada, a 2,3 dimetilpirazina
65
um aroma semelhante ao de óleo de linhaça, a 2,6 dimetilpirazina um odor
característica de éter, 2-etilpirazina e a trimetilpirazina odor de matéria torrada
29
.
Comparando o café conillon com dados da literatura
41
, sobre o café
arábica, o café conillon apresentou quantidades de pirazinas totais em todos os
tipos de torras, superiores ao café arábica, o que desfavorece a bebida do conillon,
já que as pirazinas apresentam aroma de grama e matéria queimada.
5.14.13 Piridinas
Apenas duas piridinas (Figura 24) foram encontradas no café conillon: a 2-
acetil-piridina e a piridina. A piridina está presente em maiores quantidades, e
como as pirazinas sua concentração aumentou até certo limite no grau de
torrefação. As concentrações de piridina foram respectivamente nas torras
moderadamente clara, média e moderadamente escura (0,49; 12,1; 7,86 % m/m de
óleo essencial).
Comparando o café conillon com dados da literatura
41
, sobre o café arábica
foi observado na torra moderadamente clara um teor de piridinas superior no café
conillon.
As piridinas estão associadas a odores desagradáveis de café torrado velho,
borracha e matéria queimada
29
. Portanto, pode-se dizer que a torra mais clara
favorece a bebida de café. Em relação ao café arábica, sua bebida é favorecida por
possuir um teor de piridinas menor do que o conillon.
N
Figura 24. Estrutura da piridina
5.14.14 Pirróis
Os pirróis (Figura 25) são características de alimentos submetidos a
tratamento térmico. Foram encontrados no café conillon dez compostos derivados
do pirrol. Os mais abundantes foram: pirrol, 1-metil-2-pirrol-carboxialdeído e o
66
furfurilpirrol. Aproximadamente 6% de todo o óleo essencial do café conillon é
constituído de pirróis.
N
Figura 25. Estrutura do pirrol
O comportamento da maioria dos pirróis encontrados, frente o grau de
torra é semelhantes ao das pirazinas. Alguns pirróis como: 1-acetil-3-metil-pirrol,
pirrol, 1-etil-carboxialdeído, furfuril-pirrol, aumentaram de concentração até certo
limite no grau de torra e em torras mais drásticas se degradaram. Como muitos
pirróis são formados por pirólise de aminoácidos e por degradação da trigonelina,
temperaturas elevadas favorecem sua formação, porém em tratamentos térmicos
drásticos como o da torrefação escura, favorecem sua degradação.
Comparando o café conillon com dados da literatura
41
, sobre o café
arábica, o teor de pirróis totais no café conillon em todos os graus de torra foi
superior aos encontrados para o café arábica. Aproximadamente 4% de todo o
óleo essencial do café arábica é constituído de pirróis.
Os pirróis apresentam propriedades sensoriais bem características. Foi
constatado que em baixas concentrações os pirróis fornecem um aroma doce e
levemente queimado, e em concentrações mais altas apresentam aromas
desagradáveis
29
.
5.14.15 Odorantes potentes
Desde a década de 80 o maior interesse foi a identificação dos
constituintes de maior impacto na constituição do aroma característico do café.
Dentre os constituintes voláteis identificados no café conillon nas três
diferentes torras, alguns deles exercem forte impacto no aroma final do café estes
constituintes são chamados de odorantes potentes.
A Tabela 21 mostra os odorantes potentes identificados no café conillon, e
no café arábica em diferentes graus de torra.
67
Tabela 21. Valor da atividade odorífica relativa (VAO
rel
) dos odorantes potentes
presentes em diferentes torras do café conillon e arábica e o valores
limite de detecção odorífica (VLDO) dos compostos
Café ( VAO rel.)
Torra mod.
clara
Torra Média
Torra mod.
escura
Pico
Tr
médio
Composto
Conillon Arábica Conillon Arábica Conillon Arábica
VLDO
µgL
-1
1 1,61 metilpropanal 21,33 8,33 3,33 6,58 2,50 17,25 0,12
2 1,76 butanodiona 0,63 0,31 0,43 0,34 0,34 0,47 4,40
3 2,35 3-metilbutanal 4,94 3,77 3,46 2,86 7,62 6,94 0,35
4 2,48 2-metilbutanal 1,66 2,24 1,13 1,10 1,80 2,08 1,30
5 2,80 Pentan-2,3-diona 0,08 0,10 0,06 0,05 0,04 0,05 30,19
6 4,85 Hexanal 0,19 1,53 0,11 1,18 0,09 0,63 0,49
7 6,12 ácido isovalérico < 0,07 0,30 < 0,07 0,15 0,15 0,22 4,50
8 9,17 2-furfuriltiol 7,00 < 0,07 17,00 < 0,07 19,00 < 0,07 0,01
9 11,63 (E,E)-2,4-nonadieno 0,78 0,67 0,78 0,89 0,78 < 0,07 0,09
10 14,33 Fenilacetaldeido 0,07 0,08 0,09 0,09 0,08 0,04 4,00
11 15,43 nonan-1-ol < 0,07 0,004 < 0,07 0,003 < 0,07 0,003 50,00
12 16,00
3-etil-2,5-dimetil-
pirazina
8,56 10,63 9,38 6,19 8,06 6,38 0,16
13 16,22
2-etil-3,5-
dimetilpirazina
1,94 2,31 2,50 1,56 2,56 1,69 0,16
14 16,33 isomero do anterior 4,06 2,38 5,06 3,94 8,81 8,31 0,16
15 16,51 Guaiacol
0,06 0,03 0,09 0,06 0,18
0,06 12,00
16 19,68
2,3-dietil-5-metil-
pirazina
1,55 1,11 1,78 1,00 1,89 0,89 0,09
17 19,83
3,5-dietil-2-metil-
pirazina
5,22 4,56 5,33 2,22 6,00
4,11 0,09
18 20,25
2-isobutil-3-
metoxipirazina
38,00 < 0,07 20,00 < 0,07 34,00
< 0,07 34,00
19 22,67 Furfuril-metildissulfeto
3,00 < 0,07 13,25 2,75 24,00
2,50 0,04
20 25,85
4-etil-guaiacol
0,02 0,001 0,02 0,009 0,05
0,008 50,00
21 27,45
4-vinilguaiacol
0,06 0,04 0,11 0,05 0,06
0,01 20,00
22 30,86
β-damascenona
253,33 186,67 213.33 173,33 200,00
93,33 0,00075
Somatória das atividades
encontradas
352,48 225,065 297,24 204,352 318,01 144,971
O café conillon em todos os graus de torra apresentou somatória da
atividade odorífica superior ao café arábica, devido basicamente à atividade
odorífica da β-damascenona, que foi relativamente maior no conillon e a presença
68
dos compostos: 2-furfuriltiol e 2-isobutil-3-metoxipirazina, que não foram
encontrados no café arábica.
O café conillon, assim como o café arábica na torra moderadamente clara
se destacou por ter a maior atividade odorífica, justificada basicamente pela
concentração da β-damascenona que é o odorante de maior impacto no aroma
final do café (VLDO = 0,00075
µg L
-1
) e que com o aumento no grau de
torrefação, diminui sua concentração.
A concentração superior da β-damascenona no café conillon é responsável
pelo aroma mais intenso de chá na bebida desse café, principalmente nas torras
mais moderadamente claras.
A torrefação moderadamente escura nos dois tipos de cafés, apresentou
uma somatória odorífica superior a torra média, justificada pela maior quantidade
de compostos de enxofre e de algumas pirazinas que não se degradaram no
processo de torrefação.
A maior quantidade de compostos contendo enxofre no café conillon e a
maior quantidade de pirazinas encontradas no café arábica desfavorece o aroma
do café, pois em concentrações elevadas apresentam aromas desagradáveis.
5.15 Determinação simultânea de cafeína, trigonelina, ácido cafeíco e ácido
clorogênicos e ácido nícotínico por cromatografia líquida de alta eficiência
(CLAE)
A quantificação dos componentes foi feita com base na curva de
calibração de cada substância, com uso de padrões analíticos para cada composto.
Os cromatogramas que foram obtidos pela injeção dos padrões seguem nas
Figuras 26, 27, 28, 29 e 30.
69
Figura 26. Cromatograma do padrão de trigonelina obtido por CLAE em
2
2
1
1
3
3
n
n
m
m.
Figura 27. Cromatograma do padrão do 5-CQA obtido por CLAE em 323nm.
Figura 28. Cromatograma do padrão de ácido cafeíco obtido por CLAE em 310 nm.
70
Figura 29. Cromatograma do padrão de cafeína obtido por CLAE 269 nm.
Figura 30. Cromatograma do padrão de ácido nicótínico obtido por CLAE em 223 nm.
A partir das soluções de cada padrão em concentrações conhecidas, foram
feitas as curvas de calibração (Figuras 31, a 34) para os mesmos, possibilitando a
quantificação de cada componente nas amostras de café. A leitura de absorvância
foi feita em 213 nm para a trigonelina, 323nm para o ácido 5-cafeoilquínico, 310
nm para ácido cafeíco e 269 nm para cafeína, sendo estas as absorvâncias
máximas registradas no aparelho, para cada composto.
A = 3 . 10
7
C + 2 . 10
6
R
2
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
0 0,10,20,30,40
Concentração de Trigonelina em mg/mL
,5
= 0,9917
Figura 31. Curva de calibração para o padrão de trigonelina.
71
35,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
A = 6.10
7
C - 0,22.10
6
R
2
= 0,9967
0,0 0,2 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
Concentração de Ácido 5-cafeoilquinico em mg/mL
Figura 32.
Curva de calibração para o padrão de 5-CQA.
A = 1.10
8
C + 231466
R
2
= 0,9996
0,0
10,0
20,0
30,0
40,0
50,0
60,0
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
Concentração do Ácido Cafeico em mg/mL
Figura 33. Curva de calibração para o padrão de ácido cafeíco.
A = 5.10
7
C
+ 1.10
6
R
2
= 0,998
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
Concentração de Cafeína em mg/mL
Figura 34. Curva de calibração para o padrão de cafeína.
72
Após a injeção dos padrões foram injetadas as amostras do café conillon
nos três graus de torrefação. As Figuras 35, 36 e 37 mostram os cromatogramas
das amostras de café.
cafeína
trigonelina
ácidos
clorogênicos
ácido
cafeíco
Figura 35. Cromatograma do café conillon torra moderadamente clara obtido por
CLAE em 268 nm.
cafeína
ácidos
cloro
g
ênicos
trigonelina
ácido
cafeíco
Figura 36. Cromatograma do café conillon torra média obtido por CLAE em 268 nm.
73
cafeína
ácidos
cloro
g
ênicos
trigonelina
ácido
cafeíco
Figura 37. Cromatograma do café conillon torra moderadamente escura obtido por
CLAE em 268 nm.
Pelas análises dos três cromatogramas pode-se notar que os picos dos
compostos como a trigonelina, os ácidos clorogênicos e o ácido cafeíco
diminuíram de intensidade a medida que o grau de torra aumentou. Tanto o ácido
cafeíco ( nas torras média) e forte o ácido nicotínico como o não puderam ser
determinados, por apresentarem concentrações abaixo do limite de detecção do
método.
A Tabela 22 mostra os teores de cafeína trigonelina e ácidos clorogênicos
nas amostras de café conillon e arábica em diferentes graus de torrefação.
Tabela 22. Constituintes identificados através do (CLAE) para os cafés conillon
e arábica em diferentes graus de torrefação
torra mod. Clara
a
torra média
a
torra mod. Escura
a
Compostos
tempo
retenção
conillon arábica conillon arábica conillon arábica
Trigonelina 3,70 0,23 1,56 0,09 0,35 < 0,01 0,14
Ácido clorogênico
(ni)
12,59 0,83 1,02 0,83 0,36 0,68 0,17
Ácido 5-
cafeoilquínico
13,66 2,77 2,13 1,77 0,69 0,12 0,32
Ácido clorogênico
(ni)
14,85 1,13 1,18 1,11 0,36 < 0,01 0,16
Àcido caféico 0,19 - - - - - -
cafeína 18,45 2,38 1,60 2,48 1,28 1,919 1,30
a
Valores expressos em g 100 g
-1
em base seca. ni = não identificado
74
5.15.1 Trigonelina
Os teores de trigonelina variaram conforme mostrado na Figura 38,
diminuindo com grau de torrefação. Segundo dados da literatura
3
, a trigonelina
durante o processo de torrefação é rapidamente degradada, formando diversos
produtos, que incluem produtos voláteis como as piridinas e o N-metil pirrol e
uma vitamina a niacina. Essa afirmativa pode justificar a baixa concentração da
trigonelina na torra moderadamente escura.
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
torra mod. Clara torra média torra mod.
Escura
g/100g de café
café conillon
café arábica
Figura 38. Teores de trigonelina em cafés conillon e arábica nos três tipos de torra.
Comparando-se o café conillon com o café arábica (Figura 38) nos três
tipos de torra, observou-se que o café conillon apresentou teores de trigonelina
inferiores ao café arábica. Estes resultados são condizentes com dados da
literatura
3
que descreve o café arábica com valores de trigonelina superiores ao
café conillon.
5.15.2 Ácidos Clorogênicos
Três picos de ácidos clorogênicos foram observados nos café conillon,
porém apenas o ácido cafeoilquínico foi identificado, devido à ausência de
padrões para os outros isômeros.
Os teores de ácidos clorogênicos diminuíram a medida que o grau de
torrefação aumentou como mostra a Tabela 19.
75
Os ácidos clorogênicos são progressivamente degradados durante a
torrefação, contribuindo amplamente para o aroma final da bebida, e outros
produtos podem ser formados com perda de até 90% dos ácidos clorogênicos
iniciais em torras mais severas
32
. Esta afirmativa pode justificar a diminuição dos
ácidos clorogênicos no café conillon e arábica a medida que o grau de torra foi se
intensificando.
Dos três tipos de ácidos clorogênicos, o ácido cafeoilquínico foi detectado
em maiores quantidades, tanto para o café arábica quanto para o café conillon. A
Figura 39 apresenta a distribuição dos isômeros dos ácidos clorogênicos nos cafés
arábica e conillon na torra média.
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
2
Ácido clorogênico ni-1 Ácido cafeoilquínico Ácido clorogênico ni-2
g/100g de Café
Café Conillon
Café Árabica
Figura 39. Teores de isômeros dos ácidos clorogênicos em cafés arábica e
conillon na torra média.
O café conillon apresentou na torra média 3,7% de ácidos clorogênicos
totais, enquanto o café arábica apresentou 1,41% de ácidos clorogênicos totais.
Como os ácidos clorogênicos são substâncias antioxidantes, pode-se dizer que o
café conillon traz mais benefícios a saúde humana por conter valores de ácidos
clorogênicos superiores ao arábica, nas torras média e moderadamente escura.
76
5.15.3 Cafeína
A variação nos teores de cafeína com o grau de torra, não foram
significativas, porém observou-se um ligeiro decréscimo nas torras mais drástica
(Figura 40) .
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
torra mod clara torra média torra mod escura
g/100g de café
café conillon
café arábica
F
F
i
i
g
g
u
u
r
r
a
a
4
4
0
0
.
.
T
T
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á
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b
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a
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d
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p
o
o
s
s
d
d
e
e
t
t
o
o
r
r
r
r
a
a
.
.
O café conillon apresentou teores de cafeína superior ao café arábica em
todos os graus de torra. Os valores de cafeína para o café conillon na torra média
foi aproximadamente o dobro do encontrado para o arábica. Estes resultados
indicam que os teores de cafeína variam de acordo com a espécie de café.
Os teores de cafeína tanto no café conillon como no café arábica nas três
torras analisadas estão dentro dos padrões estabelecidos pela ANVISA
7
, que
estabelece uma faixa de 1 a 2,5% de cafeína na bebida de café.
Acredita-se que o sabor amargo da bebida de café esteja relacionado a
quantidade de cafeína presente no café
28
. Sendo assim o café conillon deve
apresentar um gosto amargo mais intenso do que o café arábica, já que a
concentração de cafeína encontrada no café conillon foi superior ao arábica.
77
6. CONCLUSÕES
A determinação potenciométrica do pH indicou que o café conillon
apresentou um caráter ácido mais intenso na torra moderadamente clara, em
relação às outras torras. O café conillon apresentou acidez ligeiramente menor em
comparação com o café arábica.
O extrato aquoso obtido do café conillon indicou teores de sólidos solúveis
superiores na torra moderadamente clara, que foi decrescendo à medida que o
grau de torra ficou mais drástico. O café conillon apresentou teores de extrato
aquoso próximos aos encontrados para o café arábica.
A determinação de polissacarídeos totais demonstrou teores superiores na
torra moderadamente clara, e assim como na determinação do extrato aquoso foi
diminuindo a medida que o grau de torra foi ficando mais drástico. A comparação
com o café arábica indicou teores de polissacarídeos totais superiores no café
conillon em todos os graus de torra.
A determinação de lipídios totais apresentou valores inferiores aos
recomendados pela ANVISA. Não houve diferenças significativas nos teores de
lipídeos com a variação no grau de torra.
As análises de fenóis totais indicaram maiores teores destes compostos na
torra moderadamente clara, aproximadamente 9% da composição química do café
é constituída de compostos fenólicos. Os valores de fenóis totais no café conillon
foram superiores aos encontrados no café arábica.
As análises de proantocianidinas no café conillon demonstraram teores
superiores na torra moderadamente escura, diminuindo de quantidade a medida
que o grau de torra era mais suave. O café conillon demonstrou teores de
proantocianidina inferiores ao café arábica, justificando a adstringência mais
acentuada no café arábica.
A atividade antioxidante do café conillon demonstrou ser mais efetiva no
café submetido a torrefação moderadamente clara. O café conillon apresentou
também um poder antioxidativo superior ao arábica. O poder antioxidativo
78
superior do café conillon sugere que essa espécie de café possa trazer mais
benefícios a saúde humana do que a espécie do café arábica.
As análises de metais totais indicaram valores superiores no café conillon
em relação ao arábica. Foram encontrados teores superiores de ferro e zinco no
café conillon, possivelmente devido ao tipo de solo dos cafeeiros.
As análises de óleos essenciais indicaram que o café conillon submetido a
torra média apresentou teores de óleos superiores as outras torras, isto sugere que
este tipo de torra deveria ser a escolhida como ideal pelos degustadores em vez da
torra moderadamente clara como é feito atualmente.
Os voláteis encontrados em maiores quantidades no óleo essencial do café
conillon foram à pirazinas, os pirróis, piridinas e furanos. Com relação a torras,
cada grupo de compostos respondem ao processo de torra diferentemente uns dos
outros, alguns aumentaram de quantidades com o aumento no grau de torrefação,
outros diminuíram e outros permaneceram sem alterações em suas concentrações.
Comparando o café conillon com o café arábica, o café conillon apresentou
teores de fenóis, ésteres, éteres, compostos sulfurados, furanos, oxazóis, tiazóis,
piridinas e pirróis superiores ao café arábica, enquanto o café arábica apresentou
teores de aldeídos, cetonas, álcoois, hidrocarbonetos, ácidos carboxílicos e
pirazinas superiores ao café conillon.
Os odorantes potentes encontrados para o café conillon na torra
moderadamente clara apresentaram somatória das atividades odoríficas superior
aos outros graus de torra. O café conillon apresentou também em todos os graus
de torra somatória das atividades odoríficas superior ao café arábica. Esta
superioridade nas somatórias dos odorantes potentes no café conillon se deve
basicamente ao composto β-damascenona que apresentou-se em maiores
quantidades no café conillon e é considerada um dos odorantes mais potentes
encontrados no café.
As análises simultâneas de ácidos clorogênicos, ácido cafeíco, ácido
nicotínico, cafeína e trigonelina, indicaram que os ácidos clorogênicos estão
presentes em maiores quantidades do que os outros compostos, tanto no café
conillon quanto no café arábica. Os ácidos clorogênicos assim como a trigonelina
79
diminuíram de concentração à medida que o grau de torra foi ficando mais
drástico, esses fato se deve a degradação dos mesmos.
O café conillon apresentou teores de ácidos clorogênicos superiores ao café
arábica. Os teores superiores de ácidos clorogênicos e fenóis totais principalmente
na torra moderadamente clara, são indícios que podem, justificar a atividade
antioxidante superior do café conillon em relação ao café arábica.
Os valores de trigonelina foram superiores para o café arábica, justificando
assim os teores elevados de pirazinas encontrados no óleo essencial deste café em
comparação ao conillon.
Os valores de ácidos nicotínico não foram determinados devido
provavelmente a metodologia utilizada para determinação simultânea, e também
pelo fato destes compostos serem encontrados em pequenas quantidades no café,
dificultando sua quantificação.
Os valores de cafeína encontrados para o café conillon foram superiores aos
encontrados para o café arábica, justificando o sabor mais amargo do café
conillon. Não houve diferenças significativas na concentração da cafeína durante
o processo de torra, devida a sua estabilidade térmica, porém na torra mais
drástica houve uma ligeira diminuição.
Uma tabela com todos os resultados resumidos das análises realizadas com
o café conillon e arábica se encontra nos anexos pág 90.
Portanto, a análise química justifica o que já vem sendo realizado com as
amostras de cafés do cerrado, ou seja, acrescentar um pouco de café conillon
normalmente proveniente do estado do Espírito Santo. Essa mistura (blends) além
de melhorar o aroma e sabor aumenta a atividade antioxidante, o que é saudável.
Se a mistura for feita com cafés já torrados a torra moderadamente clara seria a
mais indicada.
80
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85
8. ANEXOS
Anexo 1.
Agência Nacional de Vigilância Sanitária
Portarias
Portaria n° 377, de 26 de abril de 1999
(DOU de 29/04/1999)
O Secretário de Vigilância Sanitária, do Ministério da
Saúde, no uso de suas atribuições e considerando a
necessidade de constante aperfeiçoamento das ações de
controle sanitário na área de alimentos visando a proteção à
saúde da população e a necessidade de fixar a identidade e
as características mínimas de qualidade a que devem
obedecer o Café Torrado em Grão e Café Torrado e Moído,
resolve:
Art. 1o Aprovar o Regulamento Técnico referente a Café
Torrado em Grão e Café Torrado e Moído, constante do
anexo desta Portaria.
Art.2° As empresas têm o prazo de 180 (cento e oitenta)
dias, a contar da data da publicação deste Regulamento,
para se adequarem ao mesmo.
Art.3o O descumprimento desta Portaria constitui infração
sanitária sujeitando os infratores às penalidades da Lei nº
6.437, de 20 de agosto de 1977 e demais disposições
aplicáveis.
Art. 4
o
Esta Portaria entra em vigor na data de sua
publicação, revogadas as disposições em contrário, em
especial, o item referente a Café Torrado em Grão e Café
Torrado e Moído da Resolução CNNPA n°12/78.
GONZALO VECINA NETO
ANEXO
REGULAMENTO TÉCNICO PARA FIXAÇÃO DE
IDENTIFICAÇÃO E QUALIDADE DE CAFÉ TORRADO EM
GRÃO E CAFÉ TORRADO E MOÍDO
86
1. ALCANCE
1. Objetivo: Fixar a identidade e as características
mínimas de qualidade a que deve obedecer o Café
1.2. Âmbito de Aplicação; Aplica-se ao Café Torrado em
Grão e ao Café Torrado e Moído, conforme classificação no
item 2.2.
2. Descrição
2.1. Definições
2.1.1 Café Torrado em Grão: é o endosperma (grão)
beneficiado do fruto maduro de diversas espécies do género
Coffea, como Coffea arábica, C. liberíca Hiem e C.
canephora (C, robusta), submetido a tratamento térmico
adequado até atingir o ponto de torra escolhido.
2.1.2. Café Torrado Moído: é o Café Torrado em Grão
submetido a processo de moagem adequado.
2.2. Designação
O produto é designado de "Café Torrado" seguido de sua
forma de apresentação (em grão ou moído). Quando o Café
de origem for descafeinado, deve ser acrescentado ao
nome esta característica.
3. Referências
3.1. AMERICAN PUBLIC ASSOCIATION. Compendium of
Methods for Microbiological Examination of Foods. Speck,
M.L ed, 2
a
ed., Washington, 1984.
3.2. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS.
NBR 5426/1985 Planos de Amostragem e Procedimentos na
Inspeção por Atributos, Rio de Janeiro, 1985.
3.3. Association of Official Analytical Chemists. Official
Methods of Analysis, Ash, Ash Insoluble in Hydrochloric acid,
16° ed., Arlington, Virgínia, USA, 1995.
3.4. BRASIL. Decreto-Lei n.°Q8&, de 21/10/69, Institui
Normas Básicas de Alimentos. Diário Oficial da União [da
República Federativa do Brasil], Brasília, 22 out. 1969.
Secção 1, pt1.
3.5. BRASIL. Ministério da Saúde, Secretaria de Vigilância
Sanitária. Portaria SVS/MS n.° 451, de 19 de setembro de
1997, Institui Princípios Gerais para o Estabelecimento de
Critérios e Padrões Microbiológicos para Alimentos. Diário
Oficial [da República Federativa do Brasil], Brasília, no 124-
E, 2 julho 1998. Seção 1, pt.1.
3.6 BRASIL. Ministério da Saúde, Secretaria de
VigilânciaSanitária. Portaria n.°42, de 13 de janeiro de 1998,
Regulamento Técnico para Rotulagem de Alimentos
87
Embalados. Diário Oficial [da República Federativa do
Brasil], Brasília,v. 11-E, p.12-14, 16jan.1998. Seçãoi, pt1.
3.7. BRASIL. Ministério da Saúde. Portaria MS n.° 1.428,
de 26/11/93, Estabelece o Regulamento Técnico para
Inspeção Sanitária de Alimentos e o Regulamento Técnico
para o Estabelecimento de Padrões de Identidade e
Qualidade para Produtos na Área de Alimentos. Diário
Oficial [da RepúblicaFederativa do Brasil], Brasília, v.229,
p.18415-18419., 02 dez. 1993. SecçSo1,pt1.
3.8. FOOD AND DRUG ADMINISTRATION, FDA.
Bacteriological Analytical Manual. 7
th
ed., Publicado por
A.O.A.C. International, Arlington, Virgínia, USA, 1.992.
3.9. INSTITUTO ADOLFO LUTZ. Normas Analíticas do
Instituto Adolfo Lutz, Determinação de Umidade por Karl
Fischer, Extrato Aquoso e Nitrogênio Total, 3
a
ed., São
Paulo, 1985, v.1.
3.10. International Standard Association. ISO-
10.095:1992(E) - Coffee - Determination of Caffeine
Content - Methods using High Performance Liquid
Chromatography,1992.
4. Composição e Requisitos
4.1. Composição
4.1.1. Ingrediente Obrigatório: café cru em grãos.
4.2. Requisitos:
4.2.1. Características Sensoriais:
4.2.1.1. Aspecto; pó homogêneo, fino ou grosso, ou grãos
inteiros torrados. O produto pode apresentar resquícios do
espermoderma (película ínvaginada intrínseca)
4.2.1.2. Cor: castanho-claro ao castanho escuro
4.2.1.3. Odor: característico
4.2.1.4. Sabor: característico
4.2.2. Características Físicas e Químicas
4.2.2.1. Umidade em g/100g Máximo 5,0%
4.2.2.2. Resíduo Mineral Máximo 5,0%
4.2.2.3. Resíduo Mineral Mínimo 1,0%
4.2.2.4. Cafeína, em g/l 00g Cafeína para
produto descafeinado
Mínimo 0,7%
Máximo 0,1%
4.2.2.5. Extrato Aquoso em g/l00g Extrato
Aquoso para o produto descafeinado, em
g/lOOg
Máximo 25,0%
Mínimo 20,0%
4.2.2.6. Extrato Etéreo, em g/l00g
Mínimo 8,0%
4.2.3. Acondicionamento: O produto deve ser
acondicionado em embalagens adequadas às
condições previstas de transporte e armazenamento
e que confiram ao produto a proteção necessária.
88
5. Aditivos e Coadjuvantes de Tecnologia de Fabricação
É permitida a utilização de aditivos intencionais e
coadjuvantes de tecnologia conforme legislação específica.
6. Contaminantes
Devem estar em consonância com os níveis toleráveis na
matéria-prima empregada, estabelecidos pela legislação
específica.
7. Higiene
7.1. Considerações Gerais: os produtos devem ser obtidos
respeitando as Boas Práticas de Fabricação.
O café torrado não deve ser consumido, quando estiver
alterado ou adulterado por qualquer forma ou meio, inclusive
pela adição de corantes ou outros produtos que modifiquem
a sua especificação, cujo emprego é vedado, não se
admitindo sob qualquer forma a adição de cafés esgotados
(borra de solúvel, borra de infusão de café torrado e moído).
7.2Características macroscópicas: Deve obedecer à
legislação específica.
7.3Características microscópicas: Deve obedecerá
legislação específica, e deve atender ainda: Impurezas
(cascas e paus), em máximo 1% g/100g
7.4. Características microbiológicas. Deve obedecer à
legislação específica.
8. Pesos e Medidas
Deve obedecer à legislação específica.
9. Rotulagem
Deve obedecer à legislação específica, e ainda:
9.1 Na rotulagem do Café Torrado Descafeinado deverá
constar o teor máximo de Cafeína.
9.2 Pode constar da rotulagem as indicações de uso e
conservação.
9.3Pode constara variedade, a origem e ou denominação
específica. _______ _____ ______________________
10. Métodosde Análise/AMOSTRAGEM A avaliação da
identidade e qualidade deve ser realizada de acordo com os
planos de amostragem e métodos de análise adotados e/ou
recomendados pela Association of Official Analytical
Chemists (AOAC), pela Organização Internacional de
Normalização (ISO), pelo Instituto Adolfo Lutz, pelo Food
Chemicals Codex, pela American Public Health Association
(APHA), pelo Bacteriological Analytical Manual (BAM) e pela
Comissão do Codex Alimentarius e seus comités
específicos, até que venham a ser aprovados planos de
amostragem e métodos de análises pelo Ministério da
Saúde.
89
Anexo 2.
café arábica
-
6,12
5,84
-
-
15,98
-
60,58
-
27,35
4,21
-
-
-
-
144,97
0,14
0,65
1,30
torra moderadamente escura
café conillon
2,00 ± 0,17
6,15 ± 0,09
5,75 ± 0,14
26,77 ± 1,87
26,80 ± 1,25
1670 ± 1,89
15,52 ± 1,94
64,07 ± 1,46
6,97 ± 1,32
63,7 ± 1,69
5,5 ± 0,715
145,09 ± 3,65
37,00
-
80
318,01
< 0,01
0,8
1,92
café arábica
-
5,65
5,45
-
-
17,94
-
66,81
-
28,95
3,72
-
-
2796,5
-
204,35
0,35
1,41
1,28
torra média
café conillon
2,60 ± 0,42
5,91 ± 0,09
5,69 ± 0,03
30,50 ± 2,48
29,45 ± 2,10
18,5 ± 3 ,36
16,83 ± 2,05
73,40 ± 1,08
6,12 ± 1,45
71,6 ± 2,43
3,9 ± 0,09
127,28 ± 4,60
41,82
2933,6
280
297,25
0,09
3,71
2,48
café arábica
5,00
5,52
5,25
32,78
30,2
20,62
-
72,75
-
30,79
3,18
-
-
-
-
225,06
1,56
4,33
1,60
torra moderadamente clara
café conillon
3,00 ± 0,25
5,45 ± 0,04
5,19 ± 0,22
32,62 ± 1,91
31,21 ± 2,66
25,00 ± 1,47
20,78 ± 2,25
77,96 ±1,55
5,69 ± 1,66
89,2 ± 0,92
3,4 ± 0,109
109,03 ± 5,25
48 ,24
-
100
352,48
0,23
4,73
2,38
Tabela 23. Resultados das análises químicas atividades antioxidantes e potencial odorífico dos cafés conillon e arábica em diferentes
g
raus de torra.
Análises
Umidade (%)
pH do extrato a 25 ºC
pH do extrato a 96 ºC
Extrato aquoso (%)
Sólidos solúveis em água (%)
Solubilidade em água quente (%)
S
o
l
u
bilid
a
d
e em
á
gua a
t
empera
t
ura am
bi
en
t
e
(%
mm
-1 )
Polissacarídeos totais (% m m
-1
)
Lipídios totais (% m m
-1
)
Fenóis totais (% m m
-1
)
Proantocianidinas (% m m
-1
)
CE
50
(mg mg
-1
)
PI (%)
metais totais (µg Kg
-1
de café)
Óleo essencial (ppm)
Atividade odorífica relativa
trigonelina (g 100g
-1
de café)
Ácidos clorogênicos totais (g 100g
-1
de café)
cafeína (g 100g
-1
de café)
90
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