( PDF ) Discriminação de espécies de café (coffea arabica e coffea canephora) pela composição de diterpenos

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FERNANDA GONÇALVES CAMPANHA

DISCRIMINAÇÃO DE ESPÉCIES DE CAFÉ (COFFEA ARABICA E

COFFEA CANEPHORA) PELA COMPOSIÇÃO DE DITERPENOS

Londrina

2008

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FERNANDA GONÇALVES CAMPANHA

Discriminação de espécies de café (Coffea arabica e Coffea

canephora) pela composição de diterpenos

Dissertação apresentada ao Curso de

Pós-Graduação, em Ciência de Alimentos,

da Universidade Estadual de Londrina,

como requisito parcial à obtenção do título

de Mestre.

Orientadora: Profª. Drª. Marta de Toledo

Benassi

Londrina

2008

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FERNANDA GONÇALVES CAMPANHA

Discriminação de espécies de café (Coffea arabica e

Coffea canephora) pela composição de diterpenos

Dissertação apresentada ao Curso de

Pós-Graduação, em Ciência de Alimentos,

da Universidade Estadual de Londrina,

como requisito à obtenção do título de

Mestre.

COMISSÃO EXAMINADORA

________________________________________

Profª Drª Marta de Toledo Benassi

Universidade Estadual de Londrina

______________________________________

Dr. Marcelo Caldeira Viegas

Companhia Iguaçu de Café Solúvel

Prof. Dr. Rui Sérgio dos Santos Ferreira

da Silva

Universidade Estadual de Londrina

Londrina, ___ de _____________ de 2008.

Aos meus pais, que sempre

oram a

força, o incentivo e o apoio que

necessitei, especialmente nos

omentos de an

ústia e a

ão.

AGRADECIMENTOS

Agradeço à Deus, sempre, por não me dar tudo o que pedi, e sim, força para lutar e

vencer, família e amigos, para amar, abraçar e fazer meu coração sorrir.

À querida professora, orientadora e admirável fonte de apoio e confiança Dr

. Marta

de Toledo Benassi, que sempre com muita calma, orientou e foi amiga.

Ao professor Dr. Rui Sérgio dos Santos Ferreira da Silva, pelo apoio ao meu trabalho

e vasto conhecimento. Agradeço também, o empréstimo do programa Statistica 7.1.

Ao irmão científico e doutorando Rafael Carlos Eloy Dias, pela dedicação, estímulo e

pelo trabalho em equipe. Foi admiravelmente bom trabalhar com você.

À Café Iguaçu, pela doação das amostras utilizadas para desenvolvimento deste

trabalho, em especial, à Josi. Agradecimentos também à Maria Brígida dos Santos

Scholz, pelo fornecimento das amostras e apoio intelectual.

Ao Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café, pelo apoio

financeiro.

Aos professores e funcionários do Depto. de Ciência e Tecnologia de Alimentos.

Aos meus amigos, que fazem diferença na minha vida, e que, na ausência me

deixarão saudades.

E por fim, mas não menos importante, aos meus pais João e Ivete e meus irmãos

Gio e Dú, pela torcida e por fazerem parte da minha vida, rirem e chorarem comigo

sempre. Camila, Rita e Cris, vocês também são minha família. Amo vocês!!! Mais

importante do que eu tenho na vida, são as pessoas que levo comigo em meu

coração.

Muito obrigada!

Eu aprendi que para crescer como pessoa é preciso

me cercar de gente mais inteligente do que eu.

William Shakespeare

CAMPANHA, Fernanda Gonçalves. Discriminação de espécies de café (Coffea

arabica e Coffea canephora) pela composição de diterpenos. 2008, 84f. Dissertação

(Mestrado em Ciência de Alimentos) – Universidade Estadual de Londrina, Londrina.

2008.

RESUMO

O Brasil é o maior produtor e exportador mundial de café, destacando-se as

espécies Coffea arabica e Coffea canephora (conilon). O café conilon, de menor

valor comercial, é muitas vezes adicionado ao arábica, no entanto apresenta

qualidade e aceitabilidade inferior. Após a torra e moagem, não é possível distinguir

visualmente as espécies, sendo necessários outros critérios para discriminação.

Técnicas cromatográficas têm sido utilizadas, especialmente a Cromatografia

Líquida de Alta Eficiência (CLAE), devido à versatilidade e possibilidade de

quantificação de componentes termolábeis. Dentre os compostos estudados, os

diterpenos caveol e cafestol são relatados como potenciais indicadores pelo fato de

estarem presentes em diferentes proporções nas espécies e terem maior

estabilidade à temperatura que a maioria dos componentes hidrossolúveis. A

avaliação da estabilidade à torra e da composição de diterpenos em grãos de café

defeituosos é importante para verificar a possibilidade de emprego de caveol e

cafestol como discriminadores de espécies em amostras de mercado, onde o nível

de defeitos e torra não são conhecidos. O trabalho objetivou a discriminação de

espécies de café arábica e conilon através dos teores de diterpenos. Utilizou-se

amostras de café arábica, conilon e misturas com diferentes torras (clara, média e

escura) e proporções de defeitos. Para extração, realizou-se saponificação direta,

extração com terc-butil metil éter e limpeza com água. Empregou-se CLAE de fase

reversa, eluição isocrática (acetonitrila 55% em água) e detecção no UV. Os

resultados foram utilizados para estudo da estabilidade dos diterpenos (ANAVAR) e

para gerar e validar um modelo preditivo da proporção de café conilon adicionado ao

arábica (regressão múltipla). O teor de caveol variou de 661 a 933 mg/100 g nos

cafés arábica, e não foi observada sua presença nos conilon. O cafestol variou de

275 a 478 no arábica e de 163 a 275 mg/100 g no conilon. A adição de conilon

reduziu o teor de diterpenos, mas o efeito foi diferenciado dependendo do grau de

torra e defeitos. O aumento na intensidade de torra não implicou em maior

degradação dos diterpenos. Entre os modelos estudados, o que utilizou apenas

cafestol como parâmetro de discriminação teve baixo poder preditivo. Ao utilizar o

teor de caveol para construção do modelo, obteve-se bom ajuste (R

= 0,91), que foi

melhorado (R

= 0,93) ao considerar os compostos caveol e cafestol em conjunto.

Avaliando as amostras de diferentes torras separadamente, observou-se que os

modelos para as torras média e escura tiveram melhor ajuste, interessante uma vez

que no Brasil os cafés são comercializados com grau de torra mais intenso. Na

validação com amostras externas, o modelo proposto não se mostrou satisfatório,

necessitando-se a introdução de mais amostras para aumentar a abrangência e

obter um modelo com melhor capacidade preditiva. Verificou-se que não houve

diferença nos teores de caveol e cafestol comparando-se grãos defeituosos ou não.

Os parâmetros caveol e cafestol mostraram-se promissores como discriminadores

das espécies na avaliação de amostras com diferentes graus de defeitos e torra.

Palavras-chave: caveol, cafestol, defeitos, grau de torra, modelo

ABSTRACT

CAMPANHA, Fernanda Gonçalves. Discrimination between coffee species (Coffea

arabica and Coffea canephora) by the content of diterpenes. 2008, 84f. Dissertação

(Mestrado em Ciência de Alimentos) – Universidade Estadual de Londrina, Londrina.

2008.

ABSTRACT

Brazil is the major coffee producing and exporting country and the most important species

are Coffea arabica and Coffea canephora (robusta). Because of its lower commercial value

the robusta coffee is often blended to arabica, but presents inferior quality and

acceptability. Visual indicators are eliminated after roasting and grinding, so an alternative

method to identification of the species is required. Chromatographic techniques have been

used, particularly High Performance Liquid Chromatography (HPLC), due to the versatility

and the ability to quantify thermolabile compounds. The diterpenes kahweol and cafestol

are reported as potential indexes because they are present in different contents in species

and they have thermal stability greater than the majority of the water-soluble compounds.

The evaluation of the roasting effect and the composition of diterpenes in defective beans

are important in order to use these compounds to discriminate species in commercial

coffees, in which the level of defects and roasting degree are unknown. The aim of the work

was to discriminate arabica and robusta coffee species by their contents of diterpenes.

Samples of arabica and robusta coffees and blends of these species with different roasting

degree (light, medium and dark) and levels of defective beans were used. Direct

saponification, extraction with tert-Butyl methyl ether and clean up with water were applied

for extraction. Reverse-phase HPLC, isocratic elution (55% acetonitrile in water) and UV

detection were used. The results were used to study the stability of diterpenes (ANOVA)

and to generate and validate a predictive model to estimate the proportion of robusta added

to arabica coffee (multiple regression). The content of kahweol varied between 661 and 933

mg/100 g in arabica coffee, but it was not found in robusta. Cafestol ranged from 275 to

478mg in arabica and from 163 to 275 mg/100 g in robusta coffee. The addition of robusta

coffee reduced the diterpenes content. However the effect was differently depending on the

roasting degree and level of defects. The degradation of diterpenes did not increase with

the increasing severity of roast. The model which used cafestol as a single variable had low

predictive power. The used of the content of kahweol in the model allowed a good fit (R

0.91), which was improved (R

= 0.93) by the combined use of the compounds kahweol

and cafestol. Considering samples of each roasting degree independently, it was observed

that medium and dark roasting models had better fit. This is interesting because coffees are

usually commercialized with darker roast in Brazil. Validation using external samples shows

the necessity to add more samples to increase the limits the model and its predictive

power. There were no differences between kahweol and cafestol levels comparing

defective or regular beans. The parameters kahweol and cafestol showed potential for

discrimination of species on samples with different roasting degrees and level of defects.

Keywords: kahweol, cafestol, defective beans, roasting degree, model

LISTA DE FIGURAS

Figura II.1 – Diferentes tipos e quantidades de defeitos em amostras de café...

Figura II.2 – Estrutura química dos compostos cafestol, caveol e 16-O-

metilcafestol..........................................................................................................

Figura IV.1 – Fluxograma da extração da matéria insaponificável do café.........

Figura V.1 – Cromatogramas típicos de café torrado em nível médio................

LISTA DE TABELAS

TABELA II.1 – Quantidade de defeitos permitida em 300 gramas para as

diferentes classificações de café segundo tabela oficial para classificação.. 23

TABELA II.2 – Quantificação de diterpenos em amostra de café verde e

torrado das espécies arábica e robusta......................................................... 28

TABELA IV.1 – Amostras utilizadas para construção do modelo de

discriminação das misturas de café conilon ao arábica................................. 34

TABELA IV.2 – Amostras utilizadas para verificação do modelo.................. 35

TABELA IV.3 – Porcentagem dos diferentes defeitos presentes em uma

amostra (A6) de grãos defeituosos de café arábica...................................... 35

TABELA IV.4 – Parâmetros da regressão linear das curvas de calibração

dos diterpenos............................................................................................... 39

TABELA V.1 – Umidade (g/100 g) de café arábica e conilon....................... 41

TABELA V.2 – Luminosidade dos cafés das espécies arábica e conilon

submetidos a diferentes torras....................................................................... 42

TABELA V.3 – Tonalidade cromática dos cafés das espécies arábica e

conilon submetidos a diferentes torras.......................................................... 42

TABELA V.4. Teor de caveol dos cafés das espécies arábica e conilon

submetidos a diferentes torras e misturas de conilon em arábica................. 45

TABELA V.5. Teor de cafestol (mg/100 g de amostra em base seca) dos

cafés das espécies arábica e conilon submetidos a diferentes torras (clara,

média e escura) e misturas de conilon em arábica (20%, 30% e 50%)........ 46

TABELA V.6. Valores de R

ajustado, erro e modelos multilineares para

os ajustes feitos dos teores de caveol; cafestol; caveol e cafestol................ 51

TABELA V.7. Teor de caveol (mg/100 g de amostra em base seca) em

misturas de conilon em arábica em diferentes níveis de torra....................... 52

TABELA V.8. Teor de cafestol (mg/100 g de amostra em base seca) em

misturas de conilon em arábica em diferentes níveis de torra....................... 52

TABELA V.9. Modelo preditivo ajustado para mistura entre 20 e 50% de

conilon ao arábica.......................................................................................... 53

TABELA V.10. Valores de R

ajustado, erro e modelos multilineares para

diferentes graus de torra (clara, média e escura).......................................... 54

TABELA V.11. Teores de caveol e de cafestol (mg/100 g de amostra em

base seca) em amostras puras e misturas de 20 e 40% de conilon em

arábica (A3/C3) em diferentes torras (clara, média e escura)....................... 56

TABELA V.12. Valores previstos para o modelo multilinear nas amostras

de café arábica, conilon e misturas............................................................... 56

TABELA V.13. Valores de R

ajustado, erro e novo modelo empregando

amostras de arábica (A1, A2 e A3), conilon (C1, C2 e C3) e misturas.......... 57

TABELA V.14. Valores previstos para o modelo multilinear nas amostras

de café arábica A4 e A5................................................................................. 58

TABELA V.15. Teores de caveol e de cafestol (mg/100 g de amostra em

base seca) em café arábica (A5) com 0, 10, 20, 30 e 100 % de defeitos..... 60

TABELA V.16. Teores de caveol e de cafestol em café arábica (A5 com

10, 20 e 30 % de defeitos) com mistura de 40% de café conilon (C3)..........

TABELA V.17. Valores previstos médios para o modelo multilinear nas

amostras de café arábica (10, 20 e 30% de defeitos), conilon e misturas

de 40% de café conilon ao arábica, para as torras clara, média e escura.... 61

TABELA 1 – Umidade (g/100 g) das misturas de cafés arábica (A1, A2,

A3, A4, A5, A6) e conilon (C1, C2 e C3) submetidos a diferentes torras...... 75

TABELA 2 – Luminosidade das misturas de cafés arábica (A1, A2, A3,

A4, A5, A6) e conilon (C1, C2 e C3) submetidos a diferentes torras............. 76

TABELA 3 – Tonalidade cromática das misturas de cafés arábica (A1, A2,

A3, A4, A5, A6) e conilon (C1, C2 e C3) submetidos a diferentes torras...... 77

TABELA 4. Valores preditos para as misturas de espécies de café (A1,

A2, C1 e C2) com diferentes torras utilizando o modelo para caveol............ 79

TABELA 5. Valores preditos para as misturas de espécies de café (A1,

A2, C1 e C2) com diferentes torras utilizando o modelo para cafestol.......... 81

TABELA 6. Valores preditos para as misturas de espécies de café com

diferentes torras utilizando o modelo para caveol e cafestol......................... 83

LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 1. Resíduos para modelo com caveol utilizando amostras A1, A2,

C1, C2 e misturas: resíduo x valor previsto (a); resíduo x valor observado

(b); valor observado x valor previsto (c).........................................................

Gráfico 2. Resíduos para modelo com cafestol utilizando amostras A1,

A2, C1, C2 e misturas: resíduo x valor previsto (a); resíduo x valor

observado (b); valor observado x valor previsto (c).......................................

Gráfico 3. Resíduos para modelo com caveol e cafestol utilizando

amostras A1, A2, C1, C2 e misturas: resíduo x valor previsto (a); resíduo x

valor observado (b); valor observado x valor previsto (c)..............................

Gráfico 4. Resíduos x valor observado para modelo multilinear (caveol e

cafestol) utilizando amostras A1, A2, A3, C1, C2, C3 e misturas..................

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

a* – Componente vermelho-verde

ACGs – Ácido clorogênicos totais

ANOVA – Análise de Variância

b* – Componente amarelo-azul

caf – cafestol

cav – caveol

cav/caf – modelo multilinear utilizando caveol e cafestol como parâmetros

CLAE – Cromatografia Líquida de Alta Eficiência

H* – Tonalidade Cromática

IV – Infravermelho

KI – Iodeto de Potássio

KOH – Hidróxido de potássio

L* – Luminosidade

LD – Limite de Detecção

LQ – Limite de Quantificação

ACN – Acetonitrila

MI – Matéria Insaponificável

t-BME – Terc-butil metil éter

UV – Região do espectro - Ultravioleta

VIS – Região do espectro - Visível

%PP – Porcentagem de perda de peso das amostras

16-OMC – 16-Orto-Metilcafestol

SUMÁRIO

RESUMO ........................................................................................................... 6

ABSTRACT........................................................................................................ 7

LISTA DE FIGURAS ......................................................................................... 8

LISTA DE TABELAS ........................................................................................ 9

LISTA DE GRÁFICOS ...................................................................................... 12

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS............................................................ 13

I – INTRODUÇAO……………………………………………………………………. 16

II – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ....................................................................... 19

II.1 – HISTÓRICO, CONSUMO E BENEFÍCIOS........................................ 19

II.2 – COMPOSIÇAO E QUALIDADE DO CAFÉ........................................ 21

II.3 – CAVEOL E CAFESTOL..................................................................... 26

II.4 – DISCRIMINAÇÃO ENTRE ESPÉCIES DE CAFE............................. 29

III – OBJETIVOS…………………………………………………………………...… 32

III.1 – OBJETIVO GERAL…………………………………………….............. 32

III.2 – OBJETIVO ESPECIFICO…………………………………………….. 32

IV – MATERIAL E MÉTODOS........................................................................... 33

IV.1 – MATERIAL ...................................................................................... 33

IV.2 – CARACTERIZAÇÃO DAS AMOSTRAS........................................... 36

IV.2.1 – Análise de umidade................................................................. 36

IV.2.2 – Análise de cor.......................................................................... 36

IV.3 – REAGENTES……………………………………………….................. 37

IV.4 – EQUIPAMENTOS…………………………………………………….… 37

IV.5 – DETERMINAÇÃO DE CAVEOL E CAFESTOL POR HPLC............ 37

IV.5.1 – Preparo de amostra…….……………………………………….. 37

IV.5.2 – Condições cromatográficas.............………………………….... 38

IV.6 – ANÁLISE DAS VARIEDADES E MISTURAS……………………….. 39

V – RESULTADOS E DISCUSSÃO ………………………………………………. 41

V.1 – CARACTERIZAÇÃO DAS AMOSTRAS............................................ 41

V.2 – QUANTIFICAÇÃO DE CAVEOL E CAFESTOL NAS ESPÉCIES

PURAS E MISTURAS........................................................................................ 43

V.3 – MODELOS PARA AVALIAR OS TEORES DE CAFÉ CONILON

EM BLENDS DE CAFÉ ATRAVÉS DOS TEORES DE CAVEOL E

CAFESTOL......................................................................................................... 51

V.3.1 – AVALIAÇÂO E ESCOLHA DO MODELO................................ 51

V.3.2 – VERIFICAÇÂO E ADAPTAÇÂO DO MODELO COM

AMOSTRAS EXTERNAS................................................................................... 55

V.3.3 – INFLUÊNCIA DOS DEFEITOS NA CAPACIDADE

PREDITIVA DO MODELO.......................................................................…….... 59

VI – CONCLUSÃO............................................................................................. 63

VII – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS………………………………………… 64

ANEXOS............................................................................................................. 73

ANEXO 1. Esquema empregado para análise de variância para parcela

subdividida de caveol em amostra com maior número de defeitos.................... 74

ANEXO 2. Caracterização de umidade e cor das misturas........................ 75

ANEXO 3. Análise de resíduos e estimativa dos preditos dos modelos.... 78

I- INTRODUÇÃO

O café é uma das bebidas mais consumidas no mundo, conhecida pelo

sabor e odor fortes e característicos (ABIC, 2008). O Brasil é o maior produtor e

exportador mundial do grão. É também o segundo mercado consumidor do mundo,

perdendo apenas para os Estados Unidos (ABIC, 2008). No primeiro semestre de

2007, o consumo interno brasileiro (53% do volume produzido) ultrapassou 17

milhões de sacas (média de 5,52 kg por habitante/ano), com aumento médio de 79

mil sacos (60 kg) por mês (CONAB, 2008; GRUPO CULTIVAR, 2008; RANK

BRASIL, 2008).

A bebida do café se caracteriza pelo efeito estimulante, auxiliando no

desenvolvimento de concentração e atenção (ABIC, 2008). Atualmente, grande parte

das pesquisas desenvolvidas tem destacado a ação dos compostos da bebida na

saúde humana (CAVIN et al., 1998; POSTE et al., 2000; KURZROCK & SPEER,

2001a e b; BOEKSCHOTEN et al., 2003). Estudos relacionando a ingestão de café

com incidência de doenças coronarianas, prevenção de oxidação do DNA, redução

do risco de desenvolvimento da doença de Parkinson, cirrose, diabetes e câncer de

fígado, têm sido realizados (FERRARI & TORRES, 2003; MCCARTY, 2005;

HIGDON & FREI, 2006; LANG, 2006; PRINCE et al., 2006; LARSSON & WOLK,

2007; SOFI et al., 2007). Na maioria dos casos, há poucos relatos sobre riscos a

saúde e diversas evidências de benefícios no consumo moderado de café.

Um grande número de trabalhos tem sido desenvolvido também

enfocando aspectos sensoriais da bebida. Estas características são afetadas por

fatores como: safra, espécie, colheita, local de cultivo, umidade, fermentação,

secagem, tipos de torra, composição química, moagem e armazenamento dos grãos

(FERNANDES et al., 2003; RUBAYIZA & MEURENS, 2005).

Quanto às espécies de café, destacam-se pelo maior cultivo Coffea

arabica e Coffea canephora (conilon), que se distinguem quanto ao preço, qualidade

e aceitabilidade (CARVALHO et al., 2001; CONAB, 2008; CEPLAC, 2008). O café

arábica produz uma bebida de melhor qualidade, alcançando os maiores preços. O

café conilon, de menor valor comercial, é muito empregado em indústrias de café

solúvel (MENDES, 1999; CARVALHO et al., 2001; SOUZA et al., 2004).

Outros fatores de grande influência quanto às características sensoriais

do café, são a torra e a composição química dos grãos, que muitas vezes são

estudados em conjunto. O óleo dos grãos, por exemplo, durante a torrefação atua

como peneiras seletivas na retenção de substâncias aromáticas do grão,

melhorando a qualidade do produto (FERNANDES et al., 2003). Além dos lípidios, o

grão apresenta centenas de constituintes voláteis e não-voláteis, de diversas classes

de compostos químicos, como ácidos, aldeídos, cetonas, açúcares, proteínas,

aminoácidos, ácidos graxos, compostos fenólicos e cafeína (SILVA, 1997).

A fração lipídica dos grãos de café contém em sua composição um teor

significativo de álcoois diterpênicos (20%), que apresentam efeitos conhecidos na

saúde humana, como ação hipercolesterolêmica, mas atuando também como

anticarcinogênicos e antioxidantes. Dentre os diterpenos, destacam-se caveol e

cafestol (URGERT et al., 1995; CAVIN et al., 1998; KURZROCK & SPEER, 2001a;

LAGO, 2001; HIGDON & FREI, 2006; SPEER & KÖLLING-SPEER, 2006). O café

arábica possui maior teor de diterpenos do que o conilon; o caveol aparece em

concentrações mais elevadas nos grãos de arábica enquanto que apenas alguns

traços são detectados no conilon. O cafestol é encontrado em ambas as espécies

(KURZROCK & SPEER, 2001b; RUBAYIZA & MEURENS, 2005).

A qualidade sensorial da bebida está também relacionada a quantidade e

tipo de defeitos presentes nos grãos (MENDES, 1999; FARAH et al, 2006b;

CEPLAC, 2008; DELIZA et al., 2007). Os grãos PVA (pretos, verdes e ardidos), cuja

presença se deve a problemas na colheita e operações de pré-processamento,

podem ser eliminados através de catação eletrônica (FRANÇA et al., 2005a;

URAICAFÉ, 2008). A porcentagem de defeitos encontradas em uma amostra de café

indica a tipificação do produto comercializado (escala de 2 a 8), sendo o tipo 4,

considerado base, já que a maioria dos cafés comercializados está nessa faixa

(ABIC, 2008; SECRETARIA DA FAZENDA, 2008).

São poucos os trabalhos sobre a composição dos grãos defeituosos

(FRANÇA et al., 2005b). Teor de umidade, lipídios, proteínas, cafeína, sacarose e

acidez foram estudados (MAZZAFERA, 1999; FRANÇA et al., 2005a e b; FARAH et

al., 2006b; OLIVEIRA et al., 2006; AGRESTI et al., 2007; TOCI et al., 2007), mas

não se encontrou dados sobre a concentração de diterpenos nesses grãos.

O café conilon é um produto atraente para a adição ao arábica, podendo

ser utilizado em blends comerciais para padronização de sabor e diminuição dos

custos do produto (ROOS et al., 1992; MENDES, 1999; BRAGANÇA et al., 2001;

CARVALHO et al., 2001; SOUZA et al., 2004; CEPLAC, 2008). Em grãos crus, as

espécies podem ser distinguidas visualmente, já que a coloração e forma dos grãos

são diferenciadas (KEMSLEY et al., 1995). Depois de torrados e moídos, essa

distinção não é mais possível, sendo necessárias então, outras formas de

discriminação (KEMSLEY et al., 1995; LAGO, 2001).

Assim, o desenvolvimento de metodologia para discriminação de

diferentes espécies de café é importante para detectar adição fraudulenta ou

acidental de café conilon ao arábica, e caracterização do teor de cada espécie no

produto comercial, que é requerida pela própria legislação nacional.

Os diterpenos poderiam ser utilizados como ferramenta de identificação

das espécies arabica e canephora, por estarem presentes em diferentes teores

(NACKUNSTZ & MAIER, 1987; PETTITT, 1987; FREGA et al., 1994; URGERT et al.,

1995; KURZROCK & SPEER, 2001a e b; LAGO, 2001; RUBAYIZA & MEURENS,

2005). Além disso, a literatura relata que os diterpenos têm relativa estabilidade à

temperatura, o que facilitaria seu uso como potencial discriminador em cafés

torrados em diferentes graus (LERCKER et al., 1996; DIAS et al., 2005).

Dentre as muitas metodologias que têm sido desenvolvidas para avaliação

de diterpenos em grãos de diferentes origens geográficas, misturas de espécies e

ainda em bebidas obtidas por diferentes métodos, têm-se principalmente as técnicas

de Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (CLAE) e Cromatografia Gasosa (CG). A

CLAE destaca-se pela versatilidade e possibilidade de emprego em compostos com

certo grau de instabilidade a temperatura (PETTITT, 1987; LERCKER et al., 1995;

URGERT et al., 1995; CASTILLO et al., 1999; KURZROCK & SPEER, 2001b).

Considerando-se que existe diferença nas concentrações de diterpenos

presentes nas espécies arábica e conilon, e que esses compostos são

possivelmente mais estáveis à torra que alguns componentes hidrossolúveis

usualmente utilizados como discriminadores, caveol e cafestol poderiam representar

uma alternativa na estimativa da porcentagem de café conilon adicionado.

A avaliação da estabilidade de caveol e cafestol à torra e da composição

destes em cafés com diferentes níveis de defeitos é de grande importância para

analisar a possibilidade de emprego dos teores de diterpenos como indicadores de

proporção de café conilon em café arábica em amostras de mercado, onde o nível

de defeitos e a torra não são conhecidos.

II- REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

II.1 – HISTÓRICO, PRODUÇÃO E BENEFÍCIOS À SAÚDE

O café é uma planta que provém do gênero Coffea, da família Rubiaceae,

cujo grão é obtido do cafeeiro, uma pequena árvore de folhas verdes, tipo arbusto,

de origem tropical. Sabe-se que há mais de 6 mil espécies espalhadas pelo mundo.

Destas, há pelo menos 25 de grande importância, originárias da África e de ilhas do

Oceano Índico (BASILICO, 2008).

Não há evidência real sobre a descoberta do café, já que as lendas se

misturam com a história. A versão mais aceita é a de que um pastor, Kaldi, que viveu

na Absínia (hoje Etiópia) há cerca de mil anos, observando suas cabras, notou que

seu rebanho conseguia se deslocar por vários quilômetros sempre que mastigavam

os frutos de coloração amarelo-avermelhado dos arbustos existentes em alguns dos

campos do pastoreio. Essa descoberta se espalhou rapidamente entre os

monastérios, criando uma demanda para o fruto (ABIC, 2008).

O café chegou ao Brasil em 1727 (mais precisamente no norte, em

Belém) e naquela época já possuía grande valor comercial. Por quase um século, o

café foi a grande riqueza brasileira, acelerando o desenvolvimento e inserindo o país

nas relações internacionais de comércio. Além disso, a cultura do café ocupou vales

e montanhas, possibilitando o surgimento de cidades e importantes centros urbanos,

por todo o interior do estado de São Paulo, sul de Minas Gerais e norte do Paraná.

Para substituição do transporte animal, construíram-se ferrovias, promovendo

comércio inter-regional de outras mercadorias importantes. Além disso, a vinda do

café contribuiu para imigração no país e expansão da classe média, entre outros

benefícios (ABIC, 2008).

Atualmente no Brasil, os principais territórios da economia cafeeira estão

localizados em regiões do estado de São Paulo, Minas Gerais, Paraná, Espírito

Santo, Bahia e Rondônia. O país é o maior produtor e exportador de café no mundo

(2,3 milhões de hectares de área cultivada), colhendo aproximadamente 40,62

milhões de sacas por safra, sendo responsável por 30% do mercado internacional,

equivalente à soma da produção dos outros seis maiores países produtores

(CONAB, 2008; RANK BRASIL, 2008).

No estado do Paraná, a previsão de produção na safra deste ano é entre

2,12 e 2,34 milhões de sacas (representando 5,2% da produção e 4,7% da área total

nacional), sendo que 105,6 mil hectares de terras são dedicados ao cultivo de café,

porém esse número já foi bem mais elevado. Este cultivo está presente em

aproximadamente 210 municípios, sendo responsável por 3,2% da renda agrícola do

estado (CEPLAC, 2008; CONAB, 2008).

O café é uma das bebidas mais consumidas em todo o mundo. Apresenta

sabor e odor fortes e característicos, e conta na composição com substâncias que

proporcionam ação estimulante sobre o sistema nervoso, auxiliando no

desenvolvimento de concentração e atenção para realização de atividades

intelectuais (ABIC, 2008).

O interesse pelo produto e seu consumo hoje também estão associados

com a discussão e divulgação dos efeitos na saúde, atribuídos à bebida. Essas

implicações têm sido em grande parte, verificadas através de estudos

epidemiológicos (HIGDON & FREI, 2006).

Durante os últimos 30 anos, foram desenvolvidos diversos trabalhos com

resultados conflitantes avaliando o consumo de café com incidência de doenças

coronarianas. SOFI et al. (2007) em análise desses estudos, não verificaram

correlação entre o consumo da bebida e aumento de risco a essas patologias.

Há relatos de que o consumo de café pode ter efeito preventivo contra

oxidação do DNA e redução do risco de desenvolvimento da doença de Parkinson

(FERRRARI et al., 2003), o último associado a um maior consumo de cafeína

(HIGDON & FREI, 2006).

LARSSON & WOLK (2007) descreveram em um estudo de meta-análise,

que foi observada correlação entre o consumo de café e a redução do risco de

câncer de fígado. É também relatada a relação entre o consumo da bebida e a

redução no risco de cirrose (LANG, 2006).

MCCARTY (2005) relata que o consumo de café diminui o risco de

diabetes, sendo que os prováveis responsáveis por esse efeito são os ácidos

clorogênicos, principal composto fenólico presente. Muitos estudos abordam o

potencial antioxidante dessa classe de compostos (PRINCE et al., 2006) e das

melanoidinas (DELGADO-ANDRADE & MORALES, 2005).

Outros autores observaram para os diterpenos caveol e cafestol,

presentes no café, propriedades antioxidantes e antiinflamatórias (KIM et al., 2006;

LEE & JEONG, 2007), efeitos hepatoprotetor (LEE et al., 2007) e anticarcinogênico

em humanos (CAVIN et al., 2002). URGERT & KATAN (1997) relataram, no entanto,

que esses diterpenos também podem ter efeitos indesejáveis, como a elevação da

taxa de colesterol sanguíneo no organismo humano, que é atribuída principalmente

ao cafestol. O consumo dos diterpenos é dependente do preparo: bebida preparada

no estilo escandinavo e turco contém os maiores teores de caveol e cafestol,

enquanto que café espresso contém quantidades intermediárias e, café filtrado,

valores desprezíveis (GROSS et al., 1997).

Além das avaliações citadas acima, HIGDON & FREI (2006), em sua

revisão, descreveram que é ideal que gestantes limitem a ingestão da bebida de

café (máximo 3 xícaras diárias) para evitar aborto espontâneo ou prejudicar o

crescimento fetal e recomendam mais estudos sobre o efeito do consumo de cafeína

em crianças e adolescentes. No geral, os autores relatam que existem poucas

evidências de risco a saúde e consideráveis evidências de benefícios para adultos

no consumo moderado de café.

II.2 – COMPOSIÇÃO E QUALIDADE DO CAFÉ

A composição do café depende de muitos fatores, destacando-se a

espécie empregada. Somente 10 das 100 espécies conhecidas do gênero Coffea,

são cultivadas mundialmente. As de maior interesse econômico são o Coffea arabica

e o Coffea canephora (robusta), que constituiu 76% e 24%, respectivamente, do total

da produção brasileira, no ano de 2007 e se distinguem quanto ao preço, qualidade

e aceitabilidade (CONAB, 2008 e CEPLAC, 2008, CARVALHO et al., 2001).

O café arábica produz uma bebida de melhor qualidade, mais fina, com

aroma intenso e sabores diversificados e inúmeras variações de corpo e acidez,

alcançando os maiores preços no mercado. Os cultivares mais indicados para

plantio são: Mundo Novo, Catuaí Amarelo, Catuaí Vermelho, Acaiá e Icatu,

adaptadas a regiões de temperatura entre 18 e 22 ºC e altitude elevada (450 – 800

m), sendo que as maiores produções brasileiras desta espécie se destacam em

quatro estados: Minas Gerais, Bahia, parte do Espírito Santo, São Paulo e Paraná

(MENDES, 1999; CEPLAC, 2008).

Já o café robusta é altamente resistente à ferrugem, produz uma matéria-

prima de qualidade inferior ao arábica, mas tem grande aceitação no mercado, por

ter menor preço e ser de grande interesse em indústrias de café solúvel, por

apresentar elevado teor de sólidos solúveis (MENDES,1999; CARVALHO et al.,

2001; SOUZA et al., 2004).

No Brasil, o cultivar mais difundido do café robusta, é o conilon

(BRAGANÇA et al., 2001). Esse café é descrito por provadores treinados por

produzir bebida de “sabor único”. O conilon é adaptado a regiões de menores

altitudes (até 450 m) e temperaturas na faixa de 22 a 26 ºC. Os grãos são de grande

rusticidade, vigor e resistência às deficiências hídricas prolongadas (600-1500 mm

de precipitação anual bem distribuída são suficientes). A produção de conilon ocorre

principalmente nos estados de Rondônia e Espírito Santo (CEPLAC, 2008).

Em estudo da composição química de diferentes safras de cafés arábica e

conilon, FERNANDES et al. (2003) verificaram que o café arábica possui teores de

proteína bruta, fibra bruta e pH mais elevados.

O teor de lipídios é de aproximadamente 11 e 6%, para grãos de cafés

arábica e conilon, respectivamente (LERCKER et al., 1996a). FERNANDES et al.

(2003) também relataram que o café arábica apresentou maiores teores de extratos

etéreos que o conilon.

Os cafés arábica e conilon podem ser caracterizados pelo conteúdo de

minerais, substâncias voláteis, ácidos clorogênicos, cafeína e lipídios (ácidos graxos,

esteróis, tocoferóis, diterpenos) (GONZÁLEZ, 2001; MARTÍN, 1998; RUBAYIZA &

MEURENS, 2005; SPEER, 2006). RUBAYIZA & MEURENS (2005) observaram que

o café arábica possui teor de lipídios, em base seca, mais elevado (13,9 ± 1%) do

que o conilon (9,3 ± 1%).

KY et al. (2001) estudaram as diferenças de composição e relataram

variações nos teores de cafeína, ácidos clorogênicos totais (ACGs) e ácidos 3-

cafeoilquínico, 4,5-dicafeoilquínico e 5-feruoilquínico entre as diferentes espécies.

No geral, o café conilon apresenta maiores teores de compostos fenólicos

e sólidos solúveis, enquanto que o café arábica possui maiores concentrações de

cafeína, carboidratos, lipídios e proteínas (LOPES, 2000; EMBRAPA, 2008).

Além das variações observadas com as espécies de café empregadas, a

quantidade de defeitos é de grande importância e é um dos critérios utilizados para

avaliar a qualidade da bebida (MENDES, 1999; CEPLAC, 2008; DELIZA et al.,

2007). No processo de seleção dos grãos crus do café brasileiro, cerca de 20% da

produção é considerada imprópria e sem qualidade técnica para exportação (TOCI

et al., 2007).

Os tipos de café variam com o número de defeitos por peso de amostra

(Tabela II.1; Figura II.1). A classificação prevê ainda uma equivalência de defeitos

segundo a sua gravidade, por exemplo, 5 grãos quebrados ou 1 grão preto

equivalem a 1 defeito (SECRETARIA DA FAZENDA, 2008).

TABELA II.1 – Quantidade de defeitos permitida em 300 gramas para as diferentes

classificações de café segundo tabela oficial para classificação.

Tabela oficial para classificação*

Tipos Defeitos

2 4

3 12

4 (base) 26

5 46

6 86

7 160

8 360

*SECRETARIA DA FAZENDA (2008)

Segundo a ABIC (2008), cafés com qualidade recomendável são

constituídos por grãos de café tipo 8 ou melhores, segundo a COB (Classificação

Oficial Brasileira), com um máximo de 20% em peso de grãos com defeitos pretos,

verdes e ardidos (PVA). A presença de PVA está associada à problemas específicos

da colheita e operações de pré-processamento e podem ser eliminados através de

catação eletrônica (FRANÇA et al., 2005a; URAICAFÉ, 2008).

Tanto os grãos pretos quanto os ardidos (Figura II.1) ocorrem devido à

ação de processos indesejáveis (fermentativos) e resultam em produtos com perda

das características aromáticas. Os grãos pretos são resultados de frutos que caíram

no chão pela ação da chuva ou por ultrapassar o estágio de maturação durante a

colheita, entrando em contato com o solo e sendo submetidos à fermentação

microbiana, enquanto que os grãos ardidos sofrem fermentação devido ao

processamento impróprio durante a secagem ou colheita de grãos pós-maturação

(MAZZAFERA, 1999; FRANÇA et al., 2005a; FARAH et al., 2006a; OLIVEIRA et al.,

2006; AGRESTI et al., 2007; TANIWAKI et al., 2007; TOCI et al., 2007;

VASCONCELOS et al., 2007).

Quanto aos grãos verdes (Figura II.1), estes provêm de colheitas

realizadas em estágio precoce de maturação (devido aos diversos tempos de

maturação dos grãos) e contribui negativamente com o efeito adstringente da bebida

(MAZZAFERA, 1999; FRANÇA et al., 2005a; FARAH et al., 2006a; OLIVEIRA et al.,

2006; AGRESTI et al., 2007; TOCI et al., 2007; VASCONCELOS et al., 2007).

FIGURA II.1: Diferentes tipos e quantidades de defeitos em amostras de café

Apesar da importância desses defeitos na qualidade da bebida, é limitado

o número de trabalhos realizados a respeito da composição físico-química dos grãos

defeituosos (FRANÇA et al., 2005b).

RAMALAKSHMI et al. (2007) estudaram a composição físico-química de

grãos defeituosos de café e a compararam com os grãos não defeituosos. Em seu

estudo, eles relataram que os grãos defeituosos possuem maior teor ACGs que os

Fonte: ABIC, 2008

Preto

erde

rdido Fermentado

800 defeitos 600 defeitos Tipo 8 Tipo 6

não defeituosos, além de menores quantidades de cafeína, polifenóis, proteínas e

lipídios. FARAH & DONANGELO (2006) também relacionaram a presença de grãos

defeituosos a maior concentração de ACGs.

Outros trabalhos na literatura descrevem que os grãos não defeituosos de

café verde e torrado apresentaram maior teor de umidade, lipídios, proteínas,

cafeína, sacarose e menor acidez (MAZZAFERA, 1999; FRANÇA et al., 2005b;

OLIVEIRA et al., 2006; VASCONCELOS et al., 2007). MAZZAFERA (1999) justificou

o maior teor de açúcar pelo maior grau de maturação dos grãos não defeituosos

(ausência de grãos verdes), e a maior acidez dos defeituosos, à ocorrência de

fermentação. Não foi encontrada na literatura informação sobre a composição da

fração lipídica dos grãos PVA.

A quantidade e o tipo de defeitos presentes na bebida de café podem

alterar significativamente as suas características sensoriais pela diferença no perfil

de composição dos voláteis (DELIZA et al., 2007; FARAH et al., 2006b). TOCI et al.

(2007) relataram que amostras com PVA apresentaram maiores quantidades de

compostos voláteis (47 compostos) do que amostras de bebida estritamente mole de

melhor qualidade (41 compostos).

O processo de torra é a etapa determinante para o desenvolvimento do

sabor e aroma do café, que depende de compostos voláteis presentes nos grãos

(antes e principalmente os formados durante a torra) (TRUGO, 2001). É também a

etapa mais importante na definição da composição do produto. Durante a torra

(pirólise) são observadas transformações físicas e químicas nos grãos, ocorrendo

reações de desidratação, hidrólise, fracionamento e catálise, que liberam gases e

formam princípios aromáticos.

Em uma torra convencional, a faixa de temperatura utilizada varia entre

200 e 230 ºC, com tempo variando entre 12 e 20 minutos, e pode ser classificada

como leve, média e escura. A primeira produz um café de maior acidez, aroma e

sabor suaves, com menos amargor e maior preservação de lipídios aromáticos e

açúcares. A torra média acentua o sabor e aroma. A torra escura diminui a acidez e

dá maior evidência ao amargor, produzindo grãos com aspecto oleoso devido à

perda de lipídeos aromáticos, quebra e interação de aminoácidos, decréscimo de

açúcares totais e formação de açúcares redutores (FRANÇA et al., 2001).

Há diversas formas de se monitorar o grau de torra. Entre elas, através do

aspecto visual da amostra, de medida de cor, tempo e temperatura de torra,

porcentagem de perda de peso dos grãos (%PP), desenvolvimento de aroma e

sabor e mudanças químicas de alguns componentes (URGERT et al., 1995;

CLARKE & VITZTHUM, 2001; MENDES et al., 2001; MORAES & TRUGO, 2001;

MONTEIRO et al., 2002; OOSTERVELD et al., 2003; MINAMISAWA et al., 2004;

DIAS, 2005). Além dos sistemas internacionais utilizados para medida de cor

(Hunter, CIELAB) existem medidas mais tradicionalmente utilizadas pelas indústrias

da área. A Associação Brasileira da Indústria de Café (ABIC, 2008) recomenda, para

classificar os graus de torra, utilizar os discos Agtron considerando para torra clara, o

disco n

65; média, o n

55; e escura, o n

45.

Dependendo das condições de torra utilizadas em grãos de café, teores

entre 12 e 40% de polissacarídeos são degradados, sendo que a estabilidade

térmica é afetada pelo diferentes tipos de açúcares. Monossacarídeos e

oligossacarídeos são os primeiros a serem degradados pelo fato de serem

convertidos rapidamente em produtos de reação de pirólise e Maillard. A celulose é o

polissacarídeo mais estável (REDGWELL et al., 2002; OOSTERVELD et al., 2003).

Pode-se observar durante o processo de torra, que a cafeína (principal

alcalóide presente no café) é relativamente estável às temperaturas do processo

(MOREIRA et al., 2000). Já o teor de ACGs, principais compostos fenólicos não

voláteis presentes no café, trigonelina e compostos voláteis diminuem devido

degradação no processo (MOREIRA et al., 1999; MOREIRA et al., 2000; FARAH et

al., 2006a; FARAH et al., 2006b). Além disso, há um aumento proporcional nos

teores de lipídios após a torra (LAGO, 2001). LERCKER et al. (1996a) reportaram

que isso ocorre pela destruição dos carboidratos durante o processo: teores de 11,4

e 6,1% de lipídios de café arábica e conilon, respectivamente, aumentaram para

15,4 e 9,6%. GONZÁLEZ et al. (2001) relataram também o aumento do teor de

tocoferóis com aumento da intensidade da torra.

II.3 – CAVEOL E CAFESTOL

Os grãos de café contêm uma concentração média de lipídios entre 7 e

20%, sendo que café arábica usualmente apresenta teores em torno de 15%,

enquanto que o conilon possui cerca de 10%. O principal componente dos lipídios

são os triacilgliceróis (75%) seguido dos diterpenos (aproximadamente 20%) (LAGO,

2001; SPEER & KÖLLING-SPEER, 2006).

O teor de matéria insaponificável (MI) no óleo de café é muito superior

(entre 9 e 13,4%) ao teor da maioria dos óleos vegetais (cerca de 1%), sendo que os

principais constituintes são dois álcoois diterpênicos: cafestol e caveol (LAGO,

2001), que não são detectados em outros alimentos. Esses compostos estão

recebendo maior atenção nos últimos anos devido às suas propriedades sensoriais

e fisiológicas (RUBAYIZA & MEURENS, 2005; HIGDON & FREI, 2006; SPEER &

KÖLLING-SPEER, 2006).

Os diterpenos são normalmente esterificados com diferentes ácidos

graxos e apenas pequena quantidade destes está presente na forma livre

(KURZROCK & SPEER, 2001b; SPEER & KÖLLING-SPEER, 2006). Geralmente, as

concentrações dos diterpenos nos grãos (verdes e torrados) e bebidas são

reportadas como teores totais, sem diferenciá-los na forma livre ou esterificada

(KÖLLING-SPEER et al., 1999).

O caveol é encontrado no café arábica e apenas alguns traços estão

presentes no café conilon. O cafestol é encontrado em ambas as espécies

(KURZROCK & SPEER, 2001b; RUBAYIZA & MEURENS, 2005). Um terceiro

diterpeno, o 16-O-Metilcafestol (16-OMC), é detectado apenas no café conilon

(PETTITT, 1987), numa faixa de 1 a 3 g/kg em base seca (KURZROCK & SPEER,

2001a), mas a sua quantificação é dificultada pelo fato de não existir padrão

comercial para esse composto (Figura II.2).

FIGURA II.2: Estrutura química dos compostos Cafestol (A), Caveol (B) e 16-O-

Metilcafestol (C)

Para o café arábica, estudos reportaram uma faixa entre 100 e 736 mg de

caveol e entre 100 a 700 mg de cafestol em 100 gramas de café torrado. Já para o

café conilon, que possui menor teor de lipídios, encontrou-se uma faixa de cafestol

entre 76 e 370 mg em 100 gramas do café. Quanto ao teor de caveol no café

conilon, alguns autores descreveram a ausência deste diterpeno, enquanto outros

encontraram apenas traços (concentrações inferiores a 13 mg por 100 g de café

torrado) (NACKUNSTZ & MAIER, 1987; PETTITT, 1987; FREGA et al., 1994;

URGERT et al., 1995; KURZROCK & SPEER, 2001a; LAGO, 2001; RUBAYIZA &

MEURENS, 2005).

As variações dos diterpenos podem ocorrer não apenas entre diferentes

espécies de café, mas em cafés de mesma espécie e diferentes origens geográficas

(KURZROCK & SPEER, 2001b). LERCKER et al. (1995), estudando as espécies

arábica e conilon de diferentes origens geográficas, detectaram uma faixa de 414,8

a 672,7 mg e 3,6 a 12,5 mg de caveol em 100 g destes cafés, respectivamente. Para

esses mesmos cafés, a faixa encontrada para cafestol foi de 299,4 a 583,6 e 76,4 a

190,1 mg/100 gramas.

A estabilidade do caveol e cafestol durante a torra ainda é discutível.

LERCKER et al. (1996b) estudaram a composição diterpênica em lipídios de café,

comparando valores das espécies arábica e robusta antes e após a torra (Tabela

II.2).

TABELA II.2 – Quantificação de diterpenos em amostra de café verde e torrado das

espécies arábica e robusta.

Café arábica Café robusta

Componente

Verde Torrado Verde Torrado

Dehidrocafestol

n.q. 30,0 – 79,2 n.d. n.q.-0,5

Dehidrocaveol

2,6-3,4 46,9-83,3 n.d. 14,8-32,4

Caveol

431,2-663,6 371,1-672,7 14,2 3,6-12,5

Cafestol

414,2-533,7 299,4-583,6 113,0 76,4-190,1

Não identificado

0,8-1,7 0,9-3,2 n.d. n.q.-0,4

16-O-metilcafestol

24-3,0 1,8-14,5 70,7 45,3-138,9

Fonte: LERCKER et al. (1996b)

n.q. = valores não quantificados nas condições de análise

n.d. = compostos não detectados nas condições de análise

Para diterpenos na forma livre, KÖLLING-SPEER et al. (1999) relataram

que o aumento da temperatura diminuiu o teor de caveol, cafestol e 16-O-

metilcafestol em até 80% da quantidade inicial. No entanto, somente uma pequena

fração dos diterpenos (menos de 3,5%) encontra-se livre no grão antes da torra

(SPEER & KÖLLING-SPEER, 2006).

Em estudos com a fração esterificada, há relatos de que caveol e cafestol

foram degradados durante o processo de torra enquanto que 16-O-metilcafestol

aparentou ser relativamente estável (KURZROCK & SPEER, 2001a e b; RUBAYIZA

& MEURENS, 2005). Alguns autores justificam que caveol e cafestol têm boa

estabilidade a altas temperaturas, mas podem formar dehidroderivados

(dehidrocafestol e dehidrocaveol) em pequenas quantidades no final do processo de

torra (CLARKE & VITZTHUM, 2001; LAGO 2001; SPEER & KÖLLING-SPEER,

2006). SPEER & KÖLLING-SPEER (2006) citaram a presença de outros produtos de

decomposição como caveal, cafestal, isocaveol e dehidroisocaveol.

URGERT et al. (1995) avaliaram o comportamento de caveol e cafestol

em espécie arábica com até 26,5 de %PP e concluíram que a torra não reduz a

concentração destes compostos. DIAS (2005) utilizou técnica espectrofotométrica

para avaliação da concentração de caveol, e estudou a estabilidade deste diterpeno

em diferentes graus de torra (190 a 230 ºC por tempo de 5 a 10 minutos). Não foram

observadas alterações significativas no teor do composto com aumento do grau de

torra, relatando uma estabilidade ao processo de torra.

II.4 – DISCRIMINAÇÃO ENTRE ESPÉCIES DE CAFÉ

A Portaria nº. 377, item 9, do Ministério da Saúde (26 de abril de 1999)

que aprova o “Regulamento Técnico para Fixação de Identificação e Qualidade de

Café Torrado em Grão e Café Torrado e Moído”, menciona que no rótulo pode

constar a variedade, origem e/ou denominação específica do café (ANVISA, 2008).

Considerando-se qualidade, sabor, preço, defeitos e espécies, o café

pode ser classificado em diferentes tipos. Em ordem crescente de qualidade: cafés

Tradicionais, Superiores, Gourmet (ou Premium) e Especiais. Para essa

classificação, são sugeridas diferentes concentrações de café conilon nos blends do

produto, porcentagem máxima de defeitos e pontuação mínima na análise sensorial

(ABIC, 2008; EMBRAPA, 2008).

Apesar de tradicionalmente serem utilizadas misturas de café arábica e

conilon em produtos de mercado, uma das dificuldades para a classificação

adequada dos produtos está relacionada à discriminação das diferentes espécies.

Em grãos crus, as espécies arábica e conilon podem ser distinguidas, já que os

grãos do café arábica possui coloração verde clara, de forma oval, enquanto que os

do conilon são mais arredondados e castanhos (KEMSLEY et al., 1995). Depois de

torrados e moídos, não é mais possível distinguir os grãos, nem pela coloração, nem

pela forma, sendo necessárias então, outras formas de discriminação (KEMSLEY et

al., 1995; LAGO, 2001).

Para obter-se a discriminação entre Coffea arabica e Coffea canephora,

diferentes técnicas analíticas vêm sendo estudadas.

Métodos que utilizam espectroscopia no infravermelho (IV) para

discriminação entre espécies têm sido citados (KEMSLEY et al., 1995; ESTEBAN-

DIEZ et al., 2007; PIZZARO et al., 2007). Existe ainda um trabalho propondo o uso

de Espectroscopia Raman (RUBAYIZA & MEURENS, 2005), baseado na diferença

de espectros pelos diferentes teores de caveol. Esses equipamentos, porém, não

são usualmente utilizados na área de análise de alimentos e necessitam calibração

complexa, exigindo um grande número de análises (BRIANDET et al., 1996;

DOWNEY & BOUSSION, 1996).

SPANIOLAS et al. (2006) fizeram um estudo com abordagem genética

utilizando a técnica de PCR, mas trabalharam apenas com a discriminação das

espécies em amostras de café verde.

No geral, um maior número de trabalhos tem se concentrado na

determinação de componentes químicos que possam funcionar como indicadores ou

discriminadores, de forma isolada ou em conjunto. Técnicas cromatográficas, que

permitem a quantificação simultânea de vários compostos, com destaque para a

Cromatografia Líquida de Alta Eficiência, são as mais utilizadas.

Entre os compostos já estudados como diferenciadores dos cafés do tipo

arábica e conilon, pode-se relatar o teor de minerais, metais, aminoácidos totais,

compostos voláteis, ACGs, cafeína, trigonelina, cafeoiltirosina, ácidos

hidroxicinâmicos, sacarose e composição de lipídios (esteróis, ácidos graxos, álcoois

diterpênicos, tocoferóis, triglicerídios) (BICCHI et al., 1995; ANDRADE et al., 1998;

MARTIN et al., 1998; CASAL et al., 2000; GONZALES et al., 2001; KURZROCK &

SPEER, 2001a; KY et al., 2001; LAGO, 2001; MAETZU et al., 2001; CAMPA et al.,

2004; DIAS, 2005; RUBAYIZA & MEURENS, 2005; SPEER & KÖLLING-SPEER,

2006).

Comparando a eficiência de diferentes compostos hidrossolúveis na

capacidade de discriminação das espécies arábica e conilon em café torrado, DIAS

(2005) verificou dificuldades no emprego de variáveis que apresentavam

instabilidade a temperatura e variação com a torra, como ACG, nicotínico e

trigonelina, e o melhor desempenho de um parâmetro estável ao processo, como a

cafeína.

Com relação ao emprego de diterpenos na discriminação da porcentagem

de café robusta adicionada em blends comerciais, através de cromatografia gasosa,

FREGA et al. (1994) encontraram faixas de 414,8 a 672,7 mg de caveol e 299,4 a

583,6 mg de cafestol para café arábica e 3,6 a 12,5 mg de caveol e 76,4 a 190,1 mg

de cafestol para café robusta, todos verdes e moídos. Além disso, eles concluíram

no estudo, que os álcoois diterpênicos permitiram medir a quantidade de café

robusta (5 a 10%) adicionada aos blends de café arábica.

DIAS (2005) estudou a utilização do caveol para discriminação das

espécies de conilon e arábica, adaptando uma metodologia espectrofotométrica

desenvolvida por ALVES (2004). Após extração da MI com terc-butil metil éter (t-

BME), foi utilizado iodeto de potássio (KI) como reagente colorimétrico. A

intensidade de absorvância foi determinada a 620 nm e relacionada com o teor de

caveol. Verificou-se que as respostas não se alteraram significativamente para uma

mesma espécie em diferentes graus de torra, sugerindo a estabilidade do caveol ao

tratamento térmico e sua viabilidade como um parâmetro de discriminação.

Uma vez que existe diferença nos teores de caveol e cafestol encontrados

na espécie arábica e conilon e que esses compostos são possivelmente mais

estáveis à torra que alguns componentes hidrossolúveis usualmente estudados

como discriminadores, os diterpenos poderiam representar uma alternativa como

indicadores da porcentagem de café conilon adicionado em amostras de mercado,

onde o nível de torra e defeitos não são conhecidos.

III – OBJETIVOS

III.1 - OBJETIVO GERAL

Discriminação das espécies de café Coffea arabica e Coffea canephora

(variedade conilon) através da composição de diterpenos.

III.2 - OBJETIVOS ESPECÍFICOS

- Determinação quantitativa de caveol e cafestol presentes nas misturas

de diferentes proporções das espécies Coffea arábica e Coffea

canephora em diferentes graus de torra e quantidades de defeitos;

- Avaliação da estabilidade do caveol e cafestol ao processo de torra;

- Avaliação da importância de caveol e cafestol na discriminação das

misturas aplicando-se Análise de Variância (ANOVA) e Regressão

Multilinear;

- Verificação do modelo proposto para discriminação;

- Avaliação do efeito da presença de defeitos na eficiência do modelo.

IV - MATERIAL E MÉTODOS

IV.1 – MATERIAL

Em uma primeira etapa, para construção dos modelos matemáticos, foram

utilizadas amostras de café torrado e moído das espécies Coffea arabica e Coffea

canephora (variedade conilon) fornecidas da Companhia Iguaçu de Café Solúvel

(Cornélio Procópio – PR).

Foram empregados dois tipos de grãos comerciais de cada espécie, aqui

denominados arábica 1 e 2 e conilon 1 e 2. Os grãos utilizados têm diferentes níveis

de qualidade (com relação ao conteúdo de defeitos) e distintas origens geográficas,

com o objetivo de apresentar uma maior heterogeneidade entre as amostras e gerar

um modelo mais abrangente. O café arábica 1 (A1) é composto por grãos de café

arábica oriundos do estado de Minas Gerais, com menor número de defeitos; o

arábica 2 (A2) é composto por grãos de café do estado do Paraná e apresenta maior

número de defeitos, portanto, qualidade de bebida inferior ao arábica 1. As amostras

de café conilon 1 e 2 são blends de grãos provenientes dos estados de Rondônia e

Espírito Santo. A nomenclatura 1 e 2 também se refere à quantidade de defeitos:

conilon 1 (C1) apresenta menor número de defeitos do que o conilon 2 (C2). Cada

um desses quatro tipos de amostras foi submetido às torras clara, média e escura,

gerando assim, doze amostras. Os parâmetros de classificação do número de

defeitos e torra são específicos da empresa.

A partir dessas 12 amostras puras (sem mistura de espécies), foram

realizadas as misturas de 20, 30 e 50% de café conilon (C) ao café arábica (A), para

as diferentes torras (clara, média e escura) e quantidades de defeitos nos grãos de

café (1 e 2).

Assim, as amostras obtidas são correspondentes as misturas de 0, 20, 30,

50 e 100% de conilon 1 ao arábica 1 (A1/C1) para as três torras e o mesmo número

de amostras para as misturas arábica 2 e conilon 2 (A2/C2). As amostras originais e

as misturas (A1/C1, A2/C2) foram utilizadas para desenvolvimento do modelo.

Foram também feitas misturas A1/C2 e A2/C1, nas mesmas proporções citadas

anteriormente, utilizadas para uma primeira verificação dos valores previstos e do

ajuste do modelo. Todas as amostras (Tabela IV.1) permaneceram acondicionadas

em câmara fria, à temperatura de, no máximo, 0 ºC, até a realização do

experimento.

TABELA IV.1 – Amostras utilizadas para construção do modelo de discriminação

das misturas de café conilon ao arábica.

Espécies Puras Misturas

A1c, A1m, A1e

A2c, A2m, A2e

C1c, C1m, C1e

C2c, C2m, C2e

A1C1c20, A1C1c30, A1C1c50,

A1C1m20, A1C1m30, A1C1m50,

A1C1e20, A1C1e30, A1C1e50,

A2C2c20, A2C2c30, A2C2c50,

A2C2m20, A2C2m30, A2C2m50,

A2C2e20, A2C2e30, A2C2e50

A1C2c20, A1C2c30, A1C2c50,

A1C2m20, A1C2m30, A1C2m50,

A1C2e20, A1C2e30, A1C2e50,

A2C1c20, A2C1c30, A2C1c50,

A2C1m20*, A2C1m30, A2C1m50,

A2C1e20, A2C1e30, A2C1e50.

*Exemplo legenda: A2C1m20 – mistura de arábica mais defeitos (80%) com conilon menos defeitos

(20%), torra média.

Na segunda etapa, após a construção do modelo foram utilizadas outras

amostras para verificação do mesmo. Os grãos de café arábica da variedade IAPAR

– 59 e café conilon comercial, tipo 4, cedidos pelo Instituto Agronômico do Paraná

(IAPAR), foram denominados A3 e C3, respectivamente.

Os grãos de café foram torrados em um torrador (Rod-Bel, São Paulo)

com aquecimento a gás e capacidade para 300 g, com o tempo de processo

variando de 5 a 10 minutos, e temperatura de 190 a 230 ºC de acordo com a

variedade de café a ser analisada e o tipo de torra desejada (clara, média ou

escura). A definição de cada nível de torra foi definida considerando-se a

porcentagem de perda de peso (%PP): 13% - torra clara; 17% - torra média e 20% -

torra escura. Logo após a torra, realizou-se moagem das amostras a uma

granulometria de 0,84 mm (peneira ABNT 20) e, em seguida, preparou-se misturas

de 20 e 40% de conilon adicionado ao café arábica, para quantificação dos

diterpenos, além da análise das amostras puras (Tabela IV.2).

Na terceira etapa, para verificar a eficiência do modelo de predição,

amostras com diferentes proporções de defeitos, também cedidas pelo IAPAR,

foram utilizadas. Obteve-se uma quarta amostra de café arábica (A4), com

classificação conhecida com relação ao número de defeitos (tipo 8) A partir dessa

amostra, os grãos defeituosos foram retirados gerando as amostras A5 (amostra de

café arábica A4 sem defeitos) e A6 (defeitos da amostra de café arábica A4) (Tabela

IV.2).

TABELA IV.2 – Amostras utilizadas para verificação do modelo.

Espécies Puras Misturas

A3c, A3m, A3e

A4c, A4m, A4e

A5c, A5m, A5e

A51m, A52m*, A53m

C3c, C3m, C3e

A3C3c20, A3C3m20, A3C3e20,

A3C3c40, A3C3m40, A3C3e40,

A51C3m40**, A52C3m40, A53C3m40,

A6m

*Exemplo legenda: A52m – mistura de café arábica sem defeitos (A5) com 20% de defeitos (A6), torra

média.

**Exemplo legenda: A51C3m40 – mistura de 60% de café arábica sem defeitos (A5) com 10% de

defeitos (A6) e 40% de café conilon, torra média.

Com as amostras de café arábica sem defeitos (A5) e grãos defeituosos

de café arábica (A6), pôde-se realizar misturas de defeitos no café arábica, nas

proporções de 10, 20 e 30% (amostras A51, A52 e A53, respectivamente). Em

seguida, utilizando a amostra de café conilon (C3) e as amostras com porcentagens

conhecidas de defeitos (A51, A52 e A53), produziu-se misturas com 40% de café

conilon (C3) (A51C3m40, A52C3m40, A53C3m40) (Tabela IV.2). Em seguida, os

defeitos da amostra A6 foram classificados conforme descrito na tabela IV.3.

TABELA IV.3 – Porcentagem dos diferentes defeitos presentes em uma amostra

(A6) de grãos defeituosos de café arábica.

Tipo de defeito % defeitos (amostra A6)

Ardido 37

Preto 16

Verde 15

Brocado 22

Quebrado 10

Um ponto importante, a ser considerado nesta etapa do estudo é que a

amostra A6 foi submetida somente ao processo de torra média. Optou-se por

trabalhar apenas com um parâmetro de torra pelo fato do modelo já ter sido

construído com outras amostras sob diferentes condições de torra e a influência

deste processamento na composição diterpênica ter sido avaliado previamente.

Assim, o objetivo desta etapa do trabalho foi verificar a influência dos

defeitos, independentemente do grau de torra utilizado, minimizando a interferência

deste fator. Considerando-se que, usualmente no Brasil, as amostras

comercializadas são de torra média à escura, optou-se por trabalhar com a torra

média.

IV.2 – CARACTERIZAÇÃO DAS AMOSTRAS

IV.2.1 - Análise de Umidade

Para caracterização das amostras e cálculo da concentração dos

diterpenos, em base seca, quantificou-se o teor de umidade dos cafés torrados e

moídos. Através do equipamento de infravermelho (OHAUS-MB200, EUA), foi

determinada a umidade utilizando-se programação de modo normal a 105 ºC, por 7

minutos, considerando-se 0,01 g como diferença de perda de peso (DIAS, 2005).

IV.2.2 - Análise de cor

A determinação de cor foi realizada empregando-se um colorímetro Byk

Gardner GmbH, com iluminante D65 (luz natural do dia) e geometria 45/0. A leitura

das amostras de café foi realizada em triplicata (BYK GARDNER, 2008). O

colorímetro fornece diretamente os valores de L* (luminosidade), a* (componente

vermelho-verde) e b* (componente amarelo-azul). A partir destes dados calculou-se

o valor da tonalidade cromática (H*) (equação 1) (BERBERICH, 2002).













arctan*

equação (1)

IV.3 – REAGENTES

Como solventes para as etapas de extração e preparo da fase móvel,

foram utilizados: hidróxido de potássio (Synth), terc-butil metil éter (Vetec) de grau

analítico e acetonitrila (Carlo Erba) de grau cromatográfico. A água empregada no

preparo de padrões e soluções foi obtida por sistema de purificação e filtração Milli-Q

(Millipore). As fases móveis utilizadas foram filtradas em sistema Millipore de

filtração a vácuo, utilizando-se membranas de 0,45 µm (Millipore) e degaseificados,

por 2 minutos antes de sua utilização em degaseificador (Shimadzu, modelo DGU-14

Avp).

Nas análises foram empregados padrões (de grau analítico) de caveol e

cafestol (Axxora, San Diego).

IV.4 – EQUIPAMENTOS

Para a análise cromatográfica, utilizou-se um cromatógrafo a líquido

(Shimadzu), constituído de um sistema de bombeamento de solvente (quatro

bombas modelo LC10ATvp), degaseificador DGU-14 Avp, válvula injetora Rheodyne,

com alça de amostragem de 20 µL e forno para coluna cromatográfica modelo CTO-

10 ASvp. O sistema está acoplado a um detector espectrofotométrico UV/VIS

(Shimadzu modelo SPD-M10 Avp), de arranjo de diodo (varredura de 190 a 800 nm)

e sensibilidade de 0,8x10

-5

UA, conectado por uma interface (SCL-10Avp) a um

microcomputador (Samsung) para processamento de dados.

IV.5 - DETERMINAÇÃO DE CAVEOL E CAFESTOL POR

CROMATOGRAFIA LÍQUIDA DE ALTA EFICIÊNCIA

IV.5.1 - Preparo de amostra

As amostras sofreram saponificação direta com KOH e, em seguida,

ocorreu extração da MI com t-BME, em duplicata. Após extração, realizou-se

limpeza com água conforme trabalho prévio desenvolvido por ALVES et al. (2003),

por uso de análise espectrofotométrica e posteriormente, adaptado por DIAS et al.

(2006). O fluxograma do preparo das amostras está representado na Figura IV.1.

FIGURA IV.1: Fluxograma da extração da matéria insaponificável do café (DIAS et

al., 2006).

IV.5.2 - Condições cromatográficas

Em trabalho preliminar (DIAS et al., 2006), as condições cromatográficas

utilizadas para análise das amostras foram estudadas e adaptadas às amostras em

estudo. Empregou-se fase reversa (coluna Spherisorb ODS1, 250 x 4,6 mm, 5 micra)

com eluição isocrática de ACN/água (55:45) na vazão de 0,9 mL/min. A detecção foi

feita a 230 e 290 nm, para cafestol e caveol, respectivamente, com tempo de corrida

de 20 minutos. A temperatura do forno empregada foi de 25 ºC.

A identificação dos compostos foi feita no próprio cromatógrafo a líquido,

baseando-se nos tempos de retenção dos solutos eluídos da coluna e comparados

com o tempo de retenção do padrão, através de co-cromatografia.

O método utilizado foi validado em trabalho prévio (DIAS et al., 2007)

apresentando linearidade na faixa estudada (Tabela IV-4) e boa precisão

(repetibilidade de 5 extrações de uma mesma amostra sob mesmas condições de

extração e análise), com valores de coeficiente de variação (CV) para caveol e

cafestol inferiores a 5,4%. Para exatidão, foi obtida recuperação adequada: 109% e

106%, para caveol e cafestol, respectivamente. Quanto à sensibilidade, observaram-

2 mL de Tercbutil metil éter

Recolher fase orgânica em

um tubo tarado (Repetir 3

vezes)

Pesar 0,2 g de amostra macerada

em um frasco de vidro para

centrífuga

Adicionar 2 mL de KOH 2,5 M

(em etanol 96 %)

Aquecer no banho a

80ºC por 1 h

Adicionar 2 mL de

O destilada

Adicionar 2 mL de H

O ao extrato.

Homogeneizar e descartar a fase aquosa

Centrifugar por 2 min a 3000

RPM

Evaporar no banho a 70ºC

Extrato etéreo

Ressuspensão em 4

mL de fase móvel

CLAE

Filtração 0,45 µm

2 mL de Tercbutil metil éter

Recolher fase orgânica em

um tubo tarado (Repetir 3

vezes)

Pesar 0,2 g de amostra macerada

em um frasco de vidro para

centrífuga

Adicionar 2 mL de KOH 2,5 M

(em etanol 96 %)

Aquecer no banho a

80ºC por 1 h

Adicionar 2 mL de

O destilada

Adicionar 2 mL de H

O ao extrato.

Homogeneizar e descartar a fase aquosa

Centrifugar por 2 min a 3000

RPM

Evaporar no banho a 70ºC

Extrato etéreo

Ressuspensão em 4

mL de fase móvel

CLAE

Filtração 0,45 µm

se limites de detecção (LD) e quantificação (LQ) de 2,3 e 7,1 mg/100g para caveol e

de 3,0 e 9,1 mg/100g para cafestol.

A quantificação foi feita por padronização externa, construindo-se curvas

de calibração para os compostos a serem estudados (caveol e cafestol), com 6

diferentes concentrações de padrões (em triplicata), na faixa de 50 a 1000 mg/100 g

de café. Essa faixa de concentração foi determinada baseada em análises prévias e

dados da literatura (Item II.3 e V.2) e observou-se linearidade (Tabela IV.4).

TABELA IV.4 – Parâmetros da regressão linear das curvas de calibração dos

diterpenos.

Parâmetros Caveol** Cafestol**

Equação* y = 0,00051991x + 79,5875 y = 0,000477975x + 12,3132

; p 0,977; <0,001 0,995; <0,001

*y = quantidade da substância em mg/100 g amostra; x = área do pico cromatográfico; n=18 amostras

(6 concentrações em triplicata).

** Faixa de linearidade: 50 a 1000 mg/100 g de amostra

IV.6 - ANÁLISE DAS VARIEDADES E MISTURAS

Para análise das amostras, em cada etapa do estudo, empregou-se um

delineamento inteiramente ao acaso.

Para avaliação do efeito da torra e da espécie nos teores de diterpenos

das amostras arábica e conilon (1 e 2) e misturas (A1/C1 e A2/C2), os resultados

foram submetidos à análise variância e teste de Tukey (p ≤ 0,05) através do

programa SISVAR (Sistema de Análise de Variância de Dados Balanceados)

(SISVAR, 2007). Considerou-se como tratamentos, a espécie de café

(principal/parcela) e a torra (secundária/sub-parcela) em um esquema de parcelas

subdivididas (exemplo no Anexo 1).

Quando os teores de diterpenos nas espécies sofreram influência em

relação ao grau de torra, pode-se dizer que houve interação (p ≤ 0,05) entre as

causas de variações, espécie (pura ou mistura) e torra. Assim, o efeito da torra em

cada espécie foi estudado separadamente. Para interações não significativas (p >

0,05), as espécies não sofreram alterações com relação à torra, comparando-se as

médias globais das espécies em cada torra e das médias globais das torras em cada

espécie.

A partir dos resultados das amostras de arábica e conilon (1 e 2) e

misturas (A1/C1 e A2/C2) foram construídos modelos que correlacionaram a espécie

em função dos teores de caveol e cafestol, com as torras tratadas separadamente

ou em conjunto, empregando-se regressões multilineares pelo procedimento

“Multiple regression” do programa Statistica 7.1 (STATSOFT, 2006). A espécie de

café foi expressa pela porcentagem de café conilon (0, 20, 30, 50 e 100%). Foram

comparados modelos considerando-se os parâmetros individualmente ou em

conjunto.

Para verificar a eficiência, foram também avaliados os valores previstos

pelo modelo para misturas diferentes das empregadas inicialmente: A1/C2 e A2/C1,

nas proporções de 20, 30 e 50% de café conilon ao café arábica. Ao fornecer o teor

dos diterpenos de uma amostra, com utilização do modelo construído, o programa

estima a porcentagem da mistura, permitindo avaliar sua eficiência.

O melhor ajuste foi escolhido baseado na análise dos resíduos (gráfico de

resíduo x valor previsto e resíduo x valor observado; Gráficos 1 a 4), coeficiente de

determinação (R

) e nível de significância (p) da correlação, bem como na resposta

observada para os valores previstos.

Para o modelo escolhido, foi então verificada a eficiência com amostras

de cafés arábica e conilon de outra procedência. As amostras A3 e C3 em diferentes

graus de torra, bem como suas misturas (adição de 20 e 40% de conilon C3 ao

arábica A3) foram utilizadas para nessa etapa.

Para a terceira etapa do trabalho, utilizou-se o mesmo procedimento para

verificar se o modelo seria eficiente para previsão trabalhando-se com amostras com

diferentes porcentagens de defeitos (A51, A52 e A53 com 0 e 40% de conilon C3).

Utilizou-se também ANOVA e teste de médias (Tukey, p ≤ 0,05) (Statistica 7.1), para

comparação dos teores de diterpenos em amostras de café arábica (A5 e A6) e

misturas com diferentes porcentagens de defeitos.

V – RESULTADOS E DISCUSSÃO

V.1 - CARACTERIZAÇÃO DAS AMOSTRAS

As amostras de café arábica (A1, A2, A3, A4, A5 e A6) e conilon (C1, C2 e

C3) em diferentes graus de torra foram caracterizadas por medidas de umidade e

cor (Tabelas V.1, V.2 e V.3). Encontram-se, ainda, no Anexo 2 os valores de

umidade, luminosidade (L*) e tonalidade cromática (H*) para todas as misturas

empregadas no estudo.

Os cafés apresentaram umidade variando de 1,2 a 4,0 g/100 g de produto,

considerando-se as diferentes espécies (arábica e conilon) e graus de torra (Tabela

V.1).

TABELA V.1 – Umidade* (g/100 g) do café arábica (A1, A2, A3, A4 e A5) e conilon

(C1, C2 e C3) submetidos a diferentes torras.

Espécie / Torra Clara Média Escura

3,2 ± 0,0 1,6 ± 0,1 2,4 ± 0,1

2,0 ± 0,1 1,4 ± 0,0 2,0 ± 0,1

3,0 ± 0,0 2,2 ± 0,0 2,0 ± 0,1

3,0 ± 0,1 2,2 ± 0,1 2,2 ± 0,0

2,9 ± 0,0 2,6 ± 0,1 2,3 ± 0,0

- 2,4 ± 0,0 -

4,0 ± 0,0 3,0 ± 0,1 1,5 ± 0,0

1,5 ± 0,0 1,4 ± 0,1 1,2 ± 0,0

2,5 ± 0,0 2,2 ± 0,0 2,6 ± 0,1

*Média ± desvio padrão das amostras realizadas em duplicata.

Ao caracterizar a cor, observou-se que para todas as amostras, os valores

de L* diminuíram com o aumento do grau de torra. Foi possível notar também que,

para cada tipo de torra, L* esteve dentro de uma faixa característica, tanto para as

amostras puras quanto para as misturas. Na torra clara, esta faixa variou entre 29 e

40, enquanto que para as torras média e escura, as luminosidades estiveram na

faixa de 20 a 30 e 14 a 21, respectivamente (Tabela V.2 e Anexo 2).

TABELA V.2 – Luminosidade* dos cafés das espécies arábica (A) e conilon (C)

submetidos a diferentes torras.

Espécie / Torra Clara Média Escura

29,0 ± 0,5 20,1 ± 0,1 14,7 ± 0,5

31,9 ± 0,4 21,1 ± 0,2 16,6 ± 1,0

30,0 ± 0,3 27,6 ± 0,2 20,8 ± 0,1

32,1 ± 0,5 26,8 ± 0,7 19,1 ± 0,4

31,5 ± 0,6 26,8 ± 0,4 19,7 ± 0,2

- 27,7 ± 0,8 -

39,3 ± 1,2 28,9 ± 0,5 19,9 ± 0,1

32,7 ± 0,4 21,7 ± 0,3 13,6 ± 0,7

39,7 ± 0,2 29,7 ± 0,6 20,4 ± 0,1

*Média ± desvio padrão dos valores de luminosidade das amostras obtidas em triplicata.

Os valores de tonalidade cromática (H*) descrevem uma relação entre os

componentes amarelo e vermelho. As amostras que sofreram processos térmicos

mais brandos mostraram-se mais amareladas (maiores valores de H*) enquanto que

tratamentos mais severos tornaram as amostras mais vermelhas (redução nos

valores de H*) (Tabela V.3).

TABELA V.3 – Tonalidade cromática* dos cafés das espécies arábica (A) e conilon

Espécie / Torra Clara Média Escura

63,8 ± 0,8 58,7 ± 0,3 50,8 ± 0,4

63,0 ± 0,4 62,7 ± 0,8 50,0 ± 0,8

63,1 ± 0,3 59,8 ± 0,5 55,4 ± 0,4

65,8 ± 0,7 60,8 ± 0,5 53,6 ± 0,2

65,2 ± 0,2 61,8 ± 0,4 52,0 ± 0,3

- 61,4 ± 0,8 -

66,9 ± 0,9 64,4 ± 0,5 57,7 ± 3,1

67,6 ± 0,4 62,1 ± 0,1 55,2 ± 2,0

69,6 ± 0,2 65,3 ± 0,4 58,9 ± 0,5

*Média ± desvio padrão dos valores de tonalidade cromática das amostras obtidas em triplicata.

Para H*, também se observou uma faixa de valores para cada um dos

diferentes graus de torra, porém menos definida do que o constatado para L*. Para

as torras claras, obteve-se valores de H* superiores a 63 enquanto que para a torra

escura estes foram inferiores a 59, chegando até 50. Valores entre 59 e 65 foram

encontrados para H* nas amostras de torra média (Tabela V.3 e Anexo 2).

No geral, os valores de L* e H* observados (Tabelas V.2 e V.3) foram

próximos aos dados descritos na maior parte dos trabalhos encontrados na

literatura. A maior dificuldade de comparação deve-se aos diferentes critérios

empregados para caracterizar o nível de torra.

MONTEIRO et al. (2002), para amostras de café arábica com %PP de 14

a 17%, relataram valores de L* de 6,5 a 11, inferiores aos obtidos neste trabalho.

DUARTE et al. (2005) descrevem valores de L* na torra clara entre 35 e 37,

enquanto que para as torras médias e escuras estiveram na faixa de 32 a 34 e 29 a

30, respectivamente.

DIAS (2005), caracterizando os graus de torra por diferentes perdas de

peso (13, 17 e 20%), para as torras, clara, média e escura, relatou faixas de L*

variando entre 28 e 38; 15 e 25; 13 e 18, para as respectivas torras. Os valores de

H* reportados neste mesmo trabalho, estiveram na faixa de 57 a 63, para torra clara;

45 a 56, para torra média; e 41 a 49, para torra escura.

BORGES et al. (2002) trabalhando com uma torra de aquecimento alto,

por tempos de 5 a 10 minutos, descreveram variação de L* de 20 a 37 e de H* de 35

a 55 para café arábica. Para café conilon, MENDES et al. (2001) relata valores de 37

a 41 para L* e 50 a 57 para H* para um processo de torra de 225 a 330ºC por 22 a

28 minutos.

V.2 – QUANTIFICAÇÃO DE CAVEOL E CAFESTOL NAS ESPÉCIES

PURAS E MISTURAS

Cromatogramas típicos de café arábica, conilon e mistura de 50% de café

conilon em arábica, torrados em nível médio, podem ser observados na Figura V.1.

FIGURA V.1. Cromatogramas típicos de café torrado em nível médio: café arábica

(a), café conilon (b) e mistura de 50% de café conilon ao arábica (c). Detecção a 230

() e 290 nm (---). Picos de caveol (1) e cafestol (2).

-1000

5000

11000

17000

23000

29000

35000

05101520

tr (min)

-1000

6000

13000

20000

27000

34000

0 5 10 15 20

tr (min)

-1000

14000

29000

44000

59000

74000

89000

05101520

tr (min)

-1000

5000

11000

17000

23000

29000

35000

05101520

tr (min)

-1000

6000

13000

20000

27000

34000

0 5 10 15 20

tr (min)

-1000

14000

29000

44000

59000

74000

89000

05101520

tr (min)

A quantificação foi feita a 230 e 290 nm, valores de máxima absorvância

para os compostos cafestol e caveol, respectivamente. Os tempos de retenção dos

diterpenos foram próximos a 16 (caveol) e 17 minutos (cafestol). Para as condições

cromatográficas utilizadas, observou-se que os interferentes foram eluídos em até 8

minutos, ou seja, afastados do tempo de retenção dos compostos em estudo. Além

disso, verificou-se um perfil cromatográfico com resolução e eficiência satisfatórias.

O teor total de diterpenos (mg/100 g de amostra em base seca) variou de

1021 a 1344 nos cafés da espécie arábica, e de 163 a 275 nos conilon,

considerando-se os diferentes graus de torra (clara, média e escura) (Tabelas V.4 e

V.5). Esses valores são coincidentes com a literatura que menciona que os

diterpenos corresponderiam de 10 até 20% da fração lipídica do café torrado

(GROSS et al., 1997; SPEER & KÖLLING-SPEER, 2006). São relatados teores

totais de diterpenos de 1,3% para café arábica e 0,2% para conilon (URGERT et al.,

1995; LAGO, 2001).

TABELA V.4. Teor* de caveol (mg/100 g de amostra em base seca) dos cafés das

espécies arábica (A1 e A2) e conilon (C1 e C2) submetidos a diferentes torras (clara,

média e escura) e misturas de conilon em arábica (20%, 30% e 50%).

Espécie/Torra** Clara Média Escura

0 %

829

± 16 744

± 8 800

Aba

± 28

20 %

530

± 2 507

± 59 516

± 18

30 %

410

± 12 428

± 1 478

± 26

50 %

327

± 33 308

± 18 294

± 20

A1 / C1

p = 0,13

100 %

± 0 0

± 0

Espécie/Torra** Clara Média Escura

0 %

699

± 8 866

± 21 661

± 16

20 %

622

Bab

± 34 744

± 17 544

± 45

30 %

557

± 28 717

± 3 391

± 29

50 %

462

± 56 393

± 3 267

± 34

A2 / C2

p ≤ 0,05

100 %

± 0 0

± 0

*Média ± desvio padrão dos valores das amostras quantificadas em duplicata.

**Letras distintas, minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas, indicam diferença significativa (p

≤ 0,05).

O teor de caveol no café arábica variou entre 661 a 866 mg/100g na

amostras submetidas aos diferentes tratamentos térmicos, enquanto que no café

conilon não foi observada a presença desse composto (Tabela V.4). No geral,

observou-se que a adição de café conilon ao arábica reduziu significativamente os

teores de caveol nas torras clara, média e escura, mas o comportamento foi

diferenciado dependendo da torra e do tipo de amostra de café (1 ou 2) utilizados.

Comparando-se o teor de cafestol encontrado nas diferentes amostras

(Tabela V.5), constatou-se que para o café arábica esteve em uma faixa entre 360 e

478 mg/100 g, enquanto que para o conilon a faixa variou de 163 a 275 mg/100 g

para os diferentes graus de torra. Também para o cafestol observou-se que, no

geral, a adição de conilon ao café arábica reduziu significativamente o teor deste

diterpeno.

TABELA V.5. Teor* de cafestol (mg/100 g de amostra em base seca) dos cafés das

espécies arábica (A1 e A2) e conilon (C1 e C2) submetidos a diferentes torras (clara,

média e escura) e misturas de conilon em arábica (20%, 30% e 50%).

Espécie/Torra** Clara Média Escura

0 %

463

± 4 398

± 46 420

ABa

± 4

20 %

368

± 10 340

Aab

± 0 314

Abc

± 8

30 %

336

Abc

± 1 307

Abc

± 6 315

± 16

50 %

295

± 38 286

Abc

± 4 281

Abc

± 30

A1 / C1

p ≤ 0,05

100 %

163

± 24 250

± 8 242

± 6

Espécie/Torra** Clara Média Escura

0 %

455

± 1 478

± 6 360

± 3

20 %

369

± 28 346

ABb

± 11 309

Bab

± 32

30 %

351

± 5 327

ABb

± 17 283

± 31

50 %

304

Abc

± 32 259

Abc

± 1 247

Bbc

± 17

A2 / C2

p = 0,12

100 %

275

± 10 235

ABc

± 31 188

± 6

*Média ± desvio padrão dos valores das amostras quantificadas em duplicata.

**Letras distintas, minúsculas nas colunas e maiúsculas nas linhas, indicam diferença significativa (p

≤ 0,05).

Na literatura encontrou-se grande variabilidade nos valores descritos para

concentração dos compostos estudados, além de controvérsias com relação à

presença ou ausência do composto caveol no café conilon.

Em café da espécie arábica, foram descritos teores de caveol em uma

ampla faixa, desde 100 mg até quantidades superiores a 736 mg/100 g de café

(FREGA et al., 1994; URGERT et al., 1995; KURZROCK & SPEER, 2001a; LAGO,

2001; RUBAYIZA & MEURENS, 2005).

URGERT et al. (1995) utilizaram uma amostra de café arábica torrado e

moído, contendo 573 mg de cafestol e 736 mg de caveol em 100 g de café torrado,

para estudar o impacto nos níveis de colesterol sanguíneo após o preparo de

bebidas de café de diferentes formas. Os mesmos autores relatam que a média dos

diterpenos (caveol e cafestol) no café consumido nos EUA e Europa variam entre

400 e 500 mg/ 100g de grãos torrados.

Enquanto alguns autores mencionam a ausência de caveol em café

conilon (NACKUNSTZ & MAIER, 1987; DIAS, 2005), outros relatam ter encontrado,

mesmo que em pequena quantidade. Foram detectadas quantidades de caveol

menores que 13 mg/100 g de café (FREGA et al., 1994) e alguns autores detectaram

apenas traços (KURZROCK & SPEER, 2001a; RUBAYIZA & MEURENS, 2005).

Considerando-se o limite de detecção e quantificação do método

empregado (2,3 e 7,1 mg/100 g de café, respectivamente), é justificado o fato de não

ter sido observada a presença de caveol nas amostras de café conilon utilizadas no

presente estudo.

Quanto aos teores de cafestol, na literatura encontraram-se valores entre

76 e 300 mg/100 g de café conilon e 100 a 700 mg/100 g de café arábica (FREGA et

al., 1994; KURZROCK & SPEER, 2001a; RUBAYIZA & MEURENS, 2005).

FREGA et al. (1994) utilizaram diferentes tipos de café para produzir

blends de café arábica e robusta. Os autores relataram que, em um blend em que foi

adicionado 20% de café robusta ao arábica, foi encontrado teores de 357 e 405,4

mg de caveol e cafestol, respectivamente, em 100 gramas da mistura. Para mesma

proporção de adição de conilon ao arábica, no presente estudo observou-se para as

diversas torras, em 100 gramas da mistura, valores de caveol na faixa de 507 a 744

mg e cafestol entre 309 e 369 mg (Tabelas V.4 e V.5).

No geral, os valores determinados para os diterpenos foram próximos aos

descritos na maioria dos trabalhos encontrados na literatura. Observaram-se

concentrações elevadas de caveol em café arábica, coincidentes com os maiores

valores relatados na literatura. No entanto, para cafestol, os valores encontrados

foram coincidentes com os valores intermediários descritos.

Essa variação de valores pode ser justificada por alguns fatores. Deve-se

considerar que existe muita divergência quanto aos procedimentos de extração

adotados nos diferentes métodos empregados na quantificação dos diterpenos.

Vários trabalhos descrevem o emprego de extração preliminar (com solventes a frio

ou Soxlet) para posterior saponificação, havendo maior possibilidade de oxidação

dos componentes (LERCKER et al., 1995; RUBAYIZA & MEURENS, 2005;

KÖLLING-SPEER & SPEER, 2006). A saponificação direta tem sido descrita como

uma alternativa eficiente na extração de outros compostos insaponificáveis, como

colesterol e óxidos de colesterol, evitando a formação de produtos de oxidação

(SALDANHA et al., 2006). A metodologia analítica empregada no trabalho utiliza

saponificação direta seguida de extração (Figura IV.1). Considerando-se que o

caveol apresenta uma dupla ligação a mais que o cafestol, em sua estrutura (Figura

II.2), sendo portanto, mais sensível à oxidação, é provável que alterações no método

de análise afetem mais os valores de caveol.

Mesmo sem considerar as possíveis diferenças na eficiência das

metodologias analíticas, existe a variabilidade da matéria-prima empregada. A

princípio, estima-se que a origem geográfica e as variedades do café utilizadas por

cada autor são os fatores que gerariam as maiores variações dos teores dos

diterpenos.

A grande variabilidade relacionada ao teor total de lipídios no grão de café

já implica em provável variação na concentração dos componentes lipossolúveis.

AGUIAR et al. (2005) estudaram a variação do teor de lipídios em grãos de 47

plantas pertencentes às variedades: Robusta, Conilon 6, Apoatã, Guarini, Laurentii e

Bukobensis. Como resultado do estudo, eles observaram diferenças significativas no

teor médio entre as plantas de mesma variedade e entre variedades distintas, sendo

que os grãos de variedade robusta apresentaram os maiores teores de lipídios

(média de 11%) enquanto que a média do conilon foi de 7%.

KURZROCK & SPEER (2001a), em sua revisão, relataram variações

significativas nas concentrações de ésteres dos diterpenos caveol e cafestol, em

cafés verdes de diferentes origens (diversos países da Ásia, África e América do

Sul).

FREGA et al. (1994) avaliaram as concentrações de diversos álcoois

diterpênicos das espécies arábica (12 origens distintas) e conilon (8 origens) em

grãos verdes e torrados, além dos blends das duas espécies. Neste estudo, os

autores relataram variações entre 414,8 a 672,7 mg de caveol e 299,4 a 583,6 mg

de cafestol por 100g de lipídios, em diferentes amostras de café arábica torrado de

distintas origens. Para as variedades do café robusta, os teores estiveram entre 3,6

a 12,5 mg de caveol e 76,4 a 190,1 mg de cafestol em 100 g de lipídios.

Outro fator que poderia ser responsável pelas variações detectadas nos

diterpenos estudados é o processo de torra do café, uma vez que existe na literatura

divergência quanto à estabilidade desses compostos quando submetidos a

tratamentos térmicos. Alguns autores relatam que os diterpenos têm boa

estabilidade a altas temperaturas, mas podem formar dehidroderivados

(dehidrocafestol e dehidrocaveol) em pequenas quantidades no final do processo de

torra (CLARKE & VITZTHUM, 2001; LAGO 2001; SPEER & KÖLLING-SPEER,

2006). SPEER & KÖLLIG-SPEER (2006) citam ainda a presença de outros produtos

de decomposição como caveal, cafestal, isocaveol e dehidroisocaveol e reportam

mudanças nos teores de ésteres de cafestol e caveol com o aumento do grau de

torra.

URGERT et al. (1995) avaliaram o comportamento de caveol e cafestol

em espécie arábica de torras intensas, com até 26,5 de %PP, e concluíram que a

torra não reduziu a concentração destes compostos.

DIAS (2005), utilizando uma metodologia espectrofotométrica para

detecção de caveol (reação com KI e leitura a 620 nm), também avaliou a

estabilidade do composto em amostras da espécie arábica e conilon em diferentes

graus de torra (190 a 230 ºC por tempo de 5 a 10 minutos). Não foi observada

interação entre as variáveis espécies de café e intensidade de torra, e constatou-se

que o diterpeno apresentou estabilidade do caveol ao tratamento térmico.

Nas Tabelas V.4 e V.5 e exemplo no Anexo 1 podem-se observar que

ocorreu interação significativa (p≤0,05) entre espécie e torra para a concentração de

caveol na amostras 2 (espécies puras e misturas) e para os valores de cafestol na

amostra 1 (espécies puras e misturas).

Para os teores de caveol nas amostras 1 (A1, C1 e misturas A1/C1) e

cafestol nas amostras 2 (A2, C2 e misturas A2/C2) (exemplificado no Anexo 1) não

ocorreram interações significativas (p=0,13 e p=0,12 para as amostras 1 de caveol e

2 de cafestol respectivamente), indicando que sua concentração depende apenas da

proporção das espécies de café, ou seja, não sofreram alterações com diferentes

parâmetros de torra. Assim, as comparações foram feitas com as médias gerais das

espécies em cada torra e com as médias gerais das torras em cada espécie. As

amostras de torra escura apresentaram menor teor de cafestol do que as de torra

clara e média. Verificando-se assim que essas amostras sofreram efeitos diferentes

em relação à torra.

Dessa forma, apesar de em todos os casos a adição de café conilon ter

reduzido o conteúdo dos diterpenos, o efeito foi diferenciado dependendo da torra e

da amostra. Não se observou, no entanto nenhuma evidência de que a torra

implicou necessariamente em degradação significativa dos diterpenos: os teores

encontrados nas torras média e escura não foram sistematicamente menores do que

os observados na torra clara, e em alguns casos foram superiores.

É interessante considerar que o teor total de lipídios também é

influenciado pela torra, mesmo que se utilizem dados em base seca. O conteúdo de

lipídios pode aumentar proporcionalmente no decorrer deste processo devido

principalmente, à destruição de carboidratos. Essa destruição ocorre porque o

processo de torra rompe a matriz da parede celular resultando na solubilização dos

polissacarídeos acarretando diminuição do peso molecular destes (LAGO, 2001;

OOSTERVELD, 2003). REDWELL et al. (2002) em seu estudo, relataram que,

dependendo do processamento empregado, entre 12 e 40% dos polissacarídeos dos

grãos de café foram degradados. Foi descrita para o café arábica, uma elevação de

11,4% para 15,4% no teor de lipídios totais, e, para o conilon, alteração de 6,1 até

9,6% (LAGO, 2001).

Nessa etapa do trabalho as amostras foram obtidas por um

processamento em bateladas, em que o critério para determinação do grau de torra

foi a cor, como ocorre no produto, industrialmente (EMBRAPA, 2008). No entanto, o

processo para obter amostras com torra clara, por exemplo, não ocorreu

necessariamente, exatamente nas mesmas condições de operação. Assim, mesmo

entre amostras caracterizadas como sendo de mesmo grau de torra, pode ter

ocorrido alguma diferença na severidade do tratamento térmico aplicado, o que

poderia implicar em diferença na degradação de carboidratos. Dessa forma, a

variabilidade no teor de lipídios, poderia justificar as variações dos diterpenos em

alguns dos resultados relatados nas Tabelas V.4 e V.5.

Tendo em vista essas considerações, optou-se por fazer inicialmente as

estimativas para avaliação dos teores de café conilon utilizando-se em conjunto os

resultados para as duas espécies de café arábica e conilon e suas misturas nos

diferentes graus de torra.

V.3 – MODELOS PARA AVALIAR OS TEORES DE CAFÉ CONILON EM

BLENDS DE CAFÉ ATRAVÉS DOS TEORES DE CAVEOL E CAFESTOL

V.3.1 – AVALIAÇÃO E ESCOLHA DO MELHOR MODELO

A partir das concentrações dos diterpenos caveol e cafestol nas amostras

(Tabelas V.4 e V.5), foram construídos modelos matemáticos para estimar a

porcentagem de café conilon (%C) adicionado ao café arábica. Optou-se pelo estudo

de três modelos: utilizando apenas caveol como parâmetro de discriminação (cav);

apenas cafestol (caf); e, caveol e cafestol, em conjunto (cav/caf) (Tabela V.6).

Para comparação dos modelos, avaliou-se análise de resíduos (Anexo 3),

coeficiente de determinação (R

) e nível de significância das correlações (p).

TABELA V.6. Valores de R

ajustado, erro e modelos multilineares para os ajustes

feitos dos teores de caveol (cav), cafestol (caf), e caveol e cafestol (cav/caf).

Modelo* R

ajustado CV (%)** Regressão Multilinear

Cav

0,91 0,02 % C = 92,7310 - 0,1208*cav

Caf

0,55 0,07 % C = 138,0529 - 0,3019*caf

Cav/Caf

0,93 0,03 % C = 96,7130 - 0,1162*cav + 0,0188*caf

* p<0,001; N=60.

** Coeficiente de Variação

Para uma verificação inicial da eficiência dos três modelos propostos,

foram utilizadas as mesmas amostras base (A1, A2, C1 e C2), mas com misturas

diferentes das empregadas inicialmente para obtenção das equações. Foram feitas

adições de 20, 30 e 50 % de café conilon ao café arábica, mas utilizando-se misturas

de A1 com C2 e de A2 com C1 e quantificados os teores de caveol e cafestol

(Tabelas V.7 e V.8).

TABELA V.7. Teor* de caveol (mg/100 g de amostra em base seca) em misturas de

conilon em arábica (A1/C2, A2/C1) em diferentes torras (clara, média e escura).

Espécie/Torra Clara Média Escura

20 %

505 ± 20 517 ± 77 490 ± 26

30 %

470 ± 10 480 ± 1 498 ± 7

A1 / C2

50 %

373 ± 6 319 ± 5 334 ± 26

Espécie/Torra Clara Média Escura

20 %

604 ± 27 617 ± 21 518 ± 12

30 %

528 ± 6 586 ± 69 465 ± 18

A2 / C1

50 %

384 ± 2 346 ± 23 314 ± 45

*Média ± desvio padrão dos valores analisados em duplicata.

TABELA V.8. Teor* de cafestol (mg/100 g de amostra em base seca) em misturas

de conilon em arábica (A1/C2, A2/C1) em diferentes torras (clara, média e escura).

Espécie/Torra Clara Média Escura

20 %

272 ± 9 349 ± 27 299 ± 5

30 %

317 ± 5 304 ± 21 317 ± 21

A1 / C2

50 %

284 ± 11 157 ± 6 264 ± 39

Espécie/Torra Clara Média Escura

20 %

393 ± 17 402 ± 23 346 ± 2

30 %

385 ± 1 388 ± 7 333 ± 14

A2 / C1

50 %

356 ± 42 332 ± 22 334 ± 4

*Média ± desvio padrão dos valores analisados em duplicata.

Os valores previstos médios (% de conilon) para as misturas de 20%,

30% e 50% dos cafés conilon nos arábica (Tabela V.9) foram obtidos através das

médias das três torras nas duas misturas (A1/C2 e A2/C1), gerando um total de seis

dados para cada previsão. Encontram-se, ainda, no Anexo 3 os valores previstos

para cada torra e mistura, bem como os valores com limite de confiança ao nível de

95%.

TABELA V.9. Modelo preditivo ajustado para mistura entre 20 e 50% de conilon ao

arábicaValores previstos*.

Porcentagem de conilon

Modelo

Valor observado Valor previsto*

Desvio do

modelo**

27,3 ± 6,6

5,16

31,8 ± 5,6

1,27

Cav

51,1 ± 3,4

0,78

34,4 ± 15,4

10,18

35,2 ± 11,1

3,68

Caf

51,2 ± 21,9

0,85

27,3 ± 4,2

5,16

31,7 ± 4,2

1,20

Cav/Caf

51,2 ± 6,6

0,85

*média ± desvio padrão de 6 valores (3 torras, 2 misturas).

**Desvio entre valor observado e previsto.

As piores estimativas, em todos os casos, foram na faixa de 20% de

adição de conilon ao arábica, onde os valores previstos superestimaram a

porcentagem de conilon adicionada na mistura. Para misturas com 30 e 50%, os

modelos estimaram melhor os resultados (Tabela V.9 e Anexo 3).

Utilizando-se apenas os dados do composto cafestol para a estimativa da

variável dependente (% de conilon), obteve-se o pior ajuste (R

=0,55) (Tabela V.6),

provavelmente pelo fato deste composto ser encontrado em menores variações nas

diferentes espécies de café utilizadas. Enquanto que, para o composto caveol, foram

encontrados valores desde não detectáveis para conilon até 866 mg/100 g café

arábica, para o composto cafestol, a faixa de variação ocorreu entre 163 e 478 mg/

100 g para as duas espécies. Verifica-se que esse modelo (caf) foi o que

apresentou, no geral, maior variabilidade nas respostas e maior diferença

comparando-se os valores observados e previstos (Tabela V.9).

Para o modelo utilizando somente o diterpeno caveol (cav), foi obtido um

bom ajuste (R

= 0,91) (Tabela V.6). O modelo foi ainda adequado na estimativa dos

valores previstos (Tabela V.9). Interessante observar que Dias (2005), utilizando

uma metodologia colorimétrica semi-quantitativa para estimativa de caveol, já havia

reportado que com os valores dos dados espectrofotométricos obteve-se uma

equação com bom ajuste (R

= 0,91 e p≤0,001, para N=15) para avaliar a proporção

de conilon em cafés arábica com diferentes graus de torra.

O melhor modelo foi ajustado utilizando-se os teores de caveol e cafestol

= 0,93) (Tabela V.6). O modelo estimou adequadamente os valores previstos e

apresentou a menor variabilidade nas respostas (Tabela V.9).

Mesmo obtendo-se bom resultado ao empregarmos apenas o teor de

caveol, verificamos que o melhor resultado foi conseguido no modelo multilinear com

os dois compostos (cav/caf), demonstrando a importância do estudo dos parâmetros,

em conjunto, para obter melhor eficiência na discriminação e prever a porcentagem

de café conilon obtida em uma mistura com café arábica com maior precisão.

Como a metodologia cromatográfica empregada já estima

simultaneamente os dois diterpenos, não implicando em nenhum tempo ou etapa

analítica adicional para determinação do teor de cafestol, a obtenção de dados para

qualquer um dos modelos empregados (Tabela V.6) apresenta o mesmo nível de

dificuldade.

Uma vez que o modelo com as duas variáveis independentes, caveol e

cafestol, apresentou o melhor ajuste, avaliou-se também a eficiência desse tipo de

modelo estudando-se em separado as amostras em cada grau de torra (clara, média

e escura) (Tabela V.10). Observou-se que houve ajuste adequado nos três modelos,

mostrando que a escolha dos parâmetros caveol e cafestol para uma equação de

previsão do teor de café conilon adicionado ao arábica independe do grau de torra

das amostras estudadas.

TABELA V.10. Valores de R

ajustado, erro e modelos multilineares utilizando como

parâmetros caveol e cafestol (cav/caf) para diferentes graus de torra (clara, média e

escura).

Torra R

ajustado* CV (%)** Regressão Multilinear

Clara

0,93 0,02 % C = 99,0553 – 0,1227*cav + 0,0139*caf

Média

0,95 0,02 % C = 32,2032 – 0,1636*cav + 0,2364*caf

Escura

0,96 0,02 % C = 73,8106 – 0,1638*cav + 0,1092*caf

* p<0,001; N=20.

** Coeficiente de Variação

Observou-se para as torras média e escura maior valor de R

ajustado e

menor erro (Tabela V.10), indicando que a probabilidade de se predizer valores

precisos poderia melhorar para amostras com maior grau de torra. Essa constatação

é interessante, considerando-se que no Brasil, usualmente, os cafés comerciais de

mercado, onde o modelo será aplicado posteriormente, apresentam torra mais

intensa (MOURA et al., 2007).

Para continuar o estudo, será empregado o modelo (Tabela V.6) que

utiliza todas as torras e os dois diterpenos em conjunto. Uma vantagem é a maior

abrangência pelo maior número de dados utilizados, trabalhando-se com diferentes

tipos de café dentro de uma mesma espécie. Deve-se considerar ainda a dificuldade

de definir um parâmetro adequado para caracterização do grau de torra das

amostras, o que seria necessário para aplicação de modelos distintos. Assim, como

se pretende aplicar posteriormente a metodologia em amostras comerciais, de

diferentes origens geográficas e graus de torra, é mais seguro trabalhar com um

modelo geral e abrangente.

V.3.2 – VERIFICAÇÃO E ADAPTAÇÃO DO MODELO COM AMOSTRAS

EXTERNAS

Após obtenção e escolha do melhor modelo para discriminação das

espécies de café, verificou-se a eficiência deste modelo através da quantificação dos

diterpenos em amostras externas (A3, C3 e misturas de 20 e 40 % de C3 ao A3)

(Tabela V.11).

Para isso, a partir do modelo gerado anteriormente e dos dados dos

diterpenos obtidos para amostras externas (que não fazem parte do modelo), foi

estimada a porcentagem de café conilon misturada ao arábica (valor previsto), além

de seus limites de confiança ao nível de 95% (Tabela V.12). Verificou-se que o

modelo não conseguiu estimar, adequadamente, a porcentagem de conilon

adicionada ao café arábica, prevendo inclusive valor negativo.

TABELA V.11. Teores* de caveol e de cafestol (mg/100 g de amostra em base

seca) em amostras puras (A3 e C3), misturas de 20 e 40% de conilon em arábica

(A3/C3) em diferentes torras (clara, média e escura).

Espécie/Torra Clara Média Escura

787 ± 9 850 ± 43 933 ± 18

Mistura 20% (A3/C3)

681 ± 1 682 ± 34 761 ± 1

Mistura 40% (A3/C3)

564 ± 22 630 ± 6 584 ± 50

Caveol

0 ± 0 0 ± 0 0 ± 0

Espécie/Torra Clara Média Escura

282 ± 6 280 ± 11 275 ± 11

Mistura 20% (A3/C3)

277 ± 10 267 ± 2 270 ± 1

Mistura 40% (A3/C3)

258 ± 10 255 ± 1 249 ± 15

Cafestol

225 ± 4 221 ± 10 211 ± 8

*Média ± desvio padrão dos valores analisados em duplicata.

TABELA V.12. Valores previstos para o modelo multilinear nas amostras de café

arábica, conilon e misturas de café conilon ao arábica (20% e 40%), para as torras

clara, média e escura.

Amostras

Torra

Valor

observado

Valor

previsto

L.C.*(±

95%)

Desvio do

modelo**

Clara 0 0 0 / 0 0,0

Média 0 -7 -8 / -7 5,2

Escura 0 -17 -18 / -16 11,9

Clara 20 12 12 / 13 5,4

Média 20 12 12 / 13 5,3

Mistura 20% (A3/C3)

Escura 20 3 3 / 3 11,9

Clara 40 26 25 / 28 9,7

Média 40 19 18 / 20 15,1

Mistura 40% (A3/C3)

Escura 40 24 23 / 25 11,2

Clara 100 92 88 / 97 5,3

Média 100 93 88 / 97 5,3

Escura 100 93 88 / 97 5,1

*Limite de confiança de ± 95%.

**Desvio entre valor observado e previsto.

No desenvolvimento do modelo empregou-se blends comerciais das duas

espécies, com diferentes níveis de qualidade e origens geográficas em três graus de

torra, com o objetivo de apresentar grande heterogeneidade entre as amostras. No

entanto, esse cuidado não bastou para gerar um modelo suficientemente

abrangente. Nessa etapa de verificação, trabalhou-se com amostras que

apresentaram valores de diterpenos em cada espécie fora das faixas de

concentração do modelo original (Tabelas V.4 e V.5). Para café arábica, os valores

de cafestol quantificados (275 a 282 mg/100 g de amostra) foram inferiores ao

menor valor reportado na primeira fase do experimento (360 mg/100 g) (Tabela

V.11).

Além disso, para a amostra externa pura (A3), torra escura, o valor

extrapolou o limite extremo superior do modelo. O teor máximo de caveol no café

arábica atingiu valor de 933 mg/100 g de café, acima do teor máximo encontrado

(866 mg/100 g) na primeira etapa do trabalho (Tabela V.4).

Para não extrapolar os limites do modelo definido anteriormente, optou-se

por incorporar ao modelo, as amostras da segunda etapa, previamente definidas

para serem usadas na verificação do modelo, com o intuito de obter uma equação

multilinear com maior amplitude.

As amostras A3, C3 e misturas de 20 e 40% de C3 ao A3, para as torras

clara, média e escura (12 amostras em duplicata) foram adicionadas ao melhor

modelo (cav/caf, Tabela V.6) e com isso, obteve-se um modelo mais abrangente,

mas com menores valores de coeficiente de determinação (R

= 0,90) (Tabela V.13,

Anexo 3). A redução dos valores do R

ajustado pode ser também atribuída ao

aumento no número de amostras (de 60 para 84).

TABELA V.13. Valores de R

ajustado, erro e novo modelo empregando amostras

de arábica (A1, A2 e A3), conilon (C1, C2 e C3) e misturas.

Modelo novo* R

ajustado CV (%)** Regressão Multilinear

Cav/Caf

0,92 0,03 % C = 91,5348 – 0,0930*cav - 0,0233*caf

* p<0,001; N=84.

** Coeficiente de Variação

Para verificação deste novo modelo, utilizaram-se duas novas amostras

de café arábica pura (A4 e A5), da mesma variedade estudada anteriormente (A3),

mas com diferentes níveis de defeitos (item IV.1).

Na Tabela V.14 pode-se confirmar que essas amostras apresentaram teor

de diterpenos similares aos das amostras estudadas anteriormente: média de 859 ±

53 mg de caveol e 453 ± 31 mg de cafestol, em 100g de amostra de café arábica (A4

e A5) para as três torras. Todos os valores obtidos estão dentro da faixa utilizada

para construção da equação (Tabela V.13) e o modelo forneceu valores previstos

numa faixa adequada (Tabela V.14, Anexo 3).

TABELA V.14. Valores previstos* para o modelo multilinear nas amostras de café

arábica (A4 e A5) para as torras clara, média e escura.

Amostra

Torra

Caveol Cafestol

Valor

observado

Valor

previsto

LC ±

95%**

Desvio do

modelo***

Clara

817 ± 5 453 ± 15

0 5 5/5 3,5

Média

855 ± 8 473 ± 17

0 1 1/1 0,7

Escura

780 ± 56 472 ± 8

0 8 8/8 5,7

Clara

878 ± 33 427 ± 20

0 0 0/0 1,4

Média

923 ± 12 459 ± 3

0 -5 -5/-5 1,4

Escura

901 ± 21 432 ± 19

0 -2 -2/-2 1,4

*Teor em mg/100g, média de duplicata ± desvio padrão.

**Limite de confiança de ± 95%.

***Desvio entre valor observado e previsto.

Comparando-se os resultados das Tabelas V.12 e V.14 para as amostras

de café arábica puro, observa-se diferença entre os valores previstos e os

observados, especialmente, se compararmos os valores de desvio (de 0,0 a 15,1%

para 0,7 a 5,7%), justificando o uso do novo modelo (Tabela V.13), mesmo

apresentando menor coeficiente de determinação. Os resultados mostram que a

introdução das amostras A3, C3 e misturas, contribuiu para aumentar o poder

discriminatório do modelo.

Uma vez que os parâmetros caveol e cafestol mostraram-se promissores

como discriminadores das espécies, destaca-se a importância de continuar o estudo

da caracterização da composição diterpênica do café. Um banco de dados mais

amplo, cobrindo um maior número de variedades nacionais dos cafés arábica e

conilon, permitiria a criação de um modelo mais abrangente e com maior capacidade

preditiva.

V.3.3 – INFLUÊNCIA DOS DEFEITOS NA CAPACIDADE PREDITIVA DO

MODELO

Um outro ponto de interesse no trabalho é estimar se a quantidade de

defeitos pode interferir no modelo construído, uma vez que é limitada a informação a

respeito da composição química nos grãos de café defeituosos.

A legislação nacional admite a presença de defeitos no café, uma vez que

delibera sobre limites para quantidade e tipos de defeitos permitidos (SECRETARIA

DA FAZENDA, 2008). A ABIC (2008) recomenda que os cafés sejam constituídos

por grãos de café tipo 8 ou melhores, com um máximo de 20% em peso de grãos

PVA. Considerando-se que os cafés comercializados no mercado vão apresentar

certo grau de defeitos e que essa porcentagem pode ser bastante variada, é

importante verificar se a presença de defeitos afeta significativamente o teor dos

diterpenos além de avaliar se isso reflete numa alteração na capacidade preditiva do

modelo proposto.

Indiretamente, ao longo do trabalho, a presença de defeitos já vinha

sendo considerada no desenvolvimento e validação do modelo. Os cafés arábica

(A1 e A2) e conilon (C1 e C2) utilizados para construção do modelo original,

apresentavam, além de diferentes procedências e variedades, diversidade com

relação à presença de defeitos. Os cafés A3 e C3, incluídos posteriormente na

equação, apresentavam classificação conhecida com relação ao número de defeitos

(tipo 4), bem como as amostras A4 (tipo 8) e A5 (sem defeitos) usadas para avaliar o

modelo. Assim, ao longo do trabalho, o modelo foi desenvolvido e validado com

produtos que apresentavam diferenciação com relação aos defeitos, de maneira a

se aproximar do que poderia ser depois, encontrado em cafés comerciais de

mercado.

Para avaliar mais detalhadamente a influência dos defeitos, empregou-se

uma amostra de café arábica sem defeitos (A5) e uma amostra composta apenas

por defeitos de arábica (A6) (item IV.1). Foram adicionadas à amostra A5, diferentes

porcentagens de defeitos (10, 20 e 30%), e, em seguida, quantificados os diterpenos

caveol e cafestol (Tabela V.15). Essas amostras também foram caracterizadas

quanto ao teor de diterpenos após mistura com 40% de café conilon (C3) (Tabela

V.16). Para minimizar a interferência de outros efeitos, nessa etapa do trabalho

empregaram-se apenas amostras com grau de torra média.

TABELA V.15. Teores* de caveol e de cafestol (mg/100 g de amostra em base

seca) em café arábica (A5) com 0, 10, 20, 30 e 100 % de defeitos (A6).

Amostra** % A6*** Caveol Cafestol

923

± 12 459

± 3

A51

895

± 3 449

± 7

A52

913

± 24 462

± 10

Mistura

A5/A6

A53

863

± 17 430

± 6

100

932

± 55 434

± 15

*Média ± desvio padrão dos valores analisados em duplicata.

**Letras distintas, em uma mesma coluna, indicam diferença significativa (p ≤ 0,05).

***Amostra A6 (defeitos) de café arábica.

TABELA V.16. Teores* de caveol e de cafestol (mg/100 g de amostra em base

seca) em café arábica (A5 com 10, 20 e 30 % de defeitos) com mistura de 40% de

café conilon (C3).

Amostra** % A6*** Caveol Cafestol

A51

525

± 35 394

± 13

A52

543

± 1 402

± 10

A5/A6

com 40%

A53

529

± 23 408

± 3

*Média ± desvio padrão dos valores analisados em duplicata.

**Letras distintas, em uma mesma coluna, indicam diferença significativa (p ≤ 0,05).

***Amostra A6 (defeitos) de café arábica.

Com os resultados obtidos na ANOVA (Tabelas V.15 e V.16), verificou-se

que não houve diferença significativa entre as amostras com diferentes quantidades

de defeitos (com e sem a mistura de 40% de café conilon), ou seja, diferentes

quantidades de defeitos nas amostra de café não influenciaram o teor dos

diterpenos analisados.

Considerando que, podemos verificar no mercado, a comercialização de

cafés desde tipo 2 até tipo 8, devido as diferentes proporções de defeitos, a opção

de construir um modelo genérico com amostras diversificadas quanto ao teor destes

foi interessante. Com isso, o modelo gerado tem grande possibilidade de ser

adequado para avaliação de amostras diferenciadas no teor de defeitos.

Para confirmarmos essa hipótese, a tabela V.17 mostra os valores

previstos e observados para cada amostra com as diferentes proporções de defeitos,

bem como os limites de confiança (ao nível de 95%) e os desvios do modelo para as

amostras.

TABELA V.17. Valores previstos* para o modelo multilinear nas amostras de café

arábica (10, 20 e 30% de defeitos), conilon e misturas de 40% de café conilon ao

arábica, para as torras clara, média e escura.

Amostra

% (A6)

defeitos

Valor

observado

Valor

previsto

L.C.± 95%**

Desvio do

modelo***

0 0 -5 -5/-5 3,5

A51

10 0 -2 -2/-2 1,4

A52

20 0 -4 -4/-4 2,8

Mistura

A5/A6

A53

30 0 1 1/1 0,7

100 0 -5 -6/-5 3,5

A51

10 40 34 32/35 4,2

A52

20 40 32 30/33 5,7

A5/A6

com

40% C3

A53

30 40 33 32/34 4,9

*Média ± desvio padrão dos valores analisados em duplicata.

**Limite de confiança de ± 95%.

***Desvio entre valor observado e previsto.

Verificou-se que a maioria dos valores previstos para as amostras (com

ou sem adição de café conilon) foram subestimados. No entanto, esses desvios

foram independentes da porcentagem de defeitos das amostras, podendo ser

atribuídos a variações experimentais ou a necessidade de um modelo melhor

ajustado. Dessa forma, observou-se que o teor de diterpenos parece ser um

parâmetro para discriminação independentemente do grau de defeitos da amostra.

Os resultados obtidos na discriminação das misturas, bem como a

constatação que a presença de grãos defeituosos não afeta as concentrações de

diterpenos no produto e a informação de que esses compostos apresentam

estabilidade ao processo de torra, demonstram que caveol e cafestol têm um

potencial como discriminadores das espécies. Assim, o modelo proposto, baseado

na concentração de diterpenos, apesar de não apresentar ainda uma capacidade

preditiva adequada, destaca-se por ser robusto podendo-se prever sua aplicação a

produtos com diferentes graus de torra e de defeitos.

VI – CONCLUSÃO

A quantificação dos diterpenos das amostras (puras e misturas de café

conilon ao arábica de diferentes torras, origens e quantidades de defeitos) permitiu a

construção de modelos matemáticos para estimativa dos teores de conilon.

Os diterpenos caveol e cafestol apresentam potencial para serem

utilizados como compostos discriminadores das espécies Coffea arabica e Coffea

canephora em blends comerciais de café. O caveol apresentou um poder

discriminatório maior do que o cafestol, já que este diterpeno possui uma faixa mais

ampla de variação entre as espécies. No entanto, quando os diterpenos foram

avaliados em conjunto, a eficiência do modelo foi aprimorada, estimando-se melhor

o teor de conilon adicionado. Pelo fato da metodologia cromatográfica utilizada

quantificar simultaneamente os dois diterpenos, é interessante trabalhar com os dois

compostos aumentando a eficiência da previsão.

Estudando-se as torras separadamente, pôde-se verificar que os modelos

mais eficientes foram obtidos para as torras média e escura, indicando que a

discriminação poderá eventualmente ser mais eficiente do que o descrito, já que no

Brasil, as torras usuais de café estão entre os parâmetros de torra média e escura.

Uma vez que se observou a relativa estabilidade ao processo de torra que

os diterpenos apresentam, e que a presença de grãos defeituosos não afeta as

concentrações de caveol e cafestol, pode-se afirmar que um modelo baseado nos

diterpenos possui certa robustez podendo ser aplicado a amostras com diferentes

graus de torra e de defeitos.

Na validação e estudo da capacidade preditiva do modelo, observou-se

que, devido a grande variabilidade das concentrações diterpênicas nos cafés de

diferentes origens geográficas e variedades, a inclusão de mais amostras foi

necessária para um melhor ajuste. Dessa forma destaca-se a importância de

continuar o estudo da caracterização da composição diterpênica do café, uma vez

que, com banco de dados amplo, cobrindo um maior número de variedades

nacionais dos cafés arábica e conilon, permitiria a criação de um modelo mais

abrangente e com maior capacidade preditiva.

VII - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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ANEXOS

ANEXO 1. Esquema empregado para análise de variância para parcela

subdividida de caveol em amostra com maior número de defeitos.

Causa de

variação

Graus de

liberdade

Soma de

quadrados

Quadrado

médio

Fc Pr>Fc

Repetição 1 1748,03 1748,03 3,39 0,1393

Espécie

(parcela)

4 2033039,13 508259,78 986,37 0,0000

Resíduo 1 4 2061,13 515,28

Torra (sub-

parcela)

2 146984,07 73942,03 115,13 0,0000

Interação

espécie x

torra

8 85779,27 10722,41 16,80 0,0001

Resíduo 2 10 6383,33 638,33

Total 29 2275994,97

CV 1 (%) (parcelas) = 4,92

CV 2 (%) (sub-parcelas) = 5,47

Média geral = 461,63 Número de observações = 30

ANEXO 2. Caracterização de umidade e cor das misturas.

TABELA 1 – Umidade* (g/100 g) das misturas de cafés arábica (A1, A2, A3, A4, A5,

A6) e conilon (C1, C2 e C3) submetidos a diferentes torras.

Mistura

A3/C3

20% 40%

Torra

Clara Média Escura Clara Média Escura

2,9 ± 0,0 2,2 ± 0,0 2,1 ±0,1 2,8 ±0,0 2,2 ± 0,1 2,2 ± 0,1

Mistura

A5/A6

com C3

0% C3 40% C3

% de A6

10% 20% 30% 10% 20% 30%

2,6 ± 0,1 2,6 ± 0,1 2,6 ± 0,0 2,5 ± 0,0 2,4 ± 0,1 2,4 ± 0,0

*Média ± desvio padrão de duplicata.

Mistura A1 / C1 A2/C2

Espécie /

Torra

Clara Média Escura Clara Média Escura

20%

3,4 ± 0,0 1,8 ± 0,1 2,2 ± 0,1 1,9 ± 0,1 1,4 ± 0,1 1,8 ± 0,1

30%

3,4 ± 0,0 2,0 ± 0,1 2,1 ± 0,1 1,9 ± 0,1 1,4 ± 0,1 1,7 ± 0,1

50%

3,6 ± 0,0 2,2 ± 0,1 1,9 ± 0,1 1,8 ± 0,1 1,4 ± 0,1 1,6 ± 0,1

Mistura A1 / C2 A2 / C1

Espécie /

Torra

Clara Média Escura Clara Média Escura

20%

2,9 ± 0,0 1,5 ± 0,1 2,1 ± 0,0 2,4 ± 0,1 1,7 ± 0,1 1,9 ± 0,1

30%

2,7 ± 0,0 1,5 ± 0,1 2,0 ± 0,0 2,6 ± 0,1 1,9 ± 0,1 1,8 ± 0,1

50%

2,4 ± 0,0 1,4 ± 0,1 1,8 ± 0,0 3,0 ± 0,1 2,2 ± 0,1 1,7 ± 0,1

TABELA 2 – Luminosidade* das misturas de cafés arábica (A1, A2, A3, A4, A5, A6)

e conilon (C1, C2 e C3) submetidos a diferentes torras.

Mistura A1 / C1 A2 / C2

Espécie /

Torra

Clara Média Escura Clara Média Escura

20%

29,4 ± 0,4 23,0 ± 0,5 16,1 ± 0,5 32,1 ± 0,3 22,8 ± 0,2 16,8 ± 0,1

30%

29,6 ± 0,3 24,7 ± 0,2 15,9 ± 0,4 31,4 ± 0,4 24,5 ± 0,4 15,0 ± 0,4

50%

30,8 ± 0,5 24,7 ± 0,4 17,2 ± 0,8 32,0 ± 0,4 23,1 ± 0,1 15,0 ± 0,1

Mistura A1 / C2 A2 / C1

Espécie /

Torra

Clara Média Escura Clara Média Escura

20%

31,6 ± 0,4 21,3 ± 0,2 16,0 ± 0,5 30,9 ± 0,5 25,9 ± 0,5 17,1 ± 0,3

30%

31,4 ± 0,3 21,2 ± 0,2 15,3 ± 0,3 31,8 ± 0,1 26,6 ± 0,3 16,7 ± 0,1

50%

30,3 ± 0,7 22,5 ± 0,2 15,4 ± 0,5 33,6 ± 0,3 28,9 ± 0,4 16,6 ± 0,2

Mistura

A5/A6

com C3

0% C3 40% C3

% de A6

10% 20% 30% 10% 20% 30%

26,5 ± 25,2 ± 25,0 ± 26,5 ± 25,2 ± 28,5 ±

*Média ± desvio padrão de duplicata.

Mistura

A3/C3

20% 40%

Torra

Clara Média Escura Clara Média Escura

30,3 ± 23,2 ± 17,8 ± 28,7 ± 28,6 ± 21,0 ±

TABELA 3 – Tonalidade cromática* das misturas de cafés arábica (A1, A2, A3, A4,

A5, A6) e conilon (C1, C2 e C3) A1 e A2) submetidos a diferentes torras.

Mistura A1 / C1 A2 / C2

Espécie /

Torra

Clara Média Escura Clara Média Escura

20%

64,7 ± 0,8 58,1 ± 0,8 50,1 ± 2,1 64,3 ± 1,2 58,0 ± 1,1 49,5 ± 1,0

30%

65,1 ± 1,0 58,2 ± 1,0 50,4 ± 0,3 65,0 ± 0,3 58,9 ± 0,7 47,0 ± 1,4

50%

66,2 ± 0,4 59,9 ± 0,4 52,3 ± 1,1 65,2 ± 0,9 61,1 ± 0,6 51,1 ± 1,3

Mistura A1 / C2 A2 / C1

Espécie /

Torra

Clara Média Escura Clara Média Escura

20%

64,4 ± 1,1 58,9± 3,3 50,4 ± 1,0 64,5 ± 2,0 60,0 ± 0,8 53,1 ± 1,3

30%

64,7 ± 1,1 59,2 ± 0,5 50,8 ± 0,5 65,0 ± 0,8 59,0 ± 1,2 51,0 ± 1,1

50%

64,8 ± 0,6 59,7 ± 2,1 51,1 ± 0,5 65,9 ± 1,1 60,9 ± 1,3 53,3 ± 0,7

Mistura

A3/C3

20% 40%

Torra

Clara Média Escura Clara Média Escura

66,5 ± 0,7 63,9 ± 0,5 59,9 ± 0,2 67,1 ± 0,5 63,4 ± 0,4 57,6 ± 0,1

Mistura

A5/A6

com C3

0% C3 40% C3

% de A6

10% 20% 30% 10% 20% 30%

60,0 ± 0,6 62,5 ± 0,3 63,3 ± 0,3 62,6 ± 63,8 ± 64,9 ±

*Média ± desvio padrão de duplicata.

ANEXO 3. Análise de resíduos e estimativa dos preditos dos modelos

Resíduo x Valor Previsto

-20 0 20 40 60 80 100

Valor Previsto

-20

-15

-10

-5

Resíduo

95% confiança

Resíduo x Valor Observado

-20 0 20 40 60 80 100 120

Valor Observado

-20

-15

-10

-5

Resíduo

95% confiança

Valor Observado x Valor Previsto

-20 0 20 40 60 80 100

Valor Previsto

-20

100

120

Valor Observado

95% confiança

Gráfico 1. Resíduos para modelo com caveol utilizando amostras A1, A2, C1, C2

e misturas: resíduo x valor previsto (A); resíduo x valor observado (B); valor

observado x valor previsto (C).

(A)

(B)

(C)

TABELA 4. Valores preditos para as misturas de espécies de café (A1, A2, C1 e C2)

com diferentes torras utilizando o modelo para caveol.

Amostras

Torra

Valor

observado

Valor previsto

(%)

Limite de

confiança (±

95%)

Clara

20 31 30 – 33

Média

20 30 29 – 32

A1/C2

Escura

20 34 32 – 35

Clara

20 20 19 – 21

Média

20 18 17 – 19

A2/C1

Escura

20 30 29 – 32

Clara

30 36 34 – 38

Média

30 35 33 – 36

A1/C2

Escura

30 33 31 – 34

Clara

30 29 27 – 30

Média

30 22 21 – 23

A2/C1

Escura

30 37 35 – 38

Clara

50 48 45 – 50

Média

50 54 51 – 57

A1/C2

Escura

50 46 44 – 49

Clara

50 46 44 – 49

Média

50 51 48 – 54

A2/C1

Escura

50 55 52 – 58

Resíduo x Valor Previsto

-20 0 20 40 60 80 100 120

Valor Previsto

-60

-40

-20

Resíduo

95% confiança

Resíduo x Valor Observado

-20 0 20 40 60 80 100 120

Valor Observado

-60

-40

-20

Resíduo

95% confiança

Valor Observado x Valor Previsto

-20 0 20 40 60 80 100 120

Valor Previsto

-20

100

120

Valor Observado

95% confiança

Gráfico 2. Resíduos para modelo com cafestol utilizando amostras A1, A2, C1,

C2 e misturas: resíduo x valor previsto (A); resíduo x valor observado (B); valor

observado x valor previsto (C).

(B)

(A)

(C)

TABELA 5. Valores preditos para as misturas de espécies de café (A1, A2, C1 e C2)

com diferentes torras utilizando o modelo para cafestol.

Amostras

Torra

Valor

observado

Valor previsto

(%)

Limite de

confiança (±

95%)

Clara

20 56 53 – 59

Média

20 33 31 – 34

A1/C2

Escura

20 48 45 – 50

Clara

20 19 18 – 20

Média

20 17 16 – 18

A2/C1

Escura

20 34 32 – 35

Clara

30 42 40 – 44

Média

30 46 44 – 48

A1/C2

Escura

30 42 40 – 44

Clara

30 22 21 – 23

Média

30 21 20 – 22

A2/C1

Escura

30 38 36 – 39

Clara

50 52 49 – 55

Média

50 91 86 – 95

A1/C2

Escura

50 58 55 – 61

Clara

50 31 29 – 32

Média

50 38 36 – 40

A2/C1

Escura

50 37 35 – 39

Resíduo x Valor Previsto

-20 0 20 40 60 80 100 120

Valor Predito

-20

-15

-10

-5

Resíduo

95% confiança

Resíduo x Valor Observado

-20 0 20 40 60 80 100 120

Valor Observado

-20

-15

-10

-5

Resíduo

95% confiança

Valor Observado x Valor Previsto

-20 0 20 40 60 80 100 120

Valor Previsto

-20

100

120

Valor Observado

95% confiança

Gráfico 3. Resíduos para modelo com caveol e cafestol utilizando amostras A1,

A2, C1, C2 e misturas: resíduo x valor previsto (A); resíduo x valor observado (B);

valor observado x valor previsto (C).

(A)

(B)

(C)

TABELA 6. Valores preditos para as misturas de espécies de café (A1, A2, C1 e C2)

com diferentes torras utilizando o modelo para caveol e cafestol.

Amostras

Torra

Valor

observado

Valor previsto

(%)

Limite de

confiança (±

95%)

Clara

20 24 23 – 26

Média

20 29 28 – 31

A1/C2

Escura

20 24 22 – 25

Clara

20 22 21 – 23

Média

20 21 20 – 22

A2/C1

Escura

20 30 29 – 32

Clara

30 34 33 – 36

Média

30 31 30 – 33

A1/C2

Escura

30 30 29 – 32

Clara

30 33 31 – 34

Média

30 24 23 – 25

A2/C1

Escura

30 37 35 – 38

Clara

50 45 43 – 48

Média

50 40 38 – 42

A1/C2

Escura

50 49 47 – 51

Clara

50 51 48 – 53

Média

50 54 51 – 57

A2/C1

Escura

50 59 56 – 62

Resíduo x Valor Observado

-20 0 20 40 60 80 100 120

Valor Observado

-30

-20

-10

Resíduo

95% confiança

Gráfico 4. Resíduos x valor observado para modelo multilinear (caveol e cafestol)

utilizando amostras A1, A2, A3, C1, C2, C3 e misturas.

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