ESTUDO DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO CAFÉ CONILON (C. CANEPHORA) PROVENIENTE DO CERRADO MINEIRO
MOACIR FERNANDES FEREIRA JÚNIOR1, SÉRGIO ANTÔNIO LEMOS DE MO-RAIS2
RESUMO: Neste trabalho foram analisadas três diferentes torras (moderadamente clara,
média e moderadamente escura) do café conilon (C. canephora). O café conilon de torra média apresentou o maior conteúdo de hidroxilas fenólicas, sendo que o café de torra mo-deradamente escura apresentou o menor valor. A quantidade de cafeína aumentou com a rigidez da torra do café, o mesmo ocorrendo com os valores medidos de pH. O teor de fe-nóis totais, determinado pelo método de Folin-Ciocalteau, foi maior para a amostra prove-niente da torra moderadamente clara. Já o teor de proantocianidinas, calculado pelo método da vanilina, aumentou com o rigor da torra sendo, portanto, superior na amostra provenien-te da torra moderadamenprovenien-te escura. Os provenien-teores de fenóis totais e de proantocianidinas para as três torras do café conilon foram inferiores aos encontrados para o café arábica obtido com a torra média. Os sólidos insolúveis variaram de 69 a 71%. A torra média e a torra modera-damente escura apresentaram um valor padrão de extrato aquoso estabelecido pela ANVI-SA, o que não ocorreu com a torra moderadamente clara.
Palavras-Chaves: conilon, proantocianidinas, fenóis totais, cafeína.
Chemical composition of conilon coffee (C. canephora) from Minas Gerais Savannah
MOACIR FERNANDES FEREIRA JÚNIOR1, SÉRGIO ANTÔNIO LEMOS DE MO-RAIS2
ABSTRACT: In the present work were analyzed the chemical composition of three
differ-ent roasting degrees (light brown, medium brown and medium-dark brown) of conilon cof-fee (C. canephora). The medium brown conilon cofcof-fee showed the highest phenolic hy-droxyl content, and the medium-dark brown roasted coffee showed the lowest value. The caffeine level was set higher with the hardness of the toast, the same occurring with the pH measured values. The total phenols, determined by Folin-Ciocalteau method, were higher to
the light brown roasted one. On the other way, the proanthocyanidins, measured by vanillin method, was higher with the hardness of the toast. The total phenols and proanthocyanidins levels for the three samples of conilon coffee were under the values found for medium brown roasted arabica coffee. The insoluble solids were in a range between 69 to 71 %. Medium brown and medium-dark brown roasted coffees samples showed a standard value determinated by ANVISA (agência nacional de vigilância sanitária), that was not met with the light brown roasted sample.
Keywords: conilon, proanthocyanidins, total phenols, caffeine.
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1. INTRODUÇÃO
O consumo mundial de café au-menta a cada ano, na forma de bebida e em outras aplicações na culinária. Sua produção e comercialização empregam cerca de 20 milhões de pessoas em todo o mundo e envolve grandes cifras e disputas pelos mercados atuais e futuros. Por isto, o mercado mundial tem exigido padrões de qualidade cada vez mais rigorosos.
As sementes usadas na preparação da bebida provêem de diferentes áreas geográficas e, conseqüentemente, os cafés se distinguem por apresentarem diferentes sabores. Portanto, é muito importante para a obtenção de bebidas finas o estudo do plantio, colheita, armazenamento e torre-fação do café.
Novas metodologias vêm sendo empregadas na análise dos componentes
químicos do aroma e do sabor do café de forma a auxiliar na classificação da bebi-da, atualmente feita por indivíduos espe-cialmente treinados na análise sensorial. Como a qualidade do café está diretamen-te relacionada com suas caracdiretamen-terísticas de sabor e aroma, é crescente o interesse da comunidade científica em relacionar os diferentes tipos de café com sua composi-ção química [Dart et al., 1985].
Os diversos tipos de cafés brasilei-ros têm boa aceitação no mercado nacio-nal devido à qualidade da bebida que se obtém após a torrefação de seus grãos [Resende et al., 1997]. Pela prova de de-gustação de xícara, os tipos da bebida do café são classificados como mole, duro, rio, riado e suas subdivisões, em ordem decrescente de qualidade [Carvalho et al., 1997]. Estudos mais recentes sobre
ativi-dades da polifenoxidase do grão permiti-ram a introdução de uma nova classifica-ção: café extrafino (estritamente mole); fino (mole); aceitável (duro); não-aceitável (rio, este se constituindo em cer-ca de 20% do cer-café brasileiro).
1.1.Um pouco da história do café e as-pectos gerais
A chegada do café ao Brasil data de 1727, quando o sargento-mor Francis-co de Mello Palheta trouxe algumas mu-das da Guiana Francesa. A verdade é que o café, ainda que fumegante e delicioso, veio em má hora porque a maior parte do capital e mão-de-obra disponíveis era atra-ída pela mineração. A exceção foi o Cea-rá, que chegou a exportar no final do sécu-lo XVIII, embora em pequenas quantida-des. Só no começo do século XIX surgiu como produto economicamente importan-te para o país, pois o esgotamento do ouro fez renascer as atividades agrícolas. Mes-mo assim até 1830 o açúcar e o algodão desfavoreciam a plantação de cafezais. Era uma época em que os grandes centros controladores do mercado mundial ainda eram Londres e Amsterdã. Foi então que os Estados Unidos, recém independentes, passaram a ser grandes consumidores do produto, preferindo negociar diretamente com quem não fosse colônia nem da
In-glaterra nem da Holanda. Passou a com-prar café brasileiro, o que promoveu um grande estímulo à lavoura.
O café, no entanto, era tido como um vegetal exigente, que precisava de temperatura amena, solo nutritivo e chu-vas regulares e bem distribuídas ao ano. Além disso, demora quase cinco anos para dar os primeiros resultados, contra um ano apenas da cana-de-açúcar [Domingues et al., 1996].
As primeiras grandes fazendas de café instalaram-se no Rio de Janeiro, es-palhando-se pelo interior até alcançar São Paulo. No começo do século XIX, o café ultrapassava o açúcar na exportação brasi-leira, e formavam-se no Rio de Janeiro e no Vale do Paraíba, as imensas fortunas dos barões do café, que seriam os susten-táculos do Império até a proclamação da República, em 1889. Do Vale do Paraíba o café subiu os cursos dos rios, entrou em São Paulo até alcançar o oeste paulista, onde encontraria, na terra roxa, o solo ideal para seu cultivo. Em seguida, che-gou até à Zona da Mata Mineira. O Porto de Santos, que fez a primeira remessa de café para o exterior em 1792, passou a ser o primeiro centro de exportação a partir de 1860.
Em termos de organização, no en-tanto, a lavoura de café seguiu os mesmos moldes tradicionais da agricultura no Bra-sil: exploração em larga escala, sustentada pela escravidão e grandes propriedades de monoculturas. O isolamento das fazendas, no entanto, diminuiu graças ao desenvol-vimento das vias férreas, a partir de 1850, como a São Paulo Railway, atual Santos-Jundiaí, que proporcionou grande impulso ao café Paulista.
Atualmente o Brasil é o maior produtor mundial desses grãos, sendo ca-paz de produzir de 30 a 35 milhões de sacas de café por ano. Todavia, segundo Ernesto Illy, fundador da torrefadora Itali-ana Illy [Moreira, 2000], esses números não representam, em sua totalidade, cafés de extrema qualidade.
O parque cafeeiro em produção no Brasil concentra-se na região centro-sul do país, com destaque para o Estado de Minas Gerais, que é o maior produtor na-cional desses grãos. Este por sua vez, con-ta com três grandes regiões cafeeiras: Sul, Zona da Mata e Cerrado [Blyeny, 2004] (Figura 1).
Segundo dados do Ministério da Agricultura, a região Sul/Oeste de Minas produziu 53,68% do café do Estado de Minas, a região da Zona da
Ma-ta/Jequitinhonha, 28,07% e os Cerrados Mineiros (Triângulo/Alto Paranaíba) 18,25% (dados referentes à safra 2004/2005) [ABIC, 2005]. A produção final da safra 2004/2005 revelou que o Estado foi responsável por 18.630 milhões de sacas beneficiadas, (do total de 30.461 milhões de sacas da produção nacional). A Tabela 1 apresenta os resultados da safra de 2004/2005 no Brasil [ABIC, 2005].
Dentre essas regiões, as do Cerra-do e Cerra-do Sul de Minas vem se destacanCerra-do por produzirem cafés de melhor qualida-de, pelos quais a procura vem aumentando consideravelmente nos últimos anos. A região do Sul de Minas é a mais antiga e a maior produtora de café do Estado. O cli-ma ameno, a altitude entre 1.100 e 1.350 metros, e o índice pluviométrico, de 1.700 mm/ano, faz com que apresentem duas e até três floradas por ano [Blyeny, 2004].
No cerrado mineiro, o café foi in-troduzido na década de 70. Com estações bem definidas, altitude acima de 800 m e com o auxílio da irrigação, o fruto amadu-rece de forma mais uniforme, o que faz com que ocorra apenas uma florada no ano. Nessa região, a tecnologia da irriga-ção foi de fundamental importância para o desenvolvimento da cultura cafeeira.
1.2.Colheita e processamento do café
A qualidade da bebida de café, ca-racterizada por seu sabor e aroma, é influ-enciada por diversos fatores pré e pós-colheita que garantem a expressão da qua-lidade final do produto [Carvalho et al., EPAMIG, 1997]. Dentre os fatores pré-colheita são destacados a espécie e varie-dades de café, o local do cultivo, a matu-ração dos grãos, a incidência de microor-ganismos e o efeito de adubações. Em relação aos fatores pós-colheita destacam-se as fermentações enzimáticas e microbi-anas, os processos de armazenamento do café beneficiado, as misturas e a torração do grão.
Figura 1. Regiões produtoras de café Estado de Minas Gerais.
A época de colheita e o modo pe-lo qual é efetuada exercem grande
influ-ência sobre a qualidade do café. A colhei-ta deve ser iniciada quando a maior parte dos frutos estiver madura. Se antecipada, quando grande parte dos frutos ainda está verde, causa prejuízos, devido à perda de peso e de qualidade do café. Se efetuado muito tarde, maior será a incidência de grãos pretos e ardidos, considerados, jun-tamente com os verdes os piores defeitos do café [Silva et al., 1999].
Tabela 1. Café beneficiado, safra 2004/ 2005, produção final [ABIC, 2005]
Produção (mil sacas de 60 Kg beneficiadas) UF/ Região Arábica Ro-busta Total Prod. (sacas / há) Minas Gerais 18.630 30 18.660 18,57 Sul/Oeste 10.000 - 10.000 19,65 Triângulo/ Alto Para-naíba 3.400 - 3.400 23,21 Z. da Ma-ta/ Jequiti-nhonha 5.230 30 5.260 15,05 Espírito Santo 1.950 4.450 6.400 12,60 São Paulo 5.071 - 5.071 24,77 Paraná 2.500 - 2.500 20,05 Bahia 1.870 390 2.260 22,65 Rondônia - 1.996 1.996 11,09 Mato Grosso 60 315 375 10,19 Pará - 320 320 17,30 Rio de Janeiro 220 12 232 21,11 Outros 160 290 450 20,00 BRASIL 30.461 7.803 38.264 17,31
Existem, atualmente, três tipos de colheita: por derriça, a dedo e mecânica. A colheita mecânica vem sendo utilizada no Brasil, em regiões planas, como a dos cerrados. No Sul de Minas, devido à topo-grafia, onde a região é montanhosa, a co-lheita é realizada por derriça.
Em virtude dos métodos de colhei-ta, o café é constituído de uma mistura de frutos verdes, maduros e secos, junto ain-da com folhas, ramos e outras sujeiras advindas da plantação. O café deve ser limpo e separado para que possa ser seca-do adequadamente. Nesta etapa, inicia-se o preparo ou pré-processamento do café. O pré-processamento do café pode ser executado por via seca (café seco de ter-reiro) ou via úmida (cafés descascados e despolpados). A figura 2 mostra o esque-ma de pré-processamento do café, desde a colheita até a classificação e comerciali-zação.
No lavador, ocorre a eliminação das impurezas (folhas, pedras, terra) e a separação, por densidade, dos cafés mais leves (secos) dos pesados (frutos cereja e verdes), permitindo a melhoria da quali-dade do café.
Se os frutos forem processados por via úmida, eles seguem para o despolpa-dor, onde será retirada a polpa (casca e
mucilagem); é realizada então a degoma-gem, que é a remoção da muciladegoma-gem, por fermentação natural ou por meios mecâni-cos, químicos ou sua combinação. Um aspecto que difere nos três sistemas - o café seco natural, cereja descascado e despolpado - é a característica dos grãos no momento de saborear o café na xícara.
O café seco no terreiro é mais doce e encorpado, pois os açúcares presentes na casca e na mucilagem migram para o inte-rior do grão. O café cereja despolpado será mais fraco e com menos corpo, pois os grãos foram torrados sem os revesti-mentos que dão sabores ao grão. O café cereja descascado tem um corpo interme-diário entre os dois [Blyeny, 2004].
Na degomagem por fermentação natural, ocorre a fermentação lática, veri-ficando-se no processo, o aumento da temperatura e da acidez (pH 4-4,5). Quan-to mais lenta e demorada a fermentação, maior será a acidez do café. O ideal é que o café cereja seja despolpado, no máximo, 24 horas após a colheita.
A etapa seguinte é a secagem do café, que pode ser feita em terreiros (chão batido, cimento, tijolo, asfalto) ou em se-cadores. Na secagem feita em terreiros, o café deve ser esparramado em camadas finas, nos primeiros dias, devendo ser
re-volvidos em intervalos regulares de tem-po. Depois dos primeiros dias de secagem (próximo do quinto dia) a umidade dos grãos cai para 40 – 30%, ponto ideal para secagem em secadores mecânicos. Se con-tinuar a secagem no terreiro, as camadas devem ser engrossadas gradativamente. O tempo de secagem pode variar de 10 a 20 dias a até 30 dias, dependendo das condi-ções climáticas, entre outras. O grão, no ponto final de saca deve ter cerca de 20% de umidade.
A secagem em secadores mecâni-cos apresenta a vantagem de reduzir o tempo, a área e a mão-de-obra necessária para a secagem. Deve-se fazer uma pré-secagem antes de colocar o café nos seca-dores, para o bom funcionamento dos mesmos. A temperatura da secagem deve ser mantida ao redor de 45 ºC na massa de café. Um outro tipo de secagem é a seca-gem em terreiros suspensos, onde o café é secado em telas, instaladas de 60 cm a 1 metro do chão, propiciando o acesso de ar por baixo. Depois da secagem, o café deve ser armazenado em locais adequados (umidade, ventilação, etc.) para não sofrer alteração de qualidade.
O beneficiamento é uma operação que transforma pela eliminação das cascas e separação dos grãos, o café seco ou em
pergaminho (café despolpado ou descas-cado) em café beneficiado ou café verde. A classificação é uma operação importan-te em nível comercial, pois através dela é determinada à qualidade do café, da qual depende seu preço e sua aceitação no mercado. A avaliação da qualidade com-preende duas fases; classificação por tipos e classificação pela qualidade.
A classificação por tipos é feita
pa-Figura 2. Seqüência de processamentos do café [Resende et al.; 1997].
ra identificar e quantificar os defeitos no café, como grãos alterados (preto, verde, ardido, etc.) e impurezas como pedras, paus, cascas.
A classificação pela qualidade, in-dica a origem do café e as características finais da bebida. Para isso é feito o teste sensorial, conhecido como teste de xícara, onde degustadores avaliam diversos pectos do produto final. Dentre esses as-pectos destacam-se: doçura, acidez, amar-gor, corpo e aroma. Definido esses parâ-metros (Tabela 2), a bebida é classificada em: estritamente mole, mole, dura, riada, rio e rio zona.
Tabela 2. Padrão da bebida para o teste de xícara
Padrão de classificação da bebida
Características Estritamente mole Gosto extremamente
suave.
Mole Gosto suave, agradável e adocicado.
Dura Gosto áspero e adstrin-gente.
Riada Gosto ligeiramente
químico, lembrando a iodo.
Rio Gosto mais acentuado
da bebida riada. Rio zona Gosto químico muito
forte, lembrando remé-dio.
1.3. Torrefação
A torrefação é uma etapa de ex-trema importância para a formação do
aroma e do sabor final da bebida. Os grãos beneficiados não originam uma bebida agradável ao paladar e ao olfato; em opo-sição a isto, a bebida feita a partir de grãos torrados é impactante aos dois sentidos.
O processo pirolítico que ocorre durante a torrefação, faz com que a água contida no interior do grão seja convertida em vapor, gera reações de caramelização e forma uma vasta gama de compostos vo-láteis.
A qualidade da bebida é influenci-ada diretamente pelo grau de torra ao qual os grãos são submetidos. Em temperatura alta, acima de 140 ºC (zona de torração) é alcançada a formação total do aroma, temperaturas muito altas provocam a per-da de aromas e gostos. Quanto mais alta a temperatura final da torrefação, menos desejável será o aroma e mais forte o a-margor. Da mesma forma, temperaturas de torrefação baixas não desenvolvem inteiramente aromas desejáveis [Illy, 2002].
1.4. O café conilon
O café conilon é uma "variedade" ou cultivar da espécie Coffea canephora, Pierre, Dicotyledonae, Rubiaceae; na roça, o conilon é vulgarmente chamado Cane-lão. Essa cultivar por seu elevado vigor e
porte da planta - sua robustez - é colocada no grupo dos cafés "robusta".
É uma planta cujo porte pode al-cançar 5 m de altura; apresenta grande perfilhamento (ramos ladrões) que a torna planta multicaule. As folhas são maiores (cor verde mais clara e nervuras mais sali-entes) que as do café arábica; nos períodos secos elas pendem para baixo agrupando-se umas sobre as outras dificultando a perda de água. Sistema radicular pivotante (um pião para mudas provenientes de se-mentes) e 2 a 10 piões (mudas de estacas), fino e bastante volumoso (com 85% das raízes distribuindo-se até 20 cm de pro-fundidade). A floração ocorre de maneira concentrada (uma florada principal + duas pequenas), ocorre até a última roseta na extremidade do ramo. A fecundação das flores é cruzada sendo importante a boa movimentação dos ventos e insetos na abertura das flores (sem chuvas ou irriga-ção artificial).
Frutos com tamanho, formato e cor variam de planta para planta. Podem ser grandes, médios ou pequenos, no formato arredondado ou comprido (acanoado), cor variando de vermelho-escuro a rosa-claro quando maduros. Os grãos têm endosper-ma verde-claro, cobertos com uendosper-ma pelícu-la de cor marrom, são ricos em cafeína,
tem elevado teor de sólidos solúveis; tem formato "moca" (25 a 40%) e os restantes são grãos chatos. Do início da floração até a maturação decorrem 315 dias [Seagri, 2005].
As regiões produtoras de café co-nilon no Brasil estão no Espírito Santo (zonas baixas), em Minas Gerais (Vale do Rio Doce e Zona da Mata), Rondônia, Bahia (região do Litoral Sul e Extremo Sul), Pará, Acre, Pernambuco e Rio de Janeiro [Da Fonseca et al., 2006].
No Brasil há um parque cafeeiro de conilon de 850 milhões de pés (21% do total cafeeiro). Espírito Santo é responsá-vel por 70% do parque (600 milhões de pés), Rondônia (com 200 milhões), Bahia (com 16 milhões), Minas Gerais e Mato Grosso 10 milhões (cada) entre outros. A safra do país situa-se em 4,7 milhões de sacas/ano (20% da produção brasileira) sendo o Espírito Santo responsável por 70% da safra média (3.200 mil sacas/ano), Rondônia (com 1.100 mil sacas), Bahia (com 170 mil sacas), Minas Gerais (com 60 mil sacas) e Mato Grosso (com 50 mil sacas). Estima-se que o parque cafeeiro tem potencial produtivo para alcançar 6,4 milhões de sacas/ano.
A produção mundial de cafés "ro-busta" - a brasileira incluída - alcança 23 a
29 milhões de sacas/ano (1993-1998) com média de 27 milhões de sacas/ano, o que representa 28% da produção mundial total de café. Os países principais produtores mundiais de cafés "robusta" (milhões de sacas/ano), são Indonésia (6,6), Brasil (4,3), Vietnã (3,8), Costa do Marfim (3,5) e Uganda (3,4).
Os principais mercados importado-res do café conilon brasileiro são os Esta-dos UniEsta-dos da América do Norte, Argen-tina e Canadá (1997) [Seagri, 2005].
1.5. O café arábica
As duas espécies de cafés mais cultivadas no mundo são Coffea arabica ou, simplesmente, café arábica e o Coffea
canephora (café robusta ou conilon).
O café arábica é geralmente culti-vado em regiões com altitude entre 400 e 1000 m. Possui aromas intensos e vários sabores com variações de corpo e acidez, podendo apresentar diversas tonalidades de cor verde. É considerado o café de me-lhor qualidade, mais fino e requintado sendo predominantemente oferecido nas mais refinadas cafeterias [Arlita, 2006].
Existem mais de cem espécies de cafés e um dos mais conhecidos e de me-lhor qualidade é o arábica, originário da África oriental, que produz bebida de me-lhor qualidade. Seu aroma é intenso e seus
sabores são muito diversificados com i-numeráveis variações de corpo e acidez. Por isso os cafés de melhor qualidade, como os oferecidos nas cafeiculturas mais refinadas, utilizam somente combinação de café arábica. Suas principais caracterís-ticas são: o aroma intenso, sabor com grandes variedades de nuances, grãos es-verdeados, alta acidez e menor quantidade de cafeína.
O café arábica é mais valorizado economicamente devido ao seu aroma e sabor. Ao longo dos séculos, diversas va-riedades foram plantadas em solo brasilei-ro, como o Bourbon. Atualmente as duas variedades de arábica mais cultivadas são mundo novo e catuaí. A primeira tem esse nome porque originou-se na década de 1940, no município paulista de Mundo Novo, hoje chamado urupês. Essa varie-dade foi criada pelo IAC (Instituto Agro-nômico de Campinas). Uma das principais características do mundo novo é a alta produtividade de seus cafeeiros. Apesar dessa vantagem, o grande porte do mundo novo dificulta sua colheita. Devido a essa constatação, o IAC realizou novos estu-dos. O resultado foi o surgimento da vari-edade Catuaí, que significa "muito bom". Dentro desta variedade, existem duas
li-nhagens: o Catuaí Vermelho e o Catuaí Amarelo [Coffeebreak, 2006].
Seguindo a tendência de estudos e pesquisas, muitas outras variedades foram surgindo ao longo dos anos. Atualmente, o produtor pode escolher a variedade que vai plantar com base na produtividade que almeja, no espaço que tem à disposição, no tipo de relevo do solo e de acordo com sua opção por lavoura mecanizada ou ma-nual.
Mesmo estando presentes em grande parte da área brasileira destinada ao cultivo de café, as variedades mundo novo e catuaí estão sendo lentamente substituídas por novas variedades. Além de observar as características físicas do cafeeiro, o produtor hoje também pode avaliar o grau de resistência dos cultiva-res, que são as linhagens criadas por insti-tutos de pesquisa.
Outras variedades de café arábicas são icatu vermelho e amarelo, iapar 59, tupi, obatã, catuaí rubi, topázio, katipó, catucai vermelho e amarelo, oeiras-MG 6851 e outras ainda com diversas linha-gens.
1.6. Atividade antioxidante de cafés
Mais recentemente, o café passou a ser considerado uma planta funcional nutracêutica por diversos pesquisadores.
Possuindo substâncias que estão presentes também em alimentos como sais minerais, açúcares, aminoácidos, e pelo menos uma vitamina (vitamina PP), o café apresenta atividade antibactericida, antioxidante [Del Castilho et al., 2002] e substâncias benéficas para o funcionamento do cére-bro humano [James, 1991]. A atividade antioxidante da bebida do café resulta, principalmente, da presença da cafeína e de polifenóis. Os polifenóis principais dos cafés são os ácidos clorogênicos.
Entre os métodos utilizados para a determinação da atividade antioxidante de compostos orgânicos, encontra-se o méto-do espectrofotométrico baseaméto-do na redu-ção do radical estável DPPH (radical 1,1-difenil-2-picrilhidrazila) [Nebesny et al., 2003].
1.7. Composição química do café
A qualidade do café está direta-mente relacionada com suas propriedades organolépticas. Um fator que vem se mos-trando de grande e fundamental importân-cia na classificação e caracterização do café, é a identificação da sua composição química mais detalhada desse produto. A Tabela 3 apresenta a composição química média do café verde e do café torrado [Bl-yeny, 2004]. Estudos sobre os compostos voláteis presentes na bebida vêm sendo
desenvolvidos por nosso grupo de pesqui-sa bem como por vários outros no país. Esses estudos visam encontrar subsídios científicos para a classificação da bebida que hoje é feita exclusivamente por de-gustadores.
Tabela 3. Composição química média do café torrado [Blyeny, 2004].
CAFÉ VER-DE (%) CAFÉ TOR-RADO (%) Água (umidade) 8 – 12 1 Açúcares 10 2 Celulose crua 24 25 Cafeína 1,1 – 4,5 1,1-4,5 Substâncias gordurosas 12 Ácido clorogê-nico 7 4,5 Substâncias nitrogenadas 12 Substâncias não nitrogenadas 18 Cinzas 4,1 4,5 Derivados de glicídios 30 Lipídios 14 Protídeos 14 Extrato hidros-solúvel 24 – 27 1.8. Compostos voláteis
Uma revisão dos constituintes vo-láteis do café torrado cita várias classes de compostos que compõe o aroma do café [Seagri, 2005; Coffeebreak, 2006; Ne-besny et al., 2003; Scheinberg, 2003]. O aroma do café é formado por uma mistura extremamente complexa de inúmeros compostos voláteis que apresentam
quali-dades de aroma, intensiquali-dades e concentra-ções diferentes [Seagri, 2005]. Os com-postos voláteis são formados durante a torrefação, por diversas reações, entre elas estão as conhecidas como reações de Maillard (condensação da carbonila de um glicídio com um grupamento amino de um aminoácido). Na Figura 3 se encontram alguns dos compostos voláteis presentes no café torrado [Blyeny, 2004]. Muitos dos compostos voláteis são produzidos durante a torra pela reação dos hidroxia-minoácidos para formarem os compostos voláteis (Figura 3) [Moreira, 2000; Bl-yeny, 2204]. O SH S O C H3 N O O CH3 N CH3 O CH3 S CH3 O CH3
2-tiometil-furano Caveofurano N-furil-2-metil-pirrol
2-acetil-3-metil-tiofeno N-etil-2-formil-pirrol 2-etil-furano N H N N N N N CH3 C H3 Pirrol Pirazina Piridina 2,6-dimetil-pirazina O CH3 O O O 5-metil-2(5H)-furanona Quinona H O CH3 H3C 3-metilbutanal CH3 CH3 O CH3 CH3 β-damascenona
Figura 3. Estruturas de alguns compostos heterocíclicos encontrados no café torra-do.
1.9. Objetivos deste trabalho
O presente trabalho tem como ob-jetivo analisar a composição química do café conillon, proveniente da região de cerrado (Paraguaçu - MG), submetido a
diferentes graus de torrefação: torra mode-radamente clara, média e modemode-radamente escura.
2. PROCEDIMENTO EXPERIMEN-TAL
Os solventes químicos usados fo-ram de grau analítico e fofo-ram adquiridos da Vetec Química Fina Ltda. Os padrões catequina, ácido gálico e vanilina foram adquiridos da Sigma Chemical Co.
Todas as medidas foram feitas em triplicata.
2.1. Obtenção das amostras
As amostras de cafés conilon fo-ram obtidas no município de Paraguaçu – MG. A amostra foi secada ao sol em ter-reiro de cimento e pertence à safra de 2004/2005.
2.2. Processo de torrefação
A torrefação dos grãos foi realiza-da em um microtorrador elétrico de ban-cada à temperatura de 180 a 220 oC (tem-peratura média de 200 °C). O ponto de torra moderadamente clara foi atingido em aproximadamente 6,0 minutos, a torra média em 8 minutos e a torra moderada-mente escura em 10 minutos. As amostras foram moídas e peneiradas com peneira de malha de 0,710 mm (24 mesh).
2.3. Umidade
Para determinação da umidade e-xistente no café torrado, utilizou-se uma balança de luz infravermelha da marca Kett, modelo FD-600. As amostras de 1,000 g foram deixadas a uma temperatura de 105 ºC por 15 minutos, ou até que o teor de umidade ficasse constante. A mas-sa utilizada faz referência à masmas-sa seca, subtraindo-se a porcentagem de água e tomando-se uma massa maior para com-pensar a umidade.
2.4. Sólidos insolúveis em água
1,000 g da amostra de café torrado e moído foi colocada em um béquer com 8,00 mL de água quente. A mistura foi aquecida até ebulição. A água perdida na evaporação foi sendo substituída. Trans-corrido o tempo de 20 minutos, a mistura foi filtrada (filtração a vácuo) em filtro de papel Whatman nº 4 e lavada com 32,00 mL de água quente. O filtro com os sóli-dos insolúveis foi então levado à estufa a 105 ºC por 15 horas, sendo então resfriado em dessecador e pesado.
2.5. Sólidos solúveis em água
Os sólidos solúveis em água foram determinados por diferença (massa total de café – massa de sólidos insolúveis).
2.6. Extrato aquoso
Em um balão de fundo chato fo-ram colocados 2,000 g da amostra de café
torrado. Adicionou-se 200,0 mL de água quente, aquecendo em refluxo por 1 hora. O conteúdo foi transferido para um balão volumétrico de 500,00 mL. O balão onde foi feito o refluxo foi lavado com 100,00 mL de água quente e esta foi colocada no balão volumétrico. Resfriou-se o balão, o volume foi completado com água e então filtrado. Transferiu-se 50,00 mL do filtra-do para um béquer, previamente tarafiltra-do, sendo colocado em banho-maria até a se-cagem. O béquer foi colocado em estufa a 105 ºC, por 1 hora, resfriado em desseca-dor e pesado. As operações de aquecimen-to e resfriamenaquecimen-to foram repetidas até que o peso ficasse constante.
2.7. Análise de Polifenóis
2.7.1. Obtenção dos extrativos polifenó-licos com metanol-água 8:2 (v/v).
1,000 g de café torrado foi coloca-do em um béquer com 30,00 ml da mistu-ra metanol-água. A mistumistu-ra foi deixada por 24 horas em temperatura ambiente, com agitação e no escuro. Foi então filtra-da. Do filtrado obtido retirou-se uma alí-quota de 1,00 ml para cálculo de rendi-mento. Essa alíquota foi levada à secura em um béquer previamente tarado e sua massa foi pesada após 18 horas em estufa a 105 ºC.
2.7.2. Determinação do teor de fenóis totais pelo método Folin-Ciocalteua
Para a determinação do teor de fenóis totais pelo método Folin-Ciocalteua e para a determinação de proantocianidi-nas pelo método da vanilina foi preparado um extrato bruto da seguinte forma: Pe-sou-se 2,000 g de café e foi adicionado a este 10,00 mL de água fervente, deixando a infusão sob aquecimento por um minuto. Filtrou-se e do extrato obtido foi recolhido 1,00 mL, o qual foi colocado num frasco tarado e levado a secura na estufa a 105
o
C durante seis horas para a quantificação dos extrativos.
Retirou-se 0,10 mL do extrato bru-to e diluiu-se com água até o volume de 50 mL. Desta solução retirou-se uma alí-quota de 0,50 mL que foi transferida para um tubo de ensaio. Adicionou-se 2,50 mL de uma solução aquosa do reativo de Fo-lin-Ciocalteua a 10% e 2,00 ml de uma solução de carbonato de sódio a 7,5%. Manteve-se esta mistura em um banho de água a uma temperatura de 50 ºC por 5 minutos. Esfriou-se a amostra e foi feita a medida de sua absorbância a 760 nm con-tra um branco contendo os reagentes e água no lugar da amostra. Juntamente com essas medidas, fez-se a preparação de uma reta de calibração com soluções aquosas
de ácido gálico (1; 2,5; 5,0; 10,0; 20,0; 30,0 e 40,0 µg mL-1).
2.7.3. Determinação de proantocianidi-nas pelo método da vanilina
Retirou-se 0,10 mL do extrato bru-to e diluiu-se com água até o volume de 10,00 mL. Em um tubo de ensaio, colo-cou-se 1,00 mL do extrato diluído e adi-cionaram-se 2,00 ml de uma solução re-cém preparada de vanilina em ácido sulfú-rico 70% na concentração de 1,00 g 100 ml-1. Aqueceu-se a solução resultante em banho de água a 50 ºC por 15 minutos. Mediu-se a absorbância a 500 nm. Junta-mente com os extratos, preparou-se uma curva de calibração com catequina com concentrações de 2,5; 5,0; 10,0; 15,0; 20,0; 25,0; 30,0 e 40,0 µg mL-1. Tanto as amostras quanto os padrões da curva de calibração passaram pelo mesmo trata-mento. A leitura foi feita contra um bran-co.
2.7.4. Determinação de hidroxilas fe-nólicas por condutivimetria
Amostras de 800,0 mg de café tor-rado e moído foram solubilizadas em 30,00 mL de água. Em seguida a solução a ser titulada, foi filtrada e colocada em um balão de três bocas, numa das quais introduziu-se o eletrodo do condutivíme-tro da marca Analion, modelo C-701. Ao
balão, foram conectados, uma bureta e um condutor de fluxo de nitrogênio, para manter o ambiente inerte.
Anotou-se o valor inicial indicado no condutivímetro e, após a adição de cada gota de LiOH 0,1 molar, foram regis-trados os novos valores das condutâncias obtidas. Antes de cada leitura, a solução foi devidamente agitada e deixada estabi-lizar.
2.8. Determinação de cafeína por gra-vimetria
2,000 g da amostra foram coloca-das em um béquer. Adicionou-se, cuida-dosamente, 4,00 mL de ácido sulfúrico, homogeneizando. A mistura foi aquecida em banho-maria por 15 minutos. Foi adi-cionado 50,00 mL de água quente e aque-ceu-se por mais 15 minutos. Filtrou-se a quente, o béquer e o filtro foram lavados com 3 porções de 10,00 mL de água quen-te acidulada com ácido sulfúrico. O filtra-do e as águas de lavagem foram recolhi-dos em um funil de separação. Após esfri-ar, foi colocado 30,00 mL clorofórmio e agitou-se esperando a separação das ca-madas. A camada clorofórmica foi decan-tada através de um filtro umedecido com clorofórmio, para um balão de fundo cha-to, previamente tarado. A extração com clorofórmio foi repetida com mais 3
por-ções de 30,00 mL. Os extratos foram reu-nidos no balão e o clorofórmio destilado até reduzir o volume a cerca de 20,00 mL.
O balão com 20,00 ml de cloro-fórmio, onde estava contida a cafeína ex-traída, foi levado a banho-maria até secu-ra. Aqueceu-se em estufa a 100 ºC, por 1 hora, resfriando em dessecador e em se-guida pesado. As operações de aqueci-mento e resfriaaqueci-mento foram repetidas até que o peso ficasse constante.
2.9. Determinação potenciométrica do pH
Pesou-se 3,000 g da amostra que foram transferidas para um Erlenmeyer de 250,00 mL com o auxílio de 30,0 mL de água a 25 ºC, recentemente fervida. O conteúdo do frasco foi agitado até que as partículas ficassem uniformemente sus-pensas. Agitou-se o frasco, ocasionalmen-te por mais 30 minutos, após esse ocasionalmen-tempo, como não houve dissolução completa, a mistura foi deixada em repouso por 10 minutos. O líquido sobrenadente foi de-cantado para um frasco seco e o pH foi imediatamente determinado.
3. RESULTADOS E DISCUSSÕES 3.1. Teor de umidade
De acordo com a portaria no 377, de 26 de abril de 1999 estabelecida pela
ANVISA [ANVISA, 1999], o café torrado deve conter um teor de umidade de, no máximo 5%. A umidade varia com a tor-refação a que os grãos de café são subme-tidos, quanto maior o grau de torra, menor a umidade do café. A Tabela 4 mostra os resultados obtidos para as amostras estu-dadas, o que revela que a amostra analisa-da, está dentro do padrão estabelecido pela ANVISA (Agência Nacional de Vigi-lância Sanitária).
Tabela 4. Teor de umidade
Amostra Teor de umida-de (%)
Fraca 3,0 Média 2,9 Café conilon
Forte 4,0
3.2. Sólidos solúveis e insolúveis em á-gua
O café apresenta uma grande quan-tidade de sólidos solúveis em água, a qual variou de 29 a 31% da massa total de café torrado e moído, como mostram os valo-res obtidos para as amostras de café na Tabela 5. Estes valores são muito superio-res aos encontrados para o café arábica que varia de 15 a 22%[Oliveira, 2006].
Tabela 5. Teor de Sólidos solúveis e inso-lúveis em água (g do sólido/ g de café)
Amostra Sólidos insolú-veis Sólidos solúveis Mod Fraca 0,709 0,291 Média 0,696 0,304 Café conilon Mod. Forte 0,709 0,291 3.3. Extrato aquoso
As porcentagens do extrato aquoso das amostras de café da torra moderada-mente escura e média estão dentro do pa-drão estabelecido pela ANVISA, na porta-ria nº 377, de 26 de abril de 1999, que determina um valor mínimo de 25% para o café torrado. Já, o café da torra modera-damente clara não está de acordo com este padrão. A Tabela 6 apresenta os valores encontrados para as amostras analisadas. O cálculo da percentagem de extrato a-quoso foi obtido pela equação:
Extrato aquoso % (p/p) = 100 . N . 10 P
Onde: N = no de gramas do extrato aquoso P = no de gramas da amostra
Tabela 6. Porcentagem de extrato aquoso Amostra Extrato aquoso
(%) Mod. Fraca 22,1 Média 25,5 Café conilon Mod. Forte 30,1 3.4. Análise de Polifenóis
3.4.1. Obtenção dos extrativos polifenó-licos com metanol:água 8:2 (v/v)
A extração de polifenóis das amos-tras de café, foi feita por meio da extração com metanol:água 8:2 (v/v). A Tabela 7 traz os resultados obtidos com as extra-ções. Os rendimentos dos extratos polife-nólicos para as amostras de cafés não so-frem grandes variações e ficaram situados numa faixa que vai de 5,7 a 8,6%.
Tabela 7. Rendimento dos extratos polife-nólicos das amostras de café
Amostra Rendimento (%) Mod. Fraca 6,5 Média 5,7 Café conilon Mod. Forte 8,6
3.4.2. Determinação do teor de fenóis totais pelo método de Folin-Ciocalteau
O método utilizado para esta de-terminação está baseado nos estudos de Singleton e Rossi, que estudaram as carac-terísticas do reagente Folin-Ciocalteau [Blyeny, 1994]. O reagente de Folin-Ciocalteau é constituído pela mistura dos ácidos fosfomolíbdico e fosfotunguístico, dando origem a uma solução amarela.
A partir da determinação das ab-sorbâncias obtidas para as amostras de concentração conhecida de ácido gálico,
foi traçado uma curva de calibração, apre-sentada na Figura 4. y = 0,0101x - 0,0013 R2 = 0,9989 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0 10 20 30 40 50
Concentração de ácido gálico, mg.L-1
A
b
sor
bânci
a
Figura 4. Curva de calibração para o ácido gálico.
O teor de fenóis totais, expresso em equivalentes de ácido gálico, para o café conilon obtido com diferentes torras, é mostrado na Tabela 8. O teor de fenóis totais foi maior para a amostra provenien-te da torra moderadamenprovenien-te clara. Os provenien- teo-res de fenóis totais para as três torras fo-ram inferiores àquele encontrado para o café arábica obtido com a torra média.
Tabela 8. Teor de fenóis totais (mg g-1), em equivalente de ácido gálico
Amostras Teor de ácido gálico (mg g-1 de café) Torra modera-damente clara 74,4 Torra média 60,6 Café conilon Torra modera-damente escura 41,0 Café arábica Torra média 81,7
3.4.3. Determinação de proantocianidi-nas pelo método da vanilina
Este experimento é amplamente utilizado na determinação quantitativa de taninos condensados em extratos vegetais. A partir da determinação das absorbâncias para as amostras de concentrações de ca-tequina conhecidas, foi traçada uma curva de calibração, apresentada na Figura 5.
Os teores de proantocianidinas, expressos em equivalentes de catequina, estão apresentados na Tabela 9. Os valo-res encontrados para as três torras foram inferiores ao encontrado para o café arábi-ca. Comparando-se as três torras do café conilon observam-se que na torra modera-damente escura o teor de proantocianidi-nas foi superior.
y = 0,0306x + 0,0078 R2 = 0,9992 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0 5 10 15 20 25 30 Concentração de catequina, mg.L-1 Ab so rb ân ci a
Figura 5. Curva de calibração para a cate-quina.
Tabela 9. Teor de proantocianidinas (mg g-1), em equivalente de catequina Amostras Teor de catequina (mg g-1 de café) Torra modera-damente clara 1,50 Torra média 1,67 Café conilon Torra modera-damente escura 1,75 Café arábica Torra média 4,20
3.4.4. Determinação de hidroxilas fenó-licas e carboxífenó-licas por condutivimetria
Essa determinação foi feita pelo método da titulação condutivimétrica, que oferece algumas vantagens, como por e-xemplo, utilizar solventes aquosos neutros e de ter a medida do ponto de equivalência facilitada. As reações envolvidas são de neutralização das hidroxilas fenólicas por hidróxido de lítio.
As Figuras de 6, 7 e 8 mostram os gráficos obtidos com as titulações. Para cada gráfico foi determinado o ponto de interseção entre as duas retas, que indica o ponto de equivalência. A percentagem de hidroxilas fenólicas totais foi determinada diretamente pela equação:
%OH fenólico total = M x V x 1700
m
Onde: M = molaridade da solução de hi-dróxido de lítio;
V = volume de solução de hidróxi-do de lítio em mililitros, gasto na titulação;
m = massa da amostra em mili-grama.
Os valores obtidos para os diferen-tes tipos de torra analisados se encontram na Tabela 10. O café conilon de torra mé-dia apresentou o maior conteúdo de gru-pos fenólicos, sendo que o café de torra moderadamente clara ficou em segundo em quantidade desses grupos e o café de torra moderadamente escura apresentou o menor valor.
Tabela 10. Porcentagem de grupo hidro-xílicos fenólico total por titulação condu-tivimétrica
Amostras de café % hidroxilas fenólicas totais Torra moderadamente clara 0,0245 Torra média 0,0296 Torra moderadamente escura 0,0214 Torra fraca 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 0 0,2 0,4 0,6 Volume (mL) C o nd ut â n c ia ( x 2 0 m S )
Figura 6. Gráfico da titulação condutivi-métrica do café conilon de torra modera-damente clara. Torra média 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Volume (mL) C o ndu tâ n c ia ( x 20 m S )
Figura 7. Gráfico da titulação condutivi-métrica do café conilon de torra média.
Torra Forte 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 0 0,2 0,4 0,6 Volume (mL) C ondunt ânci a ( x20mS )
Figura 8. Gráfico da titulação condutivi-métrica do café conilon de torra modera-damente escura.
3.5. Determinação de cafeína por gra-vimetria
O conteúdo de cafeína obtido pelo método gravimétrico indica que os cafés com classificação superior apresentam uma quantidade maior desse alcalóide. Os valores obtidos estão apresentados na Ta-bela 11. O cálculo da porcentagem de ca-feína foi obtido pela equação:
Cafeína % (p/p) = 100 x N P
Onde: N = no de gramas de cafeína. P = no de gramas da amostra.
Tabela 11. Porcentagem de cafeína para as diferentes torras do café conilon
Amostras de café % cafeína Torra moderadamente clara 1,46
Torra média 2,36
3.6. Determinação potenciométrica do pH
A acidez é uma qualidade desejada na bebida do café, desde que não seja de-masiadamente acentuada. De acordo com a literatura [Sivetz et al., 1979] o pH do café deve ter valores entre 4,9 e 5,1 (± 0,1 - 0,2).
O pH dos cafés analisados, com a extração feita com água a 25 ºC, apresen-tou valores relativamente bem diferencia-dos. A intensificação da torrefação ocasi-onou um aumentou no pH. Isso é justifi-cado pela decomposição de alguns ácidos como o ácido quínico que se decompõe em pirogalol e outros. Os resultados obti-dos constam na Tabela 12.
Tabela 12. Valores de pH para as diferen-tes torras do café conilon
Amostras de café pH Torra moderadamente clara 4,99
Torra média 5,40
Torra moderadamente escura 6,03
4. CONCLUSÕES
O teor de sólidos solúveis do café conilon é cerca de 10% superior ao encon-trado para o café arábica da mesma região.
O teor de fenóis totais do café co-nilon diminuiu com o rigor da torra indi-cando que houve uma degradação mais acentuada destes constituintes. Em con-trapartida, o teor de proantocianidinas no
café conilon aumentou com o aumento da torra, sugerindo que uma torra mais drás-tica pode ter resultado na liberação deste constituinte da matriz estrutural do café.
Os teores de fenóis totais e proan-tocianidinas presentes no café conilon são inferiores ao encontrado no café arábico o que pode estar contribuindo para a grande diferença de sabor e aroma final da bebida proveniente destes cafés e que contribui para a adição de uma parte desta bebida aos cafés arábica formando misturas (blends) de sabores mais agradáveis ao paladar.
As quantidades de cafeína encon-tradas variaram na faixa de 1,46 a 3,01%, sendo que na torra moderadamente escura do café conilon, a quantidade encontrada foi a maior dos três tipos de classificação, seguida pela torra média e pela torra mo-deradamente clara.
Na determinação eletrométrica do pH do café conilon, a acidez das torras forte e média apresentaram valores acima do recomendado pela literatura, porém a torra moderadamente clara apresentou um pH dentro da faixa ideal.
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