EFEITO DE DIFERENTES PORCENTAGENS DE GRÃOS BROCADOS NO RENDI- MENTO E ATIVIDADE DA POLIFENOLOXIDASE EM CAFÉ

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1 EFEITO DE DIFERENTES PORCENTAGENS DE GRÃOS BROCADOS NO RENDI- MENTO E ATIVIDADE DA POLIFENOLOXIDASE EM CAFÉ (Coffea arabica L.) DA REGIÃO DE TRÊS PONTAS-MG* 179 RESUMO CARLOS JOSÉ PIMENTA (**) TULIO CARVALHO VILELA (***) Foram retirados cerca de 100 kg de café em côco da cultivar Catuaí vermelho, sendo colhidos na fazenda Boa Esperança, município de Três Pontas - MG. A lavoura utilizada não recebeu tratamento contra broca-do-café nos últimos dois anos. Posteriormente, efetuou-se a separação de grãos brocados dos grãos normais, constituindo seis tratamentos (0, 20, 40, 50, 80 e 100 % de grãos brocados) e três repetições, com as quais realizou-se as análises químicas no laboratório de análise de alimentos do ICA-UNIFENAS. Os resultados apresentaram alguns comportamentos diferenciados em relação ao aumento da porcentagem de grãos brocados, havendo uma diminuição no peso de 100 grãos, com o teor de umidade e atividade da polifenoloxidase não apresentando uma tendência definida de variação. A classificação de bebida com base na atividade da polifenoloxidase, não mostrou diferença com o aumento na porcentagem de grãos brocados, sendo todos classificados como bebida dura. DESCRITORES: café, polifenoloxidase, broca-do-café. SUMMARY EFECT OF DIFFERENTS PERCENTAGE OF THE BROCADS GRAINS OF YIELD AND ACTIVITY OF THE POLIFENOLOXIDASE IN COFFE (Coffea arabica L.) OF TRÊS PONTAS, MINAS GERAIS STATE. Were retired about 100 kg of coffee of cultivating red Catuaí, being picked in the Boa Esperança farm, district of Três Pontas - city, Minas Gerais State. The used field didn t receive treatment against coffee drill in the last two years. The separation of brocades grains of the normal grains was made, constituting six treatments (0, 20, 40, 50, 80 and 100% of brocades grains) and three repetitions, with took place the chemical analysis in the ICA-UNIFENAS laboratory. The results presented some behaviors differentiated in relation to the increase of the percentage of brocades grains, having a decrease in the weight of 100 grains, with the humidity and activity of the polifenoloxidase not presenting a defined tendency of variation. The drink classification with foundation in the activity of the polifenoloxidase, didn t show difference with the increase in the percentage of brocadesgrains, being everybody classified as hard drink. KEY WORS: Coffee, Polifenoloxidase, coffee. drill 1. INTRODUÇÃO A atuação no atual mercado de café, hoje em regime de liberdade, requer competência e eficácia de seus participantes em contraste com a comodidade e facilidade existentes em um mercado intervencionista. O mercado livre exige mudança na forma de atuação de todos os agentes da economia cafeeira que têm que conviver com os desafios impostos pela concorrência externa e interna, vigente no setor. Assim sendo, a compatibilização de interesse de todos os setores de produção poderão redundar em competitividade no todo. Historicamente, o Brasil ocupa a posição de maior produtor e exportador de café no mercado internacional. A cultura do café (Coffea arabica L.) é explorada comercialmente por cinquenta nações tornando-se assim inevitável a concorrência internacional.o aumento de concorrência e a tendência de concentração do mercado tem determinado margens de lucros menores aos cafeicultores, dados os menores preços do produto. Baixar os custos, para que essas margens não diminuam tanto, pode ensejar à manutenção no mercado, ao tempo em que, uma gestão estruturada em tecnologia poderá permitir às empresas buscar oferecer mais por menos preço. O acirramento da competição internacional está a exigir do cafeicultor maior eficiência e esta será condição para manter-se na atividade. Correm maiores riscos os produtores com menores possibilidades de investir em tecnologia capaz de propiciar produtividade elevada. A competitividade pode ser * Trabalho realizado com recursos da FAPEMIG. ** Professor. UNIFENAS, Rodovia MG, 179, Km 0, Caixa Postal 23, Alfenas MG. *** Eng Agrônomo. Mestrando (UFLA), UFLA, Lavras MG.

2 180 C. J, PIMENTA e T. C. VILELA perseguida pela alta produtividade dos cafezais, adequadamente cultivados. Maior rentabilidade pode ser obtida através de adequada administração, de programação empresarial da atividade e de comercialização eficiente. As perdas de preço em função de um mau preparo do café podem variar de 10 a 20 %, devido ao aspecto do produto, até 40 % em função da bebida e alcançar 60 % quando apresentar mau aspecto e bebida ruim Bartholo (1989). Um fator de extrema importância para os produtores é a escolha da melhor maturação para colheita, aliado a aplicação de técnicas adequadas de colheita e preparo do café, pois proporcionam cafés de melhores qualidades, facilitando sua comercialização e dando maiores retornos econômicos (Pimenta, 1995). Entre os principais problemas fitossanitários da cultura, além do bicho-mineiro, da ferrugem e das moscas-das-frutas, a broca do café ( Hypothenemus hampei ) (Coleoptera -Scolytidae) (Ferrari,1867 ) - constitui-se, sem sombra de dúvida, na mais importante praga para os cafezais em determinadas regiões já que podem atacar os frutos verdes, chumbinhos, maduros ou cerejas, e até mesmo secos e armazenados. A ação de fatores pré-colheita, como a broca, provocam uma maturação forçada dos grãos e abrem portas de entrada para microrganismos, ocasionando modificações químicas indesejáveis antes da colheita, com consequente queda dos frutos, devendo esta ser controlada visando uma melhoria na qualidade do café (Chalfoun, Souza e Carvalho, 1984). Ataques de insetos ocasionando injúrias aos frutos e facilitando a infecção microbiana; infestações dos frutos, ainda na planta, por microrganismos; desenvolvimento de microrganismos do solo nos grãos caídos em baixo da copa (varrição); frutos muito amadurecidos na árvore, nos quais a senescência já foi iniciada, e condições climáticas que provocam danos ao fruto (chuvas, geadas e granizo), juntamente com condições inadequadas de cultivo e processamento pós-colheita dos grãos, quando associados às condições de alta temperatura e umidade relativa do local de cultivo, facilitam o desenvolvimento de microrganismos, e consequentemente, a produção de compostos químicos, provocando a deterioração na qualidade da bebida do café, ( Carvalho e Chalfoun, 1985 ). A broca-do-café (Hypothenemus hampei) é um parasita obrigatório do café, atacando somente os seus frutos. É considerada uma das principais pragas do cafeeiro, destruindo os frutos em qualquer estádio de maturação, ( Reis, Sousa e Melles, 1984 ). Mesmo em frutos totalmente infestados no campo, as perdas não são totais, pois, o fruto do café sendo uma baga constituída de duas sementes permite o ataque em uma só, permanecendo a outra, às vezes, intacta. A semente atacada pode ou não ser destruída, dependendo do número de larvas que se alimentam dela, ( Reis, Sousa e Melles, 1984 ). Segundo Sousa e Reis (1993), os danos em decorrência do ataque são: perda de peso das sementes, devido a destruição pelas larvas; perda da qualidade, pela depreciação do café na classificação por tipo, pois dois a cinco grãos brocados constituem um defeito; queda de frutos novos perfurados; apodrecimento de sementes em frutos brocados que apresentam maturação forçada; inviabilidade de produção de sementes de café pois os frutos brocados são descartados; perda de mercado externo pois os países importadores de café não aceitam rigorosamente nenhum café brocado. A infestação da broca nos frutos não altera diretamente a qualidade da bebida do café, poderá ocorrer alteração na qualidade da bebida do café, devido a penetração de microrganismos nas galerias constituídas pelas femêas nos frutos. Segundo Krug (1941), a presença de grãos vermelhos indica cafés de pior qualidade e esta coloração é devida a infecção dos grãos por Fusarium. A presença de Fusarium nos grãos se acha altamente relacionada com o ataque de frutos pela broca, Hypothenemus hampei, indicando que esta praga abre uma porta de entrada para o fungo, (Chalfoun, Sousa e Carvalho, 1984 ). Para que ocorra diminuição da queda dos frutos e menor incidência de microrganismos, é necessário o controle do inseto. De acordo com Carvalho e Chalfoun (1985), a presença destes microrganismos depende dos cuidados na condução e manejo da cultura e dos frutos, durante as fases de pré e pós colheita. Em seu desenvolvimento, estes microrganismos, produzem suas próprias enzimas que atuam sobre os componentes químicos da muscilagem, principalmente sobre os açúcares, fermentando-os e produzindo álcool. Este é desdobrado em ácido acético, lático, propiônico e butírico e outros ácidos carboxílicos superiores. Ao começar a produção de ácido butírico, começa existir prejuízo na qualidade do café. Para uma queda de 11% dos frutos, 7% se devem ao ataque da broca.caracteriza-se que a quantidade de frutos do café caídos é praticamente igual à de café brocado que permanece no ramo, razão por que se diz que para cada fruto de café brocado, um outro caiu e se perdeu, (Schimtz e Crisine, citado por Le Pelley,1968 ). Reis, Sousa e Melles (1984), em trabalhos para determinar os prejuízos causados pela broca na perda de peso e na classificação do produto pelo tipo, verificaram que normalmente em um café com 100% de infestação, as perdas em peso representam 21,1%

3 EFEITO DE DIFERENTES PORCENTAGENS DE GRÃOS BROCADOS NO RENDIMENTO ou 12,6 kg por saca de 60 kg de café beneficiado, e que o mesmo produto, e no mesmo índice de infestação, apresentou uma média de 228 defeitos, passando para o tipo 7 em sua classificação. Há de se considerar a perda devido ao efeito mecânico das máquinas de beneficiamento sobre as sementes brocadas, as quais em resposta à sua fragilidade, são trituradas, muitas vezes se transformando em pó ou se perdendo junto às cascas. Para Amorim e Silva (1968) os compostos fenólicos, principalmente os ácidos clorogênicos e caféico, exercem uma ação protetora, antioxidante dos aldeídos. Em virtude de qualquer condição adiversa aos grãos, ou seja, colheita inadequada, problemas no processamento e armazenamento, as polifenoloxidases agem sobre os polifenóis, diminuindo sua ação antioxidante sobre os aldeídos, facilitando a oxidação destes com interferência no sabor e aroma do café após a torração. As enzimas polifenoloxidases atuam sob os compostos fenólicos e se encontram ligadas as membranas celulares sendo ativadas somente quando liberadas destas, e de acordo com vários autores se mostram diretamente relacionadas com a qualidade de bebida do café. Amorim (1978), descreve em seus trabalhos que in vivo a enzima polifenoloxidase tem sido encontrada na polpa de frutos e nas camadas externas e partes centrais do grão. Sendo assim, danos ocorridos nas membranas liberam, e portanto ativam a polifenoloxidase, que por sua vez oxida ácidos clorogênicos à quinonas, as quais quando em teor representativo atuam inibindo a polifenoloxidase, diminuindo sua atividade. Para os autores, qualquer fator ambiental que altere a estrutura da membrana, por exemplo o ataque de insetos, infecções por microorganismos, alterações fisiológicas e danos mecânicos, provocam uma rápida deterioração dos grãos de café, pois, uma vez rompida a membrana celular ocorre um maior contato entre as enzimas e os compostos químicos presentes intra e extracelular no grão, provocando desta forma reações químicas que modificam a composição original do café e em consequência as propriedades organolépticas das infusões que são preparadas com este tipo de café. Carvalho et al (1994), verificaram haver variações da atividade de polifenoloxidase, que permitem separar as classes de bebida com base nas atividades destas enzimas, mostrando para o café de bebida riado e rio atividades inferiores a 55,99 u/min/g de amostra; nos cafés de bebida dura valores de atividade de 55,99 a 62,99 u/min/g de amostra; nos cafés de bebida apenas mole atividades de 62,99 a 67,66 u/min/g de amostra e nos cafés de bebida estritamente mole atividades de 67,66 a 74,66 u/min/g de amostra. Constatando assim um aumento significativo na atividade da polifenoloxidase a medida que o café apresenta-se de melhor qualidade. Ao se comparar as atividades da polifenoloxidase em grãos de café oriundos de frutos colhidos nos estádios de maturação verde, metade vermelho e metade verde e cereja, Arcila-Pulgarin e Valência-Aristizabal (1975) observaram menores atividades nos frutos verdes. Com base na classificação do café pela atividade da polifenoloxidase, Pimenta (1995) verificou que grãos de frutos colhidos verdes, apresentaram teores médios de 54,37 u/min/g de amostra, sendo classificado como não aceitável (bebida riada e rio); verde cana, 63,90 u /min/g de amostra e seco/passa 66,29 u/min/g de amostra, classificados como fino (bebida mole e apenas mole) e cereja, 68,54 u/min/g de amostra classificados como extra fino (bebida estritamente mole). O presente trabalho tem por objetivo determinar a influência de diferentes porcentagens de grãos brocados no rendimento e atividade da polifenoloxidase do café (Coffea arabica L.). 2. MATERIAL E MÉTODOS 2.1 Localização e caracterização do experimento O experimento foi realizado no Laboratório de Análises de Alimentos do Instituto de Ciências Agrárias da Universidade de Alfenas - UNIFENAS e no Laboratório de Análises de Alimentos da Universidade Federal de Lavras. As amostras foram coletadas em lavouras de café da cultivar Catuaí vermelho, na fazenda Boa Esperança; município de Três Pontas - MG. A secagem dos grãos foi feita em terreiro, sendo estes revolvidos durante o dia e cobertos com lona plástica à noite para evitar o ganho de umidade. Essa prática foi executada até os grãos atingirem a taxa ideal de umidade para armazenamento (11 a 13% ). A lavoura utilizada não recebeu nenhum tratamento contra broca-do-café nos últimos 2 anos. Foram coletados 100 kg de café em côco, que foram beneficiados e submetidos a separação de grãos brocados dos grãos normais. A Tabela 1 apresenta a composição dos tratamentos em relação a grãos brocados e normais.

4 182 Tabela 1. Composição dos tratamentos em relação a grãos de café brocados e normais Tratamento Grãos Normais Grãos Brocados T1 100% 0% T2 80% 20% T3 60% 40% T4 50% 50% T5 20% 80% T6 0% 100% O delineamento experimental usado foi o delineamento inteiramente casualizado, constatando de 6 tratamentos e 3 repetições, cada tratamento recebeu um total de 2 kg de grãos, de onde foram retiradas as repetições. 2.2 METODOLOGIA ANALÍTICA C. J, PIMENTA e T. C. VILELA Polifenoloxidase Obtenção do extrato enzimático da polifenoloxidase Com objetivo de se obter um maior rendimento na análise do laboratório, foi feita uma adaptação do processo de extração descrito por Draetta e Lima (1976). Foram pesados 5 g da amostra de café moído, ao qual foi adicionado 40 ml da solução tampão de fosfato de potássio 0,1 M e ph 6,0. A seguir foram agitados por 5 minutos. Todo material foi mantido gelado. Após a agitação foi feita uma filtragem em filtro a vácuo utilizando papel Whatman número Atividade da polifenoloxidase Determinada pelo método descrito por Ponting e Joslyn (1948), utilizando-se extrato de amostra sem polpa como branco Peso de 100 grãos Determinado pelo método gravimétrico, utilizando balança analítica Umidade Determinada pela perda de peso em estufa regulada a 105 graus Celsius até peso constante Análise estatística Os dados obtidos foram submetidos à análise de variância e para comparação das médias foi utilizado o teste de Tukey, no nível de 5 % de probabilidade. 3. RESULTADOS E DISCUSSÃO TABELA 2. Teores médios de umidade (%), valores médios do peso de 100 grãos de café (g) e perda de peso (%), referentes a seis diferentes porcentagens de grãos brocados misturados a grãos normais. % Grãos Brocados e Normais Umidade Peso de 100 grãos Perda de peso (%) com (%) (g) Umidade média (11,82%) 0 Brocados e 100 Normais 11,27c 15,96a 0,00f 20 Brocados e 80 Normais 11,26c 14,87b 6,77e 40 Brocados e 60 Normais 11,72b 13,90cd 16,23d 50 Brocados e 50 Normais 12,63a 13,93 c 22,12c 80 Brocados e 20 Normais 11,57b 12,39e 24,37b 100 Brocados e 0 Normais 12,49a 12,01f 32,08a CV(%) 0,85 0,14 0,86 * Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna, não diferem entre si, ao nível de 5% de probabilidade, pelo teste de Tukey. Na Tabela 2 encontram-se apresentados os teores médios de umidade (%), referentes a seis diferentes porcentagens de grãos brocados misturados a grãos normais. Os resultados mostram haver diferença significativa entre os teores de umidade, com 50% e 100% de grãos brocados apresentando maior teor de umidade, seguidos de 40 e 80% com valores intermediários, sendo que 0 e 20 %, mostraram menores teores de umidade. Tais resultados não mostraram uma tendência definida de variação, visto que o tratamento com 40% de grãos brocados apresentou o mesmo teor de umidade do tratamento com 100% e com 50% de grãos brocados não diferenciou de 80% de grãos brocados, mostrando desta forma a necessidade de padronização no teor de umidade, afim de se determinar a perda de peso dos grãos. Os valores encontrados para peso de 100

5 EFEITO DE DIFERENTES PORCENTAGENS DE GRÃOS BROCADOS NO RENDIMENTO grãos (Tabela 1), mostram haver diferença significativa entre as diferentes porcentagens de grãos brocados misturadas a grãos normais, 0% de grãos brocados apresentou maior peso de 100 grãos, seguido de 20%, com 40 e 50% apresentando valores intermediários 80% um pouco abaixo e 100% mostrando menor peso de 100 grãos. Os resultados mostraram ser superiores aos obtidos por Reis, Souza e Melles (1984), no qual verificou-se que em 100% de grãos brocados, comparados a 100% de grãos normais, obteve-se uma perda de 21,1% no peso, uma vez que, quando comparados 0% de grãos brocados (T1) e 100% de grãos brocados (T6) do presente trabalho a perda de peso foi de 32,08%. Pode-se, desta forma, se observar que apresença da broca é bastante prejudicial, quando se considera o rendimento em peso e que quanto maior a porcentagem de grãos brocados, maior a perda de peso dos grãos de café. TABELA 3. Valores médios de atividade da polifenoloxidase (u/min/g de amostra) e classificação pela tabela proposta por Carvalho et al (1994) baseado na atividade da PFO, referentes a seis diferentes porcentagens de grãos brocados misturados a grãos normais. % Grãos Brocados e Normais Polifenoloxidase Classificação proposta por (u/min/g de amostra) Carvalho et al (1994) 0 Brocados e 100 Normais 59,88 ab Dura 20 Brocados e 80 Normais 61,44 a Dura 40 Brocados e 60 Normais 57,55 ab Dura 50 Brocados e 50 Normais 55,99 b Dura 80 Brocados e 20 Normais 59,88 ab Dura 100 Brocados e 0 Normais 57,94 ab Dura CV % 4,49 * Médias seguidas pela mesma letra minúscula na coluna, não diferem entre si, ao nível de 5% de probabilidade, pelo teste de Tukey. Os resultados da Tabela 2, apresentam valores de atividade da polifenoloxidase em grãos de café (u/min/g de amostra), referentes a seis diferentes porcentagens de grãos brocados em meio a grãos normais. Observa-se, desta forma, que não houve uma correlação entre diminuição de atividade da polifenoloxidase com aumento da porcentagem de grãos brocados. O tratamento contendo 20% de grãos brocados apresentou maior atividade da polifenoloxidase, seguido por 0, 40, 80 e 100% de grãos brocados, que apresentaram valores intermediários, com 50% de grãos brocados apresentando menor valor da atividade da polifenoloxidase. Através da classificação pela tabela proposta por Carvalho et al. (1994), observa-se não haver uma tendência de variação definida com relação a classificação da bebida, ficando todos os tratamentos classificados como bebida dura, quando se utiliza valores de atividade da polifenoloxidase para tal classificação. Tal comportamento pode ser devido a não presença ou baixa infecção de microorganismos no grãos atacados por broca, não alterando de forma significativa a bebida, pois, segundo Souza e Reis (1993) somente a presença da broca pode não alterar a bebida, havendo a necessidade de sua associação com infecção por microorganismos. Entretanto Amorim e Silva (1968), observaram que qualquer condição adversa aos grãos propicia reação da polifenoloxidase sobre os polifenóis, afetando a qualidade, com consequente diminuição da atividade da polifenoloxidase nestes cafés de pior qualidade, não se mostrando condizente com os resultados obtidos. 4. CONCLUSÕES Através dos resultados obtidos nas condições experimentais, conclui-se que: - com o aumento da porcentagem de grãos brocados, ocorreu de forma progressiva, uma consequente perda de rendimento em peso dos grãos de café, confirmando desta forma a diminuição de peso por saca, quando a incidência de broca se mostrar alta, trazendo assim prejuízos significativos ao produtor; - os valores de atividade da polifenoloxidase não mostraram uma tendência definida de variação, classificando todas as porcentagens de grãos brocados como bebida dura, pela tabela proposta por Carvalho et al (1994) elaborada com base na atividade desta enzima. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS AMORIN, H.V. Aspectos bioquímicos e histoquimicos do grão de café verde relacionados com a deterioração de qualidade. Piracicaba: ESALQ, ( Tese de Livre Docência ).

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