Chemical composition of conilon coffee (C. canephora) from Minas Gerais Savannah

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1 1 ESTUDO DA COMPOSIÇÃO QUÍMICA DO CAFÉ CONILON (C. CANEPHORA) PROVENIENTE DO CERRADO MINEIRO MOACIR FERNANDES FEREIRA JÚNIOR 1, SÉRGIO ANTÔNIO LEMOS DE MO- RAIS 2 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 moderadamente 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 fenóis totais, determinado pelo método de Folin-Ciocalteau, foi maior para a amostra proveniente 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 proveniente da torra moderadamente escura. Os 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 moderadamente 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 JÚNIOR 1, SÉRGIO ANTÔNIO LEMOS DE MO- RAIS 2 ABSTRACT: In the present work were analyzed the chemical composition of three different roasting degrees (light brown, medium brown and medium-dark brown) of conilon coffee (C. canephora). The medium brown conilon coffee showed the highest phenolic hydroxyl 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

2 2 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. Instituto de Química - Universidade Federal de Uberlândia - Avenida João Naves de Ávila Uberlândia - MG, CEP: jrmoca@gmail.com, 2 - salemos@ufu.br 1. INTRODUÇÃO O consumo mundial de café aumenta 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 torrefação 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 bebida, atualmente feita por indivíduos especialmente treinados na análise sensorial. Como a qualidade do café está diretamente relacionada com suas características de sabor e aroma, é crescente o interesse da comunidade científica em relacionar os diferentes tipos de café com sua composição química [Dart et al., 1985]. Os diversos tipos de cafés brasileiros têm boa aceitação no mercado nacional devido à qualidade da bebida que se obtém após a torrefação de seus grãos [Resende et al., 1997]. Pela prova de degustação 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-

3 3 dades da polifenoxidase do grão permitiram a introdução de uma nova classificação: café extrafino (estritamente mole); fino (mole); aceitável (duro); nãoaceitável (rio, este se constituindo em cerca de 20% do café brasileiro). 1.1.Um pouco da história do café e aspectos gerais A chegada do café ao Brasil data de 1727, quando o sargento-mor Francisco de Mello Palheta trouxe algumas mudas 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 atraída pela mineração. A exceção foi o Ceará, que chegou a exportar no final do século XVIII, embora em pequenas quantidades. Só no começo do século XIX surgiu como produto economicamente importante para o país, pois o esgotamento do ouro fez renascer as atividades agrícolas. Mesmo assim até 1830 o açúcar e o algodão desfavoreciam a plantação de cafezais. 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 Inglaterra nem da Holanda. Passou a comprar 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 chuvas 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, espalhando-se pelo interior até alcançar São Paulo. No começo do século XIX, o café ultrapassava o açúcar na exportação brasileira, e formavam-se no Rio de Janeiro e no Vale do Paraíba, as imensas fortunas dos barões do café, que seriam os sustentáculos do Império até a proclamação da República, em 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, chegou 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.

4 4 Em termos de organização, no entanto, a lavoura de café seguiu os mesmos moldes tradicionais da agricultura no Brasil: exploração em larga escala, sustentada pela escravidão e grandes propriedades de monoculturas. O isolamento das fazendas, no entanto, diminuiu graças ao desenvolvimento 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 capaz de produzir de 30 a 35 milhões de sacas de café por ano. Todavia, segundo Ernesto Illy, fundador da torrefadora Italiana 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 nacional desses grãos. Este por sua vez, conta 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 Mata/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 milhões de sacas beneficiadas, (do total de 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 Cerrado e do Sul de Minas vem se destacando por produzirem cafés de melhor qualidade, pelos quais a procura vem aumentando consideravelmente nos últimos anos. A região do Sul de Minas é a mais antiga e a maior produtora de café do Estado. O clima ameno, a altitude entre e metros, e o índice pluviométrico, de mm/ano, faz com que apresentem duas e até três floradas por ano [Blyeny, 2004]. No cerrado mineiro, o café foi introduzido na década de 70. Com estações bem definidas, altitude acima de 800 m e com o auxílio da irrigação, o fruto amadurece de forma mais uniforme, o que faz com que ocorra apenas uma florada no ano. Nessa região, a tecnologia da irrigação foi de fundamental importância para o desenvolvimento da cultura cafeeira.

5 5 1.2.Colheita e processamento do café A qualidade da bebida de café, caracterizada por seu sabor e aroma, é influenciada por diversos fatores pré e póscolheita que garantem a expressão da qualidade final do produto [Carvalho et al., EPAMIG, 1997]. Dentre os fatores précolheita são destacados a espécie e variedades de café, o local do cultivo, a maturação dos grãos, a incidência de microorganismos e o efeito de adubações. Em relação aos fatores pós-colheita destacamse as fermentações enzimáticas e microbianas, 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 pelo qual é efetuada exercem grande influência sobre a qualidade do café. A colheita deve ser iniciada quando a maior parte dos frutos estiver madura. Se antecipada, quando grande parte dos frutos ainda está verde, causa prejuízos, devido à perda de peso e de qualidade do café. Se efetuado muito tarde, maior será a incidência de grãos pretos e ardidos, considerados, juntamente com os verdes os piores defeitos do café [Silva et al., 1999]. Tabela 1. Café beneficiado, safra 2004/ 2005, produção final [ABIC, 2005] UF/ Região Produção (mil sacas de 60 Kg beneficiadas) Prod. (sacas / há) Arábica Robusta Total Minas ,57 Gerais Sul/Oeste ,65 Triângulo/ ,21 Alto Paranaíba Z. da Mata/ ,05 Jequiti- nhonha Espírito ,60 Santo São Paulo ,77 Paraná ,05 Bahia ,65 Rondônia ,09 Mato ,19 Grosso Pará ,30 Rio de ,11 Janeiro Outros ,00 BRASIL ,31 Agosto de 2004 / Convênio: MAPA - S.P.C / CONAB

6 6 Existem, atualmente, três tipos de colheita: por derriça, a dedo e mecânica. A colheita mecânica vem sendo utilizada no Brasil, em regiões planas, como a dos cerrados. No Sul de Minas, devido à topografia, onde a região é montanhosa, a colheita é realizada por derriça. Em virtude dos métodos de colheita, o café é constituído de uma mistura de frutos verdes, maduros e secos, junto ainda com folhas, ramos e outras sujeiras advindas da plantação. O café deve ser limpo e separado para que possa ser secado 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 terreiro) ou via úmida (cafés descascados e despolpados). A figura 2 mostra o esquema de pré-processamento do café, desde a colheita até a classificação e comercialização. No lavador, ocorre a eliminação das impurezas (folhas, pedras, terra) e a separação, por densidade, dos cafés mais leves (secos) dos pesados (frutos cereja e verdes), permitindo a melhoria da qualidade do café. Se os frutos forem processados por via úmida, eles seguem para o despolpador, onde será retirada a polpa (casca e mucilagem); é realizada então a degomagem, que é a remoção da mucilagem, por fermentação natural ou por meios mecânicos, químicos ou sua combinação. Um aspecto que difere nos três sistemas - o café seco natural, cereja descascado e despolpado - é a característica dos grãos no momento de saborear o café na xícara. O café seco no terreiro é mais doce e encorpado, pois os açúcares presentes na casca e na mucilagem migram para o interior do grão. O café cereja despolpado será mais fraco e com menos corpo, pois os grãos foram torrados sem os revestimentos que dão sabores ao grão. O café cereja descascado tem um corpo intermediário entre os dois [Blyeny, 2004]. Na degomagem por fermentação natural, ocorre a fermentação lática, verificando-se no processo, o aumento da temperatura e da acidez (ph 4-4,5). Quanto mais lenta e demorada a fermentação, maior será a acidez do café. O ideal é que o café cereja seja despolpado, no máximo, 24 horas após a colheita. A etapa seguinte é a secagem do café, que pode ser feita em terreiros (chão batido, cimento, tijolo, asfalto) ou em secadores. Na secagem feita em terreiros, o café deve ser esparramado em camadas finas, nos primeiros dias, devendo ser re-

7 7 volvidos em intervalos regulares de tempo. Depois dos primeiros dias de secagem (próximo do quinto dia) a umidade dos grãos cai para 40 30%, ponto ideal para secagem em secadores mecânicos. Se continuar a secagem no terreiro, as camadas devem ser engrossadas gradativamente. O tempo de secagem pode variar de 10 a 20 dias a até 30 dias, dependendo das condições climáticas, entre outras. O grão, no ponto final de saca deve ter cerca de 20% de umidade. A secagem em secadores mecânicos apresenta a vantagem de reduzir o tempo, a área e a mão-de-obra necessária para a secagem. Deve-se fazer uma présecagem antes de colocar o café nos secadores, para o bom funcionamento dos mesmos. A temperatura da secagem deve ser mantida ao redor de 45 ºC na massa de café. Um outro tipo de secagem é a secagem em terreiros suspensos, onde o café é secado em telas, instaladas de 60 cm a 1 metro do chão, propiciando o acesso de ar por baixo. Depois da secagem, o café deve ser armazenado em locais adequados (umidade, ventilação, etc.) para não sofrer alteração de qualidade. O beneficiamento é uma operação que transforma pela eliminação das cascas e separação dos grãos, o café seco ou em pergaminho (café despolpado ou descascado) em café beneficiado ou café verde. A classificação é uma operação importante em nível comercial, pois através dela é determinada à qualidade do café, da qual depende seu preço e sua aceitação no mercado. A avaliação da qualidade compreende duas fases; classificação por tipos e classificação pela qualidade. A classificação por tipos é feita pa- Figura 2. Seqüência de processamentos do café [Resende et al.; 1997].

8 8 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, indica a origem do café e as características finais da bebida. Para isso é feito o teste sensorial, conhecido como teste de xícara, onde degustadores avaliam diversos aspectos do produto final. Dentre esses aspectos destacam-se: doçura, acidez, amargor, corpo e aroma. Definido esses parâmetros (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 Características da bebida Estritamente mole Gosto extremamente suave. Mole Gosto suave, agradável e adocicado. Dura Gosto áspero e adstringente. Riada Gosto ligeiramente químico, lembrando a iodo. Rio Gosto mais acentuado da bebida riada. Rio zona Gosto químico muito forte, lembrando remédio Torrefação A torrefação é uma etapa de extrema importância para a formação do aroma e do sabor final da bebida. Os grãos beneficiados não originam uma bebida agradável ao paladar e ao olfato; em oposição a isto, a bebida feita a partir de grãos torrados é impactante aos dois sentidos. O processo pirolítico que ocorre durante a torrefação, faz com que a água contida no interior do grão seja convertida em vapor, gera reações de caramelização e forma uma vasta gama de compostos voláteis. A qualidade da bebida é influenciada 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 perda 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] 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 Canelão. Essa cultivar por seu elevado vigor e

9 9 porte da planta - sua robustez - é colocada no grupo dos cafés "robusta". É uma planta cujo porte pode alcançar 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 salientes) que as do café arábica; nos períodos secos elas pendem para baixo agrupandose umas sobre as outras dificultando a perda de água. Sistema radicular pivotante (um pião para mudas provenientes de sementes) e 2 a 10 piões (mudas de estacas), fino e bastante volumoso (com 85% das raízes distribuindo-se até 20 cm de profundidade). 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 irrigação 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 endosperma verde-claro, cobertos com uma película 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 conilon 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 responsável 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 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 "robusta" - a brasileira incluída - alcança 23 a

10 10 29 milhões de sacas/ano ( ) 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 importadores do café conilon brasileiro são os Estados Unidos da América do Norte, Argentina e Canadá (1997) [Seagri, 2005] 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 cultivado 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 melhor 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 melhor qualidade é o arábica, originário da África oriental, que produz bebida de melhor 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 características são: o aroma intenso, sabor com grandes variedades de nuances, grãos esverdeados, 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 variedades foram plantadas em solo brasileiro, 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 variedade foi criada pelo IAC (Instituto Agronômico 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 estudos. O resultado foi o surgimento da variedade Catuaí, que significa "muito bom". Dentro desta variedade, existem duas li-

11 11 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 manual. 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 cultivares, que são as linhagens criadas por institutos 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 linhagens 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 cérebro 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 método espectrofotométrico baseado na redução do radical estável DPPH (radical 1,1- difenil-2-picrilhidrazila) [Nebesny et al., 2003] Composição química do café A qualidade do café está diretamente relacionada com suas propriedades organolépticas. Um fator que vem se mostrando de grande e fundamental importância na classificação e caracterização do café, é a identificação da sua composição química mais detalhada desse produto. A Tabela 3 apresenta a composição química média do café verde e do café torrado [Blyeny, 2004]. Estudos sobre os compostos voláteis presentes na bebida vêm sendo

12 12 desenvolvidos por nosso grupo de pesquisa bem como por vários outros no país. Esses estudos visam encontrar subsídios científicos para a classificação da bebida que hoje é feita exclusivamente por degustadores. Tabela 3. Composição química média do café torrado [Blyeny, 2004]. CAFÉ VER- DE (%) CAFÉ TOR- RADO (%) Água (umidade) Açúcares 10 2 Celulose crua Cafeína 1,1 4,5 1,1-4,5 Substâncias gordurosas 12 Ácido clorogênico 7 4,5 Substâncias nitrogenadas 12 Substâncias não 18 nitrogenadas Cinzas 4,1 4,5 Derivados de 30 glicídios Lipídios 14 Protídeos 14 Extrato hidrossolúvel Compostos voláteis Uma revisão dos constituintes voláteis do café torrado cita várias classes de compostos que compõe o aroma do café [Seagri, 2005; Coffeebreak, 2006; Nebesny et al., 2003; Scheinberg, 2003]. O aroma do café é formado por uma mistura extremamente complexa de inúmeros compostos voláteis que apresentam qualidades de aroma, intensidades e concentrações diferentes [Seagri, 2005]. Os compostos 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 hidroxiaminoácidos para formarem os compostos voláteis (Figura 3) [Moreira, 2000; Blyeny, 2204]. O O SH CH 3 H 3 C N S 2-tiometil-furano Caveofurano N-furil-2-metil-pirrol O 2-etil-furano O 5-metil-2(5H)-furanona CH 3 CH 3 O O CH 3 N-etil-2-formil-pirrol O Quinona O S O N CH 3 CH 3 2-acetil-3-metil-tiofeno O H 3C CH 3 O 3-metilbutanal H N Pirrol N Piridina H H 3 C N N Pirazina N N 2,6-dimetil-pirazina CH 3 CH 3 CH 3 O β-damascenona Figura 3. Estruturas de alguns compostos heterocíclicos encontrados no café torrado Objetivos deste trabalho O presente trabalho tem como objetivo analisar a composição química do café conillon, proveniente da região de cerrado (Paraguaçu - MG), submetido a CH 3 CH 3

13 13 diferentes graus de torrefação: torra moderadamente clara, média e moderadamente escura. 2. PROCEDIMENTO EXPERIMEN- TAL Os solventes químicos usados foram de grau analítico e foram 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 Obtenção das amostras As amostras de cafés conilon foram obtidas no município de Paraguaçu MG. A amostra foi secada ao sol em terreiro de cimento e pertence à safra de 2004/ Processo de torrefação A torrefação dos grãos foi realizada em um microtorrador elétrico de bancada à temperatura de 180 a 220 o C (temperatura 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 moderadamente escura em 10 minutos. As amostras foram moídas e peneiradas com peneira de malha de 0,710 mm (24 mesh) 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 massa utilizada faz referência à massa seca, subtraindo-se a porcentagem de água e tomando-se uma massa maior para compensar a umidade 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. Transcorrido 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 sólidos insolúveis foi então levado à estufa a 105 ºC por 15 horas, sendo então resfriado em dessecador e pesado Sólidos solúveis em água Os sólidos solúveis em água foram determinados por diferença (massa total de café massa de sólidos insolúveis) Extrato aquoso Em um balão de fundo chato foram colocados 2,000 g da amostra de café

14 14 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 filtrado para um béquer, previamente tarado, sendo colocado em banho-maria até a secagem. O béquer foi colocado em estufa a 105 ºC, por 1 hora, resfriado em dessecador e pesado. As operações de aquecimento e resfriamento foram repetidas até que o peso ficasse constante Análise de Polifenóis Obtenção dos extrativos polifenólicos com metanol-água 8:2 (v/v). 1,000 g de café torrado foi colocado em um béquer com 30,00 ml da mistura metanol-água. A mistura foi deixada por 24 horas em temperatura ambiente, com agitação e no escuro. Foi então filtrada. Do filtrado obtido retirou-se uma alíquota de 1,00 ml para cálculo de rendimento. Essa alíquota foi levada à secura em um béquer previamente tarado e sua massa foi pesada após 18 horas em estufa a 105 ºC 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 proantocianidinas pelo método da vanilina foi preparado um extrato bruto da seguinte forma: Pesou-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 bruto e diluiu-se com água até o volume de 50 ml. Desta solução retirou-se uma alíquota de 0,50 ml que foi transferida para um tubo de ensaio. Adicionou-se 2,50 ml de uma solução aquosa do reativo de Folin-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 contra 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

15 15 de ácido gálico (1; 2,5; 5,0; 10,0; 20,0; 30,0 e 40,0 µg ml -1 ) Determinação de proantocianidinas pelo método da vanilina Retirou-se 0,10 ml do extrato bruto e diluiu-se com água até o volume de 10,00 ml. Em um tubo de ensaio, colocou-se 1,00 ml do extrato diluído e adicionaram-se 2,00 ml de uma solução recém preparada de vanilina em ácido sulfúrico 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. Juntamente 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 tratamento. A leitura foi feita contra um branco Determinação de hidroxilas fenólicas por condutivimetria Amostras de 800,0 mg de café torrado 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 condutivímetro 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 registrados os novos valores das condutâncias obtidas. Antes de cada leitura, a solução foi devidamente agitada e deixada estabilizar Determinação de cafeína por gravimetria 2,000 g da amostra foram colocadas em um béquer. Adicionou-se, cuidadosamente, 4,00 ml de ácido sulfúrico, homogeneizando. A mistura foi aquecida em banho-maria por 15 minutos. Foi adicionado 50,00 ml de água quente e aqueceu-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 quente acidulada com ácido sulfúrico. O filtrado e as águas de lavagem foram recolhidos em um funil de separação. Após esfriar, foi colocado 30,00 ml clorofórmio e agitou-se esperando a separação das camadas. A camada clorofórmica foi decantada através de um filtro umedecido com clorofórmio, para um balão de fundo chato, previamente tarado. A extração com clorofórmio foi repetida com mais 3 por-

16 16 ções de 30,00 ml. Os extratos foram reunidos no balão e o clorofórmio destilado até reduzir o volume a cerca de 20,00 ml. O balão com 20,00 ml de clorofórmio, onde estava contida a cafeína extraída, foi levado a banho-maria até secura. Aqueceu-se em estufa a 100 ºC, por 1 hora, resfriando em dessecador e em seguida pesado. As operações de aquecimento e resfriamento foram repetidas até que o peso ficasse constante 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 suspensas. Agitou-se o frasco, ocasionalmente por mais 30 minutos, após esse tempo, como não houve dissolução completa, a mistura foi deixada em repouso por 10 minutos. O líquido sobrenadente foi decantado para um frasco seco e o ph foi imediatamente determinado. 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES 3.1. Teor de umidade De acordo com a portaria n o 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 torrefação a que os grãos de café são submetidos, quanto maior o grau de torra, menor a umidade do café. A Tabela 4 mostra os resultados obtidos para as amostras estudadas, o que revela que a amostra analisada, está dentro do padrão estabelecido pela ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária). Tabela 4. Teor de umidade Amostra Café conilon Teor de umidade (%) Fraca 3,0 Média 2,9 Forte 4, Sólidos solúveis e insolúveis em á- gua O café apresenta uma grande quantidade de sólidos solúveis em água, a qual variou de 29 a 31% da massa total de café torrado e moído, como mostram os valores obtidos para as amostras de café na Tabela 5. Estes valores são muito superiores aos encontrados para o café arábica que varia de 15 a 22%[Oliveira, 2006].

17 17 Tabela 5. Teor de Sólidos solúveis e insolúveis em água (g do sólido/ g de café) Amostra Sólidos insolúveis Sólidos solúveis Café conilon Mod Fraca 0,709 0,291 Média 0,696 0,304 Mod. Forte 0,709 0, Extrato aquoso As porcentagens do extrato aquoso das amostras de café da torra moderadamente escura e média estão dentro do padrão estabelecido pela ANVISA, na portaria nº 377, de 26 de abril de 1999, que determina um valor mínimo de 25% para o café torrado. Já, o café da torra moderadamente 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 = n o de gramas do extrato aquoso P = n o de gramas da amostra Tabela 6. Porcentagem de extrato aquoso Amostra Extrato aquoso (%) Mod. Fraca 22,1 Café conilon Média 25,5 Mod. Forte 30, Obtenção dos extrativos polifenólicos com metanol:água 8:2 (v/v) A extração de polifenóis das amostras de café, foi feita por meio da extração com metanol:água 8:2 (v/v). A Tabela 7 traz os resultados obtidos com as extrações. Os rendimentos dos extratos polifenólicos para as amostras de cafés não sofrem grandes variações e ficaram situados numa faixa que vai de 5,7 a 8,6%. Tabela 7. Rendimento dos extratos polifenólicos das amostras de café Amostra Rendimento (%) Mod. Fraca 6,5 Café conilon Média 5,7 Mod. Forte 8, Determinação do teor de fenóis totais pelo método de Folin-Ciocalteau O método utilizado para esta determinação está baseado nos estudos de Singleton e Rossi, que estudaram as características 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 absorbâncias obtidas para as amostras de concentração conhecida de ácido gálico, 3.4. Análise de Polifenóis

18 18 foi traçado uma curva de calibração, apresentada na Figura 4. Absorbância 0,5 0,4 0,3 0,2 y = 0,0101x - 0,0013 R 2 = 0,9989 Tabela 8. Teor de fenóis totais (mg g -1 ), em equivalente de ácido gálico Teor de ácido gálico Amostras (mg g -1 de café) Torra moderadamente 74,4 clara Café conilon Torra média 60,6 Torra moderadamente escura 41,0 Café arábica Torra média 81,7 0, Concentração de ácido gálico, mg.l-1 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 proveniente da torra moderadamente clara. Os teores de fenóis totais para as três torras foram inferiores àquele encontrado para o café arábica obtido com a torra média Determinação de proantocianidinas 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 catequina 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 valores encontrados para as três torras foram inferiores ao encontrado para o café arábica. Comparando-se as três torras do café conilon observam-se que na torra moderadamente escura o teor de proantocianidinas foi superior.

19 19 Absorbância 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 y = 0,0306x + 0,0078 R 2 = 0, Concentração de catequina, mg.l-1 Figura 5. Curva de calibração para a catequina. Tabela 9. Teor de proantocianidinas (mg g -1 ), em equivalente de catequina Teor de Amostras catequina (mg g -1 de café) Torra moderadamente clara 1,50 Café conilon Torra média 1,67 Torra moderadamente escura 1,75 Café arábica Torra média 4, Determinação de hidroxilas fenólicas e carboxílicas 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 hidróxido de lítio; V = volume de solução de hidróxido de lítio em mililitros, gasto na titulação; m = massa da amostra em miligrama. Os valores obtidos para os diferentes tipos de torra analisados se encontram na Tabela 10. O café conilon de torra média apresentou o maior conteúdo de grupos 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.

20 20 Tabela 10. Porcentagem de grupo hidroxílicos fenólico total por titulação condutivimétrica Amostras de café Torra moderadamente clara % hidroxilas fenólicas totais 0,0245 Torra média 0,0296 Torra moderadamente escura Condutância (x 20 ms) Torra fraca 0,0214 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0, ,2 0,4 0,6 Volume (ml) Figura 6. Gráfico da titulação condutivimétrica do café conilon de torra moderadamente clara. Torra média Conduntância (x20ms) Torra Forte 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0, ,2 0,4 0,6 Volume (ml) Figura 8. Gráfico da titulação condutivimétrica do café conilon de torra moderadamente escura Determinação de cafeína por gravimetria 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 Tabela 11. O cálculo da porcentagem de cafeína foi obtido pela equação: Condutância ( x 20 ms) 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0, ,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Volume (ml) Figura 7. Gráfico da titulação condutivimétrica do café conilon de torra média. Cafeína % (p/p) = 100 x N P Onde: N = n o de gramas de cafeína. P = n o 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 Torra moderadamente escura 3,01

21 Determinação potenciométrica do ph A acidez é uma qualidade desejada na bebida do café, desde que não seja demasiadamente 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, apresentou valores relativamente bem diferenciados. A intensificação da torrefação ocasionou um aumentou no ph. Isso é justificado pela decomposição de alguns ácidos como o ácido quínico que se decompõe em pirogalol e outros. Os resultados obtidos constam na Tabela 12. Tabela 12. Valores de ph para as diferentes 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 encontrado para o café arábica da mesma região. O teor de fenóis totais do café conilon diminuiu com o rigor da torra indicando que houve uma degradação mais acentuada destes constituintes. Em contrapartida, o teor de proantocianidinas no café conilon aumentou com o aumento da torra, sugerindo que uma torra mais drástica pode ter resultado na liberação deste constituinte da matriz estrutural do café. Os teores de fenóis totais e proantocianidinas 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 encontradas 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 moderadamente 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. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFI- CAS.

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24 24