ESTABILIDADE DE EXTRATOS AQUOSOS DE RESÍDUO DE CAFÉ ROBUSTA CLONES IAC, ARMAZENADOS SOB CONGELAMENTO

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1 ESTABILIDADE DE EXTRATOS AQUOSOS DE RESÍDUO DE CAFÉ ROBUSTA CLONES IAC, ARMAZENADOS SOB CONGELAMENTO I.C. P. Sousa 1, E. P. Lucena 2, G. A. Camargo 3 1- Estudante, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas, Campinas- SP, Brasil, izabelacpaulino@gmail.com 2- Estudante, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Bolsista FUNCAFÉ Universidade Estadual de Campinas, Campinas-SP, Brasil, erika.lucen@gmail.com 3- Pesquisadora, Instituto de Tecnologia de Alimentos, Campinas-SP, Brasil. Telefone: , camargo@ital.sp.gov.br RESUMO O aproveitamento de resíduos tem sido considerado como forma de preservação do meio ambiente, como também os resíduos agroindustriais são potenciais matérias-primas para uso como ingrediente de valor agregado na indústria. O Brasil possui a maior produção mundial de café, o que desperta o interesse de utilização de matéria-prima advinda do processamento do café. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a estabilidade dos polifenóis e cor instrumental após o congelamento de 180 dias do resíduo integral e do extrato aquoso de Robusta produzido em escala semi-industrial. Observou-se que o clone 67-9 apresentou em todos os tratamentos valores superiores de polifenóis totais quando comparado ao 69-1; houve uma queda na quantidade total de polifenóis após 6 meses com perdas de 12 a 16,9% para as quatro amostras avaliadas; O congelamento do resíduo e do extrato aquoso permitiu perdas menores de 20% para os polifenóis totais; a cor instrumental apresentou alterações, mostrando o escurecimento das amostras, o que pode alterar a aceitação do consumidor em produtos formulados a partir do resíduo ou do extrato aquoso. ABSTRACT The use of waste has been considered as a way of preserving the environment, also as has been observed the potential of agro-industrial waste for use as value-added ingredient in the industry. Brazil has the world's largest coffee production, which stimulates the interest of using raw material arising from the processing of coffee. This project aimed to evaluate the stability of polyphenols and instrumental color of full residue and the aqueous extract of Robusta produced in semi-industrial scale after freezing 180 days. It was observed that clone 67-9 showed higher values at all treatment polyphenol compared to 69-1; there was a decrease in the total amount of polyphenol loss after 6 months with 12 to 16.9% for the four samples evaluated; The freezing of the waste and aqueous extract allowed losses minor 20% of the total polyphenols; the instrumental color was changes, displaying the darkness of the samples, that can change consumer acceptance in products formulated with residue or aqueous extract. PALAVRAS-CHAVE: aproveitamento, resíduo, café, estabilidade KEYWORDS: use, residue, coffee, stability 1. INTRODUÇÃO

2 A maior produção nacional atual é de café arábico (Coffea arabica L.) com média anual de cerca de 36 milhões de sacas (Conab, 2015). A produção de café Robusta (Coffea canephora Pierre ex Froehner) no país é de aproximadamente um terço da produção do café arábica, mas existe expectativa de aumento dessa produção, pois se tem observado grande interesse dos produtores pela cultura. Nos países produtores de café, os detritos e subprodutos desta cadeia são uma fonte de grave contaminação e um sério problema ambiental, o que está sendo revertido através de pesquisas e métodos que permitam utilizá-los como matéria prima para fins alimentícios e que haja um aproveitamento econômico de sua matéria. A agregação de valor ao café Robusta pode advir também da utilização de resíduos do seu processamento. Neste caso, pode-se indicar a produção de compostagens para finalidades agrícolas e de alimentação animal além da possibilidade de extração e utilização de componentes bioativos da polpa para utilização industrial. O maior conhecimento da composição química do café tem impulsionado, também, investigações sobre as possibilidades de explorar o produto para outras finalidades industriais, que não a de produção de bebida. É o caso, por exemplo, do aproveitamento do óleo de café pelas indústrias de cosméticos e de alimentos, da cafeína pelas indústrias de alimentos e de fármacos, de preparados de café como fonte de compostos antioxidantes (Leloup, 2005) e da eventual utilização dos ácidos clorogênicos como matéria-prima para produção de antigripais (Lima, 2009). Nos últimos anos vem se observando maior interesse também dos cafeicultores paulistas em, pelo menos, tentar produzir café Robusta. Alguns fatores têm contribuído para as iniciativas de expansão da cafeicultura da espécie no estado, podendo-se citar entre eles os menores custos de produção em comparação com os custos de produção dos cafés arábicas, os preços competitivos com os preços dos cafés arábicas praticados pelo mercado e as mudanças climáticas. A melhoria da qualidade da bebida e o desenvolvimento de processos alternativos para o emprego industrial de café Robusta representam estímulos para sua produção e agregação de valor ao produto. Além da diversidade de constituintes que compõem o grão de café cru, pesquisas têm revelado que a polpa é igualmente rica em nutrientes. A literatura mostra que a polpa do café arábica contém cerca de 6-8% de mucilagem, formada por pectina, celulose, polissacarídeos não celulósicos e pequenas quantidades de arabinose, xilose, galactose e ramnose, aminoácidos, cafeína e enzimas, conforme escrito em Borém et al. (2007). Com essas informações, pressupõe-se que a mucilagem poderia ser melhor explorada para fins de valorização do cafeeiro e para a preservação ambiental. Essa opinião é compartilhada também por Calvert (1999) e considerada igualmente para a elaboração de projeto da Organização Internacional do Café (2005), que visa agregar valor ao café mediante o uso de subproduto de processamento e de grão de qualidade inferior. Ressalta-se que há poucas referências quanto a composição nutricional do resíduo do café Robusta, assim como, estudos de perdas de compostos antioxidantes neste produto durante armazenamento. Diante do exposto o presente trabalho teve como objetivo avaliar o resíduo e extrato aquoso produzido a partir do descascamento do café Robusta, em escala semi-industrial quanto a estabilidade de compostos fenólicos e a cor instrumental após armazenamento em 180 dias sob congelamento. 2. MATERIAL E MÉTODOS 2.1. Matéria-prima

3 O café foi colhido na Fazenda Santa Eliza do Instituto Agronômico de Campinas (IAC). Foram utilizados dois diferentes clones da coleção do IAC, identificados como 67-9 e O café passou por seleção manual, com descarte de grãos defeituosos e impurezas. Os grãos selecionados foram então submetidos ao processo de descascamento em despolpador mecânico de café. Os grãos de café limpos foram separados para o processo tradicional de secagem e torra para produção da bebida de café, enquanto que o material de estudo desta pesquisa, o resíduo mostrado foi separado para a posterior extração em água. A extração em água foi realizada na proporção 1:1 (peso/peso), e então mantido em um tacho para extração de sólidos solúveis sob leve agitação, sem aquecimento, durante 60 minutos. A amostra foi então passada em equipamento despolpador de rosca sem fim ( Finisher ), marca FMC com utilização de peneira tamanho 40. Após extração o produto foi congelado em armário de congelamento a -36º C e mantido em freezer a -24ºC. Sendo assim foram avaliadas as amostras dos dois clones em tempo Zero e após 180 dias: A. Resíduo do café obtido por processamento via úmida, por meio de despolpador mecânico convencional; B. Extrato aquoso obtido a partir da casca (polpa). As quatro amostras foram avaliadas quanto a: - Cor Instrumental das amostras: foi medida através do colorímetro Color Eye MacBeth em que as coordenadas do sistema de leitura de cor CIE LAB L*, a* e b* (Quinteros, 1995). - Teor de polifenóis totais nas amostras: conforme indicado por Kiralp et. al (2006). 3. RESULTADOS E DISCUSSÕES Os resultados de polifenóis totais, apresentados na Tabela 1, foram analisados no programa SAS, em que foi feita a análise de variância ANOVA e após apresentar diferença significativa, foi realizado o teste de Tukey. Tabela 1- Polifenóis Totais (mg/100g base seca) para as amostras obtidas em tempo Zero e após 6 meses de congelamento a -24º C: Tratamentos Polifenóis (mg/100g b.s.) 1 Tempos Zero Após 6 meses Extrato aquoso ,22a 1362,37a Polpa ,98b 1003,76b Extrato aquoso ,16c 594,44c Polpa ,16c 589,3c 1 Letras diferentes indicam diferença estatística (p<0,001) Os resultados apresentados na Tabela 1 demonstram que o clone 67-9 apresentou em todos os tratamentos valores superiores de polifenóis totais quando comparado ao Além disso, mostra que para todos os clones houve uma queda na quantidade total de polifenóis com o tempo, sendo esta queda nos valores de 16,9%, 12,01%, 14,86% e 14,37% para o extrato aquoso 67-9, polpa 67-9,

4 extrato aquoso 69-1 e polpa 69-1 respectivamente. Embora tenha ocorrido perdas nos polifenóis totais, elas foram inferiores a 17%, o que permite indicar o armazenamento sob congelamento para o resíduo, assim como, para o extrato aquoso produzido. Não foram encontrados resultados de composição química para subprodutos ou extratos produzidos a partir do resíduo do café Robusta. Na busca de entender melhor o comportamento do resíduo e do extrato aquoso, especialmente o seu escurecimento, foi avaliada a cor instrumental (sistema CIELAB L, a e b). A cor tem sido considerada um fator de importância para o consumidor, desta forma, o escurecimento excessivo das amostras (cor vermelho para marron escuro) pode diminuir a aceitação de futuros produtos formulados com o resíduo ou extrato. Os resultados de cor também foram analisados no SAS para verificar se entre as amostras em cada tempo houve diferença para cada parâmetro. Os resultados estão apresentados na Tabela 2. Tabela 2. Cor instrumental das amostras de Café Robusta em diferentes tempos, com médias dos parâmetros em cada tempo: Tratamentos Tempo Zero 6 meses Polpa a* 9,47 a 12,05 b L* 16,84 a 14,36 b b* 8,27 a 8,89 a Polpa a* 9,34 a 11,41 b L* 20,72 a 18,52 b Extrato aquoso b* 8,82 a 8,54 a L* 25,58 a 22,45 b a* 4,31 a 5,37 a b* 6,26 a 6,78 a L* 26,7 a 23,38 b Extrato aquoso a* 5,42 a 6,72 a b* 7,34 a 7,01 a 3 Letras diferentes indicam diferença estatística (p<0,001) Ao comparar as amostras em tempo zero ficou evidente que para o parâmetro L* (preto a branco), as três amostras do clone de robusta 69-1 apresentaram coloração mais clara que as amostras de café 67-9, sendo a cor caraterística do clone avaliado, o que sugere uma coloração mais viva para o 69-1, sendo futuramente uma planta com melhores características para a utilização em outros produtos como bebidas prontas para consumo. Foi observado também que para cada tratamento, na avaliação do parâmetro a*(verde a vermelho) a polpa do café 67-9 apresentou maior coloração vermelha que o 69-1, no entanto para o extrato aquoso os resultados foram inversos. Já para o parâmetro b* (azul a amarelo), a polpa e o extrato aquoso da amostra de café 67-9 apresentaram menor coloração amarela que as amostras de café Após seis meses, foi observado para o parâmetro L* que a polpa do clone 67-9 difere significativamente das demais amostras, mantendo a coloração mais escura que as demais, isso é claramente pela cor característica do clone avaliado. No parâmetro a*, observou que as polpas apresentam maior coloração vermelha que os extratos, diferindo significativamente dos extratos, como esperado, pois o processamento para extração em água resultou em maior oxidação e consequentemente coloração menos vermelha, e mais marron.

5 A partir da análise realizada no SAS, foi verificado que o parâmetro L* de todas as amostras em tempo zero diferiram significativamente das amostras após seis meses, mostrando o escurecimento das amostras com o tempo pela oxidação dos compostos em seu armazenamento. Para o parâmetro b*, não houve diferença significativa entre as amostras em relação ao tempo. 4. CONCLUSÕES - O clone 67-9 apresentou em todos os tratamentos valores superiores de polifenóis totais quando comparado ao 69-1, sendo um clone indicado para futuros programas de melhoramento genético com aproveitamento de resíduos; - Houve uma queda na quantidade total de polifenóis após 6 meses com perdas de 12 a 16,9% para as quatro amostras avaliadas. Desta forma o congelamento por um período de 180 dias, em uma primeira avaliação, foi considerado indicado para o armazenamento do resíduo e seu extrato aquoso; - A cor instrumental do resíduo e do extrato apresentou alterações especialmente quanto a Luminosidade, mostrando o escurecimento das amostras o que pode afetar a preferência do consumidor quando utilizado futuramente na formulação de bebidas ou alimentos. 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS Borém, F. M., Reinato, C. H. R., Chagas, S. J. R., Oliveira, E. C., & Silva, P. J. (2007). Características físicas e físico-químicas do café (Coffeaarabica L.) secado em diferentes pavimentações e espessuras de camada. In: 5 Simpósio de Pesquisa dos Cafés do Brasil, Águas de Lindóia, Brasil. Calvert, K. (1999). Disponível em Conab, Companhia Nacional de Abastecimento. Acompanhamento da Safra Brasileira, primeira estimativa, janeiro Brasília. Disponível em Acesso em 01/06/2016. Giusti M. M., & Wrolstad, R. E. (2001). Characterization and measurement of anthocyanins by UV- Visible spectroscopy. Current Protocols in food analytical chemistry, John Wiley e Sons, Inc. Unit F1.2. Horwitz, W. (2010). Official Methods of Analysis of the Association of Official Analytical Chemists (18. Ed). CurrentThroughRevision 3, 2010 Gaithersburg, Maryland, AOAC. Quinteros, E.T.T. (1995). Processamento e estabilidade de néctar de acerola-cenoura. (Dissertação Mestrado), UNICAM, Campinas, 96p. Instituto Adolfo Lutz. (2005). Métodos físico-químicos para análise de alimentos. Normas analíticas do Instituto Adolfo Lutz. 4(1). São Paulo: Instituto Adolfo Lutz, Brasília: Anvisa. Kiralp, S., & Toppare, L. (2006). Polyphenol content in selected turkish wines, na alternative method of detection of phenolics. Process Biochemistry, 41(1), Leloup, V., Parchet, J., & Liardon, R. Ground coffee product, useful to prepare a product having increased amount of natural bio-available antioxidants, comprises a first portion comprising unroasted ground coffee; and a second portion comprising roasted ground coffee. Patente EP A1; WO A1; KR A; EP A1; AU A1; NO A; US A1; CN A; CA A1; JP W; MX A1; TW A

6 Lima, D. R. Café, depressão e suicídio. Disponível em Organização Internacional do Café. (2005). Usos alternativos potenciais dos detritos e subprodutos do café. Disponível em Acesso em 01/06/2011 Pimenta, C. J. (2001). Época de colheita e tempo de permanência dos frutos à espera da secagem, na qualidade do café. (Tese de Doutorado em Química, Físico-Química e Bioquímica de Alimentos). Universidade Federal de Lavras, Minas Gerais.