Análises físico-químicas e avaliação da qualidade de Coffea canephora Pierre & Froehner cultivados no Espírito Santo

Abstract

O Estado do Estado do Espírito Santo é líder na produção de Coffea canephora (conilon e robusta) no Brasil. O C. canephora é, geralmente, cultivado em altitudes inferiores a 500 m, em regiões de clima quente. Os cafés cultivados em regiões de maiores altitudes apresentam maturação mais lenta, podendo ocorrer maior acúmulo de açúcares nos grãos, sendo possível a obtenção de cafés de qualidade superior. Existem poucos trabalhos relacionados ao cultivo de café C. canephora em altitudes acima de 500 m. Dessa forma, um dos objetivos deste trabalho foi avaliar as propriedades físico-químicas de diferentes genótipos de café C. canephora cultivados a 720m de altitude, da Fazenda Experimental de Venda Nova do Imigrante-ES, em um projeto coordenado pelo INCAPER (Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural). As amostras de café C. canephora utilizadas neste estudo foram obtidas de cultivares clonais Incaper: Vitória (V1-V13) e Robustão Capixaba (R1-R3, R6-R10), a partir de 21 tratamentos, 4 repetições e 8 plantas/parcela. Para essas amostras de café C. canephora (crus) foram realizadas as seguintes análises: acidez titulável total, medidas de pH a 25 e 96 o C, teores de açúcares redutores, não redutores e totais, condutividade elétrica e lixiviação de potássio. Os compostos bioativos presentes no café: ácidos clorogênico (5-CQA), trigonelina e cafeína foram quantificados nas amostras de café C. canephora por CLAE (Cromatografia Líquida de Alta Eficiência) pelo método do padrão externo. Os resultados foram analisados pelo teste de agrupamentos de médias Scott-Knott (P<5%). Os valores médios de acidez titulável total, de pH a 96 o C e os teores de trigonelina não apresentaram diferenças estatísticas. Os valores de pH a 25 o C, apesar de terem sido próximos, apresentaram diferença estatística Estes resultados podem ser justificados pelo fato das amostras de café C. canephora terem sido obtidas a partir das mesmas condições ambientais, adicionalmente a colheita e secagem foram padronizadas. Os valores de acidez graxa diferiram significativamente para as amostras de café C. canephora analisadas, assim como os teores de açúcares redutores, não redutores e totais. Os teores de ácidos clorogênicos foram encontrados na faixa de 2,60 a 3,65%, inferiores aos valores encontrados, normalmente, na literatura para café C. canephora (6,10-11,30%). O cultivo do café C. canephora a 720m pode ter influenciado neste resultado, o que pode indicar o potencial de obtenção de um café C. canephora de boa qualidade. Os teores de cafeína encontrados variaram de (2,06 a 2,89%), sendo o valor médio relatado entre 1,50-2,50%. Com base nos resultados das análises realizadas, o cultivo de café C. canephora em altitude de 720m, superior ao tradicional usado no Espírito Santo, pode ser promissor na obtenção de café de qualidade superior. Outro objetivo do presente trabalho foi pesquisar a composição de constituintes voláteis de café conilon (torrado) cultivado em diferentes altitudes (240 m, 350 m, 580 me 720 m), utilizando a técnica HS-SPME- GC/MS (microextração em fase sólida, usando o modo headspace, combinada à cromatografia gasosa acoplada àespectrometria de massas). Os índices de Kovats foram calculados e, em todas as amostras, foram identificados os seguintes compostos: 2-hidroximetilfurano, 4-etenil-2- metoxifenol, 2,6-dimetilpirazina, furfural, 2-etil-3-metilpirazina, 5-metilfurfural, 2-metilpirazina e outros. Para essas mesmas amostras de café conilon (C1- C4), grãos crus e moídos, foram determinados os valores de acidez graxa (método convencional, extração com tolueno). Os valores obtidos foram: 2,5; 2,6; 3,4 e 4,3 mL de KOH/100 g de massa seca, respectivamente. Usando como solventes extratores o hexano e o clorofórmio, os valores de acidez graxa foram similares aos apresentados pelo método convencional, indicando que pode ser viável a substituição do solvente tolueno, altamente tóxico, por outros solventes apolares. Alíquotas dos extratos do café conilon (C1-C4) usados na determinação da acidez graxa, obtidos a partir da extração com tolueno, hexano e clorofórmio foram derivatizadas e analisadas por CG-EM (cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas). Foi observado o mesmo perfil cromatográfico para todos os extratos, sendo que os ácidos palmítico e linoleico foram os que apresentaram maiores áreas em todos os cromatogramas. Assim, existe um indicativo que a acidez graxa pode ser uma análise útil na determinação da qualidade do café, assim como, a constituição dos ácidos graxos, uma vez que na etapa de torra podem ser degradados termicamente, levando à formação decompostos que atribuem características organolépticas à bebida.

The State of Espírito Santo is the leader in the production of Coffea canephora (conilon and robusta) in Brazil. C. canephora is generally cultivated at altitudes below 500 m in hot climate regions. Coffees cultivated in regions with higher altitudes present slower maturation, which may lead to a higher accumulation of sugars in the grains, and it is possible to obtain higher quality coffees. There are few works related to the cultivation of C. canephora coffee at altitudes above 500 m. Thus, one of the objectives of this work was to evaluate the physicochemical properties of different C. canephora coffee genotypes cultivated at 720 m altitude from Experimental Farm of Venda Nova do Imigrante-ES, in a project coordinated by INCAPER (Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural).The samples of C. canephora coffees used in this study were obtained from Incaper: Vitória (V1-V13) and Robustão Capixaba (R1-R3, R6-R10) clonal cultivars from 21 treatments, 4 replicates and 8 plants/plot. For the C. canephora (raw) coffee samples, the following analyzes were performed: total titratable acidity, pH at 25 and 96 o C, reductive, total and non-reducing sugars, electrical conductivity and potassium leaching. The bioactive compounds present in coffee: chlorogenic acids (5- CQA), trigonelline and caffeine were quantified in the C. canephora coffee samples by HPLC using the external standard method. The results were analyzed by the Scott-Knott method clustering test (P<5%).The mean values of total titratable acidity, pH at 96 o C and trigonelline levels did not present statistical differences; pH values at 25 o C, although close, presented a statistical difference. These results can be justified by the fact that C. canephora coffee samples were obtained from the same environmental conditions, in addition the harvesting and drying were standardized. The values of acidity grease differed significantly for the samples of C. canephora coffees analyzed, as well as the levels of reducing, non-reducing and total sugars. Chlorogenic acid contents were found in the range of 2.60 to 3.65%, lower than the values found in the literature for C. canephora coffees (6.10-11.30%). The cultivation of C. canephora coffees at 720 m may have influenced this result, which may indicate the potential of obtaining a good C. canephora coffee. Caffeine levels ranged from 2.06 to 2.89%, with a mean value of 1.50-2.50%. Based on the results of the analyzes, the cultivation of C. canephora coffee at an altitude of 720 m, superior to the traditional one used in Espírito Santo, can be promising in obtaining superior coffee. Another objective of the present work was to investigate the composition of volatile constituents of conilon (roasted) coffee grown at different altitudes (240 m, 350 m, 580 and 720 m) to ascertain the differences of these coffees. For this, the HS-SPME-GC/MS technique (solid phase microextraction using the headspace mode, combined with gas chromatography coupled to mass spectrometry) The Kovats indices were calculated and the following compounds were identified: dimethylpyrazine, 2-hydroxymethylfuran, furfural, 4-ethenyl-2-methoxyphenol, 2-ethyl-3-methylpyrazine, 5-methylfurfural, 2,6- 2- methylpyrazine and the like. For these same samples of conilon (C 1 -C 4) coffee, raw and ground grains, the values of acidity grease (conventional method, extraction with toluene) were determined. The values obtained were: 2.5; 2.6; 3.4 and 4.3 ml KOH / 100 g dry mass, respectively. Using extractive solvents such as hexane and chloroform, the acidity values of the grease were similar to those given by the conventional method, indicating that it may be feasible to substitute the highly toxic toluene solvent with other apolar solvents. Aliquots of the conilon (C1-C4) coffee extracts used in the determination of the acidity grease obtained from the extraction with toluene, hexane and chloroform were derivatized and analyzed by GC-MS (gas chromatography coupled to mass spectrometry). The same chromatographic profile was observed for all the extracts, and the palmitic and linoleic acids presented the highest areas in all the chromatograms. Thus, there is an indication that the acidity grease can be a useful analysis in the determination of coffee quality, as well as the constitution of fatty acids, since in the roast stage can be degraded thermally, leading to theformation of compounds that attribute characteristics organoleptic characteristics.