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Guias e Dicas
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Composição química dos grãos de café, Manuais, Projetos, Pesquisas de Química

Composição química dos grãos de café

Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas

2022

Compartilhado em 02/09/2024

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ellen-krol-2 🇧🇷

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Composição química dos grãos de café
Dentre os constituintes do café, são encontrados diversos compostos bioativos como
ácidos clorogênicos, trigonelina, cafeína, vitamina B3 e quinídeos (SHOKOUH et al., 2018;
SALDAÑA; MAZZAFERA; MOHAMED, 1997). Estes compostos são reconhecidos por suas
propriedades benéficas à saúde humana, atuam na inibição da biossíntese dos leucotrienos, no
efeito trófico sobre a microbiota intestinal, como estimulante do sistema nervoso central e
antidepressivo, na redução dos riscos de incidência de várias doenças crônicas como câncer,
diabetes e doenças cardiovasculares (ARAÚJO; MANCINI FILHO, 2006; SVILAAS et al., 2004).
A fração lipídica representa em torno de 10-16% da composição química do grão de
café arábica cru, composta principalmente por triacilgliceróis, esteróis e tocoferóis (AZEVEDO
LIMA, et al. [5] INOVAÇÃO, GESTÃO E SUSTENTABILIDADE NA AGROINDÚSTRIA. RECIFE. II
CIAGRO 2021 et al., 2008; SPEER; SPEER, 2006). São expelidos para a camada de superfície do
grão durante a torrefação formando uma camada que impede a volatilização de aromas e a
perda imediata destes componentes (CLIFFORD; WILSON, 1985).
Adicionalmente, o óleo de café apresenta uma fração insaponificável que contém
cafestol e caveol, dois furanoditerpenos da família dos cauranos, de interesse devido aos seus
efeitos fisiológicos (DURÁN et al., 2017). Os palmitatos de cafestol e de caveol aumentam a
atividade da glutationa S-transferase (GST), um grupo de enzimas multifuncionais capaz de
atuar na defesa das células contra o estresse oxidativo e frente às substâncias estranhas ao
organismo, conhecidas como xenobióticos (LAM; SPARNINS; WATTERBERG, 1982).
Os diterpenos em questão apresentam, ainda, atividade anti-inflamatória (KIM et al., 2004) e
potencial antioxidante (LEE; JEONG, 2007). O cafestol e o caveol estão presentes na forma livre
e esterificada com diferentes ácidos graxos (LIMA, 2019). Os principais ácidos orgânicos
presentes nos grãos de café são os cítricos, málico, clorogênico e quínico (BERTRAND et al.,
2012; LINGLE, 2011; BALZER, 2001). O conteúdo de ácidos carboxílicos em cafés está associado
ao nível de maturação dos grãos.
Concentrações de ácido quínico e málico diminuem com o desenvolvimento do processo de
maturação, já o ácido cítrico apresenta menores valores nos estágios iniciais de
desenvolvimento do fruto (ROGERS et al., 1999). Sabe-se que os ácidos graxos encontrados
como componentes de óleos e gorduras são membros do grupo de ácidos carboxílicos.
Uma molécula de ácido graxo consiste em uma longa cadeia hidrocarbônica (CH2), ligada a um
grupo carboxílico em uma das extremidades. Com raras exceções, os ácidos graxos constituem
os triacilgliceróis dos óleos e gorduras dos alimentos, possuem número par de átomos de
carbono dispostos em uma cadeia linear, em decorrência de sua produção a partir de unidades
de acetato derivados da acetil coenzima A. Ressalta-se que a maioria dos ácidos graxos de
óleos e gorduras comestíveis possui uma cadeia carbônica de 16 a 18 carbonos, embora alguns
alimentos apresentam ácidos graxos contendo 12, 14, 20 ou 22 carbonos (NUNES, 2013).
Os compostos fenólicos são um grupo de metabólitos secundários que permitem aos vegetais
a adaptação a ambientes bióticos e abióticos conferindo atributos de cor, aroma e sabor além
das propriedades tecnológicas e funcionais aos alimentos (OKSANA et al., 2012; BOUDET,
2007; TOMAS-BARBERAN; ESPIN, 2001). São mais de 8.000 compostos fenólicos já
identificados, sendo os principais pertencentes à classe dos flavonoides, ácidos fenólicos,
estilbenos e taninos. Muitas pesquisas acerca desse grupo de substâncias têm sido realizadas
no sentido de afirmar que o consumo regular e em quantidades adequadas de vegetais, frutas
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Composição química dos grãos de café Dentre os constituintes do café, são encontrados diversos compostos bioativos como ácidos clorogênicos, trigonelina, cafeína, vitamina B3 e quinídeos (SHOKOUH et al., 2018; SALDAÑA; MAZZAFERA; MOHAMED, 1997). Estes compostos são reconhecidos por suas propriedades benéficas à saúde humana, atuam na inibição da biossíntese dos leucotrienos, no efeito trófico sobre a microbiota intestinal, como estimulante do sistema nervoso central e antidepressivo, na redução dos riscos de incidência de várias doenças crônicas como câncer, diabetes e doenças cardiovasculares (ARAÚJO; MANCINI FILHO, 2006; SVILAAS et al., 2004). A fração lipídica representa em torno de 10-16% da composição química do grão de café arábica cru, composta principalmente por triacilgliceróis, esteróis e tocoferóis (AZEVEDO LIMA, et al. [5] INOVAÇÃO, GESTÃO E SUSTENTABILIDADE NA AGROINDÚSTRIA. RECIFE. II CIAGRO 2021 et al., 2008; SPEER; SPEER, 2006). São expelidos para a camada de superfície do grão durante a torrefação formando uma camada que impede a volatilização de aromas e a perda imediata destes componentes (CLIFFORD; WILSON, 1985). Adicionalmente, o óleo de café apresenta uma fração insaponificável que contém cafestol e caveol, dois furanoditerpenos da família dos cauranos, de interesse devido aos seus efeitos fisiológicos (DURÁN et al., 2017). Os palmitatos de cafestol e de caveol aumentam a atividade da glutationa S-transferase (GST), um grupo de enzimas multifuncionais capaz de atuar na defesa das células contra o estresse oxidativo e frente às substâncias estranhas ao organismo, conhecidas como xenobióticos (LAM; SPARNINS; WATTERBERG, 1982). Os diterpenos em questão apresentam, ainda, atividade anti-inflamatória (KIM et al., 2004) e potencial antioxidante (LEE; JEONG, 2007). O cafestol e o caveol estão presentes na forma livre e esterificada com diferentes ácidos graxos (LIMA, 2019). Os principais ácidos orgânicos presentes nos grãos de café são os cítricos, málico, clorogênico e quínico (BERTRAND et al., 2012; LINGLE, 2011; BALZER, 2001). O conteúdo de ácidos carboxílicos em cafés está associado ao nível de maturação dos grãos. Concentrações de ácido quínico e málico diminuem com o desenvolvimento do processo de maturação, já o ácido cítrico apresenta menores valores nos estágios iniciais de desenvolvimento do fruto (ROGERS et al., 1999). Sabe-se que os ácidos graxos encontrados como componentes de óleos e gorduras são membros do grupo de ácidos carboxílicos. Uma molécula de ácido graxo consiste em uma longa cadeia hidrocarbônica (CH2), ligada a um grupo carboxílico em uma das extremidades. Com raras exceções, os ácidos graxos constituem os triacilgliceróis dos óleos e gorduras dos alimentos, possuem número par de átomos de carbono dispostos em uma cadeia linear, em decorrência de sua produção a partir de unidades de acetato derivados da acetil coenzima A. Ressalta-se que a maioria dos ácidos graxos de óleos e gorduras comestíveis possui uma cadeia carbônica de 16 a 18 carbonos, embora alguns alimentos apresentam ácidos graxos contendo 12, 14, 20 ou 22 carbonos (NUNES, 2013). Os compostos fenólicos são um grupo de metabólitos secundários que permitem aos vegetais a adaptação a ambientes bióticos e abióticos conferindo atributos de cor, aroma e sabor além das propriedades tecnológicas e funcionais aos alimentos (OKSANA et al., 2012; BOUDET, 2007; TOMAS-BARBERAN; ESPIN, 2001). São mais de 8.000 compostos fenólicos já identificados, sendo os principais pertencentes à classe dos flavonoides, ácidos fenólicos, estilbenos e taninos. Muitas pesquisas acerca desse grupo de substâncias têm sido realizadas no sentido de afirmar que o consumo regular e em quantidades adequadas de vegetais, frutas

e bebidas ricas em compostos fenólicos está associado à prevenção de diversas doenças crônicas não transmissíveis (PEREIRA; ANGELIS-PEREIRA, 2014). Os fenólicos possuem propriedades fisiológicas e farmacológicas, como por exemplo, a atividade antioxidante conferida devido às propriedades redutoras e à estrutura química. Essas características desempenham um papel importante na neutralização de radicais livres e quelação de metais de transição, agindo tanto na etapa de iniciação como na propagação do processo oxidativo. Os intermediários formados pela ação de antioxidantes fenólicos são relativamente estáveis, em razão da ressonância do anel aromático presente na estrutura dessas substâncias. Entre os principais componentes da fração fenólica tem-se os ácidos clorogênicos, na forma de diversos isômeros (ABOUL-ENEIN; BERCZYNSKI; KRUK, 2013; DAMODARAN et.al., 2010; SOUZA et al., 2007; FARAH; DONANGELO, 2006). Além disso, os fenólicos exercem também diversos outros efeitos biológicos específicos, por meio de mecanismos de ação mais complexos (CATALÁN et al., 2017), podendo apresentar eficácia quimiopreventiva (PAN et al., 2015; MANOHAR et al., 2013; BARVE et al., 2009), promover a modificação da ação de enzimas como cicloxigenases e lipoxigenases (HALLIWELL; RAFTER; JENNER, 2005), interagir nas vias de transdução de sinais (ZHANG et al., 2012) e com fatores de transcrição envolvidos em mecanismos de regulação da célula (HANEISHI et al.,

  1. e atuar na supressão e prevenção de hiperplasias (OROZCO-SEVILLA et al., 2013). O grupo de compostos em questão são gradualmente decompostos, na torrefação do café, resultando na formação das melanoidinas, voláteis de aromas como o silicato de metila, vanilina e eugenol, além da liberação de CO2. O ácido clorogênico é hidrolisado à ácidos cafeico e quínico cujos sabores, são mais amargos e adstringentes do que dos outros ácidos, pois seu grupo cíclico é um fenol. Diversos compostos fenólicos têm sido identificados em café torrado e alguns deles são originados dos ácidos clorogênicos (PARR; BOWELL, 2000; MENEZES, 1994). Antes da torrefação, um grande número de compostos voláteis é hidrocarboneto, após o processo, prevalecem os furanos e os compostos nitrogenados (PARLIMENT et al., 1999). Alguns compostos heterocíclicos têm sido considerados de alto impacto para o aroma do café torrado. Dentre eles, destacam-se: 2-furil-metanotiol; caveofurano; N-furil-2metil-pirrol; 2etilfurano; N-etil-2-formil-pirrol; tio-butirolactona e o 2-acetil-3-metil-tiofeno (OLIVEIRA,

. A importância de compostos não voláteis do café como a trigonelina e os ácidos clorogênicos relaciona-se com a função de serem precursores de certos voláteis durante o LIMA, et al. [7] INOVAÇÃO, GESTÃO E SUSTENTABILIDADE NA AGROINDÚSTRIA. RECIFE. II CIAGRO 2021 processo de torrefação, contribuindo para o sabor e aroma característicos (MALTA; CHAGAS, 2009). Segundo Mullen et al. (2013), os ácidos clorogênicos mais comuns nos grãos de café são os formados a partir dos ácidos cafeico, quínimo, ferúlico e p-cumárico, principalmente. Outro constituinte do café que merece destaque é a cafeína (Figura 1), principalmente devido às propriedades estimulantes, farmacológicas e fisiológicas. É classificada como alcaloide do grupo das xantinas e designada quimicamente como 1,3,7-trimetilxantina. É empregada em alguns medicamentos atuando como agente antagonizador do efeito calmante, também se liga aos receptores da adenosina, bloqueando sua ação normal no cérebro de forma a aumentar a atividade neural (RAHIMI et al., 2018).