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Extração do óleo e diterpenos do café com CO2 supercrítico
(Universidade Federal de Viçosa, 2003) Sandi, Delcio; Araújo, Júlio Maria de Andrade; Universidade Federal de Viçosa
Foi testada a viabilidade técnica para a extração dos óleos de café verde e café torrado pelo CO2-SC. Foram avaliados o perfil dos ácidos graxos e os teores de cafestol e caveol, diterpenos presentes exclusivamente no café. Foram determinadas as condições operacionais para obter a maior quantidade de óleo para ambos os tipos de café, entretanto, com o maior teor de diterpenos possível no óleo de café verde, e o menor, no óleo de café torrado. Para isso, foram otimizadas primeiramente a temperatura de operação (60oC, 70oC, 80oC e 90oC) e a densidade do CO2 (0,68 g/mL, 0,71 g/mL, 0,74 g/mL, 0,77 g/mL, 0,81 g/mL, 0,84 g/mL e 0,88 g/mL), tanto para o café verde quanto para o torrado, mantendo-se constantes as variáveis tempo de extração estática (5 min); granulometria do café (0,297 mm a 0,35 mm); massa de café submetida a extração (200 mg); fluxo do CO2 (1,5 mL/min), e tempo de extração dinâmico (20 min). Para cada temperatura e densidade, foram escolhidas as três condições de extração para as quais os objetivos pré-estabelecidos foram alcançados. Foram então otimizados, o tempo de extração estática (0 min, 2 min e 5 min); a granulometria do café (0,297 mm a 0,35 mm; 0,35 mm a 0,42 mm, 0,42 mm a 0,50 mm); a massa de café submetida à extração (100 mg, 150 mg e 200 mg); o fluxo do CO2 (1,5 mL/min, 2,0 mL/min e 2,5 mL/min), e o tempo de extração dinâmico (5 min, até a extração de óleo máxima). Os resultados obtidos para o teor de óleo, o perfil de ácidos graxos e o seu conteúdo de diterpenos, foram comparados com o óleo obtido por extração em equipamento de Soxhlet, utilizando hexano como solvente. O perfil de ácidos graxos foi semelhante para os dois métodos extrativos. As diferentes densidades e temperaturas utilizadas na extração por CO2-SC não proporcionaram diferenças no perfil dos ácidos graxos. O CO2-SC proporcionou a extração de todo o óleo presente no café, determinado pela extração com hexano. As características da matéria-prima e as condições utilizadas foram, respectivamente, para o óleo de café verde e torrado: umidade do café de 9,98% e 2,40%; granulometria do café de 0,297 mm a 0,35 mm, para ambos os casos; massa de café submetida à extração igual a 200 mg, para ambos os casos; fluxo do CO2 de 1,5 mL/min e 2,0 mL/min; não utilização de extração estática e emprego de 5 min de extração estática. Para o óleo de café verde, a temperatura da extração e a densidade do CO2 mais eficientes, em termos de quantidade de óleo obtida e consumo de CO2 foram de 90oC e 0,77 g/mL, respectivamente. Estas condições promoveram a completa extração do óleo em 20 min, consumindo 28,6 g de CO2 (7,13 x 10-4 g de óleo por g CO2). Em relação ao teor de diterpenos, a temperatura de 70oC e densidade do CO2 de 0,74 g/mL, foram as que proporcionaram a maior concentração. Os teores de cafestol e de caveol no óleo foram de 201,7 mg/ 100 g e 251,6 mg/100 g, respectivamente. Estes dados são, respectivamente, 52,5% e 52,8%, menores que os teores de cafestol e de caveol no óleo extraído com hexano. Para o óleo de café torrado, o processo extrativo à 70oC e densidade do CO2 de 0,84 g/mL, por 20 min, foi suficiente para promover a sua completa extração. Esta condição foi também a mais eficiente na redução do teor de diterpenos presentes no óleo. Os teores de cafestol e de caveol foram, respectivamente, de 94,4 mg/ 100 g e 114,7 mg/ 100g, representando uma redução de 71,3 % e 71,2 %, em relação aos teores destes componentes determinados no óleo extraído com solvente. De uma forma geral, foi observada uma relação inversa entre a quantidade de óleo obtida e o teor de diterpenos. Por isso, diferentes teores de óleo, com diferentes teores de diterpenos podem ser obtidos por esta técnica, tornando-a potencialmente interessante para a obtenção deste produto. Para o óleo de café torrado, por exemplo, a redução do seu teor de diterpenos em até 71%, aumenta significativamente a sua estabilidade, a sua qualidade sensorial e reduz o seu potencial hipercolesterolêmico.