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Chemical and sensory composition of arabica and robusta coffee in response to modifications in the roasting process
(Universidade Federal de Viçosa, 2023-10-11) Freitas, Valdeir Viana; Stringheta, Paulo Cesar; Santos, Marcelo Henrique dos; Vidigal, Márcia Cristina Teixeira Ribeiro
In recent years, the coffee market has experienced remarkable growth, driven by its expansion and production on a global scale. South America, in particular, stands out as one of the main coffee-producing regions, led by Brazil, and is also the largest exporter of this agricultural commodity. Furthermore, it is relevant to emphasize that coffee is one of the most widely consumed beverages worldwide, attracting an increasingly discerning consumer audience regarding product quality. An essential element in the process of transforming green coffee beans into an aromatic and flavorful cup of coffee is the roasting stage. This operation plays a fundamental role in creating the distinctive flavors and aromas found in the final beverage. In this context, the purpose of this study was to investigate the complexity of roasting by conducting a thorough analysis of the physicochemical and sensory changes that occur during this process. For this purpose, six different roasting profiles were employed, where temperature and roasting time were carefully considered and adjusted. The results unveiled intriguing information. It was found that the highest levels of total phenolics, compounds endowed with beneficial antioxidant properties for health, were identified in coffees subjected to specific temperatures, such as 135 °C/20.20 min and 210 °C/9.02 min. These findings not only provide valuable insight into the nutritional profile of roasted coffee but also emphasize the influence of different roasting profiles on these characteristics. Surprisingly, C. canephora, known for its more robust and full-bodied character, exhibited superior antioxidant activity compared to C. arabica in many of the evaluated roasting profiles. This finding may redefine the traditional view that C. arabica always surpasses C. canephora in terms of quality. The results showed that roasting profiles, as well as the species, strongly influenced all investigated parameters, particularly the concentration of sugars, organic acids, and melanoidins. Succinic acid was the organic compound with the highest concentrations, with the highest concentration observed in C. canephora at 210 °C/11.01 min (224.24 mg/g), with the highest concentrations of organic acids found in this same roasting profile and species (430.39 mg/g). Fructose was the sugar with the highest concentration, particularly in the 210 °C/11.01 min roast, which exhibited 17.14 mg/g. The highest melanoidin content was also found in this same roasting profile and species. Sensory evaluation, conducted by both experts and consumers, has revealed significant differences in flavor, aroma, and overall quality properties among coffee varieties and various roasting profiles. C. arabica has received higher ratings compared to C. canephora, particularly with better scores for roasting profiles at 135 °C/20.20 min and 230 °C/17.43 min. These conclusions offer a deeper understanding of the nuances present in the roasting process and its impact on the coffee experience for enthusiasts of this beverage. Therefore, as we delve deeper into the coffee market, it becomes evident that roasting represents an operation that not only transforms the beans but also influences flavor, nutritional value, and consumer perception. Keywords: Coffea arabica L. Coffea canephora. Roasting. Chemical composition. Coffee quality.
Determinação do pH de café usando metodologias alternativas e smartphone no ensino de química
(Universidade Federal de Viçosa, 2022-08-05) Souza, Lucas Araujo de; Demuner, Antonio Jacinto; Santos, Marcelo Henrique dos
O pH, ou Potencial de Hidrogênio, é a escala que mede o grau de acidez ou alcalinidade de uma substância, sendo uma característica de todas as substâncias, determinado pela concentração de íons de Hidrogênio (H+). Vários estudos mostram a determinação do pH de substâncias com pHmetro de bancada ou fita de papel medidora de pH. No entanto, pouco tem sido descrito sobre materiais alternativos de medidas de pH. O objetivo do trabalho foi verificar o pH de extratos de café em diferentes fases de desenvolvimento, no dia da extração, após 24 horas, 48 horas e 240 horas em temperatura ambiente (23 °C) e na geladeira (4 °C) utilizando quatro métodos de medição de pH, fita de papel indicador universal, pHmetro portátil, pH testing do smartphone e pHmetro de bancada. Foram avaliadas amostras dos extratos com os quatro métodos de medição, com o intuito de comparar os resultados e verificar a eficácia do aplicativo. Os resultados da determinação do pH do café mostram variação de pH de 3,8 a 6,5 dependendo do tempo da análise e temperatura. O pH também tem variação de acordo com local de coleta, espécie, fase de desenvolvimento e extração. Com relação aos métodos de medição de pH utilizados no presente trabalho os resultados foram semelhantes, mostrando que as verificações de pH realizadas com pHmetro portátil e pH testing são confiáveis, sendo práticas de sala de aula de fácil execução, tornando-a uma prática de investigação acerca dos conteúdos de química do ensino médio, melhorando assim, a aprendizagem dos alunos, e inserindo-os na iniciação científica, uma vez que é feita uma análise mais minuciosa sobre a composição do café e quais reações ocorrem durante todo processo. A análise de componentes principais (APC) propiciou a identificação da existência de similaridade existentes em dados de um conjunto das amostras de extratos de café analisadas. A análise dos componentes principais evidenciou as características comuns e discrepantes entre as amostras de café. Palavras-chave: PH. Café. Smartphone. PHmetro. Aula experimental.
Effect of processing and roasting 1 on the antioxidant activity of coffee brews
(Sociedade Brasileira de Ciência e Tecnologia de Alimentos, 2005-04) Duarte, Stella Maris da Silveira; Abreu, Celeste Maria Patto de; Menezes, Hilary Castle de; Santos, Marcelo Henrique dos; Gouvêa, Cibele Marli Cação Paiva
The aim of this work was to evaluate the effect of processing and roasting on the antioxidant activity of coffee brews. Brews prepared with light, medium and dark roasted coffees were analyzed. The pH, total solids content, polyphenols content, reducing substances and chlorogenic acids content were determined. The antioxidant activity of aqueous extracts, the guaicol decolorizing and the capacity to inhibit lipid peroxidation were also analyzed. The antioxidant activity of coffee brews were concentration- dependent. A progressive antioxidant activity and polyphenols content was observed decreasing with roasting. The light roasted coffee showed the highest antioxidant activity and dark roasted coffee showed the lowest antioxidant activity. The results indicate that the ingestion of coffee brews prepared with light and medium roasted coffees might protect cells from oxidative stress damages.
Influência do processamento e da torrefação sobre a atividade antioxidante do café (Coffea arabica)
(Sociedade Brasileira de Química, 2007) Santos, Marcelo Henrique dos; Batista, Bruno Lemos; Duarte, Stella Maris da Silveira; Abreu, Celeste Maria Patto de; Gouvêa, Cibele Marli Cação Paiva
The aim of this work is to evaluate the influence of processing (semi-dry and dry) and roasting (light, medium and dark) on the antioxidant activity of coffee brews, using tests to determine the reducing power and the DPPH scavenging, Fe+2 chelating and lipid peroxidation inhibition activities. All of the coffee brews presented concentration-dependent antioxidant activity. The light coffee samples presented the higher reducing power and DPPH scavenging activity. Its ion chelating capacity was similar to the medium samples, but was less than the green coffee chelating capacity. The semi-dry processing was more efficient than the dry processing only for the reducing power. All of the samples presented high lipid peroxidation inhibition activity. Based on the results the degree of coffee roasting seems to be more important than the processing to determine the antioxidant activity of brews.
Método analítico inovador para determinação de compostos fenólicos e atividade antioxidante do café
(Universidade Federal de Viçosa, 2019-06-08) Barreto, Matheus Siqueira; Santos, Marcelo Henrique dos
A possibilidade de uso de telefone celular para determinação de compostos fenólicos e da atividade antioxidante em amostras de Coffea arabica, empregando-se imagens digitais foi confirmada. O método é acessível, relativamente rápido e reprodutível. Este trabalho descreve a análise colorimétrica/espectrofotométrica de compostos fenólicos e poder redutor em amostras de Coffea arabica, foi baseada na reação de oxirredução, utilizando oxidante cloreto férrico (FeCl3) e ferricianeto de potássio (K3[Fe(CN)6]), as medidas foram realizadas pelo uso de imagens digitais, a partir do aplicativo PhotoMetrix®, em ambiente de luz controlada. Foi verificado o teor de compostos fenólicos e atividade antioxidante do café, em diferentes estádios de maturação e graus de torrefação. O teor de compostos fenólicos foi na faixa de 0 a 30 mg L-1, utilizando a quercetina como padrão. Já para determinar o poder redutor foi utilizada a faixa linear de 0,0 a 1 mg L-1, e o padrão hidroxitolueno butilado (BHT). Teste estatísticos comprovaram a similaridade entre o método desenvolvido e o tradicional método de espectrofometria no UV-Vis com 95% de confiança. O método inovador para análise de fenólicos totais e poder redutor é satisfatório, sendo uma alternativa viável e importante para determinar compostos bioativos e atividade antioxidante em espécies vegetais. É um método útil para laboratórios com limitações de recursos financeiros, analíticos, com finalidade de contribuir com a química verde e podendo ser utilizado como tema gerador no ensino de Química no ensino médio.