Discrimination of coffee species using kahweol and cafestol: effects of roasting and of defects

Abstract

The two most commercialized coffee species worldwide are: Coffea arabica L. (arabica) and Coffea canephora Pierre ex A. Froehner (robusta). Since these coffees differ in their commercial value and acceptability, adulteration and mislabeling are major concerns. The diterpenes kahweol and cafestol are considered potential indicators of conilon coffee addition, as they are present in different contents in the species. The degree of roasting and the presence of defective beans may affect the theor of several coffee constituents. The aim of this work was to evaluate the possibility of discriminating the coffee species arabica and robusta through their kahweol and cafestol contents. Samples of arabica, robusta, and of their blends, with different amounts of defects and degrees of roasting (light, medium and dark) were studied. After direct saponification and extraction with terc-butyl methyl ether, the samples were analyzed by reverse-phase HPLC with UV detection. The kahweol content varied between 661 and 923 mg/100 g in the arabica coffee, and its presence was not observed in the conilon. Cafestol ranged from 360 to 478 mg in arabica, and from 163 to 275 mg/100 g in conilon coffee. The addition of conilon coffee reduced diterpene contents, but this effect varied according to the amount of defects and roasting degrees. A higher intensity roast did not affect diterpene degradation. No differences in the kahweol and cafestol levels, comparing defective or regular beans, were observed. In the analysis of coffee samples with different degrees of roasting and defects, the parameters kahweol and cafestol showed potential for discriminating between the species.As principais espécies comerciais de café no mundo são Coffea arabica L. (arábica) e Coffea canephora Pierre ex A. Froehner (conilon). Uma vez que esses cafés diferem em valor comercial e aceitabilidade, adulteração e erros na rotulagem são a maior preocupação. Os diterpenos caveol e o cafestol são relatados como potenciais indicadores da adição de café conilon, por estarem presentes em diferentes concentrações nas espécies. O grau de torra e a presença de grãos defeituosos alteram os teores de diversos constituintes do café. Objetivou-se neste trabalho avaliar a possibilidade de discriminar cafés arábica e conilon pelos seus teores de diterpenos. Para alcançar tais objetivos, utilizaram-se amostras de café arábica, conilon e misturas com diferentes graus de torração (clara, média e escura) e proporções de defeitos. Após saponificação direta e extração com terc-butil metil éter, as amostras foram analisadas empregando-se CLAE de fase reversa e detecção no UV. O teor de caveol variou de 661 a 923 mg/100 g nos cafés arábica, e não foi observada sua presença nos conilon. O cafestol variou de 360 a 478 mg/100 g no arábica e de 163 a 275 mg/100 g no conilon. A adição de conilon reduziu o teor de diterpenos, mas o efeito foi diferenciado, dependendo do grau de torra e defeitos. O aumento na intensidade de torra não implicou maior degradação dos diterpenos. Verificou-se que não houve diferença nos teores de caveol e cafestol, comparando-se grãos defeituosos ou não. Os parâmetros caveol e cafestol mostraram-se promissores como discriminadores das espécies na avaliação de amostras com diferentes graus de torra e defeitos.