Análises quali- e quantitativa de cafés comerciais via ressonância magnética nuclear

Abstract

Recebido em 18/3/05; aceito em 4/11/05; publicado na web em 18/5/06 QUALI-AND QUANTITATIVE ANALYSIS OF COMMERCIAL COFFEE BY NMR. Coffee is one of the beverages most widely consumed in the world and the "cafezinho" is normally prepared from a blend of roasted powder of two species, Coffea arabica and Coffea canephora. Each one exhibits differences in their taste and in the chemical composition, especially in the caffeine percentage. There are several procedures proposed in the literature for caffeine determination in different samples like soft drinks, coffee, medicines, etc but most of them need a sample workup which involves at least one step of purification. This work describes the quantitative analysis of caffeine using 1 H NMR and the identification of the major components in commercial coffee samples using 1D and 2D NMR techniques without any sample pre-treatment.Keywords: caffeine; quantitative 1 H NMR; coffee composition. INTRODUÇÃOO café é uma das bebidas mais consumidas mundialmente e a sua importância econômica tem incentivado vários estudos, principalmente no que se refere à composição química do grão e da bebida [1][2][3][4][5][6][7] . O teor de cafeína no café apresenta uma variação que depende, dentre outros fatores, da espécie da planta utilizada, sendo que a Coffea arabica (arábica) contém em média 1% do alcalóide e a Coffea canephora (robusta) em torno de 2% [8][9][10] . Entre os compostos mais estudados a cafeína é sem dúvida alguma o alcalóide, extraído do café, mais conhecido e também o que se encontra em maior quantidade, embora muitos outros compostos estejam presentes.Outra substância presente no café e que tem despertado interesse é a trigonelina, importante não pela sua presença em si, mas principalmente, pelos produtos da sua degradação que podem ser gerados no processo de torra. Por isso, o grau de torra do café, tempo de torra versus temperatura, pode ser estimado fazendo-se a relação do teor de trigonelina com o do ácido nicotínico resultante da sua degradação térmica 8 . O ácido nicotínico ou niacina é uma importante vitamina para o metabolismo humano, podendo ser encontrado em quantidades que chegam próximo a 20 mg para cada 100 g de café torrado dependendo, evidentemente, do grau de torra do café 11 e, portanto, a sua quantificação é de suma importância. A temperatura de torra tem sido fortemente associada ao aroma do café. Durante a torrefação, reações de Maillard, degradação de Stecker, pirólise e outras reações químicas produzem um grande número de diferentes compostos voláteis, sendo que mais de 800 compostos de várias classes já foram identificados. Além disso, o grau de torra tem impacto na concentração de vários compostos importantes, como por ex., guaiacol e 2-furfuriltiol, que aumentam com o grau de torra, enquanto que a 2,3-butanodiona e 2,3-pentanodiona apresentam um máximo de concentração para um grau de torra médio e exibem concentração mínima em cafés com alto grau de torra 4 . Durante o processo de torrefação também se produzem outros compostos derivados de piridina...

Uso da RMN como um sensor online em processos industriais

“…[1][2][3][4] Os métodos analíticos tradicionais em via úmida demandam tempo, trabalho e grande quantidade de solventes, além de destruírem a amostra. 5 Assim, métodos espectroscópicos como a espectroscopia na região do infravermelho próximo (NIR) e RMN, que são rápidos e não destrutivos, vêm sendo cada vez mais utilizados em análises químicas estáticas e online em processos industriais.…”

Aceitação e preferência por cafés submetidos a diferentes métodos de extração de cafeína

“…Entre os compostos mais estudados a cafeína é, sem dúvida alguma, o alcalóide extraído do café o mais conhecido e também o que se encontra em maior quantidade, embora muitos outros compostos estejam presentes (TAVARES 2006) Neste contexto, a inovação em tecnologias e produtos e a melhoria contínua de sua qualidade constituem elementos decisivos para alcançar e sustentar vantagens competitivas e, assim, favorecer o crescimento econômico, a geração de riqueza, a qualidade de vida da sociedade e a satisfação dos consumidores (ROCHA e FERREIRA, 2001).…”

“…No entanto, quanto mais escura for a torra, melhor será a qualidade do café salientando as suas verdadeiras características (ABIC, 2008d;CASTLE, 1991;SALVA, 2007;TAVARES, 2006 2.6-Características da infusão em função da torrefação e da moagem do café O processo de torrefação será decisivo para a composição do produto final. Neste processo estão envolvidas complexas reações de pirólise, bem como de condensação, originando produtos degradativos a partir de diversos precursores, como proteínas, carboidratos, compostos fenólicos e nitrogenados de menor massa molecular e, concomitantemente, verifica-se a formação de pigmentos de elevada e variável massa que, no seu conjunto, formarão as características específicas da bebida do café (TRUGO, 1986).…”

“…Trabalhos demonstram, entretanto, que o controle diário baseado em xícaras de cafés não é uma medida adequada. A quantidade de cafeína consumida por dia dependerá do teor extraído em cada tipo de bebida, e não apenas no número de xícaras consumidas (TAVARES 2006).…”

“…(SALVA e LIMA 2007) A temperatura de torra tem sido fortemente associada ao aroma do café. Durante a torrefação, reações de Maillard, degradação de Stecker, pirólise e outras reações químicas produzem um grande número de diferentes compostos voláteis, sendo que mais de 800 compostos de várias classes já médio e exibem concentração mínima em cafés com alto grau de torra(TAVARES 2006). Mas apenas a cafeína é termo-estável, isto é, não é destruída com a torra excessiva.…”