café: aspectos gerais e seu aproveitamento para além da rvq.sbq.org.br/imagebank/pdf/  · volume

Download Café: Aspectos Gerais e seu Aproveitamento para além da rvq.sbq.org.br/imagebank/pdf/  · Volume

Post on 12-Jun-2018

212 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Rev. Virtual Quim. |Vol 9| |No. 1| |107-134| 107

    Artigo

    Caf: Aspectos Gerais e seu Aproveitamento para alm da

    Bebida

    Durn, C. A. A.; Tsukui, A.; Santos, F. K. F; Martinez, S. T.; Bizzo, H. R.;

    Rezende, C. M.*

    Rev. Virtual Quim., 2017, 9 (1), 107-134. Data de publicao na Web: 22 de novembro de 2016

    http://rvq.sbq.org.br

    Coffee: General Aspects and its Use beyond Drink

    Abstract: The study of coffee seed reaches different areas of research. Its stimulating effect besides other biological activities, in addition to more than 1,000 volatile chemicals formed during roasting from chemical transformations of its fixed constituents like caffeine, trigoneline, chlorogenic acid, carbohydrate, lipid constituents, including diterpenes and fatty acids (free and esterified), among others, add value to coffee and residues generated until reach its warm beverage. Several by-products are generated during wet and the dry processing, and also by soluble coffee industries. Such by-products can be a source of raw materials for the food, pharmaceutical and cosmetics, and are often used in power generation in boilers for mechanical dryers and fertilizer. Therefore, this review aims to show the diversity of chemical compounds that can be used from by-products generated in the coffee process.

    Keywords: Coffee; Chemical compounds; By-products; Biomass.

    Resumo

    O estudo do gro de caf realizado por diversas reas de pesquisa. Seu efeito estimulante e outras atividades biolgicas, somados aos mais de 1000 compostos qumicos volteis formados aps a torra e oriundos de transformaes de seus constituintes fixos como cafena, trigonelina, cidos clorognicos, carboidratos, constituintes lipdicos, incluindo os diterpenos e cidos graxos (livres e esterificados), entre outros, acrescentam valor agregado ao caf e aos resduos gerados nas diversas etapas at alcanar seu principal objetivo, que a bebida quente. Diversos resduos slidos so gerados durante o processamento de ps-colheita, tanto pela via mida como pela via seca, e tambm pelas indstrias de cafs solveis. Esses resduos podem ser fonte de matria-prima para a indstria de alimentos, farmacutica e cosmtica, alm de frequentemente serem usados na gerao de energia em caldeiras para secadores mecnicos e como fertilizantes. Diante disso, esta reviso pretende mostrar a diversidade de compostos qumicos que podem ser aproveitados a partir de resduos gerados na linha de conhecimento do caf.

    Palavras-chave: Caf; Compostos qumicos; Resduos; Biomassa.

    * Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Qumica, Avenida Athos da Silveira Ramos, 149, Laboratrio de Aromas, Cidade Universitria, CEP 21941-909, Rio de Janeiro-RJ, Brasil.

    claudia.rezendeufrj@gmail.com DOI: 10.21577/1984-6835.20170010

    http://rvq.sbq.org.br/mailto:claudia.rezendeufrj@gmail.comhttp://dx.doi.org/10.21577/1984-6835.20170010

  • Volume 9, Nmero 1

    Revista Virtual de Qumica

    ISSN 1984-6835

    Janeiro-Fevereiro 2017

    108 Rev. Virtual Quim. |Vol 9| |No. 1| |107-134|

    Caf: Aspectos Gerais e seu Aproveitamento para alm da

    Bebida

    Carlos A. A. Durn,a Anna Tsukui,

    b Filipe Kayod F. dos Santos,

    c Sabrina T.

    Martinez,c Humberto R. Bizzo,

    a Claudia M. de Rezende

    b,*

    a Embrapa Food Technology, Avenida das Amricas, 29501, Guaratiba, CEP 23020-470, Rio de Janeiro-RJ, Brasil.

    b Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Qumica, Avenida Athos da Silveira Ramos, 149, Laboratrio de Aromas, Cidade Universitria, CEP 21941-909, Rio de Janeiro-RJ,

    Brasil.

    c Instituto Militar de Engenharia, Seo de Ensino de Engenharia Qumica, Programa de Ps Graduao em Qumica, Praa General Tibrcio, 80, Praia Vermelha, CEP 22290-270, Rio de

    Janeiro-RJ, Brasil.

    * claudia.rezendeufrj@gmail.com

    Recebido em 2 de novembro de 2016. Aceito para publicao em 20 de novembro de 2016

    1. Introduo

    2. Caf no Brasil

    2.1. Pesquisa de caf no Brasil

    3. O gro de caf e seus processos de ps-colheita

    3.1. Processamento de ps-colheita do caf

    4. Constituintes qumicos do caf

    4.1. Composio do gro cru e sua correlao com os resduos do processamento 4.2. Caf torrado

    5. Aproveitamento dos gros do caf e de seus resduos

    5.1. Na qumica fina 5.2. Na produo de biomassa para a gerao de energia e biogs 5.3. Na cosmtica 5.4. Outras aplicaes

    6. Consideraes Finais

    mailto:claudia.rezendeufrj@gmail.com

  • Durn, C. A. A. et al.

    Rev. Virtual Quim. |Vol 9| |No. 1| |107-134| 109

    1. Introduo

    O caf foi descoberto h mais de mil anos na Etipia. Segundo uma das lendas mais aceitas, o pastor Kaldi havia observado que suas cabras ficavam agitadas ao comer os frutos amarelo/vermelhos de um determinado arbusto, que na verdade seria o cafeeiro.1 Nos dias de hoje, o caf consumido principalmente pela infuso dos gros das espcies Coffea arabica e C.canephora (Rubiaceae). A bebida bem conhecida por seu efeito estimulante associado cafena, e mais recentemente j se reconhece que outros constituintes qumicos presentes no gro de caf, como os cidos clorognicos com sua capacidade antioxidante, possuem implicaes na sade humana.2

    No Brasil, diversos esforos vm sendo realizados atravs instituies voltadas pesquisa do caf visando a melhoria da produtividade, competitividade internacional e sustentabilidade do agronegcio do cafeeiro. Aspectos agronmicos, genticos, biotecnolgicos e na composio qumica so os mais investigados, e fica clara a necessidade de intervenes imediatas direcionadas aos estudos dos resduos do caf e da sustentabilidade de seu processo produtivo.

    Nesta reviso sero abordadas a importncia econmica do caf no Brasil, assim como as principais reas de aplicao relacionadas pesquisa cientfica do mesmo. Alm disso, sero discutidas as diferentes vias de processamento do caf, a composio qumica do gro cru, identificadas as principais fontes de resduos e revisados os aspectos da borra do caf torrado, com vistas ao seu aproveitamento, alm das principais aplicaes dos subprodutos do caf.

    2. Caf no Brasil

    O caf, aps 298 anos de sua entrada no

    Brasil, est consolidado como um dos principais produtos do agronegcio brasileiro. Representa uma importante fonte de renda, responsvel pela gerao de mais de 8 milhes de empregos em toda sua cadeia produtiva,3 que pode ser dividida em: 1) fornecedores de insumos, 2) produtores rurais, 3) cooperativas, 4) corretores, 5) indstria de torra e moagem, 6) indstria de caf solvel, 7) exportadores, 8) atacadistas, 9) varejistas e 10) comrcio interno, compreendidos em 3 ramos principais, produo de gros, indstrias de torrefao e moagem, e indstrias produtoras de caf solvel.4

    O Brasil maior produtor de caf no mundo, possuindo um parque cafeeiro (caf arbica e conilon) de 2,2 milhes de hectares, distribudos em 15 estados: Acre, Bahia, Cear, Esprito Santo, Gois, Distrito Federal, Mato Grosso, Mato Groso do Sul, Minas Gerais, Par, Paran, Pernambuco, Rio de Janeiro, Rondnia e So Paulo. Os maiores produtores so Minas Gerais e Esprito Santo, responsveis por aproximadamente o 75% da produo brasileira. Na Figura 1 apresentada a distribuio geogrfica do caf no Brasil e a produo por estados para o ano de 2015, onde 74% da produo total correspondeu ao caf arbica e 26% ao caf conilon, o ltimo produzido principalmente no Esprito Santo, Rondnia e Bahia.5,6

    Dos 43,2 milhes de sacas produzidas em 2015, foram exportadas 37,1 milhes, representando aproximadamente 7 % do total das exportaes do agronegcio brasileiro, ocupando assim a quinta posio no ranking de exportao da agroindstria. Na Tabela 1 apresentado o valor das exportaes da agroindstria do Brasil. Superado pelo complexo da soja, carnes, dos produtos florestais e complexo sucroalcooeiro, o caf teve uma receita de US$ 6,15 bilhes. Desse valor, US$ 5,55 bilhes ou 90,2 % representaram vendas de caf cru, deixando uma pequena participao para os subsetores de caf solvel, torrado e modo.5

  • Durn, C. A. A. et al.

    110 Rev. Virtual Quim. |Vol 9| |No. 1| |107-134|

    Figura 1. Distribuio e produo brasileira de caf em 2015 (percentual calculado sobre as 43.235.000 milhes de sacas (60 kg) produzidas, onde 74% corresponde ao caf arbica)

    Tabela 1. Ranking (por valor de exportao) dos 5 principais produtos da agroindstria brasileira5

    Produto Receita em mil US$ %

    Complexo da soja 27.957.062 31,69

    Carnes 14.724.197 16,69

    Produtos florestais 10.333.743 11,71

    Complexo sucroalcooleiro 8.532.375 9,67

    Cafs 6.158.740 6,98

    Cru 5.555.415 6,29

    Solvel 556.404 0,63

    Torrado e modo 10.079 0,01

    Outros extratos, essncias, concentrados 36.754 0,04

    Cascas, pelculas de caf e sucedneos 88

  • Durn, C. A. A. et al.

    Rev. Virtual Quim. |Vol 9| |No. 1| |107-134| 111

    2.1. Pesquisa de caf no Brasil

    Atualmente, o Brasil desenvolve o maior programa de pesquisas em caf do mundo, atravs do Consorcio Pesquisa Caf, uma rede integrada de 45 instituies brasileiras de pesquisa, distribudas em 11 estados, coordenadas pela Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuria (Embrapa)7,8 em parceria com o Ministrio da Agricultura, Pecuria e Abastecimento (MAPA).3 O programa abrange diversas reas de pesquisa e gera conhecimento e tecnologia para todas as etapas da cadeia produtiva do caf, distribudos em 5 focos temticos: 1) Sustentabilidade da cafeicultura de montanha, 2) mo de obra escassa e alto custo, 3) estresses biticos e abiticos, 4) qualidade e marketing para rentabilidade e 5) deficincia dos processos de transferncia e tecnologia,8que contriburam com a evoluo da cafeicultura brasileira em reas como a

    gentica, biotecnologia, o controle de pragas e doe

Recommended

View more >