Nutrição mineral do cafeeiro e qualidade da bebida - ?· Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas…

Download Nutrição mineral do cafeeiro e qualidade da bebida - ?· Empresa de Pesquisa Agropecuária de Minas…

Post on 11-Nov-2018

212 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

<ul><li><p>838 Herminia Emilia Prieto Martinez et al.</p><p>Rev. Ceres, Viosa, v. 61, Suplemento, p. 838-848, nov/dez, 2014</p><p>RESUMO</p><p>ABSTRACT</p><p>Recebido para publicao em 15/05/2014 e aprovado em 11/10/2014.1 Engenheira-Agrnoma, Doutora. Departamento de Fitotecnia, Universidade Federal de Viosa, Campus Viosa, Avenida Peter Henry Rolfs, s/n, 36570-000, Viosa, Minas Gerais,Brasil. herminia@ufv.br (autora para correspondncia).2 Engenheira-Agrnoma, Doutora. Universidade Federal de Viosa, Campus Rio Paranaba, Rodovia MG-230, Km 7, 38810-000, Rio Paranaba, Minas Gerais, Brasil.junia.clemente@yahoo.com.br3 Engenheiro-Agrnomo, Mestre. Departamento de Fitotecnia, Universidade Federal de Viosa, Campus Viosa, Avenida Peter Henry Rolfs, s/n, 36570-000, Viosa, Minas Gerais,Brasil. j_s_lacerda@hotmail.com4 Engenheira-Agrnoma, Doutora. Empresa de Pesquisa Agropecuria de Minas Gerais, Unidade regional Zona da Mata, Campus Viosa, Vila Gianetti, casas 46 e 47, 36570-000,Viosa, Minas Gerais, Brasil. ypoltronieri@epamig.br5 Engenheira-Agrnoma, Doutora. University of Nebrasca, 137, Keim Hall, Room 125, 68583-0937, Lincoln, Nebraska, Estados Unidos da Amrica do Norte (CAPES/USDA).awoods@pop.com.br</p><p>Nutrio mineral do cafeeiro e qualidade da bebida</p><p>Os nutrientes minerais interferem na qualidade final do caf por duas vias, uma direta, por seu papel no metabo-lismo da planta e acmulo de compostos qumicos desejveis, do ponto de vista do aroma e sabor do caf, e, outra,indireta, por seu papel na produo de compostos que desfavorecem o desenvolvimento microbiano nos gros.Neste trabalho, procurou-se destacar as caractersticas qumicas dos gros associadas qualidade da bebida e suaspossveis interaes com os macro e micronutrientes, bem como relatar os resultados de pesquisa que relacionamnutrio mineral, qualidade da bebida e produo de compostos a ela associados.</p><p>Palavras-chave: Coffea arabica L., nutrio mineral, qualidade.</p><p>Herminia Emilia Prieto Martinez1, Jnia Maria Clemente2, Jos Soares de Lacerda3,Yonara Poltronieri Neves4, Adriene Woods Pedrosa5</p><p>http://dx.doi.org/10.1590/0034-737X201461000009</p><p>Coffee mineral nutrition and beverage quality</p><p>Mineral nutrients influence the final quality of coffee in two ways: first directly, for their functions in plantmetabolism and accumulation of desirable chemical compounds from the standpoint of flavor and taste of coffee;and indirectly, for its role in producing compounds that are harmful to microbial growth in beans. In this study, wefocused on the chemical compounds of green coffee related to good beverage quality and its possible interactionswith macro and micronutrients. We also report research findings that relate mineral nutrition, beverage quality andproduction of compounds in coffee beans.</p><p>Key words: Coffea arabica L., mineral nutrition, coffee quality.</p></li><li><p>839Nutrio mineral do cafeeiro e qualidade da bebida</p><p>Rev. Ceres, Viosa, v. 61, Suplemento, p. 838-848, nov/dez, 2014</p><p>INTRODUO</p><p>A qualidade do caf, atributo que tem o maior pesona determinao do preo e comercializao, pode serdefinida como um conjunto de caractersticas fsicas,qumicas, sensoriais e de segurana que atendem os gos-tos dos diversos tipos de consumidores (Brasil, 2003;Simes et al., 2008). De acordo com Amorim (1978),ela depende de vrios fatores, entre eles a composioqumica do gro, que determinada no s geneticamen-te, mas tambm por sistema de cultivo, poca de colhei-ta, preparo, armazenamento e torrao.</p><p>No Brasil, a classificao do caf quanto qualidade feita por duas maneiras: 1) contagem de gros defeitu-osos, pretos, ardidos, verdes, pretos-verdes, brocados,quebrados e mal granados e presena de impurezas comocascas, gravetos e torres de terra. Dessa avaliao, re-sulta a classificao do caf em tipos que vo de 2 a 8,sendo o tipo 4 considerado como padro ou base; 2) des-crio de atributos relacionados com a qualidade, comotamanho, uniformidade da seca, colorao do gro cru etorrado, destacando-se a prova de xcara, realizada pordegustadores experientes. A prova de xcara resulta emclassificao do paladar da bebida em estritamente mole,mole, apenas mole, duro, riado, rio e rio zona, sendo ostrs ltimos inaceitveis.</p><p>Paralelamente, existem sistemas numricos de clas-sificao, como o usado pela Associao Brasileira deCafs Especiais (BSCA), que levam em conta os atribu-tos, em vez dos defeitos, com valor mximo de 100.Nesse sistema, consideram-se os atributos bebida lim-pa, doura, acidez, corpo, sabor, gosto remanescente,balano ou equilbrio e nota geral. Cada atributo recebeuma nota varivel de 0 a 8, qual somam-se 36 pontospara obter a nota geral. Os cafs que alcanam nota aci-ma de 80 so classificados como cafs gourmets ouespeciais e conseguem preos de 40 a 80% superiores.Notas entre 71 e 75 so atribudas bebida dura limpa,de 75 a 79 para bebida apenas mole, de 80 a 84 parabebida mole e acima de 85 para bebida estritamente mole(Dalvi, 2011).</p><p>Comparativamente a outras espcies de Coffea, abebida de Coffea arbica, por ser suave e delicada, preferida. Por essa razo, num primeiro momento, omelhoramento do cafeeiro por meio de hibridaes intere intraespecficas foi direcionado preferencialmentepara obter reduo de porte, produtividade, resistncia adoenas e nematoides. No entanto, a composio qu-mica e as propriedades organolpticas variam tanto en-tre como dentro de espcies, e, ganhos genticos, paraqualidade, podem ser conseguidos mediante estratgiasde melhoramento. H hbridos interespecficos de C.arbica com C. canephora Pierre ex A. Froehner, C.congensis A. Froehner e C. liberica Hilm, que apresen-</p><p>tam boa qualidade da bebida. Valores significativos deganhos genticos para tamanho do gro, teor de cafena,qualidade da bebida e tempo de maturao tambm fo-ram obtidos (Leroy, et al., 2006).</p><p>As composies qumicas mdias dos gros crus deC. arabica, C. canephora, C. congensis, C. eugenioidesS. Moore, C. racemosa Lour. e C. kapakata (A. Chev.)Bridson so apresentadas na Tabela 1.</p><p>A matria-prima para a obteno de um caf de boaqualidade o gro completamente desenvolvido, semdanos de qualquer ordem e maduro.</p><p>Com relao maturao, o fruto do cafeeiro climatrio, ou seja, sua maturao inicia-se com o au-mento da atividade respiratria, aps anterior queda, nofinal do perodo de crescimento. Essa atividade respira-tria aumentada, climatrio respiratrio, estende-sepor vrios dias (Taiz &amp; Zeiger, 2004).</p><p>O gatilho do climatrio respiratrio o aumento daproduo de ACC-oxidase e a consequente sntese deetileno endgeno, que incrementa a respirao e a sn-tese de enzimas. Esses eventos afetam o metabolismode acares e cidos, promovem degradao da clorofi-la e aumento da sntese de carotenoides, antocianinas eantocianidinas, flavonoides que daro colorao aos fru-tos (Taiz &amp; Zeiger, 2004; Rodrigues &amp; Ono, 2001).</p><p>As mudanas acima relacionadas ocorrem por aoda chalcona sintetase, que ativada pela ao do etileno.O etileno ativa, tambm, a polifenoloxidase, que em con-centraes elevadas reduz a concentrao de cidosfenlicos e melhora o sabor. Sob a ao do etileno h,ainda, aumento da concentrao de poligalacturonase,celulase, pectina metil esterase e -1-3 glucanase, res-ponsveis pela reduo da rigidez da parede celular, almda reduo da concentrao de poliaminas no fruto. Ocor-re decrscimo de adstringncia e sntese de compostosvolteis, como aldedos, steres, cetonas e lcoois, quecaracterizam o aroma do fruto maduro (Carvalho &amp;Chalfoun, 1985; Rodrigues &amp; Ono, 2001; Taiz &amp; Zeiger,2004).</p><p>Aps o amadurecimento total, os frutos entram emum perodo de senescncia, com escurecimento da cas-ca e da polpa em razo, da oxidao dos pigmentos, trans-formando-se em passas e boias, com o avano do pro-cesso de secagem. Nesse perodo, podem ocorrer fer-mentaes e at mesmo podrides, com produo delcoois e cidos indesejveis, que afetaro a qualidadedos gros beneficiados (Carvalho &amp; Chalfoun, 1985).</p><p>A incidncia de micro-organismos nas fases de pre ps-colheita tem sido um dos principais fatores queinfluenciam a qualidade do caf. Os frutos esto ex-postos a uma diversidade de micro-organismos, taiscomo leveduras, fungos, bactrias, que, encontrandocondies favorveis para se desenvolverem, infectamos gros. Dentre estes, os fungos filamentosos so os</p></li><li><p>840 Herminia Emilia Prieto Martinez et al.</p><p>Rev. Ceres, Viosa, v. 61, Suplemento, p. 838-848, nov/dez, 2014</p><p>que podem causar maior dano e comprometer a quali-dade (Carvalho,1997). Simes (2009) relata que fun-gos dos gneros Colletotrichum , Fusarium ,Penicillium, Cladosporium e Aspergillus so os maisabundantes durante o processamento do caf, sendo queAspergillus e Pennicillium so potenciais produtoresde micotoxinas.</p><p>Alm da influncia direta na qualidade, promovidapela ao de fungos, as micotoxinas so metablitossecundrios altamente nocivos sade do homem. Nocaf, a de maior ocorrncia a Ocratoxina, produzidapor fungos dos gneros Aspergilus e Penicillium. Den-tre os fatores que favorecem o desenvolvimento fngicodestacam-se temperatura, umidade relativa, contedo deumidade, predomnio de linhagens toxignicas, compo-sio do substrato e competio microbiana. Os fungosdegradam paredes e membranas e alteram a coloraodo gro. Degradam polissacardeos a lcoois, cidoactico, ltico, propinico, butrico e outros cidoscarboxlicos. O fungo Aspergilus niger produz ohalocomposto 2, 4, 6 tricloroanisol, que confere saboramargo bebida (Alves, 1996) e, juntamente com o 2, 4,6 triclorofenol, caracteriza a bebida rio (Vidal, 2001).</p><p>De acordo com Marschner (2012), a resistncia dasplantas a pragas e doenas pode ser aumentada por mu-danas na anatomia ou em propriedades fisiolgicas. Noprimeiro caso, clulas epidrmicas mais grossas e ummaior grau de lignificao ou silificao podem repre-sentar vantagens adaptativas, por dificultarem a infec-o. No segundo, a sntese de substncias repelentes ouinibitrias (fitoalexinas) pode alterar as respostas dasplantas aos ataques de parasitas. De modo geral, a ger-minao de esporos nos tecidos estimulada pela pre-</p><p>sena de exudados. A taxa de fluxo e a composio des-ses exudados dependem de sua concentrao nas clulase do gradiente de difuso. As concentraes deaminocidos desses exudados podem ser particularmentealtas quando o suprimento de N excessivo, ou quandoo de K baixo. Em deficincia de K, a sntese de com-postos de alto peso molecular, como amido, protenas ecelulose, inibida, havendo acmulo de compostos or-gnicos de baixo peso molecular. Por outro lado, a difu-so dessas substncias para o apoplasto depende dapermeabilidade das membranas, que , consideravelmen-te, afetada por Ca e B.</p><p>O clcio ligado como pectato essencial para a re-sistncia das paredes celulares e dos tecidos. A degrada-o de pectatos de clcio mediada por poliga-lacturonase, que drasticamente inibida por altas con-centraes de clcio. A proporo de pectato de clcionas paredes celulares importante para a susceptibili-dade dos tecidos a infeces fngicas e bacterianas epara o amadurecimento dos frutos. Muitos fungos inva-dem o apoplasto, liberando enzimas pectolticas, quedissolvem a lamela mdia, mas que so drasticamenteinibidas por Ca e, muitas vezes, um pequeno aumento nonvel de clcio dos frutos suficiente para prevenir oureduzir perdas econmicas causadas por podrides ocor-ridas no armazenamento (Marschner, 2012).</p><p>Porm, se as barreiras penetrao dos patgenosfalham, aps a ocorrncia da infeco, rotas metabli-cas secundrias podem ser ativadas produzindo fitoale-xinas que se acumulam ao redor dos stios de infeco eimpedem o desenvolvimento dos patgenos, sendo queMn, Fe, Cu e B podem estar envolvidos nesses mecanis-mos de defesa (Pozza et al., 2004).</p><p>Tabela 1. Composio qumica dos gros de caf crus</p><p>Coffea Coffea Coffea Coffea Coffea Coffea Coffeaarabica canephora liberica congensis eugenioides racemosa kapakata</p><p>Cafena 1,2 2,2 0,46 2,03 0,93 1,27 1,13Trigonelina 1,0 0,7 0,5 1,33 1,88 1,33 2,15Cinzas(41% de K) 4,2 4,4 - - - - -</p><p>cidos:Clorognico total 6,5 10,0 3,29 4,86 4,76 4,43 4,09Alifticos 1,0 1,0 - - - - -Qunico 0,4 0,4 - - - - -Acares: 26,42 27,94 24,91 27,24 27,24Sacarose 8,0 4,0 - - - - -Redutores 0,1 0,4 - - - - -Polissacardeos 44,0 48,0 - - - - -Lignina 3,0 3,0 - - - - -Pectina 2,0 2,0 - - - - -Protena 11,0 11,0 - - - - -Aminocidos 0,5 0,8 - - - - -Lipdeos 16,0 10,0 13,75 10,69 16,75 11,32 16,05</p><p>Valores expressos em g.100g-1 em base seca. Fonte: Monteiro &amp; Trugo (2005), Aguiar (2005).</p><p>Componentes</p></li><li><p>841Nutrio mineral do cafeeiro e qualidade da bebida</p><p>Rev. Ceres, Viosa, v. 61, Suplemento, p. 838-848, nov/dez, 2014</p><p>Sendo assim, os nutrientes minerais interferiro naqualidade final do caf por duas vias, uma direta, por seupapel no metabolismo da planta e acmulo de compos-tos qumicos desejveis do ponto de vista do aroma esabor do caf, e outra indireta, por seu papel na produ-o de compostos que desfavorecem o desenvolvimen-to microbiano nos gros.</p><p>CARACTERSTICAS QUMICAS DOSGROS ASSOCIADAS QUALIDADEDA BEBIDA</p><p>O flavor e o aroma do caf desenvolvem-se durante atorra e tm uma qumica muito complexa, que envolvecentenas de reaes simultneas. Nela ocorrem as rea-es de Maillard e Strecker, degradao de protenas,polissacardeos, trigonelina e cidos clorognicos (Fran-ca et al., 2005).</p><p>A torra compreende trs estdios consecutivos: se-cagem, pirlise e resfriamento. No primeiro, ocorreperda de massa, causada pela lenta liberao de gua esubstncias volteis. O gro muda de cor, passando deazul esverdeado para amarelo. No segundo, a pirliseresulta em considerveis mudanas nas propriedades f-sicas e qumicas dos gros. So liberadas grandes quan-tidades de gua, substncias volteis e CO</p><p>2 e os gros</p><p>tornam-se marrons, por causa da caramelizao dos a-cares. Ao atingir esse ponto, o resfriamento necess-rio para evitar-se a carbonizao. De acordo com Vargas-Elias (2011), a perda de massa de 20%, na torra escu-ra, e chega a 14%, na torra suave. A umidade dos groscai de 11-12% b.u. para 2,5-4,0% b.u. O mesmo autorrelata que temperaturas a partir de 284 oC, no torrefador,com tempos entre 9 e 16 minutos, permitiram o desen-volvimento de acidez, doura e corpo em nveis timos,mantendo-se a percepo de adstringncia em nveismnimos.</p><p>Acares</p><p>O caf apresenta de 5 a 10% de acares totais. Den-tre os oligossacardeos, a sacarose (no redutor) ocorrenos gros de caf em concentraes que variam de 5,1 a9,4%, no fruto maduro (Clifford &amp; Wilson, 1985). Natorra, a sacarose degrada-se, dando acares menoresprecursores de cidos e aldedos, responsveis peloflavor. Dentre os monossacardeos, destacam-se aglicose e a frutose (redutores), com teores que variamde 0 a 0,5%. Chagas (1994) associou, positivamente, osteores de acares redutores e no redutores qualida-de. Mazzafera (1999) encontrou menores concentraesde sacarose nos gros defeituosos.</p><p>De acordo com Pinto et al. (2002), as melhores bebi-das, com paladar estritamente mole, mole, apenas mole e</p><p>duro apresentaram maiores teores de slidos solveis to-tais, o que desejvel tanto pelo ponto de vista do rendi-mento industrial como pela contribuio para assegurarcorpo bebida, que importante para o caf expresso.Alves (2009) verificou forte correlao entre qualidadeda bebida e grau brix dos frutos maduros, sendo que 95...</p></li></ul>