Tp UR TMR °C °C % g H2O/kg café h 1. O documento discute pesquisas sobre a qualidade e agregação de valor do café arábica, incluindo o efeito de fatores ambientais, genéticos e de processamento na composição química e qualidade do café. 2. Vários métodos de processamento e secagem do café são analisados, incluindo sua influência na taxa de secagem e composição metabólica do grão. 3. Os resultados prelimina

1. PESQUISA CAFEEIRA:
SUSTENTABILIDADE E INCLUSÃO SOCIAL

2. MINI CURSO
Melhoria da Qualidade e
Agregação de Valor do Café Arábica
Prof. Flávio Meira Borém
Departamento de Engenharia

3. ECONÔMICO
SUSTENTABILIDADE
SOCIAL
ECOLÓGICO

4. CUSTO
COMPETITIVIDADE
CONHECIMENTO
GESTÃO

5. AGREGAR VALOR
CERTIFICAÇÃO
IG’s
QUALIDADE
SISTEMAS
DE
PRODUÇÃO
EMBALAGEM

6. QUALIDADE DE
CAFÉ
DETERIORAÇÃO

7. QUALIDADE DE
CAFÉ
QUALIDADE

8. Algumas Linhas de Pesquisas em Desenvolvimento na UFLA
para Agregação de Valor no café Arábica
Processamento
& Qualidade
Ambiente &
Qualidade
Genética &
Qualidade

9. Ambiente &
Qualidade
Distribuição Espaço Temporal da
Qualidade do CAFÉ

10. Ambiente &
Qualidade
A qualidade do café varia de um ano para outro?
(Banco de dados obtido em Cooperativas Regionais)

12. Safra – 2007-2008
Scores

13. Safra – 2008-2009
Scores

14. Safra – 2010-2011
Scores

15. Safra – 2011-2012
Scores

16. O mesmo acontece com
CAFÉS ESPECIAIS?
(Banco de dados obtido pela equipe do Projeto)

17. Ambiente &
Qualidade
Genética &
Qualidade
Interação genótipo e ambiente na composição
química e qualidade sensorial de cafés especiais

18. Ambiente
Processamento
Via seca
Via seca
Via úmida

19. Em lavouras comerciais...
COLETA
Amostras de café (Coffea Arabica L.)
Safras agrícolas (2009/10, 2010/11 e
2011/12)
... Carmo de Minas (-22°6', 45°8')
O delineamento experimental foi baseado no estudo da interação
entre variáveis ambientais, genéticas e de processamento.

20. Amostragem
Environment
(três altitudes)
> 1200m
> 1000 e < 1200m
< 1000m

21. Sol
Vertente
N
NO
NE
L
O
SO
SE
S
Sombra
Resultando em 6 variáveis ambientais...

22. Frutos Amarelos
Frutos Vermelhos
(3 repetições de campo)
Via úmida
Via seca
Via seca

23. Análises Químicas – cromatografia líquida de alta precisão

24. ANÁLISE MULTIVARIADA (MDS – Biplots)
Genótipo χ Processamento
Genótipo χ Altitude
Altitude:
(1) Abaixo de 1000 m;
(2) Entre 1000 e 1200 m;
(3) Acima de 1200 m.
Vertente:
(Sol) Sol;
(SB) Sombra.
Processamento:
(S) Via seca;
(U) Via úmida.

25. VIA ÚMIDA
Altitude:
(1) Abaixo de 1000 m;
(2) Entre 1000 e 1200 m;
(3) Acima de 1200 m.
Vertente:
(Sol) Sol;
(SB) Sombra.

26. CAFÉ NATURAL
Altitude:
(1) Abaixo de 1000 m;
(2) Entre 1000 e 1200 m;
(3) Acima de 1200 m.
Vertente:
(Sol) Sol;
(SB) Sombra.

27. Análises Químicas – cromatografia gasosa de alta precisão

28. Trigonelina
Trigonelina
4.00E-03
4.00E-03
3.00E-03
3.00E-03
2.00E-03
2.00E-03
1.00E-03
1.00E-03
0.00E+00
0.00E+00
Acaiá
Acaiá CD<1000
Natural<1000
Bourbon
Amarelo
Natural<1000
Bourbom
Amarelo
CD<1000
Acaiá
Acaiá CD>1200
Natural>1200
Cafeína
Bourbom
Amarelo
Natural>1200
Bourbom
Amarelo
CD>1200
Bourbom
Amarelo
Natural>1200
Bourbom
Amarelo
CD>1200
Cafeína
3.00E-01
3.00E-01
2.00E-01
2.00E-01
1.00E-01
1.00E-01
0.00E+00
0.00E+00
Acaiá
Acaiá CD<1000
Natural<1000
Bourbon
Amarelo
Natural<1000
Bourbom
Amarelo
CD<1000
Acaiá
Acaiá CD>1200
Natural>1200

29. Ácido aspártico
Ácido aspártico
4.50E-02
4.50E-02
3.00E-02
3.00E-02
1.50E-02
1.50E-02
0.00E+00
0.00E+00
Acaiá
Acaiá CD<1000
Natural<1000
Bourbon
Amarelo
Natural<1000
Bourbom
Amarelo
CD<1000
Acaiá
Acaiá CD>1200
Natural>1200
L-Tirosina
Bourbom
Amarelo
Natural>1200
Bourbom
Amarelo
CD>1200
L-Tirosina
4.00E-03
4.00E-03
3.00E-03
3.00E-03
2.00E-03
2.00E-03
1.00E-03
1.00E-03
0.00E+00
0.00E+00
Acaiá
Acaiá CD<1000
Natural<1000
Bourbon
Amarelo
Natural<1000
Bourbom
Amarelo
CD<1000
Acaiá
Acaiá CD>1200
Natural>1200
Bourbom
Amarelo
Natural>1200
Bourbom
Amarelo
CD>1200

30. L-Alanina
L-Alanina
1.80E-02
1.50E-02
1.20E-02
9.00E-03
6.00E-03
3.00E-03
0.00E+00
1.80E-02
1.50E-02
1.20E-02
9.00E-03
6.00E-03
3.00E-03
0.00E+00
Acaiá
Natural<1000
Acaiá
CD<1000
Bourbon
Amarelo
Natural<1000
Bourbom
Amarelo
CD<1000
Acaiá
Acaiá CD>1200
Natural>1200
L-Serina
Bourbom
Amarelo
Natural>1200
Bourbom
Amarelo
CD>1200
L-Serina
3.30E-02
3.30E-02
2.20E-02
2.20E-02
1.10E-02
1.10E-02
0.00E+00
0.00E+00
Acaiá
Acaiá CD<1000
Natural<1000
Bourbon
Amarelo
Natural<1000
Bourbom
Amarelo
CD<1000
Acaiá
Acaiá CD>1200
Natural>1200
Bourbom
Amarelo
Natural>1200
Bourbom
Amarelo
CD>1200

31. Frutose
Frutose
2.10E-01
2.10E-01
1.40E-01
1.40E-01
7.00E-02
7.00E-02
0.00E+00
0.00E+00
Acaiá
Acaiá CD<1000
Natural<1000
Bourbon
Amarelo
Natural<1000
Bourbom
Amarelo
CD<1000
Acaiá
Acaiá CD>1200
Natural>1200
Glicose
Bourbom
Amarelo
Natural>1200
Bourbom
Amarelo
CD>1200
Bourbom
Amarelo
Natural>1200
Bourbom
Amarelo
CD>1200
Glicose
1.40E-02
1.40E-02
7.00E-03
7.00E-03
0.00E+00
0.00E+00
Acaiá
Acaiá CD<1000
Natural<1000
Bourbon
Amarelo
Natural<1000
Bourbom
Amarelo
CD<1000
Acaiá
Acaiá CD>1200
Natural>1200

33. ANALISE SENSORIAL

34. Gráfico de correspondência para as variáveis: Safra e Vertente

35. Gráfico de correspondência para as variáveis: altitude (1100m) e nota final (85)

36. A qualidade dos cafés Commodities é variável
PREÇOS VOLÁTEIS
INCERTEZAS
A produção de cafés especiais resulta em padrões mais estáveis
MAIOR VALOR AGREGADO
CONTRATOS DE LONGO PRAZO
MAIS SUSTENTÁVEIS

37. Composição
química
Todo
Bourbon
produz
cafés
especiais?
Avaliação
Sensorial
Ambientes

38. Seleção dos genótipos – Notas sensoriais médias - Resultados
preliminares (2009 e 2010)
11 Bourbons
3 BOURBONS
3 testemunhas
1 TESTEMUNHA
14 genótipos
Critérios:
– Um genótipo que apresentou características de cafés especiais (notas acima de 81
pontos) em todos os ambientes estudados;
– Um genótipo que apresentou notas abaixo de 80 pontos em todos os ambientes;
– Um genótipo que apresentou nota variável nos diferentes ambientes.

39. Trat
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1.0
2º PCA (10,1% )
0.5
0.0
-0.5
-1.0
-1.5
-4
-3
-2
-1
0
1
1º PCA (80,8% )
2
3
4
Notas para o primeiro componente principal - São Sebastião da Grama

40. Processamento
& Qualidade
Interferência da Secagem e do
Processamento na Qualidade do
CAFÉ NATURAL

41. Processamento
& Qualidade
O café natural é mais tolerante a altas
temperaturas?
O café natural é mais tolerante a altas
taxas de secagem?

42. Processamento
& Qualidade
Efeito da Temperatura e processamento
na Qualidade do CAFÉ

43. Soft ( >80)
O ataque de fungos e a ação de enzimas
como polifenol oxidase e peroxidase
alteram a integridade da membrana celular
estão relacionados com o sabor Rio
( Amorin et al, 1979)
Rio
Goulart et al (2006)

45. A questão é:
Quando a ruptura das células ocorrem?
Qual tipo de transformação ocorre após a ruptura?

46. Amostragem
Drying Curve of the endosperm
60,00
Moisture content (%)
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250
Time (hours)

47. Microscopia eletronica de varredura, ilustrando a medição das dimensões
das células. (A) Lumen celular (B) Citoplasma celular

48. Conclusão
A expansão celular ocorre entre os teores de água 30 e 20%.
Taxa de contração celular durante a secagem de café despolpado e
natural a 40 e 60ºC

49. Amostragem
Drying Curve of the endosperm
60,00
Moisture content (%)
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250
Time (hours)

50. METABOLOMICS OF COFFEE SAMPLES
LC-QTOF MS
GC-TOF MS
• Alignment of all mass peaks over all samples using Metalign® software
(www.metalign.nl)
– thousands of mass signals representing several hundred to athousand metabolites
• statistics to pinpoint signals related to processing methods
• identify compounds of interest using metabolite databases

51. Natural coffee
(dry-processing)
60°C drying
sun drying
fresh seed
40°C drying

52. Washed coffee
(wet-processing)
60°C drying
fresh
sun drying
40°C drying

53. mass peak # 1243 (rel. int.)
guanoside signal
1200
1000
800
natural (dry) sun
natural (dry) 40oC
natural (dry) 60oC
washed (wet) 60oC
600
400
200
0
50
40
30
moisture (% w.b.)
20
11

54. Secagem ao sol do café natural e despolpado
4
GABA (GCMS response)
300
natural (dry)
washed (wet)
250
citrate (LC-MS signal)
1500
1000
500
200
150
100
30
20
moisture (% w.b.)
11
(wet)
2.5
2
1.5
1
0.5
trigonelline
talksuccinic acid
Bytof et al.
0
40
30
20
11
moisture content (% w.b.)
5
4.5
50
0.00930
40
20
11
natural (dry)
moisture (% w.b.)
0.008
4
succinate (GCMS response)
40
natural (dry)
natural (dry)
washed (wet)
washed
3
50
0
50
3.5
0
50
trigonelline (GCMS response)
dicaffeoylquinic acid signal
2000
clustering of metabolite patterns
dicaffeoylquinic acid
citric acid GABA
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
50
natural (dry)
washed (wet)
washed (wet)
0.007
0.006
0.005
0.004
0.003
0.002
0.001
0
40
50
30
40
20
moisture content (% w.b.)
30
11
20
moisture content (% w.b.)
11

55. Sugar metabolism upon sun drying
 natural (dry processed)
 washed (wet processed)
glucose
sucrose
fructose

56. Processamento
& Qualidade
Efeito da Taxa de secagem na Qualidade do CAFÉ

57. Efeito da taxa de secagem
Separação hidráulica
Somente frutos
maduros
Seleção manual dos frutos
air outlet
Processamento
natural
air inlet
fan
resistance
mist
Water
barrier
nozzles
evaporator coil
Secagem Mecanica
water tank
Secagem ao sol

58. Tabela 1. Temperatura do bulbo seco, temperatura do ponto de orvalho e
umidade relativa do ar de secagem e Taxa máxima de secagem do café Natural
Tdb ( C)
Tdp ( C)
Relative Humidity
(%)
Maximum DR
35
16,2
32,7
11,34
35
10,8
23,0
13,35
35
2,6
13,1
14,59
40
16,2
25,0
15,89
40
10,8
17,5
21,22
40
2,6
10,0
23,14
45
16,2
19,2
23,19
45
10,8
13,5
29,82
45
2,6
7,7
53,12
Air flow: 20m³.min-1.m-2

59. Drying rate g kg-1 h-1
Curvas de taxa de secagem
Moisture content kg kg-1 (db)

60. Tbs
(°C)
Total
11,34
35
Taxa de secagem
(g água. kg-1.h-1)
83,94 a
13,35
82,87 ab
14,59
15,89
21,22
81,00 a
82,31 a
23,19
45
82,68 a
23,14
40
80,37 b
79,25 a
29,82
83,00 b
53,12
79,06 a

61. Desempenho Fisiológico de Sementes de Café Natural e Despolpado
Peroxidase
Polifenoloxidase
e

62. Protrusão Radicular (%)
Despolpado
92.8
Germinação(%)
Natural
Despolpado
Folhas Cotiledonares(%)
Natural
Despolpado
82.8
Lixiviação de Potássio(mg/Kg)
Natural
Natural
Despolpado
39
61.2
96
54.8
66.3
32.4
83.3
57
25.8
0
0
29
25.4
31
0
Terreiro 50/40ºC 40/60ºC 60/40ºC
0
0
49.01
32.06
6.4
0
Terreiro 50/40ºC 40/60ºC 60/40ºC
0
0
73.74
51.77
90.31
58.63
96.41
72.35
0
Terreiro 50/40ºC 40/60ºC 60/40ºC
Terreiro
50/40ºC
O café NATURAL apresenta MENOR tolerância à secagem
do que o processado por VIA ÚMIDA
revelada pela menor atividade de enzimas antioxidantes e pelo
BAIXO desempenho fisiológico.
60/40ºC
40/60ºC

63. PROJETO EMBALA DESING
APEX - BRASIL

64. MÉTODOS ALTERNATIVOS PARA ARMAZENAMENTO
DE CAFÉS ESPECIAIS

65.  Empresas brasileiras de exportação de café vêm utilizando
o acondicionamento a vácuo e sacos herméticos (GrainPro)
com sucesso, entretanto, esses métodos apresentam elevado
custo
Fonte: DaTerra.
Fonte: GrainPro.
Fonte: GrainPro

66. OBJETIVO
 Avaliar diferentes métodos de acondicionamento para cafés
especiais sob atmosfera artificial, visando à preservação das
características
armazenamento.
qualitativas
iniciais
dos
grãos
durante
o

67. Fonte: GrainPro.
Fonte: Bourbon Specialty Coffees.

68. Tratamentos e delineamento experimental
 Foram avaliados oito métodos de acondicionamentos.
Tabela . Identificação e caracterização dos tratamentos.
Tratamentos
(identificação)
J-CC
J-AC
GP
S-GP
EA1-AMP
EA1-AMA
EA1-V
EA2-AMP
Acondicionamento
Sacos de juta
Sacos de juta
Atmosfera artificial
Não
Não
Atmosfera modificada
Sacos GrainPro
passiva
Atmosfera modificada
Sacos similares ao GrainPro
passiva
Atmosfera modificada
EA1
passiva
EA1
Atmosfera modificada ativa
EA1
Vácuo
Atmosfera modificada
EA2
passiva
Condição de
armazenamento
Câmara controlada
Armazém convencional
Armazém convencional
Armazém convencional
Armazém convencional
Armazém convencional
Armazém convencional
Armazém convencional

69. Coloração
 Branqueamento => aumento da luminosidade - coordenada (L);
 Aumento nos valores de (L) em todos os métodos de acondicionamentos;
 J-AC e GP: apresentaram os maiores valores após 12 meses.

70. Análise sensorial
 J-AC: nota inferior a 80 pontos (café fraco);
 (EA1-AMP, EA1-AMA, EA1-V, GP e EA2): notas acima de 82 pontos;
 (J-CC e S-GP): notas inferiores a 82 pontos.

71. Análise sensorial
Tabela - Valores médios da análise sensorial em função dos
diferentes métodos de acondicionamentos, ao longo do
armazenamento.
ANÁLISE SENSORIAL (NOTA)
EA1-AMP
0
3
6
9
12
Média Geral
85,33 a
82,50 a
84,54 b
83,22 b
82,79 c
83,68 b
EA1-AMA EA1-V
85,16 a
83,91 a
84,91 b
84,25 b
83,75 c
84,40 c
GP
J-AC
85,58 a 85,41 a 85,33 a
84,54 a 84,33 a 81,45 a
85,41 b 83,47 b 80,75 a
83,00 b 83,50 b 76,77 a
83,29 c 82,27 c 74,08 a
84,36 c 83,80 b 79,68 a
CV = 1,52%
J-CC
EA2
85,58 a
83,45 a
82,52 a
82,37 b
80,61 b
82,90 b
85,33 a
82,70 a
83,80 b
83,25 b
83,91 c
83,80 b
S-GP
84,41 a
83,41 a
84,00 b
83,87 b
81,16 b
83,37 b
Média
Geral
85,27
83,29
83,68
82,53
81,48
83,25

72. OBRIGADO
flavioborem@deg.ufla.br
http://www.postharvestcoffee.com