Brazilian Journal of Food Technology

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Exploratory and discriminative studies of commercial processed Brazilian coffees with different degrees of roasting and decaffeinated
(Instituto de Tecnologia de Alimentos – ITAL, 2013) Ribeiro, Juliano Souza; Teófilo, Reinaldo Francisco; Salva, Terezinha de Jesus Garcia; Augusto, Fabio; Ferreira, Marcia Miguel Castro
The fingerprints of the volatile compounds of 21 commercial Brazilian coffee samples submitted to different industrial processing i.e. decaffeinated or different roasting degrees (traditional and dark) were studied. The volatiles were collected by headspace solid phase microextraction (HS-SPME) and analyzed by GC-FID and GC-MS. The chromatographic data matrices (fingerprints) obtained were explored by the principal component analysis (PCA) and partial least squares – discriminative analysis (PLS-DA). Initially the chromatographic profiles were aligned by the algorithm correlation optimized warping (COW). The PCA showed the discrimination of the decaffeinated coffees from the others with both the SPME fibres used. This separation probably occurred due to the loss of some volatile precursors during the decaffeination process, such as sucrose. For both the fibres tested, PDMS/DVB and CX / PDMS SPME, the PLS-DA models correctly classified 100% of the samples according to their roasting degree: (medium and dark), the main differences being the concentrations of some of the volatile compounds such as 2-methyl furan, 2-methylbutanal, 2,3-pentanedione, pyrazine, 2-carboxyaldehyde pyrrole, furfural and 2-furanmethanol.
Efeito das informações e características da embalagem na expectativa e aceitação de café solúvel adicionado de café torrado micronizado
(Instituto de Tecnologia de Alimentos – ITAL, 2014) Francisco, Julyene Silva; Santos, Ana Carolina Forgati dos; Benassi, Marta de Toledo
Foi recentemente lançado, no Brasil, um café solúvel adicionado de café torrado e moído micronizado (finamente moído), mas não se observaram na literatura trabalhos que avaliem a reação do consumidor brasileiro frente a esse novo conceito de produto. Assim, o objetivo do estudo foi verifi car o impacto das informações e das características da embalagem sobre a expectativa e aceitação de um café solúvel adicionado de café torrado micronizado. Dois cafés solúveis comerciais da mesma marca, um convencional e outro adicionado de café torrado micronizado (aqui denominado produto novo), foram avaliados através das técnicas grupo de foco e avaliação da expectativa, comparando-se os produtos e as embalagens correspondentes. A embalagem do café solúvel adicionado de café torrado micronizado foi menos apreciada nas sessões de grupo de foco. O produto novo não foi facilmente identificado como sendo um café solúvel, mostrando a necessidade de deixar claro o conceito do produto na embalagem. A bebida do produto novo mostrou uma boa aceitação sensorial, similar ao café solúvel convencional (p > 0,05). Somente para o produto convencional a aceitação foi influenciada por fatores extrínsecos (informações e características da embalagem), o consumidor assimilou a alta expectativa gerada pela maior familiaridade com o produto e/ou embalagem e aumentou sua aceitação na avaliação informada. Conclui-se que a embalagem do café solúvel adicionado de café torrado micronizado deve apresentar maior similaridade com a embalagem do produto convencional no que diz respeito a cores e ilustrações. A embalagem deve ainda conter informações claras quanto aos diferenciais do produto, tais como proximidade sensorial com o produto torrado e moído e a facilidade no preparo do café solúvel.
Capacidade antioxidante em resíduos da indústria cafeeira
(Instituto de Tecnologia de Alimentos – ITAL, 2015) García, Lady Rossana Palomino; Bianchi, Vanildo Luiz Del
Este trabalho teve como objetivo a recuperação de compostos fenólicos a partir de resíduos da indústria cafeeira e a avaliação de sua capacidade antioxidante. Os resíduos (casca, polpa e borra de café) foram obtidos de diferentes etapas do processamento industrial do café. Os extratos fenólicos foram obtidos usando-se uma mistura de acetona e água. O teor de compostos fenólicos variou entre 72,88 e 159,50 mg AG g–1 resíduo. Mediante cromatografia líquida de alta eficiência foi detectado e quantificado o ácido clorogênico na casca e na polpa de café. Foi avaliada a capacidade antioxidante dos extratos fenólicos, verificando-se sua capacidade sequestrante de radicais DPPH e sua ação redutora sobre radicais peroxila. O resíduo com maior capacidade antioxidante foi a casca de café. Esses resultados sugerem a possibilidade de reutilização dos resíduos da indústria do café para a obtenção de compostos antioxidantes, pois tais compostos têm inúmeras aplicações nas áreas de alimentos, cosméticos e farmacêutica.
Validação de método para determinação das impurezas cascas e paus em café torrado e moído
(Instituto de Tecnologia de Alimentos – ITAL, 2016) Mendes, Lumena Cunha; Santos, Julio Cesar Freitas; Corrêa, Jessica Almeida; Alkimim Filho, Juarez Fabiano de; Silva, Danilo Vicente Reis da; Jesus, Leonardo Nonato de; Dibai, Wagner L. Souza
A determinação de impurezas do café torrado e moído faz parte das análises que contribuem para assegurar o controle da qualidade do produto. O objetivo deste trabalho foi validar o procedimento metodológico de microscopia para detecção e quantificação das impurezas cascas e paus em café torrado e moído. O método baseou-se no princípio da extração de gordura do café com solvente orgânico, eliminação do pó fino por peneiração e determinação por catação pelo uso de microscópio estereoscópico. Setenta amostras de café torrado e moído coletadas em estabelecimentos comerciais de Belo Horizonte, MG, tiveram as análises duplicadas por três analistas, totalizando 420 determinações, com os resultados expressos em porcentagens das impurezas cascas e paus. Os coeficientes de variação em condições de repetibilidade variaram de 7,0% a 27,9%, sendo considerados satisfatórios para microscopia. O fator analista tem forte influência nos parâmetros de precisão e exatidão do método. O método mostrou-se preciso a partir da concentração de 0,2% de impurezas. A exatidão do método foi satisfatória com a recuperação estando numa faixa aceitável. As incertezas variaram com a faixa de concentração de impurezas e tenderam a ser inversamente proporcionais. O método foi considerado adequado para análise destas impurezas do café torrado e moído e tem potencial para ser indicado nos procedimentos de fiscalização.
Sensory quality of out-of-home coffees in Sao Paulo, Brazil
(Instituto de Tecnologia de Alimentos – ITAL, 2017) Pino, Francisco Alberto; Vegro, Celso Luís Rodrigues; Assumpção, Roberto de
A field study was carried out in the largest Brazilian city in order to evaluate the quality of coffee prepared and sold for out-of-home consumption, using a logit model. It was shown that the decision on coffee quality was taken by the coffee house owner or manager based on his perception of the socio-economical class of the consumers, the prevalent gender, the participation of coffee in the invoicing and the coffee brewing method.
Análises de açúcares e ácidos clorogênicos de cafés colhidos em diferentes estádios de maturação e após o processamento
(Instituto de Tecnologia de Alimentos – ITAL, 2018) Santos, Rogéria Assis dos; Prado, Marcelo Alexandre; Pertierra, Rosa Elena; Palacios, Héctor Abel
Componentes como açúcares e ácidos clorogênicos, que são acumulados durante a maturação dos grãos de café, possuem importante papel na qualidade da bebida não somente atribuído a sua alta concentração, mas também às alterações ocorridas nos grãos durante a torração. Os açúcares predominantes nos grãos de café são frutose, glicose e sacarose. Porém, os ácidos clorogênicos podem ser responsáveis pela desvalorização na qualidade da bebida, devido à intensa degradação térmica durante o processamento dos grãos. Este estudo teve como objetivo avaliar a composição química destas duas substâncias durante as etapas pós-colheita em cafés colhidos em diferentes estádios de maturação, pela técnica de Cromatografia Liquída de Alta Eficiência (CLAE). Com relação aos monoisômeros dos ácidos clorogênicos, o teor de 5-acido cafeoilquinico (5-CQA) teve aumento durante o processamento dos grãos, apesar de ter se mantido instável durante as etapas de secagem em terreiro. Os três lotes estudados foram: Lote 1, representado por 90% frutos cereja + 10% frutoscru; Lote 2, frutos 100% cereja; e Lote 3, 85% frutos boia + 10% frutos cereja + 5% frutos cru. Esses lotes diferiram significativamente entre si com relação ao teor de 5-CQA. Com referência ao lote 2, este foi o lote que apresentou a maior concentração de 5-CQA, por outro lado, durante o processo de torração e elaboração da bebida, ocorreu redução no teor de 5-CQA. Os teores dos isômeros 3 e 4 não apresentaram uma tendência definida de aumento ou diminuição durante o processamento. Com relação aos açúcares, uma maior concentração de sacarose foi encontrada no lote 3. Ainda vale ressaltar que o teor de sacarose teve um aumento durante o processamento, enquanto os teores de frutose e glicose teve uma diminuição. Após a torração, os níveis de sacarose, frutose e glicose diminuíram significativamente, e não houve detectação tanto de glicose quanto de frutose nos grãos torrados. O método escolhido para a determinação dos açúcares e ácidos clorogênicos foi considerado eficiente diante dos resultados obtidos durante a validação dos métodos.
Optimization of the roasting conditions of arabica coffee cultivated in the cerrado area of Brazi
(Instituto de Tecnologia de Alimentos – ITAL, 2018) Malaquias, Juaci Vitória; Celestino, Sonia Maria Costa; Xavier, Manaira Ferreira Franco
The aim of this work was to optimize, by way of a rotational central composite design (RCCD), the roasting temperature and time conditions of beans from three Coffea arabica L. genotypes cultivated in the Cerrado, Brazil under controlled water stress conditions, to maintain a high soluble solids content and a roasting colour acceptable by consumers. In this way it will be possible to know the potential use of these genotypes in the instant coffee industry. The RCCD design was carried out with 2 factors (time and temperature) and 11 experiments for each of the three genotypes. The soluble solids contents were determined using a digital refractometer and the roasted bean colour evaluated using the Agtron system. The software R was used in both the variance analysis and in the multiple linear regression to define the prediction mathematical models and the statistical parameters. The Excel SOLVER tool version 2010 was used to select the best colour-soluble solids binomial to provide a colour from 65# to 45# (medium light to moderately dark) on the Agtron system and the highest soluble solids value. The roasting temperature and time conditions that maintained high soluble solids contents and produced roasted beans with an appropriate colour for consumption were 204.8 °C and 10.9 minutes for the cultivar MG 1177; 214.2 °C and 8.8 minutes for MG 0188; and 240 °C and 7 minutes for Icatu 2944, showing the potential for traditional consumption and the production of instant coffee.
Properties of dark chocolate enriched with free and encapsulated chlorogenic acids extracted from green coffee
(Instituto de Tecnologia de Alimentos – ITAL, 2020) Zohreh, Didar
To increase the functionality of dark chocolate, chlorogenic acids extracted from green coffee were added in free or encapsulated forms at different concentration (10, 20, 30, 40 and 50 mg/5 kg of free chlorogenic acids and equal quantity of encapsulated form). The extraction of chlorogenic acids was carried out by maceration of ground green coffee beans in distilled water (30 min at 80 °C), then, cooling, filtration and adsorption by active carbon were done. The final step was filtration and desorption from active carbon and rotary drying (at 60 °C and 120 rpm). Encapsulation of chlorogenic acids was done by coacervation of pectin and gelatin. For quality assessment, several analysis on chocolate samples were performed included color index and melting behavior by Differential Scanning Calorimeter. Flow behavior of the chocolate samples melted at 40 °C was determined using stress or strain controlled rheometer. The microstructure of the chocolate samples was analyzed by Scanning Electron Microscope technique at 500-1000x magnification. Particle size distribution and sensory evaluation was also performed. Results showed addition of free and encapsulated forms of chlorogenic acids decreased Tonset, Tpeak and ΔH of dark chocolate. Casson viscosity increased in the case of addition chlorogenic acids. Color indexes of chocolate samples were influenced by addition of chlorogenic acids. Particle size distribution decreased with addition of free form and increased when encapsulated form was added. Sensory characteristics were also influenced by chocolate formulation and samples included encapsulated chlorogenic acids exhibit better sensory properties than samples enriched with free form.
Otimização por Page do processo de secagem em leito de espuma para produção de café solúvel
(Instituto de Tecnologia de Alimentos – ITAL, 2020) Silva, Gustavo Henrique Souza; Bressani, Ana Paula Pereira; Junqueira, Mateus da Silva
A expansão da produção de café solúvel é uma alternativa ao consumo do café tradicional, tornando-se necessária para atender às novas exigências dos consumidores que buscam conveniência e praticidade. Diante desse cenário, o estudo de técnicas que simplificam e reduzem custos para a obtenção de café solúvel se torna mais pertinente. Portanto, o objetivo deste trabalho foi otimizar o processo de secagem de extrato de café em leito de espuma, por meio do ajuste ao Modelo de Page por regressão não linear. Foram avaliados dois métodos para a concentração do extrato: (A) em evaporador rotativo e (B) em recipiente de inox aberto. A cinética de secagem do extrato de café em leito de espuma sob as temperaturas de 40, 50, 60, 70 e 80 °C foi descrita pelo modelo. Além disso, foi proposta uma equação multivariada para a secagem mediante detecção da influência da temperatura no parâmetro k, do Modelo de Page, e posterior validação dos resultados. O tempo para obtenção do extrato concentrado foi próximo para os dois métodos de concentração (A: 2 horas e 30 minutos; B: 2 horas e 40 minutos). O modelo de Page apresentou ótimo ajuste com valores de coeficientes de determinação acima de 99%. Por meio dos resultados obtidos, foi confirmado que a temperatura é um fator determinante na velocidade de perda de umidade do produto, apresentando tempos de secagem menores com o aumento da temperatura. A correlação entre os dados experimentais e preditos foi satisfatória para validar os resultados. O modelo matemático também pode auxiliar na correlação dos parâmetros de secagem com alterações físico-químicas e sensoriais do café solúvel, a fim de melhorar os parâmetros tecnológicos.
Modeling and simulation of heat and mass transfer during drying of coffee in a box dryer using C++ programming language
(Instituto de Tecnologia de Alimentos – ITAL, 2021) Rabello, Gildeir Lima; Pimentel, Uilla Fava; Aranda, Donato; Poubel, Willian
Drying is one of the stages of coffee processing and has been considered one of the factors that impact the quality of the final drink. In this sense, the present study developed a phenomenological model for a box-type dryer implementing in C / C ++ programming language. The profile of the exhaust air temperature was obtained over the drying time. The model was verified by comparing data obtained from the literature, thus guaranteeing its functionality to make predictions about the air temperature profile in equipment used by small coffee producers, which may contribute to the increase in product quality.
Arabica coffee flow properties assessed using different roasts and particle sizes during storage
(Instituto de Tecnologia de Alimentos – ITAL, 2022-02-18) Oliveira, Gabriel Henrique Horta de; Corrêa, Paulo Cesar; Oliveira, Ana Paula Lelis Rodrigues de; Vargas-Elías, Guillermo Asdrúbal; Calil Júnior, Carlito
Flowability of agricultural products is an important factor to be considered at post-harvest, thus impacting directly on number of operations and the design of machinery. This study aimed to evaluate and determine the K coefficient and flow properties as a function of different levels of roasting, grain size, temperature and storage. Coffee beans were roasted at medium light and moderately dark, then ground at fine, medium and coarse sizes. An additional coffee lot was not ground. Samples were stored at 10 ºC and 30 ºC and analyzed during storage (0, 30, 60, 120 and 180 days), regarding internal and external friction coefficients, angle of internal friction, effective angle of internal friction, wall friction angle (concrete, rough steel and wood) and lateral pressure coefficient (K coefficient). Angle of internal friction varied significantly due to particle size and roast degree. Moderately dark roast with fine particle size led to higher values (about 29.5 º) of wall friction angle. The wood sample was the material with the highest values of wall friction angle, followed by the concrete and steel samples, when compared at the same storage temperature, roast degree and particle size. Whole coffee was classified as free-flowing. Fine particle size leads to cohesive flow characteristic, according to the flow function. Coffee roasted at medium light, kept whole requires storage facilities with higher pressure support, accordingly to the K coefficient values.
Variability of volatile compound profiles during two coffee fermentation times in northern Peru using SPME-GC/MS
(Instituto de Tecnologia de Alimentos – ITAL, 2023-05-15) Perez, Jhordy; Calderon, Martha Steffany; Bustamante, Danilo Edson; Caetano, Aline Camila; Mendoza, Jani Elisabet; Fernandez-Güimac, Samia Littly Jahavely
The time of the fermentation process of coffee from northern Peru is variable (9 to 48 hours) since coffee farmers do not use standardized processes, causing a variety of coffee qualities. This study aimed to identify volatile compounds in both short (9 hours) and long (32 hours) coffee fermentation processes from coffee farms in northern Peru using Solid-Phase Microextraction-Gas Chromatography/Mass Spectrometry (SPME-GC/MS) to associate the coffee quality and diversity of volatile compounds. Sensory analyses showed that the short fermentation process (SFP) scored 77.8 ± 0.39 and had chocolate, wood, cardboard, dry, fatty and rough notes, while the long fermentation process (LFP) showed higher punctuations 85.5 ± 3.16 and citrus, fruity, floral, caramel and chocolate sensory attributes. A total of 90 compounds were found in the SFP, whereas 141 compounds were identified in the LFP. Significant differences in the relative abundance of 14 chemical compounds were reported in the SFP and LFP (p < 0.05). From these results, the presence of benzaldehyde, methional, hexanal, 2-heptanone, pentadecane, 1-butanol-3-methyl-acetate, and benzene-acetic acid ethyl ester seems to impact the quality of coffee. The analysis of similarities showed that coffee samples (5 h and 9 h) during the SFP were very variable, whereas coffee samples from LFP showed some tendency to group, which may be related to the difference in altitude and temperature in coffee farms making comparison between them difficult. In addition, this study highlights the complex relationship between coffee fermentation and flavour and the influence of several factors and variables that may affect the composition of flavour and aroma precursors in green coffee beans obtained from wet fermentation.
A design of experiment strategy for quality control of specialty coffee drink based on sensory analysis and statistical tools
(Instituto de Tecnologia de Alimentos – ITAL, 2024-12-06) Pinto, Licarion; Lopes Júnior, Hilton; Alves, Enrique Anastácio; Rocha, Rodrigo Barros; Teixeira, Alexsandro Lara; Gois, Jefferson Santos de
Sensory analysis is crucial for assessing food and beverage quality, but discrepancies may arise in some cases and make the quality evaluation imprecise even with statistical analysis. This issue can be mitigated by sensory analysis based on the coffee drink nuanced characteristics. Therefore, in this study, six Q-Graders, following the Specialty Coffee Association of America's sensory analysis method, evaluated various samples and the data was evaluated statistically. The experiment employed a multilevel categorical design, encompassing six evaluator levels, 44 sample levels, and two types of quality assessment. Grades were assigned to the 44 samples using traditional evaluation (no comments) and guided evaluation (prior sample information). It was possible to identify evaluators whose assessments were unbiased across both guided and traditional evaluations. This work introduced a novel strategy to identify biased evaluators, assess the impact of evaluation types, and perform a more accurate assessment of Coffea canephora Pierre ex-Froehner (coffee) quality and assurance assisted with statistical analysis.