Workshop fenicafe 2014 qualidade do café aspectos tecnicos

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Workshop fenicafe 2014 qualidade do café aspectos tecnicos

  1. 1. Prof. Flávio Meira Borém Departamento de Engenharia Workshop Qualidade do Café Aspectos Técnicos
  2. 2. Genética & Qualidade Ambiente & Qualidade Linhas de Pesquisas em Desenvolvimento na UFLA para Qualidade de Café Natural Processamento & Qualidade
  3. 3. Ambiente & Qualidade Denominação de Origem CERRADO MINEIRO Parabéns!!!
  4. 4. Interferência da Secagem e do Processamento na Qualidade do CAFÉ NATURAL Processamento & Qualidade
  5. 5. Processamento & Qualidade Como fazer CAFÉ NATURAL especial ?
  6. 6. Qual a temperatura para secagem do café Natural? Café natural é mais tolerante a altas temperaturas? O que é melhor para o café natural especial secar mais rápido ou mais devagar?
  7. 7. É verdade que o café natural é mais doce porque o açúcar passa da mucilagem para o grão? Qual café é mais sensível o Natural ou CD? Qual o principal Gargalo para a produção de cafés especiais?
  8. 8. Efeito da Temperatura e processamento na Qualidade do CAFÉ Processamento & Qualidade
  9. 9. 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 Soft ( >80) Goulart et al (2006)
  10. 10. Ultrastructural analysis of drying damage in parchment Arabica coffee endosperm cells Após a secagem 10 sementes foram selecionadas aleatoriamente e realizado • Teste Histoquímico com sudão IV; • Microscopia eletrônica de varredura; • Microscopia eletrônica de transmissão; (Borém et al., 2008) • Coffea arabica L. – Catuaí • Colhidos manualmente – Estádio cereja de maturação • Separação hidráulica -> Retirada da casca (Café Descascado) 40 C 50 C 60 C 1 e 3 dias de pré- secagem no terreiro Via úmida 11% (bu)
  11. 11. Conclusões: • A secagem do café em pergaminho a 40°C preserva a das células. • A 50°C, inicia-se uma desorganização do sistema de membranas e redução da qualidade do café Arábica em pergaminho; • A secagem do café em pergaminho a 60°C provoca total ruptura das células. • Independente da temperatura, o período de pré-secagem não interfere com a integridade da membrana celular das sementes de café.
  12. 12. O mesmo fenômeno ocorre com Café Natural?
  13. 13. Microscopia eletrônica de varredura de grãos de café submetidos a diferentes formas de processamento e secagem Após a secagem foi realizado • Microscopia eletrônica de varredura; (Borém et al., 2013) • Coffea arabica L. cv. Rubi; • Colhidos manualmente - Estádio cereja de maturação; • Separação hidráulica -> Porção natural e cereja despolpado (20 horas); Secagem completa no terreiro 50 C 40 C 40 C 60 C 11% (bu) 60 C 40 C 30 2% (bu) Pré-secagem no terreiro de 2 dia (NAT) e 1 dia (CD) Via seca e úmida
  14. 14. Resultados (Borém et al., 2013) A – Cereja Despolpado B – Natural Terreiro 50/40°C 60/40°C 40/60°C Eletromicrografias de varredura Setas em vermelho indicam células contraídas; setas em preto indicam pontos em forma de gotas Setas em vermelho indicam células contraídas; setas em preto espaços intercelulares vazios; setas em verde espaços intercelulares preenchidos Setas em vermelho indicam células contraídas; Setas em preto espaços intercelulares preenchidos; setas em azul o lúmen celular Setas em preto indicam gotas de óleo; setas em vermelho o lúmen celular
  15. 15. Conclusão: • Nos cafés naturais observou-se maiores danos, com rupturas e extravasamentos celulares evidentes, independente do método de secagem mecânico.
  16. 16. Quando as rupturas das células ocorrem? Qual tipo de transformação ocorre após a ruptura?
  17. 17. Amostragem 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 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) Moisturecontent(%) Drying Curve of the endosperm
  18. 18. Microscopia eletronica de varredura, ilustrando a medição das dimensões das células. (A) Lumen celular (B) Citoplasma celular
  19. 19. Taxa de contração celular durante a secagem de café despolpado e natural a 40 e 60ºC Conclusão A expansão celular ocorre entre os teores de água 30 e 20%.
  20. 20. Amostragem 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 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) Moisturecontent(%) Drying Curve of the endosperm
  21. 21. METABOLOMICS OF COFFEE SAMPLES • 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 LC-QTOF MS GC-TOF MS
  22. 22. Natural coffee (dry-processing) sun drying 40°C drying 60°C drying fresh seed
  23. 23. Washed coffee (wet-processing) fresh sun drying 40°C drying 60°C drying
  24. 24. clustering of metabolite patterns Secagem ao sol do café natural e despolpado 0 50 100 150 200 250 300 50 40 30 20 11 moisture (% w.b.) citrate(LC-MSsignal) natural (dry) washed (wet) citric acid 0 50 100 150 200 250 300 50 40 30 20 11 moisture (% w.b.) citrate(LC-MSsignal) natural (dry) washed (wet) citric acid 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 50 40 30 20 11 moisture content (% w.b.) trigonelline(GCMSresponse) natural (dry) washed (wet) trigonelline 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 50 40 30 20 11 moisture content (% w.b.) trigonelline(GCMSresponse) natural (dry) washed (wet) trigonelline0 500 1000 1500 2000 50 40 30 20 11 moisture (% w.b.) dicaffeoylquinicacidsignal natural (dry) washed (wet) dicaffeoylquinic acid 0 500 1000 1500 2000 50 40 30 20 11 moisture (% w.b.) dicaffeoylquinicacidsignal natural (dry) washed (wet) dicaffeoylquinic acid 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 50 40 30 20 11 moisture content (% w.b.) GABA(GCMSresponse) natural (dry) washed (wet) GABA talk Bytof et al. 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 50 40 30 20 11 moisture content (% w.b.) GABA(GCMSresponse) natural (dry) washed (wet) GABA 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 50 40 30 20 11 moisture content (% w.b.) GABA(GCMSresponse) natural (dry) washed (wet) GABA talk Bytof et al. 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 50 40 30 20 11 moisture content (% w.b.) succinate(GCMSresponse) natural (dry) washed (wet) succinic acid 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.006 0.007 0.008 0.009 50 40 30 20 11 moisture content (% w.b.) succinate(GCMSresponse) natural (dry) washed (wet) succinic acid
  25. 25. Metabolismo do acucar durante a secagem sucrose glucose fructose  natural (dry processed)  washed (wet processed) É verdade que o café natural é mais doce porque o açúcar passa da mucilagem para o grão?
  26. 26. Efeito da Taxa de secagem na Qualidade do CAFÉ Processamento & Qualidade Café natural especial secar mais rápido ou mais devagar?
  27. 27. Processamento natural Seleção manual dos frutos Somente frutos maduros air outlet air inlet resistance fan nozzles evaporator coil water tank mist Water barrier Secagem ao sol Secagem Mecanica Separação hidráulica Efeito da taxa de secagem
  28. 28. 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 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 Air flow: 20m³.min-1.m-2
  29. 29. Dryingrategkg-1h-1 Moisture content kg kg-1 (db) Curvas de taxa de secagem
  30. 30. Tbs (°C) Taxa de secagem (g água. kg-1.h-1) Total 35 11,34 83,94 a 13,35 82,87 ab 14,59 80,37 b 40 15,89 82,68 a 21,22 81,00 a 23,14 82,31 a 45 23,19 79,25 a 29,82 83,00 b 53,12 79,06 a
  31. 31. Tbs (°C) Taxa de secagem (g água. kg-1.h-1) Total 35 11,34 81,79 a 13,35 80,67ab 14,59 78,79 b 40 15,89 81,74a 21,22 79,00ab 23,14 78,83 b 45 23,19 78,66 ab 29,82 81,41 a 53,12 77,50 b Apos armazenamento de 7 meses – Efeito Latente
  32. 32. Efeito da Taxa de secagem na Qualidade do CAFÉ Processamento & Qualidade É possível produzir café Natural Especial com Baixas Temperaturas e elevados Fluxos de Ar?
  33. 33. Após a secagem foi realizado • Análise sensorial (SCAA); • Análises germinação, condutividade elétrica e lixiviação de potássio. (Alves, 2013) • Coffea arabica L. cv. Bourbon Amarelo; • Colhidos manualmente - Estádio cereja de maturação; • Separação hidráulica -> Porção natural e despolpado; 45 C (24 e 96 m3 min-1 m2) 11% (bu) 40 C (24 e 96 m3 min-1 m2) Qualidade fdo café arábica submetido a diferentes temperaturas e fluxos de ar de secagem Via seca e úmida O café foi armazenado em ambiente controlado (10 C e 50% de UR).
  34. 34. Conclusões: • O fluxo de ar não interfere na qualidade fisiológica do café despolpado e natural; • A elevação da temperatura de 40 para 45 °C resulta em queda da qualidade fisiológica para o café despolpado; • O aumento do fluxo de ar para a temperatura de 40 °C tem correlação negativa com a qualidade sensorial do café despolpado.
  35. 35. Qual café é mais sensível aos danos da secagem? Processamento & Qualidade NATURAL OU CD
  36. 36. Peroxidase Polifenoloxidase e Desempenho Fisiológico de Sementes de Café Natural e Despolpado
  37. 37. 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. 92.8 82.8 54.8 25.8 61.2 0 0 0 Terreiro 50/40ºC 40/60ºC 60/40ºC Protrusão Radicular (%) Despolpado Natural 96 83.3 57 31 66.3 0 0 0 Terreiro 50/40ºC 40/60ºC 60/40ºC Germinação(%) Despolpado Natural 39 32.4 29 6.4 25.4 0 0 0 Terreiro 50/40ºC 40/60ºC 60/40ºC Folhas Cotiledonares(%) Despolpado Natural 49.01 73.74 90.31 96.41 32.06 51.77 58.63 72.35 Terreiro 50/40ºC 60/40ºC 40/60ºC Lixiviação de Potássio(mg/Kg) Natural Despolpado
  38. 38. • Secagem Custo + Qualidade (Equilíbrio) • Foco do Produtor Larga escala x Cafés especiais • Extensas áreas de terreiro e longos períodos de secagem • Necessidade de novas tecnologias ou metodologias de secagem que reduzem o tempo de secagem sem alterar a qualidade da bebida CONSIDERAÇÕES FINAIS Secagem => Grande GARGALO da cafeicultura empresarial brasileira
  39. 39. FUTURO da SECAGEM + Especiais Commodities
  40. 40. Revisando......
  41. 41. Qual a temperatura para secagem do café Natural? Café natural é mais tolerante a altas temperaturas? O que é melhor para o café natural especial: secar mais rápido ou mais devagar?
  42. 42. É verdade que o café natural é mais doce porque o açúcar passa da mucilagem para o grão? Qual café é mais sensível: o Natural ou CD? Qual o principal Gargalo para a produção de cafés especiais?
  43. 43. OBRIGADO flavioborem@deg.ufla.br http://www.postharvestcoffee.com

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