O documento discute as linhas de pesquisa da UFLA sobre a qualidade do café natural e processado, comparando os efeitos da temperatura e taxa de secagem nos grãos. A secagem do café natural causa mais danos às células que o café processado por via úmida, tornando-o menos tolerante a altas temperaturas durante a secagem. Uma secagem lenta e em temperaturas baixas produz café natural de melhor qualidade.

1. Prof. Flávio Meira Borém
Departamento de Engenharia
Workshop Qualidade do Café
Aspectos Técnicos

2. Genética &
Qualidade
Ambiente &
Qualidade
Linhas de Pesquisas em Desenvolvimento na UFLA
para Qualidade de Café Natural
Processamento
& Qualidade

3. Ambiente &
Qualidade
Denominação de Origem
CERRADO MINEIRO
Parabéns!!!

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

5. Processamento
& Qualidade
Como fazer CAFÉ NATURAL especial ?

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

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. 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)

12. 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.

13. O mesmo fenômeno ocorre com Café Natural?

14. 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

15. 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

16. Conclusão:
• Nos cafés naturais observou-se maiores danos, com rupturas e
extravasamentos celulares evidentes, independente do método
de secagem mecânico.

17. Quando as rupturas das células ocorrem?
Qual tipo de transformação ocorre após a ruptura?

18. 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

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

20. 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%.

21. 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

22. 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

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

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

25. 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

26. 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?

27. Efeito da Taxa de secagem na Qualidade do CAFÉ
Processamento
& Qualidade
Café natural especial secar mais rápido ou mais devagar?

28. 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

29. 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

30. Dryingrategkg-1h-1
Moisture content kg kg-1 (db)
Curvas de taxa de secagem

31. 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

32. 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

33. 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?

34. 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).

35. 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.

36. Qual café é mais sensível aos danos da secagem?
Processamento
& Qualidade
NATURAL OU CD

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

38. 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

39. • 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

40. FUTURO da SECAGEM
+
Especiais Commodities

41. Revisando......

42. 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?

43. 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?

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