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JOSIANE ALESSANDRA VIGNOLI
EFEITO DA MATRIA-PRIMA E DO PROCESSAMENTO
NOS COMPOSTOS BIOATIVOS E NA ATIVIDADE
ANTIOXIDANTE DO CAF
Londrina
2009
JOSIANE ALESSANDRA VIGNOLI
EFEITO DA MATRIA-PRIMA E DO PROCESSAMENTO
NOS COMPOSTOS BIOATIVOS E NA ATIVIDADE
ANTIOXIDANTE DO CAF
Tese apresentada ao Programa de Ps-Graduao, em Cincia de Alimentos da Universidade Estadual de Londrina, como requisito parcial obteno do ttulo de Doutora em Cincia de Alimentos. Orientadora: Profa. Dra. Marta de Toledo Benassi
Londrina
2009
JOSIANE ALESSANDRA VIGNOLI
EFEITO DA MATRIA-PRIMA E DO PROCESSAMENTO
NOS COMPOSTOS BIOATIVOS E NA ATIVIDADE
ANTIOXIDANTE DO CAF
Tese apresentada ao Programa de Ps-Graduao, em Cincia de Alimentos da Universidade Estadual de Londrina, como requisito parcial obteno do ttulo de Doutora em Cincia de Alimentos.
BANCA EXAMINADORA
__________________________________________ Profa. Dra. Marta de Toledo Benassi
(DCTA/CCA/UEL)
__________________________________________ Profa. Dra. Maria Beatriz Abreu Glria Farmcia/ Depto. Alimentos/ UFMG
__________________________________________ Profa. Dra. Adriana Zerlotti Mercadante
DCA / FEA / UNICAMP
__________________________________________ Profa. Dra. Andra Diniz Farmcia / CCS / UEL
__________________________________________ Prof. Dr. Rui Srgio dos Santos Ferreira da Silva
(DCTA/CCA/UEL)
Londrina, 12 de maro de 2009.
DEDICATRIA
A meus pais, Antonio e Clita,
A meus avs, Roque e Nair (in memorian),
A meus irmos Leandro e Karina
A minha sobrinha Isabelli; os melhores presentes que j recebi.
A vocs dedico.
AGRADECIMENTOS
Agradeo Prof. Dra. Marta de Toledo Benassi, pela valiosa orientao, pela ateno, carinho
e imensa compreenso que sempre me dedicou no desenvolvimento deste trabalho.
Ao Dr. Denisley Gentil Bassoli, Diretor do setor de Pesquisa e Desenvolvimento da Caf
Iguau, pela oportunidade e confiana concedidas para realizao de todo este trabalho, pelas
preciosas sugestes, o meu imenso agradecimento.
Cia Iguau de Caf Solvel por permitir a realizao deste trabalho.
Ao pessoal do Laboratrio de Pesquisa e Desenvolvimento da Caf Iguau, principalmente ao
Baptistella e Lucas, por todo o trabalho e ateno dedicados durante o desenvolvimento deste
trabalho. Obrigada pela grandiosa e importante colaborao!
Aos professores do Departamento de Cincia e Tecnologia de Alimentos, da UEL, pela
contribuio em minha formao.
A Prof. Dra. Rbia Casagrande pela imensa colaborao nas tcnicas analticas, pelo apoio
em todos os momentos e principalmente pela amizade.
A meus colegas de trabalho e amigos, Marcelo e Karina por toda ajuda que sempre me
dedicaram.
Aos Professores Rui Srgio, Maria Beatriz, Adriana e Andra por aceitarem gentilmente
serem membros da banca deste trabalho.
s minhas queridas amigas Rbia, Jomara, M. Anglica, Cibele, Andrea, Maria e Renata
pelos momentos de alegria e descontrao compartilhados.
A meus pais e irmos por todo apoio, admirao e carinho que sempre me dedicaram.
A Deus, por cuidar da minha vida.
Se o seu navio no chega, nade at ele.
(Jonathan Winters)
VIGNOLI, Josiane Alessandra. Efeito da matria-prima e do processamento nos compostos bioativos e na atividade antioxidante do caf. 2009. 130f. Tese (Doutorado em Cincia de Alimentos) Universidade Estadual de Londrina, Londrina, 2009.
RESUMO O consumo de caf registrou um crescimento significativo nos ltimos anos. As duas espcies mais comercializadas so Coffea arabica e Coffea canephora, sendo a primeira de maior valor comercial e qualidade sensorial. Atualmente, vrios estudos sugerem efeitos potencialmente benficos na sade devido ao consumo da bebida, como a eficincia e proteo contra alguns tipos de cncer, doenas do fgado e danos aos tecidos induzidos por radiao. O caf contm vrios componentes bioativos que podem explicar esse efeito positivo, destacando-se os antioxidantes. Desta maneira, este trabalho teve como objetivo avaliar a atividade antioxidante (AA) do caf arbica e robusta e sua composio qumica, sob influncia de diferentes condies de processamento, como grau de torra e processo de extrao e mtodo de preparo da bebida final, correlacionando a AA com os compostos identificados. A AA foi avaliada pelos mtodos FRAP, ABTS, deoxirribose, DPPH e determinao de fenlicos totais (Folin- Ciocalteau). A composio qumica foi determinada por CLAE e CG/MS. Os compostos que mais se destacaram pelo potencial antioxidante foram o cido 5-cafeoilqunico (5-ACQ), melanoidinas, cafena, maltol e guaiacis, mas a capacidade de cada um foi varivel nos diferentes mtodos empregados. O processo de torra provocou uma degradao de compostos fenlicos, mas esse fato foi compensado pela formao de melanoidinas, o que manteve o equilbrio da AA do produto. Entretanto, quando condies de torra mais severas foram aplicadas, a formao de novos potenciais antioxidantes no foi o suficiente para compensar a degradao, provocando uma diminuio da AA de produtos de cor escura. A maior presena de cafena no caf robusta conferiu a seus produtos maior AA. O processo de extrao utilizado para caf solvel influenciou a composio qumica do produto, principalmente para amostras de cor clara, onde se observou uma maior preservao de 5-ACQ e extrao de cafena no processo utilizando duas correntes de gua. Diferentes mtodos de preparo da bebida levaram a uma diferenciao na composio qumica e AA. Bebidas de filtro e espresso mostraram-se semelhantes quanto composio e AA. A maior extrao de slidos da bebida espresso favoreceu a maior AA observada na maioria dos mtodos. No entanto, todas as bebidas originadas do caf torrado (filtro, espresso e solvel) apresentaram uma expressiva AA que foi atribuda principalmente cafena, 5-ACQ e melanoidinas. Palavras-chave: cido 5- cafeoilqunico. Cafena. Coffea arbica. Coffea canephora. Melanoidinas.
VIGNOLI, Josiane Alessandra. Effect of the raw material and process on bioactive compounds and antioxidant activity of coffee. 2009. 130p. Thesis (Doctor Degree in Food Science) Universidade Estadual de Londrina, Londrina, 2009.
ABSTRACT The consumption of coffee registered a significant growth in the recent years. The species mostly commercialized are Coffea Arabica and Coffea Canephora. Coffee arabica is the quality of highest commercial value and better sensorial quality. Currently, several studies considering the effects of coffee on health suggest potentially beneficial effects of this beverage consumption, such as efficiency and protection against some types of cancer, liver diseases and damage to tissues caused by radiation. Coffee contains several bioactive components that may explain this positive effect, especially the antioxidants. Hence, the aim of this study was to evaluate the antioxidant activity (AA) of arabica and robusta coffees and its chemical composition, under the influence of different processing conditions, such as roasting degree, extraction process and method of preparing the final beverage, correlating the AA with the identified compounds. AA was evaluated by the methods FRAP, ABTS, deoxyribose, DPPH and determination of phenolic compounds (Folin-Ciocalteau). The chemical composition was determined by HPLC and GC / MS. The potential antioxidant was highlighted on the following compounds: 5-caffeoylquinic acid (5-CQA), melanoidins, caffeine, maltol and guayacol, however the ability of each compound has varied depending on the employed method. The roasting process caused a degradation of phenolic compounds, although this fact has been compensated by the formation of melanoidins, maintaining the balance of AA on the product. However, when stricter roasting conditions have been applied, the formation of new potential antioxidants was not enough to compensate the degradation, causing a decrease of AA on the dark roast qualities. Caffeine levels are higher in robusta beans and this has increased its AA. The extraction process used influenced the chemical composition of the product, especially for light roast samples. On these samples, a greater preservation of 5-CQA and extraction of higher caffeine levels were observed on the process using two streams of water. Different methods of preparation of the drink resulted on a differentiation in the chemical composition and AA. Filter beverages and espresso drinks presented to be similar in composition and AA. The higher extraction of solids on espresso drinks has favored the highest AA observed in most of the methods. Although, all drinks originated from roasted and ground coffee (filter, espresso and soluble (instant coffee) have shown a significant AA which was mainly attributed to the caffeine, 5-CQA and melanoidins. Keywords: 5- Caffeoylquinic Acid. Caffeine. Coffea arabic. Coffea canephora. Melanoidins.
LISTA DE FIGURAS
CAPTULO I
Figura 1 Esquema representativo da produo de caf solvel........................................ 23
Figura 2 Estrutura qumica dos principais compostos fenlicos do caf ........................ 28
Figura 3 Estrutura qumica da cafena............................................................................. 29
CAPTULO II
Figura 1 Perfil cromatogrfico dos compostos de interesse na matriz de caf solvel... 59
CAPTULO III
Figura 1 Teores de cafena, trigonelina, furfural, hidroximetilfurfural, 5-ACQ e
melanoidinas nas espcies arbica e robusta ao longo do processo de
torra.................................................................................................................... 71
Figura 2 Atividade antioxidante, avaliada pelos mtodos de Folin, ABTS e FRAP
em caf arbica e robusta ao longo da torra ...................................................... 74
Figura 3 Anlise de componentes principais a partir da atividade antioxidante e
compostos qumicos: projeo das variveis (A) e grfico de amostras
(B)...................................................................................................................... 75
CAPTULO IV
Figura 1 Anlise de componentes principais a partir da atividade antioxidante e
composio: projeo das variveis (A) e grfico de amostras (B).
Espcies: arbica (A) ......................................................................................... 90
CAPTULO V
Figura 1 Estrutura qumica dos principais compostos do caf relacionados atividade
antioxidante ..................................................................................................... 105
CAPTULO VI
Figura 1 Cromatogramas tpicos das bebidas por anlise em GC-MS identificando
os picos de interesse ........................................................................................ 120
Figura 2 Cromatogramas tpicos das bebidas na anlise por CLAE, identificando os
picos de interesse nas bebidas de Filtro, Espresso e Solvel .......................... 121
LISTA DE TABELAS
CAPTULO I
Tabela 1 Composio qumica do caf solvel com diferentes cores de torra para
produtos 100% arbica e 100% robusta .......................................................... 24
CAPTULO II
Tabela 1 Concentraes de caf solvel e torrado utilizadas na validao de
diferentes metodologias................................................................................... 54
Tabela 2 Avaliao da preciso inter-dias em diferentes mtodos para o caf
torrado e solvel .............................................................................................. 57
Tabela 3 Parmetros da regresso linear das curvas de calibrao dos compostos
bioativos .......................................................................................................... 60
Tabela 4 Limites de deteco (LD) e quantificao (LQ) e teores dos diferentes
compostos encontrados no caf torrado e solvel ........................................... 61
CAPTULO III
Tabela 1 Valores correspondentes de cores IR em luminosidade (L*) e tonalidade
cromtica (H*) para cafs torrados e modos das espcies arbica e
robusta ............................................................................................................. 67
CAPTULO IV
Tabela 1 Valores de capacidade antioxidante do caf solvel avaliados por
diferentes mtodos, para as diferentes condies de processo e espcies ....... 89
Tabela 2 Teores de 5-ACQ, cafena e melanoidinas do caf solvel para as
diferentes condies de processo e espcies.................................................... 90
CAPTULO V
Tabela 1 AA de compostos puros e caf solvel avaliada pelos diferentes
mtodos.......................................................................................................... 100
CAPTULO VI
Tabela 1 Teores dos compostos bioativos nas bebidas e na frao voltil................... 122
Tabela 2 Atividade antioxidante das bebidas solvel, de filtro e espresso
avaliadas por diferentes mtodos................................................................... 124
SUMRIO
1 INTRODUO .............................................................................................................. 16
2 OBJETIVOS ................................................................................................................... 19
2.1 OBJETIVO GERAL............................................................................................................ 19
2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS ................................................................................................. 19
CAPTULO I REVISO BIBLIOGRFICA
1 CAF: COMPOSIO QUMICA E PROCESSAMENTO .......................................... 20
2 COMPOSTOS PRESENTES NO CAF ASSOCIADOS COM A CAPACIDADE
ANTIOXIDANTE................................................................................................... 25
2.1 COMPOSTOS FENLICOS ................................................................................................. 25
2.2 CAFENA ......................................................................................................................... 29
2.3 MELANOIDINAS .............................................................................................................. 30
2.4 OUTROS COMPOSTOS DO CAF ASSOCIADOS ATIVIDADE ANTIOXIDANTE .................. 33
3 RADICAIS LIVRES E ANTIOXIDANTES ................................................................... 34
4 MTODOS PARA AVALIAO DA ATIVIDADE ANTIOXIDANTE ..................... 37
5 REFERNCIAS ............................................................................................................... 41
CAPTULO II PADRONIZAO E VALIDAO DE MTODOS PARA
AVALIAO DA ATIVIDADE ANTIOXIDANTE E
QUANTIFICAO DOS COMPOSTOS BIOATIVOS DE CAF
TORRADO E SOLVEL
RESUMO ............................................................................................................................ 48
1 INTRODUO................................................................................................................ 49
2 MATERIAL E MTODOS.............................................................................................. 50
2.1 MATERIAL ...................................................................................................................... 50
2.2 MTODOS ....................................................................................................................... 51
2.2.1 Preparao das amostras............................................................................................. 51
2.2.2 Caracterizao da atividade antioxidante ................................................................... 51
2.2.3 Validao das metodologias ....................................................................................... 53
2.2.4 Avaliao Cromatogrfica.......................................................................................... 55
3 RESULTADOS E DISCUSSO ..................................................................................... 56
3.1 AVALIAO DOS MTODOS DE DETERMINAO DA ATIVIDADE ANTIOXIDANTE ............. 56
3.2 AVALIAO DO MTODO CROMATOGRFICO ................................................................ 59
4 CONCLUSO.................................................................................................................. 61
5 REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS ............................................................................. 61
CAPTULO III COMPORTAMENTO DE COMPOSTOS ANTIOXIDANTES
NO PROCESSO DE TORRA DE CAF ARBICA E ROBUSTA
RESUMO ............................................................................................................................ 64
1 INTRODUO................................................................................................................ 65
2 MATERIAL E MTODOS.............................................................................................. 66
2.1 MATERIAL ...................................................................................................................... 66
2.2 MTODOS ....................................................................................................................... 68
2.2.1 Avaliao da Atividade Antioxidante......................................................................... 68
2.2.2 Determinao de 5-ACQ, cafena, trigonelina, furfural e HMF................................. 69
2.2.3 Determinao de melanoidinas................................................................................... 69
2.2.4 Anlise Estatstica ...................................................................................................... 70
3 RESULTADOS E DISCUSSO ..................................................................................... 70
3.1 COMPOSIO QUMICA DAS AMOSTRAS DE ARBICA E ROBUSTA DURANTE O
PROCESSO DE TORRA................................................................................................. 70
3.2 AVALIAO DA ATIVIDADE ANTIOXIDANTE .................................................................. 73
4 CONCLUSO.................................................................................................................. 73
5 REFERNCIAS ............................................................................................................... 78
CAPTULO IV ATIVIDADE ANTIOXIDANTE, POLIFENIS, CAFENA E
MELANOIDINAS DE CAF SOLVEL: INFLUNCIA DAS
CONDIES DE PROCESSAMENTO E MATRIA- PRIMA
RESUMO ............................................................................................................................ 82
1 INTRODUO................................................................................................................ 83
2 MATERIAL E MTODOS.............................................................................................. 84
2.1 MATERIAL ...................................................................................................................... 84
2.2 MTODOS ....................................................................................................................... 86
2.2.1 Metodologias de Determinao da Atividade Antioxidante....................................... 86
2.2.2 Determinao dos Compostos Boativos do Caf Solvel .......................................... 88
2.2.3 Anlise Estatstica ...................................................................................................... 88
3 RESULTADOS E DISCUSSO ..................................................................................... 89
4 CONCLUSO.................................................................................................................. 94
5 REFERNCIAS ............................................................................................................... 95
CAPTULO V INVESTIGAO E AVALIAO DE CONSTITUINTES
DO CAF COM ATIVIDADE ANTIOXIDANTE
RESUMO ............................................................................................................................ 98
1 INTRODUO................................................................................................................ 99
2 MATERIAL E MTODOS............................................................................................ 101
2.1 MATERIAL .................................................................................................................... 101
2.2 MTODOS ..................................................................................................................... 102
2.2.1 Medida da Atividade Antioxidante........................................................................... 102
2.2.2 Anlise Estatstica .................................................................................................... 104
3 RESULTADOS E DISCUSSO ................................................................................... 104
4 CONCLUSO................................................................................................................ 109
5 REFERNCIAS ............................................................................................................. 110
CAPTULO VI INFLUNCIA DO PREPARO DA BEBIDA NA
EXTRAO DOS COMPOSTOS BIOATIVOS E NA ATIVIDADE
ANTIOXIDANTE DE CAF ARBICA
RESUMO .......................................................................................................................... 113
1 INTRODUO.............................................................................................................. 114
2 MATERIAL E MTODOS............................................................................................ 115
2.1 MATERIAL .................................................................................................................... 115
2.1.1 Material e Preparo das amostras............................................................................... 115
2.1.2 Reagentes e equipamentos........................................................................................ 116
2.2 MTODOS ..................................................................................................................... 117
2.2.1 Avaliao da Atividade Antioxidante....................................................................... 117
2.2.2 Determinao de melanoidinas................................................................................. 118
2.2.3 Determinao de 5-ACQ, cafena, furfural e hidroximetilfurfural por cromatografia
lquida de alta eficincia (CLAE).......................................................................... 119
2.2.4 Determinao dos compostos volteis por cromatografia gasosa (CG) ................... 119
2.2.5 Anlise Estatstica .................................................................................................... 119
3 RESULTADOS E DISCUSSO ................................................................................... 119
3.1 COMPOSIO QUMICA E ATIVIDADE ANTIOXIDANTE................................................... 120
4 CONCLUSO................................................................................................................ 127
5 REFERNCIAS ............................................................................................................. 127
CONCLUSO GERAL .................................................................................................. 130
16
1 INTRODUO
O caf a segunda mercadoria mais importante para a economia mundial
depois do petrleo (BORRELI et al., 2002). Setenta e cinco por cento das bebidas tipo soft
drink consumidas regularmente no mundo so caf; sendo que os tipos de bebidas e a
modalidade de consumo so fortemente associados com os hbitos sociais e culturas dos
diferentes pases (LPEZ-GALILEA; DE PENA; CID, 2007). Uma pesquisa mostra que 9
em cada 10 brasileiros acima de 15 anos consomem caf diariamente, o que faz deste a
segunda bebida com maior penetrao na populao, atrs apenas da gua e frente dos
refrigerantes e do leite (ABIC, 2008). Segundo dados da Secretaria de Produo e
Agroenergia do Ministrio da Agricultura, Pecuria e Abastecimento (Mapa), em 2008, o
Brasil, entre os pases produtores fechou como maior consumidor, representando 53% de todo
o consumo de pases produtores, seguido pelo Mxico (7%), Indonsia (6%) e Etipia (5%)
(MAPA, 2008).
No Brasil, o consumo per capita para o ano de 2008 foi de 5,64 kg de caf
em gro cru ou 4,51 kg de caf torrado, quase 74 litros para cada brasileiro por ano,
registrando uma evoluo de 2,1% em relao ao perodo anterior. Este resultado iguala o
consumo por habitante/ano do Brasil ao da Itlia (5,63 kg/hab.ano), supera o da Frana (5,07
kg/hab.ano) ficando pouco abaixo da Alemanha (5,86 kg/hab.ano). Os campees de consumo,
entretanto, ainda so os paises nrdicos - Finlndia, Noruega, Dinamarca - que consomem
cerca de 13 kg/hab.ano. Por outro lado, considerando o caf j torrado e modo, o consumo
per capita de 4,51 kg/hab.ano aproxima-se do consumo histrico de 1965, que foi de 4,72
kg/hab.ano (ABIC, 2008).
O caf pertence ao gnero Coffea e, de dezenas de espcies, somente duas
tm importncia econmica no mercado mundial: arbica (Coffea arabica) e robusta (Coffea
canephora). O caf arbica mais valorizado economicamente devido ao seu aroma e sabor.
Ao longo dos sculos, diversas variedades foram plantadas em solo
brasileiro. Atualmente as duas variedades de arbica mais cultivadas so Mundo Novo e
Catua. O caf robusta, apesar de menos valorizado economicamente, tem grande aceitao no
mercado norte-americano e europeu. Isso se deve principalmente ao fato de ser utilizado na
fabricao de caf solvel, por possuir maior teor de substncias solveis, acares e cafena,
em comparao ao caf arbica. (COFFEE BREAK, 2006).
Nos ltimos anos, devido a um grande interesse em alimentos que
17
promovam funes fisiolgicas, a relao entre caf e sade tem sido extensivamente
estudada. A bebida do caf vem se destacando entre outras pelo seu potencial antioxidante,
alm de seu sabor e aroma agradveis. conhecido que gros de caf verde, caf torrado e a
bebida do caf contm compostos que exercem atividade antioxidante (PARRAS et al., 2007).
A presena de grande quantidade de cidos clorognicos no caf contribui significativamente
para sua atividade antioxidante. Apesar do decrscimo destes polifenis no processo de torra,
recentemente tm sido mostrado que cido qunico e cafico, componentes dos cidos
clorognicos, so quimicamente incorporados s melonoidinas durante este processo
(BEKEDAM et al., 2008 a), alm da potencial atividade antioxidante j demonstrada para
cafena (SHI; DALAL, 1991).
Diferentes mtodos so utilizados para caracterizar a capacidade
antioxidante de alimentos. Entretanto, no h nenhum mtodo universal pelo qual a atividade
antioxidante possa ser medida precisamente e quantitativamente (PRIOR; WU; SCHAICH,
2005). A capacidade antioxidante da bebida do caf j foi estudada pelos ensaios de FRAP
(Ferric Reducing Antioxidant Power) (SNCHEZ GONZLEZ; JIMNEZ-ESCRIB;
SAURA- CALIXTO, 2005), ABTS (2,2'-azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonic acid) e
DMPD (N, N-dimethil-p-phenylenediamine) (SNCHEZ GONZLEZ; JIMNEZ-
ESCRIG; SAURA-CALIXTO; BORRELI et al., 2002), deoxirribose (DAGLIA et al.,2004),
DPPH (2,2 Difenil-1- picrilhidrazil) (BORRELI et al., 2002) e determinao de fenlicos
totais (BORRELI et al., 2002). Muitos desses estudos referem-se ao caf verde e torrado,
porm muitas vezes no h um controle da matria-prima e das condies de processo
dificultando a comparao entre dados da literatura. Sobre os antioxidantes presentes no caf
solvel, pouco conhecido.
Desta maneira, este trabalho teve como objetivo avaliar a influncia do
processo de torra e extrao na atividade antioxidante do caf, e posteriormente a influncia
do mtodo de preparo das bebidas, relacionando a atividade antioxidante avaliada por
diferentes mtodos, com os compostos bioativos presentes.
Dentro do contexto do trabalho, o captulo 1 apresenta uma reviso
bibliogrfica, abrangendo composio qumica e processamento do caf; os compostos
presentes possivelmente associados a AA; radicais livres e antioxidantes e mtodos para
avaliao da atividade antioxidante.
O captulo 2 refere-se adequao e preciso de diferentes tcnicas de
medida de atividade antioxidante para o caf torrado e solvel, assim como de uma tcnica
cromatogrfica para determinao dos principais compostos potencialmente associados a AA
18
dos produtos. As metodologias validadas nesse captulo foram empregadas em todo o
desenvolvimento do trabalho.
O captulo 3 refere-se ao estudo de composio qumica e AA para caf
torrado e modo, descrevendo o comportamento dos principais compostos considerados como
antioxidantes durante o processo de torra de cafs arbica e robusta, bem como a medida da
atividade antioxidante dos produtos por diferentes metodologias e sua correlao com a
composio.
No captulo 4, um estudo similar foi feito com cafs solveis. Foi avaliado o
efeito das condies do processamento de caf solvel (torra e mtodo de extrao) bem
como das matrias-primas (arbica e robusta), sobre a capacidade antioxidante do produto
final, relacionando-se a AA medida por diferentes tcnicas composio qumica.
No captulo 5, compostos naturalmente presentes no caf ou formados no
processamento (5-ACQ, cafena, trigonelina, fraes com diferentes PM incluindo
melanoidinas, furfural, 5-HMF, maltol e guaiacol), selecionados com base na sua potencial
contribuio para a AA, foram submetidos determinao da AA por mtodos associados a
diferentes mecanismos de atuao (Folin-Ciocalteau, TEAC, FRAP, DPPH, e deoxirribose).
Essa avaliao permitiu comparar o impacto dos diversos constituintes de caf na atividade
antioxidante.
No captulo 6, para concluir o estudo, comparou-se bebidas produzidas a
partir de caf arbica. As mesmas amostras foram processadas para caf torrado (bebida de
torrado e espresso) e posteriormente extradas e liofilizadas para produo de caf solvel
(bebida de solvel). Estudou-se a influncia do preparo da bebida (filtrado, espresso e solvel)
na AA, relacionando-a a composio qumica das bebidas e dos volteis.
19
2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GERAL
Avaliar o efeito das condies do processamento do caf (torra e mtodo
de extrao); do mtodo de preparo de bebida, bem como das matrias-primas (espcies
Coffea arabica e Coffea canephora), na composio qumica e capacidade antioxidante do
produto final, relacionando-se a AA medida por diferentes tcnicas composio qumica.
2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS
o Adequar e validar as metodologias ABTS, DPPH, Deoxirribose, FRAP e
Fenlicos Totais e cromatogrfica (compostos bioativos) para aplicao
em caf torrado e solvel;
o Determinar os teores de cafena, cidos clorognicos, trigonelina, furfural,
5- hidroximetilfurfural e melanoidinas presentes nos diferentes produtos;
o Avaliar a atividade antioxidante presente em caf torrado e caf solvel
atravs dos ensaios ABTS, DPPH, Deoxirribose, FRAP e Fenlicos
Totais (Folin- Ciocalteau);
o Verificar a influncia da matria-prima na atividade antioxidante dos
produtos;
o Determinar a influncia das condies de torra na atividade antioxidante
dos produtos;
o Determinar a influncia de diferentes processos de extrao na capacidade
antioxidante do produto solvel;
o Estabelecer uma correlao entre os diferentes compostos e as
metodologias de avaliao da atividade antioxidante;
o Avaliar a atividade antioxidante de compostos isolados, que fazem parte
da composio do caf;
o Verificar a influncia do procedimento de preparo das bebidas espresso,
de filtro e solvel na sua atividade antioxidante e na extrao dos
compostos bioativos.
20
CAPTULO I REVISO BIBLIOGRFICA
1 CAF: COMPOSIO QUMICA E PROCESSAMENTO
A composio qumica do caf verde depende da espcie e da variedade em
questo, alm de outros fatores como solo, clima, regime de chuvas, altitude do terreno,
prticas da agricultura, grau de maturao e condies de armazenamento (COFFEE BREAK,
2009).
Dentre os acares presentes manose representa 44%, galactose 23%,
arabinose 12%, glicose 15%, ramnose 1% e xilose 2%. Sendo assim, 80% dos carboidratos do
caf verde esto presentes como galactomananos e arabinogalactanos. Os galactomananos
consistem em uma cadeia principal de manose unidas por ligaes glicosdicas 1 4 e
ramificadas com unidades de galactose no C-6, com variado grau de ramificao, enquanto
que os arabinogalactanos consistem em uma cadeia principal de galactoses unidas por
ligaes 1 3 e ramificadas no C-6 com cadeias laterais contendo resduos de arabinose e/ou
galactose (NUNES et al., 2006).
O caf verde tambm apresenta considervel teor de lipdios, principalmente
no endosperma, cujos teores ficam por volta de 11,4% no caf arbica e de 6,1% no caf
robusta (LAGO, 2001). Protenas tambm so encontradas em grande proporo sendo que
gros verdes podem apresentar teores de 11 a 13% e torrados de 13 a 15% (CLIFFORD,
1975).
Dentre os compostos nitrogenados do caf verde encontram-se, alm das
protenas, trigonelina e cafena. A trigonelina, uma N-metil-betana, importante para o sabor e
aroma do caf encontrada no gro verde em quantidades de 0,8% no caf arbica e 0,7% em
caf robusta. A cafena representa cerca de 2,2% da matria seca no caf robusta e 1,3% no
caf arbica (LELOUP, 2006).
O processo de fabricao do caf, utilizado para o preparo da bebida, da
matria- prima at o produto final, inclui os procedimentos de torra e moagem, para as
bebidas preparadas a partir do gro torrado e ainda extrao, secagem do extrato (atomizao
ou liofilizao) e embalagem do p para o mercado, para a bebida do caf solvel.
21
As caractersticas aromticas e de cor do produto so exclusivamente
formadas durante a torra. O caf verde usualmente torrado a uma temperatura final de 200-
250C dentro de um tempo determinado que pode chegar at 20 minutos (WEIJAN WU,
1994). A composio do caf torrado altamente dependente do processo e do grau de torra.
Durante a torra muitas reaes complexas ocorrem, incluindo interao e
condensao entre grupos amino e carbonil (reao de Maillard), destruio e caramelizao
de acares e hidrlise/despolimerizao de protenas e polissacardeos. As caractersticas de
aroma e sabor de diferentes produtos so formadas por estes processos complexos.
Os carboidratos so os componentes mais afetados pelo processo de torra,
que induz mudanas na quantidade e estrutura dos componentes em relao ao caf verde
(NUNES; COIMBRA, 2001). Dependendo da estabilidade ao calor dos diferentes
polissacardeos eles sero decompostos mais ou menos fortemente (LELOUP; LIARDON,
1993). Durante a torra, mono e oligossacardeos so novamente formados atravs da hidrlise
de polissacardeos. Por outro lado, em maior extenso, eles tambm reagem com aminocidos
livres ou peptdeos formando complexos de melanoidinas. A diminuio no teor de
carboidratos deve-se converso de parte dos acares a produtos de reaes de Maillard e
reaes de pirlise (LELOUP; LIARDON, 1993).
A cafena relativamente resistente s temperaturas utilizadas na torra. Na
substncia pura, perdas pequenas de cafena podem ocorrer por sublimao a 178C. Como o
processo realizado a temperaturas em torno de 200-230C, uma perda considervel deveria
ser observada durante o processamento, mas isso no ocorre. Os dois fatores que mais
contribuem para a estabilidade so provavelmente, um aumento no ponto de sublimao da
cafena, como resultado de presses internas mais elevadas geradas dentro do gro e uma
baixa taxa de difuso do vapor atravs das camadas externas do gro (TRUGO; MOREIRA;
DE MARIA, 2000).
A trigonelina sensvel a altas temperaturas e o grau de degradao trmica
varia conforme as condies de torra do caf. Somente 15% da trigonelina inicial permanece
aps o processo de torra a 230C por 15 minutos. A 180C foi observada pequena perda aps
15 minutos (2%), chegando a 60% com o aumento do tempo de torra para 45 minutos. A
degradao da trigonelina gera compostos no volteis e volteis, sendo um deles o cido
nicotnico (TRUGO; MOREIRA; DE MARIA, 1999).
cidos clorognicos tambm so degradados durante a torra. Em estudo
sobre o efeito da temperatura, Trugo, Moreira e De Maria (1999) observaram perdas em torno
de 60%, aps torra a 205C por 7 minutos. Um aumento na perda ocorreu em condies mais
22
severas. Aproximadamente metade do contedo total de cidos clorognicos perdidos na torra
pde ser encontrada na frao de pigmentos, na forma de cido qunico livre e como
compostos fenlicos de baixo peso molecular. Parte dos produtos de degradao foi perdida
por volatilizao, e uma grande parte permaneceu sem caracterizao.
Lipdios presentes no caf verde, principalmente no endosperma, aumentam
proporcionalmente aps a torra, devido degradao de carboidratos. No caf arbica o
aumento relatado foi de 11,4% para 15,4% e, no robusta, de 6,1% para 9,6% (LAGO, 2001).
Em teores de aproximadamente 13% no gro cru, as protenas do
contribuies marcantes ao sabor do caf atravs dos produtos de sua decomposio nas
reaes de pirlise durante a torra. Na torra ocorre hidrlise das ligaes peptdicas das
molculas proticas, com liberao de carbonilas e aminas; os aminocidos reagem com
carboidratos e polimerizam formando produtos caramelizados escuros (melanoidinas). H
tambm produo de aminas responsveis pelo odor de peixe e de amonaco dos cafs
excessivamente torrados. Nenhum aminocido permanece livre aps a torra por 5 minutos em
220 C. Uma outra contribuio importante para as caractersticas do caf, ligada a
substncias proticas, deve-se ao fato de as partculas insolveis de protenas se ligarem a
substncias graxas formando no caf coado partculas coloidais responsveis pela turbidez da
bebida (CARVALHO et al., 1997).
O produto solvel passar ainda por etapas adicionais de processamento. O
caf solvel o produto da extrao dos gros torrados e modos. Os gros so submetidos
extrao sob presso em altas temperaturas (180C) o que promove, na verdade, um
enriquecimento de slidos solveis em relao matria-prima. O extrato ento desidratado
em vaporizadores ou liofilizadores originando o caf solvel em p ou granulado.
23
Figura 1 Esquema representativo do processo de produo de caf solvel.
A composio desse material solvel depender, alm das condies do
processamento, das espcies e variedades utilizadas nos "blends" (NOGUEIRA; TRUGO,
2003), fatores que tambm afetaro a capacidade antioxidante. A Figura 1 apresenta o
esquema de produo do caf solvel.
Este processo usualmente realizado numa bateria de percoladores
resultando em 45 a 50% de rendimento de slidos solveis. O alto rendimento de extrao
devido principalmente alta temperatura, superior a 180C, e ao uso do princpio contra-
corrente. A gua quente primeiramente introduzida na primeira coluna contendo a maioria
do caf extrado e flui para o prximo percolador. No meio tempo, os slidos solveis do
extrato aumentam, mas a temperatura cai devido perda de calor, ento a ltima coluna
contendo caf fresco extrada a uma temperatura prxima a 100C estando sujeito a danos
mnimos. O extrato concentrado atravs da evaporao a menor presso e seco por
asperso ou liofilizao. Freqentemente as partculas obtidas por asperso so aglomeradas
em grnulos maiores, tornando-se maiores, porosas, com melhores propriedades de
reidratao (WEIJAN WU, 1994). O extrato concentrado atomizado em forma de gotculas
no topo de uma torre de secagem ao mesmo tempo em que submetido a uma corrente de ar
quente, provocando a evaporao da gua. O produto coletado na base dessa torre o caf
solvel, que pode ser transformado em caf aglomerado se submetido a uma etapa adicional
24
de processamento Na secagem por liofilizao o extrato congelado a temperaturas inferiores
a -30 C , sendo ento triturado em moinhos especiais e conduzido cmara de vcuo dentro
de bandejas, onde a gua removida por sublimao. O produto final o caf liofilizado, que
produz bebida de melhor qualidade pela preservao das caractersticas aromticas. Com o
processo de extrao observam-se alteraes na composio qumica do caf como
enriquecimento de cafena, diminuio do teor de lipdeos, solubilizao de melanoidinas
(Tabela 1).
Tabela 1 Composio qumica do caf solvel com diferentes cores de torra para produtos 100% arbica e 100% robusta.
Fonte: Leloup (2006) * Carboidratos totais no caf verde tambm incluem cidos urnicos.
25
2 COMPOSTOS PRESENTES NO CAF ASSOCIADOS COM A CAPACIDADE
ANTIOXIDANTE
A capacidade antioxidante do caf tem sido atribuda a diferentes
compostos, dentre eles destacam-se os compostos fenlicos (como cidos clorognicos,
cafico, ferlico), a cafena e as melanoidinas, bem como trigonelina e alguns volteis.
2.1COMPOSTOS FENLICOS
Os compostos fenlicos so metablitos secundrios de plantas envolvidos
na adaptao a condies de estresse ambiental. Normalmente, esto envolvidos na defesa
contra radiao ultravioleta ou agresso por patgenos. Milhares de compostos fenlicos tm
sido descritos em plantas alimentares e podem ser agrupados em diferentes classes de acordo
com sua estrutura qumica bsica (tais como tipo e nmero de anis fenlicos), e em
diferentes subclasses de acordo com substituies especficas na estrutura bsica, associao
com carboidratos e formas polimerizadas. Enquanto na polpa os taninos representam os
principais compostos fenlicos, os cidos clorognicos e compostos relacionados so os
principais componentes da frao fenlica dos gros de caf verde, alcanando teores de at
14% (em peso seco). Estes compostos apresentam propriedades benficas sade, no s
devido sua potente atividade antioxidante, mas tambm como agentes hepatoprotetores,
hipoglicemiantes e antivirais (FARAH; DONANGELO, 2006).
Os cidos clorognicos so uma famlia de compostos de steres, formados
principalmente pelo cido qunico com certos cidos cinmicos como o cafico, o ferlico ou
o cumrico. A composio de cidos clorognicos do caf extremamente complexa com
pelo menos cinco maiores grupos. Caf verde contm os seguintes: trs monosteres de cido
cafico (cidos cafeolqunicos, ACQ); trs monosteres do cido -cumrico (cidos
cumaroilqunicos, ACQ); trs monosteres do cido ferlico (cidos feruloilqunicos, AFQ);
trs disteres de cido cafico (cidos dicafeoilqunicos, diACQ), e seis disteres de cido
cafico e ferlico (cidos dicafeoilferuloilqunicos, ACFQ). O representante majoritrio do
grupo ACG o cido 5-cafeoilqunico (5-ACQ), para qual muitas vezes se emprega o termo
clorognico (DE MARIA; MOREIRA, 2004).
26
Apesar da larga distribuio dos cidos clorognicos em plantas, o caf
verde conhecido como o principal alimento fonte deste composto, com contedo sendo igual
ou excedido apenas por folhas verdes de Illex paraguayensis (erva mate) (CLIFFORD, 1999).
O contedo de cido clorognico total do gro de caf verde pode variar de acordo com a
espcie, grau de maturao e com menor importncia pelas prticas agrcolas, clima e solo
(FARAH et al., 2005).
Durante o processo de torrefao estes compostos fenlicos so
intensamente degradados, originando pigmentos e componentes volteis do aroma, como
fenol e vinilguaiacol (MOREIRA; TRUGO; DE MARIA, 2000). Para um grau de torra
similar (perda matria seca) o caf robusta perde uma maior quantidade absoluta de cidos
clorognicos produzindo uma maior quantidade de pequenos fenis volteis e guaiacol que
contribuem para um aroma de fumaa menos atrativo (CLIFFORD, 1997). A destruio
destes cidos progressiva com a torra com aproximadante 8 a 10% de perdas para cada 1%
de perda de matria seca (CLIFFORD, 1985).
Durante as ltimas dcadas, estudos in vitro e in vivo levaram os
pesquisadores a atribuir diferentes funes farmacolgicas aos ACG, tais como a ligao a
centros opiides do crebro, atividade inibitria sobre as integrases que participam na
replicao do vrus HIV, induo da diminuio dos nveis sanguneos de glicose, por meio da
inibio da enzima glicose-6-fosfatase, efeito indutor na replicao e na mobilidade de
macrfagos de camundongos, o que acarretaria um aumento da imunidade e caracterstica
anti-mutagnica (MONTEIRO; TRUGO, 2005).
Alm disso, cidos clorognicos e cafico tm apresentado atividade
antimicrobiana para alguns microrganismos especficos como j verificado por Almeida et al.,
2006.
Compostos fenlicos tm recebido muita ateno devido ao seu potencial
antioxidante, e sua contribuio para a AA do caf foi avaliada por diversos estudos.
Morishita e Kido (1995) relataram a potencial contribuio dos cidos clorognicos para
atividade antioxidante do caf pelo uso do sistema de seqestro de radicais (DPPH) e
peroxidao do cido linolico mediada pelo nion superxido. MOREIRA et al. (2005)
encontraram forte correlao entre os cidos clorognicos, particularmente, os ismeros 3, 4 e
5-ACQ e a atividade redutora de ferro, avaliada pelo mtodo FRAP.
Daglia et al. (2004) demonstraram que cafs verde e torrado das espcies C.
arbica e C. canephora possuem atividade anti-radical hidroxlicos, que foi avaliada in vitro e
em sistema celular biolgico. No houve diferena nos experimentos in vitro, mas nos ensaios
27
biolgicos foi observada uma maior proteo anti-radical livre nas amostras de caf torrado C.
canephora. Vrios compostos presentes no caf foram avaliados, sendo que, nos ensaios
biolgicos, o 5-ACQ destacou-se como o mais eficiente.
Snchez-Gonzlez, Jimnez-Escrig e Saura-Calixto (2005) encontraram
uma alta correlao entre o contedo de polifenis presente em bebidas preparadas por
diferentes procedimentos (italiano, espresso e liofilizado) e a atividade seqestradora de
radicais ABTS (r= 0,99).
Gmez-Ruiz, Leake e Ames (2007) realizaram um estudo sobre o poder
antioxidante, com padres dos compostos fenlicos encontrados no caf, contra os radicais
ABTS+ e peroxil, utilizando os mtodos TEAC e ORAC, respectivamente. Considerando-se
o mtodo TEAC, cido ferlico foi o composto que apresentou maior atividade antioxidante.
cido cafico e 5-cafeoilqunico (5-ACQ) mostraram atividade semelhante, porm inferior ao
ferlico. No mtodo ORAC foi detectada a mais alta AA para cido cafico, seguido por 5-
ACQ e ferlico levemente menores. Em ambos os mtodos a AA dos padres fenlicos foi
maior que os padres de cafena e seus metablitos.
Padres de 5-ACQ e cido cafico foram avaliados por Parras et al. (2007)
como seqestradores do radical lipoperoxil e causaram uma inibio na peroxidao em 45,1
e 18,1%, respectivamente. Apesar dos compostos isolados demonstrarem AA, esta foi inferior
AA apresentada pelas bebidas de caf espresso, de filtro e italiano. Rice-Evans, Miller e
Paganga (1996) tambm demonstraram um forte poder antioxidante para o cido cafico em
estudos realizados in vitro.
Mltiplas atividades biolgicas para cido cafico foram encontradas. Uma
resistncia aumentada frente a um determinado stress oxidativo foi observada em moncitos
humanos linhagem U937. Este efeito foi atribudo ao poder de cido cafico de incorporar-se
s clulas sem qualquer influncia citotxica, para reduzir depleo de glutationa durante o
stress oxidativo e inibir peroxidao lipdica (NARDINI et al., 1998).
Efeitos protetores de cido cafico, baseados em sua atividade antioxidante
foram demonstrados contra irradiao UV, especialmente UVA e UVB, em sistemas in vitro e
in vivo (SAIJA et al., 1999, 2000). NERADIL et al. (2003), demonstraram que o cido cafico
possui efeito protetor tambm contra irradiao UVC. Este efeito provavelmente baseado na
atividade antioxidante e poder seqestrador deste composto, o que pode reduzir os danos
oxidativos do DNA e de membranas ricas em lipdios.
A estrutura qumica de compostos fenlicos (Figura 2) que confere sua
capacidade de atuar como seqestradores de radicais livres. O tipo de composto, o grau de
28
metoxilao e o nmero de hidroxilas so alguns dos parmetros que determinam esta
atividade antioxidante. Frente ao radical peroxil, por exemplo, pode ser inferido que um
aumento no nmero de hidroxilas conduz a um aumento na atividade anti-radical livre
(GMEZ-RUIZ; LEAKE; AMES, 2007). Tem sido descrito que ligaes duplas nas cadeias
de cidos hidroxicinmicos, participam na estabilizao do radical por ressonncia
(NATELLA et al., 1999).
O caf sem dvida a fonte mais importante da dieta deste grupo de
compostos fenlicos. A quantidade de cido cafico, assim como clorognico para atuar como
antioxidante in vivo, depender da absoro de cada um deles pelo intestino. A literatura cita
que humanos absorvem cerca de 33% do cido clorognico e 95% do cido cafico ingeridos
(OLTHOF et al., 2001). Depois da ingesto, steres de cido cafico, liberam este cido pela
ao de esterases da microbiota intestinal. O cido cafico livre capaz de passar pela parede
do intestino, sendo identificado no soro e urina de humanos (CREMIN et al., 2001). O
contedo de cido clorognico de uma xcara de caf de 200 mL tem sido registrado em torno
de 70-350mg (CLIFFORD, 1999).
Figura 2 Estrutura qumica dos principais compostos fenlicos do caf.
29
2.2 CAFENA
Cafena (Figura 3) um alcalide pertencente ao grupo das metilxantinas
Na natureza, encontrada em mais de 60 espcies de plantas e suas principais fontes
alimentares so o caf, mate e guaran. Ela inodora e possui sabor amargo bastante
caracterstico, contribuindo com uma nota de amargor importante para o sabor e aroma da
bebida do caf (MONTEIRO; TRUGO, 2005).
Apesar da estabilidade trmica ao processo de torra, o teor de cafena no
caf dependente de uma srie de fatores como a variedade da planta, mtodo de cultivo,
condies de crescimento, alm de aspectos genticos e sazonais. No caso da bebida, por
exemplo, alm da quantidade de p, influenciam tambm o tipo do produto (torrado ou
solvel, descafeinado ou regular) e o processo utilizado no seu preparo (CAMARGO;
TOLEDO, 1998). Para o caf solvel, Nogueira e Trugo (2003) relatam que a extrao sob
presso em altas temperaturas promove um enriquecimento de slidos solveis em relao
matria-prima do gro torrado, com conseqente aumento no teor de cafena. Considerando-se
a espcie, cafena representa cerca de 2,2% da matria seca em caf robusta e 1,3% em caf
arbica (LELOUP, 2006). Segundo Camargo e Toledo (1988); para cafs brasileiros o teor
mdio de cafena encontrado nas bebidas de filtro, espresso e solvel, giram em torno de 0,6;
0,9 e 0,7mg/mL, respectivamente.
Aps ingesto, a cafena rapidamente e quase completamente absorvida no
estmago e intestino delgado, sendo distribuda a todos os tecidos incluindo o crebro. O
metabolismo da cafena ocorre primariamente no fgado, com o processo de desmetilao que
resulta na formao de 1,7 dimetilxantina (paraxantina). Paraxantina pode ser desmetilada
para formar 1-metilxantina, que pode ser oxidada a cido 1-metilrico. Paraxantina pode
tambm ser hidroxilada para formar cido 1,7 dimetilrico ou acetilada para formar 5-
acetilamina-6-amino-3-metiluracil (CREWS; OLIVIER; WILSON, 2001).
Figura 3 Estrutura qumica da cafena.
30
Diversos efeitos so atribudos ingesto da cafena, como a estimulao do
sistema nervoso central, diminuio do sono e estimulao do msculo cardaco (NEHLIG,
1999). Alm destes, efeitos relacionados sua atividade antioxidante tm sido estudados.
A cafena um eficiente seqestrante de radicais hidroxlicos (OH.), o que
sugere uma base para suas propriedades anticarcinognicas (SHI; DALAL, 1991).
Lee (2000) estudou a habilidade de cafena e seus metablitos em reagir
com espcies reativas de oxignio e em inibir a peroxidao da LDL (lipoprotena de baixa
densidade) em concentraes habituais no organismo aps ingesto de caf. Embora cafena
no tenha apresentado atividade nas concentraes estudadas, observou-se AA para 1-
metilxantina (1-X) e cido 1-metilrico (1-U), seus principais metablitos em humanos.
Gmez-Ruiz, Leake e Ames (2007) encontraram atividade antioxidante dos
metablitos de cafena, 1-metilxantina e cido 1, 3, 7- trimetilrico, contra os radicais ABTS+
e peroxlicos, e retardamento da oxidao do LDL pelo cobre, apesar de cafena no ter
demonstrado essa atividade.
Lpez-Galilea, De Pea e Cid (2007), em estudo sobre a influncia do
preparo da bebida, relataram correlao entre teor de cafena e a AA avaliada por DPPH
(r:0,826) e, alta correlao com o potencial redox (r=-0,844).
O mecanismo de ao antioxidante sugerido para metilxantinas, incluindo
cafena e alguns de seus derivados, deve-se presena de um anel imidazol intacto e a
existncia de um doador de eltrons na posio C8 do grupo imidazol (Figura 3) (GMEZ-
RUIZ; LEAKE ; AMES, 2007).
Segundo Higdon e Frei (2006), apesar de ser frequentemente assumido que
uma xcara de caf fornea em torno de 100 mg de cafena, numa anlise de 14 diferentes
cafs de filtro comprados em cafeterias nos Estados Unidos encontrou-se uma variao no
teor de 72 a 130 mg de cafena por xcara de 240mL. Tem sido considerado ainda que existam
benefcios sade no consumo moderado de caf, equivalendo a 3-4 xcaras/dia, fornecendo
300- 400mg/dia de cafena (HIGDON; FREI, 2006).
2.3 MELANOIDINAS
Durante a torra, a baixa atividade de gua e alta temperatura favorecem o
desenvolvimento da reao de Maillard, com a formao de produtos de reao entre
protenas e carboidratos. , tambm, provvel que compostos fenlicos participem na reao,
31
tornando-se parte dos polmeros marrons, solveis em gua, chamados melanoidinas do caf
(NUNES; COIMBRA, 2001).
Como a estrutura molecular das melanoidinas pouco conhecida, estes
compostos so genericamente definidos como complexos macromoleculares que so marrons
e contm nitrognio. A literatura relata que a composio das melanoidinas difere dependendo
da composio dos alimentos e dos processamentos empregados. O conhecimento da estrutura
das melanoidinas do caf est ainda no seu incio, e na verdade, nem a estrutura, nem a
natureza e a quantidade de compostos fenlicos que esto incorporados no polmero foram
esclarecidas (BORRELI et al., 2002).
Bekedam et al. (2008b), avaliando o efeito da torra na formao das
melanoidinas do caf, observaram que no incio (do gro verde para uma cor clara) ocorre
principalmente a formao de melanoidinas com um peso molecular (PM) intermedirio. A
torra prolongada conduz, predominantemente, formao de melanoidinas com um alto PM
(>12-14 KDa). Bekedam et al. (2008c) sugeriram que as arabinogalactanas so as principais
envolvidas na formao da estrutura da melanoidina, alm dos grupamentos fenlicos j
identificados, e que a solubilidade da melanoidina em etanol aumenta com o nmero de
grupamentos fenlicos.
As melanoidinas de baixo PM (inferiores a 3,5KDa) apresentam
caractersticas similares com as de alto PM, porm o principal acar presente glicose,
provavelmente oriunda da sacarose presente na estrutura da melanoidina e os fenlicos
representam 47% do complexo (BEKEDAM et al., 2008 d). Na tentativa de uma melhor
elucidao da estrutura das melanoidinas bem como da contribuio para a atividade
antioxidante do caf torrado, Bekedam et al. (2008 a) investigaram a presena de ACG nestas
molculas, com a utilizao de enzimas, e puderam observar a presena dos cidos cafico e
qunico aps saponificao de fraes de melanoidinas.
As melanoidinas so um dos mais importantes componentes da bebida do
caf torrado, contribuindo com aproximadamente 25% da matria seca. Vrios estudos
sugerem que so responsveis pela forte propriedade antioxidante e habilidade de quelar
metais mostrada pela bebida (NICOLI et al. 1997; DAGLIA et al., 2004). Alm disso, um
estudo realizado por Cmmerer e Kroh (2006) onde uma reao entre acares e compostos
amino foi facilitada, mostrou que os produtos gerados pela reao de Maillard apresentaram
uma promissora atividade antioxidante.
Borreli et al. (2002) caracterizaram quimicamente fraes de melanoidinas
de caf com cores de torra clara, mdia e escura e determinaram suas propriedades
32
antioxidantes utilizando diferentes metodologias. A atividade antioxidante da bebida
originria de torra clara, determinada pelo mtodo ABTS.+, foi significantemente maior
quando comparado com torras mdia e escura. Quando a bebida foi dividida em diferentes
fraes de acordo com seu peso molecular, a atividade antioxidante manteve-se em todas as
fraes, mas as fraes contendo melanoidinas (de alto PM), bem como as fraes de baixo
PM, rica em compostos fenlicos foram as mais ativas. A atividade antioxidante das
melanoidinas decresceu com o aumento da severidade da torra. Para caracterizar a atividade
antioxidante das melanoidinas, a frao que continha uma alta concentrao destas foi
analisada por diferentes ensaios antioxidantes, DMPD+ , inibio da peroxidao de cido
linolico e potencial redox. A capacidade de seqestrar radicais DMPD+ decresceu com o
aumento da intensidade da torra em concordncia com os ensaios para ABTS+. Ao contrrio, a
habilidade das fraes de alto peso molecular para prevenir a peroxidao de cido linolico
aumentou com o aumento do grau de torra.
Snchez-Gonzlez, Jimnez-Escrig e Saura-Calixto (2005) estudando a
atividade antioxidante em bebidas preparadas por diferentes procedimentos observaram que
as amostras de torra escura exibiram maior ao antioxidante que amostras de torra mdia, e
relacionaram esse efeito ao aumento dos produtos de reao de Maillard durante o processo.
Porm, ainda no foi completamente esclarecida a real contribuio de cada
composto para a AA do caf. Quando o produto torrado avaliado quanto ao seu poder
antioxidante, difcil atribuir qual a participao relativa aos compostos fenlicos e quanto
devido aos antioxidantes formados pela reao de Maillard.
Faz-se necessrio ento, um mtodo de deteco especfico para
antioxidantes no fenlicos do caf. Bekedam et al. (2008 e), com o objetivo de elucidar esta
questo, isolaram grupos de melanoidinas da bebida do caf com 4 diferentes graus de torra e
avaliaram sua propriedade antioxidante. Esta avaliao foi realizada com a utilizao da
tcnica de espectroscopia de ressonncia de spin utilizando o radical TEMPO (Tetrametil-1-
piperidinil- oxi), que no seqestrado por cidos clorognicos. Desta maneira, puderam
observam que realmente o processo de torra gera compostos com AA e que estes tiveram uma
melhor eficincia quando provenientes de torras mais escuras. Comparou-se tambm a AA da
poro fenlica avaliada utilizando como radical o sal de Fremy com a AA das melanoidinas
contra o radical TEMPO. Assim, estes autores concluram que apesar de compostos gerados
na torra apresentarem poder antioxidante, este no equivalente ao poder antioxidante dos
compostos fenlicos que so dominantes na contribuio para a AA total da bebida. Todavia,
o fato de no ocorrer alterao na AA com o aumento do grau de torra foi explicado pela
33
manuteno da AA dos polifenis mesmo incorporado na estrutura das melanoidinas com o
processo de torra. Estes no estariam na forma livre mas provavelmente ligados a outras
molculas por ligaes inicas, ster ou ter ( BEKEDAM et al., 2008 a).
Para avaliao da contribuio das melanoidinas como antioxidantes em
alimentos e em humanos, Rufin-Henares e Morales (2007) simularam um processo digestivo
utilizando a enzima gstrica pepsina. Foram liberados no processo digestivo compostos de
menor peso molecular que apresentaram uma alta AA, superior ao complexo de melanoidinas
que lhe deu origem. A diminuio do peso molecular pela digesto permite ento uma rpida
absoro de compostos potencialmente ativos. Este estudo suporta a hiptese de que as
melanoidinas teriam uma importante contribuio para a AA do caf torrado.
2.4 OUTROS COMPOSTOS DO CAF ASSOCIADOS ATIVIDADE ANTIOXIDANTE
Alm dos compostos usualmente considerados antioxidantes, discutidos
anteriormente, outros componentes presentes no caf j foram destacados quanto ao seu
potencial antioxidante.
Compostos volteis incluindo pirris, furanos, tiofenos e tiazis foram
examinados por Fuster et al. (2000) quanto s suas propriedades antioxidantes. Para avaliao
da AA foi acompanhada a converso oxidativa de hexanal a cido hexanico, atravs de
cromatografia gasosa. Observou-se que pirris, furanos e tiofenos inibiram a oxidao do
hexanal com atividade antioxidante comparvel a 50g/mL do antioxidante sinttico
hidroxitolueno butilado (BHT). Por outro lado, Lpez-Galilea, De Pea e Cid (2007) no
puderam encontrar nenhuma correlao entre a AA avaliada atravs dos mtodos DPPH e
FRAP com os compostos volteis acima mencionados.
Fujioka e Shibamoto (2006) investigaram a AA de extratos de diferentes
amostras comerciais de caf, correlacionando com alguns componentes, volteis ou no. Foi
possvel verificar que dentre 31 compostos qumicos identificados, guaiacol, etilguaiacol e
vinilguaiacol exibiram atividades antioxidantes comparveis ao - tocoferol.
Utilizando padres, Daglia et al. (2004) avaliaram o poder de seqestro de
radicais OH de alguns compostos presentes no caf, como trigonelina e cido nicotnico.
Trigonelina na concentrao 3,0 mM inibiu a degradao de deoxirribose em 19,3 % in vitro e
15,7% em condies ex vivo. cido nicotnico na concentrao 0,15mM teve a mesma
eficincia nas condies in vitro e 23,2% nos ensaios ex vivo.
34
3 RADICAIS LIVRES E ANTIOXIDANTES
Os radicais livres so definidos como qualquer espcie qumica com
existncia independente, que possuam um ou mais eltrons desemparelhados, estando este
eltron sozinho no orbital. Os radicais livres importantes em organismos vivos incluem
hidroxil (OH), nion superxido (O2-), xido ntrico (NO) e peroxil (RO2). Peroxinitrito
(ONOO-), cido hipocloroso (HOCl), perxido de hidrognio (H2O2), oxignio no estado
singleto (1O2) e oznio O3 no so radicais livres, porm podem facilmente sofrer reaes,
formando radicais livres no organismo. Os radicais tem reatividade variada, mas so
normalmente menos estveis que espcies no radicais. Uma vez formado, o radical pode
reagir com outro ou com outra molcula por vrias interaes. A velocidade e a seletividade
desses tipos de reaes dependem de fatores como a concentrao do radical e da localizao
do eltron desemparelhado. O termo espcies reativas de oxignio (EROs)
freqentemente usado para incluir espcies de radicais cujo eltron desemparelhado encontra-
se no tomo de oxignio e tambm as espcies no radicais comentadas (ARUOMA, 1998).
As EROs possuem diferentes aes in vivo. Algumas so positivas e esto
relacionadas com seu envolvimento na produo de energia, fagocitose, controle do
crescimento celular, sinalizao intercelular e sntese de compostos biologicamente
importantes. Entretanto, as EROs podem ser prejudiciais atacando protenas nos tecidos ou
enzimas, carboidratos, DNA e lipdios nas membranas celulares, modificando sua fluidez e
ocasionando a perda de funes essenciais (PIETTA, 2000). Em organismos saudveis o
balano entre a formao de EROs com a produo de antioxidantes, deve estar em equilbrio.
Quando a gerao de EROs se sobrepe as barreiras de defesa do organismo, se inicia a
ocorrncia de danos oxidativos nas estruturas biolgicas de macromolculas como DNA,
protenas e lipdios. Quando ocorre este desequilbrio, chega-se ao estresse oxidativo. Um
severo estresse oxidativo pode causar danos e morte celular, o que sugere a participao de
espcies radicais em doenas como cncer, aterosclerose, artrite reumatide e
envelhecimento. A morte celular por sua vez, pode liberar ons metlicos de seus stios de
ligao e estes podem ser quelados por molculas de DNA (ARUOMA, 1999). Os metais de
transio so fortemente implicados na gerao de radicais livres pela decomposio de H2O2
ou hidroperxidos lipdicos (SUGIHARA et al., 1999).
Os radicais livres podem ser produzidos atravs de fontes endgenas e
exgenas e so metabolizados no organismo pelo sistema de antioxidantes enzimticos (por
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ao das enzimas superxido dismutase, glutationa peroxidase e catalase) ou tambm, podem
ser neutralizados atravs de substncias antioxidantes no enzimticas (como tocoferis,
cido ascrbico e carotenides).
Todas as classes de biomolculas (carboidratos, protenas, cidos nuclicos
e lipdios) podem ser atacadas pelos radicais livres, porm os lipdios so provavelmente os
mais susceptveis (INAL; KANBAK; SUNAL, 2001). Membranas biolgicas contm
considervel quantidade de lipdios insaturados banhados por fluidos ricos em oxignio e
metal (BUEGE; AUST, 1978). Uma grande quantidade de radicais livres pode levar a uma
incontrolvel reao em cadeia de peroxidao lipdica. A formao do radical peroxil (RO2)
o principal passo na cadeia de propagao da peroxidao lipdica, porm RO2 pode
tambm ser formado em sistemas no lipdicos tais como protenas, que so danificadas pelos
lipdios peroxidados, alm de contribuir para oxidao do DNA levando carcinognese
(HALLIWELL et al., 1995).
Peroxidao lipdica ocorre em 3 estgios: iniciao, propagao e
finalizao. No estgio inicial, radicais livres retiram hidrognio de cidos graxos
poliinsaturados (PUFA) formando o radical lipdico. No estgio de propagao, o radical
lipdico reage com o oxignio molecular e forma o radical peroxil que quebrado para gerar
mais radicais livres mantendo a reao em cadeia. No estgio terminal, espcies de radicais
livres reagem entre si ou com o antioxidante para formar produtos inertes. A reao pode ser
inibida pela inativao de enzimas envolvidas na formao de radicais livres e/ou
antioxidantes que inibem o estgio inicial (COOK; SAMMAN, 1996).
Antioxidantes ingeridos na dieta, de fontes exgenas como vegetais, frutas e
verduras, bebidas, ervas e especiarias, podem ser efetivos na limitao do processo oxidativo
em sistemas tanto in vitro como in vivo (SCHULER, 1990).
Uma substncia considerada antioxidante quando, presente em baixa
concentrao comparada do substrato oxidvel, diminui ou inibe significativamente a
oxidao daquele substrato (RICE-EVANS; MILLER; PAGANGA, 1996). Antioxidantes
podem ser definidos como compostos, naturais ou sintticos, que apresentam elevada
estabilidade oxidativa e que tm propriedade de prevenir a oxidao de outras substncias
como protenas, cidos nuclicos e lipdios (MOREIRA; MANCINI-FILHO, 2003).
Os antioxidantes podem ser classificados como primrios, onde atuam como
doadores de prtons, impedindo o processo de iniciao desencadeado pelos radicais livres.
Nesta classe de antioxidantes so encontrados os compostos fenlicos, aminocidos, tocoferol
e carotenides. Os antioxidantes secundrios atuam no bloqueio da decomposio dos
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perxidos e hidroperxidos, convertendo-os na forma inativa por ao de agentes redutores,
bloqueando a reao em cadeia atravs da captao de intermedirios reativos como os
radicais peroxila e alcoxila. Entre eles so tambm caracterizados os antioxidantes sintticos,
as vitaminas A e E, e os compostos fenlicos (DONELLI; ROBINSON, 1995).
Entre os antioxidantes presentes nos alimentos, os compostos fenlicos
esto entres os que mais se destacam. As propriedades benficas destes compostos podem ser
atribudas sua capacidade seqestradora de espcies radicais, principalmente devido
hidroxilas vicinais ligadas ao anel aromtico (HALLIWELL et al., 1995). Os compostos
fenlicos podem ainda quelar metais de transio, impedindo que estes participem de reaes
redox e prevenindo, conseqentemente, eventos oxidativos.
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4 MTODOS PARA AVALIAO DA ATIVIDADE ANTIOXIDANTE
A atividade antioxidante de alimentos envolve pelo menos duas questes: o
potencial antioxidativo, que determinado pela composio e propriedades antioxidantes dos
constituintes e os efeitos biolgicos que dependem, entre outras coisas, da biodisponibilidade
do antioxidante (ROGINSKY; LISSI, 2005).
Experimentos simples podem ser realizados para examinar diretamente a
habilidade antioxidante in vitro e para testar possvel efeito anti ou pr-oxidante em diferentes
alvos moleculares. Esta investigao pode ser usada para excluir uma possvel atividade
antioxidante in vivo: um composto que pouco efetivo in vitro possivelmente no ter melhor
ao in vivo (ARUOMA, 1999).
Duas abordagens so aplicadas para a determinao da atividade
antioxidante, direta ou indireta. Quando o mtodo indireto aplicado estuda-se mais
freqentemente a habilidade do antioxidante em seqestrar alguns radicais livres, que no
esto associados com a real degradao oxidativa, por exemplo, alguns radicais livres estveis
e coloridos so populares devido intensa absorbncia na regio do visvel. Neste caso,
determina-se a atividade antioxidante por determinao da capacidade doadora de hidrognio.
Mtodos diretos caracterizam-se pela presena de uma competio entre uma sonda oxidvel
e o antioxidante pelos radicais gerados por uma fonte de radicais livres. Como substrato de
oxidao pode ser utilizado lipdios, misturas lipdicas, protenas, DNA, ou espcies
relevantes biologicamente contendo lipdios, tais como, plasma sangineo, LDL, membranas
biolgicas. Peroxidao lipdica mostra-se como o mais conveniente para este propsito
(ROGINSKY; LISSI, 2005).
Diferentes mtodos para avaliao da capacidade antioxidante em alimentos
tm sido estudados. De acordo com Prior, Wu e Schaich (2005), no h nenhum mtodo
universal pelo qual a atividade antioxidante pode ser medida precisamente e
quantitativamente. Na seleo de qualquer mtodo para padronizao, a primeira
considerao que o mtodo tenha sido utilizado numa quantidade de vezes suficiente em
diferentes laboratrios para que as vantagens e desvantagens do ensaio sejam aparentes. Um
mtodo ideal para determinar capacidade antioxidante deveria ainda seguir os seguintes
critrios: medir compostos qumicos que realmente ocorrem em potenciais aplicaes; utilizar
uma fonte de radical relevante biologicamente; ser simples; ter um mecanismo qumico
definido; instrumentao ser disponvel; adaptveis para ensaios de antioxidantes lipoflicos e
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hidroflicos e uso de diferentes fontes de radicais; adaptveis para anlises de controle de
qualidade (PRIOR; WU; SCHAICH, 2005).
A capacidade antioxidante do caf, atribuda a diferentes compostos, tem
sido avaliada por diferentes ensaios os quais incluem: FRAP (SANCHEZ-GONZLEZ;
JIMNEZ-ESCRIG; SAURA-CALIXTO, 2005), ABTS e DMPD (SANCHEZ-GONZLEZ;
JIMNEZ-ESCRIG; SAURA-CALIXTO, 2005; BORRELI et al., 2002), deoxirribose
(DAGLIA et al., 2004), DPPH (BORRELI et al.,2002) e determinao de fenlicos totais
(BORRELI et al., 2002). Mais recentemente, Bekedam et al. (2008 e) estudaram um mtodo
especfico para determinao de antioxidantes no fenlicos no caf. Esta avaliao foi
realizada com a utilizao da tcnica de espectroscopia de ressonncia de spin utilizando o
radical TEMPO (tetrametil- piperidine-1-oxil) que no seqestrado por cidos clorognicos.
O mtodo de FRAP foi inicialmente desenvolvido para medir poder redutor
no plasma, mas o ensaio tem sido adaptado e utilizado para ensaios de antioxidantes em
plantas.
A reao mede a reduo frrica de 2,4,6-tripiridil -s- triazina (TPTZ) para
um produto colorido (BENZIE, 1996). A reao detecta compostos com potencial redox <
0,7V (o potencial redox do Fe+3- TPTZ). O poder redutor mostra estar relacionado com o grau
de hidroxilao e extenso de conjugao em polifenis (PULIDO, BRAVO, SAURA-
CALIXTO, 2000). Porm, FRAP no detecta compostos que atuam bloqueando radicais pela
transferncia de H, particularmente tiol e protenas.
O ensaio de FRAP mede somente os mecanismos de transferncia de
eltrons, ento em combinao com outros mtodos pode ser til na distino de mecanismos
dominantes com diferentes antioxidantes (PRIOR; WU; SCHAICH, 2005). importante
observar que resultados de FRAP podem diferenciar-se grandemente dependendo da escala de
tempo de anlise, devido a diferentes reatividades de polifenis. Porm, em comparao com
outros ensaios, FRAP simples, rpido, barato e robusto, no requerendo equipamentos
especializados.
Os ensaios utilizando o radical ABTS entre eles o TEAC, so baseados na
habilidade dos antioxidantes em seqestrar o nion radical de longa vida ABTS+. Neste
ensaio o ABTS oxidado pelo radical peroxil ou outros oxidantes para seu radical ction,
ABTS+ , que intensamente colorido, e a capacidade antioxidante medida pela habilidade
que o composto em teste possui em decrescer a cor reagindo diretamente com o radical
ABTS+ . Por ser um mtodo operacionalmente simples, tem sido utilizado em muitos estudos
de avaliao da capacidade antioxidante. Alm disso, ABTS+ solvel tanto em solventes
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aquosos como orgnicos e no afetado pela fora inica podendo ento ser usado em muitos
meios para determinar a capacidade antioxidante de extratos lipoflicos e hidroflicos
(AWIKA et al., 2003). Pode tambm ser utilizado em uma grande faixa de pH e para o estudo
de efeitos do pH em mecanismos antioxidantes. Termodinamicamente, um composto pode
reduzir ABTS+ quando tem um potencial redox menor que o ABTS (0,68V). Muitos
compostos fenlicos tm baixos potenciais redox e podem ento reagir com ABTS+.
importante observar que o TEAC pode no ser o mesmo para reaes lentas, e pode levar um
longo tempo para atingir o ponto final. Pelo uso de um ponto final de curta durao (4 ou 6
minutos) a leitura pode ser feita antes da reao estar terminada e resultar em menores valores
de TEAC (AWIKA et al., 2003).
Outro mtodo para avaliar a atividade seqestradora de compostos
especficos ou extratos o DPPH, que est sendo utilizado pela rapidez e facilidade. A
reduo do radical estvel DPPH (2,2-difenil -1- picrilhidrazil) monitorada pela diminuio
da absorvncia deste radical a 515 nm. Este radical um dos poucos radicais nitrogenados
estveis que possui uma cor prpura intensa. comercialmente disponvel e no necessita ser
gerado antes do ensaio como o ABTS+ (BONDET et al, 1997). O mecanismo DPPH
considerado principalmente pela reao de transferncia de eltron sendo a abstrao do
tomo de hidrognio uma reao de via marginal (OU et al., 2005). Apesar de simples, sua
interpretao pode ser complicada quando os compostos em teste possuem um espectro que
sobrepe o do DPPH a 515nm, como por exemplo, os carotenides.
Testes com deoxirribose tm tambm sido utilizados para caf. Este ensaio
permite a determinao da razo constante de reaes com o radical hidroxil. um teste em
tubo, relativamente simples, no qual o radical gerado pela mistura de ascorbato, perxido de
hidrognio e Fe3+- EDTA (HALLIWELL et al., 1995). Aps aquecimento em condies
cidas, tambm ocorre a formao de MDA (malondialdedo), um produto secundrio de
peroxidao lipdica, que ento detectado pela complexao com o TBA (cido
tiobarbitrico). Porm alguns aspectos devem ser considerados: checar se a substncia no
reage com o perxido de hidrognio, se o ataque do radical substncia pode formar
compostos que reagem com o TBA, assegurar que a substncia no interfere com os produtos
de medida (HALLIWELL et al., 1995).
Outro mtodo muito utilizado para determinar capacidade antioxidantes o
Folin- Ciocalteu (F-C) ou Compostos Fenlicos Totais. Sempre h controvrsia sobre o que
est sendo detectado nos ensaios de capacidade antioxidantes: somente fenis ou fenis mais
agentes redutores e possivelmente metais quelantes. O ensaio F-C, utilizado h muitos anos
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como medida de fenlicos totais em produtos naturais, mas o mecanismo bsico uma reao
de oxidao/reduo e como tal pode ser considerado um outro mtodo de atividade
antioxidante (PRIOR; WU; SCHAICH, 2005). O mtodo simples, sensvel e preciso; porm
falta especificidade. Singleton e Rossi (1965) melhoraram o mtodo com o reagente
molybdotungstophosphoric heteropolyanion que reduz fenis mais especificamente; e o
comprimento de onda mximo para o produto 765 nm. Algumas condies foram impostas
para obter dados confiveis e previsveis: razo volume de lcali reagente de F-C; tempo e
temperatura de reao timos para o desenvolvimento da cor, monitoramento da densidade
ptica a 765 nm e uso de cido glico como padro fenlico de referncia. Estas condies
minimizariam variabilidade e eliminariam resultados irregulares. O mtodo de F-C sofre
interferncia de um nmero de substncias, particularmente, acares, aminas aromticas,
dixido de enxofre, cido ascrbico, cidos orgnicos e FeII; portanto correo de
interferentes deve ser realizada. Algumas sustncias inorgnicas podem tambm reagir com
F-C, entre elas sulfato de amnia, sulfato de ferro, hidrazina, nitrito de potssio, fosfato de
sdio dando elevada concentrao aparente de fenlicos (BOX, 1983). Entretanto, levando-se
em conta os fatores mencionados, o mtodo pode ser considerado como apropriado e uma
anlise uniformemente aceitvel de fenlicos totais pode ser estabelecida.
Um mtodo amplamente utilizado e aceito para anlise da atividade
antioxidante de alimentos tem sido o ORAC. O mtodo de ORAC mede a inibio da
oxidao induzida pelo radical peroxil, por um antioxidante. A atividade antioxidante
medida pela transferncia do tomo de H. O radical peroxil reage com um composto
fluorescente para formar um produto no fluorescente que pode ser quantificado facilmente
por fluorescncia. Entretanto, pode no ser de fcil acesso para a maioria dos laboratrios.
Marcadores fluorescentes, requerem deteco por fluormetros, que podem no ser
disponveis rotineiramente em laboratrios analticos, embora seja usado em muitos
laboratrios de culturas de clulas (PRIOR; WU; SCHAICH, 2005).
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