Estudo das propriedades físico-químicas de diferentes tipos de cafés através de técnicas termoanalíticas e espectroscópicas

O sabor do café pode ser influenciado por diversos fatores como, por exemplo, as diferentes temperaturas utilizadas durante o processo de torra. Quando o café é exposto a variações de temperaturas, alterações químicas e/ou físicas podem ocorrer em suas estruturas e isto pode inclusive, contribuir na qualidade da bebida. Por conta de o Brasil ser o maior produtor e exportador de café do mundo, é preciso desenvolver métodos eficazes de caracterização que sejam capazes de averiguar o comportamento evolutivo térmico e espectroscópico deste valioso produto nacional. Em geral, as caracterizações termoanalíticas, espectroscópicas e difrações de raios-X fornecem informações importantes, tais como a degradação térmica, a determinação de umidade e resíduos, a análise vibracional das moléculas do material e permite uma caracterização quanto a estrutura cristalina das amostras. Com o intuito de avaliar as propriedades físico-químicas de amostras de café, foram utilizadas as técnicas de termogravimetria (TG), a termogravimetria derivada (DTG), a análise térmica diferencial (DTA), todas essas análises foram feitas simultaneamente com a análise dos gases desprendidos durante o processo de degradação térmica das amostras por meio da espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FT-IR). Além disso, as técnicas de espectroscopia Raman e difrações de raios-X também foram utilizadas. As amostras analisadas por essas técnicas foram de cafés in natura e processados, os quais foram fornecidos por diferentes produtores da Zona da Mata mineira. Foi possível observar através da técnica TG a ocorrência de perda de massa das amostras em três etapas. Além disso, constatou-se uma grande semelhança entre as curvas de DTA do café in natura e do torrado. Pela análise dos gases envolvidos (EGA) por FT-IR constatou-se a liberação de H2O, CO2 e dois gases não identificados. Pela espectroscopia Raman verificou-se que a região entre é dominada por bandas características do ácido clorogênico e a faixa espectral de é atribuída a bandas lipídicas. Além disso, viu-se que as amostras de cafés tratadas termicamente apresentam uma quantidade menor de ácido clorogênico que as de cafés in natura. Pela difração de raios-X nenhuma estrutura cristalina foi observada, concluindo que o material é amorfo. Assim, com base nos resultados obtidos é possível sugerir que as técnicas utilizadas nesse trabalho são ferramentas eficazes e com grande potencial para servir de métodos comparativos de amostras de café. The taste of coffee can be influenced by several factors such as the different temperatures used during the roasting process. When coffee is exposed to temperature variations, chemical and / or physical changes may occur in its structures and this may even contribute to the quality of the beverage. Because Brazil is the major producer and exporter of coffee in the world, it is necessary to develop effective methods of characterization that are capable of ascertaining the thermal and spectroscopic evolutionary behavior of this valuable national product. In general, thermoanalytical, spectroscopic and X-ray diffraction characterizations provide important information, such as thermal degradation, moisture and residue determination, vibrational analysis of the molecules of the material and allows a characterization of the crystalline structure of the samples. In order to evaluate the physicochemical properties of coffee samples thermogravimetry (TG), derivative thermogravimetry (DTG) and differential thermal analysis (DTA) were used, all of these analyzes were performed simultaneously with the analysis of gases evolved during the process of thermal degradation of the samples by Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy. In addition, Raman spectroscopy and X-ray diffraction techniques were also used. The samples analyzed by these techniques were in nature and processed coffees, which were supplied by different producers of the Zona da Mata mineira. It was possible to observe through the TG technique the occurrence of mass loss of the samples in three stages. Also, a great similarity was observed between the DTA curves of in nature and roasted coffee. The analysis of the gases involved (EGA) by FT-IR revealed the release of H2O, CO2 and two unidentified gases. From Raman spectroscopy it has been found that the region between 1000 and 1800 cm -1 (-1) is dominated by bands characteristic of chlorogenic acid and the spectral range of 2800 to 3000 cm3 (-1) is attributed to lipid bands. In addition, it has been observed that the thermally treated samples have a lower amount of chlorogenic acid than the in nature coffee. By X-ray diffraction no crystalline structure was observed, concluding that the material is amorphous. Thus, based on the results obtained it is possible to suggest that the techniques used in this work are efficient tools with great potential to serve as comparative methods of coffee samples.