Valorização da Borra de Café: Otimização da Produção de Biodiesel por Catálise Enzimática

O decréscimo das reservas de petróleo e as consequências ambientais resultantes do recurso a combustíveis fósseis nos motores a diesel têm levado à procura de combustíveis alternativos. Esta pesquisa alicerçada nas fontes de energia renovável tornou-se essencial, face à crescente procura de energia e ao limitado fornecimento de combustíveis fósseis . Resíduos de óleo de cozinha, gordura animal, entre outros resíduos de origem biológica, tais como a borra de café, são exemplos de matérias-primas para a produção de biodiesel. A sua valorização tem interesse quer pela perspetiva ambiental, quer pela económica, pois aumenta não só a flexibilidade e diversificação das matérias-primas, mas também contribui para uma estabilidade de custos e alteração nas políticas agrícolas e de uso do solo. É neste contexto que se enquadra o biodiesel e a borra de café, pretendendo-se aqui efetuar o estudo da produção, à escala laboratorial, de biodiesel a partir da borra de café, por transesterificação enzimática, visando a procura das melhores condições reacionais. Iniciando-se com a caracterização da borra de café, foram avaliados antes e após a extração do óleo da borra de café, diversos parâmetros, de entre os quais se destacam: o teor de humidade (16,97% e 6,79%), teor de cinzas (1,91 e 1,57%), teor de azoto (1,71 e 2,30%), teor de proteínas (10,7 e 14,4%), teor de carbono (70,2 e 71,7%), teor de celulose bruta (14,77 e 18,48%), teor de lenhina (31,03% e 30,97%) e poder calorifico superior (19,5 MJ/kg e 19,9 MJ/kg). Sumariamente, constatou-se que os valores da maioria dos parâmetros não difere substancialmente dos valores encontrados na literatura, tendo sido evidenciado o potencial da utilização desta biomassa, como fonte calorifica para queima e geração de energia. Sendo a caracterização do óleo extraído da borra de café um dos objetivos antecedentes à produção do biodiesel, pretendeu-se avaliar os diferentes parâmetros mais significativos. No que diz respeito à caracterização do óleo extraído, distingue-se a sua viscosidade cinemática (38,04 mm2/s), densidade 0,9032 g/cm3, poder calorífico de 37,9 kcal/kg, índice de iodo igual a 63,0 gI2/ 100 g óleo, o teor de água do óleo foi de 0,15 %, o índice de acidez igual a 44,8 mg KOH/g óleo, ponto de inflamação superior a 120 ºC e teor em ácidos gordos de 82,8%. Inicialmente foram efetuados ensaios preliminares, a fim de selecionar a lipase (Lipase RMIM, TL 100L e CALB L) e álcool (metanol ou etanol puros) mais adequados à produção de biodiesel, pelo que o rendimento de 83,5% foi obtido através da transesterificação mediada pela lipase RMIM, utilizando como álcool o etanol. Sendo outro dos objetivos a otimização do processo de transesterificação enzimática, através de um desenho composto central a três variáveis (razão molar etanol: óleo, concentração de enzima e temperatura), recorrendo ao software JMP 8.0, determinou-se como melhores condições, uma razão molar etanol: óleo 5:1, adição de 4,5% (m/m) de enzima e uma temperatura de 45 ºC, que conduziram a um rendimento experimental equivalente a 96,7 % e teor de ésteres 87,6%. Nestas condições, o rendimento teórico foi de 99,98%. Procurou-se ainda estudar o efeito da adição de água ao etanol, isto é, o efeito da variação da concentração do etanol pela adição de água, para teores de etanol de 92%, 85% e 75%. Verificou-se que até 92% decorreu um aumento da transesterificação (97,2%) para um teor de ésteres de (92,2%), pelo que para teores superiores de água adicionada (75% e 85%) ocorreu um decréscimo no teor final em ésteres (77,2% e 89,9%) e no rendimento da reação (84,3% e 91,9%). Isto indica a ocorrência da reação de hidrólise em maior extensão, que leva ao desvio do equilíbrio no sentido contrário à reação de formação dos produtos, isto é, dos ésteres. Finalmente, relativamente aos custos associados ao processo de produção de biodiesel, foram estimados para o conjunto de 27 ensaios realizados neste trabalho, e que corresponderam a 767,4 g de biodiesel produzido, sendo o custo dos reagentes superior ao custo energético, de 156,16 € e 126,02 €, respetivamente. Naturalmente que não esperamos que, a nível industrial os custos sejam desta ordem de grandeza, tanto mais que há economia de escala e que as enzimas utilizadas no processo deveriam ser reutilizadas diversas vezes.

Desenvolvimento de um blend de café com potencial impacte positivo para a saúde pública

Dissertação para obtenção do Grau de Doutor em Qualidade Alimentar

Ocorrência de Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. em broca-do-café (Hypothenemus hampei, ferrari) no estado de Rondônia, Brasil1

Em trabalho efetuado visando o levantamento de inimigos naturais da broca-do-café (Hypothenemus hampei, Ferrari) no estado de Rondônia, verificou-se a ocorrência do fungo Beauveria bassiana (Bals.) Vuill. conforme identificação da Embrapa Rondônia. Os frutos de café foram coletados em cafezais da cultivar Conilon (Coffea canephora), nos municípios de Rolim de Moura, Ouro Preto do Oeste e Machadinho do Oeste, Rondônia, nos meses de fevereiro a março de 2000. A percentagem média de infecção de B. bassiana em frutos broqueados variou de 0,23% a 0,47%, sendo menor que em outras regiões do Brasil.

Cinética da secagem de clones de café (Coffea canephora Pierre) em terreiro de chão batido

Objetivou-se com o presente trabalho estudar a cinética da secagem de quatro clones de café da espécie Coffea canephora submetidos à secagem em terreiro de chão batido, bem como ajustar diferentes modelos matemáticos aos valores experimentais selecionando aquele que melhor representa o fenômeno em estudo. Foram utilizados frutos de café dos clones: Cpafro 194, Cpafro 193, Cpafro 167 e Cpafro180, colhidos com os teores de água iniciais de 1,20; 1,32; 1,51 e 1,46 (decimal base seca (b.s.)), respectivamente. A secagem prosseguiu em terreiro de chão batido até que o produto atingisse o teor de água de 0,137; 0,133; 0,142 e 0,140 (decimal b.s.) respectivamente para os clones Cpafro 194, Cpafro 193, Cpafro 167 e Cpafro 180. Aos dados experimentais foram ajustados dez modelos matemáticos citados na literatura específica e utilizados para representação do processo de secagem de produtos agrícolas. Baseando-se em parâmetros estatísticos, conclui-se que os modelos Verma, Dois Termos e Aproximação da Difusão foram adequados para representação da secagem dos quatro clones de café analisados, e além destes, para o clone Cpafro 167, os modelos Thompson, Page, Newton, Logarítmico, Henderson e Pabis e Exponencial de Dois Termos também se mostraram satisfatórios na descrição do fenômeno; já o tempo necessário para a secagem em terreiro de chão batido dos clones de café Cpafro 194, Cpafro 193, Cpafro 167 e Cpafro 180 foi de 189,5 h.

Influencia de los diferentes tipos de tostados, en el contenido de ocratoxina A, en café (Coffea arabica L.) de Córdoba, Argentina

La siguiente investigación se propone estudiar la relación entre los factores que determinan los distintos tipos de tostado de café (tiempo y temperatura) y el contenido final de ocratoxina A en muestras de granos de café verdes procedentes de Brasil y comercializados en Argentina (en el periodo 2009-2010). Las Ocratoxinas químicamente son un conjunto de siete derivados de la isocumarina unidos por enlace amida a fenilalanina. La OTA incrementa la formación de aductos, induce micronúcleos, intercambio de cromátidas hermanas y mutación génica en S. tiphimurium tras activación metabólica. Está clasificada por las IARC como posiblemente carcinógeno (2B) debido a que induce adenomas renales, carcinomas en rata y ratón, si bien los datos en humanos no son concluyentes

Efeito dos resíduos de café seco e fermentado por Monascus ruber no metabolismo de camundongos Apo E

FUNDAMENTO: A aterosclerose é uma doença inflamatória crônica de origem multifatorial que ocorre em resposta à agressão endotelial. O fungo Monascus ruber apresenta atividade hipocolesterolêmica e polifenóis presentes no resíduo de café apresentam atividade antioxidante, podendo auxiliar na prevenção de doenças cardiovasculares. O resíduo de café possui quantidade significativa de açúcares fermentescíveis, constituindo-se em substrato apropriado para o cultivo de fungos. OBJETIVO: O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito dos resíduos de café seco e fermentado por Monascus ruber no metabolismo lipídico de camundongos knockout Apo E. MÉTODOS: O ensaio biológico foi realizado com 30 camundongos knockout para o gene Apo E, divididos em cinco grupos e submetidos a diferentes tratamentos. Foi realizada a prospecção fitoquímica e quantificação de compostos fenólicos dos resíduos fermentado e sem fermentar. O soro dos animais foi analisado utilizando kits enzimáticos e o tecido aórtico incluso em parafina e corado com H/E para realização da análise histopatológica. RESULTADOS: O resíduo de café sem fermentar 2%, em relação ao grupo controle, diminuiu em 42% o nível sérico de triacilgliceróis e em aproximadamente 41% a fração VLDL-c. Os grupos dos animais alimentados com 10% de resíduo não fermentado e 2% de resíduo fermentado diminuíram a área de lesão 10,5% e 15,4%, respectivamente, quando comparados ao controle. O resíduo fermentado apresentou um teor de compostos fenólicos superior ao resíduo não fermentado. CONCLUSÃO: O presente estudo mostra que a fermentação do resíduo de café apresenta potencial efeito benéfico sobre as doenças cardiovasculares, especialmente a aterosclerose.

Adubação e irrigação de café: adubação combinada com irrigação no primeiro ano da instalação das covas

This paper deals with different types of fertilizer applications in coffee hill in the moment of transfering the plants to the field. During the first year, irrigation was applied in the dry season. After one year, the following characters were analised: plant height; plant diameter; number of productive branches; lenght and number of nodes in the first branch of the plant. The results obtained can be summarized as follows: the irrigation employed did not affect the treatments and mineral fertilizers combined with organic fertilizer were better than the others treatments used for comparisons.

A contribuição das cooperativas de cafeicultores na melhoria do tipo de café

Êste trabalho estuda estatísticamente dados sôbre café rebeneficiado por cooperativas de cafeicultores do Estado de São Paulo. Seis cooperativas foram estudadas, com um total de 289 partidas de café. Em cada partida se determinou a média ponderada, do número de defeitos, antes e depois do rebeneficiamento. As raízes quadradas dos dados assim obtidos é que foram analisados. Melhoria estatisticamente significativa do tipo do café foi comprovada em tôdas as cooperativas, com uma única exceção, referente à Cooperativa da Média Sorocabana, onde a diminuição do número de defeitos não atingiu o nível de significância. Esta exceção da Cooperativa da Média Sorocabana provàvelmente se deve às seguintes razões: a) Apenas 7 partidas de café foram beneficiadas. b) A Cooperativa, ainda nova, não dispunha ainda de equipamento completo. Resultados excelentes foram obtidos, por exemplo, na Cooperativa dos Cafeicultores da Alta Mogiana, onde a diferênça observada foi significativa ao nível de 1% de probabilidade. As médias foram as seguintes: Média das raízes quadradas dos números de defeitos antes do rebeneficiamento = 7,81 ± 0,21. Média das raízes quadradas dos números de defeitos depois do rebeneficiamento = 3,53 ± 4,21. Estas médias correspondem a 61 defeitos para o café antes do rebeneficiamento, e 12 depois dêle.

A concentração de cloro em fôlhas de café

O presente trabalho relata os dados obtidos referentes à concentração de cloro em folhas de cafeeiro, adubado com cloreto de potássio. As folhas (3º ou 4º par) foram colhidas de diversos tratamentos de um experimento NPK + micronutrientes do tipo fatorial, que vem sendo conduzido pelo Instituto Agronômico em sua estação experimental em Campinas. Foram analisadas as folhas procedentes dos tratamentos: K0, isto é, tratamento em que não entrou o KC1; K1, isto é, tratamento em que entrou uma dose de potássio, 100 g de K2O, na forma de KC1; K2, isto é, 200 g de K2O na forma de KC1; e K3, isto é, 400 g de K2O. Os resultados obtidos confirmaram o elevado teor de cloro, já assinalado em trabalhos anteriores, acusando uma variação de 709 a 1112 ppm, com a média de 843,3 ± 134,3 ppm de cloro nas folhas procedentes dos canteiros do tratamento K0; uma variação de 3938 a 5149 ppm, com a média de 4476,0 ± 356,4 ppm de cloro nas folhas do tratamento K1 (100g de K 0); uma variação de 2726 a 6763 ppm, com a média de 4812,0 ± 670,7 ppm de cloro nas fôlhas do tratamento K2 (200 g de K 0); e uma variação de 4341 a 7974 ppm, com a média de 5149,0 ± 570,7 ppm de cloro, nas fôlhas do tratamento K3 (400 g de K2O). Outros trabalhos estão sendo conduzidos com o objetivo de estudar a variação do teor de cloro nas folhas do cafeeiro, relacionando-a com outros fatores.

Aplicação do método de Pfeiffer a sementes de café (Coffea arabioa, L.)

O presente trabalho trata do estudo dos modelos de cristalização do cloreto de cobre (CuCl2.2H(2)0) na presença de extratos de sementes de cafe (Coffea arábica L.), variedade Mundo Novo. Pesquisaram-se 16 concentrações diferentes do sistema água-cloreto de cobre-extrato, com 3 repetições, descrevendo-se individualmente cada urna das series. Os melhores modelos foram obtidos usando-se a técnica de mistura filtrada. Os resultados obtidos permitem recomendar, para cloreto de cobre, concentrações entre 0,5 e 1,0 g/placa e, para extrato, concentrações entre 0,05 e 0,075 g/placa.

Estudo do teor e composição do óleo de algumas variedades de café (Coffea arabica L.)

No presente trabalho foram determinados os teores de extrato etéreo de 19 variedades de café, no estado verde, no torrado, nas bôrras de obtenção caseira da infusão e na bôrra de extração de café solúvel, bem como a fração insaponificável e composição em ácidos graxos de cada óleo. Foi calculada também uma correlação entre o teor de óleo e o extrato aquoso do café torrado. Observou-se que o teor de óleo no café verde variou de 10 a 13% ; no café torrado de 12 a 17% e nas borras do processo caseiro de 7 a 18%. A fração insaponificável do óleo extraido variou de 2 a 5%. As percentagens dos ácidos graxos não variaram acentuadamente de uma variedade para outra, assim como do estado verde para o torrado, podendo-se presumir que a torração pouco afetou êsses ácidos graxos. As diferenças foram maiores quando comparados os teores de ácidos graxos do café verde ou torrado com o das bôrras: observou-se um grande decréscimo do ácido palmítico e aumento dos ácidos olêico, esteárico, linolênico e araquídico. Foi verificada também uma correlação positiva entre o teor de óleo e o extrato aquoso do café torrado.

Métodos de análise orgânica do café. I. Comparação entre métodos de determinação do ácido clorogênico

Três métodos de determinação do ácido clorogênico em café verde foram comparados. Foram utilizadas seis amostras de café, sendo que três de qualidade de bebida Mole e três Rio. Os resultados obtidos com os três métodos para os cafés Rio não diferiram estatísticamente entre si, embora os métodos de MOORES et al. e WEISS (oficial da AOAC) deram valores menores para os cafés Mole em relação ao método cromatográfico de GNAGY modificado. É discutido uma provável interferência da alta atividade da polifenol oxidase geralmente encontrada nos cafés Mole que oxidaria o ácido clorogênico durante a extração pelos dois primeiros métodos.