Avaliação de técnicas limpas para estimar o tempo de estocagem de cafés torrados e moídos

Abstract

Adulteração de rótulos e reembalagens para prolongar a validade de um alimento são práticas ilegais cada vez mais comuns em mercados brasileiros de varejo de café. Vários estudos sobre a qualidade do café em função do tempo de estocagem foram encontrados empregando análise sensorial e técnicas cromatográficas. O presente trabalho teve como objetivo o emprego de análises simples e diretas por espectrometria de emissão óptica em plasma induzido por laser (LIBS), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e análise de imagens por CoffeeClass para avaliação do tempo de estocagem de cafés torrados moídos. Duas variedades de café da espécie Arábica, Bourbon e Obatã, foram armazenadas por onze meses em pacotes tipo almofada e analisadas periodicamente. Os resultados mostraram que linhas de emissão observadas por LIBS atribuídas a Fe, Ca, Mg, CN e C2 e bandas observadas por FTIR atribuídas a lipídios, ácidos fenólicos e carboidratos apresentaram correlações moderadas a fortes com o tempo de estocagem dos cafés. Assim, métodos analíticos para determinação do tempo de estocagem foram desenvolvidos para cada variedade e para o conjunto de dados de ambas as variedades. Os métodos utilizando a técnica LIBS apresentaram bom desempenho de predição com R2> 0,8, raiz quadrada do erro médio quadrático de calibração (RMSEC) menor que 10 dias e raiz quadrada do erro médio quadrático de predição (RMSEP) menor que 57 dias para os modelos de cada variedade. Para o modelo empregando as variedades em conjunto foram obtidos R2 =0,814 na predição, RMSEC= 8,1 dias e RMSEP= 56,7 dias. Os métodos FTIR também apresentaram bom desempenho de predição com R2 > 0,8, RMSEC < 49 dias e RMSEP < 42 dias para os modelos individuais e R2= 0,721 na predição, RMSEC= 65,5 dias e RMSEP= 56,0 dias para o modelo de ambas as variedades. Os modelos obtidos empregando CoffeeClass não foram satisfatórios. Os resultados mostraram a eficácia da abordagem metodológica para inovações tecnológicas ágeis na cadeia de valor do café visando análises em larga escala úteis para órgãos fiscalizadores, cooperativas e programas de qualidade do café.

Repackaging and tampering with labels of foods to extend their shelf life is an illegal practice increasingly common in some Brazilian coffee retail markets. Several studies on coffee quality as a function of storage time were found, mainly using sensory analysis and chromatographic techniques. The present work aimed to use direct analysis by laser-induced plasma optical emission spectrometry (LIBS), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and also image analysis by CoffeeClass to evaluate the storage time of ground and roasted coffee. Analyzes were carried out for two coffee varieties of the Arabica species, Bourbon and Obatã, stored for eleven months in pillow packs. The results showed that emission lines observed by LIBS attributed to Fe, Ca, Mg, CN and C2 and bands observed by FTIR attributed to lipids, phenolic acids and carbohydrates showed moderate to strong correlations with coffee storage time. Thus, analytical methods were developed to determine the storage time for each coffee variety individually and for the set of both varieties. The method developed using the results obtained by LIBS showed good prediction performance with R2 >0.8, root mean square error of calibration (RMSEC) less than 10 days and root mean square error of prediction (RMSEP) less than 57 days for the individual models of each variety and for the model using the varieties together, R2 = 0.814 were obtained in the prediction, RMSEC= 8.1 days and RMSEP= 56.7 days for the model of both varieties. The method using the results obtained by FTIR also showed good prediction performance with R2> 0.8, RMSEC less than 49 days and RMSEP less than 42 days for the individual models and R2= 0.721 in the prediction, RMSEC= 65.5 days and RMSEP= 56.0 days for the model of both varieties. The models obtained using CoffeeClass were not satisfactory for predicting the storage time of roasted coffees, but the potential of such a system for this application can be seen due to the significant differences found in the data after long storage periods. The results showed the effectiveness of the methodological approach for agile technological innovations in the coffee value chain for large-scale analyses. In addition, the methods are useful for inspection agencies, cooperatives and coffee quality programs.