UTILIZAÇÃO DE SUBPRODUTOS DO PROCESSAMENTO DE CAFÉ ARÁBICA NA ELABORAÇÃO DE PRODUTOS FERMENTADOS: UMA REVISÃO

Capítulo de livro publicado no livro da III Semana Nacional da Microbiologia de Alimentos na Indústria. Para acessa-lo  clique aqui.

DOI: https://doi.org/10.53934/IIISEMICRO-09

Este trabalho foi escrito por:

Mariana Moysés Delorme ^*; Fernanda dos Santos Ferreira ;

Rayssa Neves Alves ;

Thais Matsue Uekane ; Adriene Ribeiro Lima ;

*Autor correspondente (Corresponding author) – Email:[email protected]

Resumo:

O café é um produto agrícola de importância econômica mundial, sendo o Brasil o maior produtor e exportador do mundo. Coffea arabica L. (arábica) é a espécie mais comercializada. Durante o processamento dos frutos de café para obtenção dos grãos, são gerados subprodutos em grandes volumes. As etapas de processamento podem ser realizadas pelas vias úmida, semisseca ou seca e, mais de 50% do fruto não é aproveitado para a produção do café comercializado. Os subprodutos representam uma importante fonte de compostos bioativos, além de possuírem uma quantidade significativa de açúcares fermentescíveis, o que os tornam potenciais substratos para microrganismos fermentadores O mercado dispõe de consumidores que buscam cada vez mais alimentos que sejam considerados funcionais, saudáveis e naturais. Neste contexto, estudos relacionados a novos substratos que possam contribuir para a elaboração de produtos fermentados tornam-se extremamente relevantes, sendo a utilização de subprodutos do processamento do café uma abordagem promissora na área de pesquisa e inovação em alimentos. Objetivou-se com o presente trabalho elaborar uma revisão de literatura acerca do tema, baseada em buscas eletrônicas por meio de consulta em bases de dados como PubMed, SciELO e Science Direct. Concluiu-se que a utilização dos subprodutos na indústria alimentícia é promissora e representa importante papel para o setor de produtos fermentados. A utilização de  subprodutos do processamento de café arábica já foi descrita na elaboração de alguns produtos fermentados como pão, iogurte e kombucha. Ainda são necessários estudos acerca da segurança, possíveis utilizações e aspectos regulatórios para que seja viável a comercialização deste subproduto como novo ingrediente alimentar.

Palavras-chave: cáscara de café; iogurte; kombucha.

Abstract

Coffee is an agricultural product of global economic importance, with Brazil being the largest producer and exporter in the world. Coffea arabica L. (arabica) is the most widely traded species. During the processing of coffee fruits to obtain the beans, by-products are generated in large volumes. The processing steps can be carried out by wet, semi-dry or dry ways, and over 50% of the fruit is not used to produce commercialized coffee. By- products are an excellent source of bioactive compounds, in addition to having a significant number of fermentable sugars, which makes them potential substrates for fermenting microorganisms. Currently, consumers are increasingly looking for foods that are considered functional, healthy and natural. In this context, studies on new substrates that can contribute to the development of fermented products becomes extremely relevant, with the use of coffee by-products being a promising approach in the area of research and innovation in food. The objective of this work was to elaborate a literature review on the subject, based on electronic searches through databases such as /PubMed, SciELO and Science Direct. It was concluded that the use of by-products in the food industry is promising and represents an important role for the fermented products sector. The use of arabica coffee by-products has already been described in the preparation of some fermented products such as bread, yogurt and kombucha. Studies are still needed on safety, possible uses, and regulatory aspects to make commercialization as a new food ingredient is viable.

Keywords: cascara; yogurt; kombucha.

INTRODUÇÃO

A planta de café pertence ao gênero Coffea, sendo Coffea arabica a espécie mais cultivada e comercializada no mundo (1). O café é um produto agrícola produzido e exportado amplamente no Brasil, representando grande importância econômica, sendo este o maior país produtor e exportador de café a nível mundial (2). O processamento do fruto do café para obtenção dos grãos é um procedimento complexo que resulta na geração de diferentes subprodutos, sendo preocupante o fato de que mais de 50% deste fruto não é aproveitado na produção do grão de café comercializado (3).

Conforme representado na Figura 1, os frutos do café são constituídos pela pele/casca (exocarpo), polpa/mucilagem (mesocarpo), pergaminho (endocarpo) e grão (endosperma)(4).

Estes subprodutos podem ser usados na geração de energia em caldeiras para secadores mecânicos, além de serem empregados como fertilizantes e como fonte de matéria-prima para a indústria de alimentos, farmacêutica e cosmética (4). Os subprodutos do café têm sido propostos como potencial fonte sustentável de compostos bioativos, além de macro e micronutrientes. Constituem uma fonte de fitoquímicos como cafeína, ácido clorogênico, procianidina e outros compostos polifenóis, além de apresentarem alto teor de fibras, compostos antioxidantes e carboidratos fermentescíveis (5-6).

Os subprodutos oriundos da produção de café destacam-se como possíveis substratos a serem utilizados na elaboração de produtos fermentados, uma vez que eles possuem compostos bioativos e açúcares fermentescíveis, o que possivelmente os tornam substratos apropriados para o cultivo de microrganismos fermentadores.

Os consumidores buscam cada vez mais alimentos que sejam considerados funcionais, saudáveis e naturais (7), com destaque para o setor de bebidas fermentadas, que está em plena expansão (8). Sendo assim, o aproveitamento destes subprodutos na indústria alimentícia representa potencial econômico bastante promissor.

Esse trabalho objetivou realizar um levantamento bibliográfico acerca da utilização dos subprodutos do processamento do café como ingredientes na elaboração de produtos fermentados, visando  fornecer informações atualizadas que possam estimular o desenvolvimento de novas tecnologias e        es aplicações, contribuindo para uma gestão mais sustentável e eficiente na indústria alimentícia.

MÉTODO

O presente trabalho consiste em uma revisão narrativa, que aborda a utilização dos subprodutos do café na elaboração de produtos fermentados. Foram utilizados  diferentes termos de busca, como “subprodutos do café”, “cáscara de café”, “produtos fermentados e subprodutos do café”, “iogurte e subprodutos do café”,” kombucha e subprodutos do café”, “coffee by-products”, “fermented products and coffee by-products”, “yogurt and coffee by-products “, e “kombucha and coffee by-products”para direcionar a pesquisa e garantir a abrangência dos resultados.

Foram realizadas buscas eletrônicas na literatura, por meio de consulta em bases de dados como PubMed, SciELO e Science Direct. Foram selecionados estudos realizados no período de 2012 a 2022, nas línguas inglesa e portuguesa.

Foram excluídos do estudo os artigos que não atingiram o escopo do trabalho. Um quantitativo de 19.857 artigos que abrangeram os termos de busca foi encontrado, sendo estes: 172 (PubMed), 68 (SciELO) e 19.617 (Science Direct). Em seguida, foram avaliados os títulos dos artigos para refinamento da busca e direcionamento ao escopo do trabalho, em que foram selecionados 3 artigos que atendiam aos critérios de seleção.

REVISÃO DE LITERATURA

Segurança e potencial uso de novos ingredientes alimentícios

Conforme estabelecido pela Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura (FAO), uma das principais prioridades é a redução do desperdício de alimentos, com o objetivo de otimizar os benefícios para o meio ambiente, a sociedade e a economia. Nesse contexto, é fundamental assegurar a segurança dos alimentos provenientes dos subprodutos do café, os quais têm potencial para serem utilizados como novos ingredientes destinados ao consumo em larga escala pela população em geral. Para garantir a segurança de alimentaos é necessário realizar análises abrangentes e minuciosas com o intuito de identificar e avaliar a presença de compostos potencialmente prejudiciais, que possam estar presentes nesses subprodutos. Essa análise de compostos é essencial para garantir a qualidade dos alimentos e proteger a saúde dos consumidores (9).

Subprodutos do processamento de café

Após a colheita dos frutos de café maduros, estes podem passar por três formas de processamento distintas, sendo elas: via seca, via úmida e via semiúmida ou semisseca.     No processo por via seca, os grãos de café são secos íntegros e só após a secagem seguem    para a etapa de descascamento. A casca, a polpa, a mucilagem, o pergaminho e partes da película prateada são removidos durante o descasque (6). No processo semiúmido ou semisseco, os frutos de café maduros são submetidos à remoção mecânica da casca enquanto estão em contato com água e por meio de equipamentos de desintegração. Os grãos descascados, mas ainda contendo o mesocarpo são submetidos à secagem. Além destas etapas, na via úmida ocorrerá, a remoção do mesocarpo (mucilagem), que se dará mecanicamente com o auxílio de um despolpador ou por fermentação controlada empregando a biota natural (10).

Os grãos de café ao serem submetidos às vias de processamento, são colhidos espalhados uniformemente e secos por 2 a 4 semanas ao sol até que a umidade fique abaixo de 12%. Em seguida, os grãos são mecanicamente removidos das cascas secas. As cascas restantes são compostas de pele, polpa, pergaminho, mucilagem e parte da casca, sendo chamadas também de cáscara, conforme a Figura 2 (9-10).

Estes subprodutos são frequentemente utilizados na geração de energia em caldeiras para secadores mecânicos e como fertilizantes e, além disso, vêm sendo avaliados como possíveis fontes de matéria-prima para a indústria de alimentos, farmacêutica e cosmética (10).

Produtos fermentados

A fermentação de alimentos pode ocorrer de duas formas, sendo elas: aeróbica ou anaeróbica. Durante a fermentação, os microrganismos quebram os carboidratos fermentescíveis em produtos finais, como ácidos orgânicos, dióxido de carbono e álcool, bem como metabólitos antimicrobianos, como bacteriocinas, que contribuem com o aumento da segurança do alimento (11).

Antigamente, a fermentação era utilizada visando a preservação de alimentos, aumento da vida útil e melhora no sabor. No entanto, os alimentos fermentados tornaram- se uma parte importante da dieta em muitas culturas e, ao longo do tempo, a fermentação tem sido associada a diversos benefícios para a saúde. Os potenciais benefícios para a saúde proporcionados pelos alimentos fermentados incluem redução no risco de hipertensão, diabetes, obesidade, colesterol alto, diarreia, trombose, dentre outros. Os compostos bioativos formados durante o processo de fermentação estão relacionados a estes benefícios. Por conta disso, o processo de fermentação e os produtos fermentados

resultantes têm recentemente recebido atenção por parte do mercado consumidor e despertado interesse científico (12).

Uma grande variedade de alimentos pode ser fermentada, sendo eles de origem animal ou vegetal. Por exemplo, alimentos e bebidas fermentados de origem animal incluem os produtos lácteos, como leites fermentados e iogurte, de origem vegetal incluem as bebidas vegetais como a kombucha e pães (13).

Aproveitamento dos subprodutos do processamento de café na elaboração de produtos fermentados

Os subprodutos do processamento de café constituem uma fonte de fitoquímicos como cafeína, ácidos clorogênicos, procianidina e outros compostos polifenóis, além de apresentarem alto teor de fibras, compostos antioxidantes e carboidratos fermentescíveis (6). Sendo assim, o aproveitamento destes subprodutos na indústria alimentícia representa potencial econômico bastante promissor, além de constituir uma alternativa sustentável. Já foi descrita a utilização de subprodutos do café na elaboração de pães sem glúten, na elaboração de bebiba fermentada denominada kombucha cáscara e no produto lácteo iogurte (15-16-10).

A utilização de subprodutos da indústria cafeeira como ingredientes funcionais representa uma abordagem promissora na área de pesquisa e inovação em alimentos.

Os subprodutos do café vêm sendo utilizados de diferentes formas na área de alimentos, conforme pode ser evidenciado na Tabela 1:

A kombucha é uma bebida fermentada originada na Ásia e elaborada a partir de uma cultura simbiótica de bactérias e leveduras, chamada de SCOBY (Symbiotic Culture Of Bacteria and Yeast) (17-18). Esta bebida vem ganhando popularidade em todo o mundo e tem se destacado pelos relatados benefícios à saúde (19). Tradicionalmente, é obtida pela fermentação do chá de Camellia sinensis, no entanto, outros substratos adicionados ao chá de C. sinensis também já foram relatados na produção de kombucha, como por exemplo a cáscara de café (19-20-21).

Uma nova utilização dos subprodutos do processamento de café foi descrita por Muzaifa e colaboradores (2021), que pode agregar valor à cáscara, por meio da utilização de bactérias e leveduras ou ‘SCOBY’ que permite o processo de fermentação. Como resultado, foi elaborada uma bebida funcional com efeito benéfico à saúde, chamada de kombucha cáscara. A faixa de pH ficou compreendia entre 2,63-3,10, teor de compostos fenólicos totais (CFT) entre 64,00-105,20 mg GAE/ml e atividade antioxidante (AA) entre 25,78-51,69%. Ambos os fatores, período de fermentação e concentração da cultura microbiana mostraram ter um efeito significativo em sua qualidade. No entanto, ao longo da fermentação houve uma diminuição nos valores de pH, CFT e AA. Aos 12 dias de fermentação com 5% de adição de starter foi relatado o melhor resultado do teste sensorial. Os autores recomendam que novas pesquisas se concentrem na análise de compostos bioativos e voláteis contidos na kombucha cáscara. Além disso, seu potencial comercial deve ser avaliado, bem como comparado com bebidas comerciais (20).

Os leites fermentados mais comumente produzidos são iogurte, creme fermentado, leitelho e kefir, sendo o iogurte o produto mais amplamente consumido, e geralmente definido pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (MAPA), como “um produto lácteo fermentado a partir do cultivo das bactérias Streptococcus salivarius subsp. thermophilus e Lactobacillus delbrueckii. bulgaricus (21).

Iriondo-Dehond e colaboradores propuseram o desenvolvimento de iogurtes funcionais sem adição de açúcares, utilizando cáscara de café e inulina como ingredientes. As amostras de iogurte foram submetidas a análises de pH, acidez titulável, textura e sinérese, além da análise sensorial e teste de avaliação nutricional, visando avaliar os efeitos no controle do apetite e na tolerância gastrointestinal dos consumidores. Em conclusão ao trabalho, foi elaborada uma nova formulação de iogurte contendo extrato aquoso de cáscara de café (10 mg/mL) e 3% de inulina, foi bem tolerada e aceita sensorialmente pelos consumidores, além de conter a alegação nutricional “fonte de fibra alimentar”. Dessa forma, este estudo preliminar ressalta a importância de adotar uma abordagem multidisciplinar no desenvolvimento de alimentos funcionais (10).

A cáscara de café também tem sido utilizada na elaboração de pães sem glúten, incorporando fibra dietética isolada de cáscara de café (ICCDF) como ingrediente alimentar, que é obtida por meio de extração aquosa. O trabalho de Bobková e colaboradores (2022) teve como objetivo avaliar as propriedades físico-químicas, nutricionais e sensoriais desses pães. Foi descrito um teor significativamente maior (p < 0,05) de fibra alimentar e proteína no pão com ICCDF comparado ao pão controle. Além disso, a adição de ICCDF permitiu aumentar o rendimento da massa, menor firmeza e maior elasticidade do miolo, características estas que são desejáveis em pães. As alegações nutricionais “fonte de proteína” e “alto teor de fibras alimentares” foram atribuídas a estas novas formulações. Concluiu-se que o uso do ICCDF representa uma nova oportunidade para o desenvolvimento de produtos, como a elaboração de um pão sem glúten, com melhorias nas propriedades nutricionais e físico-químicas, além de um perfil sensorial satisfatório. Sendo assim, a validação do ICCDF como um ingrediente de

valor agregado pode desempenhar um papel importante no aumento da sustentabilidade e diversificação de produtos oriundos do setor cafeeiro (14).

Aspectos Regulatórios

A infusão de cáscara de café tornou-se uma bebida popular comercializada por diferentes empresas. Esta bebida, conhecida como “Cascara tea”, vem sendo consumida ao redor do mundo e tem sido estudada como substrato alternativo na elaboração de bebidas fermentadas como a kombucha (16-19).

A cáscara de café é um alimento oficialmente autorizado para consumo nos Estados Unidos da América, e tornou-se um ingrediente popular na indústria de bebidas americana. Na Europa, é considerado um novo alimento, devendo seguir o Regulamento (UE) 2015/2283 para obter a autorização da Autoridade Europeia para a Segurança dos Alimentos (EFSA) antes de poder ser utilizado em alimentos no mercado europeu. O documento lançado pela EFSA aborda evidências sobre o potencial funcional (propriedades antioxidantes e antidiabéticas) e segurança (experimentos para detecção e quantificação de pesticidas, micotoxinas, acrilamida e avaliação de toxicidade aguda) da cáscara de café como ingrediente alimentar para sua autorização (5). Na União Europeia, o catálogo de novos alimentos regulamenta, portanto, o uso de infusão de cascas secas de Coffea spp. (infusão de cereja de café). No entanto, outros subprodutos do café não são mencionados no catálogo de novos alimentos da UE (22).

Visando atender uma solicitação da Comissão Européia, o Painel de Nutrição, Novos Alimentos e Alergênicos Alimentares (NDA) da Autoridade Europeia para a Segurança Alimentar (EFSA) elaborou um documento de parecer sobre casca de café seca (cáscara) de Coffea arabica L. como um novo alimento, de acordo com o Regulamento (UE) 2015/2283. O Painel considera que não há preocupações de segurança quanto à estabilidade, caso sejam respeitados os limites de especificação propostos durante todo o seu prazo de validade. Levando em consideração a natureza da matéria, o histórico de uso como alimento e os usos e níveis de uso propostos, o Painel considera que não são necessários estudos toxicológicos. Além disso, o risco de reações alérgicas é considerado baixo. Dessa forma, o Painel conclui que a casca seca do fruto de Coffea arabica L., é segura nas condições propostas de uso (22).

A iniciativa europeia representa um marco importante no que se diz respeito à difusão da comercialização dos subprodutos do processamento de café como novos ingredientes alimentares, e, além disso, destaca-se a utilização promissora destes subprodutos na elaboração de produtos fermentados.

CONCLUSÕES

A população mundial moderna demonstra cada vez mais consciência ecológica, atribuindo grande importância à redução de subprodutos agroindustriais e valorizando o aproveitamento integral dos alimentos. Dessa forma, a incorporação dos subprodutos do processamento do café na cadeia de valor, evitando seu descarte, apresenta um futuro promissor, desde que esses produtos não representem riscos à segurança da saúde dos consumidores e sejam devidamente integrados na cadeia produtiva.

O aproveitamento dos subprodutos do café é essencial não apenas para a cadeia de produção cafeeira, mas também para o desenvolvimento socioeconômico das regiões produtoras. Ao agregar valor à planta do café, esse aproveitamento contribui significativamente para o aumento da prosperidade social e econômica nessas áreas.

Além disso, os subprodutos do café possuem um potencial atrativo para o mercado consumidor, especialmente quando utilizados na produção de produtos fermentados e com valor agregado, como análogos de kombucha, iogurtes e pães. Essas aplicações inovadoras têm o poder de atrair consumidores e impulsionar a economia.

No entanto, é importante ressaltar que ainda são necessários estudos aprofundados sobre a segurança dos subprodutos do café como ingrediente em diversos alimentos, além de investigar suas possíveis utilizações e considerar os aspectos regulatórios. Essa investigação é fundamental para viabilizar a comercialização desses subprodutos como novos ingredientes alimentares, assegurando sua segurança e conformidade com as normas regulatórias.

AGRADECIMENTOS

O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES) – Código de Financiamento 001, Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de Janeiro (FAPERJ) pelo Edital ARC- 2019- Auxílio ao Pesquisador Recém-contratado processo número E-26/010.002453/2019 e o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

REFERÊNCIAS

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