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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO 
DANIELA SCHERNER FERREIRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 INFLUÊNCIA DA TORREFAÇÃO DA ERVA-MATE SOBRE COMPONENTES 
BIOATIVOS E SUA RELAÇÃO COM A ATIVIDADE ANTIOXIDANTE DA BEBIDA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RIO DE JANEIRO 
2015 
 
 
DANIELA SCHERNER FERREIRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 INFLUÊNCIA DA TORREFAÇÃO DA ERVA-MATE SOBRE COMPONENTES 
BIOATIVOS E SUA RELAÇÃO COM A ATIVIDADE ANTIOXIDANTE DA BEBIDA 
 
 
 
 
 
 
Orientador: Prof. Dr. Daniel Perrone Moreira 
 
 
 
 
 
RIO DE JANEIRO 
2015 
Dissertação de Mestrado apresentada 
ao Programa de Pós-Graduação em 
Ciência dos Alimentos, do Instituto de 
Química da Universidade Federal do 
Rio de Janeiro, como parte dos 
requisitos necessários à obtenção do 
título de Mestre em Ciência. 
 
 
INFLUÊNCIA DA TORREFAÇÃO DA ERVA-MATE SOBRE COMPONENTES 
BIOATIVOS E SUA RELAÇÃO COM A ATIVIDADE ANTIOXIDANTE DA BEBIDA 
 
 
Daniela Scherner Ferreira 
 
 
Prof. Dr. Daniel Perrone Moreira 
 
 
Dissertação de Mestrado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em 
Ciência dos Alimentos, do Instituto de Química da Universidade Federal do Rio de 
Janeiro, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Mestre em 
Ciência. 
 
Aprovada por: 
 
 
 
____________________________________ 
Prof. Dr. Daniel Perrone Moreira, IQ/UFRJ 
 
 
____________________________________ 
Prof. Dr. Alexandre Guedes Torres, IQ/UFRJ 
 
 
____________________________________ 
Profa. Dra. Mariana Monteiro, INJC/UFRJ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ferreira, Daniela Scherner 
Influência da torrefação da erva-mate sobre componentes 
bioativos e sua relação com a atividade antioxidante da bebida / 
Daniela Scherner Ferreira. Rio de Janeiro: UFRJ/IQ, 2015. 
84 fls 
Orientador: Daniel Perrone Moreira 
Dissertação (mestrado) – UFRJ/Instituto de 
Química/Programa de Pós-graduação em Ciência de Alimentos, 
2015. 
Referências Bibliográficas: f. 70-84. 
1. Erva-mate. 2. Torrefação. 3. Compostos bioativos da 
erva-mate. 4. Atividade antioxidante. I. Moreira, Daniel Perrone. 
II. Universidade Federal do Rio de Janeiro, Instituto de Química, 
Programa de Pós-graduação em Ciência de Alimentos. III. 
Influência da torrefação da erva-mate sobre componentes 
bioativos e sua relação com a atividade antioxidante da bebida. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
À minha família que sempre me apoiou e que me deu 
 toda base necessária para que eu chegasse até aqui. 
Em especial, aos meus pais. 
 
 
AGRADECIMENTOS 
 
À Deus, antes de tudo. Pela sua onipresença e infinito amor. Sem Ele nada seria 
possível. 
Ao Prof. Daniel, que, com muita paciência e compreensão, me orientou ao longo deste 
longo caminho. Obrigada pela oportunidade, pela confiança e por me guiar nos 
momentos em que estava perdida. Obrigada por não desistir de mim. 
Ao Prof. Alexandre, que me recebeu no LBNA e que sempre contribuiu de maneira 
muito positiva para o andamento deste trabalho. Obrigada por sua dedicação na 
coordenação do LBNA e do PPGCAL. 
À Profa. Mariana, por sua agradável presença nos seminários e eventos do 
laboratório. Obrigada pelos comentários, sempre pertinentes e por ser uma inspiração 
para muitos. 
Aos meus pais, pelo amor e apoio incondicional e por terem me ensinado desde 
pequena a importância dos estudos. 
À minha família, pelo carinho. Em especial, aos meu avós que sempre vibraram com 
minhas conquistas acadêmicas. 
Aos meus amigos e amigas, obrigada pelas palavras de incentivo e por 
compreenderem os momentos de ausência. À Bianca e Camila, por ouvirem minhas 
angústias acadêmicas e serem sempre positivas em seus conselhos. 
Aos queridos colegas do LBNA: Andressa, Beatriz, Cecília, Ellen, Emília, Fabrício, 
Genilton, Juliana, Laís, Michelle, Nívea, Suellen e Vanessa. Obrigada por toda ajuda, 
companheirismo e incentivo. Mais que tudo, obrigada pelas risadas. 
À Adriana Aniceto, Felipe Rivera, Ilton Azevedo, Mônica Fonseca, Patricia Baia. Não 
tenho palavras suficientes para descrever a imensa contribuição de cada um de vocês 
para realização deste trabalho. Obrigada, por tudo. 
À Leão Alimentos e Bebidas, pelas amostras cedidas e pelas valiosas informações 
sobre o processamento térmico do chá mate. Ao Edson, por me receber na fábrica e 
 
 
me apresentar à toda equipe. Em especial, à Andressa Hupalo, que com muita 
dedicação me acompanhou durante minha visita à fábrica. 
Ao Lion José, que mais atrapalhou do que ajudou, mas ainda assim trouxe alegria à 
minha vida e me manteve ativa. Imagino que um pouco de sua inteligência venha das 
páginas dos artigos que acabou comendo. 
Muitos me apoiaram nesta longa jornada e cada um contribuiu de maneira especial 
para que esta conquista fosse possível. Obrigada a todos vocês que não tiveram seus 
nomes mencionados, mas ainda assim me ajudaram imensamente. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
“If you can't fly then run, 
if you can't run then walk, 
if you can't walk then crawl, 
but whatever you do 
you have to keep 
moving forward.” 
 
Martin Luther King 
 
 
 
 
RESUMO 
Ferreira, Daniela Scherner. INFLUÊNCIA DA TORREFAÇÃO DA ERVA-MATE 
SOBRE COMPONENTES BIOATIVOS E SUA RELAÇÃO COM A ATIVIDADE 
ANTIOXIDANTE DA BEBIDA. Rio de Janeiro, 2015. Dissertação (Mestrado em 
Ciência dos Alimentos). Instituto de Química, Universidade Federal do Rio de Janeiro. 
A erva-mate (Ilex paraguariensis) é uma planta rica em ácidos clorogênicos (CGA) 
utilizada para preparar infusões tais como o chimarrão (mate verde) e o chá mate 
(mate torrado). A torrefação do mate leva à redução dos CGA e à formação de 
melanoidinas. Porém, pouco se sabe sobre a influência destes eventos na atividade 
antioxidante (AA) da infusão. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da 
torrefação sobre componentes bioativos da erva-mate e sua relação com a AA da 
bebida. Erva-mate verde e alíquotas de erva-mate torrada foram classificadas de 
acordo com sua coloração (verde, clara, média, escura, muito escura) e utilizadas para 
o preparo de infusões. A análise de CGA e lactonas de CGA (CGL), nas infusões 
clarificadas com soluções de Carrez, foi realizada por CLAE-DAD-EM. Alíquotas de 
cada infusão foram submetidas à ultrafiltração, para obtenção da fração de alto peso 
molecular. A determinação da AA, pelo método FRAP e TEAC, foi realizada nas 
infusões, infusões clarificadas e na fração isolada. A fração isolada foi caracterizada 
quanto à presença de melanoidinas e de CGA ligados a estes compostos. Dez CGA 
foram quantificados nas infusões de mate verde e, adicionalmente, duas CGL nas 
infusões de mate torrado. A concentração de CGA sofreu diminuição progressiva ao 
longo da torrefação, com reduções variando de 81% (clara) a 91% (muito escura) em 
comparação com a infusão verde que apresentou o maior teor de CGA (1,52 g/L). A 
distribuição dos CGA também foi afetada pelo processamento do mate. Durante a 
torrefação, a quantidade dos ácidos cafeoil, feruloil e dicafeoilquínico, em relação ao 
total de CGA, foi alterada de 69%, 20% e 9% (verde) para 55%, 14% e 23% (muito 
escura), respectivamente. Houve correlação positiva muito alta entre os ensaios de 
FRAP e TEAC (r=0,97, p<0,005, n=5) para AA nas infusões. Comparando-se as 
amostras verde e muito escura, a redução percentual no teor de CGA foi 
consideravelmente mais pronunciada do que o decréscimo na AA da infusão e similar 
à redução na AA da infusão clarificada. Ao mesmo tempo, um aumento de cinco vezes 
foi observado na AA por FRAP entre a fração isolada do mate verde e do muito escuro 
(55 para 276 mmol Fe2+/100 g) e de nove vezes para TEAC (15 para 135 mmol 
trolox/100 g). Confirmou-se presença demelanoidinas na fração isolada e aumento 
destes compostos ao longo da torrefação. Isto indica que as melanoidinas são 
importantes contribuintes para a AA do mate torrado. A AA das melanoidinas é 
atribuída em grande parte aos ácidos cafeíco e ferúlico ligados à sua estrutura já que 
houve correlação alta entre a AA das frações isoladas e o teor de fenólicos ligados 
covalentemente às mesmas (FRAP: r=0,94, p<0,05, n=5). Palavras chave: Ilex 
paraguariensis, torrefação, ácidos clorogênicos, melanoidinas, atividade antioxidante. 
 
 
 
ABSTRACT 
 
Ferreira, Daniela Scherner. EFFECT OF MATE ROASTING ON BIOACTIVE 
COMPONENTS AND RELATION WITH BEVERAGE ANTIOXIDANT CAPACITY. Rio 
de Janeiro, 2015. Dissertation (Master in Food Science). Instituto de Química, 
Universidade Federal do Rio de Janeiro. 
 
Mate (Ilex paraguariensis) is a plant rich in chlorogenic acids (CGA) used in the 
preparation of infusions such as chimarrão (green mate) and mate tea (roasted 
mate). Mate roasting leads to reduction in CGA and to the formation of 
melanoidins. However, there is not enough information about the effect of these events 
on infusion’s antioxidant capacity (AA). The objective of this study was to evaluate the 
effect of roasting on mate’s bioactive compounds and its relation with beverage’s AA. 
Green mate and samples of roasted mate were classified according to color (green, 
light, medium, dark, very dark) and used on the preparation of infusions. CGA e CGA 
lactones (CGL) were analyzed by CLAE-DAD-EM in infusions clarified with Carrez 
solutions. Infusions were ultrafiltrated to obtain high molecular weight fractions 
(HMWF). The AA was measured by FRAP and TEAC on infusions, clarified infusions 
and HMWFs. The HMWFs were characterized regarding melanoidins content and 
CGA bounded to these compounds. Ten CGA were quantified in green infusions. 
Additionally, two CGL were quantified in roasted infusions. CGA levels decreased 
progressively during roasting with reductions between 81% (light) and 91% (very dark) 
in comparison to green infusion, which presented the highest CGA level (1.52 g/L). 
CGA distribution was also affected by mate processing. During roasting, cafeoil, feruloil 
and dicafeoilquinic acids levels, in relation to total CGA, changed from 69%, 20% and 
9% (green) to 55%, 14% and 23% (very dark), respectively. There was a very high 
correlation between FRAP and TEAC methods(r=0.97, p<0.005, n=5) when used to 
measure AA on the infusions. Comparing green and very dark samples, the reduction 
on infusions’ CGA were considerably higher than the reduction on infusions’ AA and 
similar to the reduction on clarified infusions’ AA. At the same time, HMWF AA 
measured by FRAP increased five times between green mate and very dark mate (55 
to 276 mmol Fe2+/100 g) and nine times when measured by TEAC (15 to 135 mmol 
trolox/100 g). The presence of melanoidins in the HMWF was confirmed and the 
content of these compounds increased during roasting. This indicates that melanoidins 
contribute to the AA in roasted mate. Melanoidins AA is mainly due to the caffeic and 
ferulic acids bounded to their structure since there was a high correlation between the 
HMWF AA and the phenolics covalently bounded to the HMWF (FRAP: r=0.94; p<0.05, 
n=5). Key words: Ilex paraguariensis, roasting, chlorogenic acids, melanoidins, 
antioxidant activity. 
 
 
 
Resumos publicados em anais de congressos: 
 
FERREIRA D., PERRONE D. Effect of roasting on chlorogenic acids contents in mate 
(Ilex paraguariensis). IV International Conference on Polyphenols and Health, 2013. 
 
FERREIRA D., PERRONE D. Effect of roasting on melanoidins, chlorogenic acids and 
antioxidant capacity of mate (Ilex paraguariensis). IV International Conference on 
Polyphenols and Health, 2013. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1. INTRODUÇÃO .................................................................................................... 15 
 
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................................ 17 
2.1 Consumo de Bebidas a Base de Erva-mate .................................................. 17 
2.2 Produção e Processamento do Mate ............................................................ 19 
2.3 Compostos Bioativos em Extratos de Erva-mate ........................................... 21 
2.4 Ácidos Clorogênicos ..................................................................................... 21 
2.5 Metilxantinas ................................................................................................. 27 
2.6 Melanoidinas ................................................................................................. 28 
2.7 Atividade Antioxidante ................................................................................... 32 
2.8 Efeitos Biológicos Potenciais......................................................................... 37 
 
 
3. OBJETIVOS ......................................................................................................... 39 
 
 
4. MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................... 40 
4.1 Matéria Prima ................................................................................................ 40 
4.2 Torrefação ..................................................................................................... 40 
4.3 Classificação das Amostras .......................................................................... 40 
4.4 Preparo das Infusões .................................................................................... 41 
4.5 Clarificação das Infusões .............................................................................. 41 
4.6 Determinação de Ácidos Clorogênicos por Cromatografia Líquida de Alta 
Eficiência Acoplada a Espectrometria de Massas (CLAE-DAD-EM) .................................... 41 
4.7 Isolamento das Frações Contendo Melanoidinas .......................................... 43 
4.8 Análise Espectrofotométrica das Melanoidinas nas Frações Isoladas ............... 43 
4.8 Determinação de Compostos Fenólicos Livres nas Frações Isoladas ........... 43 
4.9 Determinação de Compostos Fenólicos Ligados Iônicamente às Frações 
Isoladas. .............................................................................................................................. 44 
 4.10 Determinação de Compostos Fenólicos Ligados Covalentemente às 
Frações Isoladas .............................................................................................. 44 
4.12 Determinação da Atividade Antioxidante ................................................... 44 
4.13 Análise Estatística .................................................................................... 46 
 
 
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................... 47 
 
 
5.1 Caracterização das Amostras ....................................................................... 47 
5.2 Ácidos Clorogênicos e Lactonas nas Infusões de Erva-mate ........................ 47 
5.3 Melanoidinas nas Infusões de Erva-mate ...................................................... 56 
5.4 Caracterização Espectrofotométrica das Frações de Alto Peso Molecular .... 57 
5.5 Caracterização Química dos Compostos Fenólicos Ligados às Melanoidinas
 ............................................................................................................................................ 59 
5.6 Destino dos CGA ao longo do processo de Torra da Erva-mate ................... 61 
5.7 Atividade Antioxidante Relacionada aos CGA livres e às Frações Isoladas . 62 
 
CONCLUSÃO ............................................................................................................ 68 
 
CONSIDERAÇÕES FINAIS E PERSPECTIVASFUTURAS ..................................... 69 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................................................... 70 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE SIGLAS E ABREVIATURAS 
 
AA Atividade Antioxidante 
ABTS 2,2’-Azino-bis(3-ethylbenzo-thiazoline-6-sulfonic acid)diammonium salt 
ANOVA Análise de Variância 
CA Ácido caféico, do inglês caffeic acid 
CFQA Ácidos cafeoilferuloilquínicos, do inglês caffeoylferuloylquinic acids 
CFQL Lactonas dos ácidos feruloilquínicos, do inglês caffeoylferuloylquinic 
acids lactones 
CGA Ácidos clorogênicos, do inglês chlorogenic acids 
CGL Lactonas dos ácidos clorogênicos, do inglês chlorogenic acids lactones 
CLAE Cromatografia Líquida de Alta Eficiência 
CLAE/DAD Cromatografia Líquida de Alta Eficiência com detecção por arranjo de diodos 
CLAE-EM Cromatografia Líquida de Alta Eficiência acoplada à Espectrometria de 
Massas 
p-CoA Ácido p-cumárico, do inglês p-coumaric acid 
p-CoQA Ácidos p-cumaroilquínicos, do inglês p-coumaroylquinic acids 
p-CoQL Lactonas dos ácidos p-cumaroilquínicos, do inglês p-coumaroylquinic 
acids lactones 
CQA Ácidos cafeoilquínicos, do inglês caffeoylquinic acids 
CQL Lactonas dos ácidos cafeoilquínicos, do inglês caffeoylquinic acids 
lactones 
CV Coeficiente de Variação 
DAD Detector de Arranjo de Diodos 
diCQA Ácidos dicafeoilquínico, do inglês dicaffeoylquinic acids 
diCQL Lactona do ácido cafeoilquínico, do inglês dicaffeoylquinic acids lactones 
diFQA Ácidos diferuloilquínicos, do inglês diferuloylquinic acids 
di-p-CoQA Ácidos di-p-cumaroilquínicos, do inglês di-p-coumaroylquinic acids 
DPPH 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl 
EM Espectrômetro de Massas 
FA Ácido ferúlico, do inglês ferulic acid 
FQA Ácidos feruloilquínicos, do inglês feruloylquinic acids 
FQL Lactonas dos ácidos feruloilquínicos, do inglês feruloylquinic acids 
lactones 
FRAP Ferric Reducing Antioxidant Power 
HPLC High Performance Liquid Chromatography 
IUPAC International Union of Pure and Applied Chemistry 
Kmix Coeficiente de extinção específico 
LBNA Laboratório de Bioquímica Nutricional e de Alimentos 
ND Não detectado 
PPGCAL Programa de Pós-Graduação em Ciência dos Alimentos 
QA Ácido quínico, do inglês quinic acid 
R Coeficiente de correlação 
SIM Monitoramento seletivo de íons 
TEAC Trolox Equivalent Antioxidant Capacity 
Trolox® 6-hydroxy-2,5,7,8-tetramethylchroman-2-carboxylic acid 
15 
 
INTRODUÇÃO 
 
 
As folhas e talos da erva-mate, Ilex paraguariensis St. Hil. var. paraguariensis 
(Aquifoliaceae), são utilizados no preparo de bebidas singulares consumidas por 
grandes populações na América do Sul (BRACESCO et al., 2011). Estas bebidas 
caracterizam-se pela concentração elevada de compostos fenólicos, principalmente 
ácidos clorogênicos (CGA), e também pela presença de xantinas e alguns flavonóis 
glicosilados (CLIFFORD, 1999; DE SOUZA et al., 2011). O teor destas substâncias 
varia de acordo com diversos fatores, dentre eles o modo de processamento das 
folhas e talos (CLIFFORD e RAMIREZ-MARTINES, 1990; COSTA et al., 2009; 
MARQUES e FARAH, 2009). A avaliação destas variações é importante já que estes 
compostos estão possivelmente relacionados às propriedades medicinais atribuídas 
à erva-mate. 
O processamento da Ilex paraguariensis é diferenciado de acordo com a bebida 
final que se deseja obter. No preparo do chimarrão, por exemplo, utiliza-se a erva-
mate verde enquanto no preparo do chá mate utiliza-se o mate torrado. O processo 
de torrefação, além de modificar as características sensoriais do mate, também é 
responsável por alterações no teor e perfil de compostos fenólicos, no teor de 
metilxantinas e também pela formação de novos compostos (BASTOS et al., 2007b; 
COSTA et al., 2009), dentre os quais se destacam as melanoidinas. 
MARQUES e FARAH (2009) descrevem algumas diferenças observadas nos 
CGA de infusões preparadas com erva-mate verde e torrada, tais como, redução de 
80% nos isômeros do ácido cafeoilquínico (CQA) no mate torrado. Além disso, 
enquanto no mate verde predomina o ácido 3-cafeoilquínico (3-CQA) no chá mate o 
isômero predominante é o ácido 5-cafeoilquínico (5-CQA) (CLIFFORD E MARTINEZ, 
1990; FARAH e MARQUES, 2009). As metilxantinas também são degradadas durante 
o processo de torrefação, observando-se, por exemplo, redução de 75% no teor de 
cafeína em bebidas preparadas com mate torrado (BASTOS et al., 2005). Em 
contrapartida à degradação dos CGA e das metilxantinas, nota-se a formação de 
melanoidinas (DE SOUZA et al., 2011), polímeros resultantes da Reação de Maillard 
(DELGADO-ANDRADE e MORALES, 2005) que podem conter compostos fenólicos, 
tais como CGA, ligados à sua estrutura (BEKEDAM et al., 2008a; PERRONE et al., 
2012). 
16 
 
Diversos estudos avaliam a relação entre a concentração de polifenóis e outros 
compostos da erva-mate com sua capacidade antioxidade (CHANDRA e DE MEJIA, 
2004; HECK et al., 2008; DUDONNÉ et al., 2009; ANESINI et al., 2012, VALERGA et 
al., 2012; ZIELINSKI et al., 2014). Ademais, a relação entre as melanoidinas e a 
atividade antioxidante (AA) também é bastante abordada na literatura (CASTILLO et 
al., 2002; DELGADO-ANDRADE e MORALES, 2005; WANG et al., 2011). No entanto, 
avaliações relacionando as diferenças na composição química do mate verde e 
torrado com a AA de bebidas preparadas com estas matérias primas são escassas. 
BASTOS et al. (2007b) reportam teor de polifenóis e AA mais baixos em infusões de 
mate torrado, porém nenhum estudo avalia de forma detalhada as alterações químicas 
que ocorrem ao longo do processo de torrefação tão pouco as variações na AA. 
Nas últimas décadas, muitos estudos têm investigado a relação dos CGA e das 
melanoidinas com a saúde (CLIFFORD, 2000; BEKEDAM et al., 2006). Da mesma 
maneira, os relatos quanto aos efeitos fisiológicos da Ilex paraguariensis são extensos 
(BASTOS et al., 2007a; HECK e DE MEJIA, 2007) e, em alguns casos, se sobrepõem 
àqueles relacionados a seus compostos característicos. Atividade antimutagênica, 
antilipídica e anticarcinogênica são exemplos desta sobreposição e levam a crer que 
uma parcela das propriedades terapêuticas da erva-mate poderia correlacionar-se 
com os CGA e melanoidinas presentes em seus extratos. 
Assim, considerando que o consumo de infusões de erva-mate contribui de 
maneira importante para a ingestão de derivados de CQA; que estas bebidas podem, 
também, contribuir para a ingestão dietética de melanoidinas; que alguns dos efeitos 
fisiológicos da Ilex paraguariensis podem ser atribuídos, ao menos em parte, a estes 
compostos e que os mesmos correlacionam-se com a atividade antioxidante das 
infusões; a investigação das variações destas substâncias ao longo do processo de 
torrefação do mate, correlacionadas com a AA nas infusões, é relevante. 
 
 
 
 
 
 
 
17 
 
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
 
2.1 Consumo de Bebidas a Base de Erva-Mate 
 
O mate é popular há séculos e foi adotado pelos habitantes nativos (Guaranis) 
da região que compreende o Paraguai, o Uruguai, o nordeste da Argentina e o sul do 
Brasil, para preparação de bebidas estimulantes ou para uso de suas propriedades 
medicinais (BRACESCO et al., 2011). O termo “mate” é proveniente da palavra “mati”, 
da língua quíchua, que era a designação do recipiente onde é feita a infusão das 
folhas. O termo passou do recipiente ao seu conteúdo, sendo a palavra “mate” 
adotada em toda América do Sul para denominar a bebida feita a partir da erva-mate 
(GOVERNO DO ESTADO DO PARANÁ, 1985). 
Após os colonizadores Jesuítas decidirem promover o cultivo da Ilex 
paraguariensis como indústria, o mate foi adotado pela população branca 
(BRACESCO et al., 2011). A partir daí sua popularidade cresceu expressivamente a 
ponto das bebidas preparadas a partir da erva-mate serem reconhecidas oficialmente 
como símbolos culturaisem diversos países (RIO GRANDE DO SUL, 2003; 
PARAGUAY, 2011; ARGENTINA, 2013). Atualmente, estas bebidas são consumidas 
em quantidades superiores a 1 litro por dia, por milhares de pessoas, constituindo a 
principal alternativa ao café e ao chá (MOSIMANN et al., 2006). 
O Uruguai é o país com maior consumo per capita de erva-mate: 6–8 kg/ano; 
seguido da Argentina, com 5 kg/ano, e do Brasil, com 1,2 kg/ano (PAGLIOSA et al. 
2010; BRACESCO et al., 2011). O baixo consumo no Brasil, em comparação com 
Uruguai e Argentina, deve-se ao número reduzido de estados com bebedores de mate 
em sua população. A maior concentração de bebedores é na região sul, onde até 70% 
da população masculina bebe infusões a base de mate (BRACESCO et al., 2011). 
Também há consumo nos estados da região sudeste, mas de maneira menos 
expressiva. 
As infusões da Ilex paraguariensis são geralmente preparadas como quatro 
tipos de bebidas: o chimarrão e o "mate cocido", consumidos no sul do Brasil, Uruguai, 
Argentina e Paraguai, o tererê, consumido no centro-oeste do Brasil e no Paraguai, e 
o chá mate, consumido no sudeste do Brasil, Argentina e Uruguai (BASTOS et al., 
2007a). O chimarrão e o tererê são preparados com folhas secas e fragmentados da 
erva-mate verde, sendo o chimarrão consumido quente e o tererê consumido frio 
18 
 
(MEINHART et al., 2010). O chá mate é preparado a partir das folhas torradas e é 
consumido tanto quente quanto frio. O “mate cocido” refere-se ao mate verde 
preparado como qualquer chá de ervas e, geralmente, comercializado em sachês 
(BASTOS et al., 2005). 
O uso da erva torrada para preparo do chá mate teve origem no Brasil, mais 
especificamente no estado do Paraná. Durante os anos de 1920 o consumo do chá 
preto era comum, no entanto as famílias com menor poder aquisitivo não tinham 
condições de comprar o produto e como alternativa torravam a erva-mate e com ela 
preparavam um chá de sabor mais suave e coloração similar ao do chá preto. Um 
fabricante de erva-mate da região, observando este comportamento e antevendo a 
suspensão da importação do chá preto diante dos rumores de uma guerra mundial, 
decidiu investir no lançamento comercial da erva-mate torrada (MILAN e SANTOS, 
2013). Assim, em 1938, iniciou-se a comercialização da erva-mate torrada no Brasil. 
Inicialmente o produto era vendido a granel em latas que continham o slogan “já vem 
queimado” (Figura 1). Ao longo dos anos, seguindo tendências e oportunidades de 
mercado, novas formas de apresentação foram desenvolvidas para o produto, tais 
como: concentrado líquido, sachê, bebida pronta para o consumo, mate solúvel e 
preparado sólido para bebida de mate. 
 
 
 
 
Figura 1. Embalagens de erva-mate tostada utilizada durante a década de 30. 
 
19 
 
2.2 Produção e Processamento do Mate 
 
A Ilex paraguariensis (Figura 2) é uma planta nativa da América do Sul que se 
desenvolve no Brasil (Mato Grosso do Sul, Minas Gerais, Paraná, Rio Grande do Sul, 
Rio de Janeiro, Santa Catarina, São Paulo), na Argentina (Corrientes, Misiones), no 
Paraguai (Alto Paraná, Amambay, Caaguazú, Canendiyú, Central, Guaíra, Itapúa, 
Misiones, San Pedro) e no Uruguai (USDA, 2012). Destas regiões, a Argentina 
apresenta a maior área cultivada, 204.221 hectares, em 2010, e produção anual, entre 
2005 e 2010, de aproximadamente 259 mil toneladas (FAOSTAT, 2012). Entretanto, 
considerando-se o mesmo período, o Brasil destaca-se como o maior produtor 
mundial de erva-mate, produzindo cerca de 430 mil toneladas ao ano correspondentes 
a 56% da produção mundial (FAOSTAT, 2012). 
 
 
 
Figura 2. Ilustração da planta, flores e frutos de Ilex paraguariensis. 
 
Dentre as regiões brasileiras, a região sul é praticamente a única produtora de 
erva-mate, com 99% da produção nacional, sendo o Rio Grande do Sul o estado com 
20 
 
maior produção, contribuindo com 61% da produção no país (IBGE, 2010). O valor 
global da produção mundial de mate, em 2009, foi estimado em US$ 82 milhões 
(FAOSTAT, 2012) enquanto no Brasil, em 2010, o valor estimado foi de 
aproximadamente R$ 160 milhões (IBGE, 2010). 
As folhas frescas de mate passam por várias etapas produtivas antes de 
estarem prontas para o acondicionamento final. As condições empregadas nestas 
etapas são amplamente variadas e dependem do fabricante e do estilo e sabor 
desejado para a bebida final (HECK e DE MEJIA, 2007). O processamento da erva-
mate torrada consiste de seis estágios e é descrito, de maneira geral, a seguir: 1) uma 
secagem rápida (sapeco), realizada até 24 horas após a colheita com o objetivo de 
inibir a atividade enzimática de polifenoloxidases e diminuir o teor de umidade; 2) um 
estágio de secagem parcial que reduz a umidade para teores entre 3 e 6%; 3) uma 
secagem adicional seguida de trituração (cancheamento); 4) corte em três tamanhos 
diferentes (chile, chilena e talinho); 5) peneiramento para separação dos cortes; 6) 
torrefação de cada corte em separado, por cerca de 12 minutos em temperatura de 
160°C (ESMELINDRO et al. 2002; BASTOS et al. 2006). 
Dentre estes estágios, a etapa de corte é importante, pois tem influência no 
rendimento da extração. Quanto menor o corte melhor é o rendimento. Para a erva-
mate torrada comercializada a granel utiliza-se a chilena, um corte maior, enquanto 
para o sachê de chá mate utiliza-se um corte menor, o chile. Assim, os fabricantes de 
erva-mate orientam o consumidor a utilizar maior quantidade de material a granel para 
preparar o chá mate. Enquanto, em geral, um sachê de 1,6 g rende 200 ml de bebida, 
3,2 g de erva-mate a granel são necessários para o preparo de mesmo volume. 
Apesar da importância da etapa de corte, o processo mais relevante na 
produção do chá mate é a torrefação, já que esta diferencia o mate utilizado para 
preparo do chimarrão daquele utilizado no chá mate. A torrefação é responsável pelas 
alterações químicas que suavizam o sabor do mate e que alteram sua coloração de 
verde para caramelo. Enquanto o chimarrão qualifica-se por seu sabor amargo, bem 
como pelo aroma de grama verde, o chá mate define-se pelo aroma suave e 
levemente queimado. Estas descrições são apresentadas por MACHADO et al. 
(2007), que encontraram diferenças significativas entre bebidas preparadas com erva-
mate verde e tostada ao avaliarem seu sabor e aroma. O chimarrão apresentou maior 
21 
 
intensidade dos atributos de "gosto amargo" e "sabor adstringente e residual", 
enquanto o chá-mate caracterizou-se pelo atributo "aroma adocicado". 
Sabe-se que a palatabilidade de um alimento influencia na preferência 
alimentar de maneira que o sabor de um alimento pode também estar relacionado à 
promoção de saúde, já que um alimento não consumido não pode ter impacto sobre 
a saúde (JIANG e PETERSON, 2010). Em geral, considera-se que os compostos 
fenólicos nativos de alimentos de origem vegetal influenciam negativamente na 
seleção de alimentos, uma vez que fornecem atributos aromáticos amargos negativos 
aos alimentos (DREWNOWSKI, 1997). Também se reconhece que durante o 
processamento dos alimentos as estruturas fenólicas nativas dos vegetais podem 
passar por reações induzidas pelo calor que têm impacto significativo nas 
propriedades aromáticas das substâncias alimentícias (JIANG e PETERSON, 2010). 
Assim, por apresentar sabor mais leve do que o chimarrão, é possível que o chá mate 
cause maior impacto na promoção de saúde se considerado um consumo 
potencialmente maior. As preferências e percepções dos consumidores são atributos 
chave para qualquer produto alimentício e o mesmo pode ser dito para as bebidas a 
base de erva-mate (HECK e DE MEJIA, 2007). 
 
 
2.3 Compostos Bioativos em Extratos de Erva-mate 
 
Os extratos de Ilex paraguariensis são caracterizados por conterem muitos 
compostos bioativos, tais como CGA (CLIFFORD, 2000; DE SOUZA et al., 2011; 
JAISWAL et al., 2010), xantinas e alguns flavonóis glicosilados,principalmente a 
rutina, e também melanoidinas (DE SOUZA et al., 2011; COSTA et. al, 2009). Ainda 
sobre os compostos encontrados em Ilex paraguariensis, reporta-se a presença de 
ácido caféico (CA) (FILIP et al., 2000; BASTOS et al., 2006; BASTOS et al., 2007; 
MARQUES e FARAH, 2009), ácido quínico (QA) (BASTOS et al., 2007; DARTORA et 
al., 2011), cafeoil-glicose (BASTOS et al., 2007; DARTORA et al., 2011) e ácido 
dicafeico (diCA) (DARTORA et al., 2011; DE SOUZA et al., 2011). 
 
 
2.3.1 Ácidos Clorogênicos 
22 
 
 
Os CGA são uma família de compostos fenólicos, não flavonoides, solúveis em 
água, produzidos no metabolismo secundário de plantas e formados pela esterificação 
de certos ácidos trans-hidroxicinâmicos, tais como os ácidos caféico (CA), ferúlico 
(FA) e p-cumárico (CoA) com o ácido quínico (Figura 3) (CLIFFORD, 2000; 
STALMACH, 2014). 
 
 
 
Figura 3. Precursores dos CGA, ácido quínico e ácidos transcinâmicos. 
 
A natureza e o número de substituintes cinâmicos e sua posição de 
esterificação no anel aromático do QA são características consideradas na 
classificação dos CGA (PERRONE et al., 2008; CLIFFORD, 2000). Os subgrupos 
tipicamente conhecidos são descritos a seguir: 
 
 Mono-ésteres dos ácidos cafeíco (CQA), p-cumárico (p-CoQA) e ferúlico 
(FQA); 
 Di-ésteres (diCQA), tri-ésteres (triCQA) e tetra-ésteres (tetraCQA) 
singulares do ácido cafeíco; 
 Di-ésteres mistos dos ácidos cafeíco e ferúlico (CFQA); 
 Ésteres mistos envolvendo várias permutações entre um e três resíduos 
de ácido caféico com um ou dois resíduos de um ácido alifático dibásico 
(por exemplo, glutárico, oxálico, succínico) ou várias permutações de 
cafeíco, sinápico e do ácido 3-hidroxi-3-metilglutárico. 
 
Os mono-ésteres são compostos relativamente difundidos, sendo o 5-CQA 
(Figura 4) o mono-éster individual mais comum. Sua abundância é compreensível já 
HO2C
OH OH
OH
OH
1
2
6 4
5
3
R
OH
HO2C
 Ácido quínico Ácidos transcinâmicos
R = OH CA
R = OMe FA
R = H p-CoA
23 
 
que ele é, de longe, o isômero majoritário em uma das mais ricas fontes dietéticas de 
CGA, o café (CROZIER et al., 2009). 
Os CGA também compõem uma parcela importante do peso seco da erva-
mate, correspondendo a cerca de 10% do mate verde e 3% do torrado (CLIFFORD e 
RAMIREZ, 1990). JAISWAL et al. (2010) identificaram e caracterizaram 42 CGA em 
extrato metanólico de mate torrado. A atribuição individual com relação à região 
isomérica foi possível para: oito CQA, cinco ácidos dicafeoilquínicos (diCQA), seis 
ácidos feruloilquínicos (FQA), dois ácidos diferuloilquínicos (diFQA), cinco ácidos p-
cumaroilquínicos (p-CoQA), quatro ácidos cafeoil-p-cumaroilquínicos, sete ácidos 
cafeoilferuloilquínicos (CFQA), três ácidos sinapoilferuloilquínicos, um ácido 
tricafeoilquínico e um ácido dicafeoilferuloilquínico. Ademais, quatro 
cafeoilchiquimatos, três dicafeoilchiquimatos, um tricafeoilchiquimato, e um 
feruloilchiquimato foram detectados. 
 
 
 
Figura 4. Representação do 5-CQA segundo numeração da IUPAC (1976). 
 
 
Segundo MARQUES e FARAH (2009), os isômeros do CQA são os CGA 
encontrados em maior quantidade no mate. Eles correspondem a 55% e 73% do teor 
total de CGA em mate verde e tostado respectivamente, sendo que a distribuição dos 
isômeros é diferente quando se compara o produto verde e tostado. O 3-CQA (Figura 
5) é o isômero predominante nas folhas verdes (aproximadamente 45% do total de 
CQA); já no mate tostado o 5-CQA (Figura 5) predomina (cerca de 47% do total de 
CQA). Esta diferença de composição indica que o tratamento térmico empregado na 
produção do mate tostado tem impacto considerável nos CGA. 
24 
 
Como não existem estudos avaliando em detalhes as alterações no perfil de 
CGA ao longo do processamento térmico da erva-mate, é necessário fazer 
comparações com estudos sobre café onde se observa que a cinética de degradação 
dos isômeros do CQA é diferente. De acordo com TRUGO e MACRAE (1984), a taxa 
de degradação do 5-CQA é significativamente maior do que a do 3-CQA e 4-CQA. Na 
realidade, no início da torrefação de amostras de Coffea arabica, os níveis de 3-CQA 
e 4-CQA aumentaram enquanto o teor de 5-CQA diminuiu. Segundo os autores, a 
formação de 3-CQA poderia ser explicada tanto pela isomerização do 5-CQA, 
presente em quantidades muito maiores que os outros CQA, ou pela degradação 
parcial dos di-CQA. Em Coffea robusta, também no início da torrefação, houve 
decréscimo de todos os isômeros, mas a taxa de degradação do 5-CQA foi 
significativamente maior do que a dos outros isômeros. Outros autores (FARAH et al., 
2005; PERRONE et al., 2007, WEI et al., 2012) observaram cinéticas de degradação 
similares, reforçando a evidência de isomerização dos CGA no inicio da torrefação. 
Assim, a isomerização do 3-CQA seria uma possível explicação para abundância de 
5-CQA no mate torrado. 
 
 
 
Figura 5. Principal CGA encontrado na erva-mate verde (3-CQA). 
 
 
Quanto aos diCQA, o 3,5-diCQA (Figura 6) é o principal isômero no mate verde 
(CLIFFORD e RAMIREZ-MARTINEZ, 1990), cerca de 55% do total de diCQA 
(MARQUES e FARAH, 2009), enquanto no tostado o 4,5-diCQA (Figura 6) é o mais 
abundante (CLIFFORD e RAMIREZ-MARTINEZ, 1990), aproximadamente 52% do 
total de diCQA (MARQUES e FARAH, 2009). O conteúdo dos FQA também varia entre 
25 
 
folhas de I. paraguariensis verdes e tostadas, sendo o 3-FQA o mais abundantes em 
folhas verdes e o 5-FQA em tostadas (MARQUES e FARAH, 2009). Adicionalmente, 
observa-se em amostras de mate a presença de lactonas cafeoilquínicas (CQL), 
cafeoilferuloilquínicas (CFQL) e dicafeoilquínicas (diCQL) (essa última somente 
observada nas folhas verdes). As lactonas são formadas durante o processamento 
térmico, no qual o aquecimento provoca a desidratação da porção quínica dos CGA 
culminando na formação de uma ligação éster intramolecular (SCHOLZ e MAIER, 
1990). 
Apesar de haver uma convergência de evidências com relação ao perfil de CGA 
no mate, os valores apresentados na literatura para o teor total de polifenóis é bastante 
variado (DALL’ORTO, 2005; BASTOS et al., 2007b; COSTA et al., 2009; DUDONNÉ 
et al., 2009; MARQUES e FARAH, 2009). Devido a diferenças consideráveis nos 
métodos de extração, protocolos de análise e unidades de medida empregados na 
avaliação destes compostos, não é possível determinar com segurança uma faixa de 
variação dos teores quando se avaliando referências distintas. Apesar da importância 
da determinação do teor potencial de polifenóis no mate, através da análise de 
extratos metanólicos, extratos etanólicos e extratos aquosos, o consumo real de 
polifenóis dá-se pela ingestão de infusões. 
 
 
 
Figura 6. Principais diCQA encontrados no mate verde e tostado, 3,5-diCQA e 4,5-diCQA. 
 
 
Segundo COSTA et al. (2009), o teor de polifenóis, medido como equivalente 
do ácido gálico, varia de 1402 a 1555 mg/L em infusões de mate verde e de 467 a 
1010 mg/L no chá mate. Mais especificamente quanto ao teor de CGA nas infusões, 
MARQUES e FARAH (2009) reportam valores entre 393 e 489 mg/L, para mate verde, 
e concentrações entre 53 e 126 mg/L para mate torrado. Os valores descritos em 
ambos os estudos são uma evidência clara do impacto da torrefação na quantidade 
26 
 
de compostos extraídos para as infusões. No entanto, não existem estudos avaliando 
de maneira detalhada as alterações que ocorrem no teor dos CGA ao longo do 
processamento térmico da erva-mate, ainda que este tema seja extensamente 
estudado em café (FARAH et al., 2005; FARAH e DONANGELO, 2006; JAISWAL et 
al., 2012; PERRONE et al., 2008; PERRONE et al., 2010, PERRONE et al., 2012; 
TRUGO e MACRAE, 1984). 
Durante a torrefação do café observa-se degradação progressiva e 
transformação dos CGA como resultado da pirólise, já que os grãos são submetidos 
a temperaturastão altas quanto 230°C por poucos minutos ou 180°C por até 20 
minutos (CLIFFORD, 2000; PERRONE et al., 2008; CROZIER et al., 2009). Nos 
estágios iniciais do processamento térmico, quando ainda há teor adequado de água, 
ocorre isomeração (migração do grupo acil) acompanhada de alguma hidrólise, com 
liberação dos ácidos cinâmico e quínico. Posteriormente, ocorre a epimerização e 
lactonização do QA, várias lactonas clorogênicas são formadas e os ácidos cinâmicos 
podem ser descarboxilados e transformados em uma série de fenóis simples e 
fenilindanos (CLIFFORD, 2000; CROZIER et al., 2009). Além da lactonização outra 
via de desidratação dos CGA foi elucidada por JAISWAL et al. (2012) que identificaram 
derivados hidroxicinâmicos do ácido chiquímico em café torrado. Por fim, demonstrou-
se que as frações fenólicas dos CGA são amplamente mantidas nas melanoidinas 
produzidas pela torra e que as melanoidinas quando hidrolisadas liberam 
hidroxicinamatos e QA (BEKEDAM et al., 2008a). 
Embora haja degradação considerável dos CGA durante o processamento 
térmico, quantidades substanciais destes compostos resistem à torrefação e são 
extraídas para as infusões caseiras e comerciais preparadas com café torrado 
(BREZOVA et al., 2009; CROZIER et al., 2009). Para muitos indivíduos estas bebidas 
são a principal fonte de CGA na dieta (CLIFFORD e WILLSON, 1985). Apesar das 
ingestões de CGA variarem amplamente, o consumo diário de CGA pode atingir até 
800 mg em bebedores de café (MANACH et al., 2005). As concentrações de CGA em 
café variam amplamente de acordo com a espécie, cultivar, processamento, etc. 
(FUJIOKA e SHIBAMOTO, 2008; GLOESS et al., 2013; PERRONE et al., 2008; 
CAMPA et al., 2005; CLIFFORD, 1987). Como base de referência, uma única dose de 
café espresso contém em média 43 ml e 145 mg de CGA (CROZIER et al., 2012). Ao 
passo que, em 200 ml de infusões de mate, o teor destes compostos pode variar de 
27 
 
10,6 a 133 mg, sendo mais elevados os valores relativos às bebidas preparadas com 
erva-mate verde (CLIFFORD, 1990; MARQUES e FARAH, 2009). Ponderando este 
dado, é necessário considerar a contribuição das bebidas a base de erva-mate como 
fonte de CGA na dieta, principalmente para as populações da Argentina, Uruguai, 
Paraguai e dos estados do Sul do Brasil. 
É bastante conhecido que os CGA atuam como antioxidantes (MARINOVA et 
al., 2009). Em ensaios in vitro estes compostos apresentam propriedades de 
neutralização de radicais livres (MARINOVA et al., 2009; SATO et al., 2011; 
VIJAYALAKSHMI et al., 2010), que se relacionam com suas propriedades quelante 
(KONO et al., 2008) e de doação de hidrogênio (VIJAYALAKSHMI et al., 2010). 
 
 
2.3.2 Metilxantinas 
 
Há muito a presença de metilxantinas na erva-mate é descrita na literatura 
(PECKOLT, 1943). A cafeína (1,3,7-trimetilxantina) parece ser um composto 
característico da I. paraguariensis em comparação com outras espécies do mesmo 
gênero (REGINATTO et al., 1999). A teobromina (3,7-dimetilxantina) também é 
observada na erva-mate, mas em concentrações inferiores à cafeína (BISPO et al., 
2002; GNOATTO et al., 2007; SRDJENOVIC et al., 2008). Diversos fatores, tais como 
época da colheita, variedade genética, condições ambientais e processamento, 
influenciam nas concentrações de metilxantinas na I. paraguariensis (REGINATTO et 
al., 1999; SCHUBERT et al., 2006). 
Com relação ao processamento, assim como ocorre com os polifenóis, há 
evidência de degradação das metilxantinas durante o processo de torrefação do mate. 
Segundo CLIFFORD e RAMIREZ-MARTINEZ. (1999), o teor de cafeína, medido como 
percentual do peso seco, varia entre 1,22 e 1,74 em mate verde e entre 0,89 e 1,09 
em mate torrado. Isto representa uma redução média superior a 40% no teor do 
composto. 
A degradação da cafeína durante a torrefação de erva-mate chama atenção 
quando comparada ao que ocorre durante o processamento térmico do café, no qual 
o teor desta metilxantina mantém-se relativamente constante (HECIMOVIC, 2011; 
PERRONE, 2009). Segundo MACRAE (1985), os principais fatores para este 
fenômeno são o aumento do ponto de sublimação da cafeína, em decorrência do 
28 
 
aumento de pressão dentro da estrutura dos grãos de café, e a baixa taxa de difusão 
da fase gasosa para as camadas externas dos mesmos. Assim, é provável que a 
cinética de degradação da cafeína seja acelerada em erva-mate devido natureza mais 
delicada de suas folhas. A estrutura foliar da I. paraguariensis não deve afetar o ponto 
de sublimação da cafeína e também permitiria a difusão da fase gasosa para o meio 
externo em taxas maiores. Além disso, enquanto os grão de café são torrados inteiros, 
as folhas de mate são cortadas antes do processamento térmico. Isto implica em maior 
área disponível para difusão e portanto, maior perda de cafeína para o meio externo. 
 
 
2.3.3 Melanoidinas 
 
As melanoidinas têm sido definidas, há algum tempo, como compostos 
nitrogenados de alto peso molecular de coloração marrom formados na Reação de 
Maillard (ADAMS et al., 2005; HOFMANN, 1998b). No entanto, alguns estudos 
também reportam a existência de melanoidinas de baixo e intermediário peso 
molecular (BEKEDAM et al., 2008b; COSOVIC et al., 2010). Ou seja, não existe 
consenso quanto ao peso molecular real destes compostos e as descrições na 
literatura variam de alguns milhares de Daltons (COSOVIC et al., 2010; BEKEDAM et 
al., 2008b) até valores maiores que 100 kDa (GNIECHWITZ et al., 2008; HOFMANN, 
1998b). Segundo MOREIRA et al. (2012), a ausência de consenso é comprovada pela 
falta de padronização nos protocolos de separação das melanoidinas que empregam 
diversos métodos (diálise, ultrafiltração e diafiltração) com membranas de diferentes 
pesos moleculares de corte (2 kDa, 3 kDa, 10 kDa, 12-14 kDa, 50 kDa, 100 kDa). 
Assim, WANG et al. (2011) definiram as melanoidinas como pigmentos produzidos 
durante a Reação de Maillard de coloração marrom, heterogêneos e que contêm 
nitrogênio, sem menção ao peso molecular. 
Além de não haver concordância quanto ao peso molecular das melanoidinas, 
também não há total clareza quanto à estrutura destes compostos e existem diversas 
propostas acerca dos detalhes relacionados à sua formação. WANG et al. (2011) 
descrevem três teorias relacionadas à origem das melanoidinas de alto peso 
molecular. Uma delas relaciona a formação destes compostos à polimerização de 
produtos intermediários de baixo peso molecular da Reação de Maillard, tais como 
29 
 
furanos, piróis, pirrolopiróis, e/ou seus derivados (HAYASE et al., 2006; TRESSL et 
al., 1998). Outra sugere que as melanoidinas de alto peso molecular seriam derivadas 
de ligações cruzadas entre produtos cromóforos de baixo peso molecular da Reação 
de Maillard e proteínas, através das cadeias laterais de aminoácidos reativos tais 
como lisina, arginina, ou cisteína (HOFMANN, 1998a; HOFMANN, 1998c). A última 
postula que o esqueleto das melanoidinas é constituído, primariamente, de produtos 
da degradação de carboidratos com ramificações de compostos aminados, tais como 
aminoácidos (CÄMMERER e KROH, 1995; CÄMMERER et al., 2002). 
Independente das diversas teorias relacionadas à formação das melanoidinas, 
a presença de compostos fenólicos ligados à sua estrutura já foi bem descrita em café 
(ADAMS et al.; 2005, BEKEDAM et al., 2006; BEKEDAM et al., 2008a; BEKEDAM et 
al., 2008c; DELGADO-ANDRADE e MORALES, 2005; JOKIC et al., 2004; MOREIRA 
et al., 2012; NUNES e COIMBRA, 2007; PERRONE et al., 2012), e mais 
recentemente, em pães (ALVES e PERRONE, 2015). De acordo com BEKEDAM et 
al. (2008c) o teor de grupos fenólicos, medido por Folin-Ciocalteau, nas frações de 
alto peso molecular aumenta gradualmente durante a torra, passando de 3% na fração 
de alto peso molecular do café verde a até 18% no de torra escura. Estes resultados 
indicam que a incorporação de compostos fenólicos na fraçãode alto peso molecular 
ocorre continuamente mediante torrefação prolongada. Além disso, propõe-se que 
moléculas intactas de CGA sejam incorporadas às melanoidinas através do CA 
formando um complexo que pode ser representado como Mel=CA-QA, onde Mel 
representa o esqueleto estrutural da melanoidina, =CA representa o CA ligado de 
maneira não éster à melanoidina e -QA representa a esterificação entre o QA e o CA 
(BEKEDAM et al., 2008a). 
Considerando a teoria de incorporação dos CGA através do CA, PERRONE et 
al. (2012) propõem que não somente CGA sejam incorporados às melanoidinas mas 
também CGL já que a lactonização afeta somente a fração quínica da molécula de 
CGA e deixa intacta a fração caféica, que poderia ligar-se ao esqueleto das 
melanoidinas. Os mesmos autores sugerem que a incorporação e degradação de 
CGA ocorrem de maneira contínua, sendo a taxa de degradação mais alta que a taxa 
de incorporação dado que observaram incorporação de compostos principalmente no 
início da torrefação e degradação em seguida. 
30 
 
Outros fatores, além da presença de compostos fenólicos na matriz alimentícia, 
têm influencia direta na estrutura e característica das melanoidinas (PASTORIZA e 
RUFIÁN-HENARES, 2014). Melanoidinas (melanosacarídeos) formadas a partir da 
reação de aminoácidos e polissacarídeos são consideravelmente hidrofílicas e, 
geralmente, possuem carga negativa. No entanto, melanoproteínas derivadas da 
ligação cruzada de proteínas e açúcares em alimentos ricos em proteínas, tais como 
pão ou biscoitos, geram uma cadeia de peso molecular extremamente alto, 
consideravelmente insolúvel. 
A concentração de melanoidinas em alimentos pode ser estimada através do 
cálculo do coeficiente de extinção que avalia espectrofotometricamente o 
escurecimento dos alimentos, através da medição da absorbância (MARTINS e VAN 
BOEKEL, 2003). BEKEDAM et al. (2006) propõe o uso do coeficiente de extinção 
específico, ao invés do coeficiente de extinção molar, para estimar a concentração 
das melanoidinas já que estes compostos possuem peso molecular desconhecido e, 
provavelmente, variado. Assim, o coeficiente de extinção específico é aplicado na 
equação de Lambert-Beer tem-se que Abs (-) = K (L . g-1. cm-1) x concentração (g . L-
1) x caminho óptico (cm). 
As melanoidinas têm sua absorbância medida, geralmente, a 405 nm, um 
comprimento de onda arbitrário onde a intensidade da cor marrom é avaliada, e 
também a 280 e 325 nm para avaliação da presença de proteínas, cafeína, ácidos 
clorogênicos e ácido caféico (BEKEDAM et al., 2006), no caso de melanoidinas de 
café. O resultado destas medições pode ser utilizado como indicativo da incorporação 
de compostos fenólicos e proteínas à estrutura base das melanoidinas. 
As principais fontes dietéticas de melanoidinas são o café e o pão (FOGLIANO 
e MORALES, 2011). Entretanto, outros alimentos tais como produtos de panificação, 
cerveja e cacau também contribuem para a ingestão diária desses componentes 
(MORALES et al., 2012). Tanto as melanoidinas do café quanto as do pão são 
passíveis de fermentação pela microflora colônica humana e por isso compartilham 
algumas das propriedades atribuídas à fibra alimentar. Estima-se que a ingestão diária 
de melanoidinas seja de aproximadamente 10 g na dieta ocidental. Dados indicam 
que o consumo através de café varia entre 0,5 e 2,0 g por dia para aqueles que 
apresentam padrão de consumo alto e moderado da bebida, respectivamente. Para 
pães, as ingestões variam entre 1,8 e 15,0 g por dia e para biscoitos entre 3,2 e 8,5 
31 
 
g. Ao contrário do que ocorre com os CGA e xantinas, as concentrações de 
melanoidinas são superiores no mate torrado quando em comparação com o verde 
(COSTA et al., 2009; DE SOUZA et al., 2011). Tal fato pode ser explicado pelo 
processamento térmico adicional empregado durante a fabricação do chá mate. No 
entanto, não existem estudos quantificando melanoidinas em erva-mate. 
Muitos estudos tratam da contribuição das melanoidinas para a AA de diversos 
tipos de alimentos e bebidas, tais como café, vinagre, cerveja, produtos de 
panificação, entre outros (ALVES e PERRONE, 2015; DELGADO-ANDRADE et al. 
2005; MICHALSKA et al., 2008, PASTORIZA e RUFIÁN-HENARES, 2014; 
PERRONE et al., 2012; SUMA et al., 2005; TAGLIAZUCCHI et al., 2010; VIGNOLI et 
al., 2011; ZHAO et al., 2012). As propriedades antioxidantes das melanoidinas têm 
sido atribuídas, em parte, à sua capacidade quelante decorrente de sua natureza 
aniônica e também à sua capacidade de sequestrar radicais livres (VERZELLONI et 
al., 2010; WANG et al., 2011). As observações quanto às alterações destas 
propriedades ao longo do processo de torrefação são variadas. YILMAZ e AKGUN 
(2008) observaram aumento da atividade sequestrante à medida que um sistema 
modelo de casca de pão era submetido a temperaturas mais altas por períodos mais 
longos. SACCHETTI et al. (2009), ao avaliar a fração não fenólica de bebidas 
preparadas com café, observaram aumento da atividade sequestrante de radicais 
livres nas bebidas preparadas com grãos de torras mais escuras. Em contrapartida, 
BORRELLI et al. (2002) observaram que à medida que a intensidade da torra do café 
aumentava havia um decréscimo na AA da fração que continha melanoidinas. Este 
conflito nos resultados pode ser consequência da complexidade estrutural das 
melanoidinas e de diferenças na metodologia de extração destes compostos. 
Estudos avaliando a AA de melanoidinas obtidas a partir de sistemas modelos 
comprovam que o esqueleto destes compostos possui capacidade redutora em 
sistema aquoso, capacidade quelante e atividade sequestrante (GU et al., 2010; 
MORALES et al., 2005; YU et al., 2013; WAGNER et al.; 2002). Alguns autores 
também afirmam que uma parte importante da AA das melanoidinas provém de 
compostos de baixo peso molecular, tais como os CGA, ligados ao seu esqueleto 
(BRUDZYNSKI e MIOTTO, 2011; DELGADO-ANDRADE e MORALES, 2005; 
DELGADO et al., 2005; MOREIRA et al., 2012; PERRONE et al., 2012; RUFIAN-
HENARES e MORALES, 2007; TAGLIAZUCCHI et al., 2010). Segundo PERRONE et 
32 
 
al. (2012), a contribuição dos ácidos fenólicos ligados à fração de alto peso molecular 
para a AA de café variou de 47% a 25%, dependendo do método de análise 
empregado. 
 
 
2.4 Atividade Antioxidante 
 
Diversos autores correlacionam a concentração de polifenóis no mate com sua 
AA total (CHANDRA e DE MEJIA, 2004; HECK et al., 2008; DUDONNÉ et al., 2009; 
ANESINI et al., 2012). Além disso, estudos avaliam a relação entre compostos 
característicos da I. paraguariensis, tais como derivados do ácido caféico, flavonoides 
e cafeína, com a AA de seus extratos (ANESINI et al., 2012; VALERGA et al., 2012; 
ZIELINSKI et al., 2014). E, apesar de não haver estudos específicos para mate, a 
relação entre a concentração de melanoidinas e a AA é avaliada em diversos trabalhos 
com café (CASTILLO et al., 2002; DELGADO-ANDRADE e MORALES, 2005; WANG 
et al., 2011). Diante disto, fica evidente que a composição química de uma matriz 
alimentícia relaciona-se com sua AA. No entanto, é importante ressaltar que o grau 
da AA de uma substância ou mistura de substâncias também depende, em grande 
extensão, da metodologia analítica utilizada para sua determinação (HALLIWEL, 
2007). 
Considerando “qualquer substância que retarde, previna ou elimine o dano 
oxidativo em uma molécula alvo” como antioxidante, a AA pode ser definida como a 
capacidade de um composto em inibir a degradação oxidativa (HALLIWEL, 2007; 
ROGINSKY e LISSI, 2005). CAROCHO e FERREIRA (2013), em trabalho de revisão 
sobre antioxidantes, listam 20 diferentes metodologias, relacionadas a sete 
mecanismos de ação, para avaliação da AA e afirmam que cada método possui 
vantagens e desvantagens. A variedade de protocolos para determinação da AA é 
compreensível quando considerado que a mesma pode ser efetiva através de diversosmecanismos. 
Os polifenóis constituem a maioria dos antioxidantes dietéticos e vários estudos 
demonstraram que eles são os principais contribuintes para a AA da maioria das frutas 
e vegetais, sendo a “neutralização” de radicais livres o mecanismo de AA mais 
amplamente estudado nestes compostos (BOUAYED e BOHN, 2013; PERRON e 
BRUMAGHIN, 2009). A “neutralização” de radicais livres pode ser avaliada por 
33 
 
análises baseadas na transferência de elétrons e análises baseadas na transferência 
do átomo de hidrogênio. As análises baseadas na transferência do átomo de 
hidrogênio mensuram a capacidade de um antioxidante de “neutralizar” radicais livres 
(geralmente radicais peroxila) pela doação de hidrogênio enquanto a maioria das 
análises baseadas na transferência de elétrons simula a ação antioxidante com uma 
sonda de potencial redutor, ou seja, os antioxidantes reagem com a sonda 
fluorescente ou colorida (agente oxidativo) ao invés do radical peroxila (GORJANOVIC 
et al., 2012). 
As análises de Poder Antioxidante do Íon Redutor de Ferro (FRAP, do inglês 
Ferric Reducing Antioxidant Power) e de Capacidade Antioxidante Equivalente ao 
Trolox (TEAC, do inglês Trolox Equivalent Antioxidant Capacity) baseiam-se na 
transferência de elétrons e podem ser representadas, de maneira simplificada e 
genérica, pelo esquema a seguir. 
 
Sonda (oxidante) + elétron (do antioxidante) 
 → sonda reduzida + antioxidante oxidado 
 
A oxidação da sonda resulta em alteração na sua cor e o grau de mudança na 
coloração é proporcional à AA. Segundo MACDONALD-WICKS et al. (2006), uma das 
principais vantagens das análises baseadas na transferência de elétrons são a 
velocidade da reação e a simplicidade do método. As reações de FRAP e TEAC, por 
exemplo, podem ser automatizadas e adaptadas a microplacas facilitando a análise 
de um grande número de amostras em espaços curtos de tempo. Tais características 
permitem que estes métodos sejam utilizados rotineiramente em qualquer laboratório. 
A análise de FRAP foi desenvolvida originalmente para aplicação em plasma, 
mas, atualmente, é comumente utilizada em um vasto número de matrizes e 
caracteriza-se pela redução de um complexo de Fe3+ à Fe2+ (CAROCHO e 
FERREIRA, 2013). O FRAP é uma avaliação razoável para a habilidade de manter o 
estado redox em células ou tecidos (PRIOR et al., 2005). Aparentemente o poder 
redutor está relacionado ao grau de hidroxilação e à extensão da conjugação em 
polifenóis (PULIDO et al., 2000). Discute-se que a habilidade de reduzir ferro tem 
pouca relação com o processo de neutralização de radicais, por transferência de 
hidrogênio, mediado pela maioria dos antioxidantes. No entanto, a oxidação ou 
34 
 
redução de radicais a íons ainda neutraliza cadeias de radicais e o poder redutor 
reflete a capacidade para modular o estado redox no plasma e em tecidos. Porém, no 
método de FRAP, qualquer substância doadora de elétrons, mesmo sem propriedades 
antioxidantes, com potencial redox inferior ao do par Fe3+/Fe2+ pode contribuir para o 
resultado da análise indicando valores equivocadamente altos enquanto alguns 
antioxidantes, que podem reduzir efetivamente pró-oxidantes, podem não ser capazes 
reduzir o Fe3+ (KARADAG et al., 2013). 
As diferenças entre os métodos de FRAP e TEAC não são muito expressivas, 
exceto pelo fato da análise de TEAC ser realizada em pH neutro enquanto a análise 
de FRAP ocorre em condições ácidas (HUANG et al., 2005). A metodologia de TEAC 
também foi desenvolvida, inicialmente, para aplicação em fluidos corporais (MILLER 
et. al., 1993), mas sofreu algumas alterações e passou a ser amplamente utilizada no 
estudo da AA em alimentos (KARADAG, 2009). A ideia deste método é monitorar o 
decaimento do cátion radical ABTS•+ produzido pela oxidação prévia do ABTS com 
agentes oxidantes, como persulfato de potássio, causada pela adição de uma amostra 
contendo fenólicos (ROGINSKY e LISSI, 2005). Apesar da análise de TEAC ser 
usualmente classificada como uma reação baseada exclusivamente na transferência 
de elétrons, seu radical indicador pode, na realidade, ser neutralizado tanto pela 
redução direta via transferência de elétrons ou por neutralização de radicais via 
transferência do átomo de hidrogênio (JIMÉNEZ et al., 2004). Assim, os padrões e 
mecanismos da reatividade são difíceis de interpretar sem informação detalhada 
sobre a composição e estrutura dos antioxidantes testados. A interpretação é 
particularmente complicada quando pequenas moléculas de agentes redutores, tais 
como o ácido ascórbico, estão presentes nos extratos dos fenóis. No entanto, sabe-
se que os mecanismos da reação podem ser alterados de acordo com o pH, sendo a 
transferência de elétrons facilitada, por exemplo, por pH ácido (LEMANSKA et al., 
2001). 
Por ser operacionalmente simples, a análise de TEAC tem sido utilizada em 
muitos laboratórios para avaliação da AA e muitos estudos reportam os valores de 
TEAC para compostos individuais e amostras de alimento (PRIOR et al., 2005). O 
ABTS•+ reage rapidamente com antioxidantes, tipicamente dentro de 30 minutos. Além 
disso, o método pode ser aplicado em uma ampla faixa de pH e pode ser empregado 
para estudar os efeitos do pH nos mecanismos antioxidantes. Adicionalmente, muitos 
35 
 
compostos fenólicos têm baixo potencial redox e por isso, podem reagir com o ABTS•+. 
Quanto às limitações da metodologia, a análise de TEAC caracteriza, na realidade, a 
capacidade de reação da amostra testada com o ABTS ao invés da inibição do 
processo oxidativo (ROGINSKY e LISSI, 2005). 
Já que os compostos fenólicos individuais podem responder de maneira 
diferenciada a uma metodologia em particular, um extrato com teor total de fenólicos 
mais elevado não corresponde necessariamente a uma AA mais elevada 
(GORJANOVIC et al., 2012). Assim, levando-se em consideração as vantagens e 
desvantagens dos vários métodos existentes para avaliação da AA, conclui-se que 
não existe um método único que possa fornecer resultados inequívocos e a melhor 
solução é utilizar vários métodos no lugar de uma abordagem individual (CAROCHO 
e FERREIRA, 2013). 
Em estudo realizado por BASTOS et al. (2007b) a infusão preparada com mate 
verde apresentou concentração total de polifenóis de 7,7 mg de equivalentes de CGA 
por mililitro de extrato aquoso e AA de 90% de inibição de radicais livres, quando se 
utilizou o método DPPH. Em contrapartida, a infusão obtida a partir do mate torrado 
apresentou concentração total de polifenóis de 6,7 mg de equivalentes de CGA por 
mililitro de extrato aquoso e AA de 88% de inibição de radicais livres, menores que a 
obtida a partir do mate verde. 
Mais especificamente quanto ao método de TEAC, BRAVO et al. (2006) 
avaliaram a AA de infusões preparadas com erva-mate verde e sua relação com o 
teor de polifenóis medidos por Folin-Ciocalteau. Os valores obtidos para a AA 
variaram entre 1,7 e 1,6 µmol Trolox por grama de base seca. A AA pelo método FRAP 
também foi avaliada e os valores apresentaram uma correlação positiva muito 
expressiva com TEAC. Segundo os autores, este resultado indicaria que os 
antioxidantes presentes nas folhas de mate atuariam através de reações baseadas na 
redução e que também seriam potentes neutralizadores de radicais livres em sistemas 
aquosos. Com relação ao teor de polifenóis, houve uma correlação positiva muito 
expressiva com a AA. Assim, a AA nas infusões de mate pode ser atribuída, 
principalmente, aos seus constituintes derivados de mono e di-CQA. 
Considerando que as melanoidinas apresentam AA (ALVES e PERRONE, 
2015; DELGADO-ANDRADE et al. 2005; MICHALSKA et al., 2008, PASTORIZA e 
RUFIÁN-HENARES, 2014; PERRONE et al., 2012; SUMA et al., 2005; 
36 
 
TAGLIAZUCCHI et al., 2010; VIGNOLI et al., 2011; ZHAO et al., 2012), estes 
compostos também devem contribuir para aAA de infusões de mate torrado. No 
entanto, não existem estudos avaliando esta possível relação ou as alterações que 
ocorrem na AA das melanoidinas da erva-mate ao longo da torrefação. Em 
contrapartida, estas variações já foram estudadas tanto em café (DELGADO-
ANDRADE et al. 2005; PERRONE et al., 2012;) quanto em pão (ALVES e PERRONE, 
2015). 
AA de melanoidinas de café foi analisada por DELGADO-ANDRADE et al. 
(2005) pelo método de TEAC ao longo do processo de torrefação. As amostras de 
torra clara apresentaram AA mais elevada, 699 µmol Trolox/g, seguidas das amostras 
de coloração escura, 690 µmol Trolox/g. As melanoidinas isoladas das bebidas 
preparadas com café de torra intermediária apresentaram os menores valores para 
AA. Segundo os autores, estes resultados podem ser justificados pela formação 
gradual melanoidinas de alto peso molecular durante a torrefação. Produtos da 
Reação de Maillard de baixo peso molecular poderiam inclusive estar ligados ao 
esqueleto das melanoidinas, assim como outras substâncias tais como os CGA, e 
contribuírem para a AA. Uma hipótese possível seria a de que nas amostras escuras 
e clara existe um equilíbrio entre os compostos de baixo peso molecular ainda 
presentes e aqueles recentemente formados. 
ALVES e PERRONE (2015) avaliaram melanoidinas de casca de pão e 
observaram que, em geral, a AA aumentou ao longo do forneamento. Isto ocorreu de 
maneira independente ao tipo de pão, peso molecular das melanoidinas ou método 
de análise empregado para determinação da AA. Estes autores também observaram 
que a incorporação de compostos fenólicos nas melanoidinas apresentou baixa 
correlação com AA medida pelo por TEAC e nenhuma correlação por FRAP. Segundo 
os autores, isto indicaria que os compostos fenólicos são apenas parcialmente 
responsáveis pela AA e outras mudanças estruturais que ocorrem nas melanoidinas, 
ao longo do processamento térmico, devem contribuir para o aumento da AA. 
Em estudo avaliando a AA de melanoidinas isoladas de alimentos que 
compõem a dieta Espanhola, PASTORIZA e RUFIÁN-HENARES (2014) encontraram 
valores de TEAC variando entre 4 e 1.095 µmol Trolox/g de melanoidina para casca 
de pão e café, respectivamente. A AA das melanoidinas do chocolate, vinagre 
balsâmico e vinho doce foi intermediária. Além disso, os melanosacarídeos 
37 
 
(melanoidinas do café, chocolate, vinagre balsâmico e vinho doce) apresentaram AA 
significativamente maior do que as melanoproteínas (melanoidinas de cereais 
matinais, casca do pão, biscoitos e cerveja). Isto pode estar relacionado a diferenças 
na composição química de ambos os tipos de melanoidinas. Melanosacarídeos têm 
um teor de compostos fenólicos significativamente maior do que as melanoproteínas. 
 
 
2.5 Efeitos Biológicos Potenciais 
 
A literatura sobre as propriedades biológicas de I. paraguariensis tem sido 
extensivamente revisada (BASTOS et al., 2007a; HECK e DE MEJIA, 2007) e relata 
inúmeros efeitos biológicos, tais como propriedades antioxidantes, usando modelos 
químicos in vitro e estudos ex vivo com lipoproteínas; propriedades vasodilatadoras e 
de redução de lipídios; efeitos mutagênicos e antimutagênicos, dependendo do 
modelo; associações controversas com câncer orofaringeal; efeitos antiglicantes e 
propriedades de redução de peso. Ademais, investigações epidemiológicas 
(retrospectivas e prospectivas), estudos caso-controle e intervenções dietéticas têm 
sugerido ou demonstrado a relação entre o consumo de alimentos ricos em 
antioxidantes na prevenção de várias doenças crônicas (BOUAYED e BOHN, 2012). 
Da mesma maneira, vários efeitos benéficos à saúde têm sido atribuídos 
especificamente aos CGA, tais como, atividade antidiabética (ALONSO-CASTRO et 
al., 2008; BASSOLI et al., 2008; KARTHIKESAN, et al., 2010a; KARTHIKESAN, et al., 
2010b; LI et al., 2009; ONG et al., 2013; PARI, et al., 2010), antilipidêmica (CHO et 
al., 2010; DE SOTILLO e HADLEY, 2002; KARTHIKESAN et al., 2010c; LI et al., 2009; 
ONG et al., 2013), antimicrobiana (LEE et al., 2008; LOU et al., 2011; 
WOJCIECHOWSKA et al., 2014), antiviral (WANG et al., 2009), anti-inflamatória (DOS 
SANTOS et al., 2006; HWANG et al., 2014; SHIN et al., 2015), antihipertensiva (ZHAO 
et al., 2012), neuroprotetora (KWON et al., 2010) e anticarcinogênica (JIN, et al., 2005; 
PARK, et al., 2015). 
Ao mesmo tempo, as melanoidinas têm sido estudadas por suas implicações 
nutricionais e biológicas (BEKEDAM et al., 2006). Apesar de terem sido consideradas 
compostos alimentícios antinutricionais durante décadas, são crescentes as 
evidências sobre suas propriedades benéficas. Dentre elas estão incluídas atividade 
antioxidante (BORELLI et al., 2002), atividade antimutagênica (WIJEWICKREME e 
38 
 
KITTS, 1995), atividade antimicrobiana (RUFIAN HENARES e MORALES, 2007a; 
RUFIAN HENARES e MORALES, 2007b), atividade anti-inflamatória (MOREIRA et 
al., 2012), atividade anti-hipertensiva (RUFIAN HENARES e MORALES, 2007b) e 
atividade anticariogênica (DAGLIA et al., 2002). As melanoidinas podem atuar como 
fibra dietética ao fermentar no colón. Além disso, podem modular a população 
bacteriana intestinal, promovendo, em especial, o crescimento de bifidobactérias, 
influenciando de maneira significativa a saúde gastrointestinal humana (BORELLI et 
al., 2004). 
Assim, os efeitos biológicos da erva-mate podem estar relacionados à presença 
de CGA e melanoidinas em sua composição que, por sua vez, correlaciona-se com a 
AA observada em seus extratos e infusões. Desta maneira, a avaliação da influência 
do processo de torrefação sobre tais componentes e sua relação com a AA no chá 
mate é de grande interesse. Especialmente quando já existem evidências de que a 
torrefação é responsável por alterações no teor e perfil destes compostos bem como 
por alterações na atividade antioxidante (BASTOS et al., 2007b; COSTA et al., 2009). 
 
39 
 
3. OBJETIVOS 
 
Apesar de diversos trabalhos na literatura investigarem a presença e a 
quantidade de compostos bioativos em erva-mate, existem poucos dados sobre as 
alterações químicas que ocorrem ao longo do processo de torrefação do mate. 
Apenas um estudo menciona a presença de melanoidinas em bebidas à base de mate 
tostado e mate verde, não existindo na literatura estudos que caracterizem e 
quantifiquem as melanoidinas formadas durante o processo de torrefação. Tampouco 
existem relatos sobre a relação destes compostos com a AA das infusões. 
Desta maneira, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar a influência da 
torrefação sobre componentes bioativos da erva-mate e sua relação com a AA da 
bebida. 
Para atingir esse objetivo geral, foram propostos os seguintes objetivos 
específicos: 
 
 Determinar os teores e os perfis de CGA em infusões preparadas com erva-
mate de diferentes torras; 
 
 Isolar por ultrafiltração e quantificar a fração de alto peso molecular de infusões 
preparadas com erva-mate de diferentes torras; 
 
 Determinar os teores e os perfis de ácidos fenólicos livres, ionicamente ligados 
e covalentemente ligados às frações de alto peso molecular isoladas; 
 
 Determinar a atividade antioxidante, por diferentes métodos, das infusões, 
infusões clarificadas e frações de alto peso molecular isoladas. 
 
 
 
40 
 
4. MATERIAIS E MÉTODOS 
 
 
4.1 Matéria Prima 
 
Amostras de erva-mate (Ilex paraguariensis) verde (cancheada) e torrada 
foram cedidas por produtor localizado em Fernandes Pinheiro, Paraná. A 
especificação de corte utilizada foi a chilena. O mate foi colhido em Janeiro de 2011, 
na região de Catanduvas, Santa Catarina, Brasil, e cancheado em ervateira da mesma 
localidade. 
 
 
4.2 Torrefação 
 
A torrefação da erva-mate foi realizada na fábrica de Fernandes Pinheiro, em 
torrador industrial de café (Leo Gap, T 110, 250 Plus) adaptado para erva-mate e 
alimentado de calor por fornalha à lenha. Assim como de costumenesta indústria, não 
houve controle do tempo ou da temperatura do processo. No entanto, segundo o 
fabricante, a temperatura de operação da fornalha era de, aproximadamente, 400 °C 
e a temperatura no torrador variava entre 180 e 200 °C. 
A inspeção visual foi o único parâmetro utilizado para controle da torrefação. 
Um funcionário experiente utilizou seus conhecimentos sobre a coloração adequada 
para o produto final para determinar o momento em que a erva-mate deveria ser 
resfriada para finalização do processamento térmico. 
Alíquotas de erva-mate foram coletadas ao longo do processo de torrefação 
diretamente do torrador industrial. A inspeção visual foi utilizada como julgamento para 
coleta de amostras de diferente coloração. 
 
 
4.3 Classificação das Amostras 
 
As amostras foram avaliadas em triplicata quanto à luz refletida, em colorímetro 
(Chroma Meter CR-410, Konica Minolta). 
 
 
41 
 
4.4 Preparo das Infusões 
 
A proporção entre água e erva-mate para o preparo das infusões foi realizada 
de acordo com as instruções do fabricante, adicionando-se 50 mL de água fervente a 
0,8 g de cada amostra. As amostras de erva-mate foram agitadas em vortex por 15 
segundos e, após 5 minutos em infusão, filtradas em papel de filtro (Whatman n° 1). 
O preparo foi realizado em quadruplicata e após filtração as amostras foram reunidas 
em um pool único, que foi congelado e mantido em freezer (-20 °C) até o momento 
das análises. 
 
 
4.5 Clarificação das Infusões 
 
As infusões foram clarificadas para exclusão de compostos de alto peso 
molecular. Quanto à infusão verde, 500 µl de amostra foram misturados a 500 µl de 
cada solução de Carrez, K2Fe(CN)6 (0,3 M) e Zn(OAc)2 (1,0 M), e avolumadas para 
50 ml com água. Quanto às infusões torradas, 1000 µl de amostra foram misturados 
a 1000 µl de cada solução de Carrez e avolumadas para 25 ml com água. Depois de 
15 minutos, as suspensões coloidais foram filtradas em papel filtro (Whatman n° 1) e 
o material recuperado foi congelado (-20 °C) até o momento das análises 
 
 
4.6 Determinação de Ácidos Clorogênicos por Cromatografia Líquida de 
Alta Eficiência Acoplada a Espectrometria de Massas (CLAE-DAD-EM) 
 
As infusões clarificadas foram analisadas quanto aos teores de CGA em 
sistema de cromatografia líquida (Shimadzu, Kyoto, Japão) equipado com detector de 
arranjo de diodos (DAD) SPD-M10Avp e interligado com um espectrômetro de massas 
LC-MS 2010 (Shimadzu, Kyoto, Japão), equipado com fonte de íons do tipo 
electrospray. 
A separação cromatográfica foi realizada com coluna Magic C30 mantida a 
temperatura constante de 40 °C. Utilizou-se como fase móvel uma mistura binária de 
ácido fórmico aquoso 0,3% (eluente A) e metanol (eluente B) com fluxo de 0,2 mL/min. 
42 
 
Antes da injeção, a coluna foi equilibrada com 25% de B. Imediatamente após a 
injeção, essa proporção foi alterada para aplicando-se gradiente crescente de 
concentração B, descrito na Tabela 1, a seguir. 
 
Tabela 1. Gradiente de concentração da fase móvel utilizada na 
análise de CGA e CGL em infusões de erva-mate 
 
Tempo (min) Eluente A (%) Eluente B (%) 
0,03 83 17 
14 65 35 
35 40 60 
 
 
Entre as injeções, um intervalo foi empregado para o reequilíbrio da coluna com 
25% de B. A fonte de ionização foi operada no modo negativo para gerar íons 
pseudomoleculares [M-H]-. O fluxo do gás de nebulização (N2 ultra-puro) foi de 3,0 
L/min e a temperatura de dessolvatação de 300 °C. O espectrômetro de massas 
operou no modo de monitoramento seletivo de íons (SIM), de maneira a detectar os 
íons específicos. A identificação dos compostos foi realizada por comparação com os 
tempos de retenção observados por FARAH et al. (2005) e pela avaliação das razões 
m/z dos íons pseudomoleculares Seguindo metodologia descrita pelos mesmos 
autores, a quantificação dos CGA foi realizada através da área do padrão de 5-CQA, 
combinada ao coeficiente de extinção molar utilizando-se a seguinte equação: 
 
C = 
RF𝜖1MR2𝐴
𝜖2MR1
 
 
 
onde C é a concentração do isômero em questão em g/L; RF é o fator resposta do 
padrão 5-CQA (expresso em g/L); 𝜖1 é o coeficiente molar de extinção do 5-CQA; 𝜖2 
é o coeficiente molar de extinção do isômero em questão; MR1 é o peso molecular do 
5-CQA; MR2 é o peso molecular relativo do isômero em questão; e A é a área do pico 
do isômero em questão (31). Os coeficientes molares de extinção (x 104) foram os 
seguintes: ʎmax 330 nm, 5-CQA = 1,95; 4-CQA = 1,80; 3-CQA = 1,84; 3,4-diCQA = 
3,18; 3,5-diCQA = 3,16; and 4,5-diCQA = 3,32. ʎmax 325 nm, 5-FQA = 1,93; 4-FQA = 
1,95; and 3-FQA = 1,90 m-1cm-1. A quantificação das lactonas também foi realizada 
43 
 
através da área do 5-CQA combinada ao coeficiente de extinção molar do CGA que 
originou cada lactona. 
 
 
4.7 Isolamento das frações contendo melanoidinas 
 
Alíquotas de 39 mL de cada infusão foram submetidas a ultrafiltração em 
centrífuga (7500 g, 15 minutos, 4 °C) utilizando-se unidade de filtração Amicon Ultra 
10 kDa (Millipore). O material retido na unidade foi lavado com água e centrifugado 
repetidamente até que o filtrado ficasse límpido. Ao final, as frações retidas foram 
ressuspendidas em água e acondicionadas em tubos falcons, previamente pesados. 
Após liofilização das amostras, os tubos foram novamente pesados, para 
quantificação das frações isoladas. 
 
 
4.8 Análise Espectrofotométrica das Melanoidinas nas Frações Isoladas 
 
A análise espectrofotométrica foi realizada para avaliar a presença de 
compostos nitrogenados, CGA e melanoidinas nas frações isoladas, medindo-se a 
absorbância a 280, 325 e 405 nm, respectivamente. A determinação das melanoidinas 
foi realizada através do cálculo do coeficiente de extinção específica Kmix utilizando-
se a Lei de Lambert-Beer: Abs (–) = Kmix (L . g-1 . cm-1) × concentração (g . L-1) × 
comprimento do caminho óptico (cm) (BEKEDAM et al., 2006; PERRONE et al. 2012). 
O coeficiente de extinção específico (K) foi escolhido em detrimento do coeficiente de 
extinção molar (ε), uma vez que o peso molecular das melanoidinas é desconhecido 
e provavelmente variável. Como as frações isoladas nesse estudo são muito 
provavelmente uma mistura de compostos além das melanoidinas, o coeficiente de 
extinção específico foi definido como Kmix. 
 
 
4.9 Determinação de Compostos Fenólicos Livres nas Frações Isoladas 
 
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Para verificar a presença de compostos fenólicos livres nas frações isoladas, 
remanescentes do processo de ultrafiltração, as mesmas foram dissolvidas em água 
na concentração de 10 mg/ml e clarificadas com as soluções de Carrez (1:100 v/v). A 
determinação dos teores de compostos fenólicos livres presente no material 
clarificado foi realizada por CLAE-DAD-EM, como descrito no item 4.6. 
 
 
4.10 Determinação de Compostos Fenólicos Ligados Iônicamente às 
Frações Isoladas 
 
Soluções de NaCl 2M contendo 1 mg/ml das frações isoladas e liofilizadas 
foram incubadas overnight e, em seguida, clarificadas com as soluções de Carrez 
(1:100 v/v). A determinação dos teores de compostos fenólicos ligados ionicamente 
no material clarificado foi realizada por CLAE-DAD , como descrito no item 4.6. 
 
 
4.11 Determinação de Compostos Fenólicos Ligados Covalentemente às 
Frações Isoladas 
 
As frações isoladas e liofilizadas foram dissolvidas em água na concentração 
de 1 mg/ml e incubadas, por 1 hora, a 30°C, em volume 1:1, com solução NaOH 2M, 
contendo ácido ascórbico 2% (p/p) e EDTA 20 mM. Em seguida, o pH foi ajustado 
para 1, adicionando-se de HCl 5 M (22:100 v/v), e as amostras foram clarificadas com 
as soluções de Carrez (1:100 v/v). A análise do material clarificado foi realizada por 
CLAE-DAD, como descrito no item 4.6. 
 
 
4.12 Determinação da Atividade Antioxidante 
 
A determinação da AA, pelos métodos FRAP (Ferric Reducing Antioxidant 
Power) e TEAC (Trolox Equivalence Antioxidant