Processamento de café solúvel descafeinado

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PROCESSAMENTO DE CAFÉ SOLÚVEL DESCAFEINADO
M. R. do Rosário*, R. B. Colaço*, C. E. M. Gonçalves*, R. C. S. de Oliveira*, S. Pinheiro* e J. M. Giroto**
*Alimentos/UTFPR Ponta Grossa, Brasil
**Alimentos/UTFPR Ponta Grossa, Brasil
e-mail: mmylena@live.com
 Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Ponta Grossa
Departamento de Alimentos
Operações Unitárias no Processamento de Produtos de Origem Vegetal
	23 A 27 de Outubro de 2017 – Centro de Convivência – UTFPR – Câmpus Ponta Grossa 4/5	
Universidade Tecnológica Federal do Paraná – Câmpus Ponta Grossa 8/8
Resumo 
O café é considerado a segunda bebida mais consumida no país, perdendo apenas para a água. Possui diversas variedades que surgiram de duas principais espécies produzidas no Brasil: o café arábica e o café robusta, utilizado na produção do café solúvel. Além disso, há também a bebida descafeinada, ideal para quem aprecia o café e não quer experimentar os efeitos da cafeína. Essa variedade de café é obtida por um processo que utiliza água ou solvente para a extração da cafeína, e ainda, ocorre a extração de sólidos solúveis. Este presente artigo apresenta o processo de produção do café solúvel descafeinado, evidenciando cada etapa para sua obtenção.
Palavras-chave: descafeinado, café, processamento, solúvel, descafeinação. 
Introdução
Café é a bebida que se dá a partir do fruto do cafeeiro, planta pertencente à família Rubiaceae. Foi descoberto nas montanhas da província de Keffa, atual Etiópia, no século VI, e levado para a Arábia por volta de 1500. A transferência de mudas de café do continente Europeu para a América Central e do Sul ocorreu por volta de 1700 chegando ao Brasil em 1727. (ILLY, 2002) 
O café é a segunda bebida mais consumida no mundo depois da água (EMBRAPA, 2015). A estimativa é de que este consumo cresça ainda mais, não somente no Brasil como no mundo todo. Pesquisas realizadas no Brasil, Estados Unidos, Europa e Japão revelam que o café pode fazer muito bem à saúde humana e que seu consumo diário e moderado (3 a 4 xícaras/dia) contribui na prevenção de várias doenças, como a diabetes do adulto, o câncer de cólon, fígado e mama, doença de Parkinson entre outras. (ABIC, 2015).
De acordo com o site Italian Coffee, o café possui duas variedades mais utilizadas comercialmente: a arábica (Coffea arabica) e robusta (Coffea canephora), de características bastante diferentes. O café arábica é resultante de plantas mais sensíveis, que produzem menos e exigem mais cuidados; representando quase 70% de todo o café no mundo. São cafés especiais, superiores, aromáticos, de gosto suave e equilibrado, e possuem cerca de 1,2% de cafeína. Já o café robusta, suas plantas produzem quase o dobro de grãos, dando um rendimento de extração mais alto, e exigem menos cuidados. São utilizados para a produção de cafés tradicionais, de características sensoriais inferiores, contendo cerca de 2,2% de cafeína, possuem sabor mais amargo e marcante, sendo usados em cafés de baixo custo, como por exemplo, o café solúvel. (ABIC, 2015)
O grão de café passa por várias etapas de processamento até se tornar bebida, e o café solúvel surgiu como uma solução prática para quem não tem muito tempo de preparar a bebida, pois ela só precisa ser misturada com água ou leite, sem a necessidade de filtrar. 	Nesse sentido, o objetivo deste trabalho foi relatar o processo de produção do café solúvel descafeinado. 
Materiais e Métodos
Este trabalho foi realizado utilizando-se de uma pesquisa bibliográfica. Inicialmente para conhecimento do tema, utilizou-se do mecanismo de busca utilizando-se da expressão: processamento de café. Após a familiarização com o tema utilizou-se de outras expressões como descafeinação, cafeína, solúvel. Os resultados da pesquisa foram utilizados na elaboração deste trabalho e estão descritos nas referências.
Resultados e discussão
A primeira etapa da pesquisa fundamenta-se em estudar o beneficiamento do café até o momento da descafeinação, utilizando de estudo em teses, artigos científicos e endereços eletrônicos. As fases desse primeiro processamento são apresentadas na figura 1 e detalhadas no decorrer deste artigo. 
Figura 1: Etapas do processamento de café descafeinado. (Autoria própria).
Após a colheita, o beneficiamento do café pode ser realizado de duas formas: por via seca ou por via úmida. Pelo método de via seca, a secagem do café é realizada com casca, em seguida acontece a lavagem, separação e secagem. Esse tipo de processamento, também pode ser conduzido com prévio descascamento dos cafés cereja e verde, porém mantendo-se a mucilagem que envolve o grão. Esse método possibilita a fermentação benéfica entre a casca e o grão. No preparo por via úmida, primeiramente é feita a lavagem e separação dos frutos com diferentes pontos de maturação e, em seguida esse material segue para o despolpador, sendo descascado e despolpado. Para eliminar a mucilagem, que ainda resta do fruto, deve ser imerso em tanques de fermentação e depois lavados. (OLIVEIRA, OLIVERA, 2015). A finalidade deste processo é remover a camada lisa de mucilagem que ainda está ligada ao grão. Enquanto os grãos descansam nos tanques, enzimas naturais que se formam no processo farão com que esta camada se dissolva. (FONTES, 2017).
Segundo Fontes (2017) logo após ocorre a secagem, onde os grãos podem ser secados ao sol, em mesas de secagem ou pisos, onde eles são remexidos regularmente. Eles também podem ser secados em máquinas. Uma vez secos e classificados, podem ser armazenados em sacos de juta ou de sisal até que sejam preparados para a venda, ou, ainda, preparados para a fase de extração da cafeína.
A segunda etapa da pesquisa baseou-se em estudar o processo de descafeinação do café. Esse tipo de bebida é ideal para quem quer apreciar o gosto e aroma sem experimentar os efeitos da cafeína, sendo estimulante, diurético e causador de dependência física e química. De acordo com Brenelli (2013) a ingestão de cafeína em excesso pode causar vários sintomas desagradáveis incluindo a irritabilidade, dores de cabeça, insônia, diarréia, palpitações do coração. A dose letal para uma pessoa adulta pesando 70 kg é cerca de 10 g o que é equivalente a se tomar 100 xícaras de café. 
A indústria obteve o café descafeinado com o objetivo de propiciar o consumo de café a pessoas sensíveis a propriedades estimulantes do café comum, que, no entanto, passou a ser preferência de muitos. Para ser qualificado como descafeinado, o café precisa perder pelo menos 97% da cafeína. (COBRA, 2013)
De acordo com o site International Coffee Organization (ICO), o processo acontece quando os grãos são submetidos a extração da cafeína em unidades industriais, e há quatro métodos para realizar esse procedimento, basicamente, de acordo com cada tipo de substância utilizada, podendo ser: água, acetato de etila, diclorometano e CO2 supercrítico ou líquido. Pode-se extrair a cafeína diretamente pelo uso de solvente, ou, a água seguida do solvente. A fase da extração da cafeína, sob controle rigoroso de condições do processo como temperatura, pressão e tempo, baseia-se nos mecanismos da fase de transferência física. Devido à diferença de concentração, a cafeína se transfere, por difusão, da estrutura celular para o solvente que circunda o grão até o ponto em que a concentração de cafeína é a mesma dentro e fora do grão.
Extração pelo uso de água:
O processo realizado com água consiste na imersão do café verde em água, onde a cafeína migra para fora do grão, e posteriormente a água é filtrada extraindo-se as moléculas de cafeína. No entanto, perde-se grande parte do aroma do café. Para superar este problema, o líquido é saturado com os componentes hidrossolúveis do café. Em seguida, a cafeína é removida da solução pelo uso de carbono ativado ou outros adsorventes que a retêm, e depois disso o extrato já sem a cafeína pode ser reciclado. (ICO). 
Extração pelouso de acetato de atila:
No processo de descafeinação pelo método do acetato de etila, usa-se uma mistura de água e do solvente. No recipiente utilizado para a extração, faz-se o acetato circular em volta dos grãos embebidos em água para extrair a cafeína. Deixa-se então escorrer do recipiente a mistura de água, acetato de etila e cafeína. Esta fase é repetida várias vezes, até que o teor residual de cafeína tenha alcançado ou esteja abaixo do nível máximo permitido por lei. (ICO)
Extração pelo uso de diclorometano:
No processo por diclorometano, o mesmo extrai a cafeína seletivamente e tem um ponto de fervura baixo. É utilizado da mesma forma que o acetato de etila. Pode-se aplicar vapor para remover qualquer traço de solvente. (ICO). De acordo com Filho (2005) até 1980 o café foi descafeinado com diclorometano, que dissolvia a cafeína sem retirar os açúcares, peptídeos e ingredientes de sabor. O diclorometano extraía a cafeína sem mudar o sabor ou aroma do café, porém é tóxico e surgiram evidências de que era carcinogênico. Em 1990 passou a ser usado o fluído supercrítico de dióxido de carbono, sendo este um solvente não tóxico e mais natural. 
Extração pelo uso de dióxido de carbono supercrítico:
Este solvente permite uma extração seletiva de cafeína, deixando a maior parte dos demais componentes do grão inalterados. O uso do dióxido de carbono em seu estado supercrítico (entre seus estados líquido e gasoso) requer pressão muito alta, até 250 atmosferas. Produção em larga escala é necessária para que este método seja economicamente viável. No método de dióxido de carbono líquido, requer pressões e temperaturas mais baixas e exige mais tempo para executar a extração. (ICO). De acordo com Filho (2005), o dióxido de carbono supercrítico, sob alta pressão, lixívia os grãos de café, dissolvendo até 99% da cafeína presente.
Após esse processo de descafeinação, segundo Gomes et al. (2010), ocorre uma secagem, promovendo uma melhor absorção dos componentes que conferem sabor ao café. Em seguida, o café segue para armazenamento. 
Após o processo de extração da cafeína, a última etapa da pesquisa consistiu em apresentar o processamento do café solúvel descafeinado. As demais fases desse processo são mostradas na figura 2 e estão descritas no decorrer deste artigo.
 Figura 2: Etapas do processamento de café solúvel descafeinado. (Autoria própria) 
Após a extração da cafeína o café é secado e após pode seguir para a etapa de torrefação, onde, segundo Gomes (2017) são levados à torradores e aquecidos a uma temperatura de 180°C à 250°C por cerca de doze minutos. É nesse processo que se desenvolve o aroma, qualidade e outras características do grão. Em seguida, é realizada a moagem, no qual os grãos de café são triturados até transformarem-se em pó, ou, deixados de forma mais grossa para obtenção de outro tipo de café. O processo de moagem prepara o café para uma filtragem mais rápida e uma extração melhor do aroma e sabor da bebida (MELITTA, 2008).
Na etapa de extração os grãos são submetidos à extração com água onde os grãos moídos são percolados, sob pressão em temperaturas de 140-160 °C, promovendo um enriquecimento de sólidos solúveis em relação à matéria-prima, denominado extrato. (FILHO, 2005). O extrato é, em seguida, concentrado, onde é retirada uma parte da água contida no extrato líquido de café, com o objetivo de facilitar a secagem. (CAFÉ IGUAÇU, 2017) 
Na etapa seguinte, é realizada a secagem, que pode ser por aspersão, denominado spray dryer, ou por liofilização, denominado freeze drying. Segundo o site Café Iguaçu (2017), na secagem por aspersão, o extrato concentrado é atomizado em forma de gotículas no topo de uma torre de secagem ao mesmo tempo em que é submetido a uma corrente de ar quente, provocando a evaporação da água. O produto coletado na base dessa torre é o café solúvel que pode ser transformado em café aglomerado se submetido à pulverização em uma câmara de aglomeração, juntamente com água e vapor, que irão promover a formação de grânulos com ótima solubilidade. Já na secagem por liofilização o extrato concentrado é congelado a uma temperatura ao redor de 30ºC negativos, triturado em moinhos especiais para que as partículas sejam de tamanhos uniformes, e em seguida, conduzido a uma câmara de vácuo, onde se provoca a sublimação de água à temperatura crítica de fusão, tendo como produto final o café liofilizado. 
Para a produção do café solúvel descafeinado aglomerado, este é feito em equipamento especial e preserva a essência natural do produto resultando em grânulos de ótima qualidade. Em seguida, o café segue para envasamento e posteriormente para o consumo. 
Considerações finais
	Ao longo dos anos, a procura por café descafeinado têm aumentado bastante. Com isso, houve grande desenvolvimento nas indústrias e surgimento de vários processos de produção para se obter esse produto. 
Visto os métodos de extração da cafeína, o mais utilizado é pelo uso de solventes, no qual o dióxido de carbono supercrítico mostrou ser o mais adequado, já que não é tóxico e permite a extração seletiva da cafeína, não afetando no aroma e sabor. 
	O café descafeinado agregou-se a facilidade do café solúvel, obtendo-se um produto livre dos efeitos estimulantes da cafeína e de simples preparo, já que não necessita ser filtrado, como no caso do café em pó convencional. 
Referências
[1] Associação Brasileira da Indústria de Café. Disponível em: <http://abic.com.br/>. Acesso em: 25/10/2017. 
[2] BRENELLI, E. C. S. A extração da cafeína em bebidas estimulantes: uma nova abordagem para um experimento clássico em química orgânica. Química nova, v. 26, n. 1, p. 136-138, 2003.
[3] Café – Arábica ou Conilon, qual o melhor? Disponível em: <http://cafeouronegro.com.br/cafe-arabica-ou-robusta-qual-o-melhor/>. Acesso em: 25/10/2017. 
[4] Café - clima e variedades. Disponível em: < http://revistacafeicultura.com.br/?mat=13626>. Acesso em: 27/10/2017. 
[5] Café é a segunda bebida mais consumida no Brasil. Disponível em: < https://www.embrapa.br/busca-de-noticias/-/noticia/2574254/cafe-e-a-segunda-bebida-mais-consumida-no-brasil/>. Acesso em: 29/10/2017. 
[6] COBRA, R. Q. Café. Disponível em: <http://www.cobra.pages.nom.br/bmp-cafe.html>. Acesso em: 02/11/2017.
[7] Como é feito o café descafeinado? Disponível em: < https://mundoestranho.abril.com.br/tecnologia/como-e-feito-o-cafe-descafeinado/>. Acesso em: 29/10/2017. 
[8] Como é o Processamento do Café Solúvel. Disponível em: <http://revistacafeicultura.com.br/?mat=5937>. Acesso em: 29/10/2017. 
[9] Descafeinação. Disponível em: < http://www.ico.org/pt/decaffeination_p.asp>. Acesso em: 29/10/2017. 
[10] Do grão à xícara. Disponível em: < https://www.melitta.com.br/pt/Do-grao-a-xicara-250,635.htm>. Acesso em: 28/10/2017. 
[11] ENTENDA COMO É FEITO O CAFÉ DESCAFEINADO. Disponível em: < http://blog.clubecafe.net.br/entenda-o-cafe-descafeinado/>. Acesso em: 29/10/2017. 
[12] Etapas da Produção. Disponível em: < https://www.anaterracafe.com.br/etapas-da-producao/>. Acesso em: 27/10/2017. 
[13] FONTES, T. CICLO DO CAFÉ: AS 8 ETAPAS ATÉ CHEGAR NA SUA XÍCARA. Disponível em: < https://blog.moccato.com.br/ciclo-do-cafe-8-etapas/>. Acesso em: 28/10/2017. 
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[16] ILLY, E. Um dos prazeres simples da vida é bastante complicado: A saborosa complexidade do café. Revista Scientific American Brasil, p.48-53, 2002.
[17] LEITE, C. L. Aceitação e preferência por cafés submetidos a diferentes métodos de extração de cafeína. Pós Graduação em Nutrição em Saúde Pública. Faculdade de São Paulo. São Paulo, 2009. 
[18] MARTINS, A. L. História do Café. 2. ed, São Paulo: Contexto, 2012.
[19] OLIVEIRA, R. M.E. Consumo de café cafeinado e descafeinado por indivíduos adultos: parâmetros bioquímicos, fisiológicos, físicos e antropométricos. Universidade Federal de Lavras. Minas Gerais, 2009. 
[20] Processo Produção. Disponível em: < http://www.iguacu.com.br/empresa/processo-producao/>. Acesso em: 28/10/2017. 
[21] Sobre o café. Disponível em: <http://italiancoffee.ind.br/sobre-o-cafe/>. Acesso em: 25/10/2017. 
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