ESTUDO TERMOANALÍTICO DO ÓLEO DE CAFÉ VERDE EM ATMOSFERA DE AR SINTÉTICO

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Química Analítica

Autores

Cabral Dantas, R. (UFRN) ; Chacon de Carvalho, G. (UFRN) ; de Moura, M.F.V. (UFRN) ; Fernandes, N.S. (UFRN)

Resumo

A procura de matérias-primas para a produção cosmética, de combustíveis e farmacêutica, tem aberto várias possibilidades do uso de óleos vegetais, entre eles o óleo de café verde obtido antes do processo de torrefação. No entanto, pouco estudos são encontrados na literatura sendo necessário uma melhor caracterização desse produto para aplicações futuras. Dessa forma, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o comportamento térmico do óleo de café verde utilizando a Termogravimetria (TG), Termogravimetria Derivada (DTG) e a Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC). As curvas TG/DTG e DSC obtidas em atmosfera de ar sintético mostraram quatro perdas de massa e três eventos exotérmicos, respectivamente.

Palavras chaves

Óleo de café verde; Análise térmica; Decomposição térmica

Introdução

O Brasil é o primeiro produtor mundial de grãos de café verde, tendo alto potencial para extração do seu óleo, rico em compostos fenólicos como os ácidos clorogênicos e esteróis, destacando-se o beta-sitosterol, além da presença da cafeína (TSUKUI, et al. 2015 e TURATTI, 2001).A aplicação do óleo de café verde na indústria farmacêutica (LAGO, 2001), de cosméticos (SILVA, et al., 2015) e a sua atuação como estimulante termogênico natural, faz dele ativo em pesquisas químicas e biológicas. No ramo de combustíveis, os óleos vegetais vêm sendo estudados no intuito de serem utilizados na produção de biodiesel, o qual é uma alternativa para a substituição de combustível derivado do petróleo. o óleo de café verde também é utilizado em produtos que auxiliam no processo de emagrecimento devido a presença da cafeína, que tem função termogênica natural. Além disso, sua composição permite propriedades emolientes, hidratantes, amaciantes e de bloqueador solar (SILVA et al.,2015) sendo utilizado na fabricação de cosméticos.Diante das suas aplicações e dos poucos estudos relacionados ao óleo de café verde, é de suma importância o conhecimento das suas características térmicas, visando uma contribuição no processo de estocagem a fim de evitar a degradação do óleo, como também compreender a sua estabilidade e sensibilidade às variações de temperatura.

Material e métodos

A amostra do óleo de café verde foi fornecida pela empresa Plantus, essências em todos os sentidos. As curvas TG e DSC foram obtidas em atmosfera de ar sintético, em um analisador termogravimétrico e calorímetro simultâneo, modelo SDTQ600 da TA Instruments. Foi utilizado um cadinho de α- Alumina e 7 mg do óleo. A análise teve como condições uma razão de aquecimento de 10 ºC/min, vazão de gás de 50 mL/min em uma faixa de temperatura de 30 a 700 ºC. As curvas TG e DSC foram plotadas utilizando o software TA Universal Analysis.

Resultado e discussão

A curva TG da amostra indicou que óleo de café verde é estável até 207 °C. Em seguida apresentou quatro eventos de perdas de massa, sendo também evidenciado pelos picos indicados na curva DTG, conforme mostrado na Figura 1. A primeira perda de massa ocorreu entre 207,0 e 380,0 °C perfazendo um total de 44,24%. A segunda etapa entre 380 e 432 °C, com o óleo perdendo 26,7% da sua massa. No terceiro estágio houve a menor decomposição com 9,6% no intervalo de 432,0 e 467,0 °C e finalmente entre 467,0 e 570,0 °C ocorreu a última perda de massa, com 18,6% sem formação de resíduo final. Estudos realizados por KOBELNILK, et al.(2014) compararam o comportamento térmico do óleo de café torrado e do óleo de café verde provenientes de duas espécies distintas de grãos, o Arabica e o Robusta. O óleo de café verde de ambos os grãos apresentou também 4 estágios de perda de massa entre 240 e 605 °C. As diferenças nos eventos de perda de massa estão relacionadas a variedade na composição química do óleo em relação a presença de triacilglicerídios e ácidos graxos livres saturados e insaturados. A curva DSC apresentou 3 eventos exotérmicos conforme evidenciado na Figura 2. Os dois primeiros eventos ocorreram em uma temperatura máxima de 341 °C e 406 °C, respectivamente, podendo ser atribuídos a decomposição oxidativa dos constituintes do óleo. O último evento ocorreu com temperatura máxima em 512 °C, caracterizando a decomposição final dos constituintes do óleo. As faixas de temperatura em que foi observado os eventos exotérmicos na DSC, correspondem aos intervalos em que ocorreram as perdas de massa observadas na TG/DTG.

Curva TG/DTG do óleo de café verde em atmosfera de ar sintético


Curva DSC do óleo de café verde em atmosfera de ar sintético

Conclusões

O óleo de café verde demonstrou por meio do seu comportamento térmico uma alta estabilidade até aproximadamente 207 oC em atmosfera de ar sintético. As informações sobre as temperaturas de degradação fornecidas pelas curvas TG/DTG e DSC, são úteis no processo de armazenamento do material, transporte e do controle de qualidade, evitando e/ou retardando a decomposição do óleo através do controle da mesma.

Agradecimentos

Aos laboratórios LAQUAM e LaquaNAP do Instituto de Química/UFRN e a Petrobras.

Referências

KOBELNILK, M. et al. Thermal behavior of coffee oil (Robusta and Arabica species). Journal of Thermal Analysis and Calorimetry [1388-6150]. 2014; vol:115 iss:3 pg:2045 -2053.
LAGO, R.C.A. Lipídios em grãos de café.B. CEPPA, Curitiba, v. 19, n. 2, jul./dez. 2001.
PEREIRA, E.B. et al. Potencial dos óleos de café verde e de soja na produção de biodiesel via rota etílica. Revista da Universidade Vale do Rio Verde, Três Corações, v. 14, n. 1, p. 464-473, jan. /jul. 2016.
SILVA, L. L. et al. Parametrização das condições de obtenção do extrato do café verde e torrado com CO2 supercrítico. Coffee Science, Lavras, v. 10, n. 1, p. 65 - 75, jan./mar. 2015.
TSUKUI, A. et al. Abordagem metabolômica: Discriminação de tratamento pós-colheita de grãos de café verde (Coffea arabica L.) do Paraná. In: IX Simpósio de Pesquisa dos Cafés do Brasil. Curitiba:2015.
TURATTI, J. M. Extração e caracterização de óleo de café. In: Anais do II Simpósio de Pesquisa dos cafés do Brasil. Vitória, 2001. p. 1533-1539.