Identificação da mudança no perfil químico do Coffea arabica

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dc.contributor.advisor1Oliveira, Emanuele Catarina da Silva
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0003-0699-6104
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1715851915787164
dc.contributor.authorSimmer, Marinalva Maria Bratz
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0003-1827-6251
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2232090056040830
dc.contributor.referee1Berilli, Savio da Silva
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0003-0554-8756
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1703547133505721
dc.contributor.referee2Aquije, Gloria Maria de Farias Viegas
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-8810-7253
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1444372722806046
dc.contributor.referee3Figueiras, Paulo Roberto
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0003-2617-1601
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/1907915547207861
dc.date.accessioned2025-03-13T14:15:14Z
dc.date.available2025-03-13T14:15:14Z
dc.date.issued2025-02-19
dc.description.abstractThe sensory quality of coffee is largely influenced by intrinsic factors, such as species, genetics, and maturation stage, as well as extrinsic factors, including edaphoclimatic conditions and post-harvest processing methods. Climatic variations throughout the physiological cycle, such as temperature, solar radiation, and precipitation, can significantly impact the chemical composition and, consequently, the sensory profile of coffee. Non-volatile compounds, essential for primary and secondary metabolism, are directly linked to the formation of volatile compounds responsible for the beverage’s aroma and flavor. In this study, chemical and sensory variations were investigated over two years (2020 and 2021) using analytical techniques such as mid-infrared (MIR) spectroscopy and gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). Additionally, five post-harvest processing methods were evaluated to understand how these factors interact under different climatic conditions. GC-MS results revealed effective discrimination between harvest periods. In September, a higher abundance of acids, sulfur compounds, alcohols, aldehydes, thiazoles, esters, pyrazines, diacetones, and pyrans was observed. In contrast, coffees harvested in November showed a higher concentration of furans, thiophenes, thiols, pyrroles, and phenols. MIR analysis revealed low chemical separation between harvests within the same year (2021). However, certain spectral regions, such as 3200 cm−1, associated with intermolecular hydrogen bonding interactions, and the 1455 cm−1 range, previously linked to functional group vibrations in lipids, caffeine, and chlorogenic acids, were crucial in identifying separation trends between harvests. On the other hand, sensory evaluation showed more pronounced differences, particularly in coffees subjected to induced fermentations. Partial Least Squares Discriminant Analysis (PLS-DA) demonstrated high efficiency in classifying samples, achieving excellent performance in calibration and validation. These findings reinforce the influence of annual climatic conditions on the chemical and sensory composition of coffee. In particular, climate variations appear to have impacted the metabolism of key compounds responsible for modifying the beverage’s flavor and aroma. This study contributes to the understanding of the effects of environmental conditions and processing methods on coffee quality, aiding in the optimization of agricultural and post-harvest practices.
dc.description.resumoA qualidade sensorial do café é amplamente influenciada por fatores intrínsecos, como espécie, genética e estágio de maturação, e por fatores extrínsecos, como condições edafoclimáticas e métodos de processamento pós-colheita. Variações climáticas ao longo do ciclo fisiológico, tais como temperatura, radiação solar e precipitação, podem impactar significativamente a composição química e, consequentemente, o perfil sensorial do café. Compostos não voláteis, fundamentais para o metabolismo primário e secundário, estão diretamente ligados à formação de compostos voláteis responsáveis pelo aroma e sabor da bebida. Neste estudo, foi investigado as variações químicas e sensoriais, ao longo de dois anos (2020 e 2021) empregando técnicas analíticas como espectroscopia na região do infravermelho médio (MIR) e cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS). Além disso, foram avaliados cinco métodos de processamento pós-colheita para compreender como esses fatores interagem de acordo com as condições climáticas. Os resultados de GC-MS revelaram discriminação eficiente entre os períodos de colheita. Em setembro, observou-se maior abundância de ácidos, compostos sulfurados, álcoois, aldeídos, tiazóis, ésteres, pirazinas, diacetonas e piranos. Em contraste, os cafés colhidos em novembro apresentaram maior concentração de furanos, tiofenos, tióis, pirróis e fenóis. A análise por MIR evidenciou baixa separação química entre colheitas dentro de um mesmo ano (2021). Contudo, algumas regiões espectrais como 3200 cm−1 relacionada a interações intermoleculares do tipo ligação de hidrogênio e a faixa 1455 cm−1 já anteriormente associada a vibrações de grupos funcionais presentes em lipídios, cafeína e ácidos clorogênicos foram importantes para identificarmos tendências de separação das colheitas. Por outro lado, a avaliação sensorial mostrou diferenças mais expressivas com destaque para os cafés submetidos a fermentações induzidas. A análise discriminante por Mínimos Quadrados Parciais (PLS-DA) demonstrou alta eficácia na classificação das amostras, apresentando excelente desempenho em calibração e validação. Esses resultados reforçam a influência das condições climáticas anuais na composição química e sensorial do café. Em particular, as alterações climáticas parecem ter impactado o metabolismo de compostos importantes responsáveis por modificar o sabor e o aroma da bebida. Este estudo contribui para o entendimento dos efeitos das condições ambientais e dos métodos de processamento na qualidade do café, auxiliando na otimização de práticas agrícolas e pós-colheita
dc.description.sponsorshipAgência de fomento
dc.formatText
dc.identifier.citationSimmer, Marinalva Maria Bratz. SimIdentificação da mudança no perfil químico do Coffea arabica Vitória, 2025. Dissertação (Doutorado em Química) - Programa de Pós-Graduação em Química. Vitória, 2025.
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/18444
dc.languagepor
dc.language.isopt
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseDoutorado em Química
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Exatas
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química
dc.rightsopen access
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectTécnicas analíticas
dc.subjectAmadurecimento
dc.subjectVariações climáticas
dc.subjectQualidade sensorial
dc.subjectQuimiometria
dc.subjectAnalytical techniques
dc.subjectRipening
dc.subjectClimatic variations
dc.subjectSensory quality
dc.subjectChemometrics
dc.subject.cnpqQuímica
dc.titleIdentificação da mudança no perfil químico do Coffea arabica
dc.typedoctoralThesis
foaf.mboxemail@ufes.br
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