Physicochemical and sensory analysis of coffee: A determination in different parts of the plant

Authors

  • Rachel Machado de Sousa Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sul de Minas Gerais/IFSULDEMINAS, Campus Machado, Machado, MG, Brasil. https://orcid.org/0009-0000-8112-4686
  • Leandro Carlos Paiva Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Sul de Minas Gerais/IFSULDEMINAS, Campus Machado, Machado, MG, Brasil. https://orcid.org/0000-0002-6188-2719

DOI:

https://doi.org/10.25186/.v19i.2217

Abstract

The quality of the Arabica coffee drink (Coffea arábica L) is the result of the interaction of several factors, such as climatic conditions, terroir, altitude, nutritional factor, management aspects, stage of fruit maturation, harvest, among others. The objective was to evaluate the physical-chemical quality of coffee fruits, through the soluble solids content of coffee beans, in different parts of the plant, in order to define which position/location on the plant presents the best results in relation to sensory attributes of the drink. The analysis of soluble solids (SS) in ºBrix of cherry and raw coffee, mass grains (MMG) and sensory evaluation, the Catuaí IAC 144 variety presented better results in relation to the Paraíso MG 419- 1 variety. Regarding electrical conductivity (EC), total titratable acidity (TTA) of raw coffee, pH, color the results of the two varieties were representative for quality, the values ​​found in the analyzes are within the defined ranges. The experimental design used was randomized blocks and each variety was harvested in three blocks. Each block consisted of a plant, each plant was divided into twelve subdivisions. The treatments were arranged in a 12x2x3 factorial scheme and subjected to analysis of variance (ANOVA) and the means compared using the Scott Knott post hoc test with a significance level (p-value ≤ 0.05). The correlation matrix was used between the variables under study, in order to verify whether there is a linear relationship or not between the variable’s soluble solids ºBrix of cherry and raw coffee, aroma and body of the drink with the final average score of the tasters. Interpreting the generated equation, there is an association between body and final score, when increasing one unit in the body, an increase of 2.21 in the final score is expected. The positions on the coffee plant, upper third and lower third, in relation to the varieties Catuaí IAC 144 and Paraíso MG 419-1, were the most promising from the perspective of the results found in the physical-chemical and sensorial analysis.

 Key-words: Coffee growing; exposure face; sensory analysis-SCAA; Coffea arabica L.; soluble solids.

References

ABREU, F. G. et al. Alterações na coloração de grãos de café em função das operações pós-colheita. Coffee Science, 10(4):429-436, 2015.

AGNOLETTI, B. Z. et al. Análises físico-químicas relacionadas à qualidade do café. In: TEIXEIRA, L. J. Q.; OLIVEIRA, A. do N.; SARTORI, M. A. (org.). Tópicos especiais em engenharia de alimentos. Visconde do Rio Branco, MG: Suprema, cap. 13, p. 209-230, 2014.

AGUIAR, L. A. de.; CELESTINO, S. M. C.; OLIVEIRA, L. de L. de. Metodologia de análise descritiva quantitativa da bebida de café (Coffea arabica L.): Aplicação no treinamento para análise sensorial. Planaltina, DF: Embrapa Cerrados, 2021. (Documentos, 378).

ALCÁZAR, A. et al. Enzymatic-spectrophotometric determination of sucrose in coffee beans. Talanta, 67(4):760-766, 2005.

ALVES, H. M. R. et al. Características ambientais e qualidade da bebida dos cafés do estado de Minas Gerais. Informe Agropecuário, 32(261):18-29, 2011.

ALVES, E. O uso do grau brix na produção de cafés especiais. Revista campo & negócios. 2020. Available in: <https://issuu.com/miriam-revistacampoenegocios.c/docs/gr_os_julho_2020_email/s/10722579>. Access in: 8 July 2024.

ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS - AOAC. Official methods of analysis. 18. ed. Gaitherburg: AOAC International, 2005.

ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS - AOAC. Official methods of analysis. 15. ed. Washington, DC: AOAC International, 1990. v. 2.

BATALI, M. E. et al. Titratable acidity, perceived sourness, and liking of acidity in drip brewed coffee. ACS Food Science & Technology, 1(4):559-569, 2021.

BORÉM, F. M. Processamento do café. In: BORÉM, F. M. Pós-colheita do café. Lavras: Ed. UFLA, cap. 5, p. 127-158, 2008.

BORÉM, F. M. et al. Evaluation of the sensory and color quality of coffee beans stored in hermetic packaging. Journal of Stored Products Research, 52:1-6, 2013.

BRASIL. Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento. Regras para análise de sementes. Brasília: Mapa/ACS, 2009.

CAMARGO, A. P. de.; CAMARGO, M. B. P. de. Definição e esquematização das fases fenológicas do cafeeiro arábica nas condições tropicais do Brasil. Bragantina, 60(1):65-68, 2001.

CARVALHO, C. H. S. de. (ed.). Cultivares de café. Brasília, DF: EMBRAPA, 2007.

CARVALHO, V. D. de et al. Relação entre a composição físico-química e química do grão beneficiado e qualidade de bebida do café. I - Atividades de polifenoloxidase e peroxidases, índice de coloração de acidez. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 29(3):449-454, 1994.

CELESTINO, S. M. C.; MALAQUIAS, J. V.; XAVIER, M. F. F. Agrupamento de acessos de café irrigado com melhores atributos para bebida. Coffee Science, 10(1):31-137, 2015.

COELHO, A. P. de F. et al. Quality of coffee beans from peeled green fruits after temporary immersion in water. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 24(10):713-718, 2020.

CORRÊA, P. C. et al. Efeito da temperatura de secagem na cor dos grãos de café pré-processados por “via seca” e “via úmida”. Revista Brasileira de Armazenamento, (5):22-27, 2002. (Edição Especial Café).

CHENG, B. et al. Influence of genotype and environment on coffee quality. Trends in Food Science and Technology, 57:20-30, 2016.

DUTCOSKY, S. D. Analise sensorial de alimentos. 4. ed. Curitiba: Champagnat, 2013.

FERRÃO, R. G. et al. Coffea canephora. In: FERRÃO, R. G. et al. (ed.). Conilon coffee. 2. ed. atual. e ampl. Vitória, ES: Incaper, p. 37-50, 2017.

FERREIRA, D. F. Programas. Lavras: Universidade Federal de Lavras, 2015. Available in: <https://des.ufla.br/~danielff/programas/programas.html>. Access in: 8 July 2024.

KONICA MINOLTA SENSING INC. Comunicação precisa da cor: Controle de qualidade da percepção à instrumentação. Seoul: Konica Minolta, 1998.

KOSKEI, K. R.; PATRICK, M.; SIMON, M. Effects of coffee processing technologies on physico-chemical properties and sensory qualities of coffee. African Journal of Sood Science, 9(4):230-236, 2015.

KNOPP, S.; BYTOF, G.; SELMAR, D. Influence of processing on the content of sugars in green Arabica coffee beans. European Food Research and Technology, 223(2):195-201, 2005.

KÖPPEN, W.; GEIGER, R. Klimate der erde. Gotha: Verlag Justus Perthes, 1928.

LIMA FILHO, T. et al. Características físicoquímicas de bebidas de café tipo expresso preparadas a partir de blends de café arábica e conilon. Revista Ceres, 62(4):333-339, 2015.

MAGWAZA, L. S.; OPARA, U. L. Analytical methods for determination of sugars and sweetness of horticultural products: a review. Scientia Horticulturae, 184:179-192, 2015.

MALTA, M. R.; PEREIRA, R. G. F. A.; CHAGAS, S. J. de R. Condutividade elétrica e lixiviação de potássio do exsudato de grãos de café: alguns fatores que pode influenciar essas avaliações. Ciência e Agrotecnologia, 29(5):1015-1020, 2005.

MINISTÉRIO DA AGRICULTURA, PECUÁRIA E ABASTECIMENTO - MAPA. Regras para análise de sementes. Brasília, DF: MAPA/ACS, 2009.

MEDINA FILHO, H. P. A qualidade do café e o melhoramento genético clássico. In: SALVA, T. J. G.; GUERREIRO FILHO, O.; THOMAZIELLO, R. A. (org.). Cafes de qualidade: Aspectos tecnológicos, científicos e comerciais. Campinas: IAC, v. 1, p.219-236, 2007.

MURKOVIC, M.; DERLER, K. Analysis of amino acids and carbohydrates in green coffee. Journal of Biochemical and Biophysical Methods, 69(1-2):25-32, 2006.

OPARA, U. L.; PATHARE, P. B. Bruise damage measurement and analysis of fresh horticultural produce: A review. Postharvest Biology and Technology, 91:9-24, 2014.

PAREEK, S. Postharvest ripening physiology of crops. New York: CRC Press, 2016.

PEREIRA, L. L. et al. Propositions on the optimal number of Q-Graders and RGraders. Journal of Food Quality, p. 1-7, 2018.

PIMENTA, C. J. Qualidade do café. Lavras: Ed. UFLA, 2003.

RODRIGUES, J. P. et al. Efeito de reguladores de crescimento na maturação dos frutos e qualidade da bebida de café. Research, Society and Development, 8(6):e17861026, 2019.

SANTOS, M. A.; CHALFOUN, S. M.; PIMENTA, C. J. Influência do processamento por via úmida e tipos de secagem sobre a composição, físico química e química do café (Coffea arabica L). Ciência e Agrotecnologia, 33(1):213-218, 2009.

SARRAZIN, C. et al. Representativeness of coffee aroma extracts: a comparison of diferente extraction methods, Food Chemistry, 70:99-106, 2000.

SCHOLZ, M. B. dos S. et al. Características físico-químicas de grãos verdes e torrados de cultivares de café do Iapar. Coffee Science, 6(3):245-255, 2011.

SILVA, J. C. et al. Avaliação microscópica e físico-química de café torrado e moído comercializado em Sete Lagoas-MG. Scientia Plena, 15(6):061501, 2019.

SILVA, V. A. et al. Uso de características fisiológicas na identificação de genótipos de café arabica tolerantes ao Meloidogyne paranaensis. Coffee Science, 10(2):242-250, 2015.

SILVEIRA, A. S. et al. Sensory analysis of specialty coffee from different environmental conditions in the region of Matas de Minas, Minas Gerais, Brazil. Revista Ceres, 63:436- 443, 2016.

STEIMAN, S. et al. Shade coffee in Hawai‘i - Exploring some aspects of quality, growth, yield, and nutrition. Scientia Horticulturae, 128(2):152-158, 2011.

TAVEIRA, J. H. S. et al. Perfis proteicos e desempenho fisiológico de sementes de café submetidas a diferentes métodos de processamento e secagem. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 47(10):1413-1554, 2012.

SOMPORN, C. et al. Effect of shading on yield, sugar content, phenolic acids andantioxidant property of coffee beans (Coffea Arabica L. cv. Catimor) harvested from northeastern Thailand. Journal of Science and Food Agriculture, 92:1956-1963, 2012.

SPECIALTY COFFEE ASSOCIATION - SCA. Coffee standard 310- 2021. Available in: https://sca.coffee/research/coffee-standards. Access in: 8 July 2024.

SPECIALTY COFFEE ASSOCIATION OF AMERICA - SCAA. SCAA protocols - cupping specialty coffee. 2015. Available in: https://sca.coffee/research/coffee-standards. Access in: 8 July 2024.

TOCI, A. et al. Efeitos do processo de descafeinação com diclorometano sobre a composição química dos cafés arábica e robusta antes e após a torração. Revista Química Nova, 29(5):965-971, 2006.

ZAIDAN, U. R. et al. Environment and variety influence on coffee quality of Matas de Minas. Coffee Science, 12(2):240-247, 2017.

Downloads

Published

2024-07-29

How to Cite

SOUSA, R. M. de; PAIVA, L. C. Physicochemical and sensory analysis of coffee: A determination in different parts of the plant. Coffee Science - ISSN 1984-3909, [S. l.], v. 19, p. e192217, 2024. DOI: 10.25186/.v19i.2217. Disponível em: https://coffeescience.ufla.br/index.php/Coffeescience/article/view/2217. Acesso em: 14 oct. 2024.