PROCESSAMENTO DOS FRUTOS DO CAFEEIRO

CARACTERIZAÇÃO DOS RESÍDUOS SÓLIDOS E LÍQUIDOS NO PROCESSAMENTO DOS FRUTOS DO CAFEEIRO 

Antonio Teixeira de Matos
Paola Alfonsa Lo Monaco
Giovanni de Oliveira Garcia

Com o propósito de abordar novos conhecimentos sobre a questão ambiental do processamento dos frutos do cafeeiro, o presente texto foi elaborado com o intuito de disponibilizar novas informações a respeito da caracterização das águas residuárias da lavagem e despolpa dos frutos do cafeeiro, com base em resultados de pesquisas realizadas pelo Departamento de Engenharia Agrícola e Ambiental da Universidade Federal de Viçosa.

Antes de comentarmos sobre a caracterização da água residuária do processamento dos frutos do cafeeiro, vale ressaltar uma breve revisão sobre a constituição do grão de café e suas implicações após o processamento via úmida de seus frutos.

Composição do fruto do cafeeiro

O fruto do cafeeiro é formado pelo grão (endosperma + embrião), que é envolvido pelo pergaminho ou endocarpo, pela polpa ou mesocarpo e, finalmente, pela casca ou epicarpo. Os componentes do fruto podem ser vistos no esquema apresentado na Figura 1.

Pergaminho

O pergaminho do fruto do cafeeiro é a parte anatômica que envolve o grão e representa cerca de 12%, em termos de matéria seca, do grão de café.

Mucilagem

A mucilagem constitui uma capa de aproximadamente ½ a2 mmde espessura que está fortemente aderida ao pergaminho, e representa cerca de 5% da matéria seca do grão (ELÍAS, 1978).

Do ponto de vista físico, ela é um sistema coloidal líquido, liofílico, sendo portanto um hidrogel. Quimicamente, é constituída por água, pectinas, açúcares e ácidos orgânicos (ELIAS, 1978) e, portanto, constitui um excelente substrato para o crescimento de fungos, bactérias e outros organismos, razão porque possibilitam a deterioração dos grãos de café.

A mucilagem deve ser retirada tão logo seja possível, uma vez que o seu contato prolongado com o grão, além de possibilitar o desenvolvimento de fungos e bactérias, aumenta os custos de secagem de frutos do cafeeiro.

Polpa

De acordo com MATIELLO (1991), a polpa é o resíduo da despolpa úmida de frutos tipo “cereja”, sendo composta pelo epicarpo e por parte do mesocarpo. A polpa é o primeiro resíduo gerado no processamento do fruto do cafeeiro e representa cerca de 29% da matéria seca do fruto (ELIAS, 1978). A quantidade de polpa presente no fruto tipo cereja depende do estado de maturação, das condições climáticas dominantes durante o desenvolvimento dos frutos e da variedade de cafeeiro cultivada. Zuluaga (1989), citado por DELGADO e BAROIS (1999), afirmou que a polpa representa cerca de 39% da massa fresca ou 28,7% da matéria seca do fruto. De acordo com VASCO (1999), a polpa é constituída predominantemente por carboidratos, proteínas, cafeína e taninos, além de potássio, nitrogênio e sódio.

Estudos realizados na distribuição dos macrocomponentes do fruto de cafeeiro do tipo cereja, desde o início do processamento pós-colheita até a sua infusão, permitem constatar que somente 6% da massa do fruto fresco é aproveitada na preparação da bebida. Os 94% restantes, constituídos por água e subprodutos do processo, na maioria dos casos não recuperados, podem ser fonte de contaminação do meio ambiente (VASCO, 1999).

Como pode ser visto no Quadro1, agrande quantidade de potássio presente na polpa e na mucilagem dos frutos do cafeeiro é fator relevante a ser considerado no caso de serem as águas residuárias dispostas no solo. De acordo com Loehr (1984) e Oliveira (1977), citados por MATOS (1995), altas concentrações de Na e K podem causar dispersão da argila, promovendo a desagregação e influenciando a permeabilidade do solo. Além disso, podem trazer problemas de salinidade, concorrendo para o aparecimento de efeitos tóxicos e diminuição da disponibilidade de água para as plantas.

Além do potássio, outros nutrientes estão presentes na polpa e na mucilagem, tal como o fósforo e o cálcio, indicando constituírem esses resíduos material de elevado valor fertilizante e que podem ser aproveitados e dispostos no solo com fins de substituição de fertilizantes inorgânicos.

Constituição de minerais na polpa de frutos do cafeeiro

COMPOSTO

CONTEÚDO

Ca (mg%)

554,00

P (mg%)

116,00

Fe (mg%)

15,00

Na (mg%)

100,00

K (mg%)

1765,00

Zn (ppm)

4,00

Cu (ppm)

5,00

Mg (ppm)

6,25

B (ppm)

26,00

 Fonte: BRESSANI (1978)

Casca

No caso de resíduos sólidos, atenção especial deve ser dada quanto ao acúmulo de pilhas de cascas de café em locais onde é feito o beneficiamento dos frutos do cafeeiro. SANTOS e MATOS (2000), avaliando a contaminação do solo de áreas de depósito de cascas de frutos do cafeeiro, encontraram elevadas concentrações de amônio e potássio em maiores profundidades do solo de locais onde as deposições eram mais antigas (três anos). Os autores concluíram que houve contaminação superficial e subsuperficial do solo pelos lixiviados das pilhas, o que pode colocar em risco a exploração agrícola da área ou a contaminação de águas subsuperficiais. Dessa forma, novas formas tem sido estudadas, como alternativa de dispor esse resíduo de maneira harmônica no meio ambiente. No Quadro 2 está apresentada a constituição mineral de casca do fruto do cafeeiro.

Constituição de minerais na casca do fruto do cafeeiro

COMPOSTO

CONTEÚDO

N-total (dag.kg-1)

1,88

P-Total (dag.kg-1)

0,21

Ca (g.kg-1)

2,96

Na (g.kg-1)

40,72

K (g.kg-1)

47,05

Zn (mg.kg-1)

4,35

Cu (mg.kg-1)

18,66

Mg (g.kg-1)

0,29

Fonte: BRANDÃO et al. (1999)

Da mesma forma que a polpa e a mucilagem, a casca do fruto apresenta grande quantidade de potássio e outros nutrientes (Quadro 2), e por isso, vários estudos estão sendo feitos como forma de aproveitá-los de maneira alternativa. De acordo com CLAUDE (1979), com poder calorífico de 3.500 kcal/kg, as cascas do fruto do cafeeiro podem ser usadas como alternativa energética em uma instalação de secagem de grãos e fornecendo energia para outras utilidades. O mesmo autor sugere a utilização da casca como adubo orgânico ou na alimentação de animais, desde que não ultrapasse 20% no total de ração, pois o gosto amargo afeta a palatabilidade, além do elevado teor de lignina. MATOS et. al. (2000) afirma que as cascas de frutos de cafeeiro associadas com águas residuárias podem produzir compostos orgânicos para posterior aproveitamento agrícola. Em trabalhos realizados pelos mesmos autores, o composto orgânico produzido com cascas de frutos do cafeeiro utilizadas como filtro de águas residuárias de suinocultura, apresentou, ao final do período de decomposição mesofílica, produto de grande valor como fertilizante agrícola. O composto produzido, quando apresenta adequadas relações C/N e concentração de nitrogênio total, conforme exigência da Legislação Brasileira, podendo ser comercializado como fertilizante composto.

Características das águas residuárias geradas no processamento dos frutos do cafeeiro

De acordo com MELO et. al (1998), os frutos da espécie Coffea arabica L. possuem epicarpo delgado, mesocarpo carnoso e endorcarpo fibroso, já os da espécie Coffea canephora Pierre (Conilon) possuem epicarpo fino, mesocarpo pouco aquoso e endocarpo delgado. Por apresentar um mesocarpo menos aquoso, os frutos de conilon apresentam menor diâmetro. Nesse caso, para mesmo volume de material, haverá maior massa de frutos conilon do que de frutos arábica em processamento. Como a quantidade de água utilizada nos lavadores e processadores é baseada apenas no volume de frutos processados, o processamento do conilon proporcionará contato da água com maior massa de frutos, razão porque observa-se em geral, maior concentração de sólidos nas águas residuárias do processamento dos frutos de cafeeiro conilon no que no de arábica.

Os valores das características químicas e físicas presentes nas águas residuárias do processamento de frutos das duas espécies apresentadas do gênero coffea foram notadamente maiores quando houve recirculação da água residuária, quando comparados aos da água não recirculada, o que indica que a recirculação da água, como forma de economia deste insumo, deve aumentar, ainda mais, seu potencial poluente, além de comprometer a qualidade do grão. Dessa forma, é conveniente que se faça um tratamento preliminar e, ou, primário na água para que se possa fazer a sua recirculação no sistema sem que haja perda de eficiência do processo e até mesmo qualidade do produto.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BRANDÃO, V. S., Tratamento de águas residuárias de suinocultura utilizando filtros orgânicos. Viçosa: UFV, 1999. 65p. Dissertação (Mestradoem Engenharia Agrícola)- Universidade Federal de Viçosa, 1999.
CLAUDE, B. Étude bibliographique: utilization des sous-produits du café. Café Cacao Thé, Paris, 23(2):146-152, avril-juin 1979.
DELGADO, E. A., BAROIS I. Lombricompostaje de la pulpa de café em México. In: III Seminário Internacional sobre Biotecnologia na Agroindústria Cafeeira. Anais… Londrina – PR, 1999, 513 p. 335-343.
MATIELLO, J. B. O café: do cultivo ao consumo. São Paulo: Globo, 1991. 320p. (Coleção do Agricultor.Grãos)
MATOS, A. T., SEDIYAMA, M. A. N. Riscos potenciais ao ambiente pela aplicação de dejeto líquido de suínos ou compostos orgânicos no solo. In: SEMINÁRIO MINEIRO SOBRE MANEJO E UTILIZAÇÃO DE DEJETOS DE SUÍNOS, 1, 1995, Ponte Nova – MG. Anais… Ponte Nova: EPAMIG/CRZM, 1995. P. 45-54.
MELO, B.; BARTHOLO, G. F.; MENDES, A. N. G. Café: Variedades e Cultivares. Informe Agropecuário, 19 (193): 92-96. 1998b.
SANTOS, J. H., MATOS, A. T. Contaminação do solo em áreas de depósito de cascas de frutos de cafeeiro. I SIMPÓSIO DE PESQUISA DOS CAFÉS DO BRASIL. V. 2. Anais… Poços de Caldas, 2000, Brasília, 2000, p. 981-984.
VASCO, J. Z. Procesamiento de frutos de café por via humeda y generación de subprodutos. In: III Seminário Internacional sobre Biotecnologia na Agroindústria Cafeeira. Anais… Londrina – PR, 1999, 513 p. 345-355
Nos Quadros 3 e 4 estão apresentadas as características físicas, químicas e bioquímicas das águas residuárias geradas no processamento de duas espécies do gênero coffea: o Coffea arábica L. e o Coffea canephora Pierre (Conilon).

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