Atividade de Água no Café Armazenado

O que é a Atividade de Água e por que ela é Importante?

A atividade de água no café armazenado é um dos principais fatores que determinam a qualidade, estabilidade e durabilidade dos grãos ao longo do tempo. A água presente em produtos agrícolas está ligada à matriz orgânica em diferentes estados energéticos, por meio de interações físico-químicas.

A água livre, localizada nos capilares e microporos, possui o estado energético mais alto e é fracamente ligada à matriz dos grãos. Já a água adsorvida apresenta menor energia, variando conforme a intensidade da ligação molecular e a proximidade das moléculas de água em relação às paredes celulares e aos compostos polares e apolares presentes.

Além disso, essas variações energéticas determinam o estado termodinâmico da água, que reflete sua disponibilidade para participar de reações químicas e bioquímicas, bem como no desenvolvimento de fungos. Esse estado é definido pelo parâmetro conhecido como atividade de água (aw) (BORÉM, 2022).

Atividade de Água x Teor de Água: Qual é a Diferença?

Embora o teor de água indique apenas a quantidade total de água presente no produto, a atividade de água (aw)mede o grau de ligação dessa água à matriz orgânica. Em outras palavras, ela expressa a disponibilidade da água para atuar como solvente e participar de reações químicas, bioquímicas e microbiológicas (FELLOWS, 2006).

Portanto, a atividade de água no café armazenado é considerada o principal indicador de estabilidade e deterioração de produtos agrícolas durante o armazenamento.

Fatores que Afetam a Atividade de Água no Café Armazenado

A atividade de água no café armazenado é influenciada por diversos fatores físicos e químicos. Os principais são:

1. Tipo de Ligação da Água com os Componentes dos Grãos

Quanto maior a presença de ligações de hidrogênio, menor será o valor de aw, em comparação a sistemas com ligações hidrofóbicas.
Mesmo para o mesmo teor de água, grãos ricos em compostos apolares tendem a apresentar maior atividade de águaque grãos ricos em compostos polares.

No caso do café, os carboidratos predominantes são celulose e hemicelulose, ambos insolúveis em água, o que aumenta a disponibilidade hídrica em relação a carboidratos solúveis, como amido e açúcares (BORÉM, 2014).

2. Temperatura

O aumento da temperatura reduz a estabilidade das ligações de hidrogênio, elevando os valores de atividade de água no café armazenado e, consequentemente, diminuindo a estabilidade do produto.

3. Umidade Relativa do Ar

Quando os grãos entram em contato com o vapor d’água do ambiente, ocorre a troca de energia e vapor até que se atinja o equilíbrio higroscópico — ponto em que a absorção e a perda de água se igualam.

Nessa condição de equilíbrio, a atividade de água (aw) pode ser expressa numericamente pela relação:

aw = p / p’ = (UR / 100)

onde:

aw = atividade de água (adimensional)
p = pressão parcial de vapor (Pa)
p’ = pressão de vapor de saturação (Pa)
UR = umidade relativa (%)

Assim, atividade de água e umidade relativa do ar são numericamente iguais no equilíbrio (HALL, 1980; BROOKER et al., 1992).

O estudo desse fenômeno permite compreender o comportamento higroscópico do café e avaliar sua estabilidade durante o armazenamento (CORRÊA e MOURE, 2000).

Relação entre Atividade de Água e Qualidade do Café Armazenado

As isotermas de sorção de água descrevem a relação entre o teor de água em equilíbrio e a atividade de água, em uma temperatura constante.
Para o café beneficiado, equações de predição foram desenvolvidas por Afonso Júnior (2001), permitindo estimar o teor de água de equilíbrio em diferentes condições ambientais.

Por exemplo, grãos crus de café com aw = 0,8 apresentam teor de água superior a 18% (base úmida), o que acelera o branqueamento e a deterioração dos grãos (BACCHI, 1962).
Esses efeitos são potencializados quando o produto é armazenado em embalagens permeáveis, sob altas temperaturas e umidade relativa, o que reduz a acidez, o corpo, a doçura e o sabor da bebida (AFONSO JÚNIOR, 2001; CORADI, 2006).

Faixas Seguras de Atividade de Água no Café Cru

Para garantir o armazenamento seguro do café cru, o teor de água deve variar entre 10% e 13% (base úmida), correspondendo a valores de atividade de água entre 0,6 e 0,7.
Essas condições reduzem os riscos de deterioração e mantêm a qualidade sensorial e microbiológica do produto.

Assim, controlar a atividade de água no café armazenado é essencial para assegurar longevidade e qualidade ao longo do tempo.

Atividade de Água e Desenvolvimento de Microrganismos no Café Armazenado

A atividade de água no café armazenado tem papel fundamental no crescimento microbiano. Pesquisas indicam que aw = 0,60 é o limite máximo para impedir o desenvolvimento de microrganismos (SCOTT, 1957; BELL e LABUZA, 1992; FARKAS, 1997; CHISTÉ et al., 2006).

Faixas de crescimento microbiano

Entre 0,60 e 0,83, ocorre deterioração por leveduras e fungos.
Acima de 0,83, há risco de produção de micotoxinas, como aflatoxinas e ocratoxina A (BEAUCHAT, 1981; SILVA et al., 2008).

Mesmo em valores mais baixos (até 0,68), algumas espécies fúngicas podem crescer, embora sem produzir toxinas conhecidas. Esse comportamento está ligado à sucessão ecológica de fungos de armazenamento, que ocorre conforme os grãos absorvem umidade liberada pela respiração.

Do ponto de vista microbiológico e sensorial, recomenda-se que o café cru seja armazenado com aw entre 0,6 e 0,65, sendo 0,7 o limite máximo para armazenamento seguro.

Considerações Finais sobre a Atividade de Água no Café Armazenado

A atividade de água no café armazenado é um parâmetro determinante para a manutenção da qualidade, segurança e estabilidade dos grãos.
Controlar esse fator permite evitar o crescimento microbiano, reduzir perdas sensoriais e preservar os atributos que definem um café especial.

Além disso, é importante lembrar que a precisão dos equipamentos de medição de aw influencia diretamente a confiabilidade dos resultados — instrumentos de menor custo podem apresentar maior margem de erro, o que deve ser considerado em avaliações técnicas e comerciais.resentar maior margem de erro, o que deve ser considerado em avaliações técnicas e comerciais.

Referencias

AFONSO JÚNIOR, P. C. Aspectos físicos, fisiológicos e da qualidade do café em função da secagem e do armazenamento. 2001. 373 f. Tese (Doutorado) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2001.

BACCHI, O. O branqueamento dos grãos de café. Bragantia, Campinas, v. 21, n. 28, p. 467-468, abr. 1962.

BEAUCHAT, L. R. Microbial stability as affected by water activity. Cereal Foods World, v. 26, p. 345–349, 1981.

BELL, L. N.; LABUZA, T. P. Composition influence on the pH of reduced-moisture solutions. Journal of Food Science, v. 57, p. 732–734, 1992.

BORÉM, F. M. (ed.). Tecnologia pós-colheita e qualidade de cafés especiais. 1. ed. Editora Ufla, 2022. v. 1. p.

BROOKER, D. B.; BAKKER-ARKEMA, F. W.; HALL, C. W. Drying and storage of grains and oilseeds. New York: AVI, 1992. 450 p.

CHISTÉ, R. C.; COHEN, K. O.; MATHIAS, E. A.; RAMOS JÚNIOR, A. G. A. Qualidade da farinha de mandioca do grupo seca. Ciência e Tecnologia de Alimentos, v. 26, n. 4, p. 861-864, 2006.

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CORADI, P. C. Alterações na qualidade do café cereja natural despolpado submetidos a diferentes condições de secagem e armazenamento. 2006. 75 f. Dissertação (Mestrado) – Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2006.

CORRÊA, P. C.; MOURE, J. Higroscopicidad y propiedades térmicas de semillas de sorgo. Alimentación Equipos y Tecnología, Madrid, v. 29, n. 1, p. 149–153, 2000.

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