BRPI0611404A2 - método de tratamento de café cereja usando água quente - Google Patents

Abstract

MéTODO DE TRATAMENTO DE CAFé CEREJA USANDO áGUA QUENTE. A presente invenção refere-se a um tratamento do café cereja, por meio do qual a qualidade do café cereja armazenado após a colheita possa ser melhorada. A saber, o método de tratamento do café cereja compreende uma etapa de refinamento para a separação dos grãos de café verde do café cereja, em que uma etapa de tratamento com água quente para o tratamento do café cereja usando água quente é empregada antes da etapa de refinamento.

Description

Relatório Descritivo dá Patente de Invenção para "MÉTODO DETRATAMENTO DE CAFÉ CEREJA USANDO ÁGUA QUENTE".

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um método de tratar o café ce-reja, compreendendo uma etapa de refinamento para refinar e separar osgrãos de café verde do café cereja.Antecedentes da Técnica

O café cereja (cereja de uma planta Rubiaceae chamada "árvoredo café") que geralmente cresce em regiões tropicais perto do equador. Asárvores do café cereja florescem, dão o fruto e a colheita pode ser feita duasa três vezes por ano depois de plantadas.

Os métodos atuais bem conhecidos para tratar o café cerejacompreendem uma etapa de refinamento ("Natural" ou "Lavado") para remo-ver a casca externa e as porções da polpa do café cereja, e separar osgrãos de café verde (veja, por exemplo o Documento que Não é Patente 1).

Torrar os grãos de café verde resultantes produz os grãos decafé verde torrados (etapa de torrefação). Os componentes que são a baseda característica de sabor e aroma do café (referidos abaixo como "compo-nentes de sabor e aroma do café") são gerados nessa etapa de torrefação.Os grãos de café torrados são depois mo idos e o resultado da extração doscomponentes de sabor e aroma do café, usando água fervendo ou os simila-res é a bebida de café.

Documento que Não é Patente 1 Michael Sivetz, M.S. e H. ElliottFoote, PhD "Tecnologia de Processamento de Café, Volume 11" 1963, pp. 48-49.

Descrição da Invenção

Problemas que a Invenção Pretende Resolver

Entretanto, o café cereja que é colhido é o café cereja maduro, eportanto o estrago prossegue por um período de tempo relativamente curtodevido ao crescimento da bactéria de contaminação e os similares. Os cli-mas tropicais também contribuem para este problema. Por este motivo, aetapa de refinação deve ser cumprida o mais rápido possível, após a colhei-ta, mas não é possível cumprir em um período de tempo curto, quando orendimento é extremamente alto ou quando a mão de obra é inadequada.Dessa maneira, têm surgido situações em que a qualidade do café diminui eo café cereja que foi colhido deve ser descartado.

A presente invenção foi delineada à luz dos problemas mencio-nados acima e provê um método de tratamento do café cereja pelo qual aqualidade do café cereja pode ser melhorada depois da colheita.

Meios para Solucionar o Problema

A primeira configuração característica da presente invenção éum método de tratamento do café cereja que compreende:

uma etapa de refinamento para separar e refinar os grãos docafé verde do café cereja, em que

uma etapa de tratamento com água quente para tratar o cafécereja usando água quente é empregada antes da etapa de refinamento.

De acordo com a primeira configuração característica da presen-te invenção, o café cereja é tratado usando água quente, pelo que a bactérialigada ao, e vivendo no café cereja pode ser morta e o número inicial de bac-térias de contaminação pode ser reduzido. Em conseqüência disso, o cres-cimento das bactérias de contaminação pode ser mais lento e o café cerejapode ser melhor preservado. Dessa forma, uma quantidade maior de grãosde café verde pode ser obtida e a eficiência da produção será aumentada(os custos de produção vão diminuir) sem que qualquer aumento particularem mão de obra ou equipamento seja necessário para a etapa de refina-mento. Assim, podem ser fornecidos grãos de café verde mais econômicos.

Dois tipos de formatos, isto é, "Natural" e "Lavado", são bem co-nhecidos para a etapa de refinamento por obterem grãos de café verde docafé cereja, mas a presente invenção pode ser aplicada para ambos os mé-todos de refinamento, o "Natural" e o "Lavado". Em outras palavras, uma vezque o café cereja colhido tenha sido tratado usando água quente, o café ce-reja tratado com água quente pode ser submetido tanto à etapa "Natural" ou"Lavado".

Em uma segunda configuração característica da presente inven-ção, a temperatura da água quente é 50°C a 100°C.

De acordo com a segunda configuração característica da pre-sente invenção, a temperatura da água quente é 50°C a 100°C, dessa ma-neira o tratamento com água quente pode ser realizado usando uma opera-ção simples que envolve, por exemplo, colocar o café cereja colhido em á-gua fervendo, sem nenhuma necessidade em especial de um aparelho deesterilização por autoclave ou os similares. A degeneração do café cereja étambém leve em comparação com a esterilização por autoclave (esteriliza-ção por fluxo de pressão alta).

A terceira configuração característica da presente invençãocompreende a etapa de fermentação para colocar um microrganismo, que écapaz de metabolizar os componentes contidos no café cereja, em contatocom o café cereja depois da etapa de tratamento com água quente.

De acordo com a terceira configuração característica da presen-te invenção, o café cereja é tratado usando água quente, pelo que o númerode bactérias ligadas ao, e vivendo no café cereja pode ser reduzido. A con-taminação bacteriana pode, dessa maneira, ser evitada e a fermentação po-de ser implementada. As fibras vegetais do café cereja incham e amolecemdevido ao tratamento com água quente, pelo que o microrganismo podeprontamente se infiltrar no café cereja. Os açúcares e os similares contidosdentro da polpa do café cereja também prontamente se dissolvem, e a fer-mentação pelo microrganismo é promovida mais prontamente.

Levedo e os similares são representativos de microrganismosque degradam (fermentam) compostos orgânicos (substância nutritiva) eproduzem álcoois, ácidos orgânicos, ésteres e os similares (referidos abaixocomo "componentes fermentados"). Quando a fermentação é realizada u-sando o microorganismo descrito acima (por exemplo, levedo) na presençade café cereja que foi submetido à etapa de tratamento com água quente,isto é, na presença de substância nutritiva originada a partir do café cereja (aprincipal substância nutritiva nesse caso é, por exemplo, a polpa do café (asporções que incluem açúcares e outros nutrientes)), os componentes fer-mentados produzidos são absorvidos junto com a água e introduzidos nosgrãos (sementes) de café verde que estão presentes na parte mais internado café cereja.

Dessa maneira, quando os grãos de café verde resultantes daetapa de fermentação são torrados, os grãos de café torrados podem serobtidos, esses grãos tendo novos componentes de sabor e aroma que seoriginam dos componentes fermentados produzidos pela fermentação emadição aos componentes de sabor e aroma de café convencionais geradosna etapa de torrefação. Novo e favorável sabor e aroma são conferidos paraa bebida de café que resulta de efetuar a extração nesses grãos de café tor-rados.

Em uma quarta configuração característica da presente inven-ção, o microorganismo é pelo menos de um tipo selecionado dentre o grupocomposto de levedo, bactéria de ácido lático e Deuteromycota.

De acordo com a quarta configuração característica da presenteinvenção, esses microorganismos são prontamente obtidos e facilmente ma-nipulados devido à capacidade de aplicar métodos gerais de cultivo, arma-zenamento e os similares.

Em uma quinta configuração característica da presente inven-ção, o levedo é um levedo de fermentação de vinho.

De acordo com a quinta configuração característica da presenteinvenção, um levedo de fermentação de vinho é usado como o microorga-nismo. Um aroma fermentado característico pode ser dessa maneira confe-rido para os grãos de café verde. Usando esses grãos de café verde comouma matéria prima, uma bebida de café pode ser obtida tendo um aromafermentado com gosto de fruta e um sabor de encorpado, além do sabor earoma de café convencionais gerados na etapa de torrefação.

Em uma sexta configuração característica da presente invenção,a Deuteromycota pertence ao gênero Geotrichum.

No método de tratar o café cereja, de acordo com a sexta confi-guração característica da presente invenção, o tratamento de fermentação érealizado usando, por exemplo, Geotrichum candidum, Geotrichum rectangu-Iatum ou Geotrichum klebahnii como a Deuteromycota pertencente ao gêne-ro Geotrichum, e novos componentes de sabor e aroma (componentes fer-mentados) podem ser conferidos para os grãos de café verde. Usando comouma matéria prima os grãos de café verde obtidos usando os microrganis-mos mencionados acima em particular, uma bebida de café pode ser obtidaprovendo um sabor encorpado e tendo um aroma estérico rico e com cheirode fruta (na qual o cheiro de álcool é limitado) equilibrado com os sabores earomas de café convencionais gerados na etapa de torrefação.

Em uma sétima configuração característica da presente inven-ção, a Deuteromycota pertencente ao gênero Geotrichum é Geotrichum sp.SAM2421 (depósito internacional número FERM BP-10300), uma varianteda mesma, ou um transformante da mesma.

Em um método de tratamento de café cereja de acordo com asétima configuração característica da presente invenção, o Geotrichum sp.SAM2421 (depósito internacional número FERM BP-10300) ("SAM2421") éusado. SAM2421 é um novo microorganismo que foi separado do café cere-ja pelos presentes inventores. Esse microorganismo foi aceito no Depositóriodo Organismo de Patente Internacional do Instituto Nacional de Ciência eTecnologia Industrial Avançada (#6 Chuo 1-1-1 Tsukuba-shi-higashi Ibaraki-ken Japão) em 22 de março de 2005. Ao usar o SAM2421, novos compo-nentes de sabor e aroma (componentes fermentados) são conferidos aosgrãos de café verde. Uma bebida de café pode, dessa maneira, ser obtidatendo um aroma estérico rico e com mais cheiro de fruta e fornecendo umsabor encorpado. SAM2421, variantes ou transformantes do mesmo podemser usados como apropriados na presente invenção. As variantes incluem,por exemplo, cepas que têm mutações espontâneas e cepas em que a mu-tação é induzida artificialmente (que são tratadas com radiação ou agentesmutagénicos), enquanto os transformantes incluem, por exemplo, SAM2421ou variantes dos mesmos, dentro dos quais os genes externos foram intro-duzidos. As cepas que têm melhor capacidade de fermentação (ou que têmoutras características tais como manuseio fácil) podem ser separadas des-sas variantes e desses transformantes e colocadas em uso.

A oitava configuração característica da presente invenção tratados grãos de café verde obtidos usando o método de tratamento de cafécereja de acordo com a primeira configuração característica.

Os grãos de café verde de acordo com a oitava configuraçãocaracterística da presente invenção não são caros e contêm componentesfermentados que conferem sabor e aroma novos e favoráveis para uma be-bida de café.

A nona configuração característica da presente invenção é a dosgrãos de café torrados de acordo com a oitava configuração característica.

Os grãos de café torrados de acordo com a nona configuraçãocaracterística da presente invenção não são caros e contêm novos compo-nentes de sabor e aroma originados de componentes fermentados produzi-dos pela fermentação do microrganismo, em adição aos componentes desabor e aroma de café convencionais gerados na etapa de torrefação.

A décima configuração característica da presente invenção éuma bebida de café obtida usando os grãos de café torrados de acordo coma nona configuração característica como uma matéria prima.

A bebida de café de acordo com a décima configuração caracte-rística da presente invenção não é cara e tem sabor e aroma novos e favo-ráveis que se originam de componentes fermentados produzidos pela fer-mentação de microrganismos em adição ao sabor e aroma de café conven-cional.

Melhor Maneira de pôr em Prática a Invenção

As modalidades da presente invenção serão descritas abaixo.

(Modalidades)

(Café Cereja)

"Café cereja" na presente invenção refere-se à cereja de árvoredo café. A estrutura geral de um café cereja é composta de grãos (semen-tes) de café verde, polpa (as porções que contêm açúcar e outros nutrien-tes), e uma casca externa. Para ser mais específico, os grãos de café verdeestão presentes na parte mais interna e são circundados, em ordem, pelapele de prata, a argamassa, a polpa e a pele externa. Arábica, robusta, Iibe-rica e os similares podem ser usadas de forma tão apropriada quanto a vari-edade de café. A área de produção pode ser Brasil, Etiópia, Vietnam, Gua-temala ou outro local apropriado, mas a área de produção não é particular-mente limitada.

(Etapa de Tratamento com Água Quente)

Exemplos de água que pode ser usada para o tratamento comágua quente incluem água doce, água salgada, água oxigenada, água car-bonada, água contendo vanádio, água do fundo do mar, água ionizada, águaalcalina e água acídica, mas a água não é particularmente limitada.

As condições para o tratamento com água quente não são parti-cularmente limitadas, desde que as bactérias de contaminação e os simila-res ligados ao, ou crescendo no café cereja, possam ser mortos ou removi-dos pelo menos na superfície do café cereja. A temperatura de 50°C a100°C é por isso preferível para a água quente.

A presente etapa pode ser cumprimida, por exemplo, colocandoo café cereja colhido e a água quente em um recipiente tal como uma panelagrande, e lavando o café cereja (o tempo de lavagem e a temperatura daágua quente são estabelecidos conforme apropriado nas faixas que permi-tem a esterilização e remoção de bactérias de contaminação e os similaresligados a, ou crescendo no café cereja). Um método alternativo pode envol-ver espalhar o café cereja e borrifar água quente por cima. Depois de sub-meter o café cereja ao tratamento com água quente, a polpa e os similaressão removidos na etapa de refinamento, e os grãos de café verde são sepa-rados.

(Grãos de Café Verde)

Dois tipos de formatos, isto é, "Natural" e "Lavado", são bem co-nhecidos para a etapa de refinamento para obtenção dos grãos de café ver-de a partir do café cereja.

"Natural" é um método para isolar grãos de café verde em queas porções secas são retiradas do café cereja após a colheita, e a camadaexterna, polpa, pergaminho, camada de prata e similares são removidos.

"Lavado" é um método para isolar grãos de café verde em que o café cerejaé mergulhado em um tonei de água após a colheita, impurezas são removi-das, e a camada externa e a polpa são removidas usando uma máquina deremoção de polpa, após o qual o café cereja é imerso em água, e materiaisglutinosos são dissolvidos e removidos. As porções secas são então retira-das após lavar com água, e o pergaminho e a camada de prata são removidos.

As operações da etapa "Natural" são simples, mas este formatoé primeiramente aplicado em regiões que têm um clima seco. Por outro lado,etapas "Lavadas" são primeiramente aplicadas em regiões que têm panca-das de chuva freqüentes. Um ou dois grãos de café são extraídos de umcafé cereja.

(Substância Nutritiva)

O microorganismo na etapa de fermentação da presente inven-ção usa a polpa do café cereja submetida ao tratamento com água quentecomo a substância nutritiva, mas outras substâncias nutritivas também po-dem ser adicionadas e fermentadas se necessário.

Polpa de fruta (por exemplo, polpa de café, polpa de uva, polpade cereja ou polpa de pêssego), suco de fruta ((por exemplo, uva, pêssego*ou maçã), açúcares (por exemplo, monossacarídeos, dissacarídeos e polis-sacarídeos da cana-de-açúcar, batatas-doce ou outras plantas), grãos (porexemplo, "wort" resultante da glicosilação de malte), e meios de cultura po-dem ser dados como exemplos de substâncias nutritivas, mas a substâncianutritiva não é particularmente limitada contanto que a substância seja me-tabolizada pelo microorganismo. Estas substâncias nutritivas podem ser u-sadas sozinhas ou em qualquer combinação desejada.

As substâncias nutritivas adicionais acima mencionadas são u-sadas após executar os tratamentos de esterilização (por exemplo, trata-mento com água quente), se necessário.(Método para Exposição da Polpa de Café)

Um método para exposição da polpa de café em pelo menosuma parte da superfície do café cereja também pode ser usado para aumen-tar a taxa de fermentação na etapa de fermentação da presente invenção.

O método para expor a polpa de café pode envolver dano nocafé cereja colhido usando uma lâmina afiada ou similar antes ou depois dotratamento com água quente. Alternativamente, o café cereja pode ser sub-metido à pressão usando um aparelho de separação de grãos ou similar demodo que aberturas sejam cortadas na camada externa, mas o dano nãodeve se estender aos grãos do café verde. Uma máquina de descascamentoou similar também pode ser usada de modo que apenas a camada externado café cereja seja descascada, e a polpa seja exposta. As operações des-critas acima para exposição da polpa não são particularmente necessáriasquando o café cereja é acidentalmente danificado e pelo menos parte dapolpa exposta durante a colheita. As operações descritas acima para expo-sição da polpa também não são particularmente necessárias quando a polpade café, obtida quando da separação dos grãos de café verde na etapa derefinamento, é usada, e fermentação é efetuada com os grãos de café verdeadicionados separadamente.

(Microorganismo)

O microorganismo usado na presente invenção não é particu-larmente limitado, contanto que o microorganismo seja capaz de metabolizar(fermentar) substâncias nutritivas tais como as descritas acima.

Levedura, bactérias de ácido lático, e Deuteromycota são exem-pios específicos de microorganismo. Estes microorganismos podem ser ide-almente usados por serem facilmente adquiridos e manuseáveis.

Quanto à levedura, leveduras para fermentação tais como leve-duras para fermentação de vinho e leveduras para fermentação de cerveja,que têm uma história de uso em produtos alimentícios, podem ser idealmen-te usadas da perspectiva de segurança alimentar. A levedura para fermenta-ção de vinho usada pode ser, por exemplo, a cepa Lalvin L2323 (referidaabaixo como L2323, obtida de Sceti Company) ou a cepa CK S102 (referidaabaixo como S102, obtida de Bio Springer), que são leveduras secas comer-ciais. L2323 é usualmente usada para fermentar vinho tinto, e S102 é usu-almente usado para fermentar vinhos rosé. Um aroma fermentado caracte-rístico pode ser adicionado quando tais leveduras forem usadas.

Bactérias bem-conhecidas usadas na fabricação de leite fermen-tado, bebidas de bactérias de ácido láctico, queijo de leite fermentado e ou-tros produtos podem ser aplicadas como as bactérias do ácido láctico. Bac-térias do ácido láctico do genus Lactobacillus são um exemplo perfeito.

Exemplos de Deuteromycota incluem membros do genus Geotri-chum, por exemplo, Geotrichum candidum, Geotrichum rectangulatum, Geo-triehum klebahnii e, mais preferencialmente, Geotriehum sp. SAM2421 (nú-mero de depósito internacional FERM BP-10300), ou variantes e transfor-madores dos mesmos.

Exemplos de fontes das quais os microorganismos pertencentesao genus Geotriehum podem ser isolados incluem solo, plantas, ar, fibra,madeira, poeira doméstica, ração animal, rios, ensilagem, alimento, fruta,grão, fertilizante, resíduos de fábricas, composto, excremento e o canal ali-mentar, mas fruto (café cereja) é preferível.

Exemplos do método de isolamento incluem agitar o café cerejaem água esterilizada, cultivar o sobrenadante aplicado em um meio de ágarcontendo antibióticos apropriados e isolar as colônias que são produzidas,mas os microorganismos também podem ser comprados diretamente deuma instalação de armazenamento de fungo apropriada ou similar.

Variantes na presente invenção incluem cepas que têm muta-ções espontâneas e cepas obtidas por mutações artificialmente induzidas(usando tratamentos com radiação, mutagênese ou similar) em que a se-qüência base de DNA mudou com relação ao Geotriehum sp. SAM2421 tiposelvagem (número de depósito internacional FERM BP-10300)).

(1) Mutação espontânea

Mutações que ocorrem quando o microorganismo está crescen-do naturalmente em um ambiente normal são chamadas "mutações espon-tâneas". Acredita-se que as principais causas de mutações espontâneas se-jam erros durante a replicação do DNA e mutagênese endógena (análogosde nucleotídeos) (Maki, "Spontaneous Mutations and Repair Mechanisms",Saibo Kagaku (Cell Technology), Vol. 13, ng 8, pp. 663-672, 1994).

(2) Mutação artificial

2.1 Tratamentos usando radiação e mutagênesesDNA é danificado por luz ultravioleta, raios X e outros tratamen-tos de radiação, ou por tratamento com mutagênese artificial tal como agen-tes de alquilação. Este dano é reparado com mutações durante o processode reparo do DNA.

2.2 Usando métodos de PCR (reação de cadeia polimerase)

Devido ao fato que a PCR amplifica o DNA dentro de um tubo deteste, parte do mecanismo para inibir a mutação dentro da célula estará fal-tando, e a alta freqüência de mutação pode ser induzida. Pela combinaçãode PCR e o método de misturação de gene (Stemmer, "Rapid evolution of aprotein in vitro by DNA shuffling", Nature Vol. 370, pp. 389-391, Aug. 1994),o acúmulo de mutações de dano pode ser evitado, e uma pluralidade de mu-tações vantajosas pode acumular nos genes.

2.3 Uso de mutantes

A taxa de ocorrência de mutações espontâneas é mantida a umnível extremamente baixo em quase todos os organismos devido a um me-canismo para inibir a mutação. O mecanismo para inibir mutação tem umapluralidade de estágios envolvendo a participação de 10 ou mais tipos degenes. Mutações ocorrem a uma freqüência alta em indivíduos em que umou uma pluralidade destes genes é destruído. Estes indivíduos são, portanto,chamados "mutantes". Estes genes são chamados "genes mutantes" (Maki,"Spontaneous Mutations and Repair Mechanism", Saibo Kagaku (Cell Tech-nology), Vol. 13 nQ 8, pp. 663-672, 1994; Horst et ai-, "Escherichia coli muta-tor genes", Trends in Microbiology Vol. 7 n-1, pp. 29-36, Jan. 1999).

"Transformadores" na presente invenção se referem a cepas emque genes de outro tipo de organismo (genes estrangeiros) são introduzidosartificialmente em novos microorganismos (Geotrichum sp. SAM2421 (núme-ro de depósito internacional FERM BP-10300)) ou variantes do mesmo. Oprocesso de fabricação envolve, por exemplo, integrar genes estrangeirosem um vetor de expressão apropriado e introduzir o vetor de expressão u-sando um método de eletroporação, um método de fosfato de cálcio, um mé-todo de lipossoma, um método de dextrano DEAE, ou outro método bem-conhecido.Quando usando um microorganismo seco, rehidratação pode serefetuada de acordo com o método apropriado para cada caso. Por exemplo,quando usando levedura seca, a levedura pode ser usada após ser molhadapor 20 a 30 minutos em água aquecida de 37 a 41 °C.

A quantidade de microorganismo a ser usada na presente inven-ção não é particularmente limitada contanto que o efeito de sabor e aromaadicionado seja obtido, mas a quantidade deve ser ajustada enquanto levaem consideração o tempo e custo de cultivo. Quantidades apropriadas por[unidade] peso de grãos de café verde são, por exemplo, 1,0 x108 células/ga 1,0 χ 1010 células/g para levedura e bactérias de ácido láctico, e 1,0 mg/g a10 mg/g para Deuteromycota.

(Etapa de Fermentação)

1. Método para colocar o microorganismo e a substância nutriti-va em contato

Exemplos de métodos para colocar o microorganismo e a subs-tância nutritiva em contato na etapa de fermentação da presente invençãosão dados abaixo.

(a) Método direto

O método direto envolve colocar o microorganismo em contatodireto com a substância nutritiva na presença da polpa de café. Contato dire-to e fermentação são efetuados quando, por exemplo, uma suspensão con-tendo o microorganismo é pulverizada ou borrifada no café cereja no qual asuperfície foi danificada como necessário usando uma faca ou similar e umaparte da polpa de café foi exposta. Alternativamente, uma suspensão é pre-parada, em que o microorganismo para fermentação é suspenso em umapequena concentração em uma quantidade relativamente grande de água(por exemplo, uma quantidade correspondendo a aproximadamente o mes-mo peso do café cereja). O café cereja a ser fermentado é então imerso na eremovido da suspensão e depois colocado em contato [com o microorga-nismo para fermentação], após tal fermentação ser efetuada.

Particularmente quando a fermentação é efetuada usando cafécereja no qual parte da polpa é exposta, o microorganismo infiltra facilmenteo café cereja das porções expostas. Os açúcares metabolizados e similaressão localizados na polpa em altas concentrações, e, portanto, fermentaçãoprossegue eficazmente, e os grãos de café verde estão presentes bem per-to, permitindo os álcoois, ésteres, e outros componentes fermentados produ-zidos pela fermentação serem rapidamente transferidos para os grãos decafé verde. Fermentação também pode ser efetuada com uma quantidadeapropriada de água quando usando café cereja seco (ou polpa de café seca).

(b) Método indireto

O método indireto envolve preparar um tanque para fermentaçãoprovido com um líquido para fermentação. O café cereja, o microorganismoe, se necessário, as substâncias nutritivas adicionais acima mencionadas,são adicionados à solução para fermentação, e o microorganismo é coloca-do em contato com a substância nutritiva que dissolve no líquido para fer-mentação. Particularmente, quando usando o café cereja no qual a superfí-cie foi danificada usando uma faca ou similar e uma parte da polpa do caféfoi exposta, os açúcares e similares na polpa serão facilmente dissolvidos nolíquido para fermentação, e fermentação será facilitada pelo microorganismopara fermentação devido à exposição da polpa.

2. Condições de fermentação

As condições de fermentação do microorganismo não são parti-cularmente limitadas contanto que a fermentação ocorra. Condições apropri-adas para fermentação (por exemplo, o tipo e quantidade [o número inicialde células] de microorganismo usado, o tipo e quantidade [concentração] dasubstância nutritiva, a temperatura, a umidade, o pH, a concentração de oxi-gênio e dióxido de carbono e o tempo de fermentação) podem ser ajustadasapropriadamente conforme necessário. Além da substância nutritiva acimamencionada, exemplos de outros componentes que podem ser adicionadosconforme necessário incluem agentes de regulagem de pH, outros aditivos emeios nutrientes comerciais suplementares para suprir fontes de, por exem-plo, nitrogênio e carbono.

Para prevenir contaminação com bactérias na etapa de fermen-tação da presente invenção em particular, fermentação também pode serefetuada enquanto controla condições tais como temperatura, pH, concen-tração de dióxido de carbono e similar individualmente ou em qualquer com-binação apropriada de modo a limitar o crescimento de bactérias de conta-minação. Por exemplo, fermentação pode ser efetuada em um ambiente debaixa temperatura de 15 a 30°C, fermentação pode ser efetuada sob condi-ções ácidas rígidas, através da adição de um agente de regulagem de pH(por exemplo, ácido cítrico, ácido málico ou ácido láctico) ou similares con-forme necessário, ou a concentração de dióxido de carbono (ou a concen-tração de oxigênio) pode ser elevada e a fermentação efetuada sob condi-ções mais anaeróbicas (ou mais aeróbicas).

A etapa de fermentação da presente invenção também pode serefetuada usando equipamento ou aparelhos (por exemplo, tanques de tem-peratura constante, reservatórios e contêineres) que permitem controle au-tomático e/ou manual das condições de fermentação acima mencionadas(por exemplo, o tipo e quantidade [o número inicial de células] de microorga-nismo usado, o tipo e quantidade [concentração] da substância nutritiva, atemperatura, a umidade, o pH, a concentração de oxigênio e dióxido de car-bono e o tempo de fermentação).

O tempo requerido para a etapa de fermentação não é limitado,mas deve ser apropriadamente selecionado de acordo com o tipo e força dosabor e aroma adicionados ou de acordo com o microorganismo e a subs-tância nutritiva. A depleção da substância nutritiva pode ser finalizada atra-vés da execução de esterilização quente, lavagem, secagem ao sol, separa-ção da substância nutritiva e dos grãos de café verde, torrefação ou outrostratamentos sozinhos ou em qualquer combinação desejada. Quando usan-do, por exemplo, um secador, secagem é efetuada a 50 a 60°C para aproxi-madamente 1 a 3 dias, pela qual a fermentação pode ser finalizada.

Microorganismos (dois ou mais tipos de microorganismo podemser selecionados e usados simultaneamente) e condições de fermentaçãosão todas apropriadamente selecionadas e combinadas conforme desejadona presente invenção, pela qual uma variedade de sabores e aromas podeser adicionada aos grãos de café verde.

3. Exemplo da etapa de fermentação

Um exemplo de fermentação usando café cereja será descritoagora.

Etapa "Natural" envolve, por exemplo, colher o café cereja, efe-tuando o tratamento com água quente, e depois imergir o café cereja em umtanque de água e remover impurezas usando o método indireto descrito a-cima para adicionar o microorganismo e o café cereja ao tanque de água(tanque de fermentação), e efetuar a fermentação.

Após a etapa de fermentação ter finalizado, o microorganismo élavado e separado do café cereja usando água ou similar, após o qual a pol-pa é removida de acordo com uma etapa normal de refinamento, a cereja édescascada, e os grãos de café verde são separados. A polpa também podeser removida com o microorganismo para fermentação ainda ligado.

Os grãos de café verde que foram então separados podem sertorrados usando métodos normais. Grãos de café torrados podem ser obti-dos tendo uma variedade de graus diferentes de torrefação (de leve à torre-fação italiana).

Os grãos de café torrados resultantes são moídos e molhadoscom água, que é então extraída através de filtragem por um material de fil-tragem. O líquido resultante pode ser provido com um café regular para con-sumo ou pode ser usado como uma matéria-prima industrial para café ins-tantâneo, extratos de café, café em conserva ou similares.

A presente invenção será descrita com mais detalhes abaixousando exemplos, mas a presente invenção não é limitada a estes exemplos.

Exemplo 1

(Efeitos do Tratamento com Água Quente em Solubilidáde deComponentes de Café Cereja)

Os efeitos do tratamento com água quente na solubilidáde docomponente foram investigados usando café cereja.

1000 g de café cereja (cultivados na Prefeitura de Okinawa) fo-ram colocados em um frasco cônico tendo uma capacidade de 5000 ml.3000 ml de água aquecida a 80°C foram adicionados, e a mistura foi deixadadescansar por aproximadamente 3 minutos. Água residual foi então efetuadausando uma peneira, e café cereja tratado com água quente foi obtido.

500 g do café cereja tratado com aquecimento foram colocadosem um frasco cônico tendo uma capacidade de 2000 ml, 400 ml de águaforam adicionados, e a mistura foi deixada descansar por 24 horas a 23°C(Amostra 1). Café cereja que não foi submetido ao tratamento com águaquente foi usado como um controle e testado da mesma maneira (ExemploComparativo 1).

As concentrações de ácido cítrico, ácido málico, amino, nitrogê-nio, e monossacarídeos (glicose), os quais são componentes originados dapolpa, foram medidas para ambos os líquidos de imersão.

Ácido cítrico e ácido málico foram medidos usando HPLC. Umaparelho tipo HPLC feito por Shimadzu Corporation foi usado. Medição en-volveu o uso de um Shim-pack SCR-102H (coluna), um tampão TRIS con-tendo ácido p-toluenossulfônico (951 mg/L) (fase móvel), e um detector decondutividade elétrica CDD-6ã (detector). Nitrogênio amino foi medido usan-do o método TNBS. Quanto aos monossacarídeos, a glicose foi avaliadausando um kit de medição de glicose, isto é, um "Liquitech Glucose HK Test"(de Roche Diagnostics). Os resultados são mostrados na Tabela 1. Um efei-to, no qual a quantidade da substância nutritiva que dissolve dentro do líqui-do de imersão aumenta devido ao tratamento com água quente, pode, por-tanto, ser visto.

Tabela 1

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Exemplo 2

Os efeitos do tratamento com água quente sobre a solubilidadedo componente foram investigados usando o café cereja. 1000 g do cafécereja (desenvolvidos no distrito de Okinawa) foram colocados em um frascocônico tendo uma capacidade de 5000 ml. 3000 ml de água aquecida a 80°Cforam adicionados, e a mistura foi deixada repousar por aproximadamente 3minutos. O descarte da água foi a seguir realizado usando um coador e ocafé cereja tratado com água quente foi obtido.

500 g do café cereja termicamente tratado foram colocados emum frasco cônico tendo uma capacidade de 2000 ml, e 400 ml de água ( olíquido de fermentação) foram adicionados. Geotrichum sp. SAM2421 (nú-mero de depósito internacional FERM BP-10300) ("SAM2421") foi adiciona-do como um microorganismo de fermentação (aproximadamente 1 χ 106cé-lulas de SAM2421 foram adicionados por ml de líquido de fermentação), e amistura foi deixada repousar por 72 horas a 23°C (amostra 2). O café cerejaque não foi submetido ao tratamento com água quente foi usado como umcontrole e testado da mesma maneira (exemplo comparativo 2).

As observações do líquido de fermentação mostraram que ocrescimento de organismos que não SAM2421 não era aparente na amostra2, e que o líquido de fermentação apresentava um aroma favorável.

Por outro lado, o crescimento de microorganismos que se pen-sava serem bactérias de contaminação foi visto na fase final de fermentaçãodo exemplo comparativo 2. Um odor levemente ácido foi reconhecido emadição ao aroma fermentado favorável.

O sobrenadante do líquido de fermentação resultante foi a seguiramostrado por um período suplementar (a 24 horas, 48 horas, e 72 horas) esubmetido à análise do componente.

Visto que as bactérias que produzem o ácido acético são repre-sentativas das bactérias de contaminação que têm efeitos adversos sobre aqualidade dos grãos de café, a concentração do ácido acético no sobrena-dante foi analisada usando a cromatografia líquida, e uma determinação foifeita em relação a quando as bactérias que produzem o ácido acético esta-vam sendo desenvolvidas (isto é, um julgamento foi feito em relação a quan-do a quantidade de produção de ácido acético e a concentração de ácidoacético aumentaram durante o crescimento das bactérias que produzem oácido acético).

O aparelho usado para a análise da cromatografia líquida foi umaparelho do tipo HPLC feito pela corporação Shimadzu. Um pacote ShimSCR-102H foi usado como a coluna, e a detecção foi realizada usando umdetector de condutividade elétrica CDD-6A. A temperatura do forno da colu-na foi de 40 0C, e a reação e a eluição foram realizadas usando um tampãoTris contendo ácido p-toluenossulfônico. A quantificação foi realizada usandouma curva de calibração absoluta. Os resultados da cromatografia líquidasão mostrados na tabela 2. A concentração de ácido acético foi menor (istoé, a quantidade de produção de ácido acético foi menor) na amostra 2, aqual foi submetida ao tratamento com água quente, do que no exemplocomparativo 2. Quando estes resultados foram tomados juntos com os resul-tados do exemplo 1, foi julgado que, ao submeter o café cereja ao tratamen-to com água quente, a técnica da presente invenção é eficaz para a limita-ção do crescimento das bactérias de contaminação e para a estimulação docrescimento dos microorganismos adicionados intencionalmente (por exem-plo, SAM2421), independente da quantidade de dissolução da substâncianutritiva que é apropriada para o crescimento do microorganismo.

Tabela 2

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Os grãos de café torrados foram avaliados a seguir. O café cere-ja foi recuperado do líquido de fermentação após a fermentação, descartadoe a seguir secado por 48 horas a 55°C usando um secador. A polpa e a peleforam a seguir removidos usando uma máquina de fazer polpa, e aproxima-damente 250 g de grãos de café verde foram obtidos. 100 g dos grãos decafé verde resultantes foram torrados ao pressionar o botão de torrefaçãoprofunda em um torrefator de grãos de café doméstico completamente au-tomático (um CRPA-100 feito por Tortoise Co., Ltd.). O tempo de torrefaçãofoi de aproximadamente 25 minutos.

Uma avaliação sensória foi a seguir realizada nos grãos de cafétorrados por um painel de cinco especialistas na avaliação do café. 30 g dosgrãos de café torrados tanto da amostra 2 como do exemplo comparativo 2foram colocados em vidros de amostragem especializados em sua formaoriginal não moída, e os vidros foram cobertos. As coberturas foram removi-das no momento da avaliação sensorial, e um aroma estérico e um odor deácido acético foram avaliados. As avaliações foram feitas em incrementos de0,5 usando cinco níveis: fraco (1), um pouco fraco (2), moderado (3), umpouco forte (4), e forte (5). Os resultados, os quais são expressos como osvalores médios das cinco avaliações, são mostrados na tabela 3. Os grãosde café torrados da amostra 2 tinham um aroma mais favorável do que a-quele do exemplo comparativo 2.

Tabela 3

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Os extratos de café foram preparados usando os grãos de cafétorrados da amostra 2 e o exemplo comparativo 2. Os grãos de café torradosforam finamente moídos. 100 g de água quente foram adicionados a e agita-dos com 12 g de grãos moídos. O café que flutuava no topo foi removido, euma avaliação sensorial foi realizada no fluido sobrenadante de acordo comum método de teste de bebida aromatizada padrão. A avaliação sensorial foirealizada por um painel de cinco especialistas de café. Existiam quatro cate-gorias de avaliação: aroma (aroma estérico e aroma fermentado) e sabor(corpo e acidez). As avaliações foram feitas em incrementos de 0,5 usandocinco níveis: fraco (1), um pouco fraco (2), moderado (3), um pouco forte (4),e forte (5). Os resultados, os quais são expressos como os valores médiosdas cinco avaliações, são mostrados na tabela 4. O extrato de café do e-xemplo 2 tinha um aroma e um sabor mais favoráveis do que aqueles doexemplo comparativo 2.Tabela 4

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Exemplo 3

Os efeitos do tratamento com água quente foram investigadosusando café cereja desenvolvido no distrito de Okinawa. Uma levedura devinho seco comercial foi usada como o microorganismo e foi fermentada u-sando o método direto. 1 g da levedura de vinho seco (Lalvin L2323, adquiri-da de Sceti Company), foi suspenso, reidratado, e ativado em 20 ml de águaquente. A suspensão foi borrifada em 1 kg de café cereja em uma garrafatendo uma capacidade de 2 I. A mistura foi deixada repousar e fermentar portrês dias à temperatura ambiente (23°C).

O exemplo comparativo 3 foi uma mistura na qual a pré-inoculação do café cereja foi tratada usando água de torneira normal (23°C)em vez do tratamento com água quente. Assim como para os exemplos dapresente invenção, um lote experimental foi preparado em três maneiras,diferindo em relação à temperatura da água quente usada no tratamento. Astemperaturas foram de 50°C (amostra 4), 65°C (amostra 5), e IOO0C (amostra 6).

Os aromas das garrafas de fermentação foram examinados apóstrês dias. O aroma da mistura lavada usando água de torneira normal eraforte, mas levemente ácido, e a quantidade de produção de ácido acético foiconsiderada alta. O lote experimental tinha um aroma de fermentação forteque era estérico e de frutas a 50°C (amostra 4), 65°C (amostra 5), e IOO0C(amostra 6).

Os grãos de café torrados foram avaliados a seguir. O café cere-ja foi removido das garrafas após a fermentação e seco por 48 horas a 55°Cusando um secador. Uma máquina de fazer polpa foi a seguir usada pararemover a polpa e a pele, e aproximadamente 250 g de grãos de café verdeforam obtidos. 100 g dos grãos de café verde resultantes foram torrados aopressionar o botão de torrefação profunda em um torrefator de grãos de cafédoméstico completamente automático (um CRPA-100 feito por Tortoise Co.,Ltd.). O tempo de torrefação foi de aproximadamente 25 minutos. Uma ava-liação sensória foi a seguir realizada nos grãos de café torrados por um pai-nel de cinco especialistas na avaliação do café. 30 g dos grãos de café tor-rados tanto do exemplo comparativo 3 como das amostras 4 até a 6 foramcolocados em vidros de amostragem especializados em sua forma originalnão moída, e os vidros foram cobertos. As coberturas foram removidas nomomento da avaliação sensorial, e uma avaliação foi feita quanto a dois ti-pos de aroma, isto é, um aroma estérico e um odor de ácido acético. As ava-liações foram feitas em incrementos de 0,5 usando cinco níveis: fraco (1),um pouco fraco (2), moderado (3), um pouco forte (4), e forte (5). Os resulta-dos, os quais são expressos como os valores médios das cinco avaliações,são mostrados na tabela 5. Os grãos de café torrados das amostras 4 até 6tinham um aroma mais favorável do que aquele do exemplo comparativo 3

Tabela 5

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Os extratos de café foram preparados usando os grãos de cafétorrados do exemplo comparativo 3 e das amostras 4 a 6. Os grãos de cafétorrados foram finamente moídos. 100 g de água quente foram adicionadosa e agitados com 12 g de grãos moídos. O café que flutuava no topo foi re-movido, e uma avaliação sensorial foi realizada no fluido sobrenadante deacordo com um método de teste de bebida aromatizada padrão. A avaliaçãosensorial foi realizada por um painel de cinco especialistas de café. Existiamquatro categorias de avaliação: aroma (aroma estérico e aroma fermentado)e sabor (corpo e acidez). A avaliação foi de extremamente fraco (1) a extre-mamente forte (5) em incrementos de 0,1. Os resultados, os quais são ex-pressos como os valores médios das cinco avaliações, são mostrados natabela 6. O extrato de café das amostras 4 até a 6 tinha um aroma e um sa-bor mais favoráveis do que aqueles do exemplo comparativo 3. O lote expe-rimental tratado a 100 0C (amostra 6) tinha um odor levemente "cozido".

Tabela 6

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Aplicabilidade Industrial

A presente invenção é extremamente útil como o início de ope-rações para o processamento do café cereja, por exemplo, para o refina-mento e a torrefação, assim como para as operações para a fabricação debebidas de café nas quais uma variedade de produtos (grãos de café verde,grãos de café torrados, café regular, café instantâneo, café enlatado, aromade café, e os similares) é fabricada a partir do café cereja tratado de acordocom a presente invenção. A presente invenção também contribui para o de-senvolvimento adicional de tais indústrias.

Claims (10)

1. Método de tratamento do café cereja, compreendendo:uma etapa de refinamento para a separação dos grãos de caféverde do café cereja, em queuma etapa de tratamento com água quente para o tratamento docafé cereja usando água quente é empregada antes da etapa de refinamento.

2. Método de tratamento do café cereja de acordo com a reivin-dicação 1, em que a temperatura da água quente é de 50 0C a 100 0C.

3. Método de tratamento do café cereja acordo com a reivindica-ção 1 ou 2, compreendendo uma etapa de fermentação para colocar um mi-croorganismo, que é capaz de metabolizar os componentes contidos no cafécereja, em contato com o café cereja após a etapa de tratamento com águaquente.

4. Método de tratamento de grãos de café verde de acordo coma reivindicação 3, em que o microorganismo é de pelo menos um tipo sele-cionado dentre o grupo composto de levedura, bactérias do ácido lático, eDeuteromycota.

5. Método de tratamento de grãos de café verde de acordo coma reivindicação 4, em que a levedura é uma levedura de fermentação do vinho.

6. Método de tratamento de grãos de café verde de acordo coma reivindicação 4, em que a Deuteromycota pertence ao gênero Geotrichum.

7. Método de tratamento de grãos de café verde de acordo coma reivindicação 6, em que a Deuteromycota pertencente ao gênero Geotri-chum é Geotrichum sp. SAM2421 (número do depósito internacional FERMBP-10300), uma variante dos mesmos, ou um transformante dos mesmos.

8. Grãos de café verde obtidos usando o método de tratamentode grãos de café verde como definido na reivindicação 1.

9. Grãos de café torrados resultantes da torrefação dos grãos decafé verde como definida na reivindicação 8.

10. Bebida de café obtida usando os grãos de café torrados co-mo definidos na reivindicação 9 como uma matéria-prima.