Read the abstract in the section 00front of this document. / Dissertation (MSc (Agric) Food Science and Technology)--University of Pretoria, 2006. / Food Science / unrestricted

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O café solúvel aglomerado é produto da aglomeração do café solúvel em pó. A sua produção envolve etapas de processo cujas variações térmicas modificam qualitativamente e quantitativamente a fração de compostos voláteis responsáveis pelo aroma e sabor do produto acabado. A indústria de bebidas de café considera o sabor e aroma de cereal como um defeito na produção de café solúvel aglomerado. Desta forma, este trabalho objetivou aplicar o planejamento experimental para avaliação dos parâmetros de processo da produção de café solúvel aglomerado em escala industrial. Os efeitos destes parâmetros nos componentes voláteis do café e na intensidade do gosto de cereal foram avaliados através do planejamento fracionário 24-1 com resolução IV. As variáveis independentes estudadas foram temperatura do queimador (TQ), fluxo de ar de processo (FA), temperatura da seção quente do leito (TL) e pressão de vapor (PV). Os resultados do planejamento experimental deram-se pela utilização de análise sensorial conduzida por equipe treinada para a detecção do aroma e sabor indesejado. Adicionalmente, os compostos voláteis foram extraídos pela técnica microextração em fase sólida com amostragem no headspace (HS-MFES), identificados e quantificados por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massa (CG-EM). O efeito dos fatores estudados foi avaliado mediante análise de variância (ANOVA) com nível de significância de 90% e os resultados expressos por gráficos de pareto. A análise de componentes principais (ACP) foi realizada com o intuito de identificar dentre os compostos que podem conferir sabor e aroma de cereais aqueles tem a maior contribuição e quais as condições de processo ideias para evitar a formação do sabor e aroma de cereal. De acordo com ACP foi constatado que piridina, 2-metoxi-4-vinilfenol, 2,3-dimetilpirazina, 2,5-dimetilpirazina, 2,6-dimetilpirazina, 4-metiltiazol, pirazina, 2-metoxifenol, 4,5-dimetiltiazol contribuem para formação do sabor e aroma de cereal. Também indicou que a aglomeração deve ocorrer conforme TQ=215ºC, FA=250rpm, TL=120ºC e PV=1,2 x100KPa. / The agglomerated instant coffee is the product of the powder instant coffee agglomeration. Its production involves stages of processes whose thermal variations change qualitatively and quantitatively the volatile compounds fractions responsible for the aroma and flavor of the finished product. The coffee beverage industry considers the cereal like flavor and aroma as a fault in the production of the agglomerated instant coffee. In this way, this study had as the aim to apply experimental plan to evaluate the parameters of the processes of the agglomerated instant coffee production on an industrial scale. The effects of those parameters in the coffee volatile components and in the intensity of the cereal taste were evaluated through the fractional 24-1 with resolution IV. The independent variables studied were the burner temperature (BT), the process air flow (AF), the temperature of the fluidized bed hot section (LT) and the steam pressure (SP). The results of the experimental plan were made by the use of sensory analysis performed by a trained team for the detection of the undesired aroma and flavor. Additionally, the volatile compounds were extracted by solid-phase microextractiontechniquewithsampling in theheadspace (HS-SPME), identified and quantified by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS). The effect of the factors studied was evaluated by variance analysis (ANOVA) with significance level of 90% and the results showed by Pareto charts. The principal components analysis (PCA) was made with the aim to identify, among several compounds, those that implies on more cereal flavor and aroma, those which major contribution and which ideal process conditions could be used to reduce the cereal flavor and aroma development. According to PCA, it was found that pyridine, 2-metoxi-4-vinylphenol, 2,3-dimethylpyrazine, 2,5-dimetylpyrazine, 2,6-dimethylpyrazine, 4-methyltiazol, pyrazine, 2-methoxyphenol, 4,5-dimethylthiazol contribute to the development of the cereal flavor and aroma. It was also found that the agglomeration must be according to TQ = 215°C, AF=250 rpm, LT=120°C and EPV = 1,2 x 100 KPa.

O café é o segundo produto mais consumido no mundo, porém sua forma solúvel, ainda que muito prática, não possui boa aceitação no mercado brasileiro. Buscando estimular o seu consumo, este estudo teve como objetivo incrementar a formação de espuma no café solúvel tipo Spray Drier, submetido à variação do fator de extração e homogeneização do extrato com ar comprimido durante a secagem, além de avaliar a relação de carboidratos, proteínas e viscosidade do extrato com a formação de espuma. Os fatores de extração utilizados foram 3, 4 e 5 e a quantidade de gás foi limitada a 5NL.min-1. Foram avaliados a quantidade e tempo de dispersão de espuma, densidade, cor, umidade, distribuição granulométrica e análise micro estrutural do produto seco. O teor de carboidratos foi determinado pelo método ISO 11292 demonstrando um resultado médio de 42,78% sem diferença estatística entre os fatores de extração e correlação com a estabilidade da espuma. O teor de proteínas foi determinado pelo método espectrofotométrico de Bradford demonstrando um resultado médio de 11,24% com diferença estatística entre os fatores de extração e correlação com a estabilidade da espuma. A viscosidade demonstrou correlação inversamente proporcional ao fator de extração. Os extratos de café com injeção de gás e uso do sistema de homogeneização apresentaram melhores resultados na quantidade de espuma formada. O ar comprimido pode ser utilizado para aumento da quantidade de espuma no produto seco e influenciou diretamente na cor e densidade do produto. / Coffee is the second most consumed product in the world, but its soluble form, although very practical, does not have good acceptance in the Brazilian market. Seeking to boost its consumption, this study aimed to increase the foam of soluble Spray Drier coffee in type subjected to variation of factor extraction and homogenization of the extract with compressed air during drying and to evaluate the relationship of carbohydrates, proteins and viscosity of the extract with foaming formation. The extraction factors used were 3, 4 and 5 and the amount of gas was limited to 5NL.min-1. The amount of dispersion time and foam density, color, moisture, particle size distribution and microstructural analysis of the dried product were evaluated. The carbohydrate content was determined by demonstrating an average result of 42.78 % with no statistical difference between the factors extraction and correlation with foam stability ISO 11292 method. The protein content was determined by the spectrophotometric method of Bradford demonstrating an average result of 11.24% with a statistical difference between the factors extraction and correlation with foam stability. The viscosity of the extracts was inversely proportional to the extraction factor. Coffee extracts with injection of gas and the use of homogenization showed better results in the amount of foam formed. Compressed air can be used to increase the amount of foam and the dried product directly influences the color and density of the product.

O Brasil é um grande produtor e consumidor de café. A bebida é a segunda mais consumida no país. O café solúvel é uma alternativa para o consumo diário visto que dispensa todo aparato de preparo da bebida, sendo necessária apenas água quente. O tamanho de partícula seca está diretamente ligado à densidade aparente do produto. Foram realizados testes de secagem de extrato de café em spray-dryer com atomização por disco rotativo e fluxo co-corrente variando-se a temperatura do ar de entrada (140 - 170 °C) e rotação do disco atomizador (27000 - 33000 rpm). A análise de tamanho de partícula mostrou tendência de partículas maiores quanto menor a temperatura de secagem (26 - 36 µm). Notou-se a influência tanto da temperatura quanto da rotação do disco atomizador na análise da atividade de água. A densidade aparente não se mostrou significativamente alterada pelos parâmetros estudados nos experimentos. / Brazil is a big producer and consumer of coffee. The drink is the second most consumed in the country. Instant coffee is an alternative for daily consumption since it dispenses with all the apparatuses for preparing the drink, being necessary only hot water. The dry particle size is directly related to the bulk density of the product. Coffee extract drying tests were made in a co-current flow spray-dryer with atomization by disc with a varying inlet air temperature (140 - 170 °C) and disc velocity (27000 - 33000 rpm). The particle size analysis has shown the tendency for bigger particles to form at lower drying temperatures (26 - 36 µm). The influence of inlet air temperature and the atomizer disc spin velocity were noted in water activity analysis. The bulk density was not significantly modified by the parameters studied in the experiments.

O Brasil é um grande produtor e consumidor de café. A bebida é a segunda mais consumida no país. O café solúvel é uma alternativa para o consumo diário visto que dispensa todo aparato de preparo da bebida, sendo necessária apenas água quente. O tamanho de partícula seca está diretamente ligado à densidade aparente do produto. Foram realizados testes de secagem de extrato de café em spray-dryer com atomização por disco rotativo e fluxo co-corrente variando-se a temperatura do ar de entrada (140 - 170 °C) e rotação do disco atomizador (27000 - 33000 rpm). A análise de tamanho de partícula mostrou tendência de partículas maiores quanto menor a temperatura de secagem (26 - 36 µm). Notou-se a influência tanto da temperatura quanto da rotação do disco atomizador na análise da atividade de água. A densidade aparente não se mostrou significativamente alterada pelos parâmetros estudados nos experimentos. / Brazil is a big producer and consumer of coffee. The drink is the second most consumed in the country. Instant coffee is an alternative for daily consumption since it dispenses with all the apparatuses for preparing the drink, being necessary only hot water. The dry particle size is directly related to the bulk density of the product. Coffee extract drying tests were made in a co-current flow spray-dryer with atomization by disc with a varying inlet air temperature (140 - 170 °C) and disc velocity (27000 - 33000 rpm). The particle size analysis has shown the tendency for bigger particles to form at lower drying temperatures (26 - 36 µm). The influence of inlet air temperature and the atomizer disc spin velocity were noted in water activity analysis. The bulk density was not significantly modified by the parameters studied in the experiments.

A produção industrial do café solúvel brasileiro destina-se, na sua maior parte, ao mercado externo, constituindo-se em um importante ítem de exportação do país. O objetivo do presente trabalho foi o desenvolvimento e aprimoramento de métodos de análise química adequados à investigação de componentes inorgânicos em café solúvel. Inicialmente foi definido o método de mineralização das amostras através da avaliação de 6 procedimentos diferentes, classificados em 3 classes: (I) microondas focalizado; (II) via úmida convencional e (III) sistema sob pressão em frascos de decomposição com tampas (bombas de teflon). As determinações dos nutrientes e contaminantes inorgânicos: Na, K, Mg, Al, P, S, Ca, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd, Sb, Pb, Cr, Sn, As, Se e Hg, após a utilização do procedimento de mineralização que emprega o sistema de microondas focalizado com os reagentes HNO3 e H2O2, foram realizadas por espectrometria de emissão atômica com plasma induzido, ICP-AES (da nomenclatura inglesa Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometry). Interferências de matriz e/ou espectrais foram detectadas nas determinações de Pb, Cr, Sn, As, Se e Hg. No caso do Sn, optou-se pela correção da radiação de fundo através do software do equipamento, pois outras linhas de emissão deste analito eram menos sensíveis e igualmente sujeitas a interferências espectrais. Para o Pb e Cr a escolha de comprimentos de ondas alternativos eliminou os problemas de interferências espectrais devido à matriz das amostras. A aplicação das técnicas de geração de hidretos para o As e Se e a geração de vapor frio para o Hg, possibilitaram as determinações destes analitos nas amostras de café solúvel, aumentando a sensibilidade das análises. Os resultados obtidos para os teores dos nutrientes e contaminantes inorgânicos em 21 amostras de café solúvel disponíveis no mercado brasileiro, foram aceitáveis para o consumo humano, tanto no aspecto nutricional como toxicológico, com exceção de uma amostra com teor de Cr igual a 0,52 ± 0,02 mgKg-1, acima do permitido pela legislação brasileira que fixa o valor máximo de 0,10 mgKg-1. A aplicação de técnicas estatísticas, análise de clusters hierárquicos e componentes principais aos resultados obtidos, possibilitaram investigar a variabilidade das composições minerais e classificar grupos de amostras similares. O emprego da técnica instrumental ICP-AES através do sistema de nebulização convencional e a utilização do sistema de geração de hidretos e vapor frio, mostraram-se adequados para as determinações dos nutrientes e contaminantes inorgânicos em café solúvel, uma vez que níveis de precisão e exatidão aceitáveis foram obtidos. / The production of Brazilian soluble coffee is almost entirely destined for exporting. Therefore, the objective of this work was the development and the establishment of appropriate methods of chemical analysis of inorganic components in soluble coffee. Firstly, the appropriate digestion procedure for soluble coffee samples was defined through the evaluation of six different digestion techniques that were classified into three groups: (I) focused microwave system, (II) conventional wet digestion and (III) pressure digestion system in teflon bombs. The determinations of nutrients and toxic elements: Na, K, Mg, Al, P, S, Ca, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Cd, Sb, Pb, Cr, Sn, As, Se, and Hg after the utilization of the focused microwave system with HNO3 and H2O2 reagents, were made by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry (ICP-AES) technique. Matrix and spectral interferences were detected in the determination of Pb, Cr, Sn, As, Se and Hg. Correction of the background enhancement by the equipment software was made in the determination of Sn, as other analytical lines were unsuitable for this application. For Pb and Cr, the choice of other analytical lines eliminated the problem of matrix and spectral interferences. The application of the hydride generation technique for As and Se and cold atomic vapour with ICP-AES for Hg, were suitable methods to determine these analytes in soluble coffee samples with increased sensitivity of the analysis. The results obtained of nutrients and toxic elements in twenty-one samples of soluble coffee collected from Brazilian market were acceptable to human consumption at nutritional and toxic level with exception of a sample with 0,52 ± 0,02 mgKg-1 of Cr, above the value specified in Brazilian Food Legislation, that fixes the maximum Cr contend in 0,10 mgKg-1. The aplication of statistical techniques analysis of principal components and the hierarchical cluster on the results of mineral compositions, enabled to investigate the variability in the composition and to classify groups of similar samples. The application of the ICP-AES technique using the conventional pneumatic nebulization system, the hydride generation technique and the cold vapour for Hg were suitable to determine the nutrients and toxic elements in soluble coffee, as they provided acceptable results indicating accuracy and precision.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:37Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5507.pdf: 1818716 bytes, checksum: f253091b70b1a6a711750c2be095f5e5 (MD5) Previous issue date: 2013-08-29 / Instant coffee is one of the main products generated by food industry worldwide, consisting of solubilized fraction from roasted and grounded coffee by heat treatment in two steps: thermal extraction at 125 0C, followed by thermal hydrolysis at 180 0C of not solubilized fraction in the previous step. With a high overall yield (~ 50%) due to high temperatures used in thermal hydrolysis step in order to solubilize carbohydrates present in the coffee, this step is characterized by high energy consumption and generation of unwished volatile compounds (acetaldehyde, furfural and 5 -hydroxy methyl furfural) from thermal degradation of coffee beans constituents. The goal of this study was to evaluate the feasibility of conducting hydrolysis and solubilization of polysaccharides remaining in coffee residue after thermal extraction step (low temperature) through enzymatic hydrolysis. This alternative was further compared to the industrial process conventionally employed. Enzymatic hydrolysis experiments were performed at 50 0C and pH 5.0, using roasted arabica coffee residue obtained after thermal extraction conducted at 125 0C (Steps I and II) or at 165 0C (Step III). Solubilized fraction by thermal extraction, thermal or enzymatic hydrolysis were characterized in terms of volatiles from thermal degradation (GC-MS), carbohydrate composition (HPAEC-PAD) and sensorial evaluation. In Step I of this study, 11 commercial enzyme preparations, presenting enzymatic activities of galactomannanases, cellulases, galactanases and &#946;-glucanases, among others, able to act in coffee biopolymers (arabinogalactans - AGs, galactomannans - GMs and cellulose) were tested. Three enzyme preparations (Powercell, Galactomannanase-HBI and Ultraflo® XL) were selected due to their high activity in standard substrates (463 FPU / g, 18,554 IU / g and 1.028 IU / mL, respectively). In Step II, the influence of the concentration of enzymatic preparations Powercell, Galactomannanase-HBI and Ultraflo ® XL (independent variables) on the performance of the enzymatic process was investigated by running 11 experiments performed according to a full factorial design in two levels. Results showed that Ultraflo® XL preparation did not contribute for carbohydrates solubilization nor for yield increasing (p-value> 0.49), while enzymes present in the preparations Galactomannanase and Powercell influenced significantly the response variables favoring the release of glucose, arabinose, mannose and glactose as free and total sugars (p-value <0.1). The best results were achieved in the experimental condition conducted with 0.12% of Powercell, 0.10% of galactomannanase, and 0.12% of Ultraflo® XL, reaching up 22.3% of yield with reduced concentration of unwished volatiles. Products obtained by the three processes were also compared, resulting in similar yields for thermal extraction and enzymatic hydrolysis, whereas thermal hydrolysis yield was approximately 60% higher, due to a high solubilization of galactose. However, this product contained double concentrations of unwished volatiles compounds. In order to improve the yield of the alternative process (thermal extraction followed by enzymatic hydrolysis), in Step III the extraction temperature influence in a range of 125 to 175 0C was studied. Results showed that it is possible to increase thermal extraction temperature to 165 0C, without additional generation of unwished volatiles and with 80% increase of yield in this stage, when compared to the traditional process performed at 125 0C. Residue unsolubilized at 165 0C was then processed by thermal hydrolysis (180 0C) and enzymatic hydrolysis in 3 different experimental conditions of factorial design performed in Step II. Achieved yields were similar in thermal and enzymatic hydrolysis (~ 28%). It was also noticed that increase of thermal extraction temperature enhanced coffee biopolymers solubilization by the enzymes action, again with reduced formation of undesirable volatiles. Sensorial evaluation of soluble coffees obtained by the different process was conducted. Product generated at 125 and 165 0C showed characteristics similar to roasted and grinded coffee fresh brew. Yet, thermal hydrolyzed products in Stages II and III stood out by high acidity, while the enzymatic hydrolyzed product showed characteristic strongly bitter in Step II and neutral characteristic in Stage III, although enzymatic hydrolysis can be improved it can be used for instant coffee production. / O café solúvel é um dos principais produtos gerados pela indústria de alimentos mundial, consistindo na fração solubilizada do café torrado e moído por tratamento térmico em duas etapas: extração térmica a 125 0C, seguida por hidrólise térmica a 180 0C da fração não solubilizada na etapa anterior. Com elevado rendimento total (~ 50 %) na solubilização dos carboidratos presentes no café devido à alta temperatura empregada na etapa de hidrólise térmica, essa etapa se caracteriza por alto consumo de energia, além da geração de compostos voláteis indesejados (acetaldeído, furfural e 5-hidroxi metil furfural) provenientes da degradação térmica dos constituintes dos grãos de café. O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade de efetuar a hidrólise e solubilização dos polissacarídeos presentes no resíduo do café obtido após a etapa de extração térmica (baixa temperatura) por meio de hidrólise enzimática, além de comparar essa alternativa com o processo industrial convencionalmente empregado. Os experimentos de hidrólise enzimática foram realizados a 50 0C e pH 5,0, utilizando o resíduo de café arábica torrado obtido após extração térmica conduzida a 125 0C (Etapas I e II) ou a 165 0C (Etapa III). A fração solubilizada por extração térmica e pela hidrólise térmica ou enzimática foi caracterizada em termos de voláteis provenientes de degradação térmica por (GC-MS), composição de carboidratos (HPAEC-PAD) e avaliação sensorial. Na Etapa I do presente estudo, foram inicialmente testados 11 preparados enzimáticos comerciais apresentando atividades enzimáticas de galactomananases, celulases, galactanases e &#946;-glucanases, dentre outras, capazes de atuar nos principais biopolímeros do café (arabinogalactanos - AGs, galactomananos - GMs e celulose), sendo selecionados os produtos Powercell, Galactomananase-HBI e Ultraflo® XL devido à maior atividade enzimática em substratos padronizados (463 FPU/g, 18.554 UI/g e 1.028 UI/mL, respectiviamentes). Na Etapa II, a influência da concentração dos preparados Powercell, Galactomananase-HBI e Ultraflo® XL (variáveis independentes) no desempenho do processo de hidrólise enzimática foi investigado por meio de 11 experimentos executados de acordo com um planejamento fatorial completo em dois níveis. Os resultados mostraram que o preparado Ultraflo® XL não contribuiu (p-valor > 0,49) para solubilização de carboidratos ou aumento de rendimento, enquanto que as enzimas presentes nos preparados Powercell e Galactomananase influenciaram significativamente as respostas, favorecendo a liberação de glicose, arabinose, glactose e manose como açúcares livres e totais (p-valor < 0,1). Os melhores resultados foram alcançados na condição experimental conduzida com 0,12 % de Powercell, 0,10 % de Galactomananase, e 0,12 % de Ultraflo® XL, alcançando-se 22,3 % de rendimento com reduzida concentração de voláteis indesejados. Os produtos obtidos pelos três processos foram ainda comparados, obtendo-se rendimentos semelhantes nas extrações térmica e hidrólise enzimática, enquanto o rendimento da hidrólise térmica foi aproximadamente 60% superior devido principalmente à maior solubilização de galactose, apresentando porém o dobro de voláteis indesejados. Buscando-se aumentar o rendimento do processo alternativo (extração térmica seguida por hidrólise enzimática), na Etapa III do estudo, a influência da temperatura de extração térmica foi variada de 125 a 175 0C. Os resultados mostraram que é possível elevar a temperatura da extração térmica até 165 0C, sem geração adicional de voláteis indesejados e com aumento de 80 % no rendimento desta etapa em relação ao processo tradicional realizado a 125 0C. O resíduo não solubilizado a 165 0C foi então processado por hidrólise térmica (180 0C) e hidrólise enzimática em 3 diferentes condições experimentais avaliadas no planejamento fatorial realizado na Etapa II. Os rendimentos alcançados foram semelhantes para a hidrólise térmica e hidrólise enzimática (~28 %), constatando-se que o aumento da temperatura da extração térmica favoreceu a solubilização dos biopolímeros do café pela ação das enzimas, novamente com reduzida formação de voláteis indesejados. Efetuou-se avaliação sensorial dos cafés solúveis obtidos, sendo que os produtos gerados a 125 e 165 0C apresentaram características semelhantes ao café de coador. Já o hidrolisado obtido termicamamente nas Etapas II e III se destacou pela elevada acidez, enquanto o hidrolisado enzimático gerado na Etapa II apresentou característica fortemente amarga e o da Etapa III característica neutra, mostrando que embora necessite ser aprimorada, a hidrólise enzimática pode ser utilizada na fabricação de café solúvel.

A aplicação de óleo de café torrado diretamente no produto café solúvel liofilizado é utilizado como recurso para minimizar a formação de pó fino que adere à parede da embalagem de vidro tornando o aspecto visual indesejado, e também contribui para o impacto aromático na abertura da embalagem. O óleo é considerado um produto de custo expressivo obtido de grãos de café arábica, selecionados e torrados, pelo processo de prensagem mecânica. A cultura do café no Brasil e a comercialização resulta na seleção dos grãos classificados por tipos de bebida e tipos de defeitos, sendo que os grãos destinados à exportação devem apresentar baixa quantidade de defeitos, mantendo à disposição do mercado nacional um grande volume de cafés defeituosos comercializáveis. No entanto, cafés que apresentam grãos defeituosos, como verdes e preto-verdes, apresentam interferência no sabor final do café torrado. Este estudo teve como objetivo realizar uma avaliação da composição química do óleo de café obtido a partir de grãos classificados como sadios, verdes e preto-verdes nas condições “in natura” e torrados. O óleo de café foi obtido por extração por solventes a frio e a quente, e avaliou-se o rendimento do teor de óleo, assim como a composição dos ácidos graxos. Os óleos dos grãos torrados também foram empregados na bebida do café solúvel tipo liofilizado na proporção de 0,2% (m/m), e oferecido a provadores treinados, aplicando-se o teste de diferença triangular com o intuito de avaliar se é possível observar diferenças nas características sensoriais da bebida, quando comparado ao tratamento usando o óleo de café torrado comercial extraído pelo processo de prensagem. As amostras de óleo obtidas de grãos defeituosos apresentaram teor de óleo extraídos pelo método convencional similar aos dos grãos sadios. Nas análise cromatográfica não houve diferenças significativas em relação aos grãos defeituosos em relação aos dos grãos sadios estando de acordo com os resultados da literatura. As análises sensoriais, indicaram que os provadores tiveram mais dificuldades em diferenciar quando aplicaram-se óleos de grãos pretos-verdes com torra lenta clara, ou óleos dos grãos verdes, torra rápida média e escura, nas bebidas de café solúvel, que associado a analise de componente principal (ACP) os grãos preto-verdes foram alocados em direção as variáveis de luminosidade (*L) e porcentagem de acertos indicando maior facilidade ao acerto no teste sensorial. A viabilidade econômica, considerando os preços atuais dos cafés arábica de baixo teor de defeitos em relação aos café com elevado teor de defeitos demonstra que a extração de óleo de café torrado a partir de cafés com mais defeitos abrange 64% de economia sobre o preço da matéria prima. / The application of roasted coffee oil directly on freeze dried soluble coffee is used to minimize the formation of fine poder which adhere on the glass packaging, which results in a negative visual appearance, as well as contributes to the aromatic impact when opening the packaging. The coffee oil is considered a high cost product obtained from Arabica coffee beans, previosly selected and roasted, by mechanical press. In Brazil the coffee culture and marketing results in the selection of the beans by type of defects and beverage, the volume of exportation works with types of coffee beans with low quantity of defects resulting in a large volume of defective coffee beans trading on the domestic market. Nevertheless, coffees which present defective grains like green, black-green beans present differences in the final flavor of the roasted coffees. The aim of this study was to evaluate the chemical composition of the oils extracted from grains classified as normal, green and black-green, at natural and roasted conditions. The oil was obtained by cold extraction using solvents of different polarities, and yield was calculated as well as its fatty acid composition. The oil of the roasted defective coffee grains was also used to prepare drinks of lyophilized soluble coffee in order to verify if jugdes were able to differenciate the sensory caracteristics of the beverages, in comparison to the product prepared using commercial oil obtained by mechanical pressing. Samples of oil obtained from defective grains showed similar extraction yields compared to hot extraction. Cromatographs of oils of the deffective grains did not showed differences compared to normal grains. In relation to the sensory analysis of the soluble coffee beverages, it was verified that when applying oils of light roasted black-green beans or oils of medium and dark roasted green beans obtained with rapid process, judges had more difficulties to distinguish differences between samples. Economic viability demonstrated that with the actual prices of the coffee beans, the use of defective beans could reduce in 64% the costs of the raw beans.

O surgimento do café espresso e a popularização do cappuccino promoveu a conquista de novos produtos e novos espaços para produtos com café. Durante um processo de desenvolvimento, é importante levar em consideração características ou atributos de qualidade, que o cliente espera do produto final. Neste contexto, o método de Desdobramento da Função Qualidade (QFD) é uma ferramenta utilizada para ouvir, traduzir e transmitir, a voz do cliente para dentro da empresa. Outra ferramenta de fundamental importância para o desenvolvimento de produtos é o planejamento de experimentos, pois, permite que as formulações desenvolvidas, estejam de acordo com as especificações solicitadas, de modo a atingir as condições otimizadas de um processo, ou avaliar os efeitos que os fatores têm nas respostas desejadas. O objetivo deste trabalho foi estabelecer uma metodologia de desenvolvimento para misturas com café solúvel (cappuccinos) aplicando a ferramenta de desdobramento da função qualidade (QFD) e o planejamento de experimentos utilizando a Metodologia de Superfície de Resposta Triangular. Neste trabalho foi apresentado um modelo, aplicando a metodologia de QFD no desenvolvimento de misturas, para melhor compreender as expectativas e exigências do consumidor em relação a este produto. Foi apresentada a casa da qualidade, com todas as informações necessárias para o desenvolvimento do produto (requisitos cliente e do produto). No planejamento de experimentos, as variáveis independentes foram representadas pelos ingredientes cacau em pó, café solúvel e leite integral. As variáveis dependentes (respostas) foram obtidas através do teste sensorial de aceitação: aroma geral, aroma de café, sabor geral, sabor de chocolate, cremosidade, dissolução e impressão global. Para os atributos sabor de chocolate, dissolução, cremosidade e impressão global as proporções ótimas sugeridas corresponderam à formulação 1 do planejamento de experimentos. Já para os atributos aroma geral, aroma de café e sabor geral as porcentagens ótimas encontraram-se dentro das faixas estudadas para as variáveis leite em pó integral e café solúvel, no limite inferior destas faixas para a variável cacau em pó. O teste de preferência foi aplicado com a formulação 1, uma formulação sugerida para sabor geral e em um produto comercializado no mercado nacional; e resultou que a formulação desenvolvida pelo planejamento de experimentos foi a preferida entre os consumidores de cappuccino. Com os resultados obtidos é possível afirmar que a utilização das ferramentas propostas neste trabalho auxilia no desenvolvimento de misturas à base de café. / The commercialization of espress coffee and popularization of cappuccinos led to an increase on the development of new products with coffee. During the process of new products development, it is important to consider the final quality characteristics or attributes expected by the consumers. In this sense, the Quality Function Deployment (QFD) is a method used to hear, translate and transmit the client’s voice into the industry. Another tool of fundamental importance for the development of new products, is the experimental design, once it enables that the developed formulations are in accordance to the specifications required to achieve optimal conditions of a process, or evaluate the effects that some factors have over some desired responses. The objective of this work was to establish a methodology of development of mixtures with coffee (cappuccinos) applying the method of quality function deployment and experimental design using triangular surface response method. In this work it was presented a model as a result of the QFD analysis. The quality house was presented with all the information necessary for the product development (client and product requirements). For the experimental design, independent variables were represented by the ingredients: cocoa powder, soluble coffee and whole instant milk. The dependent variables (answers) were obtained by the acceptance sensorial analysis: overall flavor, coffee flavor, overall taste, chocolate taste, creaminess, dissolution and overall impression. For the attributes of chocolate taste, dissolution, creaminess and overall impression, the optimal proportions suggested corresponded to formulation 1 of the experimental design. For the attributes of overall flavor, coffee flavor and overall taste, the optimal percentages were within the limits studied for the variables instant milk and soluble coffee, and in the inferior limit of variable cocoa powder. Preference analysis was applied with formulation 1, one formulation considering overall taste attribute and one commercial sample. Results indicated that the formulation developed by the experimental design was the most preferred among participants. These results indicate that the use of the tools proposed in this work are useful on the development of mixtures based on soluble coffee.