Correlation between antioxidant activity and coffee beverage quality by electron spin resonance spectroscopic

Abstract

Brazil is the largest producer of coffee in the world and coffee prices are directly linked to grain quality. In this work, the antioxidant activity of coffee was related to its quality through Electron Spin Resonance Spectroscopy (ESR), as an attempt to establish a non-subjective method to classify the grain quality. For that purpose, the IC50 and temporal monitoring of its non- oxidized fraction were determined for three bean qualities: Soft (High), Hard (Medium) and Rio (Low). Methanolic solution of 2,2- difenil-1-picril-hidrazila (DPPH), that has a stable radical and a JEOL FA-200 (X-Band) spectrometer were used for these tests. The temporal monitoring of reaction between radical and coffee was performed. The rate of reduced or of antioxidated radicals was determined on time and for each coffee beverage quality were found different slopes of curve: Soft (0.32±0.02), Hard (0.47±0.02) and Rio (0.60±0.02). The IC50 result of Rio quality (2.7 ± 0.9) was different from the Soft (7.8 ± 1.9) and Hard (6.5 ± 1.5) values, but there was no difference between the High and Medium results due to the uncertainty associated. Therefore the results found, mainly for monitoring temporal, establish a new quantitative methodology for classifying the coffee beverage quality.

O Brasil é o maior produtor mundial de café e os preços dessa mercadoria são diretamente influenciados pela qualidade dos grãos. A atividade antioxidante do café foi relacionada com a sua qualidade de bebida através de Espectroscopia de Ressonância de spin eletrônico (ESR), como uma tentativa de estabelecer um método não subjetivo para classificar a qualidade do grão. O teste IC50 e o monitoramento temporal da fração do radical DPPH não reduzida pelas três qualidades de bebida Mole (Alta), Dura (Média) e Rio (Baixa) foram determinados. Uma solução metanólica de 2,2-difenil-1-picril-hidrazila (DPPH), que tem um radical estável e um espectrômetro JEOL FA-200 (banda-X) foram utilizados para os ensaios. O monitoramento temporal da reação entre o radical e o café foi registrado por espectros de ESR. A taxa de radicais reduzidos ou antioxidados foi determinada no tempo e para cada qualidade da bebida do café foram encontrados diferentes inclinações da curva: Mole (0,32 ± 0,02), Dura (0,47 ± 0,02) e Rio (0,60 ± 0,02). O resultado de IC50 de qualidade Baixa (2,7 ± 0,9) foi diferente dos valores de Mole (7,8 ± 1,9) e Dura (6,5 ± 1,5), mas não existiu nenhuma diferença entre os resultados de Mole e Dura, em razão da incerteza associada. Portanto, os resultados encontrados, principalmente para o monitoramento temporal, estabelecem uma nova metodologia quantitativa para classificar a qualidade de bebida dos grãos de café.