O papel da microbiota na qualidade do café

A qualidade do café, especialmente no segmento de cafés especiais, está diretamente relacionada não apenas às condições agronômicas, mas também ao controle microbiológico ao longo das etapas de pós-colheita.

Durante a colheita, processamento e secagem, os grãos estão expostos a uma ampla diversidade de microrganismos, incluindo bactérias, leveduras e fungos filamentosos. A presença e o desenvolvimento desses microrganismos podem:

• comprometer atributos sensoriais
• acelerar processos de deterioração
• favorecer a formação de micotoxinas, como a ocratoxina A

Diante desse cenário, tecnologias que permitam reduzir a carga microbiana sem impactar a qualidade sensorial tornam-se estratégicas para produtores e para a indústria de alimentos.

Neste contexto, destaca-se a aplicação de ozônio incorporado na água por sistemas de microbolhas, tecnologia investigada em estudo conduzido pela Universidade Federal de Viçosa (UFV), em parceria com a myOZONE.

Base científica e autoria do estudo

O presente artigo é fundamentado no estudo:

“Coffee Ozonization in a Microbubble System: Ozone Reaction Kinetics, Inactivation of Mesophilic Bacteria and Fungi, and Grain Quality”

Autores:

• Felipe Guimarães Abrantes Lacerda
• Marcus Vinícius Assis Silva
• Lêda Rita D’Antonino Faroni
• Paulo Roberto Cecon
• Ernandes Rodrigues de Alencar
• Carollayne Gonçalves Magalhães
• Luana Haeberlin
• Emanoel Henrique Fialho Ferreira

Instituições envolvidas:

• Universidade Federal de Viçosa (UFV)
• Instituto Federal do Espírito Santo (IFES)

O estudo foi publicado na revista científica Food and Bioprocess Technology (2026), consolidando evidências robustas sobre a aplicação do ozônio em sistemas reais de pós-colheita de café.

Objetivo do estudo

A pesquisa teve como objetivo principal avaliar o uso de água ozonizada gerada por microbolhas como pré-tratamento antes da secagem do café, considerando quatro dimensões críticas:

• cinética de reação do ozônio na água
• eficiência na inativação microbiológica
• impacto na qualidade sensorial
• alterações físico-químicas da água de processo

Fundamentos da tecnologia: ozônio em microbolhas

O diferencial técnico do estudo está na utilização de um sistema de microbolhas para incorporação do ozônio na água.

Microbolhas, com diâmetro inferior a 100 µm, apresentam características que favorecem a eficiência do processo:

• maior área interfacial gás-líquido
• menor velocidade de ascensão
• maior tempo de residência na água
• maior eficiência de transferência de massa

Essas propriedades resultam em maior estabilidade do ozônio dissolvido, fator crítico para aplicações industriais.

O estudo demonstrou que a meia-vida do ozônio na água pode atingir até 63,59 minutos, dependendo da concentração inicial , indicando elevada estabilidade do sistema.

 

 

Cinética do ozônio: implicações para escala industrial

A cinética de dissolução e decomposição do ozônio foi caracterizada por meio de curvas de saturação e decaimento.

Principais observações:

• maior concentração de entrada resulta em maior concentração dissolvida
• a saturação ocorre aproximadamente em 40 minutos
• a decomposição segue cinética de primeira ordem
• maiores concentrações iniciais aumentam a meia-vida do ozônio

Do ponto de vista de engenharia de processos, esses resultados são fundamentais para:

• dimensionamento de sistemas
• definição de tempos de contato
• otimização de consumo energético
• controle operacional em escala industrial

Redução microbiológica: evidências quantitativas

O estudo demonstrou redução significativa da carga microbiana após o tratamento com água ozonizada.

Café cereja descascado:

• redução de 1,13 log CFU/g em fungos e leveduras
• redução de 0,54 log CFU/g em bactérias mesófilas

Café natural:

• redução de até 2,98 log CFU/g em fungos e leveduras

Os resultados indicam que o efeito é mais pronunciado em cafés naturais, possivelmente devido à maior carga microbiana inicial e às características físicas do fruto.

Além disso, observou-se que o próprio sistema de microbolhas, mesmo sem ozônio, contribui para a redução microbiológica, possivelmente por efeito mecânico de desprendimento de microrganismos aderidos à superfície.

Mecanismo de ação do ozônio

O ozônio atua como um agente oxidante de alto potencial, promovendo a inativação de microrganismos por meio de:

• oxidação de lipídios da membrana celular
• degradação de proteínas e enzimas
• danos ao material genético
• formação de espécies reativas de oxigênio

Esse conjunto de mecanismos leva à perda de integridade celular e consequente inativação microbiológica .

Qualidade sensorial: preservação comprovada

Um dos principais pontos de atenção na aplicação do ozônio em alimentos é o risco de degradação sensorial.

Os resultados do estudo indicam que:

• não houve diferença significativa na maioria dos atributos sensoriais
• todas as amostras mantiveram pontuação superior a 80 pontos
• os cafés permaneceram classificados como especiais

Em alguns casos, observou-se aumento da acidez, sem impacto negativo no score final.

Esses resultados sugerem que:

• a ação do ozônio ocorre predominantemente na superfície
• não há penetração significativa no interior do grão
• compostos precursores de aroma e sabor são preservados

Impactos na coloração e integridade dos grãos

Foram observadas alterações de cor imediatamente após o tratamento, com diferenças perceptíveis em alguns casos.

Entretanto:

• após a secagem, essas diferenças foram reduzidas
• não houve impacto relevante na aparência final dos grãos
• a qualidade comercial não foi comprometida

Do ponto de vista operacional, isso indica que o efeito oxidativo é superficial e não interfere na qualidade final do produto.

Sustentabilidade e tratamento de efluentes

Um dos resultados mais relevantes do estudo está relacionado ao impacto ambiental do processo.

A aplicação de ozônio contribuiu para a redução de parâmetros críticos da água de processo:

• BOD final: 46,63 mg/L
• COD final: 93,43 mg/L

Esses valores estão dentro dos limites regulatórios, evidenciando o potencial do ozônio como solução para:

• redução de carga orgânica
• tratamento de efluentes
• viabilização de reuso de água

Além disso, o ozônio se apresenta como alternativa aos sanitizantes clorados, eliminando riscos associados à formação de subprodutos tóxicos.

Aplicações estratégicas na cadeia produtiva do café

Com base nos resultados, a tecnologia pode ser aplicada em diferentes pontos da cadeia:

Pré-tratamento antes da secagem

• redução da carga microbiana inicial
• maior estabilidade durante a secagem

Controle microbiológico para fermentação

• padronização da microbiota
• maior previsibilidade de processos fermentativos

Tratamento de água de processo

• redução de impacto ambiental
• potencial de reuso

Limitações e perspectivas futuras

Apesar dos resultados promissores, o estudo aponta oportunidades para aprofundamento:

• avaliação de subprodutos da oxidação
• validação em escala industrial
• estudos com diferentes origens e safras
• integração com processos de fermentação controlada
• análise econômica e de viabilidade operacional

Conclusão

A aplicação de ozônio em água por meio de sistemas de microbolhas demonstrou ser uma tecnologia eficaz para a pós-colheita do café, apresentando:

• redução significativa da carga microbiológica
• preservação da qualidade sensorial
• impacto ambiental positivo
• viabilidade técnica para aplicação em escala

Trata-se de uma solução que transcende a sanitização, posicionando-se como uma ferramenta de controle de qualidade, padronização de processos e aumento de valor agregado na produção de cafés especiais.

Cliquei aqui para acessar o estudo científico completo.