Autor(es):
Moreira, Ana Sofia Pereira 
Data: 2011
Identificador Persistente: http://hdl.handle.net/10773/5972
Origem: RIA - Repositório Institucional da Universidade de Aveiro
Assunto(s): Química analítica; Café: Processamento térmico; Polissacarídeos; Olígomeros; Espectroscopia de massa
Descrição
O processo de torra induz alterações estruturais nas galactomananas do
café, os polissacarídeos mais abundantes nos grãos de café. Com o objectivo
de saber mais sobre os produtos que são formados a partir das
galactomananas em consequência do processo de torra, neste trabalho foi
desenvolvida uma metodologia que usou oligossacarídeos modelo que foram
submetidos a diferentes tratamentos térmicos utilizando uma termobalança.
Esta metodologia permitiu a análise de compostos que se podem formar no
processo de torra. A análise foi feita por espectrometria de massa (ESI-MS,
MALDI-MS e ESI-MSn), sendo os dados de MS complementados pela análise
de açúcares por metilação.
Numa primeira fase foram estudados quatro oligossacarídeos
estruturalmente relacionados com as galactomananas: β-(1→4)-D-manotriose,
[α-(1→6)-D-galactosil]I-β-(1→4)-D-manobiose, β-(1→4)-D-manotetraose e
[α-(1→6)-D-galactosil]I-β-(1→4)-D-manotriose. A metodologia desenvolvida
permitiu verificar para todos os oligossacarídeos, a formação de produtos
provenientes de reacções de despolimerização, desidratação, isomerização e
polimerização. Destas, a polimerização por reacções de transglicosilação
nunca foi reportada ocorrer durante a torra do café.
Com a metodologia desenvolvida foram ainda analisados os produtos
das reacções promovidas pela torra de α-(1→5)-L-arabinotriose
(estruturalmente relacionada com as cadeias laterais das arabinogalactanas, o
segundo polissacarídeo mais abundante nos grãos de café) e de uma mistura
de β-(1→4)-D-manotriose e α-(1→5)-L-arabinotriose. A menor estabilidade
térmica da arabinotriose comparativamente aos oligossacarídeos de hexose foi
evidenciada pela formação de novos tipos de produtos resultantes de quebras
do anel da pentose e de reacções de oxidação. A análise da mistura de
oligossacarídeos mostrou a formação de vários oligossacarídeos constituídos
por resíduos de arabinose e manose. Esta observação reforça a hipótese de
que os resíduos de arabinose libertados a partir das cadeias laterais das
arabinogalactanas durante a torra podem estar ligados às galactomananas.
Os resultados obtidos mostraram que a utilização de uma termobalança
para torra de oligossacarídeos modelo e a análise dos compostos formados
por espectrometria de massa e análise de açúcares por metilação permitem
identificar alterações estruturais que provavelmente também ocorrem nas
galactomananas do café durante a torra e inferir muitas das reacções que
ocorrem durante este processamento térmico. The roasting process induces structural changes in coffee
galactomannans, the most abundant polysaccharide in coffee beans. Aiming to
know more about the products generated from galactomannans as
consequence of coffee roasting, in this work was developed a methodology
using model oligosaccharides that were subjected to different thermal
treatments using a thermobalance. This methodology allowed the analysis of
compounds that can be formed during coffee roasting. The analysis was
performed by (ESI-MS, MALDI-MS, and ESI-MSn), being the MS data
complemented by methylation analysis.
First, four oligosaccharides structurally related with galactomannans
were studied: β-(1→4)-D-mannotriose, [α-(1→6)-D-galactosyl]I-β-(1→4)-Dmannobiose,
β-(1→4)-D-mannotetraose and [α-(1→6)-D-galactosyl]I-β-(1→4)-Dmannotriose.
The developed methodology allowed to observe for all
oligosaccharides, the formation of products resulting from depolymerization,
dehydration, isomerization, and polymerization reactions. The polymerization
reactions occurring via transglycosylation reactions were never reported to
occur during the coffee roasting.
With the developed methodology were also analysed the products
resulting from the roasting of α-(1→5)-L-arabinotriose (structurally related with
side chains of arabinogalactans, the second most abundant polysaccharide in
coffee beans) and the mixture of β-(1→4)-D-mannotriose and α-(1→5)-Larabinotriose.
The lower thermal stability of arabinotriose was showed for the
formation of new types of products, resulting from ring cleavages and oxidation
reactions. The analysis of the oligosaccharide mixture showed the formation of
oligosaccharides composed by arabinose and mannose residues. This
observation supports the hypothesis that the arabinose residues lost from
arabinogalactans during roasting can be linked to galactomannans.
The obtained results showed that the use of a thermobalance for
roasting of model oligosaccharides and the analysis of the compounds formed
by mass spectrometry and methylation analysis allow to identify structural
changes that probably also occur in coffee galactomannans during roasting and
to infer several reactions that occur during this thermal processing. Mestrado em Química Analítica e Qualidade (FCT) - PTDC/QUI-QUI/100044/2008.
Tipo de Documento
Dissertação de Mestrado
Idioma
Inglês
Orientador(es)
Domingues, Maria do Rosário; Silva, Manuel António Coimbra Rodrigues da
