Pesquisadores desenvolvem máquina que caracteriza corrosão

Busca-Pites permite monitorar corrosão de forma mais rápida e objetiva, aumentando a produtividade

Estima-se que os custos diretos com a corrosão nos países desenvolvidos está entre 3% e 4% do PIB. Os custos indiretos são da mesma ordem. Cerca de 20% de todo o aço produzido é usado para repor peças danificadas pela corrosão.

A corrosão é especialmente crítica para a indústria de exploração e produção de óleo e gás offshore pelo ambiente severo a que submete os materiais usados por ela e pela logística difícil com que opera.

Diversas técnicas de monitoração e inibição da corrosão são usadas. A mais comum é a exposição e análise de cupons de corrosão. Esta técnica consiste em expor peças metálicas feitas de materiais e formas diversas (cupons de corrosão) durante algum tempo em determinado local a ser monitorado e depois caracterizar o dano produzido pela corrosão.

A corrosão por pites é uma das formas mais insidiosas de corrosão existentes. Ela é bastante comum em certos tipos de aço inoxidável.

Cupom de corrosão antes da exposição(a), depois da exposição (b) e após limpeza para caracterização (c), Pites podem ser vistos na superfície do cupom a ser caracterizado.

A caracterização da corrosão por pites em cupons consiste em contar o número de pites por unidade de área afetada, medir a área da abertura dos pites e sua profundidade. Devido às pequenas dimensões dos pites, a caracterização é geralmente feita com uso de microscópio em um procedimento quase que inteiramente manual. É uma tarefa que demanda muito trabalho, tempo e envolve subjetividade.

Os professores Angelus G. P. da Silva, Marcelo Filgueira, Ronaldo Paranhos e Elaine Pereira, do Laboratório de Materiais Avançados da UENF (LAMAV), e Ítalo de Oliveira Matias, da Universidade Cândido Mendes (UCAM), juntamente com os alunos de Pós-Graduação do Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais (PPGECM) Ianne Lima Nogueira e Daniel Corrêa Manhães, desenvolveram o Busca-Pites, como parte de um projeto de pesquisa financiado pela Agência Nacional de Petróleo (ANP).

O Busca-Pites é uma máquina que introduz automação na rotina de caracterização de pites em cupons como forma de reduzir a subjetividade e aumentar a produtividade.  A máquina integra partes comerciais através de um software que as comanda. Os três parâmetros de caracterização de pites são determinados ao mesmo tempo e um relatório com os resultados é emitido. O programa fotografa a superfície do cupom, identifica os pites presentes na imagem, conta-os, determina a área da abertura de cada um e sua localização. Em seguida, ativa um sensor de tecnologia confocal que mede a profundidade de cada pite.

Tela do programa Busca-Pite exibindo pites de corrosão. Os pites  com contorno vermelho foram reconhecidos pelo programa. 

Enquanto a técnica convencional de microscopia mede os três parâmetros em dois procedimentos diferentes, o busca-pites faz o mesmo de uma vez apenas. Um teste comparativo revelou que a caracterização de pites pelo Busca-Pites consumiu 60% do tempo necessário para caracterizar pelo método convencional da microscopia, com a vantagem adicional que o Busca-Pites mede a profundidade de todos os pites, enquanto que a técnica de microscopia convencional determina a profundidade dos dez pites mais profundos apenas.

Veja aqui um vídeo que descreve o funcionamento do Busca-Pites


Texto: Angelus G.P.da Silva

Por que carnes processadas podem causar câncer?

Por que carnes processadas podem causar câncer?

Karla Silva Ferreira* e Vanessa Alves Henrique

Em Outubro de 2015, a Organização Mundial de Saúde (OMS) e a Agência Internacional de Investigação do Câncer (IARC) publicaram um relatório informando que o consumo excessivo de carne processada provavelmente seja cancerígeno para o ser humano. Este relatório foi elaborado por uma equipe composta por 22 especialistas de 10 países, que após intensa revisão de pesquisas científicas, concluíram que o risco de desenvolver câncer colorretal aumenta em 18% a cada porção de 50 gramas de carne processada ingerida diariamente.

Esta informação alarmou a população, no entanto não houve a devida explicação sobre a causa de carnes processadas serem cancerígenas. A razão mais provável é a utilização dos aditivos “nitrato” e “nitrito” nestes alimentos.

O nitrato e nitrito são componentes dos sais de cura e, consequentemente, colocados nos produtos curados, tais como salsicha, bacon, salame, mortadela, presunto, apresuntado (embutidos em geral) e também em alguns tipos de queijos (exceto os queijos frescais).

Durante o processo de cura o nitrato e nitrito participam de diversas reações nos alimentos e no organismo, dando origem tanto a substâncias prejudiciais quanto benéficas para a saúde. A figura 1 ilustra as reações do nitrato e nitrito.

As substâncias formadas a partir do nitrato são “nitro ácidos graxos” e “nitritos”. Durante o processo de cura, bactérias transformam parte do nitrato em nitrito. Já os “nitro ácidos graxos” são formados dentro do organismo quando a pessoa ingere alimentos contendo nitrato ou nitrito e lipídios insaturados. Estes compostos são benéficos para a saúde, pois abaixam a pressão arterial, contribuindo assim para a prevenção de doenças cardiovasculares. (ver matéria “Nitro ácidos graxos: mais um fator positivo na dieta do Mediterrâneo”  -http://uenfciencia.blogspot.com.br/2014/09/coluna-nutricao.html).

Os nitritos dão cor à carne, atuam como conservante mas geram substâncias cancerígenas. Como conservantes, inibem o crescimento da bactéria Clostridium botulinum, causadora do botulismo, que pode ser fatal.  O processo de coloração da carne ocorre após a conversão do nitrito em óxido nítrico (NO), que reage com a mioglobina produzindo a cor característica dos produtos curados: vermelha intensa quando a carne não é submetida a aquecimento (salames) ou rosa quando a carne é cozida (presuntos e apresuntados). Já as substâncias cancerígenas, denominadas nitrosaminas, são formadas pela reação do nitrito com proteínas, aminoácidos e outros compostos que contêm nitrogênio.

Os principais tipos de câncer relacionados com a ingestão de nitrosaminas são os de esôfago, fígado e estômago. Há fatores que favorecem e outros que inibem a sua formação nos alimentos. A adição de agentes redutores nos sais de cura, como a vitamina C, tem efeito inibidor. Por outro lado, o aquecimento propicia sua formação.  Desta forma, os teores podem ser mais elevados nos produtos curados que são aquecidos, por exemplo são maiores no bacon frito do que no cru. Na tabela 1 são apresentados os teores de nitrosaminas numa porção de 50g de alguns alimentos curados e na Figura 2 fotos de porções com, aproximadamente, 50 gramas de alguns destes produtos.

No Brasil, assim como na maior parte dos países, ainda não existe monitoramento nem legislação específica para avaliar a presença de nitrosaminas nos alimentos. Nos países em que há regulamentação específica para os teores de nitrosaminas em alimentos, estes são determinados de acordo com o hábito alimentar da população. Por exemplo, o teor máximo em carnes curadas, que é um dos alimentos com teores mais elevados de nitrosaminas, pode chegar a 1,5 microgramas em 50 gramas de alimento no Chile, mas apenas 0,5 nos Estados Unidos. Na tabela 2 são apresentados os limites máximos de nitrosaminas em alguns alimentos estabelecidos em alguns destes países.

Quanto às carnes vermelhas “in natura”, sem adição de nitrato e nitrito, não há comprovação científica de que possuam efeito cancerígeno. A Organização Mundial de Saúde apenas adverte que seu consumo excessivo pode trazer prejuízos à saúde. Esta advertência deveria ser estendida aos demais tipos de carnes, visto que as alterações que podem ocorrer com as carnes (durante o preparo e no organismo após a ingestão), levando à formação de substâncias prejudiciais para a saúde, ocorrem com qualquer tipo de carne e, em alguns casos, também com outros alimentos ricos em proteínas. A quantidade prudente de carne para ser ingerida diariamente é em torno de 100 gramas.

Com base nos estudos feitos até o momento, as atitudes mais sensatas com relação à prevenção dos problemas de saúde causados pela ingestão de carne são os seguintes:

1) Não confundir os termos “evitar” com ‘abolir totalmente”.
2) Evitar o consumo excessivo dos produtos curados, principalmente aquecidos.
3) Ingerir duas ou mais porções de hortaliças por dia e, quando possível, ingeri-los com azeite.

*Profa da Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro, Nutricionista, Dra em Ciência e Tecnologia de Alimentos e Pós DS em Química Analítica.

Referências Bibliográficas
1 – Bragadutra, C., Rath, S., Reyes, F,G. Nitrosaminas voláteis em alimentos. Alim. Nutr. Araraquara v.18, n.1, p.111-120, 2007.

3- Canhos, D.L., Dias, E.L. Tecnologia de carne bovina e produtos derivados. Fundação Tropical de Pesquisas e Tecnologia, São Paulo, 440p. s.d.

2 – International Agency for Research on Cancer; World Health Organization. IARC Monographs evaluate consumption of red meat and processed meat. Comunicado de imprensa, Nº 240, 26 de Outubro de 2015.
Disponível em: https://www.iarc.fr/en/media-centre/pr/2015/pdfs/pr240_E.pdf. Acessado em 20/06/2016

Pesquisadores da UENF criam provador virtual de roupas

Em um trabalho de mestrado pelo Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais da UENF, Élisson Michael Fernandes Meirelles Araújo desenvolveu um provador virtual de roupas, sob a orientação do professor Angelus G. P. da Silva, em cooperação com o professor Ítalo de Oliveira Matias, da Universidade Cândido Mendes.

A ideia original era adaptar um dispositivo lançado no mercado para jogos eletrônicos a uma aplicação de controle de movimentos de uma máquina por gestos. Os primeiros testes, entretanto, demonstraram que aquela era uma tarefa muito simples para o potencial daquele produto. Em busca de uma aplicação mais desafiadora, visto que não tinham à disposição uma máquina de operação complexa que permitisse seu comando por gestos, eles procuraram algo que exigisse a captura, o reconhecimento, a interpretação e resposta a gestos específicos, a adaptação da resposta a fatores ambientais,  e a medição de distâncias. Encontraram essas características e muitas outros desafios em um provador virtual de roupas.

Provadores virtuais de roupas são peça fundamental para incrementar o comércio de roupas pela internet e mesmo para oferecer ao cliente presencial uma forma de provar um número maior de alternativas para auxiliar a escolha da peça de maior agrado. Os provadores virtuais basicamente projetam sobre o corpo do usuário, ou de um modelo, a peça de roupa ou acessório, permitindo que ele sinta se a peça corresponde às suas expectativas.

- Existem diversas abordagens adotadas para construção de provadores virtuais. Nenhuma delas satisfaz completamente. A nossa é mais uma que também não resolve todos os problemas, mas nosso objetivo jamais foi desenvolver um provador virtual comercial, e sim desenvolver técnicas que devem ter um provador e que podem ser aproveitadas em aplicações que envolvam controle de máquinas por gestos. Isso, nós conseguimos - dizem os autores do projeto.

O provador desenvolvido captura a imagem do usuário com uma câmera, determina a distância e o tamanho do corpo do usuário e projeta a peça de vestuário escolhida sobre a parte do corpo correspondente, enquanto exibe a imagem em tempo real para o usuário. A peça de roupa projetada acompanha os movimentos do corpo, procurando se conformar aos movimentos realizados. O provador reage a determinados gestos do usuário e não se confunde com os demais elementos presentes na cena.

Veja aqui um vídeo que exibe o provador em funcionamento.

(Texto: Ângelus Giuseppe Pereira da Silva)

UENF desenvolve disco solar para tratamento de água

O disco solar está instalado no Núcleo de Energias Alternativas da UENF

O consumo de água contaminada é um dos principais problemas de saúde pública no Brasil. Com o objetivo de tentar mudar esta realidade, o Laboratório de Ciências Químicas da UENF (LCQUI) vem buscando uma forma eficiente e barata de tratamento da água, baseada no uso da energia solar. Já está em fase de testes, no Núcleo de Energias Alternativas da Universidade, o protótipo de um disco solar térmico capaz de promover a desinfecção da água através de um sistema de reflexão e seguimento solar. O sistema recebe a luz solar e a reflete para um ponto, onde esta é transformada em energia térmica capaz de aquecer a água até que ocorra a sua esterilização.

Intitulada “Construção e implementação no Brasil de sistemas de concentração solar e materiais fotocatalíticos para purificação química e biológica em águas e ar”, a pesquisa tem a coordenação da professora Maria Cristina Canela e colaboração do professor Benigno Sanchez Cabrero, do CIEMAT – Plataforma Solar de Almeria, Espanha, que atua como pesquisador visitante especial na UENF.

— O professor Benigno vem trabalhando incansavelmente neste projeto junto conosco. Ele vem três meses por ano ao Brasil só para isso. Além disso, co-orienta os estudantes envolvidos e faz questão de fazer vários ensaios e aprimorar os experimentos com a sua experiência na Plataforma Solar de Almeria — diz a professora Maria Cristina.

Segundo ela, trata-se de uma tecnologia de fácil manipulação, não sendo necessária mão-de-obra especializada para a manutenção rotineira do equipamento. Constituído por uma estrutura leve de alumínio, o disco solar é multifacetado e conformado por espelhos simples, que são dispostos de maneira que haja baixa resistência ao ar. Além disso, o equipamento não requer custos altos de instalações.

Maria Cristina Canela e Benigno Sanchez

A ideia é utilizar o disco solar inicialmente em águas de poços rasos, muito utilizados na zona rural, onde não chega a rede de água potável. Dados do IBGE mostram que na zona rural 54,8% da água vem de poços e nascentes. Um estudo feito pela empresa Trata Brasil e Fundação Getúlio Vargas mostra que o SUS recebe cerca de 800 pacientes/dia com doenças diretamente ligadas ao saneamento ambiental inadequado, como diarreias, febre amarela, leptospirose, micoses, entre outras.

- O Brasil tem investido muito nos últimos anos em energias renováveis e o potencial brasileiro para energia solar não pode ser negligenciado e pode ser importante tanto do ponto de vista de grande escala como em pequenas unidades – afirma Cristina.

Segundo Cristina, a tecnologia de concentradores solares surgiu na década de 1970 como um caminho para a produção de energia através do aquecimento de um fluido e para tratamento de materiais pela concentração de energia do sol em uma área definida. Os discos solares podem produzir concentração de energia muito alta e então alcançar um aumento significativo de temperatura. Diferentes sistemas têm sido desenvolvidos para esta finalidade, embora em alguns casos estes discos possam necessitar de grandes áreas e serem muito caros.

 - Nosso disco solar pode captar a luz solar e concentrá-la em um ponto, onde deverá ter um sistema para passagem da água, que será aquecida a alta temperatura, promovendo a sua desinfecção. É um processo de baixo custo, que utiliza energia renovável, ocupa pouco espaço, não consome reagentes químicos e precisa de pouca manutenção – explica Cristina, lembrando que nas comunidades rurais o equipamento poderia ser utilizado para tratar a água a ser consumida no próprio local de uso, melhorando assim a qualidade de vida das populações e evitando problemas com enfermidades hídricas.

Multiplicando conhecimentos sobre toxoplasmose

Estudos mostram que o município de Campos dos Goytacazes apresenta uma das mais altas prevalências de Toxoplasma gondii, o protozoário causador da toxoplasmose. A população mais atingida é a de baixo poder aquisitivo, que se contamina, na maioria dos casos, através da ingestão de água proveniente de poços artesanais, riachos e lagoas da região. A falta de informação está na raiz do problema.

Para tentar mudar esta realidade, pesquisadores da UENF realizaram o projeto de extensão “Multiplicadores de Conhecimentos Científicos em Toxoplasmose: Um Relato de Experiência com Estudantes de Ensino Médio de Escolas Públicas de Campos dos Goytacazes”, cujo relato de experiência está na atual edição da Revista de Extensão UENF “Estendendo conhecimento para o bem-estar social”. 

O público-alvo foram estudantes de ensino médio na faixa etária dos 15 a 18 anos, de cinco escolas de Campos: Centro Integrado de Educação Pública ou Ciep da Lapa (CIEP), Liceu de Humanidades de Campos (LICEU), Escola Técnica Estadual João Barcelos Martins (ETEJBM), Escola José Francisco Salles (EJFS) e Instituto Federal Fluminense (IFF).

Muitos demonstraram não possuir qualquer conhecimento sobre o que é a toxoplasmose, bem como sobre suas formas de contágio —  ingestão de carnes cruas ou mal cozidas, consumo de água ou alimentos contaminados e infecção transplacentária.

O artigo tem a assinatura das professoras Lílian Maria Garcia Bahia de Oliveira (UFRJ) e Alba Lucínia Peixoto Rangel (UENF), além dos bolsistas Rhônia França Gomes Rosa (mestre em Biociências e Biotecnologia), Rebeka da Conceição Souza (Graduada em Ciências Biológicas), Larissa Farias Crispino (Graduada em Ciências Biológicas), Cíntia Alves Cardoso (Licenciada em Biologia), Flávia Pereira Vieira (Doutora em Biociências e Biotecnologia) e Maycon Bruno de Almeida (Mestre em Biociências e Biotecnologia).

Carboidratos: um grupo de nutrientes com diferentes comportamentos e funções no organismo

Karla Silva Ferreira, Luiz Fernando Miranda da Silva e Maicon Martins Teixeira

Os carboidratos fazem parte de um grupo de compostos que tem em comum o fato de possuírem uma molécula de água para cada átomo de carbono. Daí a denominação de hidrato de carbono, carbono hidratado ou carboidrato. Os carboidratos mais simples possuem de três a seis átomos de carbonos.

A glicose, frutose e galactose possuem seis átomos de carbono e são as unidades básicas dos principais carboidratos da alimentação. Elas se ligam entre si ou umas com as outras para formar a sacarose, lactose, amido, as fibras alimentares, dentre outros carboidratos, cada um com características distintas, tais como intensidade do gosto doce, solubilidade em água, capacidade de ser digeridos, absorvidos e a maneira como são metabolizados pelo organismo.

A glicose é o mais comum dos açúcares e essencial para o funcionamento de muitos órgãos. A frutose é o mais facilmente metabolizado e, se ingerido em excesso, pode trazer sérios problemas para a saúde. Algumas pessoas não metabolizam a galactose e isso deve ser identificado logo no nascimento. No decorrer da vida, muitos indivíduos perdem a capacidade de digerir a lactose, o que pode causar desconforto no sistema digestório, mas não alergia. Estas informações são melhor detalhadas em outras matérias deste blog.

A glicose, frutose, galactose e seus derivados, sacarose, lactose e maltose, possuem gosto doce e são, coletivamente, denominados de açúcares ou monossacarídeos. Já os formados por mais de vinte unidades de glicose, frutose, derivados da galactose ou mistura destes, podem ser digeríveis ou não digeríveis e são, coletivamente, denominados polissacarídeos. Os principais polissacarídeos digeríveis são a amilose, a amilopectina e  maltodextrina -  todos formados por glicose.  Já os principais não digeríveis são a celulose (formada por glicose), a pectina (formada por um derivado da glactose), os frutoligossacarídeos (formada por frutose) e a hemicelulose (formada por diversos monossacarídeos). Os carboidratos não digeríveis constituem as fibras alimentares.

Os carboidratos absorvidos podem fornecer energia, participar na eliminação de substâncias tóxicas ou serem transformados em proteínas, gorduras, colesterol e outras substâncias importantes para o organismo.  A quantidade de carboidratos no corpo dos animais é bem limitada porque a capacidade dos animais para armazenar carboidratos é muito restrita. Em um adulto bem alimentado a quantidade de carboidrato armazenada fica entre 300 e 500 gramas, o que não equivale nem a 1% do peso corporal. Após uma refeição rica em carboidrato, com quantidade que ultrapassa a necessidade momentânea de energia e de síntese de substâncias essenciais, todo o excedente é transformado em gordura, que vai sendo armazenada no tecido adiposo. Como resultado, a pessoa engorda, podendo também ter os níveis sanguíneos de triglicerídeos e lipoproteínas de baixa densidade elevadas (Ex. LDL). Por outro lado, com uma alimentação pobre em carboidrato, as proteínas ingeridas ou até mesmo as do corpo serão transformadas em carboidrato para manter os níveis de glicose no sangue dentro da faixa necessária para que a pessoa não morra.

Portanto, uma alimentação sem carboidrato não é saudável, além de ser muito difícil de ser seguida. Poucos alimentos não contêm carboidratos ou os contêm em quantidades desprezíveis. São apenas alguns do reino animal, como as carnes, ovos, manteiga, determinados queijos e os óleos. Todos os alimentos de origem vegetal, além do mel, do leite, iogurtes e outros laticínios, possuem algum tipo de carboidrato.

A recomendação da Organização Mundial de Saúde é que a quantidade de carboidrato na alimentação deve ser tal que forneça, diariamente, em torno de 60% da quantidade de energia necessária para o indivíduo saudável. Quanto maior a ingestão energética, maior deve ser a porcentagem de carboidrato na dieta. Por exemplo, em uma dieta de 2000 Kcal/dia, 1200 Kcal deve ser proveniente de carboidrato, o que corresponde a 300 gramas de carboidrato.

A partir do ano de 2000, foram intensificados os estudos relacionados com a ingestão de tipos específicos de carboidratos. Com base nos resultados destes estudos, em 2007, a Organização Mundial de Saúde solicitou que seja dada ênfase às fontes alimentares de carboidratos mais saudáveis, tais como os que possuem menor quantidade de açúcares, maior quantidade de fibra e que sejam mais nutritivas. Neste sentido, os melhores alimentos são as hortaliças, frutas, leguminosas e cereais integrais. Estes alimentos possuem combinação de carboidratos digeríveis e não digeríveis, além de possuírem outros nutrientes e substâncias benéficas para a saúde. Além disso, há estudos apontando que a porcentagem de carboidratos na dieta poderia ser reduzida para em torno de 50%.

Nas tabelas 1 a 3  são apresentados os teores de carboidratos, fibras e o valor energético de alguns alimentos.

Referências bibliográficas

1. Cox, MM;  Nelson, DL. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 5ª edição, Artmed, 2011, 1274p.
2. Fennema, OR;  Parkin, KL;  Damodaran, S. Química de alimentos de Fennema. 4ª edição, ARTMED, 2010, 900p.
3. Nishida, C;   Nocito, FM. -  FAO/WHO Scientific Update on carbohydrates in human nutrition: introduction - European Journal of Clinical Nutrition, 2007. V.1, p. 1-4.  doi:10.1038/sj.ejcn.1602935.
4. Mann, J.  Dietary carbohydrate: relationship to cardiovascular disease and disorders of carbohydrate metabolism - European Journal of Clinical Nutrition, 2007. V.1, p. 100–111.
5. Mann, J; Cummings, JH; Englyst, HN; Key, T;  Liu, S; Riccardi, R; Summerbell, C; Uauy, R; Dam, RMV;  Venn, B; Vorster, HH; and Wiseman, M. - FAO/WHO Scientific Update on carbohydrates in human nutrition: conclusions - European Journal of Clinical Nutrition, 2007. V.1, p. 132-137.
6. Schwingshackl, L; and Hoffmann, G. – Long term effects of low fat diets either low or high in protein on cardiovascular and metabolic risk factors: a systematic review and metaanalysis - Nutrition Journal, 2013. V.12, p. 48.
7. Maughan, R. - Carbohydrate metabolism – Basic Science, 2013. V.1, p. 273-277.
8. Thibault, L. - Paradoxical effects of a high sucrose diet or effects of nutritional inadequacy? -  Appetite, 2003. V.41, p. 103.
9. John, SW. - Challenging the Fructose Hypothesis: New Perspectives on Fructose Consumption and Metabolism - American Society for Nutrition, 2013. V. 4, p. 246-256.
10. Kimber, L; Stanhope; Schwarz, JM; Nancy, L; Keim; Griffen, SC;  Bremer, AA; James, L; Graham; Hatcher, B; Cox, CL; Dyachenko, A; Zhang, W; McGahan, JP; Seibert, A; Krauss, RM; Chiu, S; Schaefer, EJ; Masumi ; Otokozawa, S; Nakajima, K; Nakano, T; Beysen, C; Hellerstein, MK; Berglund, L; and Havel, PJ. - Consuming fructose-sweetened, not glucose-sweetened, beverages increases visceral adiposity and lipids and decreases insulin sensitivity in overweight/obese humans - The Journal of Clinical Investigation, 2009. V.119, p. 1322-1334.
11. Agricultural Research Service United States Department of Agriculture -                          Disponível em : http://ndb.nal.usda.gov/ndb/foods. Acessado em: 26 de agosto de 2014.
12. Tabela Brasileira de Composição de Alimentos - TACO. (2011) Tabela Brasileira de Composição de Alimentos/UNICAMP: Disponível em http://www.unicamp.br/nepa/taco. Data de acesso: 20/02/2015.

A visão da ciência nutricional sobre o café: faz bem ou faz mal?

Luiz Fernando Miranda da Silva, Karla Silva Ferreira

A palavra "café" vem do árabe Kahoua ou Qahwa (o excitante) e é designado como o fruto do cafeeiro, que origina a bebida consumida há mais de mil anos (1).Existem vários tipos de cafés e modos de preparo (Quadro 1), e no Brasil, o mais popular é o pó de café que origina o café expresso e o café de coador ou caseiro, que representa 67% do tipo de café mais consumido no país (2).
         
Quadro 1. Espécies, tipos de cafés e modos de preparo

O café é a segunda bebida mais consumida no Brasil, perdendo só para a água. É consumido em 98% dos lares e sua ingestão per capita chega a 81 litros por ano. O Nordeste, o Sul e o Centro-Oeste são regiões onde mais cresce o consumo de café, e o Estado de MG é o maior produtor (2).
Os efeitos do café sobre a saúde vão muito além do estímulo metabólico causado pela cafeína. Os principais compostos do café são as metilxantinas (cafeína, teobromina e teofilina), beta carbonilas (harmana e nor-harmana), ácidos clorogênicos (cafeoilquínicos, feruloilquínicos, dicafeoilquínicos, p-cumaroilquínico, cafeoilferuloilquínicos), (1,5) y-quinolactonas, tocoferóis, 5-hidroxitriptamidas, diterpenos e melanoidinas (6,8).

As metilxantinas são compostos com estruturas similares à adenosina (8), um nucleosídeo formado por uma adenina e uma ribose. No sistema nervoso central, a adenosina atua também como neurotransmissor, que, quando ligado ao receptor AI e A2A dos neurônios, produz efeito inibitório da atividade cerebral (efeito calmante). As metilxantinas, principalmente a cafeína, possuem a mesma capacidade de se ligar a estes receptores. É como se as metilxantinas roubassem o lugar da adenosina no seu receptor, bloqueando sua ligação e, portanto, a sua ação “calmante”. Consequência disto é o estímulo do metabolismo celular, que gera melhoria da memória, concentração e inibição do sono. Dentre as metilxantinas, a cafeína é a que possui efeito mais potente. Outro efeito estimulatório das metilxantinas é pela inibição das fosfodiesterases, enzimas que anulam o efeito do AMP cíclico (adenosina monofosfato) na ativação de outras enzimas do metabolismo, tornando-o menos ativo. Quando as metilxantinas se ligam a estas enzimas, impedem a degradação do AMP cíclico, gerando assim efeito estimulante do metabolismo (6,8).  

Figura 1. Metilxantinas presentes no café (8)

Diante deste efeito, veio a dúvida se o efeito da cafeína é maléfico ou benefícios à saúde, e em quais condições. As pesquisas atuais possibilitaram aos cientistas concluírem que o consumo de 3 a 4 xícaras de café/dia é capaz de prevenir dores de cabeça, doença de Parkinson, Alzheimer, depressão e pequeno efeito na redução de gordura corporal por meio da termogênese (100 Kcal, o que equivale ao consumo de um bombom). Gestantes, porém, devem restringir o consumo de café para não ultrapassar 150 mg de cafeína diariamente (até 2,5 xícaras de 60 mL de café expresso ou 4 xícaras de 60 mL de café caseiro feito com 20 g de pó para 250 mL de água) (8,6,9).

Não há estudos que mostrem que o consumo de café cause hipertensão, doenças cardíacas e gastrointestinais. Mas as pessoas já diagnosticadas com alguma destas doenças e/ou sob excesso de estresse ou fumantes devem reduzir ou suspender o consumo de café.

Existem no mercado os cafés descafeinados, que são a alternativa para as pessoas sensíveis ao efeito da cafeína. A Anvisa (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) regulamenta que os cafés descafeinados não solúveis devem ter, no máximo, 0,1% de cafeína, e os solúveis 0,3%. Em caso de doença de refluxo do conteúdo gástrico, o consumo de café descafeinado também é prejudicial, mas tem efeito menos potente que o café tradicional (10). Estudos indicam que as metilxantinas contribuem para o relaxamento do esfíncter esofagiano (favorecendo o refluxo) e um componente presente na cera do grão do café, a 5-hidroxitripamida, é capaz de irritar a mucosa gástrica e estimular a secreção ácida (17). Já existem na Europa, produtos com menor quantidade dessa substância, denominados “cafés amigos do estômago”(3).

O hábito do consumo de café após as refeições é uma tradição e não há comprovação de que isso cause anemia. Entretanto, alguns profissionais tem recomendado evitar o consumo de café, mesmo sem cafeína, imediatamente antes, durante ou logo após refeições que contenham alimentos fonte de ferro, como por exemplo, cárneos, feijão, lentilha, amendoim e soja. Eles alegam que compostos fenólicos e melanoidinas presentes no café são capazes de se complexarem com o ferro no intestino e impedir a sua absorção.  Por este motivo, as pessoas com deficiência de ferro devem atentar para a possibilidade de o café inibir a absorção deste elemento.

O processo de torração afeta a composição química do café. Parte dos antioxidantes são degradados (ex. ácidos clorogénicos, tocoferóis), porém outras substâncias benéficas são formadas, como é o caso da harmana e nor-harmana (duas B-carbonilas), melanoidinas e 1,5 ƴ-quinolactonas (formada a partir da degradação dos ácidos clorogénicos). A ingestão de café com  estes compostos reduz o risco do desenvolvimento da doença de Parkinson e Alzheimer. Entretanto, a torra excessiva leva à formação de compostos tóxicos (aminas heterocíclicas) (6,8,11,12). A torra ideal é torra média, o que pode ser observado pela cor do pó, que não deve ser muito escuro (Figura 2).

A legislação brasileira estipula qualidades mínimas que o café deve apresentar para que possa ser comercializado. O teor de umidade do grão beneficiado cru deve ser, no máximo, 12,5% e matérias estranhas e impurezas, no máximo, 1%. Para o Mapa (Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento), matéria estranha significa detritos vegetais não oriundos do produto, grãos ou sementes de outras espécies e corpos estranhos de qualquer natureza, tais como pedras ou torrões. As pedras são oriundas da varrição ou de fragmentos do piso do terreiro, fase em que o café é colocado ao sol para perder umidade. Presença de insetos vivos no produto o torna para comercialização. A impureza é designada como casca, pau e outros detritos provenientes do próprio produto. Características do grão, negra opaca, e defeito físico também podem invalidar a comercialização. Por fim, também não podem ser vendidos cafés que apresentem: aspecto generalizado de mofo, mau estado de conservação, odor estranho de qualquer natureza (impróprio ao produto), resíduos de produtos fitossanitários, teor de micotoxinas e outros contaminantes ou substâncias nocivas à saúde acima do limite estabelecido por legislação específica vigente e nem presença de sementes tóxicas (13).

A Associação Brasileira da Indústria do Café (Abic) (15),  não governamental,  lançou em 1989 o selo de controle de pureza do café. O objetivo é o monitoramento contínuo das marcas, a fim de inibir a ação de empresas que adulteram seus produtos e desmitificar a ideia de que cafés de qualidade eram apenas os exportados (Abic). Atualmente já existem mais de 500 empresas detentoras de mais de 1000 marcas de cafés comercializados. A Abic atesta que 5% das marcas são impuras. A empresa não é obrigada a aderir ao programa, e o não cumprimento do regulamento interno impede apenas que a mesma use o selo na embalagem do produto, mas não a sua comercialização, que depende exclusivamente do controle do Mapa.

Figura 2. Grãos do café arábica e robusta e diferentes graus de torra do café (15) 

Figura 3. Composição de Grãos Crús de Café (% base seca) (12)

Figura 4. Imagem do fruto maduro (16)

O café robusta (utilizado para fabricação do expresso), contem maior quantidade de cafeína e de ácido clorogênico que o café arábica (café solúvel e coado). Os tocoferóis (vitamina E) não são totalmente eliminados durante a torra, e estão presente no óleo do grão (principalmente no café arábica). Durante a fabricação do café expresso, há maior extração da parte lipídica do pó, e portanto, maior concentração de tocoferol quando comparada ao caseiro (filtragem simples) (11,12).  

Não há comprovação de que o consumo de café por si só provoque o surgimento de câncer, embora haja indício de que possa aumentar o risco de câncer de próstata. Todavia, a ingestão de pelo menos 2 xicaras de café por dia está relacionada com prevenção de vários tipos de câncer (mama, ovário, pele, reto, cólon e fígado). Os mecanismos bioquímicos ainda não estão elucindados, mas acredita-se que seja em função da ação de antioxidantes presentes na bebida, especialmente os diterpenos (cafestol e khweol) e polifenóis (17, 18).

O café tem efeito benéfico para os diabéticos, pois ajuda no controle da taxa de glicose sanguínea, pois é capaz de aumentar a sensibilidade dos receptores de insulina à mesma (6). Os mecanismos, entretanto, ainda não foram esclarecidos.

Referências

1. ABIC. Curiosidades. Disponível em < http://www.abic.com.br/publique/cgi/cgilua.exe /sys/start.htm?sid=55>. Data de acesso: 18 de novembro de 2015.
2. Embrapa. O café é a segunda bebida mais consumida no Brasil. Disponível em http://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:abGdqThN1l8J:https://www.embrapa.br/busca-de-noticias/-/noticia/2574254/cafe-e-a-segunda-bebida-mais-consumida-no-brasil+&cd=2&hl=pt-BR&ct=clnk&gl=br. Data de acesso: 20 de setembro de 2015.
3. Illy, A.; Viani, R.; Espresso Coffee: the Science of Quality; 2nd ed., Else¬vier Academic Press: London, 2005
4. Smith, A. W. Em Coffee: Chemistry; Clarke, R. J.; Macrae, R., eds.; Elsevier Applied Science Publishers: London, 1987, vol. 1
5. Revista do agronegócio do café. Glossário Café: tipos, características e preparo. Disponível em: < http://www.revistacafeicultura.com.br/index.php?mat=15304>. Data de acesso: 20 de setembro de 2015.
6. Alves RC, Casal S, Oliveira, Beatriz. Benefícios do café na saúde: mito ou realidade? Quim. Nova, Vol. 32, No. 8, 2169-2180, 2009
7. Alves, AM. Jornal da Unicamp. Pesquisador desenvolve extrato de café solúvel. 243 (1):4, 2004.
8. Junior, ELC. Teores de metilxantinas e compostos fenólicos em extratos deerva-mate (Ilex paraguariensis St. Hil.). Universidade Estadual de Maringá. 124p. 2006
9. CAMARGO MCR, TOLEDO MCF. (1998) Teor de cafeína em cafés brasileiros. Ciênc. Tecnol. Aliment. 18 (4) 421-424p.
10. Brasil. Agência Nacional de Vigilância Sanitária. Portaria no377, de 26 de abril de 1999.
11. MONTEIRO MC,  TRUGO, LC. Determinação de compostos bioativos em amostras comerciais de café torrado. Quím. Nova [online]. 2005, vol.28, n.4, pp. 637-641. ISSN 1678-7064.
12. SALDAÑA MDA, MAZZAFERA P, MOHAMED RS. Extração dos alcalóides: cafeína e trigonelina dos grãos de café com c supercrítico. Ciênc. Tecnol. Aliment. vol. 17 n. 4 Campinas Dec. 1997
13. Brasil. Ministério de Agricultura, Pecuária e Abastecimento.  Regulamento Técnico de Identidade e de Qualidade para a Classificação do Café Beneficiado Grão Cru. Instrução normativa no 8, 11 de julho de 2003.
14. ABIC. Café: a qualidade começa pela pureza. Disponível em http://www.abic.com.br/publique/cgi/cgilua.exe/sys/start.htm?sid=2. Data de acesso: 18 de novembro de 2015.
15. ____Blog do café. Tipos de torra do café. Disponível em <http://blogdocafe.com/2015/06/25/tipos-de-torra-de-cafe/. Data de acesso: 19 de novembro de 2015.
16. ____ Google. Imagens. Grão de café maduro. Disponível em <https://www.google.com.br/search ?q=caf%C3%A9+torra&biw=1366&bih=623&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiM25ehyarJAhWHN5AKHfOqCakQ_AUICCgD#tbm=isch&q=caf%C3%A9+maduro. Data de acesso: 19 de novembro de 2015.
17. Ainslie-Waldman EC, et al. Coffee intake and gastric cancer risk: The Singapore Chinese Health Study. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev, 2014.  23(4): 638–647.
18. Yu X, Bao Z, Zou J, Dong J. Coffee consumption and risk of cancers:a meta-analysis of cohort studies.  BMC Cancer 2011, 11:96.