PN
Determinação do teor de cafeína em amostras de chá e café
comercial
Carla Batista¹ (IC), Elaine C. Pio¹ (IC), Fagner A. Gomes¹ (IC), Marcelo Vicente M. Ferreira¹ (IC); *Anelise
S.N. Formagio² (PQ) e-mail: [email protected]
¹Universidade Estadual do Mato Grosso do Sul – UEMS, Rodovia Dourados-Itaum, km 12-Cidade
Universitária. Caixa Postal 351, 79804-970, Dourados-MS; ²Universidade Federal da Grande Dourados –
UFGD, Rodovia Dourados-Itaum, km 12-Cidade Universitária. Caixa Postal 533, 79804-970.
RESUMO
Tendo conhecimento dos malefícios e benefícios da cafeína estudou-se o teor da mesma em
variados tipos de chá e café comerciais, utilizando os métodos clássicos de extração e
espectroscopia de infravermelho e espectrometria de massa para a identificação do produto
obtido. A extração com diclorometano e hidróxido de sódio apontou um teor de cafeína de
o,92%, 1,08%, 1,03%, 0,64%, 0,67%, 0,65% em massa de chá preto, verde, mate e nas
amostras de café tradicional, forte e extraforte, respectivamente. A cafeína foi identificada
através das bandas do espectro de infravermelho referente aos grupos funcionais da mesma e,
e através dos picos de massa dos íons relativos obtidos no espectro de massa. O rf
apresentado na análise por CCDA confirmou presença de cafeína. Os dados obtidos indicam
que um consumo elevado das bebidas estudadas, acima de trinta xícaras, levaria o indivíduo a
sofrer os malefícios que o excesso de cafeína gera no sistema nervoso e no organismo como
um todo.
Palavras-chave: Extração, teor de cafeína, comparativo.
INTRODUÇÃO
A cafeína 1,3,7-trimetilxantina é um composto químico de fórmula
C8H10N4O2, em graus variados, estimula o sistema nervoso central e os
músculos do esqueleto. Efeitos indesejáveis agudos ocorrem a partir de 1g,
correspondendo a concentrações plasmáticas de 30ug/mL. Entre eles, podemse citar: dores de cabeça, nervosismo, cansaço, excitação, taquicardia,
diurese, face vermelha, alterações cognitivas e contração muscular (PAVIA et
al., 2009).
Estudos recentes apontam que a cafeína gera aumento na capacidade
locomotora, principalmente quando consumida em jejum (WANG et al., 2015) e
melhora a função cognitiva durante longos períodos (KAMIMORI et al., 2014),
também apresenta efeito farmacocinético em indivíduos saudáveis e pacientes
cirróticos (CUESTA-GRAGERA et al., 2015). Todavia quando administrada de
forma aguda, a cafeína pode aumentar a resistência do organismo perante a
insulina, gerando disfunções no controle do açúcar no sangue, na produção de
proteínas e consumo de carboidratos (SACRAMENTO et al., 2015).
Tendo conhecimento dos malefícios e benefícios da substância, este
trabalho tem por objetivo determinar o teor de cafeína em variados tipos de chá
e café comerciais.
MATERIAL E MÉTODOS
Foram utilizados três tipos de chá da marca mate leão®, são eles: mate
natural(llex paraguariensis St. Hil.), verde natural(Camellia sinensis (L.) Kuntze)
e preto natural (Camellia sinensis (L.) Kuntze). E três amostras de café da
marca 3 corações®, sendo eles café tradicional, forte e extraforte.
Foram pesados aproximadamente 4,8 g de amostra (três sachês) e,
levados a fervura com água destilada durante 15 minutos. Após o resfriamento,
transferiu-se para um funil de separação e adicionou-se 10 mL de
diclorometano, para extração líquido-líquido. Após extração da fase orgânica
adicionou-se 10 mL de hidróxido de sódio (6.0 mol L -1) e realizou-se a extração
por três vezes. Lavou-se a fase orgânica com água destilada com duas
porções de 10 mL e posteriormente foi adicionada uma ponta de espátula de
sulfato de sódio anidro e realizada uma filtração simples. Após a filtração, o
filtrado foi levado ao banho-maria na capela até secar completamente.
Após secagem as amostras foram analisadas por CCDA, utilizando
como sistema de eluição clorofórmio: metanol (10%) e revelados com solução
de Dragendorff.
As amostras de café analisadas foram caracterizadas pelo espectro de
absorção na região do infravermelho (IV) em espectrofotômetro BOMEN, modelo MBséries, em pastilhas de KBr, na região de 400 a 4000cm-1 (SILVERSTEIN et al, 2000).
Resultados e discussão
Na análise por CCDA revelou-se a presença da cafeína com rf = 0,49
para todas as amostras. A partir da extração obteve-se os dados comparativos
entre as quantidades de cafeína encontradas tanto nos sachês de chá como
nos de café, apresentados na Tabela 1.
Tabela 1: Comparativo entre as quantidades de cafeína encontrada nos sachês
analisados.
Amostra
Chá Preto
Chá Verde
Chá Mate
Café
Tradicional
Café Forte
Café Extra
Forte
Massa de
chá (g)
4,8000
4,8000
4,8000
Massa de cafeína
extraída (g)
0,0443
0,0519
0,0495
4,8000
0,0305
4,8008
0,0320
4,8006
0,0314
P.F.
(°C)
243
240
237
235
Teor de
cafeína (%)
0,92
1,08
1,03
0,64
233
231
0,67
0,65
Pelos dados obtidos verificou-se que, o chá-verde apresenta um total de
massa de cafeína superior aos outros chás estudados e até mesmo que as
amostras de cafés analisadas (Tabela 1). A quantidade de cafeína encontrada
no chá-verde pode ser atribuída à facilidade de separação dos demais grupos
presentes.
Entre as amostras de café, o classificado como forte apresentou uma
massa de cafeína superior ao extraforte. O café extraforte possui um processo
de fabricação em que o grão de café é tratado com um calor superior, assim,
existe uma diferença no modo que a cafeína se ligada a seus constituintes
nessa amostra, interferindo na facilidade da separação da mesma, que pode
ter causado essa diferença de teores entre o café forte e o extraforte.
O espectro de massas, figura 1, estabelecido para a cafeína foi
comparado com dados de referência de uma biblioteca especializada mantida
pela "Association of Official Racing Chemists (AORC)". Permitindo comprovar
sua autenticidade.
Figura 1: Espectro de massa da cafeína
O espectro de massas apresentou três picos principais que estão
destacados na Figura 1. O sinal em 194 m/z refere-se ao íon molecular da
cafeína e os demais picos referem-se aos íons gerados pela fragmentação do
mesmo. Os principais íons gerados na fragmentação estão apresentados na
Figura 2, juntamente ao íon molecular e seus sinais respectivos.
Figura 2: Principais íons apontados pelo espectro de massas da cafeína.
O espectro de IV da cafeína pura, figura 3, foi caracterizado pelas três
principais bandas e as regiões espectrais de 1500-1800 e de 2800-3000 cm-1, a
cafeína foi responsável pelas bandas na região entre 1550-1750 cm-1 de acordo
com os valores das bandas dos grupos funcionais apresentados na tabela 2.
Figura 3: Espectro de infravermelho referente à cafeína
Tabela 2: Atribuições às bandas, referentes aos grupos funcionais obtidas, no
espectro de infravermelho.
Número de onda (cm-1)
Atribuição
1709-1654
C=O
1557-1489
C=C–C
1453
CH3
1290-1242
C–N amina
Considerando que a massa utilizada para a extração da cafeína é
aproximadamente a mesma massa necessária para preparar duas xícaras de
chá ou café, nota-se que a ingestão de cerca de 30 xícaras de chá-verde
seriam necessários para sentir os efeitos indesejados da cafeína, enquanto
para os demais chás somente acima de 40 xícaras teriam o mesmo efeito.
Para as amostras de café percebe-se que independente de estarem
intitulados tradicional, forte ou extraforte a quantidade de cafeína consumida ao
ingeri-los seria semelhante, e somente acima de 50 xícaras ingeridas a cafeína
traria malefícios ao indivíduo.
O risco de dose letal por cafeína é descartada quando considerada a
ingestão através das bebidas analisadas.
AGRADECIMENTOS
Capes, UEMS, UFGD e Fundect
REFERENCIAS:
CUESTA-GRAGERA, A.; NAVARRO-FONTESTAD, C.; MANGAS-SANJUAN,
V.; GONZALEZ-ALVAREZ, I.; GARCIA-ARIETA, A.; TROCONIZ, I. F.;
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sobre métodos de análise. Quím. Nova, 2007, vol.30, n.1, pp. 99-105.
http://sp.uconn.edu/~mchem1/aorchome/AORCHome.html,
acessada
em
Janeiro 2004
KAMIMORI, G. H.; MCLELLAN, T. M.; TATE, C. M.; VOSS, D. M.; NIRO, P.;
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PAVIA, DONALD L., LAMPMAN, GRAY M., KRIZ, GEORGE S., ENGEL,
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