Evaluation of the effect of the addition of ingredients on the phenolic compounds and the antioxidant capacity of espresso capsules and its bioaccessibility

Introdução: O café é a segunda bebida mais consumida do mundo. O grão de café é uma das mais importantes \"commodities\" alimentares, sendo o principal produto de exportação agrícola. A produção mundial de café na safra 2016-2017 alcançou 153,869 milhões de sacas de 60 quilos. A bebida de café é consumida sob diversos métodos e preparações e a adição de açúcar e/ou leite são as mais comuns. O crescente consumo de cápsula de café expresso vem ganhando os lares da população brasileira com aumento de 29 % de 2010 a 2015, com estimativa de crescimento na ordem de 18 % de 2015 até 2020. A busca por diferentes tipos de café está relacionada com os efeitos sensoriais que o café pode exercer para os humanos. Entretanto, o café é considerado uma bebida bioativa com efeito antioxidante que atua como anticancerígeno, anti-obesidade, antidiabético, anti-hipertensivo e hepatoprotetor. Deste modo faz-se necessário avaliar a atividade antioxidante das cápsulas de café expresso de acordo com sua intensidade (torra) e avaliar o efeito da adição de ingrediente sobre os compostos fenólicos, a atividade antioxidante e sua bioacessibilidade. Objetivo: Avaliar o efeito de diferentes intensidades de torra e da adição de ingrediente sobre os compostos fenólicos e a atividade antioxidante das cápsulas de café expresso e sua bioacessibilidade. Material e Métodos: O presente projeto foi dividido em dois ensaios. O primeiro ensaio contou com quatorze cápsulas comerciais de café expresso, sendo treze tradicionais e uma descafeinada. O segundo ensaio contou com três cápsulas, sendo duas tradicionais e uma descafeinada. Todas foram adquiridas em estabelecimentos comerciais da cidade de São Paulo. No primeiro ensaio as bebidas foram preparadas como descrito na embalagem usando uma cafeteira doméstica e água. No segundo ensaio, às bebidas (preparadas de acordo ao primeiro ensaio), foram adicionados 40 mL leite e/ou 5 g de açúcar. A atividade antioxidante foi investigada pelo ensaio de eliminação de radicais ABTS, pela capacidade de absorção de radicais peroxila de oxigênio pelo (ORAC) e a capacidade de eliminação de radicais DPPH. O teor total de fenólicos foi determinado pelo método de Folin-Ciocalteau, as melanoidinas foram avaliadas pela absorbância a 420 nm e a digestão in vitro foi realizada por hidrólise assistida por enzimas digestivas. O perfil fenólico foi avaliado por CLAE/DAD. A capacidade de inibição da peroxidação lipídica foi determinada pela medição de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS). Resultados: No primeiro ensaio, todas as bebidas de café em cápsula apresentaram atividade antioxidante de acordo os métodos ORAC, DPPH e ABTS, variando de acordo a intensidade (torra) de cada cápsula. O teor de fenólicos variou de 191,41 a 374,36 mg equivalentes de ácido clorogênico/dose de café e as melanoidinas variaram entre 0,197 nm e 0,372 nm. No segundo ensaio, os fenólicos totais variaram de 129,40 a 541,81 mg equivalentes de ácido clorogênico/dose nas bebidas digeridas e não digeridas, respectivamente. A atividade antioxidante foi maior nas bebidas com adição de leite. O teor total de fenólicos foi maior nas amostras não digeridas. O perfil fenólico encontrado nas amostras não digeridas e digeridas, foi cafeína, ácido clorogênico, ácido cafeico, ácido p-cumárico e ácido ferúlico. Após a digestão in vitro, os ácidos fenólicos e a cafeína estavam mais bioacessíveis nas bebidas de café com adição leite e com leite e açúcar em comparação com as bebidas de café puras. As bebidas não digeridas apresentaram menor produção de TBARS em relação àquelas digeridas. Conclusão: Todas bebidas de café expresso em cápsulas estudadas apresentaram atividade antioxidante. A maior intensidade da torra pode influenciar a quantidade de fenólicos totais e atividade antioxidante. O conteúdo de ácidos fenólicos e cafeína e a atividade antioxidante das bebidas dependem dos ingredientes adicionado à preparação. Os compostos são mais bioacessíveis em bebidas com leite com açúcar e com leite, em comparação com bebidas puras. Os resultados sugerem que existem interações entre ácidos fenólicos e componentes do leite por meio de interação hidrofóbicas e/ou hidrofílicas que afetam a biodisponibilidade de ambos.Introduction: Coffee is the second most consumed drink in the world. Coffee beans are one of the most important food \"commodities\" being the main agricultural export product. World coffee production in the 2016-2017 harvest reached 153,869 million bags of 60 kilos. The coffee drink is consumed of several methods and preparations, the addition of sugar and / or milk is the most common. The increasing consumption of espresso capsules has been gaining the homes of the Brazilian population with a 29% increase from 2010 to 2015, with an estimated growth of around 18% from 2015 to 2020. The search for different types of coffee is related to the sensory effects that coffee can exert on humans. However, coffee is considered a bioactive beverage with antioxidant effect that acts as anticancer, anti-obesity, antidiabetic, antihypertensive and hepatoprotective Thus, it is necessary to evaluate the antioxidant activity of the espresso capsules according to their intensity (roast) and to evaluate the effect of the addition of the ingredient on the phenolic compounds, the antioxidant activity and its bioacessibilide. Objective: To evaluate the effect of different roast intensities and the addition of the ingredient on the phenolic compounds and the antioxidant activity of the espresso capsules and its bioaccessibility. Material and Methods: The present project was divided into two trials. The first trial included: Fourteen commercial espresso capsules, thirteen traditional and one decaffeinated. The second trial had three capsules, two traditional and one decaffeinated. Both were purchased at food stores in the city of São Paulo. In the first assay the beverages were prepared as described on the package using a domestic kettle and water. In the second assay, the beverages were prepared according to the first test, but 40 ml of milk and / or 5 g of sugar. The antioxidant activity was investigated by the ABTS radical scavenging assay, oxygen radical scavenging ability (ORAC) and the DPPH radical scavenging ability. The total phenolic content was determined by the Folin-Ciocalteau method, as melanoidins were evaluated for absorbance at 420 nm and an in vitro digestion was performed by digestive enzyme assisted hydrolysis. The phenolic profile was evaluated by HPLC / DAD. Lipid peroxidation was determined by the action of thiobarbituric acid reactive substances (TBARS). Results: In the first trial, all capsule coffee beverages presented antioxidant activity according to the ORAC, DPPH and ABTS methods, varying according to the intensity (roast) of each capsule. The phenolic range ranged from 191.41 to 374.36 mg of chlorogenic acid equivalent / mL of coffee and the melanoidins ranged from 0.197 nm to 0.372 nm. In the second assay, total phenolics ranged from 129.40 to 541.81 mg equivalents of chlorogenic acid / dose in the digested and undigested beverages, respectively. The antioxidant activity was higher in beverages with milk addition. The total phenolic content was higher in the undigested samples. The phenolic profile found in the undigested and digested samples was caffeine, chlorogenic acid, caffeic acid, p-coumaric acid and ferulic acid. After in vitro digestion, phenolic acids and caffeine were more bioaccessible in coffee drinks with added milk and with milk and sugar compared to pure coffee beverage. Undigested beverages presented lower TBARS production in relation to those digested. Conclusions: All espresso drinks in capsules studied have antioxidant activity. The intensity can influence the amount of total phenolics and antioxidant activity. The content of phenolic acids and caffeine and the antioxidant activity of the beverages depend on the ingredients added to the preparation. The compounds are more bioavailable in milk and sugar milk beverages compared to pure beverages. The results suggest that there are interactions between phenolic acids and milk components through hydrophobic and / or hydrophilic interaction that affects the bioavailability of both