Questão Q01 da 2ª fase da FUVEST 2022
Para se obter o café descafeinado, sem que ocorra a perda dos compostos de sabor e aroma, pode ser realizada a extração seletiva. Para promover essa extração, pode-se, por exemplo, utilizar um solvente concentrado com os compostos que não se desejam extrair. Um dos procedimentos para a descafeinação do café por extração seletiva é apresentado no diagrama a seguir:
Com base nas informações do texto, do diagrama e em seus conhecimentos, responda:
a) Entre as soluções A, B, C e D, qual(is) pode(m) ser considerada(s) descafeinada(s)?
b) Os grãos de café (I) estão descafeinados? Por que eles não são aproveitados para preparar café?
c) Na etapa de extração dos compostos do café a partir dos grãos crus é feito o cozimento. Sabendo-se que o comportamento de solubilidade dos compostos do café é similar ao da maioria dos compostos orgânicos, qual a relação entre a temperatura da água e a eficiência da extração? Justifique sua resposta.
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Resolução comentada
a) Leia o diagrama. Na primeira etapa, grãos crus são cozidos em água e formam a solução A, que contém cafeína e também os compostos de sabor e aroma. Ela passa pelo carvão ativado, que retém a cafeína, e sai como solução B. Esta solução B é reutilizada na segunda etapa, com grãos crus novos. Como ela já está concentrada em compostos de sabor e aroma, esses compostos não saem dos novos grãos, e só a cafeína é extraída (extração seletiva). Isso gera a solução C, que contém a cafeína retirada dos grãos. Ao passar pelo carvão ativado, a cafeína é retida e sai a solução D.
Assim, A e C contêm cafeína, pois ainda não passaram pelo carvão. B e D passaram pelo carvão ativado e perderam a cafeína, portanto podem ser consideradas descafeinadas.
Soluções B e D.
b) Os grãos (I) estão descafeinados, porque a água quente extraiu a cafeína deles. Porém a água também extraiu os compostos responsáveis pelo sabor e pelo aroma, que ficaram na solução A. Esses grãos ficam empobrecidos nesses compostos e dariam uma bebida sem sabor e sem aroma, por isso são descartados.
Os grãos (I) estão descafeinados, mas foram descartados porque perderam os compostos de sabor e aroma, que foram para a solução.
c) Para a maioria dos compostos orgânicos, a solubilidade em água aumenta com a temperatura, pois a dissolução é em geral endotérmica. Além disso, temperaturas maiores aumentam a agitação das moléculas e a velocidade de difusão dos compostos para fora dos grãos. Logo, a extração é mais eficiente (mais rápida e em maior quantidade) quanto mais alta a temperatura da água, e por isso se faz o cozimento.
Quanto maior a temperatura da água, maior a solubilidade dos compostos e mais eficiente a extração.
Assuntos: solubilidade, separação de misturas, extração seletiva.
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