O que a ciência estuda sobre café

Há uma xícara de café sobre a mesa.

Para quem acaba de prepará-la, talvez pareça que a história terminou. Os grãos foram moídos, a água atravessou o café e a bebida está pronta.

Para a ciência, porém, aquela xícara está cheia de perguntas.

Por que a planta que produziu aqueles frutos possui determinadas características? Como ela respondeu ao ambiente em que cresceu? O que aconteceu depois da colheita? Quais microrganismos participaram do processamento? O que o calor transformou durante a torra? Por que a água retirou algumas substâncias do café e outras permaneceram no pó? O que faz alguém perceber determinada bebida como doce, amarga, ácida, encorpada ou aromática? E o que acontece quando seus componentes entram no organismo humano?

Uma xícara aparentemente simples pode ser observada pela genética, fisiologia vegetal, agronomia, microbiologia, química, física, ciência dos alimentos, análise sensorial, nutrição e medicina.

Nenhuma dessas áreas, isoladamente, explica o café inteiro.

Juntas, porém, mostram por que uma das bebidas mais familiares do mundo continua sendo objeto de investigação científica.

Antes da lavoura, existe um genoma

Uma lavoura começa com plantas.

Mas cada planta carrega uma história que começou muito antes de ela ocupar aquele solo.

O café arábica oferece um exemplo particularmente interessante. Coffea arabica é uma espécie alotetraploide originada da hibridação entre ancestrais de Coffea canephora e Coffea eugenioides. De forma simplificada, isso significa que o arábica reuniu conjuntos de cromossomos provenientes das duas linhagens ancestrais.

Estudos genômicos ajudam a reconstruir essa história e a compreender como o arábica se diversificou até chegar aos materiais cultivados atualmente.

Isso pode parecer distante da xícara.

Não é.

Conhecer o genoma permite investigar diferenças entre plantas, relações de parentesco e regiões do DNA associadas a características de interesse. Em programas de melhoramento, esse conhecimento pode contribuir para a seleção de materiais com características agronômicas desejáveis, como resistência a determinados patógenos e adaptação a diferentes condições de cultivo.

Há, entretanto, um desafio.

A história evolutiva e a domesticação do arábica deixaram uma diversidade genética relativamente estreita em grande parte do material cultivado. Estudos genômicos identificaram gargalos populacionais ao longo dessa trajetória e ajudam a compreender também a contribuição de materiais resultantes de cruzamentos e introgressões para ampliar características disponíveis ao melhoramento.

Por isso, pesquisadores não observam apenas aquilo que uma planta é.

Tentam compreender também quais possibilidades estão inscritas em sua diversidade genética.

Mas nem o melhor conhecimento do genoma seria suficiente para prever sozinho o café que chegará à xícara.

Porque genes não cultivam café sozinhos.

Uma planta encontra o mundo

Depois que uma planta está no campo, começa uma interação contínua com o ambiente.

Água, temperatura, luz, solo, nutrientes, altitude, chuva, manejo, pragas e doenças participam desse cenário enquanto o cafeeiro cresce, floresce, forma frutos e produz sementes.

É tentador transformar algumas dessas relações em regras fáceis.

Uma delas aparece com frequência no universo do café: altitude maior significaria, automaticamente, café melhor.

Há razões para prestar atenção à altitude. Uma revisão sistemática que reuniu 73 estudos encontrou, entre as tendências mais consistentes da literatura analisada, associação entre maior altitude e melhores atributos sensoriais. Mas a mesma revisão encontrou variações, relações não lineares e lacunas importantes quando diferentes fatores ambientais e de manejo são considerados em conjunto.

Para temperatura, disponibilidade de água e concentração atmosférica de dióxido de carbono, por exemplo, ainda existem questões importantes sobre como esses efeitos se manifestam em diferentes condições.

A diferença é importante.

“Altitude melhora café” parece uma lei.

“Em diversos estudos, maior altitude esteve associada a melhores atributos sensoriais, dentro de sistemas em que outros fatores também atuam” é uma afirmação muito mais próxima daquilo que a evidência permite dizer.

É justamente esse tipo de diferença que interessa à ciência.

Não apenas perguntar se duas coisas aparecem juntas, mas investigar por quê, em quais condições e até onde a relação permanece verdadeira.

Produzir também significa sobreviver

Há outra razão para estudar a planta que nem sempre aparece quando falamos apenas da qualidade da bebida.

Antes de produzir um café extraordinário, o cafeeiro precisa permanecer vivo e produtivo.

Doenças, pragas, temperaturas inadequadas, deficiência ou excesso de água e outros estresses podem comprometer o desenvolvimento e a produção. É por isso que melhoramento genético, fisiologia vegetal, fitopatologia, entomologia, ciência do solo e climatologia se encontram tantas vezes na cafeicultura.

A pergunta científica não é somente:

como produzir um café sensorialmente melhor?

Pode ser também:

como desenvolver plantas mais resistentes? Como manter produtividade sob diferentes condições ambientais? Como utilizar água e nutrientes com maior eficiência? Como enfrentar doenças e pragas? Como preservar diversidade genética que poderá ser importante no futuro?

Diante das mudanças climáticas, perguntas sobre adaptação ganham ainda mais importância.

A pesquisa sobre café precisa pensar simultaneamente em produtividade, qualidade, resistência, adaptação e sustentabilidade.

A bebida começa a mostrar que sua história científica não cabe dentro da xícara.

Depois da colheita, a biologia não desaparece

O fruto saiu da planta.

Seria possível imaginar que a parte biológica da história terminou.

Também não terminou.

Durante o processamento, comunidades microbianas podem mudar conforme as condições adotadas, e essas diferenças podem repercutir nas características do café obtido.

É aqui que entra uma das áreas mais estudadas e, ao mesmo tempo, mais sujeitas a simplificações contemporâneas: a fermentação.

Temperatura, disponibilidade de oxigênio, presença ou ausência de água, tratamento dado ao fruto, tempo de processo e uso de culturas iniciadoras estão entre as variáveis investigadas.

Uma revisão científica que reuniu 74 referências mostrou que diferentes protocolos podem influenciar o desenvolvimento da microbiota e, consequentemente, características da bebida. Mas o trabalho trouxe também uma conclusão que merece tanta atenção quanto os resultados promissores: ainda não é possível definir um único processo capaz de aumentar a qualidade ou produzir determinado padrão sensorial independentemente das condições ambientais.

Os autores destacam justamente a necessidade de maior controle dos processos e de resultados reproduzíveis.

Essa ressalva muda bastante a conversa.

Em vez de perguntar apenas:

qual fermentação deixa o café melhor?

a pesquisa precisa investigar quais microrganismos estão presentes, como as condições do processo alteram sua dinâmica, quais transformações estão associadas a eles e até que ponto os resultados podem ser repetidos em outros lotes e ambientes.

Uma técnica pode produzir determinado resultado em uma condição e não reproduzi-lo exatamente em outra.

A ciência tenta descobrir por quê.

Secar também é ciência

Depois do processamento, o café ainda precisa alcançar condições adequadas para armazenamento e beneficiamento.

Retirar água envolve fenômenos de transferência de calor e massa, e a maneira como temperatura, tempo, ar e condições ambientais interagem pode afetar a velocidade e a uniformidade da secagem.

Por isso, aquilo que parece simplesmente “deixar o café secar” também é objeto de pesquisa em pós-colheita, engenharia agrícola e ciência dos alimentos.

Em nossa matéria sobre a secagem como uma das etapas mais subestimadas da cadeia, esse processo é examinado em profundidade.

Aqui basta perceber que até uma operação aparentemente simples contém problemas científicos que podem ser medidos, comparados e investigados.

E o processo seguinte tornará a transformação ainda mais evidente.

O que o fogo faz com o grão?

Compare um grão verde com um torrado.

Cor, aroma, volume, estrutura e composição mudaram.

A torra não está apenas aquecendo algo que já possuía o aroma final do café escondido dentro dele.

O calor desencadeia uma sequência complexa de transformações químicas e físicas. Compostos são degradados, outros são formados, gases são produzidos, a estrutura do grão muda e numerosas substâncias voláteis passam a participar do aroma que associamos ao café torrado.

A pesquisa tenta acompanhar essas transformações.

Em um estudo publicado em 2025, pesquisadores trabalharam com Coffea arabica e Coffea canephora e coletaram amostras a cada minuto durante uma torra contínua. Depois, combinaram análises dos compostos voláteis com avaliação sensorial para observar como o perfil se transformava ao longo do processo.

O exemplo é interessante não porque determine uma “torra perfeita” para todos os cafés.

Ele mostra como uma pergunta cotidiana pode tornar-se experimental.

Em vez de apenas afirmar que o café “fica mais aromático”, é possível perguntar:

quais compostos aparecem? Quais diminuem? Quando essas mudanças acontecem? Como se relacionam com aquilo que os avaliadores percebem? O que muda entre espécies e condições de torra?

Até a palavra acidez, tão presente no vocabulário do café, esconde complexidade.

Uma revisão sistemática e meta-análise sobre ácidos orgânicos e clorogênicos reuniu 129 publicações e 8.634 pontos de dados de cafés arábica e canéfora, verdes e torrados. Os resultados mostram relações entre composição, espécie e grau de torra e também revelam como diferenças metodológicas entre estudos dificultam transformar toda essa literatura em uma regra única.

O fogo transforma o grão.

Entender exatamente como ele o transforma continua sendo uma pergunta científica.

A água não retira tudo da mesma maneira

Agora podemos voltar à xícara.

Temos café torrado.

Moemos.

Adicionamos água.

Parece simples novamente.

Também não é.

A bebida contém apenas parte dos compostos disponíveis no café moído. Eles não são extraídos todos da mesma maneira nem respondem igualmente às condições de preparo.

Temperatura da água, tamanho e distribuição das partículas, tempo de contato, pressão em determinados métodos, proporção entre café e água e composição da própria água podem alterar características físico-químicas e sensoriais da bebida.

É por isso que mudar uma variável pode mudar a xícara.

Mas também é por isso que receitas universais precisam ser tratadas com cautela.

O método importa.

O café importa.

A moagem importa.

A água importa.

E as interações entre essas variáveis também importam.

A ciência da extração procura transformar observações do preparo em fenômenos que possam ser medidos, comparados e explicados.

Depois disso, entretanto, acontece algo curioso.

Podemos medir uma bebida com instrumentos extraordinariamente precisos.

Mas quem a bebe continua sendo uma pessoa.

Quando química vira percepção

Há compostos voláteis no café.

Há ácidos, cafeína, açúcares e produtos formados ou transformados ao longo do processamento e da torra.

Mas ninguém leva uma xícara à boca e percebe uma lista de moléculas.

Percebemos aroma.

Doçura.

Acidez.

Amargor.

Corpo.

Textura.

Finalização.

E podemos reconhecer características que lembram frutas, flores, chocolate, castanhas, especiarias e muitas outras referências.

Como a composição da bebida participa dessa experiência?

Aqui entra a ciência sensorial.

Pesquisadores podem trabalhar com painéis treinados, protocolos de avaliação, escalas, descritores, testes de preferência e métodos estatísticos para investigar aquilo que pessoas percebem.

E há uma distinção importante:

medir a composição química de uma bebida e medir sua percepção sensorial não são a mesma coisa.

Uma análise instrumental pode detectar e quantificar determinados compostos.

Uma análise sensorial investiga respostas humanas à bebida.

As duas podem conversar. Uma pode ajudar a explicar a outra.

Mas nenhuma substitui automaticamente a outra.

É justamente por isso que pesquisas podem combinar análises químicas e avaliações sensoriais em vez de assumir que uma delas basta para representar a experiência completa.

A xícara finalmente chegou aos sentidos.

Mas ainda não terminou.

E quando o café entra no organismo?

Poucos assuntos sobre café produzem tantas afirmações categóricas quanto saúde.

“Café faz bem.”

“Café faz mal.”

“Café protege contra...”

“Café aumenta o risco de...”

Essas frases comprimem questões científicas complexas em conclusões que parecem definitivas.

O café contém cafeína, mas não contém apenas cafeína. Seu consumo é investigado em relação ao sistema cardiovascular, metabolismo, sono, desempenho, sistema nervoso e numerosos outros desfechos.

O problema é que perguntas diferentes exigem métodos de pesquisa diferentes.

Uma grande revisão guarda-chuva publicada no BMJ reuniu 201 meta-análises de pesquisas observacionais, abrangendo 67 desfechos de saúde, e 17 meta-análises de estudos de intervenção, com nove desfechos. No conjunto analisado, o consumo de café apareceu mais frequentemente associado a benefício do que a dano.

Mas há uma palavra que exige atenção:

associado.

Imagine que uma pesquisa observe menor ocorrência de determinada doença entre pessoas que consomem café.

Isso demonstra uma associação.

Mas os grupos comparados podem diferir também em outras características relacionadas à saúde e ao estilo de vida. Estudos observacionais procuram levar muitos desses fatores em consideração, mas isso não transforma automaticamente uma associação em demonstração de causalidade.

Por isso:

“foi associado a” não significa automaticamente “causou”.

Isso também não torna estudos observacionais inúteis.

Significa que precisamos compreender que tipo de pergunta cada método consegue responder e com qual grau de confiança.

Os próprios autores da revisão do BMJ apontaram a necessidade de pesquisas de intervenção robustas para avaliar causalidade em diferentes associações observadas.

Essa distinção será fundamental sempre que o Café em Pauta tratar de cafeína, nutrição e saúde.

Ciência responsável não transforma correlação em receita médica.

Nem toda evidência responde à mesma pergunta

Chegamos, então, a uma questão que atravessa tudo o que vimos.

Um experimento em laboratório pode investigar determinado mecanismo.

Um estudo de campo pode observar uma relação sob certas condições.

Outro estudo pode encontrar resultado diferente em outro ambiente.

Uma revisão sistemática pode reunir dezenas de trabalhos e revelar padrões, divergências e lacunas que não eram tão evidentes quando cada estudo era observado isoladamente.

Um ensaio controlado pode responder a determinadas perguntas que um estudo observacional não consegue responder da mesma maneira.

Isso não cria uma escada simples em que um tipo de pesquisa seja sempre superior a todos os outros.

A força de uma conclusão depende da pergunta feita, do método empregado, da qualidade dos dados, da consistência dos resultados e dos limites do que realmente foi estudado.

O café oferece bons exemplos.

Há estudos relacionando altitude e atributos sensoriais, mas isso não transforma altitude em causa isolada da qualidade.

Há evidências de que diferentes protocolos de fermentação podem alterar microbiota e características da bebida, mas isso não produz uma fórmula universal para obter determinado resultado em qualquer ambiente.

Há numerosas associações entre consumo de café e desfechos de saúde, mas associação não resolve sozinha a pergunta da causalidade.

Esses limites não são defeitos da ciência.

São parte de como ela funciona.

A ciência também estuda aquilo que ainda não sabe

Voltemos à xícara sobre a mesa.

Agora ela parece um pouco diferente.

Dentro dela existe uma planta cuja história pode ser investigada pelo genoma.

Uma planta que precisou responder ao ambiente.

Um fruto que atravessou processos biológicos depois da colheita.

Uma semente que perdeu água.

Um grão que sofreu transformações profundas durante a torra.

Partículas das quais a água extraiu apenas parte do que estava disponível.

Uma bebida cuja composição pode ser analisada.

Uma experiência que depende também dos sentidos.

E um conjunto de substâncias que, depois de ingeridas, encontra um organismo extraordinariamente complexo.

A ciência consegue responder a muitas perguntas sobre essa trajetória.

Mas talvez uma de suas características mais importantes seja reconhecer quais perguntas ainda não respondeu.

Há relações ambientais que precisam ser compreendidas em diferentes regiões e condições.

Há interações entre genética e ambiente ainda em investigação.

Há processos de fermentação cuja reprodutibilidade continua sendo estudada.

Há relações entre composição química e percepção sensorial que não cabem em correspondências simples.

Há associações relacionadas à saúde cuja causalidade permanece difícil de estabelecer.

Uma resposta científica, portanto, nem sempre termina com um ponto final.

Às vezes, termina com outra pergunta.

E isso não torna o conhecimento menos valioso.

Torna-o mais preciso.

Talvez seja essa a maior descoberta escondida naquela xícara.

A ciência não estuda o café apenas para dizer o que ele é. Estuda para compreender por que ele se torna aquilo que encontramos na xícara, o que pode mudar esse caminho e até onde nossas explicações conseguem chegar.

Enquanto houver perguntas como essas, uma bebida preparada todos os dias continuará sendo também um vasto campo de investigação.