Evaluación de Fermentación de Café (Coffea arabica) Semi-lavado

Acero Reyes, Nadine Liceth; Duque Buitrago, Luisa FernandaFacultad de Ingeniería, Programa de Ingeniería Agroindustrial, Universidad La Gran Colombia, Armenia, Colombia

1. RESUMEN

En el proceso de fermentación “Honey” de dos cafés (Coffea arabica L. var. Colombia) obtenidos de fincas de los municipios de Calarcá (C1) y Buenavista (C2) pertenecientes a la Asociación Cordilleranos del Quindío, se dispuso a secar las muestras a temperaturas de 30°C y 45°C respectivamente, midiendo periódicamente pH, grados Brix (°BX) y azúcares reductores (AR), se identificaron las morfologías microbianas presentes, se construyó la curva de secado para cada muestra y se realizó la perfilación de taza en los cafés resultantes En C1 se obtuvo una reducción final de pH de 1.3, 2 unidades de °BX y un aumento en AR de 0,3169 mg/mL; en C2 el pH se redujo 2,58 unidades, °BX 3 y AR aumentaron 0,0334mg/mL. No se encontraron diferencias entre las morfologías microbianas presentes en las dos muestras y en prueba de taza C1 tuvo un mejor comportamiento comparado con C2, el cual en frío presentó un fondo sucio.

Palabras Claves: Café, fermentación, secado, semi-lavado

2. ABSTRACT

The honey fermentation of two coffees (Coffea arabica L. var. Colombia) obtained from farms in the municipalities of Calarcá (C1) and Buenavista (C2) belonging to the Association Cordilleranos del Quindío, started to dry the samples at temperatures of 30 °C and 45 °C respectively, periodically measuring pH, degrees Brix, reducing sugars (AR), and their respective microbial morphologies also drying curves was constructed. In a final reduction C1 pH 1.3, °BX 2 units and increased AR 0.3169 mg / mL is obtained; C2, 2.58 pH units, °BX 3 and AS increased 0,0334mg / mL was reduced. No differences were found microbial morphologies and cup C1 test performed better compared to C2, which presented a cold dirty background.

Keywords:

3. INTRODUCCIÓN Dentro del género Coffea, aproximadamente 100 especies, solo una de estas es cultivada con exclusividad en Colombia, Coffea

arabica L, (Federacion Nacional deCafeteros, s.f.), el café de esta especie constituye más del 60% del que se comercializa en el mercado internacional (OIC, 2013) siendo Colombia el mayor productor de café de calidad en el mundo, debido a las condiciones ambientales existentes y al sistema de gestión y respaldo a la calidad que ha diseñado la Federación Nacional de Cafeteros (FNC), y el cuarto en producción general en el periodo de cosecha 2012-2013 (OIC, 2013)

En el mercado internacional de los cafés se ha generado una subdivisión que se denomina “cafés especiales”, estos cafés se caracterizan por ser “cafés de buena preparación, origen único y sabor distintivo” (Knutsen, 1978) y son valorados por los consumidores debido a sus atributos consistentes, verificables y sostenibles en el tiempo. Este segmento de cafés especiales representa aproximadamente el 12% del consumo mundial y ha registrado un crecimiento dinámico en los últimos años debido a la alta calidad de la oferta, lo cual permite vincular a más personas al consumo del café. (Federacion Nacional de Cafeteros ,s.f.)

Al ser especial cualquier café que contenga características únicas que sean resaltadas por su cadena de custodia, una de las posibilidades es modificar los procesos postcosecha tradicionales para obtener una diferenciación del producto final; uno de estos procesos puede ser la fermentación que se pude dar por vía húmeda o seca así como también puede no

fermentarse. Dependiendo del tipo de fermentación los cafés van adquiriendo características y nombres distintivos.

El café “honey” o semi-lavado es producto de una fermentación en donde la cereza se despulpa pero no se le remueve el mucílago mediante fermentación o mecánicamente (desmucilaginado) como se realiza tradicionalmente en Colombia (CENICAFÉ, s.f.), en el semi-lavado se deja el mucilago en el grano y se pone a secar con el fin de reducir el contenido de humedad del café pergamino entre el 10% y el 12%, garantizando condiciones óptimas para el posterior proceso de trillado y almacenamiento, proceso que se da mediante secado al sol o secado mecánico a 50°C que es mucho más rápido pero se corre el riesgo de afectar la calidad del café(CENICAFÉ, s.f.). Como la cantidad de mucílago adherido al grano después del despulpado condiciona el nivel de azúcar, reductores y no reductores(Puerta Quintero, Factores,procesos y controles en lafermentación del café, 2012), se ha generado una clasificación que depende de la cantidad de mucilago que se deja en el grano: “Black Honey” con un porcentaje de pulpa mayor del 80%, “Yellow Honey" con un porcentaje entre el 50% al 79% y el “Red Honey” con un porcentaje de mucilago del 20% al 49%. (CafésSiboney, s.f.).

Los cafés especiales se presentan como una fuente adicional de ingresos a los caficultores, permiten dar un valor agregado a lo que tradicionalmente se comercializa

como materia prima, generando un beneficio económico directo a las agrupaciones de productores(Revista Dinero, 2015). En este caso la muestra vegetal se obtuvo de la Asociación de productores Cordilleranos del Quindío, una agrupación de 33 caficultores ubicados a lo largo de la cordillera quindiana. El objetivo de este trabajo fue evaluar la fermentación de café “Honey” durante el proceso de secado en busca de alternativas para ampliar la oferta de productos de la asociación Cordilleranos del Quindío.

4. METODOLOGÍA

Muestra

Café variedad Colombia despulpado por método tradicional obtenido de dos fincas pertenecientes a la Asociación de caficultores Cordilleranos del Quindío, Finca El Guamal (Calarcá) y Finca El Balcón (Buenavista), con una altitud de 1573 y 1477 m.s.n.m. respectivamente.

Métodos

El café de la Finca El Guamal (C1) se secó a 30°C y el de El balcón (C2) a 45°C a una humedad relativa de 62% en una estufa de circulación Heraus (BINDER) con el objetivo de llegar a una humedad del 11% aproximadamente. La humedad final se determinó en la empresa Almacafé, con medidor de humedad AK60-b (KAPPA), en donde se realizo la trilla y posterior tostión con una temperatura inicial de 200°C con el fin de obtener la perfilación de taza de los dos productos.

Curva de secado

Se tomaron dos muestras de peso conocido, C1=121,203 y C2= 68,095, para el monitoreo de su descenso con una balanza analítica (Pionner) durante el tiempo de secado hasta llegar al porcentaje de humedad requerido.

Parámetros físico-químicos

Se tomó 1 gramo de café por 9 mL de agua desmineralizada en una bolsa bacteriológica estéril, desprendido el mucilago de la muestra está dilución fue utilizada para la medición de pH con papel indicador (HYDRION) y con potenciómetro (HANNA INSTRUMENTS), grados Brix (°BX) en un refractómetro óptico Abbe (Atago Co. Ltd.) y azúcares reductores (Ar) por medio de la técnica espectrofotométrica con el ácido 3-5-dinitrosalicílico (DNS).

Azucares reductores: se tomó 150µL de muestra en un tubo de ensayo, se adicionaron 500μL de reactivo DNS y 500μL de agua destilada, posteriormente se llevó a baño maría (Estufa Mermmet) durante 5 min en ebullición y luego a choque térmico en hielo, se agregaron 5 mL de agua destilada y finalmente se midió su absorbancia en 540nm en espectrofotómetro (Genesys). La curva patrón fue elaborada en investigación obteniendo la ecuación:

Morfologías microbianas

Se realizaron 8 diluciones seriadas en agua peptona al 0,1%; de estas, se sembraron 10µL por triplicado en placas de agar All Purpose Tween (APT) para conteo de bacterias

acidolácticas, Agar de Tripticasa de Soya (TSA) para conteo de mesófilos y Agar Sabouraud para hongos y levaduras. Posteriormente se llevaron a incubación a 37, 37 y 29°C respectivamente en incubadora de convección natural (BINDER).

5. RESULTADOS Y ANÁLISIS

El proceso de secado de C1 duro 68,07 horas con un porcentaje de humedad final de 8,35% y el de C2 33,65 horas con 11,3% de humedad final, el requerido por norma es de máximo 12% (Oliveros Tascón,López Valencia, Buitrago, & MorenoCárdenas, 2010), porcentaje necesario para la conservación de la calidad microbiológica y sensorial del café durante el periodo de almacenaje así como en el proceso de la trilla (Puerta Quintero,Influencia del proceso de beneficioen la calidad del café, 1999). Por lo que es sobre secado ocurrido en C2 no afecta las propiedades en taza debido al poco tiempo transcurrido entre el proceso de secado y la prueba de taza (2 días).

En la Gráfica 1 se muestran las curvas de secado para las dos muestras.

0 10 20 30 40 50 60 70 800

20

40

60

80

100

120

140

Curva de Secado C1 y C2

C1 C2

Tiempo (h)

Peso

(g)

Gráfica 1 Curvas de Secado C1 y C2

El proceso de secado se detuvo en la hora 54 de la muestra C1 y a las 20 horas del secado de C2 para realizar la medición de humedad en la empresa Almacafé que facilitó sus instalaciones, al momento de la medición C1 estaba en 16% de humedad y C2 en 18%. El tiempo de secado dependió desde ese punto, en la comparación del color de granos de muestra con el porcentaje de humedad reglamentario obtenido de Almacafé. Junto con esta medición y la final suponiendo que el comportamiento de la pérdida de peso en C1 fue lineal después de la hora 54 se estimó que el tiempo necesario para llegar a un porcentaje de humedad de aproximadamente 11% es de 63 horas.

En las pruebas microbiológicas de C2 hubo presencia de mesófilos y bacterias acido lácticas sólo en la toma inicial de muestra, a medida que el secado avanzó no crecieron más colonias por la incapacidad de sobrevivir a temperaturas mayores de 40°C (mesófilos, levaduras y bacterias acido lácticas). Las

morfologías microscópicas encontradas en TSA fueron cocos y bacilos, en APT se encontraron bacilos, posiblemente del género Lactobacillus, (PUERTA Q., MARÍNM., & OSORIO B., 2012), y no se encontraron levaduras ni mohos en Saboreaud, aunque, la literatura reporta que en el proceso de fermentación de café es común encontrar este tipo de microorganismos pero a medida que las muestras se exponen al medio ambiente para el proceso de secado, la población de levaduras decae por el descenso en la humedad y el aumento de la temperatura. (S. ROUSSOS &MARTINEZ CARRERA, 1993).

En la Tabla 1 se muestran algunas de las vistas microscópicas obtenidas en los diferentes agares.

Tabla 1 Morfologías microscópicas en C1 y C2

TSA

SABOREAUD ATP

En las pruebas físico-químicas se observó el descenso en °BX, en C1 del 11% al 9% y en C2 del 9% al

6%, en pH C1 desde 4,8 a 3,5 y en C2 desde 5,47 hasta 3,79. A continuación se muestran las variaciones de las dos muestras en cada propiedad evaluada como se observa en la Gráfica 2.

D AR D pH D °Brix0.3169

-1.3

-2

0.0334

-2.58-3

Variaciones en C1 y C2

C1 C2

Gráfica 2 Variaciones pH, °Bx y AR en C1 y C2

Estos cambios físico-químicos pueden ser por el proceso de fermentación en el cual las bacterias acido lácticas consumen el mucílago como sustrato y producen ácido láctico lo que reduciría el pH, aunque no se puede relacionar exclusivamente con la presencia de microorganismos debido a que la población en las muestras disminuyo durante el proceso de secado; también se puede deber a los procesos bioquímicos típicos de descomposición del mucílago por efecto de las enzimas pectolíticas que posee este, las cuales provocan la degradación de las cadenas de pectina aún con las temperaturas de secado evaluadas siendo desactivadas a temperaturas mayores de 60°C y menores de 0°C. (Puerta Quintero, Efecto deenzimas pectolíticas en la remocióndel mucílado de Coffea arabica L.,según el desarrollo del fruto, 2009)

En AR se evidenció un aumento, lo que contradiría el descenso de los °BX, sin embargo se debe tener en

cuenta el alto contenido de agua del café se fue reduciendo por el proceso de secado, lo que lleva a una concentración de esos azúcares, también se atribuye esta discrepancia de resultados a una posible degradación de disacáridos a monosacáridos reduciendo °BX y aumentando los azucares reductores en la muestra. (UNAM,2012), aunque no se tiene evidencia de que se de esa degradación, debido a que la temperatura necesaria para las reacciones de Maillar y caramelización no se alcanzaron. (Alonso Marco, 2012)

En prueba de taza, C1 tuvo un mejor comportamiento en cada una de las variables medidas, resaltando su cuerpo redondo y balanceado como se muestra en la Tabla 2 en comparación del C2 en la Tabla 3.

Tabla 2 Prueba de Taza en C1

C1 - HUMEDAD= 8,35% COMENTARIOS

FRAGANCIA/AROMA 9 FR: Dulce, frutal pronunciado. AR: Panela, caramelo.

SABOR 8,5

SABOR RESIDUAL 8 Frutos Rojos

ACIDEZ 8

CUERPO 8,5 Redondo

UNIFORMIDAD 8

BALANCE 8 Balanceado

TASA LIMPIA 10

DULZURA 10

GENERAL 8

PUNTAJE FINAL= 8,6

Tabla 3 Prueba de taza en C2

C2 - HUMEDAD= 11,3% COMENTARIOS

FRAGANCIA/AROMA 8,5 FR: Dulce, vino. AR:

Dulce, uva.

SABOR 7,5

SABOR RESIDUAL 7,5 Dulce, vinoso

ACIDEZ 8,5 Alta Cítrica

CUERPO 7,5

UNIFORMIDAD 8

BALANCE 8

TASA LIMPIA 10

DULZURA 10

GENERAL 7,5 En frío la taza cae, fondo sucio.

PUNTAJE FINAL= 8,3

6. CONCLUSIONES

En C1 la población microbiana disminuyo a medida que el proceso de secado se fue dando. En C2 los microorganismos solo estuvieron presentes en la etapa inicial del proceso, las altas temperaturas los inhibieron.

El pH de las muestras bajó por la acción de las enzimas presentes en el mucílago (pectolíticas) y en el caso particular de C1 por la acción de las bacterias acido lácticas presentes en el proceso de secado.

Los azucares reductores aumentaron posiblemente por la descomposición de los disacáridos presentes en el mucílago, haciendo que disminuyeran los grados Brix.

El sobre secado del café C1 no afectó la prueba de taza.

No se encontraron diferencias significativas entre las variables físico-químicas y microbiológicas de C1 y C2 durante el proceso de secado, sin embargo hubo un

comportamiento diferente entre ambas en prueba de taza, donde C1 resaltó mucho más sus

características organolépticas a comparación de C2.

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