FERMENTACIÓN DE CAFÉ POR VÍA SEMI HÚMEDA PARA LA OBTENCIÓN DE CAFÉ ESPECIAL "HONEY"/SEMIHUMID COFFEE FERMENTATION TO OBTAIN ESPECIAL HONEYED COFFEE

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RESUMEN

Antecedentes: En el mercado internacional de cafés se ha generado una subdivisión que se denomina "cafés especiales" debido a sus atributos consistentes, verificables y sostenibles. Este segmento representa el 12% del consumo mundial y registra un crecimiento dinámico en los últimos años debido a la alta calidad de la oferta, vinculando a más personas al consumo del café. Al ser especial cualquier café que contenga características únicas resaltadas por su cadena de custodia, una de las posibilidades es modificar los procesos postcosecha tradicionales para obtener una diferenciación del producto final; dentro de estos la fermentación tradicional colombiana (vía húmeda), que no confiere características que den valor agregado, todo el café se beneficia del mismo modo; la fermentación por vía semihúmeda le otorga al café características en taza que lo diferencian del mercado nacional; agregando así, valor a la cadena productiva con menor cantidad de recursos. Objetivo: Evaluar la fermentación de café por vía semi-húmeda durante el proceso de secado en busca de alternativas para ampliar la oferta de productos de la asociación Cordilleranos del Quindío. Métodos: Se utilizaron 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, las muestras se secaron a 30°C y 45°C respectivamente, midiendo periódicamente pH, sólidos solubles totales (°BX) y azúcares reductores (AR); se identificaron las morfologías microbianas presentes por la técnica de siembra en placa; se construyó la curva de secado para cada muestra y se realizó la perfilación de taza en los cafés resultantes. Resultados: En C1 se obtuvo una reducción de pH 1.3, 2 unidades °BX y aumento en AR 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 en las morfologías microbianas presentes en las dos muestras y en prueba de taza C1 tuvo mejor comportamiento comparado con C2, el cual en frío presentó un fondo sucio. Conclusiones: Con este trabajo se obtuvo un café de buena calidad con características especiales, el cual se destaca en un mercado monopolizado por cafés suaves lavados.

Palabras clave: Secado, Fermentación, Coffea arabica.

ABSTRACT

Background: The international coffee market has generated a subdivision called "specialty coffees", these coffees, characterized as good preparation coffees, from a unique origin and distinctive flavor; are valued by consumers due to its consistent, verifiable and sustainable over time attributes. This segment represents approximately the 12% of global consumption and has seen a dynamic growth in recent years due to the high variety and quality of supply, allowing more people to link coffee consumption. As any coffee containing special unique features that are highlighted by their chain of custody, one possibility is to change the traditional post-harvest processes for a differentiation of the final product; within these, the traditional Colombian fermentation (wet) does not confer characteristics that give added value because all the coffee produced is processed in the same way; fermentation by semi-dry gives to the coffee cup features that differentiate it from the market; thus adding, value to the supply chain with fewer natural resources. Objectives: The aims in this work evaluate the fermentation of coffee in a semi-dry process during the drying of the beans looking for ways to expand the range of products of Cordilleranos Del Quindío farmers association. Methods: Two coffees samples (Coffea arabica L. var Colombia) were obtained from farms in the municipalities of Calarcá (C1) and Buenavista (C2) belonging to the Cordilleranos Del Quindío farmers association, the samples are dried at temperatures of 30 °C and 45 °C respectively, periodically measuring pH, total soluble solids (°BX) and reducing sugars (RS); microbial morphologies present in the plating technique is identified; the drying curve for each sample was constructed and cup profiling was performed on the resulting coffees to determinate the quality of the samples obtained. Results: C1 reduced pH 1.3, 2 ° BX units and increased RS of 0.3169 mg / mL is obtained; C2 2.58 pH units, ° BX 3 and RS increased 0,0334mg / mL was reduced. No differences in microbial morphologies present in both samples and found evidence of cup C1 fared better compared to C2, which cold presented a grungy background. Conclusions: With this work, a good quality coffee is obtained with special features, which stands in a monopolized market for soft washed coffees.

Keywords: Drying, fermentation, Coffea arabica.

INTRODUCCIÓN

El género Coffea cuenta con aproximadamente 100 especies, solo Coffea arabica es cultivada con exclusividad en Colombia, el café de esta especie constituye más del 60% del que se comercializa en el mercado internacional siendo Colombia el mayor productor de café de calidad en el mundo y el cuarto en producción general en el periodo de cosecha 2012-2013 (1).

El mercado internacional ha generado una subdivisión denominada "cafés especiales", caracterizados por ser "cafés de buena preparación, origen único y sabor distintivo" (2) y son valorados por los consumidores debido a sus atributos consistentes, verificables y sostenibles. Este segmento 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 (3).

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 puede dar por vía húmeda o seca, así como también puede no fermentarse.

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 como se realiza tradicionalmente en Colombia, en el semi-lavado se deja el mucílago en el grano y se seca con el fin de reducir el contenido de humedad del café pergamino entre el 10-12%, garantizando condiciones óptimas para el posterior proceso de trillado y almacenamiento, proceso que se da mediante secado al sol o secado mecánico que reduce el tiempo pero puede afectar la calidad (4).

Los cafés diferenciados son una fuente adicional de ingresos a los caficultores, permiten dar un valor agregado a lo que se comercializa como materia prima, generando un beneficio económico directo a las agrupaciones de productores (5). Es así como 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 con alto valor agregado de la asociación Cordilleranos del Quindío.

MÉTODOS

La muestra fue café variedad Colombia despulpado por método tradicional obtenido de dos fincas de la Asociación de caficultores Cordilleranos del Quindío, Finca El Guamal ubicada en el municipio de Calarcá (C1) y la Finca El Balcón en el municipio de Buenavista (C2), con una altitud de 1573 y 1477 m.s.n.m. respectivamente.

Curva de secado

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 forzada Heraus (BINDER), con el objetivo de llegar a una humedad aproximada del 11%. Para el monitoreo de su descenso se usó una balanza analítica (Pionner) hasta llegar al porcentaje de humedad requerido. La humedad final se determinó en la empresa Almacafé, con medidor de humedad AK60-b (KAPPA), en donde se realizó la trilla, tostión (a una temperatura inicial de 200°C) y la perfilación de taza.

Parámetros físico-químicos

Se tomó 1 gramo de café por 9 mL de agua desmineralizada en una bolsa bacteriológica estéril, desprendido el mucílago de la muestra, está dilución fue utilizada para la medición de pH con papel indicador (HYDRION) y con potenciómetro (HANNA INSTRUMENTS), sólidos solubles totales (°BX) en un refractómetro óptico Abbe (Atago Co. Ltd.). Para la medición de azúcares reductores (AR) se tomó 150μL de muestra, se adicionaron 500μL de reactivo ácido 3-5-dinitrosalicílico (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 Thermo Scientific (Genesys).

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 una incubadora de convección natural (BINDER).

RESULTADOS

Secado

El proceso de secado de C1 tardó 68 horas, con un porcentaje de humedad final de 8,35% y el de C2 33 horas con 11,3% de humedad final. En la Figura 1 se muestran las curvas de secado para las dos muestras.

Pruebas Físico-químicas

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 AR aumentó C1 en un 57,22% y C2 en un 10,76%, en pH C1 desde 4,8 a 3,5 y en C2 desde 5,47 hasta 3,79.

Pruebas microbiológicas

C2 tuvo presencia de mesófilos y bacterias acido lácticas sólo en el tiempo 0, a medida que el secado avanzó, no aumentó la población posiblemente; 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 como lo reporta Puertas et al. (2012) (6), no se presentó crecimiento en el medio para levaduras ni mohos.

Prueba de taza

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 1 en comparación del C2.

DISCUSIÓN

Secado

La humedad necesaria para la conservación de la calidad microbiológica y sensorial del café durante el periodo de almacenaje es del 12% (7), así como para el proceso de la trilla (8), por lo que se entiende que el 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).

Pruebas microbiológicas

Según Roussos et al. (1993), en el proceso de fermentación de café es común encontrar este tipo de microorganismos encontrados en las muestras de café, pero a medida que éstas 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 (9).

Pruebas físico-químicas

Los cambios físico-químicos en ambas muestras, 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 con la presencia de microorganismos debido a que la población en las muestras disminuyó 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 (10), 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.

En AR hubo un aumento, lo que contradice el descenso de los °BX; sin embargo, se debe tener en cuenta el alto contenido de agua en las muestras que se redujo 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 AR en la muestra (11), aunque no se tiene evidencia de que se de esa degradación, debido a que la temperatura necesaria para las reacciones de Maillard y caramelización no se alcanzaron (12).

CONCLUSIONES

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 azúcares reductores aumentaron debido a la descomposición de los disacáridos presentes en el mucílago, haciendo que disminuyeran los grados Brix. No se encontraron diferencias entre las morfologías microbianas presentes en las dos muestras, sin embargo en ésta población bacteriana con características de mesófilos a medida del proceso fue disminuyendo por efecto de la temperatura de secado. Dentro del renglón de cafés especiales se logró obtener un café con características "honey" que permite diversificar el portafolio de productos generando así, alternativas de alto valor agregado para un renglón importante de la economía nacional.

AGRADECIMIENTOS

A Estefanía Noreña y al Ingeniero Agroindustrial Jaime Ospina, por la contribución académica, a Almacafé por facilitar sus instalaciones y a la Asociación Cordilleranos del Quindío que permitió el desarrollo del proyecto.

References

REFERENCIAS

1. Organización Internacional de Café (OIC). Anuario de la Organización Internacional del Café 2012/13-1. 2013; 36p

2. Ric Rhinehart. What is speciality coffee?.[Internet]. Sena-San Denis, Francia: Speciality Coffee Association of America (SCAA) 1998. Disponible en: http://scaa.org/?page=RicArtp1

3. Federacion Nacional de Cafeteros. Cafés especiales. [Internet]. Colombia: Federación Nacional de Cafeteros. 2014. Disponible en: http://www.federaciondecafeteros.org/particulares/es/nuestro_ cafe/.

4. Centro Nacional de Investigaciones de Café CENICAFÉ. Comercialización, Café pergamino húmedo. [Internet]. Manizales, Colombia: Cenicafé. 2011. Disponible en: http://www. cenicafe.org/es/index.php/cultivemos_cafe/comercializacion/ cultivemos_cafe_cafe_pergamino_humedo.

5. Revista Dinero. La oportunidad para los cafés especiales colombianos. [Artículo]. Bogotá, Colombia: 2015.

6. Puerta Q G, Marín M M, Osorio B G. Microbiología de la fermentación del mucílago de café según su madurez y selección. Cenicafé. 2012; 63(2): 58-78.

7. Oliveros T C, López-Valencia L, Buitrago C, Moreno-Cárdenas E. Determinación del contenido de humedad del café durante el secado en silos. Cenicafé. 2010; 61 (2): 108-118.

8. Puerta Quintero G. Influencia del proceso de beneficio en la calidad del café. Cenicafé.1999; 50(1): 78-88.

9. Gaime-Perraud L, Roussos S, Martinez-Carrera D. Natural microorganisms of the fresh coffee pulp. Micol Neotrop Apl.1993; 6: 95-103.

10. Puerta G. Efecto de enzimas pectolíticas en la remoción del mucílado de Coffea arabica L., según el desarrollo del fruto. Cenicafé. 2009; 60(4): 291-312.

11. UNAM. Facultad de Química, Universidad Nacional Auntónoma de México. La reacción de Maillard. Oscurecimiento no enzimático. [Internet]. México: UNAM. 2 de Agosto de 2012. Disponible en: http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/07 LareacciondeMaillard_20547.pdf.

12. Alonso Marco I. Detras de los alimentos. Reacción de Maillard. [Internet] Enero de 2012. Disponible en: http://www.detrasdelosalimentos. es/2012/01/la-reaccion-de-maillard.html.