estudio exploratorio de la obtención de café verde...
TRANSCRIPT
Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante beneficio Honey y la determinación de su
calidad en taza
Licett Andrea Boyacá Vásquez
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ciencias Agrarias, Dirección de Posgrados
Bogotá D.C, Colombia
2018
Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante beneficio Honey y la determinación de su
calidad en taza
Licett Andrea Boyacá Vásquez
Tesis presentada como requisito parcial para optar al título de:
Magister en Ciencia y Tecnología de Alimentos
Directora:
Luz Patricia Restrepo Sánchez
Química - UN
Codirector:
Rodrigo Alarcón
Ingeniero Químico – Almacafé S.A
Línea de Investigación:
Calidad de los Alimentos
Universidad Nacional de Colombia
Facultad de Ciencias Agrarias, Dirección de Posgrados
Bogotá D.C, Colombia
2018
A Dios, por ser la guía de mi vida.
A ti Nano, que desde el cielo tú
valentía nos acompaña.
A mis padres Jenny y Gabriel y mis
tíos Esperanza y Alejandro, por su
ejemplo y dedicación.
A mis hermanitas Juana y Mafe por su
apoyo incondicional.
A los amores de mi vida, mi esposo
Jhon y mi sobrinito Juan Santiago, por
ser la fuerza para continuar.
Agradecimientos
Quiero agradecer a la profesora Luz Patricia Restrepo Sánchez por aceptar la
supervisión de este estudio exploratorio, por su calidad docente y por su conocimiento y
experiencia empleada para la determinación de la calidad fisicoquímica y sensorial del
café verde, principal objetivo de la investigación.
A los caficultores de la Provincia de Oriente de Boyacá, a la empresa AES Chivor y su
Coordinador Social Óscar Mauricio Pérez, a Cannor Oriente y su administrador Ramiro
Villalobos, por su contribución y permitir el desarrollo del estudio.
Al Ingeniero Rodrigo Alarcón, coordinador de la oficina de Calidades de Almacafé S.A,
por su orientación y análisis físico y sensorial de muestras.
Al Ingeniero Juan Carlos Serrato y Juan Pablo Ortiz, por su contribución en la
determinación de azúcares por HPLC, Grupo de Investigación de Hidrolizados en el
Laboratorio de Ingeniería Química y Ambiental.
A Fabio Cuellar, Químico Laboratorio de Cromatografía de la Facultad de Ciencias
Agrarias, por su apoyo y contribución en la liofilización y extracción de las muestras.
A mi esposo Jhon Estupiñan por su apoyo, contribución y colaboración en las salidas de
campo, trabajo de laboratorio y análisis estadístico.
A la Universidad Nacional de Colombia y al programa de posgrado en Ciencia y
Tecnología de Alimentos, Facultad de Ciencias Agrarias sede Bogotá por su formación,
porque gracias a ella, hoy alcanzo este logro.
Resumen y Abstract IX
Resumen
La situación actual de la producción convencional de café vía húmeda, en relación al
uso excesivo de agua para el lavado y la contaminación de fuentes hídricas y suelo
por los vertimientos generados, enmarca la necesidad de incursionar en procesos de
beneficio amigables con el ambiente, como el beneficio vía semiseco o Honey, que
conserven o mejoren la calidad característica del café colombiano. Por lo anterior, se
llevó a cabo un estudio exploratorio en doce fincas ubicadas en la Provincia de Oriente
de Boyacá, donde se tomaron muestras de café en cereza para someterlas al beneficio
Convencional y Honey, obteniendo café verde (almendra) por las dos vías. Se
comparó la calidad sensorial y física entre los dos procesos, realizando la
caracterización organoléptica de las muestras y la medición de glucosa, fructosa,
sacarosa y Total de Azúcares por medio de HPLC. En granulometría, se evidenció un
tamaño apropiado de la almendra, los mayores porcentajes Convencional 98,74% y Honey
97,52%, se presentaron sobre la malla 14, encontrando que sobre la malla 16 se ubica
más del 50% de la almendra. En cuanto al contenido de azúcares, se observó que las
muestras vía Honey exhibieron contenidos relativamente altos de fructosa 2,42 g·L-1 y de
Total de Azúcares 14,22 g·L-1, y las muestras vía Convencional presentaron contenidos
menores 0,71 g·L-1 y 11,34 g·L-1, respectivamente. Por último se encontró que en el café
vía Honey, se acentúan las características sensoriales de los granos de café,
destacando el dulzor, taza limpia, suave, con notas a piña y frutal, en comparación con
los resultados del Convencional, donde la taza presentó astringencia, amargo, pesado,
con algo de notas cítricas, concluyendo que el beneficio Honey simboliza una opción para
el productor de café de la zona, no solo porque en el proceso no se emplea agua y se
reducen vertimientos, sino porque representa una alternativa de producción de café para
el mercado de especialidad, ofreciendo una taza diferenciada, que disminuye costos y
puede llegar a significar un mayor precio y mejor ingreso para el caficultor.
Palabras clave: almendra, beneficio húmedo, beneficio semiseco, café cereza, café
pergamino, calidad en taza, granulometría.
X Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
Abstract
The current situation of the conventional production of wet method coffee, in relation to the
excessive use of water for washing and the contamination of water sources and soil by the
shedding generated, frames the need to venture into post-harvest processes friendly to the
environment, such as process by the semi-dry method or Honey, which preserve or
improve the quality characteristic of Colombian coffee. Therefore, an exploratory study was
carried out in twelve farms located in the East Province of Boyacá, where coffee cherry
samples were taken to submit them to the Conventional and Honey post-harvest process,
obtaining green coffee (almond) in both ways. The sensory and physical quality between
the two processes was compared, performing the organoleptic characterization of the
samples and the measurement of glucose, fructose, sucrose and Total Sugars by means
of HPLC. In granulometry, an appropriate size of the almond was observed, the highest
percentages Conventional 98.74% and Honey 97.52%, were presented on the 14 mesh,
finding that on the 16 mesh more than 50% of the almond is located. Regarding the content
of sugars, it was observed that the samples via Honey exhibited relatively high contents of
fructose 2.42 g·L-1 and Total of Sugars 14.22 g·L-1, and the samples via Conventional
presented lower contents 0.71 g·L-1 and 11.34 g·L-1, respectively. Finally, it was found that
in coffee Honey method, the sensory characteristics of coffee beans are emphasized,
highlighting the sweetness, clean, smooth cup, with notes of pineapple and fruit, compared
to the results of the Conventional, where the cup presented astringency, bitter, heavy, with
some citrus notes, concluding that the Honey process symbolizes an option for the coffee
producer in the area, not only because in the process water is not used and discharges are
reduced, but because it represents an alternative coffee production for the specialty market,
offering a differentiated cup, which decreases costs and can mean a higher price and better
income for the coffee grower.
Key words: almond, cherry coffee, cup quality, granulometry, parchment coffee, semi-dry
processing, wet processing.
Contenido XI
Contenido
Pág.
Resumen ........................................................................................................................ IX
Lista de figuras ............................................................................................................ XIV
Lista de tablas ............................................................................................................. XVI
Lista de Símbolos y abreviaturas .............................................................................. XVII
Introducción .................................................................................................................... 1 Objetivo general ......................................................................................................... 4 Objetivos específicos ................................................................................................. 4
1. Marco de Referencia ................................................................................................ 5 1.1 Procesos poscosecha del Café ........................................................................ 6
1.1.1 Beneficio del café .................................................................................. 6 1.1.2 Recibo y clasificación del café cereza ................................................... 7 1.1.3 Despulpado del café sin agua ............................................................... 7 1.1.4 Fermentación natural ............................................................................ 8 1.1.5 Desmucilaginado mecánico del café ..................................................... 8 1.1.6 Lavado .................................................................................................. 9 1.1.7 Secado ................................................................................................ 10
1.2 Tipos de beneficio .......................................................................................... 12 1.2.1 Beneficio seco (BS) ............................................................................. 12 1.2.2 Beneficio Húmedo (BH) ....................................................................... 13 1.2.3 Beneficio semiseco (BSS) proceso natural “Honey” ............................ 14
1.3 Despulpado del Café ..................................................................................... 16 1.3.1 Tipos de despulpadora ........................................................................ 17
1.4 El mucílago del café ...................................................................................... 17 1.4.1 Con o sin mucílago ............................................................................. 18
1.5 Los cafés especiales ..................................................................................... 18 1.5.1 Categorías .......................................................................................... 19
1.6 La calidad del café ......................................................................................... 21 1.6.1 Análisis Físico ..................................................................................... 21 1.6.1 Análisis Sensorial ................................................................................ 25
1.7 Descripción del área de estudio ..................................................................... 26 1.7.1 Provincia de Oriente ............................................................................ 26 1.7.2 Actividad agropecuaria de la Provincia ................................................ 28
2. Materiales y Métodos ............................................................................................. 31 2.1 Selección de las Fincas ................................................................................. 31
XII Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
2.2 Material vegetal ............................................................................................. 31 2.3 Obtención de café vía Convencional y Honey ............................................... 35
2.3.1 Beneficio Convencional ...................................................................... 37 2.3.2 Beneficio Honey .................................................................................. 38
2.4 Muestreo café Convencional y Honey ........................................................... 39 2.5 Análisis físico: granulometría, defectos, Almendra Sana, Factor de Rendimiento y Merma .............................................................................................. 41 2.6 Análisis físico: densidad real, volumen total de poros y volumen ................... 44 2.7 Contenido de azúcares: Glucosa, Fructosa y Sacarosa ................................ 45 2.8 Análisis Sensorial .......................................................................................... 50 2.9 Análisis estadístico ........................................................................................ 53
3. Resultados y discusión ......................................................................................... 55 3.1 Obtención de café vía Convencional y Honey ............................................... 55
3.1.1 Uso de agua y manejo de residuos ..................................................... 57 3.2 Análisis físico: Granulometría ........................................................................ 58 3.3 Análisis físico: Factor de Rendimiento y Merma ............................................ 59 3.4 Análisis físico: Defectos ................................................................................. 61 3.5 Análisis físico: Volumen, Volumen Total de Poros, Densidad real ................. 63 3.6 Contenido de azúcares: Glucosa, Fructosa y Sacarosa ................................ 65 3.7 Análisis Sensorial .......................................................................................... 69
3.7.1 Análisis Cuantitativo Descriptivo ......................................................... 69
4. Conclusiones y recomendaciones ....................................................................... 75 4.1 Conclusiones ................................................................................................. 75 4.2 Recomendaciones ......................................................................................... 76
Bibliografía .................................................................................................................... 77
A. Anexo: Procedimiento análisis físico de grano para determinación de volumen,densidad y volumen de poros, en las muestras de café verde vía Convencional y Honey .................................................................................................. 83
B. Anexo: Porcentaje general de grano de muestras de café obtenidas por beneficio húmedo Convencional (C) y beneficio semiseco Honey (H), para 12 fincas. ............................................................................................................................ 89
C. Anexo: Comparación de Medianas para él %Merma ........................................... 91
D. Porcentaje general de defectos, desviación estándar y error típico, encontrados en las muestras de café obtenidas por beneficio húmedo Convencional (C) y beneficio semiseco Honey (H), para 12 fincas. .......................... 93
E. Anexo: Resultados de volumen, porosidad y densidad real para 40 gramos de muestra de café verde obtenido por vía Convencional y Honey en 12 fincas .......... 95
F. Anexo: Tablas y Curvas de calibración para Glucosa, Fructosa y Sacarosa .... 98
G. Anexo: Cromatogramas para Glucosa, Fructosa y Sacarosa ........................... 101
H. Anexo: Correlaciones de Pearson ...................................................................... 113
Contenido XIII
Contenido XIV
Lista de figuras
Pág.
Figura 1-1: Partes de un fruto de café. ....................................................................... 5
Figura 1-2: Pasera para el secado del café. ............................................................. 11
Figura 1-3: Proceso de beneficio seco del café. ....................................................... 12
Figura 1-4: Proceso de beneficio húmedo del café ................................................... 14
Figura 1-5: Proceso de beneficio Honey del café ..................................................... 16
Figura 1-6: Defectos físicos en el los granos de café almendra. ............................... 24
Figura 2-1: Frutos de café cereza (madurez fisiológica, índice color rojo cereza). .... 35
Figura 2-2: Diagrama de proceso obtención de café viá Convencional y Honey. ..... 36
Figura 2-3: Cuarteo para homogenización de muestras (a,b), empaque y rotulado
(c,d). ............................................................................................................... 41
Figura 2-4: Procedimiento para adecuación de muestra en CPS vía Convencional y
Honey a café verde y almendra sana. ............................................................................. 43
Figura 2-5: Muestras molidas de almendra sana y liofilizadas para análisis. ............ 45
Figura 2-6: a) Peso de la muestra liofilizada; b) Tubo Falcón con muestra; c)Adición
agua Tipo 1 HPLC; d) Muestra de café vía Convencional en suspención; e) Muestra de
café vía Honey en suspensión. ....................................................................................... 46
Figura 2-7: a) Muestra de café vía Convencional en suspensión y b) Muestra de café
vía Honey en suspensión para, c) agitación; d)Tubos con muestras en cama de hielo; e)
agitación de las muestras en Shaker. ............................................................................. 47
Figura 2-8: a) Muestra de café vía Convencional y muestra de café víaHoney para
centrifugación; b) Sobrenadante extraido de cada muestra de café en suspensión; c)
Filtrado y depósito del extracto en los viales codificados para posterior análisis HPLC. .. 48
Figura 2-9: Adecuación de muestras liofilizadas de almendra sana para extraccción y
previo análisis por HPLC. ................................................................................................ 49
Figura 2-10: Procedimiento de la NTC 3566, preparación de una muestra de almendra
sana (café verde), obtenidas por vía Convencional y vía Honey. .................................... 51
Figura 2-11: Resumen de la NTC 4883 para análisis sensorial de una muestra de
almendra sana (café verde), obtenidas por vía Convencional y vía Honey. .................... 52
Figura 3-1: Muestras de CPS, obtenidas por vía Convencional y vía Honey. ........... 55
Figura 3-2: Homogenización de muestras de CPS, por vía Convencional y vía Honey.
............................................................................................................... 55
Figura 3-3: Muestras de CPS codificadas, pesadas y listas para trilla. ..................... 56
Figura 3-4: Muestras de café trillado, almendra sana codificada, pesadas listas para
empaque y envío para análisis. ....................................................................................... 56
Contenido XV
Figura 3-5: Porcentaje de almendra contenida en cada malla de acuerdo los
tratamientos, con su correspondiente desviación estándar. ........................................... 59
Figura 3-6: Distribución del promedio de datos para el FR y el % de Merma, en las
muestras de café obtenido por dos vías de beneficio, Convencional y Honey, en 12 fincas.
(ab: Diferencia significativa P<0,05). .............................................................................. 61
Figura 3-7: Distribución del promedio de datos para el porcentaje total de defectos
físicos encontrados en las muestras de café, obtenido por dos vías de beneficio,
Convencional y Honey, en doce fincas (ab: diferencia significativa entre tratamientos
P<0,05). .............................................................................................................. 62
Figura 3-8: Distribución del promedio de datos para el volumen total de los granos de
café en almendra (cm3) en 40 g de las muestras de café obtenido por dos vías de beneficio,
Convencional y Honey, para 12 fincas. .......................................................................... 63
Figura 3-9: Distribución del promedio del total de datos para la densidad real y el
volumen total de poros de los granos en almendra, de las muestras de café obtenido por
dos vías de beneficio, Convencional y Honey, en 12 fincas............................................ 64
Figura 3-10: Ejemplo de cromatogramas para dos muestras de café obtenido por dos
vías de beneficio, Convencional y Honey. ...................................................................... 65
Figura 3-11: Promedio de azúcares glucosa, fructosa y sacarosa en las 24 muestras de
café obtenido por dos vías de beneficio, Convencional y Honey, para 12 fincas (ab; cd;
diferencia significativa entre tratamientos P < 0,05). ....................................................... 66
Figura 3-12: Escala y equivalencia, análisis cuantitativo descriptivo. ......................... 69
Figura 3-13: Diagrama de estrella, con resultados del perfil sensorial para las medianas
de las muestras obtenidas por beneficio Convencional y Honey. ................................... 69
Figura 3-14: Análisis de componentes principales de los descriptores y contenido de
azúcares en las muestras obtenidas por beneficio Convencional. .................................. 72
Figura 3-15: Análisis de componentes principales de los descriptores y contenido de
azúcares en las muestras obtenidas por beneficio Honey. ............................................. 73
Contenido XVI
Lista de tablas
Pág.
Tabla 1-1: Provincia de Oriente, extensión y veredas. ................................................ 27
Tabla 2-1: Datos de caficultor, lotes, variedad y codificación del material vegetal
seleccionado. .................................................................................................................. 33
Tabla 2-2: Procedimiento análisis físico de grano para determinación de volumen,
densidad real y porosidad, en las muestras de café verde vía Convencional y Honey. ... 44
Tabla 2-3: Normativa para el análisis sensorial en laboratorio para las muestras en
almendra sana, café verde producido por beneficio Convencional y Honey. ................... 50
Tabla 3-1: Promedio del porcentaje de grano de muestras de café obtenidas por
beneficio húmedo Convencional y beneficio semiseco Honey. ....................................... 58
Contenido XVII
Lista de Símbolos y abreviaturas
Símbolos Símbolo Término Unidad SI Definición
L Litro L Unidad de
volumen
kg
g
mg
Kilogramo
Gramo
Miligramo
kg
g
mg
Unidades básicas
de masa
°C Celsius °C Unidad
termométrica
pH Potencial de hidrógeno
pH Medida de acidez
o alcalinidad de
una disolución
@ Arroba @ Unidad de masa
Abreviaturas Abreviatura Término
bs
BPM
CPS
DQO
Base seca
Buenas Prácticas Agrícolas
Café Pergamino Seco
Demanda Química de Oxigeno
FNC Federación Nacional de Cafeteros
XVIII Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
ms Materia Seca
Introducción
El café es el producto agrícola más importante en la economía colombiana, representa el
2,3 % en el PIB nacional. Su sistema productivo abarca la presiembra, siembra, manejo
agronómico, cosecha, poscosecha, transformación y consumo en cuyos procesos se
genera empleo para gran parte de la población en las zonas productoras, convirtiéndose
en la base principal de los ingresos de pequeños y medianos agricultores, generando
oportunidades de progreso a muchas familias cafeteras. De acuerdo con el Censo Cafetero
de 1997, realizado por la Federación Nacional de Cafeteros de Colombia (FNC), alrededor
de 563 municipios son productores de café, el promedio por finca es alrededor de 1,5
hectáreas, cifra muy inferior comparada con la del anterior Censo Cafetero realizado en
1981 que muestra una extensión de 4,6 hectáreas por finca (Asoexport, 2013).
Para el 2010, en Colombia se encontraban cultivadas 921.000 ha en café con 563.000
familias productoras, la población que vive directamente del café alcanza los 2.000.000 de
personas, donde el sector cafetero genera 631.000 empleos al año, 3,7 veces más que el
generado por las flores, el banano, el azúcar y la palma juntos (Samper, 2010).
En las zonas cafeteras, el cultivo se encuentra en condiciones climáticas donde las
temperaturas oscilan entre los 17 y los 23°C, con altitudes comprendidas entre los 1.200 y
1.800 m.s.n.m. Durante muchos años, Colombia ha dado un valor agregado a su café
siguiendo un proceso poscosecha denominado como beneficio húmedo, característico del
café lavado, cuyo producto es conocido en el mercado a nivel internacional como el
“arábico suave colombiano”. Este proceso poscosecha, se lleva a cabo por los mismos
productores a nivel de finca con baja infraestructura, en su gran mayoría artesanal, sin
ningún tratamiento de aguas residuales, donde el proceso constituye a groso modo: el
despulpado, fermentación, lavado del café y secado, de los cuales en el tercero de estos,
se han registrado consumos de agua potable durante el lavado del café en los tanques de
fermentación, entre los 20 y 30 L por kg de café pergamino seco (CPS) (Zambrano, 1992),
adicionalmente este uso indiscriminado del agua conduce a obtener grandes volúmenes
2 Introducción
de aguas residuales dificultando su tratamiento e incrementando los costos (Zambrano,
1992), lo cual se estima que genera en promedio de 40 a 45 L de vertido residual por kg
de café procesado a los cuerpos de agua (Rodríguez, Pérez, & Fernández, 2000).
En términos de lo que podría llegar a convertirse en un pasivo ambiental, la carga de las
aguas mieles, compuesta por materia orgánica, pH con valores bajos (ácidos y
extremadamente ácidos) ( Rodríguez, 2009), y como principales constituyentes la cafeína,
grasas, sustancias pépticas y macromoléculas como lignina, taninos y ácidos húmicos, que
en todos los casos son estructuras moleculares complejas (Zayas et al., 2007), causa
contaminación del recurso hídrico y afectación sobre la fauna y los microorganismos de los
cuerpos de agua, esto en un principio puede llegar a ocasionar la muerte de renacuajos,
peces y microorganismos, y eventualmente dañar la flora. Si estas aguas son vertidas en
grandes volúmenes a los ríos, puede reducir el nivel oxígeno y presentarse un medio
anaeróbico, que si la exposición es prolongada, cambiará totalmente la ecología del agua,
como se ha reportado y evidenciado en ensayos de laboratorio (Torres & Rodríguez, 1991).
Así mismo, en la materia orgánica presente en las aguas mieles, constituidas por pulpa y
mucílago disueltos, al realizar un balance de materia y determinar la capacidad
contaminante de los subproductos generados en el proceso de beneficio húmedo del café,
se ha podido determinar que la pulpa proveniente del despulpado de 1 kg de café cereza
tiene una capacidad contaminante equivalente a la generada en excretas y orina por 0,85
habitantes·día-1 (Zambrano & Rodríguez, 2008). Las aguas residuales provenientes del
lavado del café en el tanque de fermentación (0,84 L·kg-1 de fruto) generan una
contaminación equivalente a la generada en excretas y orina por 0,3 habitantes·día-1
(Zambrano & Rodríguez, 2008).
A la situación expuesta anteriormente se suma, la caída en el mercado, ya que el precio
del café “suave lavado” ha rodeado el 5,9% a la baja (El Tiempo, 2016), lo que se traduce
en un menor ingreso para las familias cafeteras, llegando a recibir por la carga de café
pergamino seco (125 kg) precios que igualan e incluso han llegado sobrepasar los costos
de producción, situación que ha venido presentándose desde el 2008.
El problema ambiental generalizado con el beneficio convencional del café, en términos de
uso y contaminación del agua y producción de subproductos como la pulpa y el mucílago,
Introducción 3
ha venido generando investigaciones reflejadas en tecnologías, que buscan una
producción sostenible y amigable con el ambiente, desarrollando investigaciones para
optimizar el consumo de agua y aprovechamiento de los subproductos, sin embargo, el
beneficio húmedo convencional del café (con todas las implicaciones) que ha sido
arraigado por herencia, por costumbres y prácticas empíricas, se continua implementando,
y lo que en gran parte se ha observado y refleja la realidad de las fincas cafeteras,
específicamente con los pequeños y medianos agricultores, es que las tecnologías como
aporte de la investigación, no son adoptadas, principalmente por los costos que
representan y por otro lado por la falta de conciencia ambiental por parte del caficultor, y
en general se ha podido observar temor a la adopción de nuevo conocimiento o falta de
credibilidad, presentándose una gran oposición al cambio, lo cual ha permitido identificar
otra problemática pero a nivel sociocultural, donde resulta importante la identificación de
caficultores innovadores, curiosos y emprendedores, con los cuales se puede realizar el
acompañamiento y capacitación para facilitar la adopción de nuevos procesos en beneficio
y comercialización.
Con el fin de aportar soluciones a las problemáticas de consumo de agua en proceso de
beneficio húmedo del café y la contaminación de los cuerpos de agua, e incluso del recurso
suelo, se hace necesario que el caficultor implemente procesos de beneficio alternos al
convencional (húmedo), como los procesos de beneficio natural o el beneficio semiseco o
tipo “Honey” (Hicks, 2001) , cuyo proceso no incluye el uso de agua , lo que representaría
una importante reducción en el empleo del recurso y de los costos de producción. Es
importante resaltar, que al implementar el beneficio natural o el beneficio semiseco, se
evaluarán las condiciones externas, oferta agroclimática y demás variables del proceso
para conservar y posiblemente exaltar los atributos organolépticos, físicos y sensoriales
del café colombiano, al igual permitirá incursionar y fortalecer la cadena productiva de
cafés especiales, donde se busca disminuir costos de producción y recibir sobreprecios
por calidad, vale la pena resaltar que este comercio es amplio, ya que a nivel mundial solo
el 3% de las exportaciones obedecen a este tipo de productos lo que evidencia un mercado
amplio por incursionar, pero que a su vez es reducido porque en términos de cafés de alta
calidad se exigen otros parámetros, que el producto colombiano puede contar con el
potencial, pero que aún no se ha contemplado en si su totalidad y se encuentra en
exploración (Proexport, 2014).
4 Introducción
Como se puede apreciar, la producción de café se encuentra estrechamente relacionada
con tres ejes principales como son el económico, social y ambiental, representativos en el
PIB, en la economía agrícola y la sostenibilidad de las familias caficultoras. A nivel
ambiental en términos de beneficio húmedo constituye un factor de uso y contaminación
del recurso hídrico por la cantidad de agua potable que se emplea en el proceso y los
vertimientos de aguas mieles sin tratamiento, a nivel económico la baja repetida de los
precios, enmarca la necesidad de incursionar en mercados de cafés especiales que
reciben sobreprecios por calidad, por esto la producción de café por vía natural “Honey o
Enmielado”, estaría dando respuesta y solución a las familias caficultoras, abriendo la
posibilidad de incursionar en mercados sostenibles en los tres ejes, sin embargo, el café
verde producto de este beneficio no ha reportado estudios investigativos que den respaldo
a sus características. Por lo anterior es importante realizar un estudio en el cual se resuelva
el siguiente interrogante ¿El beneficio semiseco acentúa las características sensoriales,
mejorando la calidad del café en taza?
Objetivo general
Aplicar beneficio Honey al café producido en los municipios de la Provincia de Oriente del
Departamento de Boyacá, con el fin de mejorar sus características organolépticas y
obtener un grano de calidad en taza.
Objetivos específicos
▪ Obtener café verde a través de la aplicación de beneficio Honey.
▪ Establecer la calidad fisicoquímica y sensorial del café obtenido mediante beneficio
Honey.
1. Marco de Referencia
Los procesos de poscosecha, conocidos en varios lugares como beneficio y secado, inician
a partir de la recolección de las cerezas de café. Para entender la importancia de estos
procesos es necesario detallar las partes que conforman una cereza de café. La cereza de
café en estado de madurez es un fruto de color rojo o amarillo. Cada cereza tiene una piel
exterior (pericarpio) que envuelve una pulpa dulce (mesocarpio). Debajo de la pulpa están
los granos recubiertos por una delicada membrana translucida (tegumento) y estas
membranas envuelven las dos semillas (endospermo) de café (Figura 1-1). Las semillas
de café, conocidas como café verde o café oro en ciertos países, son las que se tuestan
para la elaboración de la bebida que los consumidores conocen (Federación Nacional de
Cafeteros de Colombia, 2010b).
Figura 1-1: Partes de un fruto de café.
Las prácticas de poscosecha, como recolección, selección, despulpado, fermentación,
lavado, escurrido y secado del café, que varían de acuerdo con el país, el tipo de cultivo y
6 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
la especie de café, transforman la cereza en un producto seco, listo para el proceso de
trilla (el cual consiste en retirar de manera mecánica el pergamino que recubre la almendra
o semilla), en otras palabras, son procesos que se emplean para la separación del
mesocarpio del endocarpio. El tiempo que duren dichos procesos y el efecto que pueden
generar los diferentes compuestos presentes en la pulpa y mucílago del café en la semilla,
tiene una clara influencia en la calidad final de la bebida (Federación Nacional de Cafeteros
de Colombia, 2010b). En Colombia se utiliza el beneficio húmedo, gracias al cual se
obtienen características de acidez y aromas pronunciados (Roa et al., 1999).
1.1 Procesos poscosecha del Café
El café de buena calidad es al mismo tiempo sano e inocuo, sus cualidades organolépticas
son balanceadas y agradables, su composición química natural, y además no contiene
contaminantes ni adulterantes (Cenicafé, 2013). En conjunto la calidad del café es el
resultado que se obtiene a través de implementación de Buenas Prácticas Agrícolas (BPA)
incluyendo la cosecha en la que prima solo la recolección de grano maduro (café cereza),
y las Buenas Prácticas de Manufactura (BPM), dónde éstas en términos de actividades del
caficultor en finca, encierran el manejo poscosecha en el beneficio del grano, desde el
recibo hasta la entrega en el punto de venta como Café Pergamino Seco (CPS)
correspondientes a 125 kg por carga distribuidos en costal pergaminero o tres rayas de
60kg, y humedad del grano entre el 10 y 12%. A continuación, se resaltan las
características más relevantes de cada proceso.
1.1.1 Beneficio del café
Conjunto de procesos en finca o centrales de beneficio, al que son sometidos los frutos de
café en cereza, para ser transformados en CPS. Si bien el café no es considerado un
alimento, el proceso de beneficio se considera regido por el Decreto 3075 de 1997, por ser
un proceso para obtener un producto para consumo humano, por ende se debe ajustar a
las BPM, con los principios básicos y prácticas generales de higiene en manipulación,
preparación, elaboración, envasado, almacenamiento, transporte, y distribución, con el fin
de disminuir riesgos inherentes a la salud y garantizar que el producto sea procesado en
Capítulo 1 7
condiciones sanitarias adecuadas como lo exige el Ministerio de Salud y Protección social
(1997).
1.1.2 Recibo y clasificación del café cereza
El café maduro que proviene de los lotes, es depositado en las tolvas secas de recibo, las
cuales están ubicadas en la parte superior del beneficiadero, diseñadas con ángulos de
45°, y que emplean la gravedad para disponer los granos de café maduro cereza en la
despulpadora (Cenicafé, 2004; Cenicafé, 2013). Previo al descargue en la tolva para
disminuir los defectos en taza como se ha reportado (Peñuela, 2010), el café se sumerge
en agua, para realizar la primera clasificación por densidad, en la cual las impurezas,
granos vanos, secos, brocados o con algún otro defecto flotarán y se retirarán.
1.1.3 Despulpado del café sin agua
Este proceso consiste en retirar la pulpa del fruto de café, dependiendo del tipo de beneficio
ya sea semiseco o húmedo. Hasta hace algunas décadas, se pensaba que las maquinas
despulpadoras necesitaban agua para realizar bien su trabajo. Con la motivación de reducir
el consumo de agua en esta etapa, se condujo una investigación para determinar los
volúmenes mínimos requeridos para realizar el despulpado de café en máquinas de cilindro
horizontal, encontrando que cuando esta operación se hace sin agua, las características
del producto eran iguales a la del café procesado con agua, y que la potencia requerida
era igual (Álvarez, 1991).
Este resultado permitió concluir que el fruto de café maduro tiene el agua suficiente para
llevar a cabo el despulpado en máquinas de cilindro horizontal sin requerir agua adicional
(despulpado en seco). Estos antecedentes motivaron a los fabricantes de máquinas de
cilindro vertical a mejorar el diseño para realizar el despulpado del café sin agua. Álvarez
(1995) llevó una serie de ciclos de diseño, con el objetivo de encontrar la forma de realizar
el despulpado de café en máquinas de cilindro vertical sin el uso de agua, logrando
finalmente el propósito sin afectar la capacidad de procesamiento de las despulpadoras.
8 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
1.1.4 Fermentación natural
Proceso que desarrolla solo en el beneficio húmedo. Con el fin de retirar el mucílago del
café, la masa se somete a fermentación en tinas destinadas para este propósito. A través
de la fermentación natural es la manera más sencilla y tradicional para degradar el
mucílago, con su composición rica en azúcares y agua, es un medio propicio para que los
microorganismos, como levaduras, mohos y bacterias, realicen las transformaciones de
estos compuestos generando sustancias como alcoholes y ácidos orgánicos que son
solubles en agua, porque se facilita el lavado posterior (Cenicafé, 2013). Se lleva a cabo
bajo el control del tiempo, con el precedente de que la masa de café debe estar compuesta
de café cereza despulpado, previamente clasificado, ya que la mezcla de calidades afecta
el tiempo de fermentación alterando la calidad en taza (Peñuela, 2010).
1.1.5 Desmucilaginado mecánico del café
El mucílago que recubre el pergamino de los granos de café puede ser removido por
medios mecánicos a través del uso de agitadores a altas velocidades, que causan
esfuerzos cortantes a la masa de café despulpado y promueven colisiones entre los
mismos granos, y entre los granos y las partes fijas y móviles de la máquina, para realizar
este desprendimiento. Sin embargo, estas acciones deben ser adecuadas para evitar que
los granos queden con restos de mucílago, que continúan en procesos de fermentación
que causan defectos en la calidad de café, con sabores como vinagre, fermento,
<<stinker>> y otros que no son aceptados en la comercialización del café. Si por el contario
la agitación dentro de la máquina es más fuerte de la requerida, se corre el riesgo de causar
daño mecánico a los granos (Cenicafé, 2013) . A continuación, algunas tecnologías.
▪ Tecnología Deslim. Equipo para el desprendimiento, lavado y limpieza del mucilago
que recubre el café despulpando, sin necesidad de someter esa capa gelatinosa a
degradación por otros medios, como la fermentación natural. El equipo es denominado
Deslim por las labores que realiza el café (desmucilaginado, lavado y limpieza) y con
el cual se disminuye sustancialmente el consumo especifico de agua, al pasar de un
consumo específico de agua de más de 20 L·kg-1, cuando se opera de la manera
recomendada (Oliveros et al., 1995).
Capítulo 1 9
▪ Tecnología Becolsub. Consiste en un proceso en el que se integran el despulpado
del café sin agua, la remoción mecánica del mucílago en un desmucilaginador Deslim
y el transporte y mezcla de la pulpa y el mucílago en transportador de tornillo sinfín
(Sanz, 1996).
Aunque estos avances, han significado reducción en el consumo de agua, para el lavado
del café, se ha observado que estas tecnologías no se implementan en las pequeñas y
medianas fincas cafeteras, además en términos de perfil sensorial, se ha registrado que al
eliminar la etapa de fermentación, el dulzor y la acidez han disminuido presentando cafés
planos deteriorando la calidad en taza (Kenneth, 2012c).
1.1.6 Lavado
Empleado exclusivamente en el beneficio húmedo, una vez degradado el mucílago por
fermentación natural, se procede con el lavado, el cual tiene como finalidad principal
remover definitivamente el mucílago de los granos de café, con el fin de evitar manchas
sobre el pergamino o aparición posterior de sabores defectuosos. No obstante, dada la
necesidad de uso de agua en esta etapa, muchos de los dispositivos usados para lavado
son usados simultáneamente para clasificación del café por densidad. En el lavado
interviene el agua necesariamente como insumo al proceso, por lo que se deben
considerar dos aspectos fundamentales para que la operación sea eficaz: la calidad y la
cantidad. En cuanto el primer aspecto se recomienda utilizar agua limpia, no recirculada,
de modo que no se genere contaminación cruzada al café y no altere su inocuidad final.
La cantidad del agua que se utilice en el proceso depende de la forma como realice la
operación. Existen diferentes tecnologías para realizarla, las cuales difieren principalmente
en la infraestructura disponible y en el efecto sobre los volúmenes de agua que se usan
en el proceso (Cenicafé, 2013).
En Colombia se utilizan las siguientes tecnologías para lavar y clasificar café en proceso
con fermentación natural.
▪ El método de los Cuatro Enjuagues. Propuesto por Cenicafé. A continuación, se
resume el método: utilizando un tanque con bordes redondeados llamado tanque tina
y una paleta, cubriendo totalmente la masa con agua limpia en cada uno, y retirando
10 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
los granos que flotan de inferior calidad, el primer enjuague o “cabeza de lavado” toma
menos de 5 minutos para drenar (cuando la relación supera los 0,4 L·kg-1 retirando el
45% del mucílago). El segundo, tercero y cuarto enjuague, contienen el 23%, 9% y 2%
del mucílago, respectivamente. Se retirarán 19,8 g de sólidos totales·kg-1 de Café en
Cereza. El consumo promedio de agua en el tanque tina, se estima en 4,1 y 4,2 L·kg-1
de CPS con una precisión de 2,6% y 3,2%, respectivamente, lo que equivale a la sexta
parte del consumo utilizado tradicionalmente para lavar el café (Zambrano & Isaza,
1994).
▪ Canal de correteo. Dispositivo hidráulico, generalmente de sección transversal
rectangular y ligera pendiente empleado para lavar, limpiar y clasificar el café el café.
Se deposita inicialmente en un tramo del canal, se cubre con una lámina de agua de 2
a 3 cm y se agita con una paleta; al agitar la masa del café y el agua se generan fuertes
corrientes que arrastran los granos de mayor densidad en el fondo del canal y los de
menor densidad y gran parte de la pulpa y superficie. El agua empleada generalmente
no se recircula y el volumen especifico es mayor que 20 L·kg-1 de café pergamino seco
en el canal de correteo, en promedio se logra lavar y clasificar 1.500 kg·h-1 de café,
empleando de 20 a 25 cm3 de agua (28 a 35 mg·L-1 de CPS) con aguas residuales con
carga de 3.940 mg·L-1 de DQO (Cenicafé, 2013).
Para el caso específico del proceso de beneficio vía Honey, no se retira el mucílago que
recubre el pergamino, lo que conlleva a que en este proceso no se realiza lavado del café,
por ende, no hay consumo de agua en el beneficio, siempre y cuando no se efectúe una
clasificación hidráulica de los frutos en diferentes estados de madurez y retiro de
impurezas.
1.1.7 Secado
Se implementa en los tres tipos de beneficio seco, semiseco y húmedo. Se emplea para
conservar el valor nutricional, calidad física, organoléptica e inocuidad de los granos de
café, por periodos indefinidos de tiempo, por norma se exige un contenido de humedad en
base húmeda entre el 10 y el 12%, a través del secado del grano se reduce la actividad
Capítulo 1 11
del agua a niveles que impiden el desarrollo de microorganismos y se disminuye la
actividad metabólica (Cenicafé, 2013).
En Colombia se emplean dos métodos de secado, el solar y el mecánico, de los cuales su
uso depende de la producción de café anual en la finca (Cenicafé, 2004).
▪ Secado solar. Se recomienda para fincas con producción menor a 500 @ de CPS
al año. Se realiza en patios de cemento, carros secadores, Elbas o casa Elba y
marquesinas o secadores parabólicos. La masa de café “escurrida de agua”, se
puede disponer en paseras (Figura 1-2), que corresponden a estructuras con
formas rectangulares o cuadradas, dispuestas con malla en su interior y paredes
entre los 5 y 10 cm de alto, donde se coloca el café extendido sin superar un
espesor de 3 cm, lo que equivale a una @ de CPS por metro cuadrado (Cenicafé,
2005).
Figura 1-2: Pasera para el secado del café.
El tiempo requerido para secar el café se encuentra entre 7 y 15 días, dependiendo de la
temperatura del lugar y la precipitación, se debe revolver el café diariamente, por lo menos
cuatro veces al día (Cenicafé, 2013).
▪ Secado mecánico. Se recomienda para fincas con producciones anuales
superiores a 500 @ de CPS. Se realiza en cámaras en las cuales se introduce aire
12 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
caliente con una temperatura máxima de 50°C, impulsado por un ventilador el cual
distribuye el aire atravesando la masa de café, hasta llevar a punto la humedad
entre el 10 y el 12% (Cenicafé, 2005).
1.2 Tipos de beneficio
1.2.1 Beneficio seco (BS)
En el mercado es conocido como beneficio natural, es el más antiguo de los métodos de
procesamiento. En este proceso (Figura 1-3) de poscosecha las cerezas, se extienden en
una capa fina, la cual es removida con regularidad para unificar las temperaturas entre la
lámina (Federación Nacional de Cafeteros de Colombia, 2010b), comúnmente se exponen
al sol durante varios días (entre diez días y hasta tres semanas) hasta alcanzar cierto grado
de humedad en rangos que pueden variar.
Figura 1-3: Proceso de beneficio seco del café.
▪ Calidad y defecto en taza del BS. Uno de los efectos que tiene este método es la
impregnación de la semilla con los azúcares y otros compuestos presentes en el
mucílago del café, lo que conduce a la generación en la bebida final de sabores
característicos afrutados de los cafés beneficiados por esta vía (Kenneth, 2012c).
Al sobrepasar el tiempo de secado o por condiciones altas de humedad en el
Recolección
Recibo
Selección
Clasificación
Secado
Capítulo 1 13
ambiente que limite este proceso, se llegan a presentar tazas con defectos
marcados de fermento, agrias y terrosas y con cuerpo pesado (Kenneth, 2012b;
Cenicafé, 2013).
1.2.2 Beneficio Húmedo (BH)
Incluye el despulpado, la fermentación, el lavado y el secado del grano. En el despulpado
a las cerezas se les retira la pulpa rápidamente después de la recolección. Posteriormente
se degrada el mucílago (mesocarpio) por medio de la fermentación del grano en tanques
de fermentación o por medios mecánicos. La fermentación puede durar de 12 a 18 horas
(Figura 1-4), dependiendo de las siguientes variables (Roa et al., 1999).
La temperatura del lugar: El mayor tiempo de la fermentación se requiere en las zonas más
frías.
La altura de la masa de café en el tanque de fermentación. A mayor altura de la capa de
café, es menor el tiempo de fermentación.
El uso de agua. Se recomienda la fermentación en seco ya que acelera la fermentación y
se debe permitir que las aguas mieles salgan al exterior del tanque.
El grado de madurez del café y la cantidad de mucílago en el grano.
Aunque en los últimos 15 años se viene realizando investigación en beneficio ecológico, la
realidad a nivel de finca de pequeño a mediano caficultor (menor a 5 hectáreas), es que
no existe un control o medida del agua empleada en el lavado del café, sobrepasando los
4 o 5 L (que en teoría debería emplearse) por lavado para obtención de un kilogramo de
CPS, y peor aún no se realiza el tratamiento de aguas mieles, las cuales son dispuestas
directamente a las quebradas o se escurren e infiltran en los suelos de las fincas cafeteras,
generando contaminación directa y disminuyendo la calidad del agua “aguas abajo” (Roa
et al., 1999).
▪ Calidad y defecto en taza del BH. El café obtenido por esta vía, presenta
suavidad, taza limpia, acidez agradable, amargo moderado, y aromas intensos
tostados, dulces herbales o frutales, pero las fallas en el proceso de despulpado,
fermentación, lavado y secado del café, por falta de higiene, desajuste de la
máquina despulpadora, tiempo prolongado o escaso de fermentación, uso de
14 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
aguas contaminadas, rehumedecimiento del café, altas temperaturas y tiempos
prolongados en el secado, en otras, puede marcar defectos en taza como el
vinagre, rancio, fermento, terroso, mohoso, sucio, fenol (Cenicafé, 2013).
Figura 1-4: Proceso de beneficio húmedo del café
1.2.3 Beneficio semiseco (BSS) proceso natural “Honey”
En este tipo de beneficio es poca la literatura que se encuentra. Es un método que se viene
empleando en Brasil, partes de Sumatra y Sulawesi, así mismo en países de Centro
América, describe el café que se ha secado con la totalidad o parte de la pulpa y mucílago,
Recolección
Recibo
Selección
Despulpado
Clasificación
Remoción del mucilago
Desmucilaginador mecánico
Lavado
Secado
Tanque de Fermentación
Lavado
Capítulo 1 15
lo que en conjunto recibe el nombre de torta debido a la viscosidad que presenta la mezcla
de granos de café (Kenneth, 2012c) . El proceso se resume en la Figura 1-5.
Dentro de este beneficio se encuentran tres clasificaciones dependiendo de la cantidad de
pulpa y mucílago que se deja en el grano.
Red Honey. Se emplea en algunos países de América Central. Describe el proceso de
despulpado convencional, mediante la eliminación del pericarpio del fruto, dejando el grano
cubierto con la pulpa y él mucílago, lo que se adhiere al grano con el proceso de secado,
que puede ser al sol o con cubierta. La capa gruesa de pulpa y mucílago adquiere un matiz
rojizo, similar al de los fríjoles secos, debido a lo que recibe el nombre (Kenneth, 2012a).
Yellow Honey. Es empleado en algunos países de Centro América, para describir el
mismo proceso de semi-lavado de Brasil. Consiste en retirar una porción de la pulpa y el
mucílago, pero manteniendo el proceso de secado con éste. Varía del Red Honey, ya que
los granos se dejan secar al sol, lo que permite dar una connotación de dorado u amarillos
al pergamino, pero menos limpio que el pergamino lavado por método convencional
húmedo (Kenneth, 2012a).
Black Honey. Se deja secar el grano con toda la pulpa de la fruta, pero se aplica a los
granos sobremaduros en pico de cosecha, el contenido de azúcares de estos frutos es
superior a los encontrados en el Red y en el Yellow. Por lo general son sometidos a secado
bajo cubierta, lo que imprime un color oscuro al pergamino (Kenneth, 2012a).
▪ Calidad y defecto en taza del BSS. La calidad en taza para este tipo de beneficio,
se encuentra estrechamente relacionada con lo porción pulpa/mucílago y el secado
al sol o en cubierta, se ha reportado que para el beneficio Honey, en condiciones
ambientales húmedas propias de la zona cafetera central de Colombia, se
producen sabores especiales como chocolates, tostados y moras (frutos rojos)
(Cenicafé, 2013). Así mismo en pruebas de taza en países de Centro América, se
han llegado a encontrar perfiles con sutiles toques de fermento asociados al whisky
de centeno, frutales complejos y notas florales, sabores exóticos y delicados, con
dulzor alto característicos de este beneficio (Kenneth, 2014), pero al no realizar
16 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
mediciones y control en el proceso pueden llegar a presentarse defectos
relacionados con el sabor vinagre y fermento indeseable (Cenicafé, 2013).
Figura 1-5: Proceso de beneficio Honey del café
Con base en las Figuras 1-4 y 1-5, y en el proceso de beneficio explicado con anterioridad,
a continuación, se presentan los procesos relacionados, que se derivan en el beneficio
húmedo y el beneficio Honey.
1.3 Despulpado del Café
El despulpado del café es la primera etapa del beneficio húmedo y del beneficio Honey
después de la selección y clasificación de los granos maduros, en la que el fruto pasa por
una transformación, dado que se dejan libres de pulpa o cáscara, las dos semillas que
normalmente se encuentran adentro, esta labor la realizan eficientemente las maquinas
despulpadoras, las cuales aplican esfuerzos cortantes y de comprensión a los frutos para
que la pulpa se rasgue y salgan libremente los dos granos, gracias también a la acción
lubricante del mucílago que las recubre (Cenicafé, 2013).
Recolección
Recibo
Selección
Clasificación
Despulpado
Secado
Capítulo 1 17
1.3.1 Tipos de despulpadora
Existen varias clases de despulpadoras; las maquinas más comunes en Colombia son las
de cilindro horizontal, las de cilindro vertical y, más usadas, las de disco, para los beneficios
en comparación no varía el tipo de despulpadora, en el caso del beneficio Honey debe
ajustarse la máquina, para restringir en la totalidad el despulpado, dependiendo del tipo
Honey que se busque.
Las despulpadoras de cilindro horizontal, cuentan con un cilindro ubicado en un eje
horizontal, el cual está recubierto por una lámina, llamada camisa, con protuberancias
llamadas ¨dientes¨ o ¨uñas¨ cuando el cilindro gira, presiona los frutos contra un pechero
para que las semillas salgan del fruto. Para que los granos y la pulpa vayan por caminos
separados, los granos son obligados a moverse por canales labrados en el pechero de la
máquina, hasta el punto de descarga del café despulpado, mientras que las uñas agarran
la pulpa y la sueltan en la parte posterior de la maquina por efecto de la fuerza centrífuga
(Cenicafé, 2004).
Las maquinas despulpadoras de cilindro vertical, trabajan de manera similar a las de
cilindro horizontal, con la ventaja que la disposición le permite manejar mayor número de
canales, por lo que con bajo volumen puedan alcanzar capacidades relativamente altas
(hasta 2.500 kgh-1). Sin embargo, el mayor número de mecanismos hace que este tipo de
despulpadora sea más compleja (Cenicafé, 2013).
1.4 El mucílago del café
El mucílago es una película gelatinosa que queda expuesta cuando el fruto del café es
despulpado. Está fuertemente adherida al endocarpio o pergamino, y se caracteriza por
tener una fuerte capacidad de retención de agua debido a su composición, por lo que su
contenido de humedad puede ser muy variable de acuerdo con las condiciones climáticas
que prevalezcan durante la recolección (Cenicafé, 2013).
El mucílago de café presenta en promedio el 14,85% del peso de fruto fresco (Rodríguez,
2009) y 25,3% del peso del café recién despulpado, con valores de contenido de humedad
18 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
entre 89 y 96%. Los principales compuestos constituyentes del mucílago presentan valores
promedio en 10,97% base seca (bs) de sustancias pécticas (que le dan consistencia
gelatinosa), azúcares totales de 79,74% bs celulosa y cenizas (Rodríguez, 1999).
1.4.1 Con o sin mucílago
Como se explicó anteriormente, en el beneficio húmedo se retira el mucílago, ya que el
café colombiano pertenece al segmento del mercado de los denominados cafés suaves
lavados, en los que hay una combinación entre la variedad del café de la especie Coffea
arábica L., y el método de beneficio que involucra el despulpado y la remoción de mucílago
antes del secado, se justifica puesto que esta película gelatinosa crea una barrera natural
al flujo de humedad hacia el exterior del grano durante el secado, obteniendo un tiempo
de secado muy prolongado y deterioro de la calidad del grano, no solamente físico sino
también en taza, por lo que su eliminación facilita el secado, además se argumenta que el
proceso de retirar el mucílago, está relacionado con la inocuidad del producto, dado que
al remover esta capa se disminuye considerablemente la carga microbiana presente en el
grano (Cenicafé, 2013).
No obstante, en el beneficio Honey, objetivo de la presente investigación, donde se
mantiene la especie de café, se despulpa el grano maduro previamente seleccionado, pero
no se retira el mucílago, sino que esta capa se conserva y es sometida a diferentes
métodos de secado dependiendo del proceso Honey. Se ha encontrado que al no
desmucilaginar el café, el mucílago imprime un conjunto de características y expresiones
sensoriales, marcando tazas con dulzor más alto, sabores frutales y caramelos, con acidez
redonda (Kenneth, 2012a), ajustando y manteniendo condiciones y variables empíricas
que aún no son específicas en el proceso, alcanzando la humedad entre el 10 y 12% del
grano en él secado.
1.5 Los cafés especiales
Es complejo poder definir exactamente lo que son Cafés Especiales, ya que cada uno
puede tener su propia percepción. El término “café especial”, es atribuido a la noruega
Capítulo 1 19
Erna Knutsen, experta tostadora de café, quien usó por primera vez este término en la
conferencia internacional de café, celebrada en Montruil (Francia) en 1978 (Ponte, 2004).
Este concepto hace alusión a la geografía y a los microclimas, que permiten la producción
de granos de café con sabor único y de características particulares que preservan su
identidad. En 1982, se creó la Asociación Americana de Cafés Especiales (SCAA), y ésta
definió el término ‘café especial’ como “un café de buena preparación, de un origen único
y sabor distintivo” (Cague, 2002; SCAA, 2016).
A partir de diferentes interpretaciones se logró llegar a la siguiente definición: Los cafés
especiales son aquellos que conservan una consistencia en sus características físicas
(forma, tamaño, humedad, apariencia y defectos), sensoriales (olfativas, visuales y
gustativas), prácticas culturales (recolección, lavado, secado) y en sus procesos finales
(tostión, molienda y preparación); características que los distinguen del común de los cafés
y por las cuales los clientes están dispuestos a pagar un precio superior (Giovannucci &
Koekoek, 2003; SCAA, 2016).
1.5.1 Categorías
Cafés de Origen. Provienen de una región o finca, con cualidades únicas, debido a que
crecen en sitios especiales. Son vendidos de igual manera al consumidor final sin ser
mezclados con otras calidades o cafés provenientes de otros orígenes. Los clientes los
prefieren por sus especiales atributos en su sabor y aroma. Existen 3 subcategorías
(Federación Nacional de Cafeteros, 2016).
Cafés regionales. Provienen de una región específica reconocida por sus
cualidades particulares. Se le ofrecen al consumidor final puros, sin mezclas.
Cafés exóticos. Cultivados en zonas determinadas bajo condiciones excepcionales;
poseen características sensoriales y organolépticas que permiten obtener una taza
de altísima calidad.
Cafés de finca. Producidos en una sola finca, provienen de un solo cultivo, tienen
un beneficio centralizado y ofrecen un producto sobresaliente en calidad y
consistente en el tiempo.
20 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
Cafés de Preparación. Son cafés con una apariencia especial por su tamaño y forma, lo
que los hace apetecidos en el mercado internacional. También pertenecen a esta categoría
los cafés que se buscan de acuerdo a las preferencias de un cliente en particular y se
acopian para ofrecer un producto consistente (Federación Nacional de Cafeteros, 2016).
Entre los de preparación se encuentran:
Cafés selectos. Proceden de una mezcla balanceada de varios tipos de café y dan
como resultado una taza de excepcional calidad.
Cafés Caracol. Cultivados en zonas altas, de los cuales se seleccionan los granos
en forma de caracol, producen una taza única de alta acidez.
Cafés supremos. Este tipo de café se ofrece según una clasificación granulométrica
o tamaño del grano como: Premium, retenido en la malla # 18; Supremo, retenido
en la malla # 17; Extra Especial, retenido en la malla # 16 y Europa, retenido en la
malla # 15.
Cafés Sostenibles. Cultivados por comunidades que tienen un serio compromiso con la
protección del medio ambiente, a través de la producción limpia y la conservación de la
bioriqueza de sus zonas. También promueven el desarrollo social de las familias cafeteras
que los producen. Los clientes los prefieren porque cuidan la naturaleza y promueven el
mercado justo con los países en vía de desarrollo (Federación Nacional de Cafeteros,
2016).
Cafés orgánicos. Este café se cultiva sin la utilización de productos químicos de síntesis
como fungicidas, herbicidas, insecticidas y fertilizantes (Federación Nacional de Cafeteros,
2016).
Cafés orgánicos, Rainforest Alliance, Utz Certified, Fair Trade, Familias Guardabosques
4C, Relationship Coffees. Muchos de ellos exigen una certificación en Café Especial.
Capítulo 1 21
1.6 La calidad del café
Los factores que inciden en la calidad del café, provienen de una combinación de la
genética de la planta, la variedad (Bertrand et al., 2006), oferta agroclimática, manejo
integrado del cultivo (Bosselmann et al., 2009), y prácticas de poscosecha. De estas, los
manejos integrados y prácticas poscosecha, son factores externos en los cuales se puede
influir, sin embargo, la expresión de la genética dependerá de la interacción genotipo por
ambiente convirtiéndose en un factor que en cierta medida es independiente del agricultor.
Como se explica con anterioridad, en el mercado de los cafés especiales, prima las
denominaciones de origen, de conservación y sostenibilidad, y los parámetros marcados
por la calidad en las pruebas de taza. Los precios de estos mercados en gran parte
dependen de la voluntad de los compradores por recompensar con sobreprecios, el
cuidado y esmero del caficultor en las prácticas de conservación y el compromiso de
mantener la calidad con el fin de conseguir una calidad superior al promedio.
Para determinar la calidad del café se utilizan técnicas como el análisis físico y sensorial
que permiten describir sus principales características y atributos.
1.6.1 Análisis Físico
En el análisis de calidad física de una muestra de café pergamino seco, se determina la
humedad del grano, lo cual debe encontrarse entre el 10 y el 12%. Para el café verde
después del proceso de trilla, a través de un examen visual se realiza una valoración de
los catorce defectos a los granos de café, así como la evaluación organoléptica del aspecto
en general.
Los defectos se aprecian en la Figura 1-6, y uno a uno son evaluados como: grano negro,
cardenillo, vinagre, cristalizado, decolorado veteado, reposado, mantequillo, sobresecado,
mordido o cortado, picado por insectos, averanado, inmaduro o paloteado, aplastado y flojo
(Federación Nacional de Cafeteros de Colombia, 2010a), de los cuales todos están
relacionados con factores externos como las prácticas de cultivo y poscosecha. A
continuación, se explica cada uno (Peláez, 1995).
22 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
1. GRANO NEGRO O PARCIALMENTE NEGRO. Es todo grano de café almendra que
presenta total o parcialmente un color negro, el cual se debe a mala recolección del café
cereza. También puede ser causado por heladas. Afecta aspecto y sabor.
2. GRANO CARDENILLO. Café atacado por hongos debido a almacenamiento húmedo
del producto. Consecuencia de fermentación descontrolada, o prolongada antes del
lavado. También consecuencia de prolongadas interrupciones durante el secado. El hongo
va destruyendo el grano por las partes más blandas, produciendo polvillo amarillo o
amarillo rojizo.
3. GRANO VINAGRE O PARCIALMENTE VINAGRE. Se entiende como tal, a todo grano
de café en almendra que presenta un color que va de crema a carmelito oscuro. Presenta
hendidura libre de tegumentos y la película plateada puede tender a coloraciones pardo
rojizas. Se produce por retrasos entre la recolección y el despulpado, por fermentaciones
demasiado prolongadas, uso de aguas sucias, almacenamiento húmedo del café
(Federación Nacional de Cafeteros de Colombia, 2010a). El grano que presenta un color
similar al del grano vinagre siendo por efecto del reposo, dentro de café fresco, se clasifica
dentro de este grupo.
4. GRANO CRISTALIZADO. Es todo grano de café almendra de color gris azuloso
producido por exceso de temperatura en el proceso de secamiento. El grano es quebradizo
al golpearlo. Este es diferente al grano sobresecado; cuando se detecta a nivel de compras
debe incluirse en los defectos; en el excelso no presenta problemas y no se castigará.
5. GRANO DECOLORADO. Es todo grano de café que ha sufrido alteración en su color
natural y se vuelve generalmente de color blanco, amarillo, gris oscuro o con vetas blancas
y que resalta o hace contraste en la muestra. Lo causan distintas irregularidades en el
beneficio, especialmente por mal secamiento o deficiente almacenamiento. Se clasificará
de acuerdo con el color que presente según lo siguiente.
Veteado, grano decolorado por humedecerse después del secado inicial y presenta
vetas blancas.
Capítulo 1 23
Reposado, grano decolorado por efecto de almacenamientos prolongados o
condiciones adversas del mismo, presentando colores que van desde el
blanqueado, crema, amarillo hasta el carmelito.
Ámbar o Mantequillo, el grano decolorado por efectos de problemas en los
nutrientes del suelo que presenta un color amarillo transparente.
Sobresecado, el grano del café de color ámbar o ligeramente amarillento,
producidos por dejar el grano demasiado tiempo secando.
6. GRANO MORDIDO Y CORTADO. Se llaman así los granos de café almendra que han
sufrido una herida o cortada y se han oxidado. Se producen durante el proceso de
despulpado, con camisa defectuosa o mal ajuste de la máquina. Las heridas se tornan
amarillas o negras durante el proceso de fermentación y secamiento. Afecta aspecto, a
veces sabor.
7. GRANO PICADO POR INSECTOS Son granos de café que presentan pequeños
orificios de aproximadamente 2,00 mm de diámetro, hechos por insectos.
8. GRANO PARTIDO Son trozos de grano de café almendra, producidos por rotura del
grano en el proceso de trilla. Consecuencia de tratamiento rudo y de maquinaria de
procesamiento defectuoso. Afecta aspecto, rendimiento de la torrefacción y a veces sabor.
Se incorpora junto con el grano mordido.
9. GRANOS INMADUROS Son todos aquellos granos de café almendra que presentan un
color verdoso o gris claro, debido a que el grano lo recolectan antes de llegar su madurez
o no alcanzando pleno desarrollo. La cutícula no desprende, está totalmente adherida y el
grano.
Adicional a esta clasificación por defectos, la almendra sana (café verde sin granos
defectuosos), se pasa por un tamiz compuesto por mallas desde la 12 a la 18, dónde se
realiza una clasificación por tamaño del grano (granulometría) con base en la norma ISO
9116:2004.
24 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
Figura 1-6: Defectos físicos en el los granos de café almendra.
Adaptado de: FNC, Café de Colombia ®
Capítulo 1 25
1.6.1 Análisis Sensorial
Con el análisis de las características sensoriales se indica la calidad del producto y las
bases para la clasificación comercial, además este análisis sirve como indicador de
prácticas realizadas en el beneficio del café. El análisis de calidad sensorial es el estudio
de las propiedades del café que afectan los órganos de los sentidos, especialmente olfato
y gusto, produciendo sensaciones que se traducen en un juicio por medio del cual se
determina si el café es aceptado o rechazado. En la catación de café se evalúan la
intensidad y calidad de los atributos que conforman la bebida su aroma, cuerpo, acidez,
sabor y persistencia e impresión global entre otras. Estos atributos son calificados en
escalas numéricas y a la vez descritos a través de adjetivos que ilustran sus cualidades o
deficiencias, obteniendo así, el perfil de taza (USAID, 2005). La importancia de un buen
perfil sensorial a través de la prueba de taza, radica en los sobreprecios, con los cuales
los lotes de café, pueden llegar a ser vendidos en el mercado, que dependiendo de las
características sensoriales que prefiera el cliente, así mismo estará en disposición de
ofertar un muy buen precio por carga. En Colombia el análisis sensorial, esta normalizado
por la NTC 4883 y la NTC 3566 equivalentes a la norma ISO 6668:1991.
Algunas de las cualidades organolépticas o sensoriales que se evalúan en la bebida de
café son: Aroma/Fragancia, Acidez, Sabor, Cuerpo, Impresión global (Cenicafé, 2013).
La Fragancia, es la primera impresión de la muestra de café tostado en seco (sin adición
de agua), se percibe después de que la muestra es molida.
El Aroma, es la primera cualidad que se percibe en el café molido y tostado, en agua. Las
intensidades y tipos de aromas indican la calidad y frescura del café y permite identificar
las condiciones en las que se realizaron los procesos de manejo integrado del cultivo,
beneficio, almacenamiento y comercialización.
La Acidez, es la característica organoléptica que se destaca en los ácidos como el cítrico
de las frutas. Es indeseable cuando se califica como agria, vinosa, picante, acre,
astringente o ausente, derivada de malas prácticas de cosecha y del beneficio del café.
26 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
El Amargo, es una característica natural de la bebida, otorgada por la cafeína, la
trigonelina, los compuestos fenólicos, los ácidos clorogénicos, las melanoidinas y otros. Su
intensidad depende del grado de tostión y de las cantidades de café y formas de preparar
la bebida.
El Cuerpo de la bebida, se percibe en la lengua como una mayor o menor concentración,
debido a los sólidos solubles de la bebida de café. Los solubles del café dependen de la
composición química del grano, de la especie, del beneficio, del grado de tostión y tamaño
de la molienda, y la preparación de la bebida. Una buena bebida de café presenta cuerpo
completo, redondo, moderado y balanceado.
Dulzor, es una cualidad que da suavidad a los cafés Arábica, está conformada por
sustancias dulces como los azúcares.
Sabor, es la integración de las sensaciones percibidas por los diferentes sentidos al probar
una bebida de café, comprende en conjunto las sensaciones gustativas de dulzor, acidez
y amargor, además las sensaciones olfativas y las del sentido del tacto en la lengua como
la astringencia, el cuerpo y las sensaciones de calor o frio. El sabor residual se refiere al
sabor que permanece en la boca
La impresión global, enmarca la descripción y calificación general y clasificación de una
bebida según su calidad.
1.7 Descripción del área de estudio
1.7.1 Provincia de Oriente
Está conformada por ocho municipios y 127 veredas del sur oriente del departamento de
Boyacá (Tabla 1-1) y hace parte de la jurisdicción de la Corporación Autónoma Regional
de Chivor. Limita por el norte con la Provincia de Márquez, por el Oriente con la Provincia
de Neira y por el Sur y el Occidente con el departamento de Cundinamarca. La Provincia
Capítulo 1 27
de Oriente pertenece a la subregión del Valle de Tenza, cuenta con una importante riqueza
hídrica y terrenos de mediana fertilidad donde se producen diversidad de cultivos como
hortalizas, frutas, maíz, plátano, caña panelera y café. En Guayatá se produce café excelso
de exportación. En Chivor se destacan las minas de esmeraldas. Almeida cuenta con los
tres pisos térmicos, razón que le permite cultivar productos de clima frío, templado y cálido.
Tenza es un importante sitio turístico y artesanal (ESAP, 2005).
Tabla 1-1: Provincia de Oriente, extensión y veredas.
MUNICIPIO EXTENSIÓN (km2 ) NÚMERO DE VEREDAS
Guateque 36,1 20
Almeida 57,98 9
Chivor 103 14
Guayatá 103 29
La Capilla 57,26 14
Somondoco 58,7 16
Sutatenza 41,26 11
Tenza 51 14
Total Provincia 508,3 127
Fuente: Censo regional (DANE, 2005)
La Provincia de Oriente es un territorio que se caracteriza por la diversidad de sus paisajes
de altiplanicies, laderas y estribaciones de la Cordillera Oriental, que aloja una gran
diversidad de climas, formas de vida y comunidades humanas, constituyendo un potencial
de gran riqueza ecológica. La topografía varía desde relieve ondulado hasta escarpado y
fuertemente quebrado, con alturas que van desde los 1.400 hasta los 2.400 m.s.n.m
(ESAP, 2005).
De acuerdo con las cifras del Comité de Cafeteros de Boyacá, la producción de café en el
departamento, ha tomado relevancia en los últimos 17 años, aunque continúa siendo baja
su participación a nivel nacional, representa una oportunidad para los productores de los
28 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
municipios, cuyas fincas presentan condiciones del suelo y ambientales aptas para el buen
desarrollo del cultivo. Y pese, a que sus rendimientos no se comparan con otros
departamentos, la Provincia de Oriente apunta a la producción de cafés especiales,
amigables y ambientalmente sostenibles, compitiendo además por su calidad sensorial en
taza.
1.7.2 Actividad agropecuaria de la Provincia
En forma general, el territorio adscrito a la Provincia del Oriente no cuenta con una base
económica sólida que permita la consolidación de un proceso productivo ampliado y auto
sostenible, capaz de generar importantes excedentes comercializables en los sectores
primario y secundario, y ofertas significativas en el sector de los servicios para el mercado
nacional y externo. Algunos de los aspectos que se han asociado, constituyendo un
obstáculo para un mejor nivel de desarrollo socioeconómico, tienen que ver con las
condiciones subregionales en materia de vías, transporte y servicios públicos, los cuales
tienen profundas deficiencias en cuanto a calidad y cantidad. De igual manera, los bajos
niveles de productividad y rentabilidad económica subregional se asocian a la precaria
transferencia de tecnologías adecuadas, a la falta de apoyos institucionales, a la fragilidad
de los suelos y a la poca disponibilidad de capital humano calificado (ESAP, 2005).
El uso actual del suelo señala que el 30,64% del área rural se vincula a la producción
agrícola, el 60,86% del territorio se vincula a la ganadería bovina de tipo extensivo y el
8,50% del suelo presenta otros usos. Gran parte de los suelos reciben un uso diferente al
que corresponde a sus condiciones ecológicas, pues los suelos de la Provincia de Oriente
deberían estar dedicados en un 20% a la agricultura, en un 30% a la ganadería con
prácticas especiales de manejo y en más de un 50% a la conservación de bosques de
carácter protector – productor, habida cuenta de sus fuertes pendientes, siendo suelos
superficiales, frágiles y de baja fertilidad (ESAP, 2005).
Los sectores de servicios y agricultura son los que mayor cantidad de mano de obra
involucran (43,7%). Por la proximidad del mercado bogotano y por ser paso hacia la
Orinoquía, esta Provincia ha desarrollado la agricultura y el comercio como los principales
soportes de su actividad económica.
Capítulo 1 29
La vocación agropecuaria está asociada al minifundio y esta situación se complementa con
prácticas agrícolas inadecuadas que impactan en forma negativa la disponibilidad de los
recursos naturales requeridos en los procesos productivos y en la satisfacción de las
necesidades humanas, generando sobre-explotación y estimulando el agotamiento y
deterioro continuo de los recursos naturales (ESAP, 2005).
Debido a estas condiciones estructurales, la actividad económica del territorio en el Oriente
mantiene una dinámica económica muy lenta y frágil, aspectos que limitan la ampliación
de la estructura productiva y la consolidación de un proceso continuo de acumulación, que
se traduzca en crecimiento, empleo, ingreso y bienestar social bajo condiciones de
sostenibilidad económica, social y ambiental (ESAP, 2005).
2. Materiales y Métodos
2.1 Selección de las Fincas
En cooperación con la empresa AES Chivor y la Corporación Agropecuaria de Oriente
(Cannor), se realizó la selección de caficultores asociados. Dentro de los criterios, se optó
por productores que se caracterizaran por ser líderes, emprendedores, reconocidos en sus
veredas destacados por su disciplina, compromiso y dedicación, siendo elegidos 12 de
ellos, residentes de los municipios Guayata, Guateque, Sutatenza y Somondoco
pertenecientes a la Provincia. En la Tabla 2-1, se consigna la información correspondiente
a las fincas participantes y los datos de ubicación para los lotes con cultivo.
2.2 Material vegetal
La logística para el desarrollo de esta actividad, contempló la contratación de mano de
obra (cuadrilla de recolectores) y transporte de las lonas con café cereza a la central de
beneficio de Cannor. El costo de cada actividad, incluyendo el pago al caficultor por la
cereza cosechada, fue asumido por la empresa AES Chivor.
El material fue obtenido de los últimos pases de cosecha, presentados en enero de 2017.
Se escogieron lotes en producción de café y edad del cultivo entre los tres y siete años. La
recolección de los frutos de café en cereza (drupa en estado de madurez fisiológica ideal
para cosecha, ver Figura 2-1), para cada finca se llevó a cabo de la siguiente manera, al
llegar al lote, se identificó elaborando el formato de caracterización de muestra, donde se
consignó el nombre del propietario, municipio, vereda, variedad del café, edad del cultivo,
coordenadas y altura, y total de peso en cereza cosechado (para realizar el pago al
caficultor). Teniendo en cuenta que, para cada muestra de café cosechado, se realizarían
dos tipos de beneficio “Convencional” y “Honey”, se estableció que la unidad de muestreo
para cada finca sería de 50 kg en café cereza.
Tabla 2-1: Datos de caficultor, lotes, variedad y codificación del material vegetal seleccionado.
FINCA COORDENADAS ALTITUD (m.s.n.m)
MUNICIPIO VEREDA VARIEDAD CAFICULTOR CÓDIGO MUESTRA
1 4º58'34" N 73º26'49" O 1.669 Somondoco Zarzal Caturra Castillo
Héctor Piñeros
H-01
C-01
2 4º57'53" N 73º27'29" O 1.821 Somondoco Richa Caturra Castillo
Miguel Cárdenas
H-02
C-02
3 5º02'25" N 73º29'47" O 2.068 Guateque Gaunza Arriba
Castillo Miguel Munar
H-03
C-03
4 5º01'11" N 73º27'05" O 1.843 Sutatenza Centro Castillo Rodrigo Novoa
H-04
C-04
5 5º01'21" N 73º27'05" O 1.911 Sutatenza Naranjos Castillo Fredy Martínez
H-05
C-05
6 4º58'14" N 73º28'51" O 1.530 Guayata Juntas Castillo Cesar Dueñas
H-06
C-06
7 4º55'44" N 73º30'03" O 1.935 Guayata Fonzaque Castillo Benjamín Piñeros
H-07
C-07
8 4º59'184"N 73º29'51" O 1.490 Somondoco Richa Caturra Tabi
Heliodoro Novoa
H-08
C-08
9 4º58'24" N 73º27'25" O 1.659 Somondoco Guaduas Castillo Pedro Perilla
H-09
C-09
10 4º56'12" N 73º30'01" O 1.890 Guayata Tencua Castillo José Piñeros
H-10
C-10
11 4º57'55" N 73º27'32" O 1.813 Somondoco Richa Caturra Tabi
José Reyes
H-11
C-11
12 4º57'46" N 73º30'50" O 1.976 Guayata Sochaquira Castillo Marina Roldán
H-12
C-12
Con el fin de conservar la trazabilidad y garantizar las condiciones homogéneas en el
proceso de beneficio, al cosechar el café este fue empacado en lonas y posteriormente
transportado a la central de beneficio de Cannor, donde se realizó el proceso poscosecha
y adecuación para la obtención del café vía Convencional y Honey. La cosecha se realizó
el 15 y 17 de enero de 2017, y el proceso poscosecha tuvo lugar en la tercera semana del
mes, cosechado el material vegetal ingreso el mismo día a la central para ser beneficiado,
conservando los tiempos para los dos tipos de tratamientos.
Figura 2-1: Frutos de café cereza (madurez fisiológica, índice color rojo cereza).
2.3 Obtención de café vía Convencional y Honey
El proceso de beneficio fue ejecutado en la central de acopio de Cannor, primero se realizó
la recepción de café cereza, peso y codificación por finca a cada saco. Luego se procedió
a seleccionar la cereza, removiendo y descartando impurezas, hojas, frutos inmaduros,
verdes y brocados empleando la inmersión del café en agua y retirando los flotes. Este
paso se llevó a cabo, en un recipiente plástico facilitando tal selección, y empleando 1,25
L de agua por kg de café cereza, para un total de 375 L de agua para la selección total por
flotes. Es necesario aclarar que este volumen de agua fue reutilizado en este proceso y
representa el 31% de lo que en la realidad emplearía un caficultor en el “balseo” del café
cereza. Al finalizar la selección se depositó en un taque reservorio para otras labores
secundarias en la central.
Hecha la selección del fruto por flotes, se procedió a separar el café cereza en partes
iguales de acuerdo al peso, 25 kg para beneficio Convencional y 25 kg para beneficio
Honey, el proceso para cada vía de beneficio (Tratamiento) se consigna en la Figura 2-2.
A continuación en los numerales 2.3.1 y 2.3.2 se describe cada uno de los tratamientos.
36 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
Figura 2-2: Diagrama de proceso obtención de café vía Convencional y Honey.
2 kg MUESTRA ANÁLISIS
SENSORIAL Y FÍSICO
5 kg CPS
5 kg CPS
VÍA HONEY 25kg
VÍA CONVENCIONAL
25kg
T= 50°C
RANGO HUMEDAD 10-12% RANGO
HUMEDAD 10-12%
MUCILAGO- AGUA- MO
T= 50°C
CASCARA - PULPA
CASCARA - PULPA
V’. ESCURRIDO
VII. SECADO EN SILO
V. LAVADO Y ESCURRIDO
(ECOMILL ®)
IV. FERMENTACIÓN (ECOMILL ®)
III. DESPULPADO
(DESPULPADORA TRADICIONAL)
II. SELECCIÓN
X’. MUESTREO
IX. EMPAQUE
VIII. CPS CONVENCIONAL
1
2 3
CAFÉ CEREZA
FRUTOS DESCARTE POR FLOTES
I. RECEPCIÓN
VI. PRESECADO AL SOL
8
10
5 6
4
7
VI’. PRESECADO AL SOL
VII’. SECADO EN SILO
VIII’. CPS HONEY
III’. DESPULPADO
(DESPULPADORA TRADICIONAL)
IV’. TRASLADO A PASERA
IX’.EMPAQUE
X. MUESTREO
50 kg Café
Cereza
6
9
9
11
12
14
13
13
2 kg MUESTRA ANÁLISIS
SENSORIAL Y FÍSICO
%MUCILAGO
¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. 37
2.3.1 Beneficio Convencional
▪ Despulpado. Masa inicial 25 kg en café cereza, empleando una máquina
despulpadora tradicional ajustada y calibrada, se depositó la muestra en la tolva de
recibo, y al procesar el producto, sin emplear agua, se separó la pulpa y cascara
de cada grano de café. Los residuos, fueron dispuestos en la compostera para su
posterior degradación.
▪ Fermentación. La masa de café despulpada, representa entre un 60-70% de la
masa inicial. El café despulpado, fue depositado en el módulo del Ecomill®, donde
registrando el tiempo de inicio, se mantuvo por 12 horas en proceso fermentativo.
▪ Lavado y escurrido. Culminado el tiempo de fermentación, se procedió a lavar el
café dentro del módulo del Ecomill®, empleando en promedio 0,5 litros de agua por
kilogramo de café. Se realizó solo un lavado, en comparación a los cuatro que se
emplean en proceso finca (fermentando en tina y usando agua a libre demanda).
El café lavado, se dejó escurrir por 2 horas en pasera dentro del Ecomill®.
▪ Presecado. La masa de café escurrida, fue trasladada a las paseras solares, y
distribuida de forma homogénea, con el fin de retirar el exceso de humedad y así
facilitar su secado en el intercambiador. Cada muestra estuvo en pasera 18 horas.
▪ Secado. Al transcurrir las 18 horas de presecado al sol. La masa de café
denominada “seco de agua” que representa entre el 30-40% del peso inicial, se
llevó al equipo de secado con un sistema de inversión de aire, compuesto por un
intercambiador de calor (empleando cisco de café como combustible), donde fue
distribuida de manera uniforme en las bandejas, y estuvo allí hasta reducir su
humedad inicial al rango de 10-12%. La temperatura del equipo fue de 50°C y en
promedio cada muestra duro en proceso de secado entre siete y ocho horas.
Transcurrido el tiempo, cada muestra fue retirada del intercambiador y se dispuso
sobre malla para equilibrar la temperatura de salida con la temperatura ambiente.
▪ Empaque. Después del secado de la muestra, se obtuvo el denominado Café
Pergamino Seco (CPS), al encontrarse en temperatura ambiente, se pesó la masa
de café, registrando su peso final y empleando el medidor de humedad por
38 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
conductividad eléctrica, se midió el porcentaje de humedad del grano, corroborando
que se encontrara en el rango de 10 y 12%, posterior a ello fue empacado en bolsas
con formato.
▪ Muestreo. De cada bolsa codificada se tomaron 2 kg de muestra en CPS vía
convencional, conservando el protocolo para toma de muestra que se explica en el
numeral 2.4.
2.3.2 Beneficio Honey
▪ Despulpado. Masa inicial 25 kg en café cereza, empleando la misma máquina
despulpadora tradicional ajustada y calibrada, se depositó la muestra en la tolva de
recibo, y al procesar el producto, se separó la pulpa y cascara de cada grano de
café. En el despulpado no se empleó agua. Los residuos, fueron dispuestos en la
compostera para su posterior degradación.
▪ Traslado a pasera. La masa de café despulpada, representa entre un 60-70% de
la masa inicial. El café despulpado, se dispuso en una pasera dentro del módulo
del Ecomill®. Sin proceso fermentativo.
▪ Escurrido. Con el objetivo de mantener el pergamino cubierto con el mucílago, la
masa de café no fue lavada, pero se dejó escurrir por 2 horas en la pasera dentro
del módulo del Ecomill®.
▪ Presecado. La masa de café escurrida con mucílago, fue trasladada a las paseras
solares, donde fue distribuida homogéneamente, con el fin de retirar el exceso de
mucílago y humedad, y así facilitar su secado en el intercambiador. Cada muestra
estuvo en pasera 18 horas.
▪ Secado. Al transcurrir las 18 horas de presecado al sol. La masa de café cubierta
con mucílago, que representa entre el 35-40% del peso inicial, se llevó al mismo
equipo de secado con un sistema de inversión de aire, compuesto por un
intercambiador de calor (empleando cisco de café como combustible), donde fue
dispuesta de manera uniforme en las bandejas, y estuvo allí hasta reducir su
humedad inicial al rango de 10-12%. La temperatura del equipo fue de 50°C y en
¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. 39
promedio cada muestra duro en proceso de secado entre siete y ocho horas.
Transcurrido el tiempo, cada muestra fue retirada del intercambiador y se dispuso
sobre malla para equilibrar la temperatura de salida con la temperatura ambiente.
▪ Empaque. Después del secado de la muestra, se obtuvo el denominado Café
Pergamino Seco vía Honey (CPS), al encontrarse en temperatura ambiente, se
pesó la masa de café, registrando su peso final y se midió al igual que en las
muestras convencionales el porcentaje de humedad del grano empleando el mismo
equipo y corroborando que se encontrara en el rango de 10 y 12%, posterior a ello
fue empacado en bolsas con formato.
▪ Muestreo. De cada bolsa codificada se tomaron 2 kg de muestra en CPS vía Honey,
conservando el protocolo para toma de muestra que se explica en el numeral 2.4.
Es importante aclarar que con el fin de conservar la trazabilidad de la masa de café, cada
muestra conservó su código, y el proceso fue replicado para cada una de las 24 muestras
(12 vía Convencional y 12 vía Honey), conservando tiempos y movimientos para reducir al
máximo errores en cada vía de beneficio.
2.4 Muestreo café Convencional y Honey
El total del café obtenido por las dos vías empacado y con su respectiva identificación,
previo al muestreo fue almacenado por ocho días en la bodega (en condiciones óptimas
de limpieza, con estibas y ventilación) de la Central de Beneficio, la temperatura mínima
presentada en la noche fue de 8ºC y la máxima en el día de 20ºC, con humedad relativa
del 93 y 67%, respectivamente. Antes de iniciar el muestreo para cada uno de los lotes
obtenidos por beneficio Convencional y beneficio Honey, se verificaron las condiciones y
el lugar de almacenamiento. Tomando muestras al azar de cada bolsa codificada, se
determinó el porcentaje de humedad (10-12%), y posterior a ello se realizó el examen
olfativo descrito a continuación.
I. Abrir un saco y depositar la muestra de café en una bandeja.
40 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
II. Llevar la muestra completa a la nariz tan cerca como sea posible y olfatearla
agudamente.
III. Evaluar el olor y registrarlo como sigue:
Olor normal. Olor característico a café o a un vegetal y que no se detecta olor
desagradable o cualquier olor extraño.
Olor anormal. Cualquier olor desagradable causado por un mal procesamiento (moho,
fermento, etc.) o cualquier olor extraño al café (humo, combustible, productos químicos,
etc.); si se reconoce cualquier olor, debe ser descrito.
Nota: Procedimiento adaptado de Análisis Olfativos y Visuales desarrollados por la ISO
4149 (2005).
Se tomaron al azar los sacos individuales codificados (Tabla 1), localizados en diferentes
sitios de la pila (o arrume), usando la sonda de muestreo, se tomaron submuestras en tres
puntos diferentes. La sonda se introdujo completamente dentro del saco, con la abertura
hacia abajo, una vez introducida se giró y se extrajo la submuestra, la cual se depositó en
un recipiente plástico. El procedimiento se llevó a cabo varias veces, con el fin de obtener
una muestra compuesta de 2 kg de CPS.
Una vez alcanzado un volumen de café de cada saco, este se homogeniza, empleando el
método del cuarteo (ver Figura 2-3 a, b), que consiste en depositar el total del café
muestreado en una superficie plana y formar con él, una circunferencia, la cual será
dividida por cuartas, y tomando los cuartos extremos, se repite el procedimiento del
cuarteo, hasta completar el peso deseado de la muestra (2 kg).
Al final se examinan las submuestras tomadas. Si estas se encuentran visiblemente
homogéneas en el recipiente, se marca la bolsa de la muestra obtenida.
Con el fin de mantener la muestra sin alteraciones, se empleó doble bolsa plástica, con
características herméticas de capacidad para 2 kg.
Posteriormente, se adhirió un rótulo localizado en medio de las dos bolsas con la siguiente
información: código, fecha de muestreo, nombres y apellidos del caficultor, variedad, peso
de la muestra, información adicional.
¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. 41
Figura 2-3: Cuarteo para homogenización de muestras (a,b), empaque y rotulado (c,d).
2.5 Análisis físico: granulometría, defectos, Almendra Sana, Factor de Rendimiento y Merma
La adecuación de las muestras para el análisis físico de café pergamino seco obtenido por
vía de beneficio Convencional y Honey, se realizó de acuerdo a la Figura 2-4. La
preparación de la muestra debe ser rigurosa para obtener resultados analíticos y
confiables, por lo tanto deben seguirse procedimientos apropiados para su adecuación,
por ende cada medición se realizó por triplicado. El material enviado de la Central de
Beneficio de Cannor (2 kg por cada vía de beneficio y por finca), fue trasladado a las
instalaciones equipadas para análisis físico de café. Allí se tomó el peso inicial de
recepción, y se marcó cada bolsa con la codificación de la Tabla 2-1, hecho esto para las
12 muestras vía Convencional y las doce muestras vía Honey (cada una de 2 kg), se
procedió a homogenizar cada una empleando el Homogenizador Boerner, posterior a ello,
se pesaron 250 gramos de CPS para análisis de defectos físicos y granulometría, y 400
gramos para la medición del porcentaje de humedad.
42 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
Los 250 gramos codificados para cada muestra, fueron trillados y a la almendra o café
verde que resulta de la trilla, se le tomó nuevamente el porcentaje de humedad para grano
verde, se registró el peso “en verde” y se llevó a los tamices (mallas de 13-18), para realizar
la clasificación por granulometría (tamaño de grano), se dejó por dos minutos la muestra
en la zaranda y luego se retiró de cada tamiz los granos verdes contenidos, se tomó el
peso conservando el orden y número de cada uno, y empleando un fondo negro (cartulina
negra), se depositó la colección de grano de cada tamiz y se retiraron los defectos físicos.
Al final se toman los pesos de cada grupo de defectos y el peso de la “almendra sana”
(café verde sin grano defectuoso, Figura 2-4), calculando los porcentajes de defectos para
cada grupo, teniendo en cuenta que el limite admisible para cafés especiales de alta
calidad es de máximo 2%, al igual con el peso de la almendra sana, se procedió a calcular
para las 24 muestras el Factor de Rendimiento (FR), que se define como la cantidad
de café pergamino seco necesario para obtener un saco de 70 kilos de café Excelso (tipo
exportación), calculado así.
𝐹𝑅 = [(250 𝑔)𝑥(70)]
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝐴𝑙𝑚𝑒𝑛𝑑𝑟𝑎 𝑆𝑎𝑛𝑎 (𝑔) (1)
Donde, los 250 gramos corresponden al peso de CPS analizado para cada muestra, 70
corresponde a la constante que expresa los kilogramos a obtener de Café Excelso y el
peso obtenido de almendra sana (café verde sin defectos).
Y el cálculo de merma (ecuación 2), que representa, en porcentaje, el peso del cisco o
cascarilla, que se le retira a la muestra después de la trilla, restando el peso del CPS (250g)
menos el peso del café verde (café en almendra con defectos sin pergamino, en gramos).
%𝑀𝑒𝑟𝑚𝑎 = [(250𝑔) − 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑐𝑎𝑓é 𝑣𝑒𝑟𝑑𝑒 (𝑔)
(250𝑔)] 𝑥100 (2)
La almendra sana de cada muestra codificada, fue empacada en bolsas plásticas limpias
y herméticas, y enviadas al Laboratorio de Calidades de Almacafé S.A, para el análisis
sensorial, y adicional se emplearon 100 g de esta para análisis de porosidad, volumen y
densidad de grano.
¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. 43
Figura 2-4: Procedimiento para adecuación de muestra en CPS vía Convencional y
Honey a café verde y almendra sana.
Recibo de la muestra
Peso de la muestra (g)
Registro y codificación
Homogenización
Equipo Boerner
400 g
Determinación del porcentaje de
humedad Equipo Agri
Conductividad eléctrica
250 g
(por duplicado)
Trilla
Granulometria
Equipo Zaranda
Análisis de defectos Almendra sana
100 g densidad, porosidad y volumen del grano
Contenido de azúcares HPLC
Preparación de muestras
NTC 3566
Análisis sensorial Prueba de Taza
NTC 4883
Granos defectuosos
44 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
El procedimiento para obtención de almendra sana fue repetido, por duplicado, para
emplear y adecuar el segundo material, en la obtención del contenido de azúcares por
HPLC, en el laboratorio de Ingeniería Química de la Universidad Nacional de Colombia
sede Bogotá.
2.6 Análisis físico: densidad real, volumen total de poros y volumen
De las muestras en almendra sana, obtenidas en el análisis físico para los tratamientos de
beneficio, se tomaron 24 muestras: 12 vía Convencional y 12 vía Honey, cada una de 100g
codificadas. Fueron enviadas a la Oficina de Calidades de Café de Almacafé S.A, con el
fin de efectuar allí los análisis físicos (ver Tabla 2-2) de Volumen Total de Poros, Volumen
y Densidad real. Ensayos realizados bajo la certificación ISO 9001:2008 y procedimientos
de la Oficina de Calidades (el resumen del procedimiento se consigna en el Anexo A).
Tabla 2-2: Procedimiento análisis físico de grano para determinación de volumen,
densidad real y porosidad, en las muestras de café verde vía Convencional y Honey.
VARIABLE MEDICIÓN
Volumen Densidad real Vol. Total de Poros
Método por desplazamiento de gases (Helio), conforme al método Picnómetro de gas (AccuPyc II 1340) empleado por la Oficina de Calidades de Almacafé S.A
Las condiciones ambientales para llevar a cabo las mediciones fueron.
Temperatura (°C): Límite superior 21,9 - Límite inferior 21,3.
Humedad Relativa (%): Límite superior 56,7 - Límite inferior 20,6.
Desviaciones, adiciones o exclusiones: Ninguna.
¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. 45
2.7 Contenido de azúcares: Glucosa, Fructosa y Sacarosa
De las muestras codificadas de almendra sana, se tomaron 100 gramos, las cuales fueron
molidas (Ver Figura 2-5) y conservadas a temperatura de -4ºC. Posteriormente, estas
muestras fueron enviadas al Laboratorio de cromatografía, Facultad de Ciencias Agrarias
de la Universidad Nacional de Colombia Sede Bogotá, donde fueron liofilizadas para su
extracción y análisis por HPLC.
Figura 2-5: Muestras molidas de almendra sana y liofilizadas para análisis.
Metodología de extracción. Adaptada de Bytof et al., (2005) y Chinnici et al., (2005). Se
tomaron 2 g de muestra liofilizada, la cual fue depositada en un tubo falcón de 15ml,
adicionando 13 ml de Agua Tipo 1 HPLC (ver Figura 2-6 a, b, c, d, e), y luego sometida a
homogenización (agitador) por un minuto, posterior a ello se colocaron en cama de hielo y
nuevamente fueron agitadas en Shaker por 20 minutos más (ver Figura 2-7 a, b, c, d, e),
culminada la agitación fueron llevadas a centrifugación a 3.000 rpm durante 15 minutos a
temperatura de 40ºC (ver Figura 2-8 a). Finalizada la centrifugación, se extrajo el
sobrenadante y se filtraron las muestras empleando un filtro Agilent PVDF 0,45µm
depositando 2ml de extracto en los viales codificados (ver Figura 2-8 b, c), el procedimiento
se resume en la Figura 2-9.
46 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
Figura 2-6: a) Peso de la muestra liofilizada; b) Tubo Falcón con muestra; c)Adición
agua Tipo 1 HPLC; d) Muestra de café vía Convencional en suspención; e) Muestra de
café vía Honey en suspensión.
¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. 47
Figura 2-7: a) Muestra de café vía Convencional en suspensión y b) Muestra de café
vía Honey en suspensión para, c) agitación; d)Tubos con muestras en cama de hielo; e)
agitación de las muestras en Shaker.
48 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
Figura 2-8: a) Muestra de café vía Convencional y muestra de café víaHoney para
centrifugación; b) Sobrenadante extraido de cada muestra de café en suspensión; c)
Filtrado y depósito del extracto en los viales codificados para posterior análisis HPLC.
¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. 49
Figura 2-9: Adecuación de muestras liofilizadas de almendra sana para extraccción y
previo análisis por HPLC.
2 g de muestra liofilizada
Llevar a un tubo Falcón
(capacidad 15 mL)
Adición de 13 mL de
AGUA TIPO 1 HPLC
Agitación por 1 minuto
Llevar a cama de hielo
Agitación en SHAKER por 20 minutos
Centrifugación a 3.000rpm Temp 40⁰C /10 min
Extracción del sobrenadante
Filtrar (filtro Agilent PVDF 0,45 µm)
50 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
Los 24 viales codificados, fueron enviados al Laboratorio de Ingeniería Química, de la
Universidad Nacional de Colombia Sede Bogotá, donde fueron analizados por HPLC, bajo
las siguientes condiciones: columna SHODEX SC1011, temperatura de la columna 80°C,
detector de infrarrojo, como fase móvil agua Tipo I, tiempo de análisis 30 minutos a un flujo
de 0,8mL/min.
2.8 Análisis Sensorial
La almendra sana resultado del análisis físico, para cada una de las muestras de CPS vía
Convencional y vía Honey, fueron enviadas a la Oficina de Calidad de Café de Almacafé
S.A, donde fueron adecuadas y previamente analizadas sensorialmente por catadores
certificados y expertos (Tabla 2-3), a través del Método Cuantitativo Descriptivo (MCD) de
los atributos y defectos de la bebida de acuerdo a la normatividad nacional:
Tabla 2-3: Normativa para el análisis sensorial en laboratorio para las muestras en
almendra sana, café verde producido por beneficio Convencional y Honey.
VARIABLE MEDICIÓN
Prueba de Taza
NTC 3566: Café verde. Preparación de muestras para uso en análisis sensorial. Conforme a la norma ISO 6668:2008 NTC 4883: ANÁLISIS SENSORIAL. Metodología para análisis sensorial cuantitativo descriptivo del café. Conforme a la norma ISO 4121:2003; 5492:2008; 3509:2005; 8586.
La preparación para cada muestra codificada de café verde, fue sujeta a la NTC 3566
(resumen del procedimiento de la preparación de la muestra en verde en la Figura 2-10),
y la evaluación sensorial conocida como Prueba de Taza, tomó como base la NTC 4883
(resumen del procedimiento de la norma en la Figura 2-11), llevando a cabo la catación de
cada muestra en el panel entrenado y certificado, compuesto por tres catadores. De los
ocho descriptores a evaluar, no se realizó el análisis para Fragancia/Aroma y Dulzor.
¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. 51
Figura 2-10: Procedimiento de la NTC 3566, preparación de una muestra de almendra
sana (café verde), obtenidas por vía Convencional y vía Honey.
Estabilización de la Tostadora
Temperatura Tostadora
200-240°C
Pesar 100-300 g de Almendra Sana
La muestra se somete a Tostión
Tiempo de Tostión
mínimo 5 minutos
máximo 12 minutos
Enfriamiento de la muestra
Purga del Molino
Molino 90-120 g de muestra
Porción de ensayo de 7,0 ± 0,1 g de café por cada 100 cm3 de agua.
Preparación de la bebida
Se coloca en la taza la porción de ensayo.
Calentar el agua a Punto de ebullición
Medir el volumen requerido y verter en
la taza.
Dejar decantar la infusión durante 5
min.
Eliminar los residuos de la superficie de la
bebida.
Dejar enfriar la bebida hasta una
temperatura no mayor de 55°C
52 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
Figura 2-11: Resumen de la NTC 4883 para análisis sensorial de una muestra de
almendra sana (café verde), obtenidas por vía Convencional y vía Honey.
Principio de la Norma 4883
Procedimiento para la identificación,descripción y cuantificación dediferentes características deapariencia, sabor, aroma y textura(descriptores) del café por panelistasentrenados. Las característicassensoriales como atributos y defectosreferidos mediante la terminologíautilizada en NTC 2758, NTC 3501, NTC3314 o documentos especializadosen el tema.
DESCRIPTORES
Los descriptores que seevalúan para el análisisdel café tostado ymolido:
FRAGANCIA**
AROMA**
ACIDEZ
UNIFORMIDAD
CUERPO
BALANCE
DULZOR**
IMPRESIÓN GLOBAL
ESCALA
La escala a emplear, es unaescala de intervalos con númerosde 0 a 10 con un grado deprecisión de 1 unidad.
** Descriptores no
analizados por el panel
de catación.
¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. 53
2.9 Análisis estadístico
El análisis estadístico realizado para comparar los parámetros físicos y sensoriales
evaluados de los dos métodos (tratamientos) de beneficio aplicado fue un análisis de
varianza de una sola vía, con la Prueba W de Mann-Whitney (Wilcoxon).
La selección de la Prueba W, derivo de los resultados de la Prueba de Normalidad
realizada a los datos, comparando si las muestras provienen de distribuciones normales.
Se encontró que estos no se ajustaban, indicando desviaciones significativas de la
normalidad, lo que invalidó el uso de las pruebas que comparan las desviaciones estándar.
Por ende, se procedió a realizar un análisis de varianza de una vía (un factor) de muestras
que se analizaron en forma no simultánea.
Adicionalmente para los descriptores del perfil sensorial y los contenidos de azúcares, se
empleó la Correlación de Pearson y el Análisis de Componentes Principales, empleando
STATGRAPHIC Centurión XVII y SIGMAPLOT 12,5.
3. Resultados y discusión
3.1 Obtención de café vía Convencional y Honey
Los procesos fueron replicados para cada material de café cereza que ingresó a la central
de beneficio, y se mantuvo el procedimiento que fue establecido en la metodología,
obteniendo así en promedio total de 60 kg de CPS vía Convencional y 60 kg de CPS vía
Honey Tipo Red Honey, muestreados de acuerdo al protocolo para análisis físicos y
sensoriales, con un tamaño de muestra codificada por finca de 2 kg de CPS vía
Convencional y 2 kg de CPS vía Honey, las cuales fueron adecuadas conservando la
metodología, para análisis previo y envío a los laboratorios. A continuación, en las Figuras
3-1 a la 3-4 se presentan imágenes de las muestras procesadas.
Figura 3-1: Muestras de CPS, obtenidas por vía Convencional y vía Honey.
Figura 3-2: Homogenización de muestras de CPS, por vía Convencional y vía Honey.
56 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
Figura 3-3: Muestras de CPS codificadas, pesadas y listas para trilla.
Figura 3-4: Muestras de café trillado, almendra sana codificada, pesadas listas para
empaque y envío para análisis.
¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.apítulo 3 57
3.1.1 Uso de agua y manejo de residuos
De acuerdo al procedimiento empleado para los dos tratamientos Convencional y Honey,
en la selección del material vegetal, se emplearon 375 litros de agua para el descarte por
flotes del total de la masa de café cereza (600 kg). Volumen de agua que fue reutilizado
en este proceso y posterior a ello almacenado en tanque reservorio para otras actividades
de la Central. Como se explicaba anteriormente, en un beneficiadero de finca con pequeño
o mediano productor, en el mejor de los casos llegan a emplear entre 2 y 5 litros de agua
por kg de café cereza para esta actividad, dónde si se hubiese seleccionado el café en
realidad se habría consumido cerca de 3000 litros de agua para los 600 kg de cereza.
Como se puede apreciar en este caso, solo se empleó el 31% de lo que se utilizaría en
finca.
En segunda instancia, al comparar los dos tratamientos de beneficio, de acuerdo a la
Figura 2-2, con la aplicación del proceso poscosecha vía Honey, se obtuvo una reducción
del 100% de uso del agua. Como se esperaba, el café beneficiado previo al despulpado
(sin agua), no fue lavado, lo que representa una ventaja ecológica frente al beneficio
Convencional del café. Aunque se debe tener en cuenta, que en el presente estudio el
proceso Convencional se llevó acabo empleando la tecnología Ecomill® modelo 3000,
equipo ajustado a las condiciones de regulación del caudal de agua con base en el Avance
Técnico 405 de Cenicafé (Sanz et al., 2011), dispone de tres entradas de agua, cada una
con dispositivos de cierre rápido (rotámetros) que garantiza con exactitud el caudal de agua
que se entrega a la masa de café en él lavador y que en su implementación para el lavado
de la muestras de café vía Convencional, representó 0,5 L por cada kg de CPS, para un
total de 30 litros de agua potable empleada en el presente estudio para obtención de los
60 kg de CPS. Es necesario aclarar que el volumen específico de agua del lavador en el
equipo Ecomill®, no fue medida, ya que se trabajó con las condiciones de fábrica ya
explicadas del modelo 3000.
En condiciones cotidianas, sí el beneficio Honey o el Convencional con tecnología
Ecomill® del presente estudio no se hubiese empleado, por ejemplo el caso de un
beneficiadero de finca de pequeño o mediano productor: el volumen de agua potable
empleado para producir los 120 kg de CPS (obtenidos en este estudio) utilizando un
sistema de “canales de correteo”, habría significado cerca de 2400 litros para el lavado del
58 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
café después de la fermentación, esto sin contar que la gran mayoría de caficultores
despulpan con agua. Con base en ello, los 60 kg de café producido vía Honey
representaron un 0% de consumo de agua potable.
Así mismo, en el manejo de residuos, el mucílago y la pulpa derivada del proceso fue
dispuesta en fosas (composteras), donde se acondicionó para elaborar compost a
emplearse como fertilizante orgánico en los cultivos.
3.2 Análisis físico: Granulometría
Se presentan las medianas de los resultados (12 fincas; Tabla 3-1) de granulometría por
comparación de muestras de café obtenidas por dos vías de beneficio Convencional
(Húmedo) y Honey (Semiseco), de acuerdo a la distribución de las almendras (%)
correspondientes a diferentes orificios de los tamices (1/64 pulgadas de diámetro). Así
mismo en la Figura 3-5, se puede observar la distribución para cada muestra de acuerdo
al porcentaje contenido en cada malla.
Tabla 3-1: Porcentaje de grano de muestras de café obtenidas por beneficio húmedo
Convencional y beneficio semiseco Honey.
TRATAMIENTO Distribución en % de las almendras correspondientes a diferentes tamaños de los tamices
18 17 16 15 14 13
CONVENCIONAL 12,02 33,89 24,91 20,64 7,28 1,04
HONEY 11,12 35,56 24,58 19,31 6,95 1,55
Los resultados de granulometría para cada tratamiento Convencional y Honey,
consignados en la Tabla 3-1, evidencian un tamaño apropiado de las almendras, ya que,
comparando los dos tipos de beneficio, los mayores porcentajes 98,74 y 97,52% de
almendras se presentaron sobre malla 14 (Figura 3-5). Encontrando que sobre la malla 16
se ubica más del 50% de las almendras.
¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.apítulo 3 59
Figura 3-5: Porcentaje de almendra contenida en cada malla de acuerdo los
tratamientos, con su correspondiente desviación estándar.
Estos resultados se comparan con los encontrados por Guyot et al. (1988), afirman que,
para Robusta, los mayores porcentajes de granos se observan sobre las mallas 16 y 14, y
Barboza y Amaya (1996), en variedad Caturra, quienes registran el mayor porcentaje de
granos sobre el tamiz 17, seguido por el tamiz 16, para cerezas con diferentes grados de
madurez. Al realizar la Prueba W de Mann-Whitney (95%), se compararon las medianas
de las dos muestras, una para cada tratamiento de acuerdo a la malla, y debido a que el
valor-P fue mayor o igual que 0,05, no se encontró diferencia estadísticamente significativa
entre el contenido de grano en el tratamiento vía beneficio Convencional y el beneficio vía
Honey (el resumen de los datos para granulometría y la Prueba W se consigna en al Anexo
B).
3.3 Análisis físico: Factor de Rendimiento y Merma
El Factor de Rendimiento (FR), es de gran importancia debido a que con éste se determina
el rendimiento real del café, a partir de la relación entre la cantidad de CPS necesario para
60 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
obtener 70 kg de café excelso. El valor máximo permitido de rendimiento en trilla debe ser
menor o igual a 94 kg con un máximo de 100 kg de CPS, para obtener un saco de 70 kg
de café almendra excelso, con una merma de impurezas y cisco de 18,2 kg y 4 kg de
subproductos y pasilla (Marín et al., 2003).
El FR y porcentaje de Merma se obtuvo según el análisis físico descriptivo empleando las
ecuaciones 1 y 2 para cada una de las muestras, encontrando para cada beneficio
Convencional y Honey un FR de 89,0 y 94,5 kg de CPS, respectivamente (Figura 3-6),
representando que para el beneficio Convencional se requieren 89 kg de CPS para obtener
70 kg de Café Excelso, y para el beneficio Honey, se requerirían 94,5 kg en CPS para la
obtención de 70 kg de Café Excelso, 5,5 kg de CPS más que en él Convencional. Al realizar
la Prueba W de Mann-Whitney, comparando las medianas de las muestras para cada
tratamiento, arrojó un valor-P igual a 0,0078 menor que 0,05, lo que indica que existe una
diferencia estadísticamente significativa entre las medianas con un nivel de confianza del
95,0%, evidenciando que los resultados del FR para las muestras de vía Honey son
significativamente mayores comparados con el FR de las muestras vía Convencional, lo
que puede ser explicado, por la presencia de granos con defecto vinagre y negro, lo que
afectó de manera directa el rendimiento del beneficio vía Honey (el resumen de los datos
para la Prueba W se consigna en al Anexo C).
En cuanto a la merma, el tratamiento que presentó menor valor se observó para las
muestras de café obtenidas vía Convencional 18,1%, y un 20,7% para las muestras vía
Honey (Figura 3-6). El porcentaje de merma representa el contenido de cisco o cascarilla
retirada de la muestra, lo que significa, que las muestras de café vía Honey, presentaron
mayor porcentaje de cisco o mayor peso en referencia al porcentaje en comparación al
porcentaje de peso del cisco retirado de las muestras vía Convencional, lo que se debe al
recubrimiento que presenta el pergamino con mucílago (Vía Honey), que incrementa el
peso del mismo. Al realizar la Prueba W de Mann-Whitney el valor-P 0,0051 fue menor que
0,05, representa una diferencia estadísticamente significativa entre las medianas de las
muestras con un nivel de confianza del 95,0%, indicando que él % de merma de las
muestras vía Honey es significativamente mayor.
¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.apítulo 3 61
Figura 3-6: Distribución de las medianas de los datos para el FR y el % de Merma, en
las muestras de café obtenido por dos vías de beneficio, Convencional y Honey, en 12
fincas. (ab: Diferencia significativa P<0,05).
3.4 Análisis físico: Defectos
En términos generales, los porcentajes para cada defecto fueron bajos, menor al 2%
(Figura 3-7). Sin embargo al comparar los tratamientos, el defecto vinagre en el beneficio
vía Honey superó en 0,26% al beneficio vía Convencional, lo cual podría ser explicado, por
el efecto del secado del pergamino impregnado con mucílago, que en cierta medida podría
entenderse como el resultado que puede llegar a producir la demora en el despulpado,
como se explicaba en el numeral 1.6.1 defecto físico número 3, que ocasionaría una
coloración pardo rojiza en la película plateada de la almendra, como se aprecia en la Figura
1-6, y por ende es posible llegué a incrementar dicho defecto físico en el grano. Por otro
lado, el mayor porcentaje de granos partidos/mordidos, se presentó en las muestras de
café obtenidas por vía Convencional, lo que podría explicarse por el sistema Ecomill®,
cuyo módulo de lavado consta de desmucilaginadores DESLIM, descrito en el Avance
Técnico 432 de Cenicafé (Oliveros et al., 2013) reporta un daño mecánico al grano menor
al 0,5%, en el caso particular del equipo empleado en la central, presentó un mayor efecto.
A lo anterior, podría sumarse la posible presencia de granos más grandes susceptibles a
62 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
ser mordidos (incluso por la máquina despulpadora), cuando hay mezcla de variedades
como lo fueron algunas muestras en el caso de estudio.
Figura 3-7: Distribución del porcentaje total de defectos físicos encontrados en las
muestras de café, obtenido por dos vías de beneficio, Convencional y Honey, en doce
fincas (ab: diferencia significativa entre tratamientos P<0,05).
Para los dos grupos de defectos, al realizar la Prueba W de Mann-Whitney, la diferencia
en los valores medios entre los dos grupos es mayor, se evidencia una diferencia
estadísticamente significativa (P<0,05). Representa contraste entre los tratamientos,
siendo mayor el contenido de grano vinagre en el beneficio Honey y mayor el contenido de
grano mordido o cortado en el beneficio Convencional.
No obstante, los porcentajes de los valores medios presentados en los grupos de defectos
(Figura 3-7), se ajustan a los reportes de Barboza y Amaya (1996), quienes encontraron
valores medios de defectos en variedad Caturra, para grano en estado maduro del 2,0%,
¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.apítulo 3 63
similares a los encontrados en esta investigación en el mismo estado de madurez del fruto
(los datos generales para cada defecto de acuerdo al tratamiento y su resumen estadístico,
se consigna en el Anexo D). Como se observó en el numeral 3.3 para las muestras de café
vía Honey, el % de defectos tiene un efecto directo en el rendimiento en trilla, a mayor %
de defectos menor será el rendimiento y se requerirá de más CPS para obtener 70kg de
café excelso. Así mismo, disminuye el % de almendra sana y si en las muestras que se
envían al análisis sensorial, hay presencia de granos defectuosos, en la prueba de taza se
marcaría un deterioro de la calidad sensorial de la bebida.
3.5 Análisis físico: Volumen, Volumen Total de Poros, Densidad real
De los 100 g de muestra para cada tratamiento enviada para análisis, se tomaron 40 g de
cada una, encontrando que el volumen obtenido para 40 g de café en almendra en cada
tratamiento vía Convencional y vía Honey, correspondió a 29,28 cm3 y 29,43 cm3,
respectivamente (Figura 3-8), realizada la Prueba W, el valor-P 0,2145 fue mayor que 0,05,
representando que no existe diferencia estadísticamente significativa, entre los valores de
volumen del grano para los dos tratamientos.
Figura 3-8: Distribución de las medianas de los datos para el volumen total de los
granos de café en almendra (cm3) en 40 g de las muestras de café obtenido por dos vías
de beneficio, Convencional y Honey, para 12 fincas.
64 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
De igual modo, como se observa en la Figura 3-9, el volumen total de poros para las
muestras de café vía Convencional fue de 0,27 cm3/g (desviación estándar de 0,0048) y
para las muestras de café vía Honey de 0,26 cm3/g (desviación estándar de 0,013), los
datos no presentaron diferencias estadísticamente significativas (valor-P 0,126 >0,05); al
igual que los datos de densidad real para las muestras vía Convencional 1,37 g/cm3
(desviación estándar de 0,0089) y para las muestras de café vía Honey 1,36 g/cm3
(desviación estándar de 0,023) no presentaron diferencias estadísticamente significativas
(valor-P 0,119 >0,05).
Figura 3-9: Distribución de las medianas de los datos para la densidad real y el volumen
total de poros de los granos en almendra, de las muestras de café obtenido por dos vías
de beneficio, Convencional y Honey, en 12 fincas.
Para las mediciones de volumen, volumen total de poros y densidad, no se presentaron
diferencias entre los tratamientos, lo cual podría representar que los procesos poscosecha
vía húmeda Convencional y vía semiseco o Honey, no mostraron algún efecto en estas
mediciones, caso similar presentado en el estudio realizado por Corrêa et al., (2010) donde
evaluaron el efecto del pergamino sobre la almendra de café en C. arabica variedad Catuaí,
y encontraron que la densidad real de 1,06 g/cm3 (0,2 g/cm3 menos que la densidad real
del presente estudio) y la porosidad del 36%, no presentaron variaciones entre el proceso
poscosecha con despulpado manual con un 10,5% de humedad. Así mismo, en el estudio
realizado por Couto et al., (1999) en muestras de café variedad Catuaí e Hibrido de Timor
¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.apítulo 3 65
procesadas vía seca, donde determinaron la densidad real y la porosidad del grano en
cereza y verde (almendra) con base en el contenido de humedad, encontrando una
densidad real de 1,07 g/cm3 para el grano Catuaí y 0,099 g/cm3 para el grano Timor, con
porosidades del 44,7 y 45,5%, respectivamente.
De acuerdo con lo anterior, el grano sometido a procesos poscosecha alternos como el
beneficio Honey no presentan ningún efecto o alteración de las características físicas como
el volumen de poros, densidad o volumen del grano (Los resultados para volumen,
volumen total de poros y densidad real de acuerdo al tratamiento y su desviación estándar,
se consignan en el Anexo E).
3.6 Contenido de azúcares: Glucosa, Fructosa y Sacarosa
La metodología por HPLC permitió obtener los cromatogramas, Figura 3-10, y la
concentración de los azúcares presentes en las muestras. En las semillas de café, la
sacarosa, en general corresponde aproximadamente al 7 u 8% de materia seca, representa
más del 90% del total de carbohidratos de bajo peso molecular. En comparación con la
sacarosa, los monosacáridos, fructosa y glucosa se encuentran en niveles,
aproximadamente 20 veces más bajos (Knopp, Bytof, & Selmar, 2006).
Figura 3-10: Ejemplo de cromatogramas para dos muestras de café obtenido por dos
vías de beneficio, Convencional y Honey.
Muestra C-01 Vía Convencional Muestra H-01 Vía Honey
66 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
Muestra C-06 Vía Convencional Muestra H-06 Vía Honey
En los Anexos F y G, se consignan las curvas de calibración y los cromatogramas para el
total de las 24 muestras (12 vía Honey y 12 vía Convencional).
En el ensayo realizado, las cantidades de glucosa, fructosa y sacarosa, presentes en el
café verde obtenido en los tratamientos Convencional y Honey, como se puede apreciar
en la Figura 3-11 muestran diferencias.
Figura 3-11: Medianas de los contenidos de azúcares glucosa, fructosa y sacarosa en
las 24 muestras de café obtenido por dos vías de beneficio, Convencional y Honey, para
12 fincas (ab; cd; diferencia significativa entre tratamientos P < 0,05).
¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.apítulo 3 67
Los contenidos de azúcares encontrados en los granos de café verde obtenido por las dos
vías de beneficio, se encuentran dentro de los porcentajes reportados en estudios previos,
para el caso del contenido de sacarosa (Convencional 8,6% y Honey 10,1%) Cenicafé en
su Avance Técnico 414 (Puerta, 2011) reporta un 6,0% a 9,0% de composición para C.
arabica vía Convencional, por otro lado Duarte et al., (2010) encontraron que para el
beneficio Convencional las muestras de café verde presentan un 9% de composición de
sacarosa y para el procesamiento semiseco o Honey un 12,3%, similares a los contenidos
registrados por Farah et al. (2006) y Knopp et al. (2006) donde el beneficio Convencional
húmedo arrojó un 7,9% de sacarosa, sin embargo, en el beneficio semiseco o Honey
reportan un valor de 8,1%, 2% por debajo del obtenido en el presente estudio. En cuanto
al contenido de fructosa y glucosa, en el estudio de Knopp et al. (2006), reportan para el
proceso semiseco o Honey 0,18% de fructosa y 0,12% de glucosa, valores por debajo
comparado con el presente estudio, ya que para el Honey el contenido de fructosa fue de
2,4% y de glucosa 1,6%, en cuanto al Convencional o húmedo, registran 0,01% para
glucosa y 0,02% para fructosa, valores por debajo comparados con el 1,4% para glucosa
y 0,7% para fructosa del presente estudio, lo cual podría ser explicado por el empleo del
equipo Ecomill®, donde al desmucilaginar el café no hubo exceso de lavado que diluya los
azúcares como el caso de fructosa y glucosa, y así se conserven en los granos verdes,
aumentando su contenido.
La comparación de los diferentes azúcares en los cafés verdes procesados, reveló que la
sacarosa y la glucosa, no se ven afectados significativamente por la forma de
procesamiento aplicado (P>0,05). Por el contrario, el contenido de fructosa, parece estar
fuertemente influenciado por el tratamiento poscosecha (P<0,05), así mismo el Contenido
Total de Azúcares (P<0,05). Se observó que mientras las muestras beneficiadas por vía
Honey (cafés verdes preparados a través del procesamiento sin lavar) exhibieron
contenidos relativamente altos de fructosa y Contenido Total de Azúcares, las muestras de
café beneficiados por vía Convencional (procesados por el método húmedo) presentaron
contenidos menores.
Con base en estudios previos, Menchú y Rolz (1973), reportaron que existe la probabilidad,
de que en muestras de café verde, beneficiadas por el método Convencional (Húmedo), la
disminución de los contenidos de fructosa y glucosa tenga origen en el metabolismo activo
68 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
que presentan las semillas de café, ya que durante la etapa de fermentación del
procesamiento húmedo, la concentración de oxígeno en el tanque disminuye rápidamente
debido a la acción microbiana, donde los tejidos de las plantas pueden pasar de la
respiración a la fermentación alcohólica o láctica (Summers et al., 2000; Menegus et al.,
1989; Roberts et al., 1984). En oposición con el proceso húmedo, Knopp et al., (2006),
concluye que el café procesado vía seca o semiseca (Honey) permanece en un ambiente
bien aireado durante todo el tratamiento, en el cual se puede mantener un metabolismo
respiratorio, hasta que la reducción del contenido de agua conduce a un cierre virtual de
la actividad metabólica, comparado con la respiración, en los procesos de fermentación
que consumen excesivamente más moléculas de hexosas, para la generación del mismo
número de moléculas de ATP, por lo tanto, la disminución de la glucosa y la fructosa en
los granos de café procesados vía húmeda (Convencional), es una consecuencia de un
recambio de glucosa potenciado por la fermentación, debido a la fermentación anaeróbica
en el endospermo de la semilla de café.
En cuanto al contenido de fructosa los resultados de la presente tesis, respaldarían los
estudios publicados por Knopp et al., (2006), donde compararon el efecto de tres vías de
beneficio, seco, semiseco (Honey) y húmedo (Convencional), y encontraron mayor
concentración de fructosa y glucosa en las beneficios alternos (seco y Honey) en
comparación al proceso Convencional (lavado), lo que en términos generales representa
que a mayor contenido de azúcares, se mejora el cuerpo de la bebida, incrementando su
calidad en taza.
Respecto a la sacarosa, Mazzafera (1999), demostró que el estado de maduración del
fruto en las labores de cosecha y la presencia de patógenos, son factores de influencia
importante para el contenido de este azúcar en los granos de café verde, adicionalmente,
en el 2005 se encontró que las condiciones climáticas y del terreno (altura, pendiente)
durante el crecimiento y desarrollo de los frutos de café, tienen un fuerte impacto en el
contenido de sacarosa de los granos (Avelino et al., 2005). Con base en lo anterior, se
podría inferir, que la concentración de sacarosa, a diferencia de la concentración de
glucosa y fructosa, puede ser determinada por factores presentados en pre-cosecha, más
que por factores poscosecha.
¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.apítulo 3 69
3.7 Análisis Sensorial
3.7.1 Análisis Cuantitativo Descriptivo
La escala y equivalencia para la interpretación de las medianas del análisis se consigna
en la Figura 3-12, y el perfil sensorial de las tazas de café obtenido por los dos tipos de
beneficio, en la Figura 3-13.
Figura 3-12: Escala y equivalencia, análisis cuantitativo descriptivo.
Figura 3-13: Diagrama de estrella, con resultados del perfil sensorial para las medianas
de las muestras obtenidas por beneficio Convencional y Honey.
3,80
4,00
4,20
4,40
4,60
4,80
5,00ACIDEZ
CUERPO
UNIFORMIDADBALANCE
IMP_GLOBAL
HONEY CONVENCIONAL
70 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
▪ Acidez. La acidez (mediana) de las 12 muestras vía Honey, alcanzaron un valor
promedio de 5,0 (desviación estándar = 0,23), mientras que la acidez de las 12
muestras vía Convencional, llegaron a un valor promedio de 4,75 (desviación
estándar = 0,72). Ver Figura 3-13. Estos valores permiten ubicar el descriptor
presentado para los dos tipos de beneficio como acidez media. Al realizar la Prueba
W, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre los
tratamientos (P>0,05).
▪ Cuerpo. El cuerpo (mediana) de las 12 muestras vía Honey, alcanzaron un valor
promedio de 5,0 (desviación estándar = 0,45), en comparación al cuerpo de las 12
muestras vía Convencional, llegaron a un valor promedio de 4,25 (desviación
estándar = 0,66). Ver Figura 3-13. Estos valores permiten ubicar el descriptor
presentado para los dos tipos de beneficio como cuerpo medio. Al realizar la Prueba
W, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas entre los
tratamientos (P>0,05).
▪ Uniformidad. La uniformidad (mediana) de las 12 muestras vía Honey, alcanzaron
un valor promedio de 5,0 (desviación estándar = 0,45), en comparación a la
uniformidad de las 12 muestras vía Convencional, con un valor promedio de 4,5
(desviación estándar = 0,45). Ver Figura 3-13. Estos valores permiten ubicar el
descriptor presentado para los dos tipos de beneficio como uniformidad media. Al
realizar la Prueba W, no se encontraron diferencias estadísticamente significativas
entre los tratamientos (P>0,05).
▪ Balance. El balance (mediana) de las 12 muestras vía Honey, alcanzaron un valor
promedio de 5,0 (desviación estándar = 0,33), en cuanto al balance de las 12
muestras vía Convencional, con un valor promedio de 4,75 (desviación estándar =
0,72). Ver Figura 3-13. Estos valores permiten ubicar el descriptor presentado para
los dos tipos de beneficio como balance medio. Al realizar la Prueba W, se
encontraron diferencias estadísticamente significativas entre los tratamientos
(P<0,05), lo que indica que las muestras de café verde obtenidas por vía Honey,
presentaron mayor balance en comparación a las muestras de café verde obtenido
por vía Convencional.
▪ Impresión global. La impresión global (mediana) de las 12 muestras vía Honey,
alcanzaron un valor promedio de 5,0 (desviación estándar = 0,45), comparado con
la impresión global de las 12 muestras vía Convencional, con un valor promedio de
¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.apítulo 3 71
4,5 (desviación estándar = 0,65). Ver Figura 3-13. Estos valores permiten ubicar el
descriptor presentado para los dos tipos de beneficio como impresión global media.
Al realizar la Prueba W, se encontraron diferencias estadísticamente significativas
entre los tratamientos (P<0,05), lo que indica que las muestras de café verde
obtenidas por vía Honey, presentaron mayor impresión global, en comparación a
las muestras de café verde obtenido por vía Convencional.
Descriptores dados por los expertos del perfil sensorial
Muestras de café vía Honey. En taza presentó sabor pulposo, vinoso, herbal, algo
astringente. Se destacó el dulzor, taza limpia suave, acentuando notas a piña y frutal.
Muestras de café vía Convencional. En taza presentó astringencia, amargo, pesado. Se
destacaron notas cítricas.
Con base en lo anterior, se aprecian características destacables en las muestras de café
obtenidas por vía Honey, se encontró mayor balance y mejor impresión global en la bebida
comparado con el proceso Convencional, y en su perfil sensorial se resaltan atributos
frutales con notas a piña y de dulzor relacionados con este tipo de beneficio, aunque
algunos defectos marcados por granos inmaduros y vinagres que como ya se había
anticipado, mostraron efecto como astringencia, herbal y pulpa-vinoso.
No obstante, este tipo de proceso poscosecha confiere atributos deseables que pueden
llegar a mejorar la calidad en taza y proporcionar caracteres diferenciales para mercados
de cafés especiales de alta calidad. Este proceso poscosecha contempla oportunidades
de mejora y se convierte en una alternativa sustentable para el pequeño y mediano
productor de la zona.
Sin embargo, para cumplir con los objetivos del estudio, en los resultados sensoriales y
contenido de azúcares, se identificó la necesidad de establecer si existía o no alguna
correspondencia entre las variables, por ende, se realizaron Correlaciones de Pearson y
Análisis de Componentes Principales. Para el beneficio Convencional, no se encontraron
correlaciones entre los contenidos de azúcares y los descriptores del perfil sensorial, los
cuales se presentan a continuación.
72 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
Correlación de Pearson y Componentes Principales: Beneficio vía Convencional
Figura 3-14: Análisis de componentes principales de los descriptores y contenido de
azúcares en las muestras obtenidas por beneficio Convencional.
Entre azúcares glucosa, sacarosa y fructosa, contenido total de azúcares y variables del
análisis sensorial Cuerpo, Balance, Acidez e Impresión Global, se encontró que para el
tratamiento Convencional las variables Cuerpo e Impresión global presentaron coeficientes
de correlación positiva 0,89 (Figura 3-14) y valor-P menor (0,0000968<0,05), lo que
representa que a medida que se incrementa el cuerpo en las muestras, así mismo aumenta
la impresión global. Para las variables Cuerpo y Balance, presentaron correlación negativa
-0,71 (Figura 3-14) y valor-P inferior (0,00994<0,05), lo que indica que a medida que
aumenta el Cuerpo en las muestras, disminuye el Balance, similar efecto se observó con
las variables de Impresión global y Balance, cuya correlación negativa -0,66 (Figura 3-14)
y el P-valor inferior a 0,05 (0,0204<0,05). En cuanto a la correlación de azúcares (para
cada uno) y total de azúcares, no existe una relación significativa con las variables Cuerpo,
Impresión Global, Balance y Acidez (valor-P > 0,05).
¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.apítulo 3 73
En cuanto, a la correlación del contenido de azúcares y los descriptores del perfil sensorial
en el beneficio Honey, el contenido de azúcares presentó correlación positiva con el
balance presentado en taza.
Correlación de Pearson y Componentes Principales: Beneficio vía Honey
Figura 3-15: Análisis de componentes principales de los descriptores y contenido de
azúcares en las muestras obtenidas por beneficio Honey.
En el Tratamiento Honey, las variables Cuerpo e Impresión Global (Figura 3-15)
presentaron coeficientes de correlación positiva 0,91 y valor-P inferior (0,0000322<0,05),
lo que representa que a medida que se incrementa el cuerpo en las muestras, así mismo
aumenta su Impresión Global, similar efecto que se observa para las variables Balance y
Acidez, que presentaron correlación positiva 0,62 (Figura 3-15) y valor-P inferior
(0,0325<0,05). En cuanto a la correlación de azúcares y total de azúcares, no se encontró
correlación (Figura 3-15) entre el contenido individual (fructosa, sacarosa, glucosa), no
existe una relación significativa con las variables Cuerpo, Impresión Global, Balance y
Acidez (valor-P > 0,05); sin embargo, la correlación del contenido total de azúcares y la
variable Balance, presentaron correlación positiva 0,68 y valor-P inferior (0,0161<0,05), lo
74 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
cual representa que a medida que la muestra de café verde vía Honey aumenta en
contenido total de azúcares, así mismo incrementa su Balance en Taza.
En el Anexo H se consignan los resultados de las correlaciones de Pearson para cada
tratamiento.
4. Conclusiones y recomendaciones
4.1 Conclusiones
Se encontró que el beneficio Honey, puede aumentar los defectos físicos del grano, como
marcar la presencia de granos vinagre, influenciado por el recubrimiento de mucílago en
el pergamino.
Se encontró que el beneficio Convencional empleando el equipo Ecomill®, puede
aumentar los defectos físicos por daño mecánico del grano, como el grano mordido.
No se encontró efecto del proceso de beneficio Honey, sobre la granulometría del grano.
El café producto vía beneficio Honey, presentó significativamente un Factor de
Rendimiento mayor, explicado por el porcentaje de grano defectuoso como vinagre y grano
negro.
El café producto vía beneficio Honey, presentó significativamente un % de merma mayor,
explicado por el cisco recubierto con mucílago, que incrementa su peso.
No se encontró efecto del proceso de beneficio vía Honey en la densidad real, volumen
total de poros y volumen del grano.
Se encontró influencia del procesamiento vía Honey en el contenido de fructosa y
contenido total de azúcares, marcando diferencias significativas en cuanto a mayor
contenido versus el proceso Convencional. Los contenidos de fructosa están relacionados
con el modo de procesamiento empleado.
76 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
Se encontró que el contenido total de azúcares en las muestras de café obtenidas por vía
Honey, presentan correlación positiva con el Balance, lo cual indica que a mayor
concentración de azúcares las muestras a nivel sensorial, incrementarán su Balance en
Taza.
La calidad sensorial obtenida en taza, confirma la pregunta de investigación, ya que se
logró evidenciar el efecto del beneficio vía Honey sobre ciertos atributos sensoriales del
grano de café verde, exaltando características propias del café debido al uso de este tipo
de proceso poscosecha.
4.2 Recomendaciones
Los resultados indican parcialmente la importancia de los factores analizados para la
producción de café diferenciado y de alta calidad en la Provincia. Se sugiere, ampliar el
estudio exploratorio, incrementando la investigación sobre sus efectos, área de influencia,
variables y condiciones de cosecha, al igual que ajustar en la medida de las posibilidades
los manejos agronómicos del cultivo, que permita optimizar el proceso de beneficio Honey
e incluir un estudio económico. Así mismo se sugiere, diseñar una clasificación de defectos
físicos para aplicarse al grano verde producto del proceso semiseco o Honey, como se
evidenció en el presente estudio, se pueden presentar granos “vinagre”, con coloración
rojiza que no necesariamente marcan un defecto físico en grano producto de este proceso
poscosecha, y estaría siendo clasificado como defecto por los análisis físicos ya
establecidos.
Bibliografía
Álvarez, J. (1991). Despulpado del café sin agua. Avances Técnicos 164, 6. Retrieved from
http://www.cenicafe.org/es/publications/avt0164.pdf
Álvarez, G. (1995). Informe anual de actividades. Chinchina, Caldas: Cenicafé.
Asoexport. (2013). Tipos de café y superficie sembrada. Retrieved from
http://www.asoexport.org/tipos_cafe.html
Avelino, J., Barboza, B., Araya, J., Fonseca, C., Davrieux, F., Guyot, F., & Cilas, C. (2005).
Effects of slope exposure, altitude and yield on coffee quality in two altitude terroirs
of Costa Rica, Orosi and Santa Mar´ıa de Dota. Journal of the Science of Food and
Agriculture, 85, 1869–1876.
Barboza, C., & Amaya, F. (1996). Análisis de la calidad del grano y de la bebida del café
var. Caturra en función de la maduración y tiempo de fermentación. Agronomía
Tropical, 3(46), 289-311.
Bertrand, B., Vaast, P., Alpizar, E., Etienne, H., Davrieux, F., & Charmetant, P. (2006).
Comparison of bean biochemical composition and beverage quality of arabica
hybrids involving Sudanese-Ethiopian origins with traditional varieties at various
elevations in Central America. Tree Physiology, 26(9), 1239-1248.
Bosselmann, A., Dons, K., Oberthur, T., Olsen, C., Ræbild, A., & Usma, H. (2009). The
influence of shade trees on coffee quality in small holder coffee agroforestry
systems in Southern Colombia. Agriculture, Ecosystems and Environment, 129(1-
3), 253-260.
Bytof, G., Knopp, S., & Schieberle, P. (2005). Influence of processing on the generation of
y-aminobutyric acid in green coffee beans. Eur Food Res Technol, 220, 245-250.
Cague, R., Hube, A., & Gibson, D. (2002). Beyond the bean: redefining coffee quality. Quick
reference guide to standards for sustainable production systems. (C. International,
Ed.) Washington: Environment and Natural Resource Management and
Agribusiness Practice Networks.
Cenicafé. (2004). Beneficio del cafe 1: despulpado, remoción del mucílago y lavado.
Cartilla Cafetera. Chinchina, Caldas: Cenicafé. Retrieved from
78 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
www.cenicafe.org/es/publications/cartilla_20_beneficio_del_cafe.pdf
Cenicafé. (2005). El secado del café. In Cartilla Cafetera (pp. 174–189).
http://doi.org/10.1017/CBO9781107415324.004
Cenicafé. (2013). Manual del Cafetero Colombiano. Cenicafé - FNC. Chinchina, Caldas:
Cenicafé.
Corrêa, P., Oliveira, G., Rodrigues, A., Campos, S., & Botelho, M. ( 2010). Hygroscopic
equilibrium and physical properties evaluation affected by parchment presence of
coffee grain. Spanish Journal of Agricultural Research, 8(3), 694-702.
Couto, S., Chagas Magalhães, A., Marçal de Queiroz, D., & Toledo Bastos, I. (1999).
massa específica aparente e real e porosidade de grãos de café em função do teor
de umidade. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 3(1), 61-68.
Chinnici, F., Spinabelli, U., Riponi, C., & Amati, A. (2005). Optimization of the determination
of organic acids and sugars in fruit juices by ion-exclusion liquid chromatography.
Journal of Food Composition and Analysis, 18, 121-130.
DANE. (2005). Departamento Nacional Administrativo de Estadistica. (DANE, Editor)
Recuperado el 28 de Mayo de 2018, de
https://www.dane.gov.co/index.php/estadisticas-por-tema/demografia-y-
poblacion/censo-general-2005-1
Duarte, G., Pereira, A., & Farah, A. (2010). Chlorogenic acids and other relevant
compounds in Brazilian coffees processed. Food Chemistry , 118, 851–855.
El Tiempo. (20 de Abril de 2016). El precio del café tiende a la baja en el mercado mundial.
pág. 2.
ESAP. (2005). Características Socioeconómicas Generales de la Provincia de Oriente. En
E. S. Pública, Características Socioeconómicas Generales de la Provincia de
Oriente (pág. 76). Boletin CDIM-ESAP.
Farah, A., DePaulis, T., Moreira, D. P., Trugo, L., & Martin, P. R. (2006). Chlorogenic acids
and lactones in regular and water-decaffeinated Arabica coffees. Journal of
Agricultural and Food Chemistry, 54, 374–381.
FNC. (2010). Café de Colombia. (F. N. Cafeteros, Editor, & F. N. Cafeteros, Productor)
Recuperado el 02 de junio de 2018, de Calidades de Exportación:
http://www.cafedecolombia.com/clientes/es/regulacion_nacional/exportadores/283
1_calidades_de_exportacion/
Federación Nacional de Cafeteros de Colombia. (2010a). Defectos de Café Verde: Café
de Colombia. Retrieved from
http://www.cafedecolombia.com/clientes/es/regulacion_nacional/exportadores/2831_
Bibliografía 79
calidades_de_exportacion/
Federación Nacional de Cafeteros de Colombia. (2010b). Postcosecha | Café de Colombia.
Retrieved from
http://www.cafedecolombia.com/particulares/es/sobre_el_cafe/el_cafe/post-cosecha/
Federación Nacional de Cafeteros. (10 de Mayo de 2016). Cafés Especiales. Obtenido de
http://www.federaciondecafeteros.org/particulares/es/nuestro_cafe/cafes_especial
es/categorias/
Giovannucci, D., & Koekoek, F. (2003). The state of sustainable coffee: a study of twelve
major markets. Cali: ICO-IISD-UNCTAD.
Guyot, B., Petnga, E., & Vincent, J. (1988). Analyse qualitative d` un cafe Coffea canephora
var Robusta en fonction de la maturité. Café-Cacao Thé, 2(32), 127-139.
Hicks, P. A. (2001). The First Asian Regional Round-Table on Sustainable, Organic and
Speciality Coffee Production, Processing and Marketing. (K. Chapman, Ed.)FAO.
Bangkok: FAO. Retrieved from http://www.fao.org/3/a-x6938e/x6938e05.htm#bm5.7
Kenneth, D. (2012a). Honey and Pulped Natural Coffees. Coffee Review, 4. Retrieved from
http://www.coffeereview.com/honey-and-pulped-natural-coffees/
Kenneth, D. (2012b). Processing Coffee: Flavor and Processing Method. Coffee Review,
6. Retrieved from http://www.coffeereview.com/coffee-reference/from-crop-to-
cup/processing/flavor-and-processing-method/
Kenneth, D. (2012c). Processing Coffee: Fruit Removal and Drying. Retrieved from
http://www.coffeereview.com/coffee-reference/from-crop-to-cup/processing/fruit-
removal-and-drying/
Kenneth, D. (2014). Honey and Natural Process Coffees Central America 2014. Coffee
Review. Retrieved from http://www.coffeereview.com/honey-natural-process-coffees-
central-america-2014/
Knopp, S., Bytof, G., & Selmar, D. (2006). Influence of processing on the content of sugars
in green Arabica coffee beans. Eur Food Res Technol, 195-201.
Marín, S., Arcila, J., Montoya, E., & Oliveros, C. (2003). Cambios físicos y químicos durante
la maduración del fruto de café (Coffea arabica L. var Colombia). Cenicafé, 54(3),
208-225.
Mazzafera, P. (1999). Chemical composition of defective coffee beans. Food Chemistry,
64, 547-554.
Menchu, F., & Rolz, C. (1973). Coffee fermentation. Café-Cacao Thé, 17(1), 53-61.
80 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante Beneficio Honey y la determinación de su calidad en taza
Menegus, F., Cattaruzza, L., Chersi, A., & Fronza, G. (1989). Differences in the Anaerobic
Lactate-Succinate Production and in the Changes of Cell Sap pH for Plants with
High and Low Resistance to Anoxia. Plant Physiol, 90, 29-32.
Ministerio de Protección Social, INVIMA. (1997). Decreto 3075 de 1997. Buenas prácticas
de manufactura. Republica de Colombia.
Oliveros, C. ., Sanz, J. ., Ramírez, C. ., Álvarez, J. ., Roa, G., & Álvarez, J. (1995).
Desmucilaginadores mecánicos de café. Avances Técnicos 217.
Oliveros, T., Sanz, J., Ramírez, C., & Tibaduiza, C. (2013). ECOMIL Tecnología de bajo
impacto ambiental para el lavado del café. Avance Técnico, Cenicafé, Chinchina.
Pelaez, A. (1995). Aspectos de calidad del café en la industria torrefactora de Colombia.
(F. N. Cafeteros, Ed.) Bogotá, Colombia: División de Estrategia y Proyectos
Especiales de Comercialización.
Peñuela, A. . (2010). Estudio de la remoción del mucílago de café a través de fermentación
natural. Universidad de Manizales.
Ponte, S. (2004). Estándares y sostenibilidad en el sector cafetero: una aproximación
global a la cadena de valor. Ensayos sobre Economía Cafetera, (20): 31-83.
Proexport. (2014). Estrategias de internacionalización (p. 60). Bogotá D.C: Proexport
Colombia.
Puerta, G. (2011). Composición química de una taza de café. Cenicafé. Chinchina, Caldas:
Cenicafé.
Roa, G., Oliveros, C. ., Álvarez, J., Ramírez, C. ., Sanz, J. ., Álvarez, J. ., … Rodríguez, N.
(1999). Beneficio ecológico del café. Chinchiná, Caldas: Cenicafé. 273 p.
Roberts, J., Callist, J., Wemmer, D., Walbott, V., & Jardetzky, O. (1984). Mechanism of
cytoplasmic pH regulation in hypoxic maize root tips and its role in survival under
hypoxia. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 81, 3379-3383.
Rodríguez, N. (1999). Obtención de pectinas a partir de la pulpa del café: Informe anual de
actividades. Cenicafé. Chinchiná, Caldas: Cenicafé.
Rodríguez, N. (2009). Estudio De Un Biosistema Integrado Para El Postratamiento De Las
Aguas Residuales Del Café Utilizando Macrófitas Acuáticas. Departamento De
Ingeniería Hidráulica Y Medio Ambiente. Universidad de Valencia. Retrieved from
https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/4342/tesisUPV3023.pdf
Rodríguez, S., Pérez, R., & Fernández, M. (2000). Estudio de la biodegradabilidad
anaerobia de las aguas residuales del beneficio húmedo del café. Revista Interciencia,
25(0378-1844), 386–390. Retrieved from
Bibliografía 81
http://www.redalyc.org/pdf/339/33905005.pdf
Samper, L. (2010). Café de Colombia: La estrategia de los cafeteros colombianos. In FNC.
Gerencia Técnica, Federación Nacional de Cafeteros de Colombia.
Sanz, J. . (1996). Transporte de la pulpa de café a los procesadores mediante tornillo sinfín.
Avances Técnicos 226. Chinchiná, Caldas: Cenicafé. Retrieved from
http://www.cenicafe.org/es/publications/avt0226.pdf
Sanz, J., Oliveros, C., Ramirez, G., Lopez, P., & Velásquez, J. (2011). Controle los flujos
de café y agua en el mòdulo Becolsub. Chinchina, Caldas: Cenicafé.
Summers, J., Ratcliffe, R., & Jackson, M. (2000). J Exp Bot, 51, 1413-1422.
SCAA. (Mayo de 2016). SPECIALTY COFFEE ASSOCIATION OF AMERICA. Obtenido de
www.scaa.org
Torres, R., & Rodríguez, A. (1991). Ensayo sobre depuración biológica de aguas residuales
del lavado del café. Cenicafé. Santafé de Bogotá.
USAID. (2005). Normas y Estandares de Catación. Retrieved from
http://pdf.usaid.gov/pdf_docs/Pnadg946.pdf
Zambrano, D. ., & Rodríguez, N. (2008). Sistemas para el tratamiento de aguas mieles:
Investigación aplicada en beneficio de los productores cafeteros. Disciplina de Calidad
Y Manejo Ambiental. Chinchina, Caldas: Cenicafé.
Zambrano, D. A. (1992). La economía del agua como perspectiva para controlar
contaminación durante el lavado de café. Notas del Seminario cientifico presentado en 11
de septiembre de 1992. Chinchiná, Cenicafé, 1992.
Zambrano, F., & Isaza, H. (1994). Lavado del café en los tanques de fermentación. Revista
Cenicafé, 03, 106–118. Retrieved from
http://www.cenicafe.org/es/index.php/nuestras_publicaciones/revista_cenicafe/revist
a_cenicafe_arc045_03_106-118
Zayas, T., Gunther, G., & Hernández, F. (2007). Chemical oxygen demand reduction in co
ff ee wastewater through chemical flocculation and advanced oxidation processes.
Journal of Environmental Sciences, 19, 300–305. Retrieved from
http://www.jesc.ac.cn/jesc_cn/ch/reader/create_pdf.aspx?file_no=2007190308
A. Anexo: Procedimiento análisis físico de grano para determinación de volumen, densidad y volumen de poros, en las muestras de café verde vía Convencional y Honey
LABORATORIO CENTRAL OFICINA DE CALIDAD DE CAFÉ
ALMACAFÉ S.A. / FNC
INSTRUCTIVO
1. Alcance
▪ Determinación de la densidad real y el volumen de los granos de café verde, por
cambio de presión (helio), dentro de un volumen definido.
▪ Este procedimiento es aplicable al Picnómetro AccuPyc II 1340.
▪ Este procedimiento aplica para la Oficina de Calidad del Café, Almacafé S.A –
laboratorio Central.
▪ Aplica para cualquier tipo o calidad de granos de café verde.
Procedimiento General
Responsable: Analista De Laboratorio
1. Revisar las condiciones de funcionamiento del equipo
2. Comprobar la integridad del sistema verificando que no tenga fugas
3. Verificar el funcionamiento del equipo
Ajuste la presión (cero)
Calibración con el Volumen de calibración estándar (Esfera metálica)
4. Análisis de muestras
5. Generación de reporte
84
1. Revisar las condiciones de funcionamiento del equipo: La cámara del picnómetro nunca debe ser mayor que 25 psig, por lo cual se debe verificar el regulador del contenedor de helio. Dejar equilibrar el equipo térmicamente en una habitación con una temperatura estable (calentamiento del equipo). Purgue la cámara del picnómetro llenando y vaciando la cámara (dos o tres veces).
2. Comprobar la integridad del sistema verificando que no tenga fugas
Llene la cámara y verifique, después de un periodo de equilibrio (alrededor de 20 a 30
segundos) la presión no debe variar más de 0,005 psig / min (0,034 kPa / min).
3. Verificar el funcionamiento del equipo
Ajuste la presión cero, realizando una corrida con el volumen y la esfera de calibración.
Para comenzar la primera fase de la calibración (volumen de desplazamiento), introduzca
primero el Volumen de calibración estándar y cuando el equipo lo solicite, introduzca el
estándar de calibración –“Esfera metálica”.
Para verificar el funcionamiento del picnómetro se realiza un análisis utilizando el patrón
de calibración de modo que se pueda asegurar que el picnómetro esté funcionando
correctamente.
Se compara el valor que se muestra para el volumen promedio con el valor registrado en
el estuche que contiene la esfera estándar de calibración. Estos dos valores deben estar
acorde - más o menos la varianza obtenida mediante el siguiente cálculo:
Varianza = (volumen de la cámara * 0,0003) + (Valor registrado para el estándar * 0,0003)
Ejemplo:
Cálculo de la varianza para un picnómetro de 100 cm3 con un valor de 51,077917 grabado
en el estuche que contiene la esfera:
Varianza = (100 * 0,0003) + (51,077917 * 0,0003) = 0,03 + 0,01532338 = 0,0453
(Verificación del funcionamiento de Windows 1340 AccuPyc II 2 a 18 abril 10).
Si los valores no coinciden, es posible que se esté presentando una fuga de gas en el
equipo.
Para el análisis de muestras, se utilizan de 40 +/- 0,1 g, que se cargan a la copa porta
muestra con el café y se inserta en la cámara del equipo.
Anexo A. o 85
2. DEFINICIONES
Densidad Relativa Está definida como el cociente entre la densidad que primordialmente es de una sustancia y la de otra sustancia tomada como referencia (Generalmente agua), El término “Densidad relativa”, es generalmente usado de manera científica.
Volumen Total de Poros
Unidades cm3/g
Volumen (cm3) de una muestra que es ocupada por poro o espacio vacío. Mide el tamaño
del vacio o del poro, expresado por la fracción de masa (g) de la muestra. Los poros forman
fases continuas conocidas como el medio poroso o espacios interconectados o efectivos,
que contribuyen al transporte a través del medio poroso.
Picnómetro
El picnómetro (del griego πυκνός, pyknós, ‘densidad’), o botella de gravedad específica,
es un frasco con un cierre sellado de vidrio que permite medir la densidad de un fluido, en
referencia a la de un fluido de densidad conocida como el agua o el mercurio.
Picnómetro de gas
Un picnómetro de gas es un dispositivo de laboratorio utilizado para la medición de la
densidad real - o más exactamente el volumen - de sólidos, ya sean de forma regular,
porosa o no poroso, monolítico, en polvo, granular o triturado en alguna manera,
empleando algún método de desplazamiento de gas y el volumen: relación de presión
conocida como Ley de Boyle. Un picnómetro de gas también se refiere a veces como un
picnómetro de helio.
La ley de Boyle (a veces conocida como la ley de Boyle-Mariotte) establece que la presión
absoluta y el volumen de una masa dada de gas, son inversamente proporcionales, si la
temperatura permanece sin cambios dentro de un sistema cerrado.
Por lo tanto, se afirma que el producto de la presión y el volumen es una constante para
una masa dada de gas confinado, siempre y cuando la temperatura sea constante.
La ley lleva el nombre químico y físico Robert Boyle, que publicó su teoría en 1662.
La ecuación matemática de la ley de Boyle es:
86
donde:
p es la presión del sistema.
V el volumen del gas.
K es una constante que representa la relación entre la presión y el volumen del
sistema.
La ley de Boyle se utiliza para predecir el resultado de la introducción de un cambio, en el
volumen y la presión de un sistema, cambiando su estado inicial al introducir una cantidad
conocida de gas. El antes y el después de los volúmenes y presiones al introducir la
cantidad fija de gas, - manteniendo una temperatura constante- están relacionados por la
ecuación:
donde P1 y V1 representan la presión y el volumen inicial, respectivamente, y P2 , V2 representan el cambio de presión y volumen después de introducir el gas.
La ecuación de trabajo de un picnómetro de gas en el que la cámara de muestra se presuriza primero es la siguiente:
Donde Vs es el volumen de la muestra, Vc es el volumen de la cámara vacía (conocido a
partir de una etapa de calibración previa), Vr es el volumen del volumen de referencia (una
vez más conocido de una etapa de calibración previa), P1 es la presión primera (es decir
en la cámara de muestra solamente) y P2 es la segunda presión (inferior) después de la
introducción del gas en los volúmenes combinados de la muestra y la cámara de
referencia.
Densidad
Es la cantidad de masa contenida en un determinado volumen de una sustancia. La
densidad media es la razón entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa
Donde ρ es la densidad, m es la masa, y V es el volumen. En algunos casos (por ejemplo,
en los Estados Unidos en el caso del aceite y el gas), la densidad también se define como
el peso por unidad de volumen, aunque esta cantidad más correctamente se llama peso
específico.
Anexo A. o 87
Volumen
El volumen es una magnitud definida como el espacio ocupado por un objeto. Es una
función derivada de longitud, ya que se halla multiplicando las tres dimensiones.
En física, el volumen es una magnitud física extensiva asociada a la propiedad de los
cuerpos físicos de ser extensos o materiales.
La capacidad y el volumen son términos que se encuentran estrechamente relacionados. Se define la capacidad como el espacio vacío de alguna cosa que es suficiente para contener a otra u otras cosas. Se define el volumen como el espacio que ocupa un cuerpo.
Presión
La presión (símbolo p) es una magnitud física escalar que mide la fuerza en dirección
perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar cómo se aplica una
determinada fuerza resultante sobre una superficie.
En determinadas aplicaciones la presión se mide no como la presión absoluta sino como la presión por encima de la presión atmosférica, denominándose presión relativa, presión normal, presión de Gauge o presión manométrica. Consecuentemente, la presión absoluta es la presión atmosférica más la presión manométrica (presión que se mide con el manómetro).
Cuando sobre una superficie plana de área A se aplica una fuerza normal F de manera uniforme, la presión P viene dada de la siguiente forma:
p es la presión,
F es la fuerza normal,
A es el área de la superficie de contacto
En un caso general donde la fuerza puede tener cualquier dirección y no estar distribuida
uniformemente en cada punto la presión se define como:
Donde es un vector unitario y normal a la superficie en el punto donde se pretende medir
la presión.
B. Anexo: Porcentaje general de grano de muestras de café obtenidas por beneficio húmedo Convencional (C) y beneficio semiseco Honey (H), para 12 fincas .
Muestra
(Finca)
Tamiz/Malla
18 17 16 15 14 13 Fondo
C H C H C H C H C H C H C H
1 3,52 7,72 26,69 35,28 32,73 24,81 30,21 22,05 5,54 8,82 1,01 1,10 0,30 0,22
2 9,15 8,12 34,04 32,47 24,90 24,35 20,83 22,19 8,64 10,28 2,03 2,16 0,41 0,43
3 5,61 8,07 21,94 24,72 24,49 25,23 32,65 28,76 11,22 11,10 2,55 2,02 1,53 0,10
4 11,81 9,50 32,48 30,73 29,53 32,96 20,67 19,55 4,43 6,15 0,98 1,12 0,10 0,00
5 10,90 6,86 33,73 29,71 25,43 32,57 19,20 25,14 8,30 4,57 2,08 1,14 0,36 0,00
6 21,54 23,68 40,08 36,32 18,54 20,53 14,53 15,26 4,51 2,63 0,50 1,58 0,30 0,00
7 33,10 34,66 41,12 37,72 13,04 11,21 8,53 6,63 3,01 8,15 1,00 1,53 0,20 0,10
8 18,31 18,32 38,66 41,49 18,82 20,47 14,24 11,31 8,65 6,47 1,02 1,62 0,31 0,32
9 12,60 13,56 33,41 36,33 26,29 26,57 18,62 16,27 7,12 5,97 1,64 1,08 0,33 0,22
10 13,54 15,25 33,60 37,04 26,58 22,88 21,06 19,06 4,51 4,90 0,50 0,54 0,20 0,33
11 9,76 8,14 34,16 35,83 24,95 23,89 20,61 20,63 8,68 8,69 1,63 2,71 0,22 0,11
12 12,22 12,73 35,60 33,93 22,85 25,45 20,72 18,56 7,44 7,42 1,06 1,59 0,11 0,32
Mediana
12,02 11,11 33,89 35,56 24,92 24,58 20,64 19,31 7,28 6,94 1,04 1,55 0,30 0,16
Error Típico
2,2675351
2,39513393
1,540674073
1,2653462
1,509466586
1,636102943
1,87595303
1,71587521
7,27914072
0,71034798
0,18668017
0,16804343
0,1096597
0,042884888
Desv_est
7,85497199
8,29698731
5,337051545
4,3832877
5,228945637
5,667626849
6,49849192
5,94396607
2,42526969
2,4607176
0,64667906
0,58211953
0,37987234
0,14855761
90
C. Anexo: Comparación de Medianas para él %Merma
Muestra 1: C_MERMA (%)
Muestra 2: H_MERMA (%)
Mediana de muestra 1: 18,1
Mediana de muestra 2: 20,7
Prueba W de Mann-Whitney (Wilcoxon) para comparar medianas
Hipótesis Nula: mediana1 = mediana2
Hipótesis Alt.: mediana1 <> mediana2
Rango Promedio de muestra 1: 8,41667
Rango Promedio de muestra 2: 16,5833
W = 121,0 valor-P = 0,00509839
Se rechaza la hipótesis nula para alfa = 0,05.
Debido a que el valor-P es menor que 0,05, existe una diferencia estadísticamente
significativa entre las medianas de las muestras con un nivel de confianza del 95,0%. Se
encuentra diferencia estadísticamente significativa entre los tratamientos, presentando
mayor porcentaje de merma el grano beneficiado por vía Honey en comparación al
convencional.
Prueba W de Mann-Whitney (Wilcoxon) para comparar medianas
Hipótesis Nula: mediana1 = mediana2
Hipótesis Alt.: mediana1 <> mediana2
Rango Promedio de muestra 1: 8,625
Rango Promedio de muestra 2: 16,375
92
W = 118,5 valor-P = 0,00788479
Se rechaza la hipótesis nula para alfa = 0,05.
Se ejecuta la prueba W de Mann-Whitney para comparar las medianas de dos muestras.
Esta prueba se construye combinando las dos muestras, ordenando los datos de menor a
mayor, y comparando los rankeos promedio de las dos muestras en los datos combinados.
Debido a que el valor-P es menor que 0,05, existe una diferencia estadísticamente
significativa entre las medianas con un nivel de confianza del 95,0%, encontrando mayor
factor de rendimiento en el tratamiento vía Honey.
D. Porcentaje general de defectos, desviación estándar y error típico, encontrados en las muestras de café obtenidas por beneficio húmedo Convencional (C) y beneficio semiseco Honey (H), para 12 fincas.
% DEFECTOS FÍSICOS
NEGRO VINAGRE MORDIDO O CORTADO BROCA INMADURO APLASTADO
Finca (muestra) C_negro H_negro C_vinagre H_vinagre C_mordido H_mordido C_broca H_broca C_inm H_inm C_aplast H_aplast
1 0,8 0,8 0,08 1,2 0,4 0 0,08 0,4 0,4 0 0 0
2 1,6 0,8 0 0,8 0,4 0,4 0,8 0,8 0,8 0,8 0 0
3 0 0,08 0,8 0,16 0,8 0,16 0 0 1,6 0,4 0 0
4 0,08 0,4 0,08 2,4 0,32 0,4 0 0 0 0 0 0
5 0,08 0,8 0,16 1,6 0,4 0,4 0,16 0 1,6 0 0,4 0
6 0,4 0,4 0,24 0,8 0,8 0,32 0,8 0,4 0 0,8 0,16 0,08
7 0,4 0,8 0,4 0,08 0,4 0,4 0,24 0 0 0,8 0,16 0,4
8 0,4 0,8 0,4 0,8 0,4 0,4 0,4 0 0,4 0,32 0 0,08
9 0,8 0,8 0,08 1,6 0,8 0,4 1,6 2,4 1,6 0,4 0,16 0,4
10 0,08 0,8 0,4 2,4 0,8 0,4 0,4 1,6 1,6 0,4 0,32 0,4
11 0,8 1,6 1,6 1,6 0,8 0,8 1,6 1,6 0,8 1,6 0,8 0
12 0,8 2,4 1,6 2,4 0,8 0,4 1,6 1,6 0,8 0,4 0,4 0,4
Desv_est 0,46 0,60 0,56 0,82 0,22 0,18 0,64 0,85 0,66 0,46 0,24 0,19
Mediana 0,4 0,8 0,32 1,4 0,6 0,4 0,4 0,4 0,8 0,4 0,16 0,04
Error Típico 0,13 0,17 0,16 0,24 0,18 0,25 0,18 0,25 0,19 0,13 0,07 0,05
E. Anexo: Resultados de volumen, porosidad y densidad real para 40 gramos de muestra de café verde obtenido por vía Convencional y Honey en 12 fincas
96 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante beneficio
Honey y la determinación de su calidad en taza
Anexos 97
98 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante beneficio
Honey y la determinación de su calidad en taza
F. Anexo: Tablas y Curvas de calibración para Glucosa, Fructosa y Sacarosa
[Glucosa] = 5,813E-07*Área + 3,051E-02 [Glucosa] = 2,059E-05*Altura + 6,194E-02
y = 5,813E-07x + 3,051E-02R² = 1,000E+00
0,000
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
0 10000000 20000000 30000000 40000000
Area
y = 2,059E-05x + 6,194E-02R² = 9,999E-01
0,000
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
0 500000 1000000 1500000
Altura
Glucosa m 5,0439 g Vol diluciones 10 mL
V stock 50 mL
Pureza 0,998 Tiempo de retencion 9,375
[ ] Stoc k 100,676244 g/L
Teoica (g/L) Vol Alic (microL) Vol alicu (mL) Area Altura [] Real g/L
0,5 50 0,05 837051 23587 0,503
1 100 0,1 1727203 48230 1,007
5 500 0,5 8569123 239416 5,034
10 1000 1 17220708 482442 10,068
15 1500 1,5 25860100 727112 15,101
20 2000 2 34664110 979788 20,135
Anexos 99
Sacarosa m 5,0703 g Vol diluciones 10 mL
V stock 50 mL
Pureza 0,995 Tiempo de retencion 8,099
[ ] Stoc k 100,89897 g/L
Teoica (g/L) Vol Alic (microL) Vol alicu (mL) Area Altura [] Real g/L
0,5 50 0,05 850259 55296 0,504
1 100 0,1 1715812 111327 1,009
5 500 0,5 8395313 544602 5,045
10 1000 1 16950858 1098242 10,090
15 1500 1,5 25708767 1658251 15,135
20 2000 2 34706390 2237437 20,180
[Sacarosa] = 5,828E-07*Área + 8,108E-02 [Sacarosa] = 9,043E-06*Altura + 6,223E-02
y = 5,828E-07x + 8,108E-02R² = 9,998E-01
0,000
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
0 10000000 20000000 30000000 40000000
Areay = 9,043E-06x + 6,223E-02
R² = 9,999E-01
0,000
5,000
10,000
15,000
20,000
25,000
0 1000000 2000000
Altura
100 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante beneficio
Honey y la determinación de su calidad en taza
Fructosa m 4,99865 g Vol diluciones 10 mL
V stock 50 mL
Pureza 0,99 Tiempo de retención 11,533
[ ] Stoc k 98,97327 g/L
Teoica (g/L) Vol Alic (microL) Vol alicu (mL) Area Altura [] Real g/L
0,5 50 0,05 866222 22498 0,4949
1 100 0,1 1689835 44069 0,9897
5 500 0,5 8480700 221914 4,9487
10 1000 1 16952256 444518 9,8973
15 1500 1,5 25445001 666967 14,8460
20 2000 2 33955552 890237 19,7947
[Fructosa] = 5,832E-07*Area + 8,254E-04 [Fructosa] = 2,224E-05*Altura+ 6,958E-03
y = 5,83208E-07x + 8,25360E-04R² = 9,99999E-01
0,0000
5,0000
10,0000
15,0000
20,0000
25,0000
0 10000000 20000000 30000000 40000000
Area
y = 2,224E-05x + 6,958E-03R² = 1,000E+00
0,0000
5,0000
10,0000
15,0000
20,0000
25,0000
0 200000 400000 600000 800000 1000000
Altura
Anexos 101
G. Anexo: Cromatogramas para Glucosa, Fructosa y Sacarosa
Muestra 1 Beneficio Convencional
Muestra 1 Beneficio Honey
102 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante beneficio
Honey y la determinación de su calidad en taza
Muestra 2 Beneficio Convencional
Muestra 2 Beneficio Honey
Anexos 103
Muestra 3 Beneficio Convencional
Muestra 3 Beneficio Honey
104 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante beneficio
Honey y la determinación de su calidad en taza
Muestra 4 Beneficio Convencional
Muestra 4 Beneficio Honey
Anexos 105
Muestra 5 Beneficio Convencional
Muestra 5 Beneficio Honey
106 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante beneficio
Honey y la determinación de su calidad en taza
Muestra 6 Beneficio Convencional
Muestra 6 Beneficio Honey
Anexos 107
Muestra 7 Beneficio Convencional
Muestra 7 Beneficio Honey
108 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante beneficio
Honey y la determinación de su calidad en taza
Muestra 8 Beneficio Convencional
Muestra 8 Beneficio Honey
Anexos 109
Muestra 9 Beneficio Convencional
Muestra 9 Beneficio Honey
110 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante beneficio
Honey y la determinación de su calidad en taza
Muestra 10 Beneficio Convencional
Muestra 10 Beneficio Honey
Anexos 111
Muestra 11 Beneficio Convencional
Muestra 11 Beneficio Honey
112 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante beneficio
Honey y la determinación de su calidad en taza
Muestra 12 Beneficio Convencional
Muestra 12 Beneficio Honey
Anexos 113
H. Anexo: Correlaciones de Pearson
Tratamiento Convencional Fructosa Correlación de Pearson Contenidos celdas: Coeficiente de correlación P Valor Número de datos
CUERPO I_GLOBAL BALANCE ACIDEZ
FRUCT -0,0338 -0,0767 -0,0266 -0,535 0,917 0,813 0,934 0,0734
12 12 12 12 CUERPO 0,892 -0,708 -0,120
0,0000968 0,00994 0,711 12 12 12
I_GLOBAL -0,657 -0,0349 0,0204 0,914 12 12
BALANCE 0,0438 0,892 12
Tratamiento Honey Fructosa Correlación de Pearson
CUERPO I_GLOBAL BALANCE ACIDEZ
FRUCT 0,213 0,350 -0,431 -0,199 0,506 0,264 0,162 0,534
12 12 12 12 CUERPO 0,914 -0,269 -0,445
0,0000322 0,399 0,147 12 12 12
I_GLOBAL -0,239 -0,258 0,454 0,418 12 12
BALANCE 0,617 0,0325 12
114 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante beneficio
Honey y la determinación de su calidad en taza
Tratamiento Convencional Sacarosa
Correlación de Pearson
CUERPO I_GLOBAL BALANCE ACIDEZ
SAC -0,0207 -0,247 -0,230 -0,287 0,949 0,439 0,473 0,366
12 12 12 12 CUERPO 0,892 -0,708 -0,120
0,0000968 0,00994 0,711 12 12 12
I_GLOBAL -0,657 -0,0349 0,0204 0,914 12 12
BALANCE 0,0438 0,892 12
Tratamiento Honey Sacarosa Correlación de Pearson
CUERPO I_GLOBAL BALANCE ACIDEZ
SAC -0,0497 -0,288 0,0227 -0,195 0,878 0,364 0,944 0,545
12 12 12 12 CUERPO 0,914 -0,269 -0,445
0,0000322 0,399 0,147 12 12 12
I_GLOBAL -0,239 -0,258 0,454 0,418 12 12
BALANCE 0,617 0,0325 12
Anexos 115
Tratamiento Convencional Glucosa Correlación de Pearson
CUERPO I_GLOBAL BALANCE ACIDEZ
GLUCOSA -0,739 -0,664 0,698 0,145 0,00601 0,0185 0,0116 0,654
12 12 12 12 CUERPO 0,892 -0,708 -0,120
0,0000968 0,00994 0,711 12 12 12
I_GLOBAL -0,657 -0,0349 0,0204 0,914 12 12
BALANCE 0,0438 0,892 12
Tratamiento Honey Glucosa
Correlación de Pearson
CUERPO I_GLOBAL BALANCE ACIDEZ
GLUCOSA -0,352 -0,305 0,262 0,202 0,262 0,335 0,411 0,529
12 12 12 12 CUERPO 0,914 -0,269 -0,445
0,0000322 0,399 0,147 12 12 12
I_GLOBAL -0,239 -0,258 0,454 0,418 12 12
BALANCE 0,617 0,0325 12
116 Estudio exploratorio de la obtención de café verde mediante beneficio
Honey y la determinación de su calidad en taza
Tratamiento Convencional Contenido total de azúcares Correlación de Pearson
CUERPO I_GLOBAL BALANCE ACIDEZ
TOTAL 0,232 -0,00301 -0,164 0,402 0,468 0,993 0,610 0,195
12 12 12 12 CUERPO 0,892 -0,708 -0,120
0,0000968 0,00994 0,711 12 12 12
I_GLOBAL -0,657 -0,0349 0,0204 0,914 12 12
BALANCE 0,0438 0,892 12
Tratamiento Honey Contenido total de azúcares Correlación de Pearson
CUERPO I_GLOBAL BALANCE ACIDEZ
TOTAL -0,314 -0,380 0,675 0,137 0,321 0,223 0,0161 0,672
12 12 12 12 CUERPO 0,914 -0,269 -0,445
0,0000322 0,399 0,147 12 12 12
I_GLOBAL -0,239 -0,258 0,454 0,418 12 12
BALANCE 0,617 0,0325 12
El par de variables con coeficientes de correlación positivos y valores de P inferiores a 0,050 tienden a aumentar en conjunto. Para los pares con coeficientes de correlación negativos y valores de P por debajo de 0,050, una variable tiende a disminuir mientras que la otra aumenta. Para pares con valores de P mayores que 0,050, no hay una relación significativa entre las dos variables.