Se puede decir que una de las grandes tendencias mundiales en la agricultura es la decomoditización de los productos agrícolas. ¿Qué quiere decir esto? Que cada vez existe mayor diferenciación en el procesamiento y la calidad de los alimentos que consumimos.
En este sentido, el café, al igual que otros productos agrícolas viene en una tendencia importante de diferenciación y, si bien no es un alimento sino mas bien una bebida (que proviene de una fruta) existe un tema del que ya se habla y se hablará mucho dentro de los próximos años. Los procesos de fermentación de café.
La diferenciación en el procesamiento y la calidad de los alimentos que consumimos, significa que, por una parte, ha tomado gran importancia conocer el origen de nuestros productos y por otro lado, se ha vuelto fundamental conocer los componentes que tienen nuestros alimentos y el impacto en nuestra salud. Todo lo anterior, ha generado como consecuencia que el consumidor aprecie mucho más la calidad, la sostenibilidad ambiental y social y el sabor de los productos que consume.
El caso del café, es probablemente uno de los más destacados entre miles de productos agrícolas que se comercializan a nivel mundial. El café, a pesar de ser un producto que se vende principalmente atado al mercado de las commodities tiene claramente dos categorías que paulatinamente se han establecido en el comercio del café mundial; estas son café “comercial” y café de calidad.
El primero define su precio basado en el precio del día que dictamina la bolsa de valores de Nueva York para el caso de la especie arábica y el segundo, que aunque no tiene un parámetro de precio definido, es de hecho el segmento de la industria que más crece. Según la firma de investigación de mercados, Globenewswire el mercado de café crecerá un 12,32% entre 2022 y 2030 jalonado principalmente por el crecimiento del consumo de café y por el número crecimiento de cafeterías de especialidad a nivel mundial.
Este segmento de café de calidad se conoce popularmente como “Specialty coffee” o café de especialidad debido al nombre que le otorgó la SCA o Specialty coffee Association, una organización sin ánimo de lucro que fue creada en Estados Unidos en 1982 con el objetivo de respaldar y aportar conocimiento a toda la comunidad cafetera enfocada en producir café de calidad, desde los caficultores hasta los baristas, tostadores y amantes del café en general de todo el mundo.
Gracias a sus eventos, campeonatos mundiales y a su departamento de investigación, ha logrado generar no sólo información sino también un parámetro para medir el café de especialidad. Esto, ha sido clave para el crecimiento de una industria que necesita mucho conocimiento pero también parámetros y lenguajes similares en un contexto globalizado.
Tal ha sido el éxito y adopción del concepto de café especial, que hoy en día son miles y miles de consumidores finales los que buscan entender mejor todo el mundo que hay detrás de esta bebida que hace parte de su vida cotidiana.
Durante los últimos años han surgido cientos de nuevos tostadores independientes que tienen como filosofía empresarial ir precisamente en la vía contraria al café comercial, en el qué no se considera la calidad ni la trazabilidad ni la sostenibilidad de la industria, caracterizada por precios bajos pagados al productor, grandes ganacias para los tostadores que concentran un gran volumen de ventas y alta estandarización.
Así pues, en un mercado tan competido como es el del café, cada día son más los productores que apuestan por la producción de cafés de especialidad.
Si los productores logran producir cafés con tazas diferenciadas, con una historia interesante para el consumidor final desde el punto de vista ambiental o social, pueden obtener mejores precios en mercados especializados y así liberarse de las fluctuaciones o bajos precios del café en la bolsa.
Los seres humanos identificaron el potencial de los procesos fermentativos y sus beneficios desde tiempos milenarios. De hecho, la fermentación tiene una historia tan larga como la de la humanidad en la tierra.
Desde el año 20.000 A.C se tiene conocimiento de la creación de bebidas alcohólicas por fermentación de diferentes zumos de frutas, en el año 6.000 A.C se empezó a fermentar la cerveza y el pan en Mesopotamia, China y Egipto, en el año 3.000 A.C se empezaron a fermentar leches y quesos en Oriente medio y se crearon tecnologías para vinos y cervezas en Egipto y Sumeria. Los queso azules se volvieron populares en el año 79 D.C y casi 1000 años después el Roquefort. En 1857, Louis Pasteur relacionó la levadura en los procesos de fermentación y definió a la fermentación como la respiración sin aire.
Source: Historia de la Fermentación, Alvarez M.
La fermentación a nivel general, es un proceso catabólico de oxidación incompleta, que no requiere oxigeno para obtener energía de compuestos orgánicos (hidratos de carbono), siendo el producto final un compuesto orgánico).
Normalmente el objetivo es un uso controlado de microorganismos seleccionados o indígenas para modificar la textura de los alimentos, conservarlos o producir ácidos o alcohol y desarrollar en ellos aromas y sabores que aumenten su calidad y valor nutritivo.
La calidad del café depende de muchos factores como la variedad genética cultivada, las condiciones ambientales en donde se cultivan las plantas, el manejo agronómico del cultivo, el estado de madurez de las cerezas al momento de la cosecha y el almacenmiento.
Durante los último años ha surgido un nuevo término, la fermentación de café. Al igual que en otra industrias como el vino o la cerveza. En el café, los productores han empezado a incluir procesos de fermentación en su beneficio en finca con el objetivo de diferenciar sus bebidas y participar en mercados de valor agregado.
La fermentación del café es un proceso bioquímico complejo que influye sustancialmente en la calidad de la bebida. Químicamente lo que sucede es que microorganismos como las levaduras (Saccharomyces cerevisiae) y las bacterias (Lactobacillus) consumen y metabolizan compuestos como los azúcares y ácidos, que contienen las cerezas de café.
Source: Ferment PTY.
Se debe tener en cuenta que si la calidad del café que llega del cultivo es mala, ningún proceso de fermentación por bueno que sea, podrá mejorar la calidad de la bebida.
Y un proceso de beneficio y fermentado incorrecto, dará como resultado una taza con defectos aun cuando el café en cereza utilizado en el proceso haya sido de muy buena calidad.
Como dijimos anteriormente, la fermentación del café es un proceso en el que intervienen microorganismos, especialmente levaduras del género Saccharomyces, Torulopsis, Candida y Rhodotorula y bacterias lácticas Lactobacillus y Streptococcus.
Estos microorganismos hacen una digestión externa del mucílago del café para lo cual excretan enzimas capaces de desdoblar la pectina y los azúcares complejos en azúcares simples que pueden digerir.
Durante este proceso también resultan otros subproductos como alcoholes, ácidos orgánicos y gas carbónico.Y sustancias aromáticas como los aldehídos, cetonas y esteres que tienen olores muy característicos.
Aunque en la mayoría de procesos de fermentación de alimentos la levadura responsable es la misma, Saccharomyces cerevisiae, en cada sitio específico actúan otros microorganismos presentes en las cerezas del café, que son los responsables de las características únicas de sabor de cada café de origen.
La fermentación es una parte clave en el procesamiento del café después de la cosecha. Puede suceder de dos maneras.
Esto normalmente se llamaría oxidación más que fermentación, pero en la industria se ha vuelto común decir “fermentación aeróbica” que es la que sucede en presencia de oxígeno. Esta fermentación sucede cuando simplemente se dejan las cerezas recién recolectadas en un tanque o contenedor y los microorganismos hacen su trabajo por sí solos. En este caso, las variables no se pueden controlar pues la presencia de oxígeno no permite el control de diferentes variables.
La fermentación de café anaeróbica es aquella en donde los azúcares más complejos como la pectina son hidrolizados, en parte por la acción enzimática del complejo microbiano y en gran medida por la acidez del medio.
El proceso de fermentación anaeróbica es el que finalmente da como subproducto alcohol. Pero si el proceso de fermentación del café no se detiene a tiempo, los alcoholes seguirán degradándose, y se empezará a producir como subproducto ácido acético en mayor cantidad, el cual dará al café un sabor vinagre desagradable.
Los protocolos de fermentación controlada del café permiten no solo obtener variaciones en las características de los sabores especiales y su intensidad. También permiten acentuar la presencia y concentración de compuestos volátiles y aromáticos responsables del aroma.
Sin embargo una fermentación deficiente y sin ningún tipo de monitoreo o control puede producir sabores defectuosos como moho, químicos, sabores herbales o maderosos en el café. Por esta razón es tan importante que el productor entienda el proceso y las variables que influyen en él.
La fermentación controlada de café es clave para minimizar riesgos, evitar resultados no deseados, replicar procesos de fermentaciones exitosos y mejorar la rentabilidad de la producción.
Algunas de las variables que se pueden controlar en la fermentación de café son las siguientes.
Como regla general, a mayor temperatura, la actividad biológica es mayor porque los microorganismos se reproducen más rápido. Y al aumentar la población microbiana, ésta desdoblará los sustratos orgánicos en menor tiempo. Por el contrario, a temperaturas más bajas, las colonias microbianas se reproducen más lentamente y los procesos de fermentación tomarán más tiempo.
Por ésta razón, la temperatura ambiente es un factor clave a tener en cuenta en el proceso de fermentación del café.
Al ser el tiempo un factor arbitrario e impredecible, cuando la temperatura no se controla los cambios bruscos que afectan la masa de café resultan en picos metabólicos de subida y descenso de temperatura que afectan los microorganismos y el resultado de las fermentaciones.
Cuando los granos están listos para el almacenamiento, envío y posterior tostión, asegurar un determinado porcentaje de humedad es clave para asegurar la calidad en taza. Una humedad entre 10,5% y 11,8% es comunmente aceptada para cafés de especialidad.
Se debe tener en cuenta que el clima y la altitud de las diferentes regiones del mundo ejercen influencia sobre el contenido de humedad y el tiempo de secado para obtener este porcentaje ideal.
El riesgo de una humedad fuera de parámetro es tan alto que puede significar que el café ya no sea comercializable en mercados de especialidad o que baje significativamente su precio ya que el comercializador debe asumir parte de la tarea de secado, en el caso que tenga la infraestructura. Para un productor es fundamental cuidar este parámetro pues esto puede suponer incluso la pérdida de una relación comercial.
Una humedad demasiado alta o por encima de 12,5% puede significar el desarrollo de moho y de ocratoxinas una micotoxina producida de forma natural por determinados hongos, entre ellos Aspergillus ochraceus y Penicillium verrucosum, y tiene la consideración de contaminante de los alimentos. Algunas de estas sustancias pueden llegar a ser cancerígenas y causar daño a los órganos internos especialmente al hígado.
Por otro lado, cuando el grano de café se seca en exceso se pierde gran parte de su calidad en términos de acidez, aroma y sabor. Del mismo modo, los granos se vuelve frágiles y se rompen fácilmente cuando se muelen. También dificultan mucho la tostión ya que aumenta la probabilidad de sobretostar el grano y hasta quemarlo, perdiendo así rentabilidad.
Los microbios requieren para su desarrollo de agua, proteínas, lípidos, carbohidratos, vitaminas y minerales, y condiciones ambientales y propiedades específicas, como temperatura, actividad del agua, pH, potencial de óxido-reducción y presencia o ausencia de oxígeno. Estas propiedades se pueden modificar y dependiendo de su modelación los resultados pueden variar ampliamente.
Los principales microorganismos fermentadores son las levaduras, las bacterias lácticas, Lactobacillus spp. y Streptococcus spp., las Enterobacteriacea, algunas especies de Clostridium y las bacterias propiónicas y metánicas. Las levaduras son anaerobias facultativas, crecen en presencia de oxígeno, pero en medios anaerobios fermentan los azúcares.
Es oportuno destacar algunos procesos de oxidaciones incompletas aerobias de la materia orgánica, que son diferentes a las fermentaciones. Estos procesos incluyen, la acetificación y la producción de ácido cítrico, donde se requiere de oxígeno y de microorganismos aerobios.
Gran cantidad de caficultores utilizan tanques de fermentación en cemento, de forma cúbica, sin pintura o protección especial libre a exposición de varios factores del ambiente (Abajo, foto derecha).
Estas áreas de fermentación, por lo general no permiten una fermentación uniforme sino que más bien generan una combinación de oxidación (los granos que están en contacto con el oxígeno) y fermentación (los granos que están por debajo).
Es importante generar protocolos de higiene de estas áreas en la finca.
Foto: Behindtheleaf Coffee, Creativa District.
Los frutos seleccionados para los procesos de fermentación deben ser los más maduros, densos y deben haber sido previamente lavados con agua limpia.
La masa de café en el secado solar debe tener unos 3,5 cm de espesor, que equivale a una arroba de café pergamino seco por metro cuadrado. Con este espesor y revolviendo el café por lo menos cuatro veces al día, se logra un secado parejo del grano.
Generalmente, los caficultores determinan el tiempo de fermentación del café de manera empírica, ya sea tomando un puñado de almendras que al frotarlas entre si producen un sonido similar al de frotar pequeñas piedras unas contra otras, o clavando un madero entre la masa de café que está en el tanque.
Si al retirar el madero queda un hoyo que no se desmorona, el café está listo para ser lavado. Una herramienta que se ha convertido en un gran aliado para los productores (en el caso de Colombia) es el fermaestro.
Existen varios tipos de fermentación según el microorganismo, el sustrato y las Condiciones.
Es realizada principalmente por levaduras que producen etanol y CO2. Cuando hay oxígeno las levaduras realizan la respiración, crecen, oxidan completamente la glucosa y así obtienen el ATP, pero en condiciones de anaerobiosis, estos microorganismos fermentan azúcares, como la glucosa y algunas la lactosa.
Así, la glucosa se transforma en ácido pirúvico, siguiendo la secuencia de reacciones de la glucólisis, y luego, el ácido pirúvico se transforma en acetaldehído mediante la enzima piruvato-descarboxilasa, seguidamente el acetaldehído se convierte en etanol por medio de laenzima alcohol-deshidrogenasa.
Se usa para la producción de los vinos, cervezas y bebidas destiladas. Adicionalmente, la celulosa de la madera y los residuos agrícolas se convierten en azúcares fermentables mediante una hidrólisis previa con ácidos inorgánicos o con enzimas y, luego se obtiene el bioetanol por fermentación alcohólica.
Es realizada por las bacterias Lactobacilacea y Enterobacteriacea, algunos protozoos y también en los músculos esqueléticos humanos, y consiste en la obtención de ácido láctico a partir de azúcares. En la fermentación láctica el piruvato producido en la glicólisis se transforma en ácido láctico mediante la enzima lactato-deshidrogenasa.
El ácido láctico contribuye a la acidez y sabor de productos lácteos, vegetales, legumbres, cereales, carnes, y además, permite mejorar su estabilidad microbiológica e inocuidad, ya que restringe el crecimiento de otras bacterias que causan su descomposición. Las bacterias lácticas se clasifican en homofermentativas y heterofermentativas según los productos obtenidos.
Las bacterias homofermentativas producen más del 90% de ácido láctico a partir de la glucosa, y solo se forma una pequeña cantidad de alcohol, anhídrido carbónico y acetoína, dependiendo de la disponibilidad de oxígeno.
Esta fermentación es realizada por Streptococcus lactis, S. faecalis, S. termophilus, Pediococcus cerevisae y por la mayoría de los Lactobacillus como L. lactis, L. acidophilus, L. bulgaricus y L. casei.
Es producida por bacterias anaerobias del género Propionibacterium, que predominan en la panza o rumen y tracto intestinal de los rumiantes y producen ácidos grasos. A partir del ácido láctico, en ausencia de oxígeno, se producen ácido propiónico, ácido acético, dióxido de carbono y agua.
En ausencia de oxígeno Clostridium butyricum fermenta la lactosa y produce ácido butírico, ácido acético, dióxido de carbono y H2; otros clostridios producen butanol, acetona, alcohol isopropílico y gases H2 y CO2. En este tipo de fermentación se generan olores desagradables, como a mantequilla rancia y a sudor. Se puede producir en el ensilado de pastos y forrajes.
Es realizada por las Enterobacteriacea. A partir de la glucosa Escherichia coli produce etanol, ácidos succínico, láctico, acético, fórmico y gases H2 y CO2, pero no produce butilenglicol. Aerobacter aerogens produce estos ácidos, excepto el ácido succínico, y grandes cantidades de butilenglicol, etanol y CO2. El ácido fórmico no es el principal ácido formado en esta fermentación.
Se lleva a cabo por las bacterias metánicas, que son anaerobias obligadas. Esta fermentación se presenta después de que otros microorganismos han fermentado los sustratos y se han producido alcoholes y ácidos grasos, H2 y CO2, luego éstos son transformados en metano y agua.
Consiste en la transformación del ácido málico en ácido láctico y CO2 por bacterias lácticas Leuconostoc. El ácido málico está contenido en el hollejo de las uvas y en la pulpa de muchas frutas. Para algunos vinos este proceso se hace después de la fermentación alcohólica, con el fin de reducir su acidez y para desarrollar ciertos compuestos y sabores.
Source: Cenicafé, Quintero, G.
Se dice que, de todas las decisiones que debe tomar un caficultor, el estado de madurez de los frutos representa la decisión que más influye en la calidad del café con un 35%.
En el mundo de café de la especie Arábica hay más de 100 varietales.
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