Café. Un recorrido de la semilla a la taza by Editorial Universidad de Caldas

Café. Un recorrido de la semilla a la taza

Felix Octavio Díaz Arango Luis Fernando Mejía Gutierrez Libardo León Agatón

LIBROS DE TEXTO

Catalogación en la fuente,

Díaz Arango, Félix Octavio Café. Un recorrido de la semilla a la taza / Félix Octavio Díaz Arango, Libardo León Agatón, Luis Fernando Mejía Gutiérrez. – Manizales: Universidad de Caldas, Facultad de Ingeniería, Departamento de Ingeniería, 2018. 214 p. ils – (Colección Libros de Texto)

ISBN: 978-958-759-179-8 Café-cultivo / Café-producción / Café-aspectos ambientales / Café-enfermedades y plagas / Café- comercio / Café- aspectos económicos – Colombia / Tít. / Mejía Gutiérrez, Fernando, coautor, León Agatón, Libardo, coautor. CDD 633.73/D277 © Universidad de Caldas 2018 -Comité Editorial Título:

café. un recorrido de la semilla a la taza

Colección: Libros de Texto Facultad de Ingenierías Autores: Felix Octavio Díaz Arango / e-mail: felix.diaz@ucaldas.edu.co Luis Fernando Mejía Gutierrez / e-mail: luis.mejia_g@ucaldas.edu.co Libardo León Agatón / e-mail: lileon@ucaldas.edu.co Primera edición: Manizales, septiembre de 2018

ISBN: 978-958-759-179-8

Editor: Luis Miguel Gallego Sepúlveda Coordinación editorial: Jorge Ivan Escobar Castro Diseño de colección y diagramación: Luis Osorio Tejada Diseño de portada: Luis Osorio Tejada Fotografías: Andrés Mauricio Arango

Editorial Universidad de Caldas E-mail: produccion.editorial@ucaldas.edu.co Apartado aéreo: 275 Teléfono: (57+6) 8781500 Ext. 11106 Manizales — Colombia

Los autores agradecen al ingeniero Arturo Hernรกndez Fujigaki por sus aportes en la elaboraciรณn del libro, y a la ingeniera Adriana Paola Tabares por su dedicaciรณn en la estructuraciรณn de esta obra.

CONTENIDO

¿Por qué es importante el café?

CAPÍTULO 1.

Introducción 21 Generalidades 23 Descubrimiento y origen

Extensión de la producción y consumo de café

Taxonomía 24 Morfología 25 Cultivo 33 Etapas del cultivo

Variedades de café en Colombia 36 Plagas y enfermedades 38 Recolección 39 Beneficio del café 39 Tipos de beneficio

Almacenamiento 46 Tablas de conversión 47 Evaluación de capítulo 49 Actividades complementarias

CAPÍTULO 2.

Selección y trilla

Trilla 53 Etapas del proceso de trilla 54 Clasificación de los productos 59 Clasificación de los subproductos 60 Evaluación de capítulo 60 Actividades complementarias CAPÍTULO 3.

Control de calidad en la trilla

Calidad 65 Defectos del café 65 Puntos de control 70 Muestreo 70 Muestreo estadístico

Planes de aceptación por muestreo para café

Muestreo sistemático

Análisis, inspecciones y toma de muestras

Análisis preliminares

Análisis específico para pergamino

Análisis específico para almendra

Controles específicos Evaluación de capítulo

78 81

Actividades complementarias

CAPÍTULO 4.

Análisis sensorial El análisis sensorial Los sentidos Paneles de catación Tipos de pruebas sensoriales Requerimientos en instalaciones Tipos de análisis sensorial

83 85 86 89 90 90 93

Subjetivos Objetivos

93 93

Características a evaluar en un café Catación Tipos de cata Evaluación de capítulo

97 100 101 104

Actividades complementarias

106

CAPÍTULO 5.

Torrefacción 107 Torrefacción Selección y preparación del café verde Proceso de torrefacción Balance de materia y transferencia de calor en la torrefacción Equipos para torrefacción Mecanismos y métodos de torrefacción Variables básicas de la torrefacción Escogido y lustrado Tipos de color y sabor Mezclas comerciales de café Evaluación de capítulo

109 111 111

Actividades complementarias

124

115 116 116 120 121 121 122 124

CAPÍTULO 6.

Molienda 125 Molienda 127 Grado de molienda 128 Características 129 Desgasificación 129 Equipos de molienda 130 Evaluación de capítulo 132 Actividades complementarias

132

CAPÍTULO 7.

Empaque 133 Empaque 135 Tipos de empaque 135 Factores de conservación 137 Equipos de sellado 138 Evaluación de capítulo 139 Actividades complementarias CAPÍTULO 8.

Preparación de la bebida y sus beneficios para la salud

139

141

Preparación 143 El agua en la preparación 145 El lecho del café 146 El café agotado 148 Equipos de preparación 148 Métodos de preparación a nivel doméstico

149

Cafeteras institucionales

157

Métodos no convencionales

159

Normas para preparar un buen café

172

Café y la salud Evaluación de capítulo

172 175

Actividades complementarias

176

CAPÍTULO 9.

Cafés industriales

177

Operaciones en la producción de café soluble 179 Etapas para la obtención de café soluble 179 Mecanismos y métodos 181 Secado por atomización 183 Secado por aglomeración 185 Secado por liofilización 186 Aromatización 188 Empaque de café soluble 188

Producción de cafés descafeinados

188

Descafeinado con solventes orgánicos

189

Descafeinado con dióxido de carbono supercrítico

190

Obtención de cafés no irritantes Evaluación de capítulo

190 191

Actividades complementarias

192

CAPÍTULO 10.

Barismo y cafés especiales

193

¿Qué son los cafés especiales? 195 Categorías de los cafés especiales 195 Barismo 197 Preparacion de café espresso 198 Equipo requerido por el barista 200 Elementos para preparar un buen espresso 205 Preparación de capuchino 207 Evaluación de capítulo 210 Actividades complementarias

210

Bibliografía 211

¿Por qué es importante el café? Los hombres de este mundo son como granos de café en un molino; uno antes, uno después, otro enseguida, todos acaban por seguir el mismo destino. Giuseppe Gioachino Belli Poeta italiano

Figura 1. Paisaje Cultural Cafetero.

Figura 2. CafĂŠ pergamino, verde y tostado.

l café fue traído a Colombia por los jesuitas en el siglo xviii y desde entonces se ha convertido en un factor diferenciador al cambiar e interrelacionar aspectos agrarios, sociales, políticos, económicos y culturales del país. Inicialmente fue adoptado después de la colonización, ya que no requería grandes inversiones de capital, era rentable, de fácil procesamiento y permitía la siembra simultánea de otros cultivos. A comienzos del siglo xix la producción del grano se dio en pequeñas parcelas del occidente del país, lo que integró el mercado monetario, creció la cantidad de mano de obra relacionada y generalizó la distribución de los ingresos. En la segunda mitad del siglo xix le dio salida al capital comercial acumulado en el negocio del oro, la quina, el añil y el tabaco a través de la creación de haciendas cafeteras y el montaje de las primeras industrias en este milenio. Por otra parte, puede decirse que el café, así como originó una democratización del acceso a la propiedad rural en algunas regiones, en otras ayudó a consolidar el latifundio y las relaciones de producción atrasadas basadas en instituciones coloniales. Adicionalmente, en la economía cafetera se formaron muchos líderes políticos y empresarios que tuvieron gran importancia en el desarrollo del país a fines del siglo xix y primeras décadas del xx (Machado, 2001). Entre los años 1925 y 1929 se dio un auge económico gracias a las exportaciones de café, aumentando el volumen de producción nacional en un 60%; luego, la gran depresión de 1929 afectó la industria nacional, a excepción del café, el petróleo y los textiles, cuya demanda se debió al conflicto internacional y, a su vez, en virtud de los ingresos generados

por la producción cafetera, hubo mayor importación de maquinaria y equipos, lo que benefició y estimuló otras industrias como la textil y la agrícola. Por lo que se refiere a la producción del grano, esta fue la principal impulsora del desarrollo de redes fluviales, de carretera y ferrocarril, y esto propició una integración interna de la economía, motivo responsable de la paz durante decenios en el país, menguando las disputas bipartidistas bajo un interés común: tanto zonas liberales como conservadoras se encontraban avocadas a la producción y exportación de café. La estabilidad política y económica en el país se debió a dos factores fundamentales: el cese de la violencia bipartidista y la división de la comercialización y la producción, por lo que disminuyó el impacto sobre la producción interna. En Colombia 530 000 familias son productoras de café, y los principales departamentos productores ‒según estadísticas de la Federación Nacional de Cafeteros para el año 2012‒, en orden de área cultivada, son: Huila, Antioquia y Tolima. Debe decirse también que es un elemento generador de empleo: el 70% de los costos finales de la producción de café corresponde al pago de mano de obra.

El cultivo del café creó una cultura de identidad cafetera con el carriel, el sombrero aguadeño, el machete, entre otros símbolos, especialmente en departamentos de la región andina como Caldas, Antioquia, Quindío y Risaralda, y en el año 2002 Procafecol lanza su marca Juan Valdez®, llevando el café colombiano al mundo. El café ha significado para Colombia desarrollo económico y social, reconocimiento internacional y avances tecnológicos. Hoy en día la perspectiva del café se ha transformado de producción primaria a generación de valor agregado. Asimismo, el cambio climático y la apertura económica global implican nuevas preguntas y desafíos en el ámbito de la producción nacional y la reinvención de la industria cafetera. La pasión por el café en la Universidad de Caldas nace en el programa de ingeniería de alimentos, en el año 2007, a partir de la creación de la asignatura Aspectos Tecnológicos del Café, y en años posteriores se fundamenta una línea de énfasis en industrialización del café. El lunes 7 de febrero de 2011 se inaugura el laboratorio de café siguiendo tres ejes básicos: investigación, docencia y extensión. Este libro tiene como finalidad apoyar los procesos de aprendizaje de las líneas de café de la Universidad de Caldas y de las personas que quieran profundizar sus conocimientos en esta tecnología.

CAPÍTULO 1.

Introducción

Figura 3. Árbol de café.

Figura 4. CafĂŠ cereza

Generalidades Historia

Descubrimiento y origen Cuenta la leyenda que hace mil años el pastor Kaldi, en las altiplanicies de Abisinia, notó que sus ovejas se comportaban de forma extraña, pues al comer las bayas de un arbusto daban saltos vigorosamente. Kaldi llevó su historia al abad de un monasterio cercano, y allí el monje realizó una infusión con las bayas y las hojas del arbusto pero el sabor le resultó tan desagradable que la tiró al fuego, de donde se desprendió un aroma muy agradable, por lo que tostó y molió los granos y preparó la bebida, que dio de beber a todo el monasterio, dándose cuenta de que podía mantenerlos despiertos durante sus oraciones; le dio entonces el nombre de Kaaba: piedra preciosa de color café. Luego de Abisinia su fama se extendería por Arabia e Indonesia.

Extensión de la producción y consumo de café Los árabes juegan un papel primordial en la difusión del consumo del grano. Su cultivo se extendió en Arabia entre los siglos viii y xiii. En la península de Yemen se guardaba celosamente la planta, pero en el siglo xvii fue llevada de Turquía a Europa, entró por Venecia y de allí llegó a Francia, Inglaterra y Alemania. Los holandeses, con la idea de no depender de la producción árabe, realizaron cultivos en Indonesia en el siglo xviii y en India y Sri Lanka en el siglo xvii, y para el año 1711 llegó a Ámsterdam casi una tonelada de grano, convirtiéndose Holanda en el principal productor a nivel mundial. Por su parte, los franceses recibieron la planta de manos holandesas y fue sembrada en el Jardín Botánico de París. En el año 1714 Holanda introdujo el café en la Guyana Holandesa, pero fueron los franceses quienes la llevaron a las Islas Caribeñas y de allí se esparció hasta llegar a Colombia y Brasil.

Introducción

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En Colombia el café ingresó por los Santanderes en el año 1720, en el municipio Salazar de las Palmas ubicado al norte, donde el párroco Francisco Romero asignaba como penitencia la siembra de una o varias plantas de café de acuerdo con la gravedad, lo que propagó su siembra. De allí, en 1835 se dio la primera exportación de café: 2592 sacos rumbo a Venezuela a través del lago Maracaibo; desde entonces, trascendió el cultivo a Antioquia y el Viejo Caldas.

Taxonomía El café pertenece al género Coffea, que cuenta con aproximadamente cien especies, de las cuales solo dos son comerciales: Coffea arabica L. y Coffea canéfora. Los terrenos para el desarrollo adecuado de especies arábigas.

Tabla 1. Clasificación taxonómica del cafeto Taxonomía

Nombre

Reino

Plantae

División

Magnoliophyta

Subdivisión

Angiospermae

Clase

Magnoliatea

Subclase

Asteridae

Orden

Rubiales

Familia

Rubiaceae

Género

Coffea

Especie

arabica, canephora, liberica, etc.

Fuente: Smith y Marzocca (1981).

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Morfología Raíz: es el elemento de sustento de la planta, a través de esta se absorben los nutrientes necesarios para el crecimiento y los transporta a las diferentes partes de la planta. En el sistema radical hay un eje central o raíz pivotante que crece y se desarrolla en forma cónica, y puede alcanzar hasta 1 m de profundidad si las condiciones del suelo lo permiten. De esta raíz pivotante salen dos tipos de raíces: unas fuertes y vigorosas que crecen en sentido lateral y que ayudan en el anclaje del arbusto, y otras que salen de ellas, de carácter secundario y terciario. Normalmente estas se conocen como raicillas o pelos absorbentes. El sistema radical del cafeto es uno superficial, ya que se ha constatado que alrededor del 94% de las raíces se encuentran en el primer pie de profundidad en el suelo y las raíces laterales pueden extenderse hasta 1 m alejadas del tronco. Además, generalmente la longitud de las raíces coincide con el largo de las ramas (Monroig, s.f.). Igualmente, diversos factores pueden afectar su crecimiento y desarrollo, tales como: presencia de malezas, exceso o falta de agua, mala siembra del colino, terrenos limitados en nutrientes, entre otros. Tallo: hace parte del esqueleto del arbusto. Su longitud varía entre 2 y 5 m de altura en algunas variedades comerciales. La parte inferior es cilíndrica y la superior rectangular en plantas adultas. También presenta tres tipos de yemas, cada una de las cuales puede originar: tallo, bandolas y hojas. A su vez, tiene dos tipos de ramificaciones: vertical o pagliotrópica, que crece verticalmente y se da la producción, y ortrotrópica, que crece verticalmente y produce yemas vegetativas. Ramas o bandolas: las ramas primarias se encuentran entrecruzadas y opuestas y dan origen a las secundarias y estas a ramificaciones terciarias. Debe decirse que la pérdida de una rama principal es irrenovable y que la cosecha está relacionada directamente con la cantidad de ramas nuevas, pues un número mayor de ellas implica mayor cosecha.

Introducción

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Figura 5. Raíz del arbusto de café.

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3 4 5

6 7

8 9

1 Yema apical. (Crecimiento plagiotrópico) 2 Inflorescencia. (Desarrollo de yemas seriadas) 3 Yema apical. (Crecimiento ortotrópico) 4 Yema cabeza de serie. 5 Brote. (Rama ortotrópica) 6 Rama plagiotrópica. Secundaria 7 Rama plagiotrópica. Primaria 8 Yemas laterales. 9 Rama ortotrópica.

Figura 6. Tallo y ramas del arbusto de café.

Introducción

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Figura 7. Hojas del arbusto de café.

Hojas: son de forma elíptica o lanceolada, miden de 12 a 24 cm de largo y de 5 a 12 cm de ancho. Aparecen cada quince o veinte días en la rama, tienen una duración de un año y su densidad está determinada por las condiciones agroclimáticas. Flor: en las axilas de las hojas se encuentran las yemas que dan origen a las flores de uno a tres ejes que se dividen entre dos y seis ramificaciones. El proceso de formación de la flor puede tardar entre cuatro y cinco meses y el número de floraciones depende de la pluviosidad de cada zona. Fruto: el fruto del cafeto es una drupa que se produce después de 32 semanas desde la floración. Por su parte, cada nudo produce un fruto, pero solo una vez en la vida del arbusto. De forma ovalada o elipsoidal ligeramente aplanada, este contiene normalmente dos semillas plano convexas separadas por el tabique (surco) interno del ovario. Pueden presentarse tres semillas o más en casos de ovarios tricelulares o

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Figura 8. Flor del arbusto de café.

pluricelulares o por falsa poliembrionía (cuando ovarios bicelulares tienen más de un óvulo en cada célula) y a causa del aborto de un óvulo se puede originar un fruto de una sola semilla (caracolillo). El fruto es de color verde al principio, luego se torna amarillo y finalmente rojo, aunque algunas variedades maduran de color amarillo. El tiempo que transcurre desde la florecida hasta la maduración del grano varía según la especie. Tabla 2. Tiempo de fructificación arbusto de café Especie

Introducción

Tiempo

C. arábica

6 a 8 meses

C. canephora

9 a 11 meses

C. liberica

11 a 14 meses

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Figura 9. Fruto del arbusto de café, granos maduros y verdes.

Las partes de la fruta, del exterior al interior, son: • Epicarpio (cutícula, cáscara, pulpa): de color rojo o amarillo en su madurez, jugoso y envuelve todas las demás partes del fruto. • Mesocarpio (mucílago, baba): de consistencia gelatinosa y color cremoso. • Endocarpio (pergamino, cascarilla): cubierta corácea de color crema a marrón que envuelve la semilla. • Espermoderma (película plateada): envuelve la semilla (integumento seminal). • Endospermo: la semilla propiamente constituida. • Embrión: localizado en la superficie convexa de la semilla y representado por un hipocótilo y dos cotiledones.

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3 1 2 3 4 5

Pergamino o endocarpio Piel o epicarpio Pulpa o mesocarpio Película plateada o integumento Grano

5 4

Figura 10. Corte longitudinal de la cereza de café.

Semilla: llamada propiamente el endospermo, está protegida por la película plateada y esta por el pergamino o endocarpio. La semilla o cotiledón tiene un surco o hendidura en el centro del lado plano por donde se unen las dos semillas; y el grano o semilla tiene un extremo que termina en forma puntiaguda donde se encuentra el embrión. Composición química de la semilla: el grano de café contiene agua, minerales, proteínas, lípidos carbohidratos, ácidos grasos y taninos. El agua en el grano de café se encuentra entre 55 y 65%, y se disminuye en el proceso para aumentar la vida útil y provocar la aparición de compuestos aromáticos y sabores característicos. Los minerales del grano mayoritariamente son: calcio, magnesio, sodio, potasio, fósforo y azufre. Su presencia en el producto final depende de las condiciones del proceso que permitan su conservación. En cuanto a los lípidos, representan del 9 al 18% del total de la semilla e influyen en su conservación. Asimismo, la semilla verde tiene un contenido de nitrógeno total de entre 11 y 15%, entre ellos la cafeína, la cual se encuentra en forma de sal en el grano verde.

Introducción

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Entre los carbohidratos se hallan: azúcares reductores (0,85% aprox.), sacarosa (6,7% aprox.), hemicelulosa (22,5% aprox.), celulosa (10,7% aprox.) y lignina (2,2% aprox.). El café contiene ácidos orgánicos fenólicos con carácter tanino que pueden ser clorogénicos (ácido clorogénico 6% aprox.), como clorogenato doble de cafeína y de potasio, el cual se descompone en la torrefacción y genera el alcaloide. Otros ácidos presentes son: oxálico, málico, cítrico, tartárico, acético, etc.

Tabla 3. Composición química café verde y café tostado Componente

Café verde (%)

Café tostado (%)

Minerales

3,0-4,2

3,5-4,5

Cafeína

0,9-1,2

1,0

Trigonelina

1,0-1,2

0,5-1,0

Lípidos

12,0-18,0

14,5-20,0

Ácidos clorogénicos totales

5,5-8,0

1,2-2,3

Ácidos alifáticos

1,5-2,0

1,0-1,5

Oligosacáridos

6,0-8,0

0-3,5

Polisacáridos totales

50,0-55,0

24,0-39,0

Aminoácidos

2,0

Proteínas

11,0-13,0

13,0-15,0

Fuente: Federación Nacional de Cafeteros de Colombia (1998).

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Cultivo Clima: las características climáticas definen el grado de producción de la planta por cuanto más se acerquen a las ideales. Temperatura: el clima óptimo se da entre 19 y 21,5 °C. A temperaturas superiores se concentra la cosecha y su vida es menor, además es más propensa a enfermedades como la broca, la roya y el minador; y a temperaturas bajas la producción disminuye y puede presentarse muerte descendente. Lluvia: son necesarios entre 1000 y 3000 mm anuales distribuidos uniformemente. La pluviosidad como lluvia se ve afectada por la altitud, puesto que a mayor altura sobre el nivel de mar será mayor la cantidad de lluvia: de 1300 a 1500 mm, y de allí en adelante disminuye. Los periodos de lluvia determinan la floración y permiten la planeación de labores de mantenimiento y siembra del cultivo. En Colombia pueden presentarse uno o dos periodos de lluvia al año y un exceso o deficiencia de irrigación reduce la productividad, la aparición de enfermedades e incluso la muerte de la planta. Humedad del aire: la presencia de agua en el aire es determinante en la aparición de mohos y hongos; cuando baja la temperatura se incrementa la humedad del aire. Suelo: los suelos derivados de cenizas volcánicas y los aluviales son los mejores para el cultivo, y presentan colores oscuros debido al alto contenido de materia orgánica. Deben ofrecer un buen anclaje para la planta, por lo que deben ser suelos profundos. Color: un color oscuro indica un suelo fértil, una presencia óptima de materia orgánica apto para la siembra del cafeto. Textura: los suelos francos tienen una adecuada porosidad y cantidad de nutrientes para el crecimiento del café. Estructura: es importante la permeabilidad, maleabilidad y resistencia a la erosión, un suelo de tipo granular es adecuado para el cafeto.

Introducción

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Porosidad y permeabilidad: los suelos francos poseen una porosidad y permeabilidad media, lo cual regula la entrada de aire o agua propiciando un balance. Profundidad efectiva: los terrenos libres de erosión, con una profundidad efectiva de 80 cm, son apropiados para la siembra, ya que permiten un buen anclaje de la planta. pH: para una nutrición adecuada del cultivo son necesarios suelos con un pH entre 5.0 y 6.0. Fertilidad: se puede regular mediante la aplicación de fertilizantes; el nitrógeno, fósforo y potasio son nutrimentos indispensables para su crecimiento. Materia orgánica: su valor debe ser aproximadamente de entre 8 y 12%, así puede brindar textura al terreno y nutrientes al cafeto, y también microorganismos que brindan alimento a la planta.

Etapas del cultivo Siembra en germinador: se denomina germinador a pequeños cajones llenos de arena cernida, donde las semillas seleccionadas son sembradas. Sirve para facilitar la formación, selección y control fitosanitario de las plantas. Puede ubicarse elevado o a nivel del sueño y debe instalarse un sombrío; aquí las plantas permanecen entre cincuenta y cinco y sesenta días y se denominan chapolas, las cuales deben ser adaptadas lentamente a la luz solar. Traslado al almácigo: las semillas germinadas (chapolas) seleccionadas del germinador se trasladan al almácigo, que es el sitio donde se siembran las chapolas antes de pasar al sitio definido en el campo, hasta que tengan el desarrollo suficiente para sembrarlas, aproximadamente de seis a ocho meses. Preparación del terreno para la siembra: se debe realizar un trazado bien sea en hileras, cuadro o rectángulo. En una hectárea pueden sembrarse entre dos mil y cinco mil cafetos de porte alto y entre seis mil y diez mil de porte bajo. Una alta densidad aumenta la producción.

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Figura 11. Etapas de cultivo.

Introducciรณn

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Trasplante y siembra: después del ahoyado de 30*30*30 cm, se siembran los colinos ‘campeones’ en época de lluvia y se debe garantizar un buen sombrío. Fructificación: depende de factores como: especie sembrada, condiciones del terreno, sistema de cultivo y plagas o enfermedades que afecten la cosecha. Variedades arábigas dan su primera cosecha a los dieciocho meses y alcanzan su plena producción a los cinco o seis años. Cosecha: en Colombia los cafetos rinden dos cosechas al año, la primera en los meses de marzo a junio para algunos departamentos y de septiembre a diciembre en otras regiones del país. La segunda cosecha, llamada cosecha mitaca o traviesa, se da entre octubre y diciembre para los departamentos cuya cosecha principal es de marzo a junio, y entre enero a julio para los departamentos cuya cosecha principal es de septiembre a diciembre. El 75% de la producción se obtiene en la cosecha principal y el 25% restante en la de mitaca.

Variedades de café en Colombia V. Borbón: originaria de las Islas Reunión, es una planta de porte alto, su fruto es rojo o amarillo y es altamente productiva de grano pequeño. V. Típica: es una de las primeras variedades en América. Planta de porte alto y granos de mayor tamaño; principal variedad en el mundo. V. Caturra: su país de origen es Brasil. Es una planta similar a la variedad Borbón, pero de porte bajo y crecimiento compacto. Presenta alta productividad, es progenitora de diferentes hibridaciones, mejorando la resistencia a la roya. V. Maragogipe: mutante de la variedad Típica, originaria de Brasil, es una planta de gran altura y presenta baja productividad.

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Figura 12. V. Caturra.

Introducciรณn

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V. Colombia: variedad obtenida mediante mejoramiento genético y resistente a la roya del cafeto, razón por la cual su producción es amigable con el ambiente. Presenta alta productividad y tamaño de grano superior a otras variedades comerciales. Tiene características similares en bebida a los estándares de las variedades Típica, Caturra y Borbón. V. Tabi: obtenida mediante cruzamientos del hibrido Timor y plantas de las variedades Típica y Borbón. Planta de porte alto, resistente a la roya, posee granos de gran tamaño y alta productividad.

Plagas y enfermedades Volcamiento, mal del tallito o sancocho (Rhizoctonia solani): ataca principalmente a las chapolas en el germinador o almácigo. Mancha de hierro (Cercospora coffeicola): es un hongo que ataca las hojas, ramas y frutos de todas las variedades del cafeto, se presenta como una mancha café claro o rojiza. Puede secar el tejido y producir el llamado café ‘pasilla’ o ‘guayaba’. Roya (Hemileia vastatrix): la variedad Caturra es sensible a esta enfermedad y puede generar pérdidas cercanas al 30% de la producción. Muerte descendente (Phona spp): produce necrosis en los tejidos en desarrollo, se presenta en regiones de gran cantidad de lluvias y bajas temperaturas. Mancha mantecosa (Colletotrichum spp): se identifica como una mancha aceitosa en las hojas, generalmente hereditaria. Broca (Hypothenemus hampei): actualmente es la plaga de mayor interés, vive la mayor parte de su vida en el interior del grano, por lo que es difícil detectarla, afecta la calidad del café, genera pérdidas de peso y caída de granos pequeños. Hormiga arriera (Atta cephalotes): afecta las hojas jóvenes del cafeto.

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Leucoptera coffeella: el minador de las hojas del cafeto, la larva que aqueja a las hojas disminuyendo la producción del fruto.

Recolección Se realiza ocho meses después de la floración, deben recolectarse los frutos maduros de color rojo. La calidad del café cosechado se determina por cada cien granos máximo: dos secos, dos verdes y cinco pintones. Una cosecha heterogénea generará defectos en la bebida, tales como sabores amargos, fermentos y contaminados. Además, las almendras negras, picadas, inmaduras o amarillas evidencian defectos en la recolección o plantación.

Beneficio del café Es el proceso mediante el cual el café cereza se transforma en pergamino seco, donde las condiciones adecuadas en cada etapa determinarán la calidad final del grano destinado a almacenamiento.

Tipos de beneficio Beneficio por vía seca del café El beneficio por vía seca produce los denominados cafés naturales o fuertes y acarrea menos trabajo y personal, por tanto es más económico pero de menor calidad. Su proceso es sencillo: consiste en secar las cerezas seleccionadas sin desprenderlas de la pulpa, por lo cual se presentan modificaciones en el sabor, debido a que no es removido el mucílago que recubre el pergamino, permitiendo reacciones químicas. Sus etapas son las siguientes:

Introducción

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Sifón, recibo de cereza, selección Despulpado Desmucilaginado Pulpa

Compost Miel de café Grano sin pulpa y sin mucílago Lombricultura

Abonos líquidos fermentados Reposo del grano en barriles

Secado al sol

Ensacado

Bodega

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Figura 13. Beneficio húmedo del café.

Café. Un recorrido de la semilla a la taza

Lavado de las drupas: se realiza con el objetivo de eliminar las impurezas como tierra, ramas y hojas. Secado: tiene como fin reducir la humedad del fruto hasta un 12%. El secado se efectúa con secadores de aire caliente en aproximadamente una semana, y asimismo se realiza por extendido al sol de los frutos, moviéndolos varias veces por día; de esta manera tarda entre tres y cuatro semanas. Descascarado: separa en una sola etapa las capas que envuelven el grano; se hace de la misma forma que el beneficio por vía húmeda.

Beneficio por vía húmeda del café Comprende varias etapas: Despulpado: consiste en retirar del grano el epicarpio o pulpa por medio de máquinas denominadas despulpadoras, las cuales, mediante presión, aprovechando las cualidades lubricantes del mucílago, sueltan los granos y una corriente de agua elimina la pulpa desprendida; debe realizarse antes de seis horas para evitar el sabor a fermento en la bebida. Fermentación (remoción de la baba): entre doce y dieciocho horas de duración. Se puede llevar a cabo de forma manual o mecánica y consiste en descomponer el mucílago y removerlo con agua. Debe realizarse en tanques de madera, cemento u otros materiales inertes. Esta fermentación es producida por enzimas endógenas y exógenas. Cabe destacar que existen cuatro tipos de fermentación, a saber: alcohólica, láctica, acética y butírica. Esta última avinagra la almendra y por ende brinda una bebida de mala calidad.

Introducción

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Tabla 4. Reacciones ocurridas durante la fermentación del café Microorganismo

Compuesto usado

Levaduras

Azúcares

Bacterias

Alcoholes

Tipo de fermentación

Productos principales

Alcohólica

Alcohol etílico + CO2

Láctica

Ácido láctico

Acética

Ácido acético

Fuente: Almacafé (1991).

Periodos excesivos de fermentación producen sabores desagradables como vinagre o cebolla, y periodos deficientes de fermentación pueden generar hongos en el café. Lavado: se hace con agua limpia para retirar cualquier componente extraño o restos de mucílago que puedan afectar la calidad final del producto; debe llevarse a cabo inmediatamente se termine la fermentación. Clasificación: operación por la cual se aprovecha el lavado para seleccionar diferentes calidades de café. Se obtienen cafés tipo federación, corrientes y pasillas que en el mercado tienen diferentes precios. Secado: operación de disminución del agua hasta 10 a un 12%, un valor mayor o menor afecta la calidad del grano y reduce su tiempo de almacenamiento. El secado puede ser mecánico o solar, el primero se efectúa en silos mecánicos con o sin cambios de compuertas, con intercambiadores de calor (la temperatura del aire no debe sobrepasar los 50 ºC), además deben controlarse otros parámetros como humedad del grano y aire; finalmente, un color verde olivo indica el punto final del secado. Y el segundo se realiza en casa elbas que son plataformas de madera o metal de poco fondo con cubiertas, o techos corredizos, o patios de cemento. El tiempo de secado depende de las condiciones del clima, del espesor de la capa de café y de la frecuencia con que se revuelva. El tiempo que requiere es entre treinta y cuarenta horas. Clasificación: en tres tipos: pergamino, pasilla y espuma, y puede ser manual o mecánica.

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Café. Un recorrido de la semilla a la taza

Empacado: es la etapa final del proceso de beneficio; debe hacerse en costales limpios de tejido pulido.

Beneficio ecológico del café En este se reduce la cantidad de agua empleada en el proceso para ayudar a una menor contaminación de las aguas. Esto se logra llevando el café de la tolva de recibo a la despulpadora sin agua, despulpándolo sin agua y transportando la pulpa a la fosa sin agua. Una tecnología ecológica es Becolsub, que presenta las siguientes características: rebaja de forma importante el consumo específico del agua a menos de un litro por kilo de CPS; mejora notablemente el rendimiento de café cereza, o sea, café seco; previene cerca del 90% de la contaminación que producen la pulpa y el mucílago en las fuentes de agua; reduce significativamente el tamaño y el costo de la infraestructura requerida para el procesamiento húmedo del café; y simplifica el proceso de beneficio húmedo del café.

Figura 14. Tecnología Becolsub.

Introducción

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Figura 15. Desmucilaginador.lsub

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Este proceso integra tres máquinas: despulpadora, desmucilaginador mecánico (DESLIM) y tornillo sinfín. Como ya se mencionó, cuando se despulpa sin agua se evita hasta el 72% de la contaminación. El resto de contaminación se evita mezclando el mucílago concentrado que se obtiene del desmucilaginador DESLIM con la pulpa en el tornillo sinfín mientras son transportados. Como la única etapa donde se necesita agua es para operar el desmucilaginador DESLIM, el consumo específico de agua del proceso es de 1,0 L/kg de café pergamino seco (Federación Nacional de Cafeteros de Colombia, 2010).

Beneficio húmedo enzimático del café El beneficio húmedo enzimático es un proceso de transformación del café cereza a café pergamino húmedo, usando enzimas aceleradoras de la fermentación (Consejo Cafetalero Nacional [Cofenac], 2010). El beneficio húmedo enzimático es similar al beneficio por vía húmeda, pero presenta una disminución en el tiempo de fermentación; se usan principalmente enzimas pectolíticas, ya que el mucílago que recubre los granos de café está compuesto principalmente de pectina, que, con el tratamiento enzimático, puede ser degradada rápidamente, acortando los periodos de fermentación, evitando la formación de aguas mieles y facilitando el lavado (Cofenac, 2010).

Beneficio semihúmedo del café El beneficio semihúmedo presenta dos fases representativas, que son: el despulpado, secado con mucílago para obtener café pergamino con miel. En este método, una vez que se ha despulpado el café, se deja escurrir una parte del mucílago y luego se coloca en el tendal o en la marquesina, con un espesor de la masa de café de 3 a 5 cm y debe removerse entre cinco y siete veces al día. Si no se remueve lo suficiente en las primeras horas de secado, el café recubierto de mucílago se compacta y forma grumos que fácilmente puede ser atacado por hongos. Aquí, el secado del café recubierto de mucílago requiere entre cuarenta y cincuenta horas de sol (Cofenac, 2010).

Introducción

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Beneficio Ecomill En la tecnología ECOMILL se lava mecánicamente café con mucílago degradado en el proceso con fermentación natural o con aplicación de enzimas, con reducción notoria en el volumen específico de agua hasta valores entre 0,3 y 0,5 L/kg-1 de café pergamino seco. Debido al bajo volumen específico de agua, las aguas residuales de lavado altamente concentradas se pueden mezclar con la pulpa del café, reteniendo más del 95% del volumen adicionado y controlando hasta el 100% de la contaminación generada en el proceso. Actualmente, se tienen tres modelos con capacidad para 500, 1.500 y 3.000 kg.h-1 de café lavado (Cenicafé, 2013).

Beneficio Honey La cereza es despulpada como en el primer paso del método húmedo, pero en lugar de eliminar el mucílago mediante fermentación o mecánicamente (desmucilaginado), se deja pegado al grano y el café es secado en patios, en camas elevadas o en secadoras mecánicas hasta que alcance el grado de humedad óptimo del 12%. Se clasifica en tres categorías:

• Black Honey: con un porcentaje de pulpa mayor del 80% • Yellow Honey: con un porcentaje de pulpa del 50 al 79% • Red Honey: con un porcentaje de pulpa del 20 al 49% (Cafés Siboney, 2016)

Almacenamiento La operación de almacenamiento se lleva a cabo por largos periodos. El almacenamiento se realiza en estibas, triques, arrume, bodega y silos. Factores del almacenamiento: las condiciones climáticas de mayor influencia son la humedad relativa y la temperatura del aire. Estas condiciones tienen gran incidencia sobre la actividad biológica del grano y las plagas que lo atacan; de esta manera, para saber las condiciones del producto almacenado, se necesita conocer las condiciones del ambiente.

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Café. Un recorrido de la semilla a la taza

Una curva entre la humedad de equilibrio del grano y la humedad relativa del aire es denominada curva de equilibrio y permite predecir los cambios en el contenido de agua del grano a medida que cambian las condiciones climáticas. Condiciones elevadas de humedad relativa (<70%), humedad superior al 12% y temperaturas elevadas conllevan a alteraciones en el grano, tales como grano decolorado y reposado, con deterioro en su color, sabor, aroma y reducción de vida útil.

Recomendaciones durante el almacenamiento: • Regular la humedad relativa y la temperatura por medio de acondicionadores de aire • Mantener una separación adecuada de todas las áreas del proceso • La distancia entre arrumes debe ser de 0,8 m y de estos con las paredes de 1 m • No almacenar café sano con café defectuoso • Realizar limpieza antes y después del almacenamiento para evitar plagas • Las estibas deben estar orientadas en la misma dirección y uniformemente • Asegurar una buena ventilación • Manejo de escotillas y compuertas

Tablas de conversión Tabla 5. Conversiones de café en cada etapa (I) Para convertir Café cereza

Introducción

Multiplique por

Café pergamino

0,222

Café baba

0,600

Café verde

0,180

Café seco de agua

0,324

Café húmedo recién lavado

0,400

Pulpa fresca mojada

0,480

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Para convertir

Multiplique por

Café cereza

4,500

Café baba

2,710

Café verde

0,800

Café seco de agua

1,460

Café húmedo

1,850

Pulpa fresca mojada

1,778

Pulpa fresca mojada

2,133

Café pergamino seco

1,250

Café en baba

3,390

Café verde

Café cereza

5,560

Café húmedo

2,312

Café seco de agua

1,825

Café pergamino seco

Fuente: Federación Nacional de Cafeteros de Colombia (s.f.).

Tabla 6. Conversiones de café en cada etapa (II) Para convertir

Multiplique por

kg de café cereza seco

kg de café verde

0,50

kg de café pergamino

kg de café verde

0,80

kg de café tostado

kg de café verde

1,19

kg de café en extracto

kg de café verde

2,60

kg de café soluble

kg de café verde

2,60

Fuente: Federación Nacional de Cafeteros de Colombia (s.f.).

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Café. Un recorrido de la semilla a la taza

Tabla 7. Densidades de café durante el procesamiento Producto

Densidad aparente (kg/m3)

Café cereza

600

Café en baba

800

Café lavado

650

Café seco de agua

520

Café pergamino seco

380

Café verde, excelso

680

Café verde, consumo

720

Café verde, pasilla de máquinas

680

Café verde, pasilla de exportadores Café verde, ripio

560-610 620

Café tostado en pepa

250-360

Café tostado y molido

250-361

Fuente: Federación Nacional de Cafeteros de Colombia (s.f.).

Evaluación de capítulo Seleccione si las siguientes afirmaciones son falsas o verdaderas marcando una X en el espacio que corresponda:

• • • • • • • •

Introducción

El café es originario de Abisinia F_ V_ El café pertenece al género Coffea F_ V_ El epicarpio es también llamado mucílago F_ V_ El café no contiene carbohidratos como la sacarosa F_ V_ Ácidos presentes en el café: málico, cítrico, oxálico, tartárico F_ V_ El clima óptimo para el cultivo del café es de 40 °C F_ V_ Hypothenemus hampei es una plaga que afecta al café F_ V_ La recolección se realiza cinco meses después de la floración F_ V_

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• Belcosub es una tecnología para el beneficio ecológico F_ V_ • La distancia en almacenamiento entre arrumes es de 2 m F_V_ • En Colombia se encuentran aproximadamente 53 000 familias productoras de café F_ V_ • El café recolectado debe ser de color verde F_ V_ • Procafecol lanzó la marca Juan Valdez ® en el año 2002 F_ V_ • La primera exportación de café en el país se realizó en 1900 F_ V_

Actividades complementarias • Observe en YouTube el video Cómo se hace el café del programa Así lo fabrican. • Realice un diagrama de flujo del proceso de beneficio del café. • Investigue cómo se realiza el proceso de almacenamiento en su localidad. • Realice un cuadro comparativo de los diferentes tipos de beneficio. • Consulte cuál es el consumo per capita de café en Colombia. • Consulte cuál es la diferencia entre el black, yellow y red Honey.

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Este libro se terminรณ de imprimir en el mes de septiembre de 2018 en Matiz Taller Editorial Manizales - Colombia