caracterizacion fisicoquimica y sensorial de tazas de …

CARACTERIZACION FISICOQUIMICA Y SENSORIAL DE TAZAS DE

CAFÉ PRODUCIDAS EN EL DEPARTAMENTO DEL QUINDÍO

Valencia Jenny1, Pinzón Magda2, Gutiérrez Ramón3

1Programa Jóvenes Investigadores e Innovadores de Colciencias año 2012, Grupo de Investigación en Ciencia y Tecnología de Alimentos, Universidad del Quindío.

3Profesor tiempo completo ocasional, Investigador Grupo de Ciencia y Tecnología de

Alimentos. Universidad del Quindío

RESUMEN

ABSTRACT

Vol 23, No 36 (2015), Revista Alimentos Hoy -150

2 Lider Grupo de Ciencia y Tecnología de Alimentos, Universidad del Quindío.

Palabras claves: Paisaje cultural cafetero colombiano, Análisis fisicoquímico de taza de café, calidad sensorial de bebida de café.

The territory comprising Quindio integrates the main area declared Colombian Coffee Cultural Landscape; some municipalities have developed processing activities that have produced drinks coffee with special characteristics that make these grains are marketed as specialty coffees. It is essential that both producers and consumers of coffee know both physicochemical and sensory characteristics of cups of coffee consumed. It is also essential to create awareness that coffee and wine or tea is a drink that according to their origin and the way they process has different physicochemical and sensory characteristics. Therefore, the aim of this study was to determine the quality cup of coffee beans of different producers

El territorio que comprende el departamento del Quindío integra la zona principal del declarado Paisaje Cultural Cafetero colombiano; en algunos municipios se han desarrollado actividades de transformación de cafés que han producido bebidas con características especiales que hacen que estos granos sean comercializados como cafés especiales. Es es esencial que tanto los productores como los consumidores de café conozcan las características tanto fisicoquímicas como sensoriales de las tazas de café que consumen. Además es primordial crear la conciencia de que el café, así como el vino o el té, es una bebida que según su procedencia y su forma de procesar presenta características fisicoquímicas y sensoriales diferentes. Por tanto, el objetivo de este estudio fue determinar la calidad en taza, de granos de café de diferentes productores del departamento del Quindío, (Colombia). Se evaluaron las tendencias de las características fisicoquímicas, componentes volátiles y perfil sensorial. Se encontraron perfiles de taza cítricos, florales, a especias, frutos rojos y uva Isabela, que muestran la gran variedad en los perfiles sensoriales de los cafés que se cultivan en el Departamento del Quindío, Colombia.

[email protected] - [email protected]

YURI

Texto tecleado

Recibido 01/10/2015, Aceptado 15/11/2015, Disponible online 24/12/2015

Las bebidas se prepararon realizando una extracción de 7 gramos de café tostado y molido con 100 mL de agua destilada caliente (90°C), durante 4 minutos, seguidamente se eliminaron los sólidos, y se dejaron sedimentar los residuos al fondo del recipiente. (NTC 3566)

Determinación de sólidos solubles:

Se determinó por el método refractométrico a una gota de la bebida de

café, con un refractómetro Mettler Toledo a 22 °C y se expresó como % de solidos solubles o °Brix. (Método oficial AOAC 932.012)


Quindio (Colombia). Trends in physicochemical characteristics and sensory profile volatile components were evaluated. Profiles citrus, floral cup is found, spices, berries and grapes Isabela, showing the great variety in the sensory profiles of the coffees grown in the Department of Quindio, Colombia.

Keywords: Colombia coffee cultural, physicochemical analysis of coffee,sensory quality of coffee beverage.

producto, la medida se realizó por triplicado en cada una de las muestras de café. (Método oficial AOAC 918.12)

Se utilizó un pH Metro Metrohm modelo 704, con un electrodo de inmersión en el

I. INTRODUCCIÓN

Determinación de la acidez titulable:

Se recolectaron 8 muestras de café tostado, molido y empacado, listo para el consumo, cultivados en diferentes municipios del departamento del Quindío, considerando las características del origen, variedad, sistemas de producción, tostado y molienda. Preparación de las tazas de café:

El Comité de Patrimonio Mundial de la Organización de las Naciones Unidas para la Educación la Ciencia y la Cultura –Unesco, inscribió en la Lista de Patrimonio Mundial el Paisaje Cultural Cafetero (PCC) colombiano el 25 de junio de 2011. Dentro de la zona principal del PCC, que comprende 47 municipios y 411 veredas se encuentra el departamento del Quindío (http://paisajeculturalcafetero.org.co/contenido/descripcion). En la zona cafetera del departamento del Quindío, integrada al PCC, se están produciendo y transformando cafés a los cuales se les atribuyen características especiales que

Se determinó como los mililitros de NaOH necesarios para la titulación de 50mL de la bebida de café hasta pH= 8,3 y a 25°C, el valor es expresado en mg de CaCO3/L. (Puerta, 2000)

permiten comercializar cafés con características diferenciadoras; sin embargo, es necesario establecer las características fisicoquímicas y sensoriales que hacen que estos cafés presenten dichas diferencias y se pueda ofrecer a los consumidores una amplia diversidad de cafés de excelente calidad y variadas características sensoriales en taza. Los análisis fisicoquímicos y sensoriales para café, son técnicas reproducibles cuyos resultados permiten describir sus características en taza para determinar los diferentes atributos de calidad (Norma NTC 3566). Por tanto, en este trabajo se evaluaron en taza características fisicoquímicas y sensoriales de granos de café provenientes de 10 municipios deldepartamento del Quindío pertenecientes al PCC.

II. METODOLOGÍA

Recolección de las muestras de café:

Análisis fisicoquímicos a las tazas de café:

Determinación del pH:

Determinación del rendimiento de extracción: Se realizó mediante la siguiente ecuación empírica:

𝑅𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 =𝑆𝑆 ∗ 𝑔𝐵

𝑔𝐶

Donde: gB= Gramos obtenidos de la bebida gC= Gramos de café tostado y molidos utilizados para la preparación de la bebida SS= Concentración de sólidos solubles por desecación a 105 °C. (Buenaventura y col., 2002)

Determinación del contenido de aceite:

Se determinó mediante el método de extracción con Soxhlet, utilizando como solvente éter de petróleo. (Método oficial AOAC 15030) Determinación del contenido de cafeína:

Se realizó mediante una extracción líquido -líquido para posterior lectura en UV-vis con previa curva de calibración de cafeína. (Calle, 2011) Cada uno de los análisis fue realizado por triplicado, determinando la desviación estándar y el coeficiente de variación para cada muestra.

Análisis de los componentes volátiles

-Extracción de las muestras para el análisis cromatográfico:

Para el aislamiento de los compuestos volátiles del café se utilizó el método de Extracción en Fase Sólida, con cartuchos SPE C18 de 500 mg /6 mL. Se tomó alrededor de 2 gramos de muestra a través de los cuales se hizo pasar una corriente de aire impulsando los volátiles hacia el cartucho, posteriormente se hizo un lavado del cartucho con 2 mL de diclorometano y se reservó hasta la inyección.

Lectura de las muestras:

La muestra se inyecto directamente al cromatógrafo de gases Agilent Technologies 6890N, con detector selectivo de masas Agilent Technologies 5973N (CG-MS). El CG-MS se equipó con una columna capilar Agilent 123-5536 DB -5MS (30 m x 0.32 mm x 0.50 µm), no polar, fase estacionaria de (5%fenil)-metil polisiloxano a una temperatura máxima de 350 °C. El gas de arrastre utilizado fue Helio de alta pureza con un flujo constante de 20 mL/ min. El puerto de inyección operó a 200 °C en modo Splitless a razón de 20 mL/min de purga total. El detector selectivo de masas trabajó a una temperatura de 200 °C.

Análisis sensorial de las tazas de café.

Preparación de las tazas para el análisis de perfil de taza:

Para realizar este análisis, se adecuaron 8 tazas con sus respectivos filtros, estos se humedecieron con agua caliente para esterilizarlos; se pesaron 13 gramos de café tostado y fueron adicionados al filtro, se le adicionaron de forma circular, para humedecer todo el café, 200 mililitros de agua y se dejó filtrar completamente.


Se determinó mediante el método del picnómetro a una temperatura de 25°C. (Método oficial AOAC 945.06)

Determinación de azucares reductores:

Se determinaron mediante una valoración volumétrica según el método de Lane Eynon. (NMX-F-173-1999)

Se determinó mediante el secado de 3 gramos de muestra de café tostado y molido, en una balanza de humedad infrarroja marca precisa modelo HA 300, a una temperatura de 105 °C, el resultado se expresó como % de humedad. (Método oficial AOAC 930.15/90 modificado)

Determinación de la densidad:

Determinación de humedad:

Los componentes químicos en el café, tienen funciones determinadas dentro de la taza, Los polisacáridos retienen aromas, contribuyen al cuerpo de la bebida, la sacarosa da amargo, sabor, color, acidez y aroma; los azúcares reductores dan color, sabor y aroma; los lípidos contribuyen al transporte de aromas y sabores, dan sabor y cuerpo; las proteínas dan amargo y sabor y forman la espuma, la cafeína y trigonelina contribuyen al amargo; los ácidos clorogénicos dan cuerpo, amargo y astringencia, los ácidos alifáticos son los principales componentes de la acidez y también dan cuerpo y aroma. (Puerta, 2011 (a)).

El pH resulta de gran importancia para el sabor del café y el cual debe estar entre 4,9 y 5,2. Con pH menor del 4,9 el café adquiere sabor demasiado ácido, con pH 5,2 es más amargo. (Estévez, 1993). Los cafés del Quindío arrojaron resultados de valores de pH en un rango de pH entre 4,84 y 5,2.

La acidez titulable de una muestra de café, es inversamente proporcional al grado de tostión que este presenta, entre mas tostión presenten los granos de café, la acidez de este disminuirá. (Puerta, 2000).

Podemos observar los resultados para la acidez titulable, estos valores oscilan entre 660 y 837 mg CaCO3/7g muestra.

Se pueden observar los valores de humedad de las 8 muestras de cafés analizados. La norma COVENIN 46 (1994) y la norma NTC 3534 (1998) establecen como requisito para el café molido un máximo de humedad de 5% (p/p), por lo cual se puede concluir que todas las muestras analizadas cumplen con la reglamentación establecida, ya que el máximo contenido de humedad obtenido en este estudio fue de 4,6%. (Fermín, et al, 2012)

La importancia del contenido de humedad en el café tostado y molido radica en lo mencionado por Castaño y Torres (1999) en que valores más altos de lo tolerado pueden acelerar el deterioro del producto, estimulando el desarrollo de microorganismos como los hongos; además del deterioro de los lípidos presentes. (Fermín, et al, 2012)

Se evidencian los resultados de los valores de densidad para las muestras de cafés del Quindío, estos valores se encuentran en un rango entre 1,026 y 1,045 g /mL.

Se pudo observar los resultados del contenido de azucares reductores para las 8 muestras de cafés analizadas, encontramos valores entre 6% y 11,7%.


E

ntre 15% y 20% de los polisacáridos contenidos en los granos de café almendra se degradan en la tostación; la sacarosa se descompone completamente, se carameliza, y así, se producen pigmentos que dan color caramelo y amargo a la

Para realizar este análisis se contó con la presencia de un catador certificado, se calificaron las siguientes propiedades sensoriales del café: aroma, acidez, amargo, cuerpo e impresión global de la bebida. Se usó el método descriptivo cuantitativo usando una escala que va de -5 a 5 para a calificación organoléptica del café, a este resultado se le suma un valor de 70 puntos para dar la calificación de la taza.

Peláez y Moreno (1995) reportan una denominación de la concentración de la infusión de café en función del contenido de sólidos solubles, en donde se observa que según esta clasificación, la bebida de café del municipio de Circasia presenta una denominación clara; Buenavista y Armenia denominación media; Salento, Quimbaya, Génova, Pijao y Montenegro presentan una denominación fuerte.

Análisis del perfil de taza:

III. RESULTADOS Y

DISCUSIÓN

aminoácidos en la conocida reacción de Maillard o glicación, de esta manera, se forman las melanoidinas que dan el pigmento marrón a los granos de café y otorgan sabor y color a la bebida. Además, mediante estas reacciones se producen los pirroles, tiofenos, oxazoles, tiazoles y pirazinas del aroma del café tostado (Puerta, 2011).

El porcentaje de grasa de las muestras de café, fue medido al café tostado y molido, dando valores entre 9,9 y 15,2%.

La mayor parte de los lípidos contenidos en el grano de café no se degradan durante la tostación, aunque algunos ácidos grasos se incrementan, los lípidos insaponificables disminuyen y algunos lípidos se oxidan y forman aldehídos y otros compuestos volátiles. (Puerta, 2011)

Según Castaño y Torres (1999) el rendimiento de la extracción mide cuánto queda realmente en la bebida del peso del producto usado para efectuar la preparación. Estos autores mencionan que el Coffe Brewing Center de Nueva York realizó estudios que contribuyen a obtener los rangos de extracción óptimos del café como bebida, demostrando que con valores entre el 18 y el 22% de la extracción se obtienen los mejores sabores y aromas. Peláez y Moreno (1995) reportan que infusiones por debajo del rango no interfieren en la calidad, sino que se trata de poco sabor con relación a la cantidad de café, y por encima del rango si significa una mala calidad, caracterizado por un sabor amargo y áspero desagradable. (Fermín et al, 2012)

La cafeína es estable en la tostación y es soluble en agua. Los cafés del Quindío analizados presentan valores que oscilan entre 0,38 y 0,66% de en cada taza de café.

Análisis de los componentes volátiles del café.

Se identificaron en promedio 55 compuestos volátiles en los cafés provenientes de 8 municipios del departamento del Quindío. Los compuestos encontrados, mediante la Micro extracción en Fase sólida y la CG-MS, pertenecen a la familia de las cetonas, aldehídos, furanos, pirroles, piridinas, pirazinas, compuestos fenólicos, alcoholes, ésteres, hidrocarburos, tiofenos, tiazoles, oxazoles, compuestos bencénicos, ácidos carboxílicos, terpenos, lactonas y aminas.

Dentro de este grupo de compuestos, cuatro parecen tener un alto impacto en el aroma del café: pirazinas, furanos, aldehídos y cetonas (López-Galilea et al, 2006). Las pirazinas se producen por la reacción de Maillard, contribuyen al aroma y sabor a nuez del café tostado (Akiyama et al., 2005) y varias de ellas aportan las notas tostadas, terrosas, mohosas y leñosas. A los furanos se les ha asociado con aromas a césped, cuero y a frutas. Algunos de los aldehídos presentes en el café proporcionan notas aromáticas como a chocolate y a frutas cítricas. Las cetonas son descritas con notas a hongos, manteca, caramelo, moho y a frutas. (López-Galilea et al., 2006).

Por lo anterior, se puede decir que la fracción volátil del café es extremadamente compleja y está formada por numerosos compuestos con una amplia variedad de grupos funcionales que poseen características odoríficas diferentes (Dark y Nursten, 1985; Blank et al., 1991).

En los cafés del Quindío, el compuesto mayoritario fue el Furfuril alcohol, y en concentraciones más bajas, se encontraron compuestos como el furancarboxi aldehído, Butirolactona, acido palmítico, entre otros furanos y pirazinas.


bebida, y también ácidos fórmico, acético, glicólico, láctico y compuestos aromáticos como los furanos. Más del 99% de los azúcares reductores reaccionan con los

Análisis del perfil de taza.

(Pijao y Salento): Presentan rancidez total,

ya que son cafés demasiado reposados, no

se evidencia fermentación, no se evidencia

café quemado.

Circasia: Presenta acidez cítrica, cuerpo

redondo, sabor residual a lavanda/floral.

Montenegro: Presenta límite entre fresco y

rancio, café colombiano lavado, estándar,

nada especial.

Quimbaya: Presenta acidez a frutos rojos

(parecido a fresa), cuerpo delicado, sabor

residual a maní tostado.

Armenia: Presenta acidez asociada a

guayaba rosada, cuerpo cremoso, sabor

residual a chocolate amargo.

Buenavista: Presenta acidez a naranja

madura, muestra exótica con notas a

especias, sabor residual a vino tinto, se

evidencia presencia de taninos.

Génova: Presenta acidez a uva Isabela

(ácido fosfórico), sabor residual a grosellas

negras. Panela, presenta buen proceso de

tostión.

El Departamento del Quindío (Colombia) ofrece cafés suaves con características de taza excelentes; la especie, la madurez, la fermentación, el secado, el almacenamiento, la tostación y el método de preparación de la bebida influyen en la composición química y en la calidad del sabor de una taza de café haciendo de cada uno de éstos un café incomparable.

Akiyama, M.; Murakami, K.; Ikeda, M.;

Iwatsuki, K.; Kokubo, S.; Wada, A.; Tokuno,

K.; Onishi, M.; Iwabuchi, H. and Tanaka, K.

Characterization of flavor compounds

released during grinding of roasted Robusta

coffee beans. Food Science and

Technology Research.11:298-307. 2005.

EN González-Sánchez, H. M., González-

Palomares, S. y Rosales-Reyes, T. Café

(Coffea arabica L.): compuestos volátiles

relacionados con el aroma y sabor. U.

Tecnociencia 5 (2) 35 - 45. 2011.

AOAC Association of Official Analytical

Chemists, Official Methods of analysis,

Método AOAC 918.12. Determinación de

pH. Revision 1997.



Método AOAC 932.14/932.12, Sólidos

solubles en frutas y productos de fruta.

Revisión 1997.



Método AOAC 15030 Determinación del

contenido de aceite. Revisión 1997.

Blank, I.; Sen, A. and Grosch, W.C.

Aroma Impact Compounds of Arabica and

Robusta Coffee. Qualitative and

Quantitative Investigations. Proceedings of

the 14 International Colloquium on the

Chemistry of Coffee. San Francisco: ASIC.

(Pp. 117-129). 1991. EN González-

Sánchez, H. M., González-Palomares, S. y

Rosales-Reyes, T. Café (Coffea arabica L.):

compuestos volátiles relacionados con el

aroma y sabor. U. Tecnociencia 5 (2) 35 -

45. 2011.


Calle Aznar, Silvia. Determinación

analítica de la cafeína en diferentes

productos comerciales. Volumen. Proyecto

final de carrera, Universidad Politécnica de

Catalunya, Barcelona, junio de 2011.

V. REFERENCIAS

IV. CONCLUSIONES

subproductos de la trilla de café. Cenicafé

50 (4): 259-285. EN Fermín, Nayibe; Galán,

Hortensia; García, José y Bracho, Nelson.

Evaluación de la calidad fisicoquímica y

sensorial de tres marcas comerciales de

café tostado y molido. Revista Científica

UDO Agrícola 12 (2): 428-438. 2012.

Dark, S.K. and Nursten, H.E. Volatile

Components. In: Coffee Chemistry. New

York, USA: Elsevier Applied Science

Publishers. Pp. 223-265. 1985. En:

González-Sánchez, H. M., González-




Tecnociencia 5 (2) 35 - 45. 2011.

Estévez, José J. Bebidas estimulantes:

Café, té, mate y cacao. Anales de la Real

Academia de Ciencias Veterinarias de

Andalucía Oriental 6, 85-112.1993.

Lopez-Galilea, I.; Fournier, N.; Cid, C.

and Guichard, E. Changes in headspace

volatile concentrations of coffee brews

caused by the roasting process and the

brewing procedure. Journal of Agricultural

and Food Chemistry.54:8560-8566. 2006.

EN González-Sánchez, H. M., González-




Tecnociencia 5 (2) 35 - 45. 2011.

Norma Técnica Colombiana NTC 3566:

Café verde, Preparación de muestras para

análisis sensorial. 2002

Peláez, R. y G. Moreno. 1995.

Vademécum del tostador colombiano.

División de Estrategias y Proyectos

Especiales de Comercialización.

Federación Nacional de Cafeteros de

Colombia. Bogotá. EN Fermín, Nayibe;

Galán, Hortensia; García, José y Bracho,

Nelson. Evaluación de la calidad

fisicoquímica y sensorial de tres marcas

comerciales de café tostado y molido.

Revista Científica UDO Agrícola 12 (2):

428-438. 2012

PROY-NMX-F-173-1999. Proyecto de

Norma Mexicana. Café puro tostado en

grano o molido, sin descafeinar o

descafeinado, especificaciones y métodos

de prueba. Normas Mexicanas. Dirección

General de Normas.

PUERTA Q., G. I. Calidad en taza de

algunas mezclas de variedades de café de

la especie Coffea arábica L. Cenicafé 51(1):

5-19. 2000.

PUERTA Q., G. I. Calidad en taza de

algunas mezclas de variedades de café de

la especie Coffea arabica L. Cenicafé 51(1):

5-19. 2000.


Puerta Quintero, Gloria Inés.

Composición química de una taza de café.

Avances técnicos Cenicafé. ISSN - 0120 –

0178. Programa de Investigación científica.

Chinchiná, Caldas Diciembre 2011.

Puerta Q., G. I. Factores de origen y

proceso en la calidad y la química del café.

En: Colombia

Revista Simposio Agroalimentario

Universidad De Cordoba ISSN: 2248-

6178 ed: Universidad De Cordoba

Facultad De Ciencias Agricolas

v.1 fasc.N/A p.1 - 7 ,2011 (a)

Castaño, J. y M. Torres. 1999.

Características de la tostión de algunos

Federación Nacional de Cafeteros. 2012 Paisaje Cultural Cafetero: Generalidades. Descripción. [En línea]

Fermín, Nayibe; Galán, Hortensia;

García, José y Bracho, Nelson. Evaluación

de la calidad fisicoquímica y sensorial de

tres marcas comerciales de café tostado y

molido. Revista Científica UDO Agrícola 12

(2): 428-438. 2012

<http://paisajeculturalcafetero.org.co/contenido/descripcion> Consultado en Octubre 15 de 2015.

caracterizacion fisicoquimica y sensorial de tazas de …

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