proceso de fermentación del café

Fermentación del Café

En la historia y el origen de la fermentación de los alimentos 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.

La fermentación a nivel general, es un proceso catabólico de oxidación incompleta, que no requiere oxígeno para obtener energía de compuestos orgánicos (hidratos de carbono como frutas, cereales que contienen más azúcar), 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.

Este punto es el más importante en la fermentación pues la magia la hacen los microrganismos y controlarlos es lo mas complejo. Por que puedes hacer un buen fermentado una vez, pero lograr replicarlos varias veces es lo complejo. Pues mantener el mismo sabor y calidad es un arte.

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Qué es la fermentación de café

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 almacenamiento.

Durante los últimos años ha surgido un nuevo término, la fermentación de café. Al igual que en otras 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.

Fermentación de café como diferenciador de calidad

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. La fermentación es como cocinar, para poder tener un buen plato o tasa de café necesitamos buena materia prima y técnica.

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.

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.

De manera simple estos microorganismos se comen el azúcar del mucilago y la cascara de café y eructan CO2 y expulsan alcohol, como cuando hacemos cerveza y vino.

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 puede suceder de dos maneras

Fermentación Aeróbica

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.

Fermentación Anaeróbica

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.

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¿Cuáles son las variables de café que se pueden y deben controlar para producir cafés de calidad?

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 madorosos en el café. Por esta razón es tan importante que el productor entienda el proceso y las variables que influyen en él.

Variables a controlar en la fermentación de café

Temperatura y humedad ambiente

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. 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.

Humedad del grano

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 comúnmente 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.

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.

Disponibilidad de oxígeno

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.

Condiciones del área de fermentación

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 ambientales.

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).

Calidad y sanidad del fruto

Los frutos seleccionados para los procesos de fermentación deben ser los más maduros, densos y deben haber sido previamente lavados con agua limpia.

Espesor de la masa de café

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.

Tiempo

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.

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Tipos de fermentación

Alcohólica

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 la enzima alcohol-deshidrogenasa.

Etílica

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.

Láctica

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.

Propiónica

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.

Butírica

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.

Fórmica

Es realizada por las Enterobacteriacea. A partir de la glucosa Escherichia coli produce etanol, ácidos succínicos, 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.

Metánica

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.

Maloláctica

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.suscribete a nuestro blog

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