2 de junio de 2021

¿Es posible usar el análisis bioquímico para predecir la calidad del café?

En toda la cadena de suministro de café, la calidad es un asunto clave para una serie de participantes. Los caficultores suelen recibir precios más altos por los cafés de mejor calidad, los tostadores pueden utilizarlos para impulsar su marca y mejorar sus márgenes, y los consumidores siguen buscando perfiles de taza complejos.

Con la previsión de que el mercado mundial del café de especialidad tendrá un valor de 83.500 millones de dólares en 2025, esta creciente demanda de calidad parece que va a continuar. Y aunque tenemos algunos protocolos de control y aseguramiento de calidad para aprovechar a lo largo de la cadena de suministro, los investigadores siempre están buscando nuevas formas de identificar y maximizar la calidad durante la producción.

Uno de estos métodos es el análisis bioquímico. En este análisis, los investigadores examinan la compleja estructura química del café comparándola con el puntaje en taza y otros marcadores de calidad. Para conocer más sobre si es o no una forma viable de predecir la calidad del café, hablé con cuatro participantes en un proyecto de investigación BREEDCAFS. Sigue leyendo para descubrir lo que dijeron.

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Uso del análisis bioquímico para predecir la calidad del café

Gracias a décadas de investigación, sabemos que la estructura bioquímica del café afecta a los sabores y aromas que percibimos cuando lo consumimos.

Benoît Bertrand es genetista de la organización francesa de investigación agrícola CIRAD. Él dice: “Se han descrito más de 850 compuestos bioquímicos en el aroma del café tostado, y más de 300 en el café verde”.

Claudine Campa es científica senior en IRD, una institución pública de investigación comprometida con la consecución de los Objetivos de Desarrollo Sostenible de la ONU. “Los compuestos bioquímicos son sustancias naturales producidas por los organismos vivos que desempeñan un papel importante en su fisiología y metabolismo”, explica. “Las proteínas, los hidratos de carbono complejos, los ácidos orgánicos, los lípidos, los compuestos fenólicos y los alcaloides… son todos compuestos bioquímicos fabricados por las células del café”.

Cada compuesto, por sí solo o mediante su combinación o interacción con otros, puede influir en la calidad del café verde. Sin embargo, la composición bioquímica del café cambia cuando los granos se tuestan.

Al activar la recombinación entre las moléculas, el tueste aumenta significativamente la presencia de compuestos volátiles, los cuales se asocian con el aroma y el sabor. 

Cada uno de ellos tiene una relación diferente con la calidad del café. Por ejemplo, los hidratos de carbono y los lípidos mejoran la sensación en boca del café, mientras que los ácidos orgánicos y los derivados fenólicos aumentan los niveles de acidez y los sabores afrutados.

Furio Suggi Liverani es el director científico de illycaffè. Él dice: “La mayoría de los volátiles del café se forman durante el tueste mediante una serie de reacciones complejas. Éstas rompen los componentes naturales de los granos verdes crudos”.

“Podemos encontrar compuestos aromáticos caracterizados por notas frutales y florales, al igual que frutos secos, caramelo, pan tostado y chocolate. Estos compuestos son como instrumentos musicales individuales, los cuales se combinan para crear una orquesta”.

Sin embargo, a pesar de la cantidad de investigaciones que demuestran que los compuestos bioquímicos afectan al sabor, se sabe poco sobre cómo influyen exactamente en la calidad del café.

¿Por qué necesitamos predecir la calidad del café? 

A lo largo de la cadena de suministro, existen diferentes motivaciones para predecir la calidad del café a nivel bioquímico.

“Los científicos llevan más de 200 años soñando con poder determinar la calidad del café de la forma más objetiva posible”, afirma Benoît.

Además, el cambio climático ya está afectando la producción de café. Una mejor comprensión de la calidad de los granos podría ser de crucial importancia para ayudar a los productores a afrontarlo.

En teoría, el uso de pruebas bioquímicas para predecir la calidad del café de forma precisa y consistente podría ayudar a los productores a identificar variedades más resistentes con perfiles de taza adecuados, los cuales podrían cultivarse en climas más cálidos.

“Querer predecir la calidad a partir de los compuestos bioquímicos es como querer entender por qué la 9ª Sinfonía de Beethoven es una obra magistral y universal, o por qué un [cierto] cuadro es una gran obra en comparación con muchas otras”, añade Benoît.

Actualmente, evaluamos la calidad basándonos en las características físicas y sensoriales del café, pero ambas son subjetivas y requieren experiencia o conocimientos existentes para llevarlas a cabo.

La calidad física del café verde se evalúa observando el número de defectos de la muestra, los cuales se definen generalmente como desviaciones notables de tamaño, color, olor y forma. 

La calidad sensorial, sin embargo, se evalúa mediante la cata. Se trata de muestras de café tostado que se muelen y se preparan según un estricto protocolo. Cada muestra es catada por profesionales certificados, quienes puntúan el aroma, la acidez, el cuerpo, el dulzor, etc. del café. 

Sin embargo, estos procesos manuales de control de calidad llevan mucho tiempo y requieren acceso a equipos e infraestructura. El desarrollo de un sistema más cuantitativo que se base únicamente en el análisis bioquímico no solo sería más rápido, sino también más coherente, lo cual aumentaría la precisión para los involucrados en la cadena de suministro de café.

¿Qué compuestos influyen en la calidad del café?

Para saber más sobre cómo puede utilizarse el análisis bioquímico para predecir la calidad, CIRAD se ha asociado con IRD, illycaffé, la Plateforme Metabolome (Universidad de Bordeaux) y Eurofins (un laboratorio de análisis líder mundial).

Benoît me cuenta que parte de la investigación consiste en identificar los compuestos bioquímicos que afectan negativamente a la calidad del café.

“Esperamos poder delimitar un cierto número de reglas basadas en la armonía, el equilibrio, [y] ciertos sabores universalmente reconocidos como agradables, y poder eliminar las ‘notas falsas’“, explica.

Sin embargo, junto a esto, el proyecto BREEDCAFS también explora cómo algunos compuestos, generalmente volátiles, indican una mayor calidad. 

Las pirazinas y los furanos, por ejemplo, se asocian a sabores más tostados y a notas a caramelo, los cuales son a menudo deseables en la taza y mejoran las puntuaciones.

¿Qué podemos predecir mediante el análisis bioquímico?

El proyecto BREEDCAFS realizó una prueba “a ciegas” un lote de café verde seleccionado de un ensayo agronómico. Su origen, variedad y calidad en taza no se revelaron. 

Esta muestra se repartió entre el CIRAD, el IRD, illycaffè, la Metabolome Plateforme y Eurofins para su análisis. Pero el objetivo del proyecto no era solo predecir la calidad del café, sino también saber si era posible identificar su origen.

Claudine me cuenta más sobre cómo los distintos participantes de la investigación realizaron sus análisis para este proyecto.

“Para poner de relieve estos marcadores bioquímicos, diferentes laboratorios unieron sus fuerzas para utilizar diferentes técnicas”, explica. “Esto permitió analizar todos los compuestos que pudimos en el lote de café verde”.

El análisis pretendía determinar el origen del café (que se había ocultado a los investigadores) y predecir la calidad general en taza.

Predecir el origen

El IRD utilizó la cromatografía líquida para separar y cuantificar los diferentes compuestos del café. Esto puso de manifiesto los niveles de cafeína y ácido clorogénico, creando rasgos distintivos iniciales específicos para el grano.

La investigación del IRD descubrió que las accesiones silvestres y los cultivares de café específicos podían identificarse mediante esta técnica.

En cambio, la investigación de la Plateforme Metabolome utilizó la cromatografía de gases en lugar de la cromatografía de líquidos. Esto permitió a los investigadores separar y cuantificar los ácidos grasos del café verde.

Después de esto, Claudine dice que los investigadores combinaron los dos resultados para esbozar una “huella” bioquímica del café en cuestión.

 ”Cada café verde tiene una firma bioquímica única”, explica Claudine. “Podemos validar el origen de otro utilizando esta firma”.

Sin embargo, para definir mejor la “huella” única del café, el proyecto trabajó con un laboratorio asociado de Eurofins en Francia.

Freddy Thomas es el Director de Investigación y Desarrollo de Autenticidad de Eurofins Analytics Francia. Él explica que Eurofins utilizó una técnica llamada resonancia magnética nuclear (RMN) para conocer mejor los marcadores bioquímicos del café.

“La RMN es una técnica cuantitativa”, dice Freddy. “La intensidad de cada señal es proporcional a la concentración de una molécula específica. Esto nos permite calcular la concentración de compuestos orgánicos (azúcares, aminoácidos, ácidos orgánicos…) al mismo tiempo”.

Este análisis requiere poca preparación y tarda unos 30 minutos en total para completarse. Esto significa que se pueden analizar unas 50 muestras al día. Al igual que la cromatografía de gases y líquidos, la imagen de RMN produce una “huella digital” única para cada café. 

También permite agrupar diferentes cafés según sus características bioquímicas comunes, lo cual permite a los investigadores identificar qué cafés proceden de la misma zona o de zonas similares.

Predecir la calidad

Aunque predecir la calidad del café a partir de marcadores bioquímicos es un proceso increíblemente complejo, Claudine me cuenta que se han hecho algunos progresos.

“Al comparar las características bioquímicas de los granos verdes y las propiedades sensoriales del café [una vez catado], podremos destacar los marcadores bioquímicos de calidad”, afirma.

“La mayoría de los estudios anteriores han demostrado que la concentración de estos compuestos en el café verde depende de la variedad que se utilice, al igual que de las condiciones ambientales, como la elevación y la intensidad de la luz solar”.

Mientras que el IRD llevó a cabo una investigación mediante cromatografía y Eurofins se basó en imágenes de RMN, Claudine me dice que illycaffè llevó a cabo un análisis sensorial completo de los cafés seleccionados.

Este análisis permitió aislar compuestos volátiles específicos como responsables de ciertos sabores deseables e indeseables. 

Junto con el análisis bioquímico, esto, en teoría, permite a los investigadores predecir la calidad del café.

Aunque se necesita más investigación, el proyecto de identificar la calidad del café mediante el análisis bioquímico está muy avanzado.

“Es importante para todo el sector del café y para los consumidores, pero también para los productores”, concluye Benoît. “El objetivo final es aumentar la calidad”.

En medio de la volatilidad de los precios del mercado C, el cambio climático y la creciente demanda mundial de café de mayor calidad, encontrar una solución nunca ha sido tan importante.

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Crédito de las fotos: Illycaffè SpA Italy, Claudine Campa, Cécile Abdallah, Benoît Bertrand

Ten en cuenta: CIRAD es patrocinador de Perfect Daily Grind.

Traducido por Tati Calderón. Traducción editada por María José Parra.

PDG Español

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