Influence of environmental conditions and aerobic fermentation time on the quality of coffee (Coffea arabica L.) var. Catucaí

DOI:

https://doi.org/10.19137/semiarida.2024(2).31-42

Keywords:

acidity, benefit, cupping, temperature, pH

Abstract

During the fermentation process, yeasts and bacteria break down the sugars that give coffee its unique flavor. Therefore, the purpose of this study was to determine if the aerobic fermentation time in two environmental conditions, specifically in pulped coffee beans of the Catucaí variety (Coffea arabica L.), has an effect on the quality of the cup coffee. To do this, variables such as the pH of the fermentation medium were studied, as well as the results obtained in beverage tastings. The main results show that ambient temperature affects fermentation conditions when it reaches 18.3 °C, causing a decrease in pH and therefore lactic fermentation. When analyzing the melting scores, it was found that the optimal fermentation time was achieved at 16 hours in a greenhouse environment with a value of 79.25, which is considered "good" according to the standards of the Specialty Coffee Association. Despite these treatments, the variety was not able to obtain a satisfactory result as a consequence of inadequate nutritional and phytosanitary management of the crop, which decreased the quality of the coffee drink, with scores lower than 80 points.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Brayan Alexander Álvarez López, Central University of Ecuador

Ingeniero Agrónomo labora para la empresa privada desarrollando ensayos para probar productos de control de enfermedades y plagas, biofertilizantes y bioinsumos.

Nicola Antonio Mastrocola Racines , Central University of Ecuador

Ingeniero Agrónomo ex docente universitario con una maestría en postcosecha en trabajo para un programa de la FAO. Ha sido tutor de varios trabajos de titulación en la Universidad Central del Ecuador.

Edgar Gabriel Tello Hidalgo, Central University of Ecuador

Ingeniero Agrónomo que se desempeña como técnico en varios proyectos sociales financiados por ONG’s internacionales. Ha publicado varios artículos en diferentes revistas regionales y de alto impacto.

Duilio Gilberto Torres Rodríguez , Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado

Se desempeña como docente de la Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado, con una maestría en suelos y cursando un doctorado de educación superior. Es autor de mas de 30 artículos científicos publicados en revistas regionales y de alto impacto.

References

Asociación de Café de Especialidad SCA. (2020). About SCA - Specialty Coffee Association. SCA. https://sca.coffee/about

Biblioteca – Instituto Nacional de Meteorología e Hidrología (INAMHI). (s. f.). https://www.inamhi.gob.ec/biblioteca/

Cañarte-Vélez, C. R., Valverde-Lucio, Y. A. y Mero-Tuárez, J. R. (2021). Características sensoriales del café (Coffea arábica) con distintos tratamientos de beneficio húmedo. Polo del Conocimiento, 6(1), 445-463. http://polodelconocimiento.com/ojs/index.php/es/article/view/2152

da Mota, M. C. B., Batista, N. N., Rabelo, M. H. S., Ribeiro, D. E., Borém, F. M., & Schwan, R. F. (2020). Influence of fermentation conditions on the sensorial quality of coffee inoculated with yeast. Food Research International, 136, 109482. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2020.109482

Elhalis, H., Cox, J., & Zhao, J. (2023). Coffee fermentation: Expedition from traditional to controlled process and perspectives for industrialization. Applied Food Research, 100253(1). https://doi.org/10.1016/ j.afres.2022.100253

Galarza, G., & Figueroa, J. G. (2022). Volatile Compound Characterization of Coffee (Coffea arabica) Processed at Different Fermentation Times Using SPME–GC–MS. Molecules, 27(6), 2004. https://doi.org/10.3390/ molecules27062004

García, A. (2013). Marco conceptual sobre la influencia de la temperatura y la humedad relativa en la fermentación sólida del grano de café arábica sobre el contenido del ácido 5-o-cafeoilquínico. Journal of Chemical Information and Modeling, 53(9), 1689-1699. https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324.004

Kennes, C., Veiga, M. C., Dubourguier, H. C., Touzel, J. P., Albagnac, G., Naveau, H., & Nyns, E. J. (1991). Trophic relationships between Saccharomyces cerevisiae and Lactobacillus plantarum and their metabolism of glucose and citrate. Applied and Environmental Microbiology, 57(4), 1046-1051. https://doi.org/10.1128/ aem.57.4.1046-1051.1991

Lanuza, D. S. Z., Agurcia, G. R. C., Cornejo, E. J. A., & Matey, Á. A. C. (2023). Perspectiva de productores y catadores sobre la influencia de la fermentación en las características organolépticas del café (Coffea arabica) variedad catimor, estudio de caso en Nicaragua. Revista Ciencia y Tecnología El Higo, 13(2), 188-199.

Lee, L. W., Cheong, M. W., Curran, P., Yu, B., & Liu, S. Q. (2015). Coffee fermentation and flavor–An intricate and delicate relationship. Food chemistry, 185, 182-191. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.03.124

Mahingsapun, R., Tantayotai, P., Panyachanakul, T., Samosorn, S., Dolsophon, K., Jiamjariyatam, R., ... & Krajangsang, S. (2022). Enhancement of Arabica coffee quality with selected potential microbial starter culture under controlled fermentation in wet process. Food Bioscience, 48, 101819. https://doi.org/10.1016/ j.fbio.2022.101819

Martínez, S. J., Simão, J. B. P., Pylro, V. S., & Schwan, R. F. (2021). The altitude of coffee cultivation causes shifts in the microbial community assembly and biochemical compounds in natural induced anaerobic fermentations. Frontiers in Microbiology, 12, 671395. https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.671395

Mejía, L. A. & Argüello, O. (2000). Tecnología para el mejoramiento del sistema de producción de café. Regional 7, Bucaramanga, Colombia: Publicaciones CORPOICA.

Mogollón, J. P., Fernández, T., Garrido, H., Quintero, D., Cordero, A., Castillo, Y., ... & Alejos, I. (2022). Captura y emisión de carbono en suelos de cafetales bajo diferentes tipos de sombra en Venezuela. Suelos Ecuatoriales, 52(1y2), 71-91. https://doi.org/10.47864/SE(52)2022p71-91_157

Molina, P. C. P., Martínez, M. J. G., Ceballos, G. C. O., Cabrera, C. R. C., & Pérez, J. C. (2020). Fenómenos meteorológicos y su efecto sobre la producción de café en la Zona Central de Veracruz. UVserva, (9), 47-58. https://uvserva.uv.mx/index.php/Uvserva/article/download/2638/4578

Osorio, V., Pabón, J., Calderón, P. A. y Imbachi, L. C. (2021). Calidad física, sensorial y composición química del café cultivado en el departamento del Huila. Revista Cenicafé, 72(2), e72201-e72201. https://doi.org/10.38141/10778/72201

Panza, F., Solfrizzi, V., Barulli, M. R., Bonfiglio, C., Guerra, V., Osella, A., Seripa, D., Sabbà, C., Pilotto, A., & Logroscino, G. (2015). Coffee, tea, and caffeine consumption and prevention of late-life cognitive decline and dementia: A systematic review. Journal of Nutrition, Health and Aging, 19(3), 313-328. https://doi.org/10.1007/s12603-014-0563-8

Pazmiño-Arteaga, J. D. y Ruíz-Márquez, A. F. (2023). Evaluación sensorial y de compuestos volátiles aromáticos del café (Coffea arábica var. Caturra Chiroso) de tres orígenes geográficos de Antioquia. Ciencia y Tecnología Agropecuaria, 24(1). https://doi.org/10.21930/rcta.vol24_num1_art:2846

Penagos, R. A. R. y Albarracín, C. G. D. (2020). Una reflexión sobre el proceso de fermentación de varios tipos de café según las características regionales. Revista Siembra CBA, (2), 91-96.

Peñuela, A. E. y Sanz-Uribe, J. R. (2021). Obtenga café de calidad en el proceso de beneficio. En Centro Nacional de Investigaciones de Café, Guía más agronomía, más productividad, más calidad (3a ed., pp. 189-218). Cenicafé. https://doi.org/10.38141/10791/0014_11

Puerta, G. I. (2012). Factores procesos y controles en la fermentación del café. Centro Nacional de Investigaciones de Café (Cenicafé). https://biblioteca.cenicafe.org/bitstream/10778/327/1/avt0422.pdf

Puerta, G., & Echeverry, J. (2015). Fermentación controlada del café: Tecnología para agregar valor a la calidad. Gerencia Técnica / Programa de Investigación Científica Fondo Nacional Del Café, 454(1), 12. http://biblioteca.cenicafe.org/bitstream/10778/558/1/avt0454.pdf

Ramos Cotacallapa, E., Lima-Medina, I. y Cornejo-Condori, G. B. (2019). Comparativo de calidad organoléptica de café (Coffea arabica L.) en Puno-Perú y La Paz-Bolivia. Revista de Investigaciones Altoandinas, 21(4), 283-292. http://dx.doi.org/10.18271/ria.2019.505

Salazar, R. Y., Mora, C. y Duarte, M. (2019). Análisis de las tendencias en la producción y el consumo de café a nivel internacional. Revista Visión Internacional, 1(1), 22-26. https://revistas.ufps.edu.co/index.php/ visioninternacional/article/download/2369/4098

Sanz-Uribe, J. R., & Velásquez-Henao, J. (2022). Producción de café con fermentaciones incompletas y fermentaciones prolongadas utilizando el Fermaestro®. Revista Cenicafé, 73(1), e73105-e73105. https://publicaciones.cenicafe.org/index.php/cenicafe/article/download/203/168

Schwan, & Fleet, G. (2015). Cocoa and Coffee Fermentations. In M. J. R. N. and P. K. Sarkar (Ed.), Cocoa and coffee fermentation. (Primera). Taylor and Francis Group.

Schwan, R. F., & Wheals, A. E. (2004). The microbiology of cocoa fermentation and its role in chocolate quality. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 44(4), 205-221. https://doi.org/10.1080/10408690490464104

Torres, P., Caja, J. y Jara, W. (2017). Guía Metodológica de catación de café (CAC PAngoa Ltda (ed.); Primera). SATIPO.

Vásquez Villeda, K. E., Sierra Dubón, E. A. S. y Herrera Cifuentes, W. A. H. (2021). Evaluación de propiedades químicas del grano de café y características en copa al modificar fermentación en proceso húmedo. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 5(5), 9379-9401. https://www.ciencialatina.org/index.php/ cienciala/article/download/991/1355

Velásquez O., R. A. (2019). Guía de variedades de café. Asociación Nacional Del Café, Anacafé, 112, 48. https://doi.org/10.1192/bjp.112.483.211-a

Venegas, S., Orellana, D. y Pérez, P. (2018). La realidad ecuatoriana en la producción de café. Recimundo, 2(2), 72–91. https://doi.org/10.26820/recimundo/2.(2).2018.72-91

Vidal, M. (2014). Rango ideal de concentración de sólidos solubles durante la maduración del café y su influencia sobre la calidad de taza, en dos variedades y tres niveles altitudinal. Lincolin Arsyad, 3(2), 1-46. http://journal.stainkudus.ac.id/index.php/equilibrium/article/view/1268/1127

Wang, X., Wang, Y., Hu, G., Hong, D., Guo, T., Li, J., Li, Z., & Qiu, M. (2022). Review on factors affecting coffee volatiles: From seed to cup. Journal of the Science of Food and Agriculture, 102(4), 1341-1352. https://doi.org/10.1002/jsfa.11647

Zofia, N. Ł., Aleksandra, Z., Tomasz, B., Martyna, Z. D., Magdalena, Z., Zofia, H. B., & Tomasz, W. (2020). Effect of fermentation time on antioxidant and anti-ageing properties of green coffee Kombucha ferments. Molecules, 25(22), 5394. https://doi.org/10.3390/molecules25225394

Investigadores cosechando café (Ecuador)

Published

2024-11-01

How to Cite

Álvarez López, B. A., Mastrocola Racines , N. A., Tello Hidalgo, E. G., & Torres Rodríguez , D. G. (2024). Influence of environmental conditions and aerobic fermentation time on the quality of coffee (Coffea arabica L.) var. Catucaí. Semiárida, 34(2), 31–42. https://doi.org/10.19137/semiarida.2024(2).31-42

Issue

Section

Artículos Científicos y Técnicos