Caracterización y diferenciación de cafés, a partir de espectroscopía infrarroja
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El café es la segunda bebida más consumida en el mundo después del agua, en el que Colombia contribuye con el 9% de la producción, destacándose la calidad del café del departamento del Huila (cafés de altura); sin embargo, no hay suficiente evidencia sobre la incidencia de la altura en la calidad sensorial y composición química. En ese sentido, se buscó caracterizar y diferenciar cafés, mediante el análisis del espectro infrarrojo (FTIR) y evaluación sensorial. 62 muestras de cafés especiales fueron caracterizados, cosechados en diferentes altitudes, obtenidas en dos periodos de cosecha. Los espectros obtenidos permitieron encontrar diferenciación en los picos asociados a ácidos clorogénicos (1600-1650cm-1), entre grano verde y tostado, aun... Ver más
0123-4226
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2019-06-30
Óscar M. Barrera B., Nelson Gutiérrez G., Dayana Orozco-Blanco - 2019
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Caracterización y diferenciación de cafés, a partir de espectroscopía infrarroja Characterization and differentiation of coffee from infrared spectroscopy El café es la segunda bebida más consumida en el mundo después del agua, en el que Colombia contribuye con el 9% de la producción, destacándose la calidad del café del departamento del Huila (cafés de altura); sin embargo, no hay suficiente evidencia sobre la incidencia de la altura en la calidad sensorial y composición química. En ese sentido, se buscó caracterizar y diferenciar cafés, mediante el análisis del espectro infrarrojo (FTIR) y evaluación sensorial. 62 muestras de cafés especiales fueron caracterizados, cosechados en diferentes altitudes, obtenidas en dos periodos de cosecha. Los espectros obtenidos permitieron encontrar diferenciación en los picos asociados a ácidos clorogénicos (1600-1650cm-1), entre grano verde y tostado, aunque no se observaron diferencias en los picos, según el periodo de cosecha, por sí solos. La evaluación sensorial, según la metodología SCA, 2015, no generaron diferencias estadísticamente significativas entre periodos de cosecha y variedades evaluadas. Al considerar conjuntamente el análisis sensorial y el análisis del espectro infrarrojo, se presentaron diferencias estadísticamente significativas entre periodos de cosecha, atribuibles al contenido de cafeína y al puntaje total en taza. Los resultados encontrados muestran que no existe correlación entre la altura del cultivo de café y la calidad final de la bebida. Coffee is the second most consumed beverage in the world after water, the Colombian coffee production contributes with 9% of total world production and Colombian coffee is recognized by quality and mild coffee. Today, there is not enough evidence on the influence of altitude in sensory quality and coffee chemical composition. In this sense, we sought to characterize and differentiate coffees by infrared spectrum analysis (FTIR) and sensory evaluation. 62 specialty coffees samples were harvested at different altitudes, obtained in two harvest periods. The spectra obtained allowed finding differentiation in the peaks associated with chlorogenic acids (1600-1650cm-1) between green and roasted coffee beans, although no differences were observed in the peaks according to the harvest period; by itself.  The sensory evaluation, according to the SCA methodology, 2015 did not generate statistically significant differences between harvest periods and evaluated varieties. When jointly considering the sensory analysis and the infrared spectrum analysis, there were statistically significant differences between harvest periods, attributable to the caffeine content and the total cup score. The results found show that there is no correlation between the height of the coffee crop and the final quality of the beverage. Barrera B., Óscar M. Gutiérrez G., Nelson Orozco-Blanco, Dayana altura análisis sensorial cafeína ácidos clorogénicos altitude sensory analysis chlorogenics acids caffeine 22 1 Núm. 1 , Año 2019 :Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica. Enero-Junio Artículo de revista Journal article 2019-06-30T00:00:00Z 2019-06-30T00:00:00Z 2019-06-30 application/xml application/pdf Universidad de Ciencias Aplicadas y Ambientales U.D.C.A Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica 0123-4226 2619-2551 https://revistas.udca.edu.co/index.php/ruadc/article/view/1158 10.31910/rudca.v22.n1.2019.1158 https://doi.org/10.31910/rudca.v22.n1.2019.1158 spa https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ Óscar M. Barrera B., Nelson Gutiérrez G., Dayana Orozco-Blanco - 2019 ALVES, R.C.; CASAL, S.; OLIVEIRA, M. 2010. Tocopherols in coffee brews: Influence of coffee species, roast degree and brewing procedure. J. Food Compos. Anal (United States). (23):802-808. https://doi.org/10.1016/j.jfca.2010.02.009 CEBI, N.; TAHSIN, Y.M.; SAGDIC, O. 2017. A rapid ATR-FTIR spectroscopic method for detection of sibutramine adulteration in tea and coffee based on hierarchical cluster and principal component analyses. Food Chem (England). 229(15):517-526. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2017.02.072 CHEONG, M.W.; TONG, K.H.; MING O., J.J.; LIU S., Q.; CURRAN, P.; YU, B. 2013. Volatile composition and antioxidant capacity of Arabica coffee, Food Res. Int. (Canada) 51(1):388-396. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodres.2012.12.058 CHENG, B.; FURTADO, A.; SMYTH, H.E.; HENRY, R.J. 2016. Influence of genotype and environment on coffee quality, Trends Food Sci Technol (England). 57:20-30. http://dx.doi.org/10.1016/j.tifs.2016.09.003 CRAIG, A.P.; FRANCA, A.S.; OLIVEIRA, L.S. 2012. Evaluation of the potential of FTIR and chemometrics for separation between defective and non-defective coffees. Food Chem. 132(3):1368-1374. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2011.11.121 DÁVILA, L. 2018. Así fue la cosecha cafetera del Huila en 2017. Disponible en internet en: http://www.lanacion.com.co/2018/01/05/asi-fue-la-cosecha-cafetera-del-huila-2017/ [con acceso el 27/07/2018] DEBELA, B.A.; VOS, J. 2017. Tree management and envionmental conditions affect coffee (Coffea arabica L.) bean quality. NJAS-WAGEN J LIFE SC. (Netherlands) 83:39-46. https://doi.org/10.1016/j.njas.2017.09.002 DI BELLA, G.; POTORTÌ, A.G.; LO TURCO, V.; SAITTA, M.; DUGO, G. 2014. Plasticizer residues by HRGC–MS in espresso coffees from capsules, pods and moka pots, Food Control (England) 41:185-192 DE LIMA, A.E.; GUIMARAES, M.A.N.; RODRIGUES, C.G.; BOTELHO, C.E.; DE MELO, C.E.; CARDOSO, D. 2015. Desempenho agronômico de populações de cafeeiros do grupo ‘Bourbon’. Coffee Science. (Brazil) 11: 22-32. http://dx.doi.org/10.25186/cs.v11i1.957 FARAH, A.; PAULIS, T.; TRUGO, C.L.; MARTIN, P.R. 2005. Effect of roasting on the formation of chlorogenic acid lactones in coffee. J. Agric. Food Chem. (United States). 53(5):1505–1513. https://doi.org/10.1021/jf048701t FARAH, A. 2012. Coffee Constituents, in Coffee: Emerging Health Effects and Disease Prevention (ed Y.-F. Chu), Wiley-Blackwell, Oxford, UK. https://doi.org/10.1002/9781119949893.ch2 FERNANDES, B. D.; MADUREIRA, F. A. L.; SUN, D. W.; NIXDORF, S. L.; YOKO H. 2014. Application of ingrared spectral techniques on quality and compositional attributes of coffee: an overview. Food Res Int. (United States). 61:23-32. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2014.01.005 GOTTELAND, M.; DE PABLO, V.S. 2007. Algunas verdades sobre el café. Rev. chilena de nutrición. 34(2):105-115. http://dx.doi.org/10.4067/S0717-75182007000200002 HENAO, J.D.; GUTIÉRREZ, G.N.; MEDINA R., D.R. 2017. Buenas prácticas y procedimientos para el acopio de cafés especiales. Editorial Universidad Surcolombiana. 80p MELO, W.L.B.A. 2004. Importância da informação sobre do grau de torra do café e sua influência nas características organolépticas da bebida. São Carlos: Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa). Comunicado Técnico 58. 4p ORGANIZACIÓN INTERNACIONAL DE CAFÉ, OIC. 2016. Informe del mercado del café junio 2016. El consumo de café aumenta y los precios en el mercado son los más altos en 14 meses. Disponible desde internet en: http://www.ico.org/documents/cy2015-16/cmr-0616-c.pdf [Con acceso el 9/04/2018] OESTREICH-JANZEN, S. 2013. Chemistry of Coffee. In: Reedijk, J. (Ed.) Elsevier Reference Module in Chemistry, Molecular Sciences and Chemical Engineering. Waltham, MA: Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-409547-2.02786-4 OROZCO, C.N.; GUACAS, S.A.; BACCA, T. 2011. Caracterización de fincas cafeteras por calidad de la bebida y algunas condiciones ambientales y agronómicas. Rev. Ciencias Agrícolas. 28(2):9-17. REIS, N.; FRANCA, A.S.; OLIVEIRA, L.S. 2013. Discrimination between roasted coffee, roasted corn and coffee husks by Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform Spectroscopy. Food Sci. Technol. (Brasil). 50(2):715-722. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2012.07.016 RIBEIRO JULIANO, S.; SALVA TEREZINHA, J.; FERREIRA MÁRCIA, M.C. 2010. Chemometric studies for quality control of processed brazilian coffees using drifts. J. Food Quality. 33:212-227. https://doi.org/10.1111/j.1745-4557.2010.00309.x RODRIGUEZ-SAONA, L.; ALLENDORF, M.E. 2011. Use of FTIR for rapid authentication and detection of adulteration of food. Annu. Rev Food Sci Technol (United States). 2:467-483. https://doi.org/10.1146/annurev-food-022510-133750 SANTOS, J.R.; VIEGAS, O.; PÁSCOA R., N.M.J.; FERREIRA I., M.P.L.V.O.; RANGEL A., O.S.S.; LOPES, J.A. 2016. In-line monitoring of the coffee roasting process with near infrared spectroscopy: Measurement of sucrose and colour. Food Chem. 208:103-110. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.03.114 SPECIALTY COFFEE ASSOCIATION OF AMERICA, SCAA. 2015. SCAA Protocols: cupping specialty coffee. Disponible en internet en: http://scaa.org/?page=resources&d=cupping-protocols [con acceso el 13/06/2016] SCHENKER, S.; ROTHGEB, T. 2017. The roast creating the beans' signature. In the craft and science of coffee. Ed. Britta Folmer (London): p.245-271. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803520-7.00011-6 SUÁREZ, S.J.; RODRÍGUEZ, B.E.; DURAN, B.E. 2015. Efecto de las condiciones de cultivo, las características químicas del suelo y el manejo de grano en los atributos sensoriales de café (Coffea arabica L.) en taza. Acta Agronómica. 64(4):342-348. http://dx.doi.org/10.15446/acag.v64n4.44641 WANG, N.; LIM, L.T. 2012. Fourier transform infrared and physicochemical analyses of roasted coffee. J. Agric. Food Chem. 60(21):5446-5453. https://doi.org/10.1021/jf300348e WEI, F.; TANOKURA, M. 2015. Chapter 10 - Chemical Changes in the Components of Coffee Beans during Roasting, In Coffee in Health and Disease Prevention, edited by Victor R. Preedy, Academic Press: 83-91 WORKU, M.; MEULENAER, B.; DUCHATEAU, L.; BOECKX, P. 2018. Effect of altitude on biochemical composition and quality of green Arabica coffee beans can be affected by shade and postharvest processing method. Food Res. Internal. (United States) 108:278-285. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2017.11.016 https://revistas.udca.edu.co/index.php/ruadc/article/download/1158/1539 https://revistas.udca.edu.co/index.php/ruadc/article/download/1158/1668 info:eu-repo/semantics/article http://purl.org/coar/resource_type/c_6501 http://purl.org/coar/resource_type/c_1843 info:eu-repo/semantics/publishedVersion http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 info:eu-repo/semantics/openAccess http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 Text Publication |
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El café es la segunda bebida más consumida en el mundo después del agua, en el que Colombia contribuye con el 9% de la producción, destacándose la calidad del café del departamento del Huila (cafés de altura); sin embargo, no hay suficiente evidencia sobre la incidencia de la altura en la calidad sensorial y composición química. En ese sentido, se buscó caracterizar y diferenciar cafés, mediante el análisis del espectro infrarrojo (FTIR) y evaluación sensorial. 62 muestras de cafés especiales fueron caracterizados, cosechados en diferentes altitudes, obtenidas en dos periodos de cosecha. Los espectros obtenidos permitieron encontrar diferenciación en los picos asociados a ácidos clorogénicos (1600-1650cm-1), entre grano verde y tostado, aunque no se observaron diferencias en los picos, según el periodo de cosecha, por sí solos. La evaluación sensorial, según la metodología SCA, 2015, no generaron diferencias estadísticamente significativas entre periodos de cosecha y variedades evaluadas. Al considerar conjuntamente el análisis sensorial y el análisis del espectro infrarrojo, se presentaron diferencias estadísticamente significativas entre periodos de cosecha, atribuibles al contenido de cafeína y al puntaje total en taza. Los resultados encontrados muestran que no existe correlación entre la altura del cultivo de café y la calidad final de la bebida.
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Coffee is the second most consumed beverage in the world after water, the Colombian coffee production contributes with 9% of total world production and Colombian coffee is recognized by quality and mild coffee. Today, there is not enough evidence on the influence of altitude in sensory quality and coffee chemical composition. In this sense, we sought to characterize and differentiate coffees by infrared spectrum analysis (FTIR) and sensory evaluation. 62 specialty coffees samples were harvested at different altitudes, obtained in two harvest periods. The spectra obtained allowed finding differentiation in the peaks associated with chlorogenic acids (1600-1650cm-1) between green and roasted coffee beans, although no differences were observed in the peaks according to the harvest period; by itself.  The sensory evaluation, according to the SCA methodology, 2015 did not generate statistically significant differences between harvest periods and evaluated varieties. When jointly considering the sensory analysis and the infrared spectrum analysis, there were statistically significant differences between harvest periods, attributable to the caffeine content and the total cup score. The results found show that there is no correlation between the height of the coffee crop and the final quality of the beverage.
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Evaluation of the potential of FTIR and chemometrics for separation between defective and non-defective coffees. Food Chem. 132(3):1368-1374. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2011.11.121 DÁVILA, L. 2018. Así fue la cosecha cafetera del Huila en 2017. Disponible en internet en: http://www.lanacion.com.co/2018/01/05/asi-fue-la-cosecha-cafetera-del-huila-2017/ [con acceso el 27/07/2018] DEBELA, B.A.; VOS, J. 2017. Tree management and envionmental conditions affect coffee (Coffea arabica L.) bean quality. NJAS-WAGEN J LIFE SC. (Netherlands) 83:39-46. https://doi.org/10.1016/j.njas.2017.09.002 DI BELLA, G.; POTORTÌ, A.G.; LO TURCO, V.; SAITTA, M.; DUGO, G. 2014. Plasticizer residues by HRGC–MS in espresso coffees from capsules, pods and moka pots, Food Control (England) 41:185-192 DE LIMA, A.E.; GUIMARAES, M.A.N.; RODRIGUES, C.G.; BOTELHO, C.E.; DE MELO, C.E.; CARDOSO, D. 2015. Desempenho agronômico de populações de cafeeiros do grupo ‘Bourbon’. Coffee Science. (Brazil) 11: 22-32. http://dx.doi.org/10.25186/cs.v11i1.957 FARAH, A.; PAULIS, T.; TRUGO, C.L.; MARTIN, P.R. 2005. Effect of roasting on the formation of chlorogenic acid lactones in coffee. J. Agric. Food Chem. (United States). 53(5):1505–1513. https://doi.org/10.1021/jf048701t FARAH, A. 2012. Coffee Constituents, in Coffee: Emerging Health Effects and Disease Prevention (ed Y.-F. Chu), Wiley-Blackwell, Oxford, UK. https://doi.org/10.1002/9781119949893.ch2 FERNANDES, B. D.; MADUREIRA, F. A. L.; SUN, D. W.; NIXDORF, S. L.; YOKO H. 2014. Application of ingrared spectral techniques on quality and compositional attributes of coffee: an overview. Food Res Int. (United States). 61:23-32. https://doi.org/10.1016/j.foodres.2014.01.005 GOTTELAND, M.; DE PABLO, V.S. 2007. Algunas verdades sobre el café. Rev. chilena de nutrición. 34(2):105-115. http://dx.doi.org/10.4067/S0717-75182007000200002 HENAO, J.D.; GUTIÉRREZ, G.N.; MEDINA R., D.R. 2017. Buenas prácticas y procedimientos para el acopio de cafés especiales. Editorial Universidad Surcolombiana. 80p MELO, W.L.B.A. 2004. Importância da informação sobre do grau de torra do café e sua influência nas características organolépticas da bebida. São Carlos: Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa). Comunicado Técnico 58. 4p ORGANIZACIÓN INTERNACIONAL DE CAFÉ, OIC. 2016. Informe del mercado del café junio 2016. El consumo de café aumenta y los precios en el mercado son los más altos en 14 meses. Disponible desde internet en: http://www.ico.org/documents/cy2015-16/cmr-0616-c.pdf [Con acceso el 9/04/2018] OESTREICH-JANZEN, S. 2013. Chemistry of Coffee. In: Reedijk, J. (Ed.) Elsevier Reference Module in Chemistry, Molecular Sciences and Chemical Engineering. Waltham, MA: Elsevier. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-409547-2.02786-4 OROZCO, C.N.; GUACAS, S.A.; BACCA, T. 2011. Caracterización de fincas cafeteras por calidad de la bebida y algunas condiciones ambientales y agronómicas. Rev. Ciencias Agrícolas. 28(2):9-17. REIS, N.; FRANCA, A.S.; OLIVEIRA, L.S. 2013. Discrimination between roasted coffee, roasted corn and coffee husks by Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform Spectroscopy. Food Sci. Technol. (Brasil). 50(2):715-722. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2012.07.016 RIBEIRO JULIANO, S.; SALVA TEREZINHA, J.; FERREIRA MÁRCIA, M.C. 2010. Chemometric studies for quality control of processed brazilian coffees using drifts. J. Food Quality. 33:212-227. https://doi.org/10.1111/j.1745-4557.2010.00309.x RODRIGUEZ-SAONA, L.; ALLENDORF, M.E. 2011. Use of FTIR for rapid authentication and detection of adulteration of food. Annu. Rev Food Sci Technol (United States). 2:467-483. https://doi.org/10.1146/annurev-food-022510-133750 SANTOS, J.R.; VIEGAS, O.; PÁSCOA R., N.M.J.; FERREIRA I., M.P.L.V.O.; RANGEL A., O.S.S.; LOPES, J.A. 2016. In-line monitoring of the coffee roasting process with near infrared spectroscopy: Measurement of sucrose and colour. Food Chem. 208:103-110. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.03.114 SPECIALTY COFFEE ASSOCIATION OF AMERICA, SCAA. 2015. SCAA Protocols: cupping specialty coffee. Disponible en internet en: http://scaa.org/?page=resources&d=cupping-protocols [con acceso el 13/06/2016] SCHENKER, S.; ROTHGEB, T. 2017. The roast creating the beans' signature. In the craft and science of coffee. Ed. Britta Folmer (London): p.245-271. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803520-7.00011-6 SUÁREZ, S.J.; RODRÍGUEZ, B.E.; DURAN, B.E. 2015. Efecto de las condiciones de cultivo, las características químicas del suelo y el manejo de grano en los atributos sensoriales de café (Coffea arabica L.) en taza. Acta Agronómica. 64(4):342-348. http://dx.doi.org/10.15446/acag.v64n4.44641 WANG, N.; LIM, L.T. 2012. Fourier transform infrared and physicochemical analyses of roasted coffee. J. Agric. 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