Humedad Aw Chris Kornman
Humedad Aw Chris Kornman
Bello gráfico propiedad de Chris Kornman y Royal Coffee
traducción de carácter educativo para los caficultores del
articulo:
Green Coffee Analytics: relevancia para los tostadores,
compradores y productores - Parte I: contenido de humedad y actividad total de
agua
por Chris Kornman | 4 de mayo de 2016 | Educación y
recursos, Educación Green Coffee, Café Verde
La mayoría de los profesionales del café en el lado de
compra, tostado y preparación de la industria comprenden y valoran el análisis
sensorial del café. Después de todo, tomar un café es la forma más común y
efectiva de decidir si vale la pena comprar un café, o si un tostado ha tenido
éxito o fallado. Los puntajes y las notas ayudan a organizar inventarios,
determinar el uso e incluso proporcionar comentarios a los productores. En
muchos casos, estos puntajes incluso están vinculados al valor de dólar real,
ya sea como producto verde o tostado.
Apuesto a que la mayoría de la comunidad también tiene al
menos un conocimiento superficial de la calificación verde, pero sospecho que
para muchos compradores y tostadores es una ocurrencia tardía o una métrica que
se aplica al azar en el mejor de los casos, con poca conexión con lo que
solemos Piense en cuándo pensamos en "calidad". A la luz de esto, me
gustaría describir varias medidas diferentes y describir cómo pueden agregar
valor en la cadena de suministro. La primera parte de esta serie se centrará en
la humedad en el café verde.
Contenido
total de humedad
El contenido de humedad ha sido una característica
definitoria del comercio de exportación de café por siempre. La figura 12% se proclama
alrededor del mundo con bastante libertad, con frecuencia provocando rechazos
una vez que se excede. Del mismo modo, la medición de la actividad del agua se
ha convertido en una interjección cada vez más común a las conversaciones sobre
la calidad física, aunque sus límites son un poco menos universalmente
reconocidos. Analicemos lo que significan estas dos medidas diferentes, cómo
están relacionadas entre sí y cómo pueden usarse como herramientas de calidad
para el tostador especializado, el comprador y el productor.
El contenido de humedad se define como agua atada dentro de
la semilla de café. Cuando se recoge una cereza de café, la semilla está llena
de agua y debe secarse antes de la exportación. En todo el mundo, esto se logra
de varias maneras con diferentes efectos en el producto final. La comunidad
especializada ha expresado con frecuencia la aversión a los secadores
verticales y las guardiolas cilíndricas que se utilizan para secar
mecánicamente café en gran parte de América Central y Brasil. En comparación
con el secado del sol en patios o camas elevadas, el argumento dice que el
secado mecánico es inferior. Sin embargo, la precisión de un secador bien
mantenido puede mejorar la capacidad del productor para secar constantemente
grandes cantidades de café cuando la temperatura se monitorea adecuadamente.
Los desafíos naturales surgen para cualquier café secado al sol debido a la
naturaleza simple de la exposición a los elementos. En mi experiencia, la
sombra parcial, la protección contra la lluvia y la circulación del aire (giro
frecuente de pergamino y/o camas elevadas) contribuyen en gran medida a
garantizar que un café se estabilice adecuadamente en entornos secados al sol.
En general, se acepta que el secado del café es el paso de
procesamiento posterior a la cosecha más crítico, y que, en general, las
temperaturas de secado más bajas son mejores para preservar la calidad. Un
equipo de investigación dirigido por el respetado científico del café, el Dr.
Flávio Borém, utilizó un análisis cualitativo de estilo SCAA para confirmar las
mediciones físicas de numerosos fenómenos. Entre los datos medibles que
recopilaron se encontraba la "lixiviación" del potasio del grano de
café (la lixiviación del potasio se ha correlacionado con la calidad defectuosa
en el café verde). Esto es relevante porque ilustra un punto importante: los
compuestos que están atados dentro del café verde son susceptibles de escape y
degradación, particularmente si se produce daño a la semilla durante el proceso
de secado. Esto significa que la calidad puede escapar del café verde incluso
cuando descansa en un estante. Desafortunadamente, simplemente tomar una
lectura de contenido de humedad no puede darnos una visión suficiente de este
tipo de datos.
Actividad
del agua
Muy brevemente, la Actividad del agua (o Aw) es la medición
de la presión del vapor o la "energía del agua". Se expresa
matemáticamente como una comparación de la medición de la presión de vapor de
una sustancia en cuestión dividida por la presión de vapor del agua. Imagine
que se agrega la misma cantidad de agua a dos vasos: una con una esponja y otra
sin. El agua se evaporará más lentamente del vidrio con la esponja, porque la
humedad está atada en partes de esa esponja. Por lo tanto, cualquier sustancia
tendrá menos actividad del agua que el agua sola, porque la humedad en esa
sustancia se unirá en diversos grados. Como resultado, las mediciones de
actividad del agua se expresan como decimales; Una medición de la actividad del
agua del café siempre se expresará como un valor numérico inferior a uno pero
mayor que cero. Las lecturas de la actividad del agua pueden variar en la
confiabilidad dependiendo del tipo de dispositivo en uso, y estas lecturas
pueden verse afectadas por la temperatura, la humedad relativa y otras
condiciones medio ambientales.
El uso de las mediciones de actividad del agua como
indicador de seguridad alimentaria ha estado en circulación desde mediados del
siglo XX. William James Scott pudo demostrar de manera convincente que las
mediciones de actividad del agua pueden predecir el crecimiento microbiano en
1953. Desde ese momento, la actividad del agua se ha aceptado como un indicador
más preciso e importante de "propiedades microbianas, químicas y físicas
... contenido de humedad." En muchas industrias, la medición de la
actividad del agua ahora se considera vital no solo para la seguridad, sino
como un indicador de potencial de reacciones químicas y físicas.
Como se puede imaginar, esto es relevante para el café de varias maneras. El primero y más obvio es la seguridad del producto. En cierto nivel, el moho y otros microbios pueden crecer; Ese nivel se establece firmemente en todos los tipos de sustancias. Por debajo de un rango de actividad del agua de 0.60, no se produce proliferación microbiana, y los alimentos generalmente se consideran libres de potencial para una nueva contaminación. Entre el rango de 0.60 y 0.90 Aw, los mohos y otros hongos, levaduras y otras actividades microbianas aumentan, particularmente en rangos más altos. De particular interés para el café son los tipos de moho que contienen micotoxinas y ocratoxinas, ya que estos son peligros conocidos para la salud. Para Aqualab (fabricante Decagon del medidor de Actividad del agua) "para los mohos y el crecimiento de la levadura la Aw es de aproximadamente 0.61 con el límite inferior para el crecimiento de los mohos micotoxigénicos a 0.78 Aw". (Mira mi artículo de 2 partes sobre mohos, micotoxinas y café: Parte I y Parte II)
Durante el procesamiento posterior a la cosecha, las pautas
HACCP (análisis de riesgos y puntos de control críticos) sugieren que
"todo el café, la cereza o el pergamino, no deben pasar más de cuatro días
entre [actividad del agua] 0.95 ... y ... 0.80". Es un poco difícil
imaginar a un agricultor o productor que mida la actividad del agua de su café
mientras fermenta, o durante los primeros días en un patio o mesa de secado.
Sin embargo, si lo piensas, estas son algunas cosas que nos hemos sentido
intuitivamente y conocemos experimentalmente. El pergamino húmedo almacenado en
bolsas en Sumatra, por ejemplo, generalmente no es una condición de
almacenamiento favorable para el café de cualquier calidad. Del mismo modo, la práctica
ruandesa y brasileña de las cubiertas de la lona para el café de pergamino
húmedo en camas o patios puede fomentar el crecimiento microbiano (la
propagación del defecto sensorial papa a través de un lote o los sabores
negativos de río/fenol, respectivamente).
En términos de aplicaciones prácticas para el tostador y el
comprador del café, Aqualab tiene algunos puntos relevantes que hacer: "El
café verde se deteriora muy gradualmente, pero el sabor de "cosecha pasada
(old crop)"... está parcialmente asociado con la hidrólisis de la sacarosa
en glucosa, especialmente. Una mayor actividad del agua puede proporcionar una
indicación del nivel de esta actividad ".
En pocas palabras, las mediciones de actividad del agua
pueden ayudar a indicar la estabilidad de un café, particularmente en lo que se
refiere a los sabores percibidos a cosecha vieja. Estos sabores están
relacionados con el escape y/o el cambio químico en los compuestos creados
dentro del grano y preservados (o no) por el proceso de secado después de la
cosecha. Si bien es imposible predecir una vida útil exacta utilizando lecturas
de actividad del agua, podemos usar la actividad del agua para obtener una
indicación de qué tan bien secado y, por lo tanto, cuán estable podría ser un
café verde. Cuando se usa junto con el contenido de humedad, esta puede ser una
herramienta poderosa para evaluar la longevidad de un producto de alta
calidad/alto valor. Para la mayoría de los fines, el límite superior de 0.60
parece un límite "blando" conveniente para predecir la estabilidad
del producto en estante durante más de 6 meses después de la cosecha en
condiciones de almacenamiento normales (temperaturas moderadas, baja humedad
relativa, GrainPro u otro método de preservación también recomendado para
ayudar a prevenir migración de humedad).
Hay otro lado de esta moneda: la actividad del agua tiene la capacidad de predecir el potencial y la tasa de cambios relacionados con las reacciones de tostado como la caramelización y las reacciones de Maillard. Sabemos que estas reacciones son absolutamente críticas para el desarrollo de azúcares de cadena complejos y compuestos y sabores aromáticos en el café a medida que se tuesta. La velocidad de reacción de Maillard aumenta en conjunto con la actividad del agua, alcanzando el máximo potencial entre 0.60 y 0.70, con disminución probable para aumentos más allá de 0.70 nuevamente.
Entonces, veamos esto en el gráfico básico, que
debería ayudar a enmarcar la discusión visualmente:
Puede ver que el rango de estabilidad en estantería es un poco
más bajo que el pico para las reacciones de pardeamiento, y que el potencial de
actividad microbiana aumenta más allá de 0.60. A la luz de estas señales, la
actividad del agua ideal del café podría describirse como "cerca de
0.60". Sin embargo, cada tostador y comprador debe elegir en qué lado de
esta línea prefieren estar: más de 0.60 aumenta la tasa de reacciones de
pardeamiento como Maillard y la caramelización, pero también aumenta tanto el
riesgo de seguridad como la estabilidad. Un café con una actividad de agua
alrededor de 0.63 puede tener un buen sabor tres meses después de la cosecha,
pero puede desvanecerse más rápidamente que un café con una actividad de agua
de 0.57.
Si bien los datos sobre la relación de la actividad del agua
con rasgos de café específicos (país de origen, variedad, método de secado) aún
deben recopilarse para hacer inferencias basadas en datos, es seguro sugerir
algunas extrapolaciones basadas en el sentido común y el papel crítico del
secado post-cosecha. Por ejemplo, debido a que los cafés de proceso de secado
natural (o secado en cerezas) tienden a depender en gran medida de los azúcares
de los frutos en lugar de la caramelización para su dulzura característica, y
debido a que estos cafés a menudo se secan en grandes pilas que pueden promover
la inconsistencia e infecciones, es probable que sea que el comprador de dicho
café preferiría lecturas de actividad de agua más baja que un lote
completamente lavado que se cosechó en condiciones similares. Del mismo modo,
un café completamente lavado y secado en lecho elevado, producido bajo el
cuidado atento de los productores rigurosos (que pueden hacer cosas como girar
con frecuencia el pergamino durante el secado y/o usar sombra para evitar que
se secan excesivamente o se formen grietas en el pergamino) probablemente
sufrirán menos de problemas de estabilidad mucho después de la cosecha, incluso
si la actividad del agua es un poco alta. Sin embargo, en la mayoría de los
casos, los cafés estables con contenido de humedad ideal indican buenas
prácticas de secado que han preservado suficientemente la integridad de las
estructuras celulares para retener compuestos que contribuyen a sabores de alta
calidad. Por el contrario, las lecturas de actividad del agua que son demasiado
bajas o demasiado altas a menudo pueden indicar que esas estructuras celulares
se comprometieron de alguna manera, casi seguramente durante el proceso de
secado. Como con la mayoría de los tipos de interpretación de datos, se debe
hacer más trabajo en este campo para sacar conclusiones más precisas.
El café y el agua son sujetos muy complejos. Reunir a los
dos naturalmente hace que la discusión sea complicada. Recapitulemos algunos de
los puntos más finos:
• El proceso de secado es el paso
más crítico en la preservación de calidad para el café después de la cosecha.
• La medición del contenido de
humedad es útil, pero solo puede decirle cuánta agua está vinculada dentro del
café en un momento dado, no relacionado con cuán estable podría ser el agua (y
por lo tanto, cuán estable podría ser el café en cuestión).
• La actividad del agua puede
ayudar a predecir la seguridad del producto, la estabilidad en la estantería y
las reacciones de pardeamiento.
• La aplicación práctica de estos
puntos de datos es relativa a las necesidades y deseos de los tostadores y
compradores de café.
• Estas mediciones se pueden usar
para indicar la calidad del secado posterior a la cosecha.
Debo señalar que mi papel con el café real en la empresa ha
incluido el análisis semanal del contenido total de humedad y la actividad del
agua, así como otros rasgos físicos de los cafés relacionados con la calidad de
tostado y bebidas. Eche un vistazo a algunos análisis recientes aquí.
No dude en comunicarse conmigo con preguntas ( ckornman@royalcoffee.com ), aunque
debería decirse que no tengo todas las respuestas. La segunda parte de esta
serie sobre análisis de café verde se centrará en defectos, el tamaño de los granos
y la relación de la densidad con la humedad y el tostado.
Comentarios:
Tom Isaia el 13 de julio de 2016 a las 22:46
Sus análisis respaldan excelentes tuestes y sabores
provenientes de un café muy fresco con una humedad ligeramente elevada, mejor
desarrollo de azúcar y cosas por el estilo. Mi experiencia es que los cafés
frescos (difíciles de conseguir debido a que el comercio insiste en que los
lotes más antiguos se venden antes que los nuevos) siempre funcionan mejor.
Bibliografía:
Minimum
Water Activity Limits for Growth of Microorganisms
Anthony J. Fontana, Jr.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1002/9780470376454.app4
Qualidade do café natural e despolpado após secagem em terreiro
e com altas temperaturas.
Flávio Meira Borém et. al. Ciênc. agrotec.,
Lavras, v. 32, n. 5, p. 1609-1615, set./out., 2008.
Condutividade elétrica e lixiviação de potássio do exsudato
de grãos de café: alguns fatoresque podem influenciar essas avaliações
Marcelo Ribeiro Malta et. al. Ciênc. agrotec., Lavras, v. 29, n.
5, p. 1015-1020, set./out., 2005
https://www.scielo.br/j/cagro/a/pNXg86LFQM9ry8YXQ6HwbwQ/?format=pdf&lang=pt
Water
Activity in Foods: Fundamentals and Applications
editado por Gustavo V.
Barbosa-Cánovas, Anthony J. Fontana, Jr., Shelly J. Schmidt, Theodore P. Labuza
Fundamentals
of Water Activity
Decagon
http://agrotheque.free.fr/Fundamentals.pdf
The effect
of Water Activity on reaction kinetics of food deterioration
Theodore P. Labuza
Water Activity
https://www.webpal.org/SAFE/aaarecovery/2_food_storage/Processing/Water%20Activity.pdf
La humedad controlada del grano preserva la calidad del café
Gloria Ines Puerta Quintero
https://handbook.usfx.bo/nueva/vicerrectorado/citas/TECNOLOGICAS_20/Quimica_Industrial/2.pdf
Evaluación de prácticas utilizadas en la conservación del
café húmedo. (avt0470)
https://www.cenicafe.org/es/index.php/nuestras_publicaciones/avances_tecnicos/avance_tecnico_0470
Guia Practica de Caficultura IICA
https://iica.int/sites/default/files/2020-11/impresion%20GPCAFI%2010.2020.pdf
Incidencia de la ocratoxina a en la producción de café
Liliana Chamorro et. al.
Calidad del café
Gloria Inés Puerta Quintero
https://biblioteca.cenicafe.org/bitstream/10778/4346/1/cenbook-0026_30.pdf
Comentarios
Publicar un comentario
Puede enviar el comentario a metilxantin@gmail.com y con gusto se lo publicamos