impacto métodos preparación en la calidad
El impacto de los métodos de preparación en la calidad de una
taza de café.
The Impact of Brewing Methods on the Quality of
a Cup of Coffee
por Alessandro Genovese1, Nicola Caporaso 1,2
y Antonietta Baiano 3*,
Genovese,
A.; Caporaso, N.; Baiano, A. The Impact of Brewing Methods on the Quality of a
Cup of Coffee. Beverages 11, no.5: 25
https://doi.org/10.3390/beverages11050125
1 Departamento de Ciencias Agrícolas, Universidad de Nápoles
Federico II, Via Università 100, 80055 Portici, Italia
2 Departamento de Investigación y Desarrollo, Bühler, 20
Atlantis Ave, Londres E16 2BF, Reino Unido
3 Dipartimento di Scienze Agrarie, Alimenti, Risorse
Naturali e Ingegneria (DAFNE), Universidad de Foggia, Via Napoli 25, 71122
Foggia, Italia
* Autor a quien debe
dirigirse la correspondencia.
Envío recibido: 26 de junio de 2025 / Revisado: 29 de julio
de 2025 / Aceptado: 6 de agosto de 2025 / Publicado: 25 de agosto de 2025
Traducción sin ánimo de lucro, de carácter educativo
Resumen
Se ofrece una visión general exhaustiva de los factores y
procesos que influyen en la calidad final de una taza de café, con especial
énfasis en el papel fundamental del método de preparación.
La evaluación de la calidad del café, tanto a nivel del
grano como de la taza, combina parámetros objetivos (color, humedad, defectos
del grano, y densidad entre otros) con un notable grado de subjetividad, ya que
la percepción sensorial del consumidor es, en última instancia, decisiva.
La técnica de preparación se describe como un determinante
crítico de los atributos químicos, físicos y sensoriales finales.
Parámetros clave como el perfil aromático, el pH, la acidez
titulable, los sólidos totales y filtrados, el contenido de lípidos y ácidos
grasos, la viscosidad, la espuma (crema) y los índices colorimétricos se
detallan como indicadores esenciales en la evaluación de la calidad del café.
El tueste genera la mayoría de los compuestos aromáticos
clave del café.
El método de preparación, a su vez, influye en la extracción
de compuestos volátiles y otros compuestos bioactivos como la cafeína, los
ácidos clorogénicos y los lípidos.
Los métodos de preparación afectan significativamente la
acidez, el cuerpo y la estabilidad de la crema, mientras que la calidad del
agua, la temperatura y la presión influyen en los resultados de la extracción y
las propiedades sensoriales.
Se analiza cómo métodos como el espresso, el filtro, la
prensa francesa y el cold brew generan perfiles fisicoquímicos y sensoriales
distintos en la taza.
En general, el análisis destaca la naturaleza multifacética
de la calidad del café y la interacción entre la materia prima, el
procesamiento y la preparación, factores que, en última instancia, determinan
la experiencia sensorial y el valor de mercado del café.
Keywords:
aroma; caffeine; coffee brewing; Espresso; furans; melanoidin; phenolic
compounds; pyrazines; quality; volatile compounds
Palabras clave: aroma; cafeína; preparación del café;
espresso; furanos; melanoidina; compuestos fenólicos; pirazinas; calidad;
compuestos volátiles
1. Introducción
El café es el producto más comercializado del mundo, con un
volumen y valor que han aumentado con el paso de los años, y se produce en
aproximadamente 70 países [1]. La definición de la calidad de la infusión de
café está fundamentalmente relacionada con las expectativas del consumidor, por
lo que sus características sensoriales son de suma importancia [2,3].
Excluyendo especies minoritarias comercializadas en
contextos limitados, como Coffea liberica y Coffea excelsa, las dos
especies que se encuentran comúnmente en los mercados comerciales son Coffea
arabica y Coffea robusta, siendo arabica la mayoritaria [1].
Una forma común de clasificar el café comercialmente es
mediante cuatro categorías:
·
calidad ejemplar,
·
alta calidad,
·
calidad media y
·
calidad inferior o baja.
Estas categorías se basan principalmente en la cantidad de granos defectuosos y en la evaluación de la calidad de la taza.
Dado que las regulaciones internacionales relacionadas con
el café implican un estándar mínimo de exportación, puede haber una gran
cantidad de café que no cumpla con dicho estándar en los países productores y,
por lo tanto, no pueda exportarse
(nota, hoy por hoy se exporta
todo bajo el nombre de 800 defectos, 1200 defectos, etc.).
Además, la evaluación de la calidad del café, tal como la
lleva a cabo la industria, tiene cierto grado de subjetividad [1].
En cuanto a los parámetros de calidad de los granos de café,
los más comunes que se evalúan son:
·
el color,
·
el contenido de humedad,
·
la ausencia de defectos visibles,
·
la presencia de infestación de insectos y
· el tamaño y la densidad del grano.
La evaluación de la calidad de la infusión de café es más
compleja, ya que la cantidad de parámetros a evaluar puede ser mayor y no estar
bien definidos con límites estrictos, y en su mayoría está relacionada con la
apreciación del consumidor por una infusión en particular.
La calidad del café se ve afectada por:
·
el origen de los granos,
·
su procesamiento posterior a la cosecha,
·
el grado de tueste y el proceso de molienda.
Sin embargo, estos factores no se abordarán en detalle en
esta revisión, que se centra en los cambios derivados del proceso de
preparación.
Antes de describir los distintos tipos de café, que difieren significativamente tanto desde el punto de vista fisicoquímico como sensorial, el lector debe tener siempre presente que el consumidor será quien decida.
La composición y las características de calidad del café,
incluyendo su perfil aromático, pueden variar considerablemente según factores
como:
·
su origen (por ejemplo,
o
la especie,
o
la procedencia geográfica,
o
el procesamiento posterior a la cosecha,
o
las condiciones de tueste, etc.) y
·
el proceso de preparación.
Esta revisión describe estas variaciones mediante diferentes
técnicas de preparación y su impacto en la composición y el sabor del café
2.
Características sensoriales de las infusiones de café y su evaluación
Como se mencionó al inicio de esta reseña, las
características sensoriales de una taza de café son de vital importancia para
determinar su precio y el cliente.
Los consumidores muestran un interés creciente en la calidad
del café, que suele ser uno de los principales factores comerciales.
Dado que la calidad se define como el conjunto de
características que satisfacen las expectativas del consumidor, es
fundamental comprender cómo la perciben los consumidores en relación con las
propiedades intrínsecas de la bebida.
Por lo tanto, parámetros como:
·
los índices colorimétricos,
·
el índice de espuma (relación entre los
volúmenes de espuma y líquido y su persistencia),
·
la densidad y la viscosidad,
·
la turbidez,
·
el pH y la acidez titulable,
·
los sólidos totales y filtrados,
·
el contenido de lípidos y
·
la composición de ácidos grasos
deben considerarse en la evaluación de la aceptabilidad
general de las infusiones de café, junto con los componentes del sabor y el
gusto [4].
La acidez del café depende principalmente de los ácidos carboxílicos (acético, málico y cítrico) que contiene la infusión, pero el ácido fosfórico y los ácidos clorogénicos también contribuyen a este parámetro.
La viscosidad se ve afectada por la cantidad de gotas de
líquido en la emulsión.
La turbidez, debida a la presencia de partículas en
suspensión, está directamente relacionada con los sólidos totales, los sólidos
filtrados y la viscosidad [6], que, a su vez, están relacionados con el
“cuerpo” del café.
La cantidad de lípidos depende de la variedad de café, el
tueste, la molienda, la calidad del agua, la presión, la temperatura y el
tiempo de extracción. Estos desempeñan un papel importante en la retención del
aroma y en la cantidad y estabilidad de la crema [7,8].
El olor típico de las infusiones de café se debe a la gran cantidad de compuestos volátiles, la mayoría de los cuales se generan durante el tueste.
Los atributos aromáticos sensoriales del café varían drásticamente en cada etapa de la cadena de producción del café, es decir, desde el tueste del grano de café hasta la infusión de café.
Los siguientes descriptores de aroma se utilizan comúnmente
para describir los cafés en la evaluación sensorial, según Bhumiratana et al.
[9]:
·
café,
·
tostado,
·
quemado-acre,
·
marrón,
·
a grano,
·
a nuez,
·
cacao,
·
mohoso/terroso,
·
floral,
·
afrutado,
·
verde,
·
ceniciento/ahumado,
·
dulce aromático,
·
ácido aromático y
·
picante.
Las pruebas de consumo se utilizan para estudiar el sabor en
función de la apreciación del consumidor por una preparación o mezcla en
particular.
Estas pruebas involucran a un gran número de consumidores no
expertos que suelen tomar café, y generalmente consisten en una prueba de
preferencia en la que se les pide que indiquen qué producto prefieren.
No vamos a profundizar en los métodos de análisis sensorial
de alimentos, como el análisis descriptivo cuantitativo, ya que existen otros
libros y revisiones científicas sobre este tema.
Este método se aplica a los granos de café, mientras que un
método universalmente utilizado para evaluar el sabor de las infusiones de café
se basa en la llamada "prueba de cata" o "método de cata".
Este método es ampliamente utilizado por la industria cafetera y se basa en la
evaluación de la bebida de café realizada por catadores profesionales.
Sin embargo, existe una distinción entre la cata de café
y la degustación de café, ya que esta última abarca una mayor variedad de
tipos de café, por ejemplo, Espresso, cafés monodosis, etc.
Esto se debe a que la cata de café utiliza un protocolo que
busca reducir cualquier posible variable externa, lograr consistencia y evaluar
la bebida por su calidad intrínseca.
Si bien se han realizado esfuerzos para estandarizar este
método, con el objetivo de crear uno universalmente aceptado (por ejemplo, la
Specialty Coffee Association [SCA] publicó directrices para la catación),
actualmente no existe un acuerdo internacional.
https://sca.coffee/research/coffee-standards
Existe una norma ISO para la preparación de muestras de café
[10], así como un vocabulario para su análisis sensorial [11].
https://www.iso.org/standard/44609.html
https://cafemetilxantin.blogspot.com/2016/01/preparacion-de-muestras-de-cafe-para.html
https://prezi.com/hd4cjd7wuww6/?preview=1
El método de catación
difiere de un análisis sensorial propiamente dicho, tal como se realiza para
otros productos alimenticios; por ejemplo, para algunos de ellos existen
regulaciones internacionales rigurosamente establecidas, como en el caso de los
aceites de oliva virgen.
En particular, se sugiere que el catador pruebe el café al
menos tres veces a diferentes temperaturas mientras la muestra se enfría, y
luego discuta con otros catadores para comparar o armonizar las puntuaciones.
En la práctica, el catador suele ser una sola persona en
lugar de un panel de catadores. Esta sección no describirá en detalle el método
de catación; para ello, el lector puede consultar el capítulo del libro de Revi
[12] y un capítulo de Lingle y Menon [13].
Varias condiciones son comunes a todos los protocolos de
análisis sensorial de alimentos, por ejemplo, la presencia de condiciones
ambientales estandarizadas, mientras que otras son específicas.
Por ejemplo, el agua idealmente debería tener entre 125 y
175 ppm de sólidos disueltos totales, por lo que no se debe usar agua destilada
o ablandada.
La temperatura del agua debe ser de 93 °C.
Además, se suele usar una configuración de 5 tazas; por lo
tanto, el catador debe probarlas consecutivamente de forma relativamente
rápida.
La puntuación utiliza actualmente un lenguaje descriptivo o una escala del 0 al 9, en la que 6 corresponde a "bueno" y 9 a "sobresaliente" (anteriormente la escala era de 1 a 10), y solo se pueden usar decimales de cuartiles.
También cabe destacar que el protocolo de catación difiere
para los cafés Arábica y Robusta y que el método de cata ha evolucionado desde
el método informal tradicional que llevaban a cabo los comerciantes.
Un programa de promoción llevado a cabo por la Organización
Internacional del Café (OIC) impulsó la creación del protocolo formal de la
Specialty Coffee Association of America (SCAA) para la cata de café, que se
desarrolló inicialmente para los cafés Arábica brasileños. El protocolo se basaba
en una escala de 100 puntos y evalúa los siguientes atributos:
1. fragancia
2. aroma
3. sabor
4. retrogusto
5. acidez
6. sabor
dulce
7. sensación
en boca
8. impresión
global
Para más detalles sobre el método antiguo, el lector puede
consultar a Lingle y Menon [13].
Para el nuevo método puede consultar aquí:
https://cafemetilxantin.blogspot.com/2023/06/traduccion-cva-sca-23.html
https://cafemetilxantin.blogspot.com/2025/05/cva-sca-102-preparacion-de-muestras.html
https://cafemetilxantin.blogspot.com/2025/05/cva-sca-104-evaluacion-afectiva-del-cafe.html
https://cafemetilxantin.blogspot.com/2025/05/norma-sca-103-24-evaluacion-sca.html
Para ayudar a los productores y definir mejor los parámetros
de calidad, la SCAA creó el Instituto de Cafés Especiales (SCI), que
posteriormente se convirtió en el Instituto de Calidad del Café (CQI), el cual
desarrolló el Sistema Q Coffee, basado en el método de cata de la SCAA.
También se han realizado esfuerzos para crear un método
similar para la evaluación de los cafés Robusta, especialmente en Uganda. Dado
su amplio programa de capacitación y su uso en varios países, este sistema
puede considerarse el más cercano a un método estandarizado internacional.
https://cafemetilxantin.blogspot.com/2025/05/robusta-rueda-sabores.html
Cabe destacar también que, recientemente, algunos investigadores desarrollaron una rueda de sabores para catadores de café en un extenso trabajo que involucró a más de 70 expertos, en colaboración con la SCAA.
https://notbadcoffee.com/flavor-wheel-en/
De esta manera, se espera que estos descriptores puedan ser
utilizados de forma estandarizada por los expertos en café, la industria e
incluso en marketing al comunicarse con los consumidores [14].
Asimismo, se ha demostrado que la temperatura de servicio
ejerce un impacto sensorial significativo en la percepción del sabor de las
infusiones de café. Este tema se analiza en detalle en la sección final de esta
revisión.
3.
Métodos de preparación del café
3.1.
Descripción de la preparación de la bebida
Si bien la preparación del café se basa en la extracción de
los compuestos del café mediante agua caliente, los métodos empleados pueden
variar.
Existen métodos basados en:
·
la decocción, en la que el café molido
permanece en contacto con agua caliente durante un tiempo considerable;
·
métodos de infusión, en los que el tiempo
de contacto es más corto;
·
percolación, basada en la recirculación
continua del agua caliente;
·
filtración, en la que el agua caliente
pasa a través de un filtro (de papel, de metal, etc.);
·
algunos autores también describen métodos de presión,
basados en la aplicación de una presión superior a la atmosférica al café,
aunque también pueden considerarse filtración.
En la Figura 1 se presenta un resumen de los principales
parámetros que caracterizan cada tipo de preparación de café, con indicación de
los valores típicos.
Cold drip y Cold brew: Estos tipos de preparación
implican el uso de agua fría. En el primer caso, el agua pasa a través de una
cama de café molido, generalmente con un flujo muy lento, como 1 gota por
segundo.
En el segundo tipo, el agua de extracción se deja en
contacto con el café molido durante un tiempo prolongado, generalmente de 8 a
24 h.
La diferencia entre ambas preparaciones es que el goteo frío
requiere un tiempo más corto, por ejemplo, 2 h, ya que la extracción se basa en
un lavado continuo de los componentes bioactivos a lo largo del tiempo en lugar
de alcanzar lentamente un equilibrio entre la fase sólida y líquida.
Los cafés fríos tienen un menor contenido de ácidos titulables totales y una menor actividad antioxidante en comparación con los cafés calientes, así como un menor contenido de sólidos totales y cafeína.
Isómeros del Ácido Cumárico
(Monohidroxicinámicos)
·
Ácido p-cumárico (isómero
4-hidroxicinamico, el más común): 7400-08-0 o 501-98-4
·
Ácido m-cumárico (isómero
3-hidroxicinamico): 588-30-7 (también listado como 14755-02-3)
·
Ácido o-cumárico (isómero
2-hidroxicinamico): 614-60-8 [1, 2]
Ácidos Polihidroxicinámicos y
Metoxilados
·
Ácido cafeico (3,4-dihidroxicinámico): 501-16-6
·
Ácido ferúlico
(3-metoxi-4-hidroxicinámico): 537-98-4
·
Ácido sinápico
(3,5-dimetoxi-4-hidroxicinámico): 530-59-6
·
Ácido umbélico (2,4-dihidroxicinámico):
[614-83-5]
Ésteres y Derivados Conjugados
Frecuentes
·
Ácido clorogénico (éster del ácido
cafeico y ácido quínico): [327-97-9]
·
Ácido criptoclorogénico (ácido
4-O-cafeoilquínico): [905-99-7]
·
Ácido neoclorogénico (ácido
5-O-cafeoilquínico): [906-33-2]
·
Ácido achicórico (ácido
dicafeoiltartárico): [70831-56-0]
·
Ácido rosmarínico (éster de ácido cafeico
y ácido 3,4-dihidroxifenilláctico): [20283-92-5]
·
Ácido cinámico (la estructura base, sin
hidroxilar): [140-10-3]
En cuanto a la descripción sensorial, las infusiones de café
presentan una mayor intensidad de aromas dulces, afrutados y florales, y un
cuerpo cremoso [16].
Este método de preparación da como resultado un café
aromático que conserva algunos compuestos volátiles, los cuales suelen perderse
a altas temperaturas.
Café hervido: Este método consiste en hervir agua y
café molido durante periodos de tiempo relativamente largos, incluso hasta 10
minutos. Se ha informado que contiene concentraciones más altas de cafestol y
kahweol.
Café turco/griego: Se prepara utilizando una cafetera especial llamada ibrik (también llamado cezve, briki o cafetera turca), en la que se prepara la infusión con café molido muy fino.
Esto es necesario para que el café se sedimente fácilmente, pero,
aun así, parte del café molido termina en la taza; por lo tanto, el cliente
debe tener cuidado de no beberse toda la taza.
Además, el cliente debe solicitar si prefiere café dulce, ya
que se añade azúcar junto con el café molido al agua antes de hervirla.
El tiempo máximo de infusión no debe exceder los 3 minutos;
sin embargo, después de una primera fase de ebullición, la cafetera se vuelve a
hervir para obtener una espuma espesa.
Tradicionalmente, para el café turco, existen cuatro niveles
de dulzura para definir la infusión, y a veces, se añade leche [17].
Cafetera de émbolo/prensa francesa: Se añade café molido y agua caliente a un recipiente cilíndrico, se deja reposar unos minutos y, finalmente, se presiona la parte superior del recipiente, que contiene un filtro metálico, para que retenga las partículas sólidas.
https://europeancoffeetrip.com/the-history-of-french-press/
El émbolo se empuja manualmente; por lo tanto, la presión
aplicada suele ser de 0,5 bares y el tiempo de contacto suele ser de 2 a 5
minutos, según la preferencia del consumidor.
Café de filtro/Americano: Básicamente, es un proceso
de filtración en el que se añade agua caliente a un filtro que contiene café
molido.
El filtro de papel permite que el agua pase a través del
café molido una sola vez, lo cual es importante para retener algunos
compuestos, como los lípidos, junto con los sólidos.
La cafetera añade agua a la temperatura correcta, espera uno
o dos minutos para que se forme espuma debido al CO2 retenido en el
café molido y, finalmente, añade la cantidad final de agua hasta alcanzar el
volumen deseado.
Café de percolador: Utiliza un dispositivo diseñado para permitir la recirculación del agua caliente a través de una cama de café molido contenida en una cámara de percolación.
Debido a la recirculación del agua/bebida, la extracción es
muy intensa, pudiendo incluso producir una fuerte sensación astringente en caso
de sobreextracción, además de la pérdida de muchos compuestos volátiles.
Café soluble o instantaneo: El café soluble en
polvo se disuelve en agua caliente. Esta reseña no abordará en detalle este
tipo de preparación debido a sus importantes diferencias.
Cafés monodosis: Este método utiliza cápsulas o
monodosis, que pueden estar hechas de diferentes materiales y contienen
cantidades definidas de café molido.
Sin embargo, el proceso básico no difiere drásticamente del
concepto de café espresso.
Cafés especiales con ingredientes adicionales: Existe
una amplia gama de productos especializados o cafés de especialidad que
dificultan la elaboración de informes completos sobre este tema.
Basta con decir que los ingredientes adicionales más comunes
son la leche o la crema; sin embargo, se pueden usar muchos más para añadir
sabores especiales.
Moka (greca para los dominicanos): La parte inferior de la cafetera contiene agua que, al alcanzar el punto de ebullición, pasa a través de una capa de café molido hacia la parte superior de la cafetera, donde se almacena hasta su consumo.
Para la extracción, el agua debe alcanzar entre los 110 y
140°C, lo que equivale a una presión de aproximadamente 0,5 bares.
https://europeancoffeetrip.com/brew-better-coffee-moka-pot/
Sin embargo, temperaturas o tiempos de extracción excesivos
pueden dejar un desagradable sabor a quemado.
Se recomienda no dejar la cafetera demasiado tiempo sobre la
fuente de calor al finalizar la extracción para evitar este sabor.
Otro factor a considerar es la cantidad de café molido que
se añade al portafiltro, la cual influye en el nivel de compresión y, por
consiguiente, en la resistencia hidráulica.
Café napolitano: También conocido como "cafetera
de goteo invertida" por su diseño, se prepara con una cafetera antigua,
utilizada habitualmente en Nápoles (Italia) antes de 1800.
Produce un café más
fuerte que el de filtro, pero no tanto como el espresso.
Su preparación consiste en calentar la parte inferior de la cafetera
con agua y, al hervir, darle la vuelta para que el agua caliente se filtre a
través de un lecho de café molido atrapado entre la parte superior e inferior
de la cafetera.
El café resultante es similar al de filtro, pero más
intenso, debido a la humectación del café molido durante el calentamiento del
agua y a una temperatura ligeramente superior durante la extracción.
El café espresso es una bebida relativamente nueva, fruto de
una innovación italiana. Se basa en una extracción rápida a alta presión, lo
que constituye uno de los significados de la palabra «espresso» (el otro es
«preparado al momento», «preparado a petición del cliente»).
Además, la cantidad final de café espresso suele ser menor
que la de otras preparaciones. Esto es especialmente cierto para el espresso
italiano y el ristretto.
El tiempo de extracción ideal es de unos 30 segundos, con una presión de 9 bares y una temperatura del agua de 90 °C.
La máquina de espresso es bastante compleja en comparación
con otras técnicas de preparación de café, y el lector puede consultar otras
fuentes para obtener más detalles sobre sus características técnicas [2].
El café espresso también se diferencia significativamente de otras bebidas desde un punto de vista físico, ya que su viscosidad es aproximadamente el doble que la de otros cafés y tiene un cuerpo más intenso.
El espresso se caracteriza además por su crema, una espuma
espesa y bastante estable. Esto está influenciado por los polisacáridos,
mientras que su persistencia depende de la fracción proteica.
Los carbohidratos solubles suelen ser de 8 g/L en el
espresso, lo que representa aproximadamente el 15 % de los sólidos totales.
La cafeína varía entre 1,2 y 4 mg/mL, dependiendo del café y del tamaño de la taza. Para obtener información detallada sobre la formación de crema, la estabilidad y la química detrás de estos procesos, el lector puede consultar un capítulo de Folmer, Blank y Hofmann [18].
Las sensaciones en boca que son particularmente importantes
para la percepción del café espresso son el llamado “cuerpo”, que se describe
como la sensación física al mover la lengua contra el paladar o las encías, y
la astringencia. Esta última es causada por la precipitación de proteínas
salivales que provocan una falta de suavidad [19].
Petracco definió un buen espresso:
La temperatura del agua durante la extracción oscila entre
88 °C y 93 °C, aunque otros autores informaron temperaturas del agua de 92 a 95
°C, y la presión óptima oscila entre 9 y 10 atmósferas (otros describen
presiones de hasta 12 bar, y varios fabricantes de máquinas de café Espresso
[2].
Una porción de café molido para hacer café Espresso es
típicamente de 5 a 8 g. Sin embargo, una cantidad mayor no es ideal porque
puede crear una torta compacta, que perturba la extracción.
La cantidad de 6,5 g a menudo se considera ideal para el
café Arábica, mientras que se requiere una cantidad menor para el Robusta.
En una taza de café, especialmente Espresso, la emulsión de
lípidos del café y la suspensión de partículas sólidas y las burbujas de gas
que evolucionan en una espuma cremosa coexisten y hacen que esta infusión de
café sea particularmente diferente de las demás.
3.2.
Influencia de los parámetros clave
Al analizar las diferencias en la composición de las
infusiones de café, es importante considerar que cada método de preparación
tiene particularidades relacionadas no solo con la temperatura óptima del agua,
la proporción de café molido y agua, y el tamaño de la molienda, sino también
con el volumen final de la taza (Tabla 1).
Este último factor varía según las preferencias individuales
del consumidor y, por lo tanto, influye en la concentración de los compuestos
del café.
|
Agua |
Café molido |
Extracción |
Taza |
|
Temperatura |
Cantidad |
Presión |
Tamaño
(volumen) |
|
Volumen |
Granulometría |
Flujo |
Ratio
agua/café |
|
Calidad |
Compactación |
Tiempo |
|
|
|
Forma del
lecho de café |
|
|
Tabla 1. Resumen de los parámetros que afectan la calidad y
composición de la taza de café. Modificado de Mestdagh et al. [20]
Cada preparación de café requiere un tamaño de molienda
específico, ya que la extracción no sería óptima si se utilizan partículas
demasiado finas o demasiado gruesas.
Además,
Los tamaños de partícula más grandes permiten que el agua fluya a mayor velocidad, mientras que un tamaño de partícula excesivamente pequeño puede provocar la obstrucción del filtro y una sobreextracción debido a la mayor superficie expuesta.
Se cree que la humectación inicial del café molido influye
en los procesos hidrodinámicos y, por lo tanto, en el tipo de extracción; sin
embargo, la información disponible en la literatura científica al respecto es
limitada.
Otro trabajo informó que el café Espresso preparado
utilizando una distribución de tamaño de partícula de 300 μm para café Arábica
exhibió la mayor extracción de la mayor cantidad de compuestos volátiles, entre
los diferentes tamaños de molienda estudiados (150–850 μm) [24].
Los autores explicaron estos resultados como posiblemente
debido a la diferente distribución interna de precursores y a los diferentes
grados de tostado no isotrópicos de los granos que podrían afectar la cinética
de la formación de compuestos aromáticos según la forma en que el grano se
tritura durante la fase de molienda.
La presencia de compuestos del café en la infusión depende
de la solubilidad de sus constituyentes, la cual, a su vez, depende de su
polaridad y estructura molecular.
Los compuestos con una hidrofilicidad muy alta se extraen en los primeros segundos de la infusión, como la cafeína, los azúcares y los ácidos orgánicos.
1-Fenilindano (Estructura base): El número CAS general
para la molécula esqueleto sin sustituyentes adicionales es el 19558-47-5 o
36437-37-3 (dependiendo de la posición del enlace).
Tiempos de extracción más prolongados conducen a la solubilización de compuestos como los fenilindanos, que afectan el amargor de la infusión, confiriéndole un amargor áspero, en contraste con el amargor agradable que aportan las lactonas del ácido clorogénico.
Números CAS de las Lactonas de
Café Principales
3-Caffeoylquinic-1,5-lactone
(3-CQL / 3-Caffeoyl-1,5-quinide): Es la lactona más predominante en el café
tostado (tanto Arábica como Robusta). Su número CAS es el 106357-47-5.4
Caffeoylquinic-1,5-lactone
(4-CQL / 4-Caffeoyl-1,5-quinide): La segunda más común en la taza. Su número
CAS es el 1188414-37-0.
Esto también se aplica a los compuestos volátiles, cuya liberación en la infusión se ve afectada por su polaridad y su interacción con los productos de la reacción de Maillard.
La sobreextracción también puede ocurrir con compuestos
aromáticos, como el guayacol, el 4-etilguayacol y el 4-vinilguayacol, cuyo
tiempo de extracción parece estar correlacionado con el tiempo de infusión,
pero que pueden producir sabores extraños cuando se encuentran en
concentraciones excesivas en la infusión.
Los principales parámetros que suelen variar entre los
diferentes tipos de preparación de café pueden ser los siguientes:
·
la temperatura y el tiempo de infusión,
·
la proporción de café molido y agua, y
·
la granulometría del café.
Más en detalle, se describe una temperatura cercana a los 93
°C como óptima, de modo que las cafeteras de goteo que no alcanzan al menos 92
°C dentro de un tiempo prescrito no obtienen su certificación [26].
Sin embargo, la temperatura ideal es característica de cada
tipo de preparación de café. Por ejemplo, se ha informado que los cambios en
los perfiles de la máquina de café Espresso ejercen un impacto significativo en
el perfil sensorial de la taza de café.
En particular, Salamanca et al. [4] compararon:
·
un gradiente creciente de 88 a 93 °C,
·
un gradiente decreciente de 93 a 88 °C y
·
una temperatura fija de 90 °C.
El estudio utilizó cafés tanto Arábica como Robusta. La
disminución del gradiente de temperatura resultó en un índice de crema más bajo
en comparación con los otros dos perfiles, así como una menor densidad.
Sin embargo, los sólidos totales más bajos se encontraron
para el gradiente decreciente (excepto para el arábica lavado), junto con el
contenido total de fenoles más bajo, lípidos totales (nuevamente, se encontró
una tendencia opuesta para el arábica lavado) y contenido de ácido clorogénico.
Generalmente, las temperaturas más bajas se asocian con
extracciones más bajas y sólidos totales más bajos, junto con un menor
contenido de cafeína [8,16].
Sin embargo, Batali et al. [26] han minimizado el papel de
la temperatura como factor clave en la calidad de una taza de café. De hecho,
encontraron que la intensidad de la infusión (expresada como sólidos solubles
totales) y el rendimiento de extracción (expresado como rendimiento porcentual)
son los parámetros clave reales ya que afectan el perfil sensorial del café.
Esto implica que es posible preparar a diferentes
temperaturas (87, 90 o 93 °C) sin perjuicio de la calidad, si se alcanzan
los valores preestablecidos de sólidos solubles totales y rendimiento de
extracción ajustando el tamaño de molienda y el tiempo total de infusión.
Estas cantidades están vinculadas a la proporción agua-café y se muestran en el “Gráfico de control de preparación de café” de Lockart [27].
En cuanto al contenido total de sólidos, este parámetro está
influenciado por la proporción entre la cantidad de café molido utilizado y el
agua de extracción, pero también por la presión aplicada durante la extracción.
La cantidad de sólidos solubles extraídos durante el proceso
de preparación del café es un parámetro útil para evaluar el rendimiento.
Generalmente,
·
los rendimientos de extracción del 18-22% se
consideran adecuados;
·
por debajo del 16% significa que no se han
extraído todos los sólidos solubles útiles; y
·
los valores superiores al 25% se consideran
excesivos, lo que lleva a una sobreextracción (excepto para el café
“torrefacto”, en el que el azúcar añadido permite extraer mayores cantidades
sin causar un impacto sensorial negativo).
Según Andueza et al. [23], la temperatura ideal del agua
para el café Espresso fue de 92 °C para Arabica y Robusta, pero de 88 °C para
Robusta “torrefacto”, temperaturas a las que la aceptabilidad general alcanza
su máximo.
La presión es otro parámetro crítico para definir el tipo de
infusión de café, ya que afecta la composición y el impacto sensorial de la
bebida.
Una mayor presión conlleva una vaporización diferente de
los compuestos volátiles del café molido, así como una mayor formación de
«crema».
Esto se debe a que el CO2 atrapado en el café
molido es expulsado por el agua, lo que provoca una mayor formación de crema.
En los cafés Espresso, la cantidad y la estabilidad de la crema son cruciales y están fuertemente influenciadas por la presión aplicada. La presión para una máquina Espresso suele oscilar entre 7 y 9 bares, y las presiones más altas dan como resultado una mejor consistencia de la crema e intensidad del aroma.
Sin embargo, presiones muy altas, por ejemplo 11 bares,
permiten una mayor extracción de lípidos y contenido de diterpenos, pero pueden
llevar a una menor aceptación por parte de los consumidores [16].
Este efecto podría deberse a la sobreextracción del café.
Sin embargo, la sobreextracción también puede surgir de:
·
un tiempo de extracción excesivo o
·
de una proporción incorrecta de café molido a
agua
o
si la
cantidad de café molido es excesiva o
o
la cantidad de agua no es suficiente para una
proporción adecuada.
Para algunas preparaciones como el café Espresso, esta
proporción también afectará otras propiedades mecánicas de la extracción, ya
que influirá en la compactación del lecho de café, afectando así la
permeabilidad del lecho y, en consecuencia, un caudal diferente.
Andueza et al. [23] investigaron el efecto de la presión del
agua en el café Espresso Arábica, comparando 7, 9 y 11 atm.
Informaron que los cafés obtenidos a 9 atm tenían mejor
crema y más aroma, clave relacionada con la frescura y sabores frutales,
maltosos y mantecosos [28].
Los valores de presión en el rango de 7 a 11 bar aumentan el
contenido de diterpenos del café, mientras que las presiones de hasta 14 bar
determinan la reducción de la concentración de estas moléculas [29].
Las presiones cercanas a 12 bar maximizan la extracción de
lípidos totales [8].
Una buena extracción es particularmente importante para la
preparación del Espresso, en la que la alta presión aplicada permite extraer la
fracción lipídica del grano de café y producir, al mismo tiempo, una
emulsión y crema, que debe ser estable durante al menos 2 minutos después del
proceso de preparación del café.
La espuma presente en la superficie a menudo se denomina "crema" y es de crucial importancia para definir la calidad del café Espresso. Su estabilidad está influenciada por el contenido de proteínas y la presencia de melanoidinas, productos de la reacción de Maillard.
Además, se sabe que la dureza del agua reduce la estabilidad
de la crema. Las gotas lipídicas emulsionadas provocan un aumento en la
viscosidad dinámica del café, que es típicamente 1,14–1,34 mPa · s [20,30].
Se sabe que la dureza del agua influye en la calidad de la
infusión de café, ya que los cationes de calcio y magnesio pueden provocar la
formación de sales insolubles que afectan el coeficiente de intercambio de
calor.
Además, el pH del agua afecta la extracción de los
componentes del café, lo que se refleja en las diferencias en sus propiedades
sensoriales.
En este sentido, se sabe que tanto Ca2+ como Mg2+
son necesarios para una buena extracción, pero el sabor de la infusión depende
del equilibrio entre los cationes y el bicarbonato, que actúa como amortiguador
[31].
La práctica común en la preparación casera y en las
cafeterías es usar agua del grifo, que a veces se filtra. Si bien existen
algunos estudios sobre el impacto de la calidad del agua en la infusión de café
espresso, hay una falta de conocimiento sobre otras infusiones de café.
La preparación del café provoca la acidificación de la
solución acuosa debido a la solubilización de los componentes del café,
típicamente a valores de pH de 4,85–5,15 en cafés arábica y 5,25–5,40 en cafés
robusta.
Gloess et al. [32] compararon el pH, la acidez titulable, el
contenido de ácidos grasos y los sólidos totales de las infusiones de café
obtenidas mediante los siguientes 9 métodos de extracción:
·
Espresso de máquina semiautomática (DE): Dalla
Corte Evolution 20.03 con dos unidades de preparación (Rogalla—Dalla Corte
Schweiz, Suiza).
·
Lungo de máquina semiautomática (DL): Se
utilizó un Dalla Corte Evolution 20.03 (como se indicó anteriormente). Por
muestra, se combinaron dos extracciones a 480 ml.
·
Espresso de máquina totalmente automática
(SE): La cafetera automática Schaerer Coffee Celebration BC (Schaerer,
Suiza) se configuró para que, por cada extracción, se obtuvieran dos espressos
de 30 ml en 25,3 ± 0,7 s (n = 15, 95 %) a una presión de 8,25 bar y una
temperatura de aproximadamente 90 °C. La cantidad de café molido por cada 30 ml
fue de aproximadamente 8 g de Guatemala Colorette 3 de Pt 80. Se combinaron
cinco extractos, obteniendo un volumen total de 300 ml por muestra.
·
Lungo de máquina totalmente automática (SL):
Se preparó en la cafetera Schaerer Coffee Celebration BC mencionada
anteriormente. A una temperatura de extracción de aproximadamente 90 °C y una
presión de 7,5 bar, se extrajeron dos tazas de 120 ml en 35,3 s ± 0,2 s (n = 6,
95 %) (aproximadamente 8 g de Pt 86 tostado y molido por taza). Para cada
muestra, se combinaron dos extractos.
·
Espresso—Nespresso (NE): Las muestras se
prepararon a partir de 10 cápsulas de espresso (extractos de aproximadamente 30
ml) de la variedad “Arpeggio” (Nestlé Nespresso, Suiza) en una máquina
Nespresso (Turmix TX 170 CitiZ Steel Gray, DKB Household Switzerland AG,
Suiza).
·
Espresso—Bialetti (Bia): Se utilizó una
cafetera espresso Moka Express, diseñada para tres tazas (Bialetti, Coccaglio,
Italia). Se combinaron tres extractos de 110 ml por muestra.
·
Lungo—prensa francesa (Bo): La extracción
se realizó con una cafetera de doble pared Shin Bistro (Bodum, Suiza).
·
Lungo—Karlsbader Kanne (KK): El café se
extrajo en una cafetera Bayreuth precalentada, utilizando el método tradicional
de Karlsbad (Erste Bayreuther Porzellanfabrik Walküre Siegmund Paul Meyer GmbH,
Alemania). Para la preparación, se vertieron 500 ml de agua hervida (aprox. 90
°C) en pequeñas porciones sobre el café molido, recalentándola entre cada
adición.
·
Lungo—café de filtro (F). El café se
preparó utilizando un filtro de papel y una cafetera Hapag Aarau (HAPAG AARAU
Mod. A140, HAPAG AG, Suiza).
Se utilizó el mismo café para todas las extracciones excepto
para las cápsulas monodosis Nespresso. Los granos verdes se tostaron a dos
grados diferentes para los cafés Espresso y Lungo.
Los cafés Espresso DE, SE y NE tenían contenidos de sólidos
totales superiores al 4%, mientras que los sólidos totales en el Lunghi eran
ligeramente superiores al uno por ciento, con el valor más alto encontrado para
la prensa francesa (1,43 ± 0,01) y el más bajo para el extracto de café de
filtro (1,03 ± 0,01%).
NE y la prensa francesa tuvieron el pH más bajo y más alto
(5,51 y 5,92), respectivamente.
No hubo diferencia entre la acidez entre el extracto de
Espresso y Lungo, probablemente porque el menor grado de tostado del Lunghi
(que puede conservar los ácidos) podría haber compensado las mayores
diluciones.
El contenido de ácidos grasos esterificados fue inferior al
0,2% en todos los casos.
La extracción de la prensa francesa mostró el contenido más
alto de ácidos grasos como consecuencia del contacto prolongado entre el café
molido y el agua caliente. Era perceptible como una película de grasa que
cubría las paredes del frasco de vidrio.
El café de filtro mostró el contenido más bajo de ácidos
grasos, ya que el filtro de papel parecía retenerlos.
Asiah et al. [33] evaluaron el pH, el índice de refracción y
los sólidos disueltos totales del café arábica preparado en frío y en caliente
a diferentes tiempos de reposo.
Los cafés calientes mostraron un pH más bajo, un índice de
refracción más alto y sólidos disueltos totales más altos que los preparados en
frío.
Con el aumento del tiempo de reposo, el pH y el índice de
refracción aumentaron, independientemente de los métodos de preparación. Los
sólidos disueltos totales se mantuvieron sin cambios con los procedimientos de
café caliente y disminuyeron a medida que aumentaba el tiempo de reposo con los
procedimientos de café frío.
4.
Efectos de los métodos de preparación en el contenido de compuestos clave en
las infusiones de café
4.1.
Cafeína y otras metilxantinas
La cafeína (1,3,7-trimetilxantina) (Figura 2a) es uno de los
compuestos bioactivos más importantes del café [34]. Se pueden detectar trazas
de otras metilxantinas, como la teofilina (1,3-dimetilxantina) y la teobromina
(3,7-dimetilxantina) (Figura 2b,c), que son metabolitos de la cafeína, en las
semillas de café [35]. Sin embargo, sus cantidades son considerablemente
menores que las de la cafeína [36]. Las metilxantinas se clasifican como
alcaloides de purina, que son metabolitos secundarios derivados de nucleótidos
de purina [37]. La principal vía biosintética que contribuye a la conversión de
xantosina en cafeína es una secuencia de cuatro pasos que consiste en una
primera metilación a 7-metilxantosina, una reacción de nucleosidasa a
7-metilxantina y otras dos reacciones de metilación que conducen a la
teobromina y, finalmente, a la cafeína [38]. La principal vía catabólica es
cafeína → teofilina → 3-metilxantina → xantina (que se degrada posteriormente
mediante la vía catabólica convencional de las purinas a CO2 y NH3
a través del ácido úrico, la alantoína y el alantoato). La conversión de
cafeína en teofilina es el paso limitante de la velocidad en el catabolismo de
los alcaloides de purina y proporciona una explicación para la acumulación de
cafeína [39].
Figura 2. (a) Cafeína; (b) teofilina; (c) teobromina.
La cafeína contribuye a no más del 10% del amargor
percibido de la bebida de café [40] pero contribuye fuertemente a su
actividad antioxidante.
Los cafés arábica (Coffea arabica) y robusta (Coffea
canephora) difieren mucho en sus contenidos de cafeína, que alcanzan
aproximadamente 1,45 y 2,38 g/100 g, respectivamente [41].
Además de las especies de café silvestre de Madagascar, se ha descubierto en Etiopía una variedad de Coffea arabica sin cafeína capaz de acumular teobromina, el precursor inmediato de la cafeína, debido a una deficiencia en la enzima cafeína sintasa [42].
https://www.facebook.com/ReactorQuimicoMX
La descafeinización puede disminuir el contenido de cafeína
del café hasta que alcance uno de dos estándares: el estándar internacional de
eliminar el 97% del contenido original de metilxantinas o el estándar de la UE
que requiere que el café descafeinado debe estar 99,9% libre de alcaloides
[43].
En cambio, el término “decaffito” se refiere al café
descafeinado derivado de plantas de Arábica con granos naturalmente bajos en
cafeína o casi desprovistos de ella, y “decaffito™” es una marca registrada de
Brasil [35].
Dado que la cafeína es un alcaloide termoestable, su
concentración en el café verde no se ve alterada significativamente por el
tueste. Pueden producirse pequeñas pérdidas por sublimación, pero la
pérdida de otros compuestos durante el tueste puede provocar un aumento del
contenido de cafeína [25].
La cafeína estimula el sistema nervioso central como
antagonista del receptor de adenosina, y sus efectos sobre la salud son
controvertidos.
Dosis bajas a moderadas de cafeína se asocian con mayor
estado de alerta, capacidad de aprendizaje, rendimiento deportivo y mejor
humor.
Sus efectos fisiológicos también incluyen diuresis,
dilatación de los vasos coronarios y estimulación de la secreción de ácido
gástrico.
Las ingestas elevadas pueden ser responsables de ansiedad,
taquicardia, insomnio, aumento de la excreción urinaria de minerales como el
calcio, efectos negativos sobre la tolerancia a la glucosa, la eliminación de
glucosa, la sensibilidad a la insulina, colesterol alto, enfermedades
coronarias y cáncer.
Sin embargo, la mayoría de los efectos negativos tienen una
duración limitada a la vida media del café (2-6 horas después de la ingesta) y
desaparecen debido a adaptaciones metabólicas en el cuerpo [25].
La cafeína también presenta actividades antioxidantes y
antimicrobianas, como lo demuestran los menores efectos ejercidos por el café
descafeinado [44,45].
Jeszka-Skowron et al. [46] publicaron una revisión
exhaustiva sobre los métodos analíticos más importantes aplicados para
cuantificar los principales compuestos bioactivos en el café.
Según este artículo, la cafeína se suele determinar en
muestras de café mediante cromatografía líquida de alta resolución con detector
ultravioleta (HPLC-UV) a 270–280 nm con una preparación preliminar sencilla que
consiste en operaciones como filtración, clarificación, dilución con agua y
extracción en fase sólida o acuosa.
El procedimiento de HPLC se lleva a cabo en modo de elución
en fase inversa con una columna empaquetada con octadecilsílice. La HPLC
acoplada a espectrometría de masas puede utilizarse alternativamente para
determinar la teobromina y la teofilina.
Otras técnicas cromatográficas menos utilizadas incluyen la
cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS), precedida de
microextracción gota a gota con cloroformo, y la cromatografía electrocinética
micelar (MEKC) con detección de absorbancia ultravioleta, precedida de
extracción con cloroformo, evaporación y reconstitución en agua.
Entre los métodos no cromatográficos, cabe mencionar los
siguientes:
·
espectrometría de masas de alta resolución con
ionización directa en tiempo real (DART);
·
espectroscopia infrarroja por transformada de
Fourier (FTIR) de los extractos de cloroformo en combinación con técnicas de
reflectancia total atenuada (ATR);
·
espectrometría ultravioleta (UV);
·
voltametría; análisis gravimétrico; y
·
fosforescencia sobre sustrato de papel.
La cantidad de cafeína extraída del café molido se ve
fuertemente afectada por el método de preparación utilizado, ya que cada método
implica:
·
una proporción específica de café molido y agua,
·
un perfil de tiempo y temperatura,
·
una etapa de filtración/ebullición y
·
un volumen de la bebida final.
Dado que el tema ha sido investigado por muchos
investigadores, esta sección puede considerarse una visión general completa de
la literatura sobre la influencia de las diferentes preparaciones de café en la
cantidad de cafeína detectable en una taza.
Se han reportado resultados contradictorios al respecto.
Otros indicaron que esto sucede con las cafeteras de filtro,
observándose una extracción de cafeína del:
·
75 al 85 % para el Espresso [2] y
·
del 66 al 75 % para las cafeteras de émbolo
[47].
Una buena cafetera debe evitar la sobreextracción y la
subextracción para obtener la mejor infusión de café para cada tipo de
preparación.
Una extracción insuficiente dará como resultado un café
ácido y dulce, mientras que una extracción excesiva presentará notas amargas y
astringentes desagradables.
Santini et al. [48] realizaron un estudio cuantitativo de la
cafeína en cinco preparaciones diferentes de café (100 % Arábica):
·
americano,
·
moka,
·
espresso italiano,
·
napolitano y
·
turco.
Extrajeron la cafeína con cloroformo y determinaron su
contenido espectrofotométricamente a 270 nm.
El contenido promedio de cafeína detectado en las muestras
consideradas se presentó en el siguiente orden decreciente (Figura 3):
·
moka,
·
espresso italiano,
·
turco,
·
napolitano y
·
americano.
Para expresar la cantidad de cafeína por taza servida, se
consideraron los siguientes volúmenes promedio de las bebidas:
·
espresso 25 ml,
·
napolitano y moka 30 ml,
·
turco 50 ml y
·
americano 150 ml.
La ingesta de cafeína calculada por taza servida se muestra
en la Figura 3.
Figura 3. Concentraciones de cafeína en infusiones de café
preparadas según diversos métodos (elaboración de datos de Santini et al.
[48]). Los volúmenes de las tazas servidas se muestran en las barras
correspondientes.
Santini et al. [48] también midieron la actividad
antioxidante hidrófila y lipofílica y detectaron los valores más altos en los
cafés napolitano y turco, a pesar de su relativamente bajo contenido de
cafeína.
La menor actividad antioxidante, tanto lipofílica como
hidrófila, se observó en el café americano, mientras que las preparaciones de
moka mostraron una actividad antioxidante hidrófila similar a la detectada en
los cafés napolitano y turco, pero una baja actividad antioxidante lipofílica.
La ausencia de correlaciones entre el contenido de cafeína y
la actividad antioxidante se relaciona con la presencia de otros compuestos
antioxidantes, como las melanoidinas y los compuestos fenólicos.
Severini et al. [49] realizaron evaluaciones de los efectos
del nivel de tueste (claro, medio y oscuro), grado de molienda (fina,
fina-gruesa y gruesa) y métodos de preparación (espresso, americano y turco) en
el contenido de cafeína.
El contenido de cafeína, cuantificado por HPLC, mostró el
valor más alto para el café oscuro, confirmando los resultados de Farah [25], y
para el nivel de molienda fina, que afectó la cinética de extracción al
aumentar la tasa de percolación.
Con respecto al método de preparación, el mayor contenido de
cafeína por mL de bebida se detectó en el espresso italiano, seguido del café
turco y el americano.
Pero, debido a los diferentes volúmenes de las bebidas
finales, una taza regular de espresso (25 mL) contenía de 80 a 120 mg de
cafeína, mientras que una taza regular (200 mL) de café americano proporcionaba
de 280 a 350 mg de cafeína.
La investigación ya citada de Gloess et al. [32] comparó el
contenido de cafeína de las infusiones de café obtenidas mediante 9 métodos de
extracción.
La cafeína se extrajo previamente con metanol y los
reactivos de Carrez y luego se analizó mediante cromatografía líquida de alta
resolución con detección por matriz de diodos (HPLC-DAD) a 272 nm.
Los resultados se expresaron en mg por 10 mL de extracto de café, que corresponde a la cantidad de café infusionado en un sorbo.
La mayor concentración de cafeína por sorbo de café se
midió en los cafés Espresso.
Las concentraciones más altas de cafeína (21,0 ± 0,4 mg) se
detectaron en DE, luego los contenidos disminuyeron de SE, NE, Bia a Lunghi DL,
SL, Bo, KK y FF (4,7 ± 0,1 mg).
Caporaso et al. [50] compararon el contenido de cafeína de
cafés preparados según cuatro procedimientos de preparación:
·
americano,
·
napolitano,
·
moka y
·
espresso,
a partir de un lote de café 100% arábica, con un nivel de
tueste medio-alto y un tamaño de partícula de 0,35 mm.
La cuantificación de cafeína se realizó mediante HPLC-DAD a
278 nm.
La concentración de cafeína varió desde 2,44 mg/mL de
espresso (este valor alto se explicó por el bajo volumen de agua y la mayor
presión de operación) hasta 1,30 mg/mL de napolitano.
Los cafés americano (1,39 mg/mL) y moka (1,68 mg/mL)
mostraron contenidos de cafeína comparables a los del napolitano.
El procedimiento de preparación americano mostró la mayor
eficiencia de extracción de cafeína (12,75 mg/g de café molido).
Además de las similitudes entre los procedimientos de
preparación del café americano y el napolitano, el rendimiento de cafeína del
café americano fue casi el doble que el del café napolitano, debido al tiempo
de contacto entre el café y la placa calefactora y a la mayor temperatura
alcanzada.
Algunos investigadores centraron su atención en el contenido
de cafeína de las bebidas de café descafeinado.
McCusker et al. [51] publicaron los resultados de los
análisis de cafeína de 10 muestras descafeinadas compradas en cafeterías y
establecimientos de comida en Maryland (EE. UU.).
El contenido de cafeína, aislado del café mediante
extracción líquido-líquido y analizado a través de un sistema de cromatografía
de gases (GC) equipado con un detector de nitrógeno-fósforo, se encontraba en
el rango de 0 a 13,9 mg por porción de 16 oz (equivalente a ~573 mL).
Los investigadores también analizaron 6 bebidas de café
espresso descafeinado, detectando de 3,0 a 15,8 mg de cafeína por dosis. La
variabilidad en el Espresso se atribuyó a la manipulación humana involucrada en
su preparación.
Los cafés especiales merecen una discusión aparte.
McCusker et al. [52] realizaron un estudio sobre el
contenido de cafeína de 20 muestras de cafés especiales con cafeína (6
espressos y 14 cafés de filtro) y 7 descafeinados, obtenidas de cafeterías en
Maryland (EE. UU.).
El análisis de cafeína se realizó como en McCusker et al.
[51].
Se encontró que los cafés vendidos como descafeinados tenían
un contenido de cafeína inferior a 17,7 mg/dosis.
Se detectó un amplio rango de contenido de cafeína en los
cafés con cafeína (58–259 mg/dosis).
El contenido medio de cafeína de los cafés especiales de
filtro fue de 188 ± 36 mg por porción de 16 oz.
Algunos investigadores dedicaron sus estudios al análisis
del contenido de cafeína en marcas de café vendidas en un mercado específico de
un país.
Phan et al. [53] centraron su atención en 5 marcas (Dak Tin,
Di Linh, Nam Nguyen, Origin y Vinacafe) de café tostado molido comprado en el
mercado vietnamita e investigaron
·
la influencia de la temperatura (80, 90 y 100
°C),
·
el volumen de agua (30, 70 y 150 ml) y
·
el tiempo de extracción (1, 3 y 5 min) en la
cafeína de la infusión de café.
La cafeína se cuantificó espectrofotométricamente a 273 nm.
Según sus resultados, el contenido de cafeína dependía en
gran medida de la temperatura del agua y de los tiempos de infusión, pero era
independiente del volumen de agua.
La mayor cantidad de cafeína se encontró en Vinacafe (54,30
± 0,470 μg/mL) a 90 °C durante 5 min, mientras que la menor se encontró en Dak
Tin (19,40 ± 0,232 μg/mL) a 90 °C durante 1 min.
El orden de los contenidos de cafeína en las muestras de
café fue Dak Tin, Di Linh, Nam Nguyen, Origin y Vinacafe.
Crozier et al. [54] analizaron los contenidos de cafeína de
cafés Espresso de una sola dosis comprados en 20 establecimientos diferentes en
Glasgow.
Los análisis se realizaron a través de cromatografía líquida
de alto rendimiento con detección de matriz de fotodiodos (HPLC-PDA) a 280 nm.
Según los resultados, la cantidad de cafeína por porción
osciló entre 51 y 322 mg.
En concreto, tres muestras contenían más de 200 mg,
superando el límite máximo diario de 200 mg recomendado durante el embarazo por
la Agencia de Normas Alimentarias del Reino Unido.
Esta gran variabilidad en el contenido de cafeína podría
deberse a diversos factores, como la cantidad de café utilizada para preparar
una taza de espresso:
·
las diferencias entre lotes,
·
los procedimientos de tueste,
·
las condiciones de molienda y
·
el proceso de preparación del café
o
(temperatura del agua/vapor en el recipiente de
extracción,
o
su duración,
o
proporción de café/agua/vapor,
o
etc.).
En los últimos tiempos, las infusiones de café se pueden
producir según nuevos procedimientos de preparación conocidos como métodos de
extracción en frío, que implican tiempos de extracción más prolongados a
temperatura ambiente o más fría en lugar de la exposición rápida tradicional a
altas temperaturas.
Sin embargo, pocos estudios han investigado estos métodos de
extracción a pesar de su creciente popularidad.
Angeloni et al. [55] investigaron las bebidas de café
obtenidas por infusión en frío y goteo en frío.
Partiendo del mismo lote de 100 % Arábica, se probaron
·
dos temperaturas (5 y 22 °C) y
·
dos tiempos de contacto polvo-agua
o
3 y 6 h para infusión en frío;
o
1 gota/5 s y 1 gota/10 s para goteo en frío.
La extracción con prensa francesa se utilizó como
referencia.
La cafeína se analizó mediante HPLC-DAD a 278 nm y un
espectrómetro de masas de tiempo de vuelo de cromatografía líquida de alto
rendimiento (HPLC-TOF).
Los contenidos más altos de cafeína se encontraron para el
goteo en frío lento a 22 °C (1,267 ± 0,152 mg/mL). Este resultado se debió a la
renovación continua del solvente de extracción que, si bien permitió mantener
un gradiente de alta concentración, facilitó la transferencia de materia de la
fase sólida a la líquida.
Entre los experimentos de infusión en frío, los mejores
resultados se obtuvieron a 22 °C durante 10 h (0,973 ± 0,124 mg/mL), pero no se
encontraron diferencias significativas en el contenido de cafeína entre los dos
tiempos de contacto.
Los cafés preparados en prensa francesa contenían 1,09 ±
0,11 mg/mL de cafeína.
Olechno et al. [56] realizaron una revisión completa de los
estudios publicados entre 2010 y 2020, con el objetivo de resumir los efectos
de varios factores
·
especie,
·
origen geográfico,
·
tiempo de preparación,
·
temperatura y
o
tipo de agua,
o
presión,
o
grado de tueste,
o
grado de molienda y
o
proporción agua/café)
en el contenido de cafeína de las infusiones de café preparadas con diferentes métodos. La presión y el tipo de agua no parecen ser un factor decisivo para la extracción de cafeína.
Caprioli et al. [58] demostraron que el contenido de cafeína
disminuyó con la extensión del tiempo de extracción debido a un efecto de
dilución.
La temperatura del agua afecta significativamente el
contenido de cafeína debido al aumento de la solubilidad que
·
es igual a 1,46 mg/mL a 20 °C,
·
aumenta a 180 mg/L a 80 °C y
·
alcanza su máximo a 100 °C (670 mg/mL) [59].
4.2.
Compuestos fenólicos
Figura 4. Ácidos clorogénicos.
Los pasos iniciales en la biosíntesis de CQA se realizan a
través de la vía de los fenilpropanoides, y se conocen las enzimas que
catalizan las conversiones que producen 5-CQA. La conversión de fenilalanina a
p-cumaroil-coenzima A (p-cumaroil-CoA), con ácido cinámico y ácido p-cumárico
como intermediarios, es catalizada por la fenilalanina amoníaco liasa, la
cinamato 4′-hidroxilasa y la 4-cinamoil-CoA ligasa [61].
A partir del p-cumaroil-CoA, se proponen tres posibles vías,
y cada una implica los mismos tipos de reacciones enzimáticas:
·
esterificación e
·
hidroxilación.
En detalle, la conversión de p-cumaroil-CoA a 5-CQA
involucra las enzimas hidroxicinamoil CoA:quinato hidroxicinamoil transferasa y
una oxidasa del citocromo P450, la p-cumaroil-3′-hidroxilasa.
Las etapas posteriores de la vía metabólica que conduce de
5-CQA a otros ácidos acilquínicos no están del todo claras.
El contenido total de ácidos clorogénicos en los granos de
café verde depende de
·
a especie,
·
el grado de maduración,
·
las prácticas agrícolas,
·
el clima y
·
el suelo.
Los granos de café orgánico
parecen mostrar un mayor contenido de compuestos bioactivos (fenoles totales,
ácidos fenólicos y flavonoides) que los granos de café convencionales [62].
En cuanto al efecto del tueste,
los polifenoles "nativos" de los granos verdes se pierden
significativamente, especialmente a alta temperatura:
·
reducción de ~60% para tueste ligero,
·
67% para tueste medio,
·
88% para tueste oscuro y
·
96,5% para tueste muy oscuro en el café arábica,
mientras que los contenidos de melanoidina aumentaron
[49,63].
Desde un punto de vista analítico, los ácidos clorogénicos
se pueden extraer fácilmente con una mezcla de metanol/agua, filtrar e inyectar
directamente en un aparato de HPLC [64] equipado con un detector UV o DAD o en
un sistema de cromatografía líquida de alto rendimiento acoplada a
espectrometría de masas (HPLC-MS).
Las técnicas de extracción alternativas incluyen la
extracción asistida por microondas y la extracción con agua hirviendo a alta
presión [65,66].
Otras técnicas alternativas incluyen métodos
electroanalíticos, especialmente voltametría (voltametría de pulso diferencial,
voltametría de onda cuadrada y voltametría de redisolución adsortiva). Estos
métodos son simples, rápidos y económicos, pero no selectivos [46].
La investigación ya citada de Gloess et al. [32] comparó los contenidos de ácido clorogénico de los 9 métodos de extracción.
El ácido clorogénico se extrajo de la muestra utilizando el
mismo procedimiento descrito para la cafeína y se cuantificó mediante el mismo
método HPLC-DAD a 323 nm.
Las diferencias en el grado de tueste entre los cafés
Espresso y Lungo afectaron los contenidos de ácido clorogénico de los granos de
café iniciales, pero se acercaron más a una situación típica del consumidor.
Los cafés Espresso mostraron las concentraciones más altas.
Las cantidades de 3-CQA por sorbo variaron de 1,83 ± 0,05 mg de la muestra F a
5,8 ± 0,2 mg por café DE, mientras que las cantidades de 5-CQA variaron de 0,78
± 0,04 mg de KK a 2,8 ± 0,2 mg de café DE.
En la investigación de Angeloni et al. [55] sobre la
comparación de la extracción por infusión en frío y por goteo en frío, los CGA
se analizaron mediante HPLC-DAD a 330 nm y espectrometría de masas HPLC-TOF.
Se detectaron catorce CGA en muestras de café. Las
concentraciones aumentaron con la temperatura, independientemente del método de
extracción y el tiempo de contacto.
Las concentraciones más altas se encontraron en cafés
obtenidos por extracción por goteo a temperatura ambiente.
Más específicamente, la concentración más alta de 5-CQA fue
de 0,37 ± 0,07 mg/mL, mientras que la de la suma de los otros CQA fue de 0,51 ±
0,08 mg/mL.
Dichas concentraciones fueron similares a las obtenidas con
la extracción por prensa francesa (0,39 ± 0,03 mg/mL para 5-CQA y 0,51 ± 0,12
mg/mL para la suma de los otros CQA).
La investigación de Crozier et al. [54], ya citada, también
analizó el contenido de CQA en los cafés Espresso vendidos en Glasgow. El
contenido de CQA varió de 24 a 422 mg por porción.
El principal ácido clorogénico en todos los cafés fue el
5-CQA (41-58% del total de CQA), con cantidades menores de 3-CQA (13-36%) y
4-CQA (23-33%).
Tfouni et al. [67] evaluaron los efectos del cultivar de
café (Coffea arabica cv. Catuaí Amarelo y Coffea canephora
cv. Apoatã), el grado de tueste (claro, medio y oscuro) y el
procedimiento de preparación (café filtrado y café hervido) en la presencia y
transferencia de ácidos cafeoilquínicos (CQA) del café tostado molido a las
infusiones.
La suma de isómeros de CQA varió de 24,2 mg/100 mL a 295,6
mg/100 mL para Coffea arabica y de 30,4 a 253,8 para Coffea canephora.
Los porcentajes de 5-CQA variaron de 33 a 43% y de 34 a 41%
de la suma, respectivamente.
Las infusiones preparadas con cafés de tueste oscuro
mostraron que los niveles de CQA se redujeron hasta en un 91%.
En cuanto a los métodos de preparación, los cafés
hervidos mostraron un mayor contenido de CQA que los filtrados correspondientes.
Las infusiones hervidas preparadas con café de tueste ligero
contribuyen significativamente a la ingesta de CQA, con 671,0 mg al día para Coffea
arabica y 576,1 mg al día para Coffea canephora.
Rao y Fuller [68] investigaron las concentraciones de tres
isómeros del ácido cafeoilquínico en cafés de infusión fría y caliente
preparados con cafés de tueste ligero de Brasil, Etiopía, Colombia, Myanmar y
México.
Los análisis se realizaron mediante HPLC-DAD a 325 nm.
El contenido total de CQA varió de
·
2503 ± 103 a 3270 ± 90 mg/L en los cafés de
infusión caliente y
·
de 1616 ± 111 a 2201 ± 53 en los de infusión
fría.
En ambos tipos de infusiones, el 5-CQA fue el isómero más
representativo, representando más del 50% del CQA total.
Aunque el café de infusión fría suele ser preferido por
los consumidores que sufren síntomas gastrointestinales debido a su menor
acidez, muestra un efecto quimioprotector menor (contra la oxidación) que los
de infusión caliente.
Moeenfard et al. [69] utilizaron HPLC-DAD a 325 nm para
analizar las concentraciones de los principales ácidos cafeoilquínicos en 24
infusiones de café.
El isómero mayoritario fue el 3-CQA (aproximadamente el 50%
del total de CQA), mientras que el 5-CQA y el 4-CQA representaron entre el 24%
y el 36% cada uno.
El contenido total de CQA osciló entre 45,79 (capuchino
helado) y 1662,01 mg/L (espresso de cápsula), y en general, las infusiones de
café preparadas mediante métodos presurizados fueron las principales fuentes de
CQA (Figura 5).
Figura 5. Concentraciones de ácidos 3-, 4- y
5-cafeoilquínicos en diferentes infusiones de café (elaboración de datos de Moeenfard
et al. [69]).
Muchos estudios sobre los compuestos antioxidantes del café
utilizan índices sintéticos como el contenido total de fenoles, los flavonoides
totales y los taninos condensados, ya que su determinación espectrofotométrica
requiere análisis más rápidos y menos costosos que los métodos cromatográficos.
Beder-Belkhiri et al. [70] investigaron tanto los perfiles
de ácido hidroxicinámico mediante cromatografía líquida de ultra alto
rendimiento acoplada a detección por matriz de diodos y espectrometría de masas
con ionización por electrospray (UHPLC-DAD-ESI-MS) como el perfil fenólico
total según el método de Folin-Ciocalteu de granos de café verde tostados
oscuros y cafés preparados a partir de una mezcla de Arabica y Robusta 20:80
utilizando procedimientos de moka, Turco y filtro.
Los granos de Arabica y Robusta tostados oscuros tuvieron
perfiles cromatográficos similares, ricos en isómeros de ácido cafeoilquínico y
ácido feruloilquínico.
Los granos verdes mostraron un contenido fenólico total
(CPT) (4,59 ± 0,03 para Arábica y 3,88 ± 0,15 g/100 g de materia seca para
Robusta) menor que el de los granos de café tostados (5,68 ± 0,04 y 5,43 ±
0,09, respectivamente).
En cuanto a los efectos de los métodos de preparación, los
cafés de filtro y moka mostraron niveles más altos de CPT (0,69 ± 0,05 y 0,70 ±
0,04 g/100 g de materia seca) que el café turco (0,47 ± 0,01 g/100 g de materia
seca).
En un trabajo de Kaur et al. [71], se evaluaron los efectos
de 11 métodos de preparación en el contenido total de flavonoides y fenoles,
expresado como mg de equivalente de quercetina por g de café, del café verde Coffea
arabica y Coffea canephora.
Los métodos de preparación fueron los siguientes:
·
infusión suave,
·
infusión fuerte,
·
infusión ambiental,
·
infusión fría,
·
método de decocción,
·
café verde frío,
·
cóctel frío,
·
cóctel caliente,
·
método de vertido,
·
preparación nocturna y
·
prensa francesa.
Las especies de café mostraron un comportamiento diferente
cuando se sometieron a los mismos métodos de preparación.
En cuanto al café arábica, el contenido de flavonoides varió
entre 7,53 mg/g (método de vertido) y 69,24 mg/g (método de decocción) y el
contenido total de fenoles varió entre 72,78 mg/g (método de vertido) y 108,67
mg/g.
En cuanto al café Robusta, los contenidos de flavonoides más
altos (57 mg/g) y más bajos (10,35 mg/g) se detectaron en el cóctel frío y la
infusión nocturna, respectivamente, mientras que los contenidos fenólicos
totales más altos (93,33 mg/g) y más bajos (71 mg/g) se detectaron en la
infusión nocturna/café verde frío y el método de vertido.
Ormaza-Zapata et al. [72] estudiaron los metabolitos
antioxidantes de bebidas de café preparadas a partir de Coffea arabica
utilizando cinco métodos de filtración a presión, a saber:
·
Aeropress,
·
Presso (espresso manual),
·
Staresso,
·
espresso,
· moka o espresso casero.
Los autores encontraron la mayor concentración total de
fenoles en:
·
el café Espresso (5306,2 mg de ácido
gálico/100 g),
·
seguido de Moka (2929,3) y
·
Staresso (2170,3).
Las concentraciones fenólicas más bajas detectadas en las
infusiones de café Aeropress y Presso pueden explicarse por el efecto de
dilución de estos métodos.
Las concentraciones de flavonoides, expresadas como mg de
equivalente de catequina/100 g de muestra, siguieron el mismo orden:
·
métodos espresso (10.705,2 mg),
·
moka (3003,1 mg)
·
Staresso (2352,6 mg)
Las concentraciones de taninos condensados fueron más
altas en
·
las infusiones de Espresso (197,4 mg de
equivalente de catequina/100 g de muestra),
·
seguidas de Staresso (129,5 mg) y
·
Presso (118,1 mg).
La infusión de Aeropress mostró el menor contenido de
taninos.
En cuanto al ácido fenólico hidroxicinámico, el contenido de
ácido clorogénico fue mayor en las infusiones de Staresso, que también
contenían ácido cafeico.
Los mayores contenidos de ácido p-cumárico se detectaron en
las infusiones de espresso y moka, que también mostraron el mayor contenido de
ácido ferúlico, junto con el café Staresso.
Un interesante trabajo de Ludwig et al. [73] exploró el comportamiento de extracción de los principales antioxidantes del café durante el tiempo de preparación en cafés de filtro y espresso.
En el café de filtro, se observó un perfil de extracción de
antioxidantes en forma de U, con las concentraciones más altas detectadas en
las primeras y últimas fracciones, y las más bajas en la fracción intermedia.
Olechno et al. [74] investigaron el efecto de diversos tipos
de materias primas
·
Arábica y Robusta instantáneos,
·
Arábica y Robusta recién molidos,
·
Arábica y Robusta molidos,
·
Arábica descafeinado y
·
Arábica y Robusta verdes)
y diversos métodos de preparación:
·
vertido de agua caliente,
·
percolador,
·
cafetera
sobre el contenido fenólico total (CFT) de las infusiones de
café.
El CFT más alto (657,3 ± 23 mg/100 g de infusión) se obtuvo
con café molido 100 % Arábica preparado en un percolador con agua sin filtrar a
100 °C.
Según Nosal et al. [75], la cápsula tiene un mayor contenido
fenólico total que la prensa francesa, y la infusión resultante contribuye a un
mayor nivel de antioxidantes en el organismo.
4.3.
Melanoidinas
Las melanoidinas son productos finales macromoleculares, nitrogenados y de color marrón de la reacción de Maillard, formados por ciclizaciones, deshidrataciones, retroaldolizaciones, reordenamientos, isomerizaciones y condensaciones de los productos iniciales de la reacción de Maillard [76].
Aunque sus estructuras químicas no están
claras, se ha sugerido que las melanoidinas del café incorporan ácidos
clorogénicos, fragmentos de proteínas y que los polisacáridos o sus fragmentos
probablemente participan en la formación de melanoidinas [77,78].
El interés en estos compuestos está
relacionado con sus numerosas propiedades:
·
contribución a la formación de
color;
·
capacidad para unir sabores;
·
capacidad para ejercer
actividades antioxidantes, antiinflamatorias, antihipertensivas y
antiglicantes;
o Los antiglicantes son compuestos que previenen o reducen la
glicación, un proceso donde el exceso de azúcar en el cuerpo se une y daña las
proteínas (como el colágeno y la elastina). Esto causa pérdida de firmeza,
arrugas profundas y envejecimiento prematuro.
·
propiedades quelantes de
metales;
·
y la actividad antimicrobiana
relacionada [79,80,81,82].
El método más utilizado para aislar las
melanoidinas del café se basa en su alto peso molecular y consiste en aplicar
tubos de diálisis, ultrafiltración con membranas de corte de 10 kDa y
cromatografía de exclusión molecular para la separación de las melanoidinas y
su posterior cuantificación gravimétrica.
Otros procedimientos rápidos se basan en la
intensidad del color de las melanoidinas y en la medición de la absorbancia a
longitudes de onda superiores a 400 nm [83].
La cantidad de melanoidina en la taza varía
según el grado de tueste y la preparación del café (tipo de extracción,
proporción de polvo/agua, presión y tamaño de la porción).
Vignoli et al. [84] investigaron el efecto
de las materias primas (especies de Coffea arabica y Coffea canephora),
el grado de tostado (claro, medio, oscuro) y el sistema de extracción del polvo
soluble (convencional y doble extracción) en el contenido de melanoidina del
café soluble aislado por el sistema de separación por membrana de diálisis.
El contenido de melanoidina, expresado en g
por 100 g de muestra, varió de 19,66 ± 2,04 a 30,44 ± 1,84.
Los cafés solubles producidos a partir de Coffea
canephora mostraron contenidos de melanoidina significativamente más altos
que Coffea arabica, y el sistema de doble extracción fue más eficaz en
la extracción de melanoidinas.
En cuanto a los efectos del tostado, las
concentraciones de melanoidinas fueron en el siguiente orden decreciente:
oscuro > claro > medio.
Fogliano y Morales [83] investigaron el
contenido de melanoidinas de infusiones de café preparadas a partir de café
arábica tostado en polvo según el siguiente procedimiento:
·
italiano (cafetera moka),
·
filtro (cafetera eléctrica de
goteo) y
·
espresso (cafetera para la
industria de servicios de alimentos).
Para aislar las melanoidinas, las
infusiones de café se filtraron, se desengrasaron con diclorometano y se
sometieron a ultrafiltración utilizando una membrana con un límite de exclusión
de masa molecular nominal de 10 kDa. El retenido se lavó y la fracción de alto
peso molecular correspondió a las melanoidinas.
El kilodalton
(kDa) es la unidad de medida de masa molecular utilizada en bioquímica,
biología molecular y medicina para expresar el tamaño de proteínas, ácidos
nucleicos y otras macromoléculas biológicas. Un kilodalton equivale a 1.000
daltons, y un dalton corresponde aproximadamente a la masa de un átomo de
hidrógeno (1,66 × 10−24 gramos).
Las cantidades por taza de porción fueron
en el siguiente orden decreciente:
·
filtro (233,9 mg),
·
espresso (111,6 mg),
·
italiano (99,3 mg);
mientras que, si se expresa por mL, el
orden fue el siguiente:
·
espresso (2,2 mg),
·
filtro (1,8 mg),
·
italiano (1,6 mg).
En general, el café instantáneo mostró un
mayor contenido de melanoidinas que otros tipos de café debido al proceso que
concentra los componentes que se encuentran en el café tostado [85].
Las melanoidinas desempeñan un papel
activo en la reducción de la percepción del aroma típico del café recién hecho.
Desafortunadamente, las alteraciones
moleculares significativas que pueden disminuir la calidad olfativa de las
infusiones de café se pueden atribuir a la unión de compuestos aromáticos
activos a constituyentes no volátiles del café, como los constituyentes de bajo
y alto peso molecular.
Más concretamente, los aldehídos y los
tioles no aromáticos reaccionan covalentemente con las melanoidinas; las
pirazinas y los metoxifenoles forman interacciones no covalentes, muy
probablemente en forma de apilamiento π-π; y los componentes aromáticos interactúan
tanto de forma covalente como no covalente [86].
Machado et al. [87] realizaron un estudio
in vitro de la fermentación colónica humana de fracciones aisladas del café,
ricas en arabinogalactanos o melanoidinas.
Observaron una mayor fermentabilidad de la
fracción de carbohidratos de los arabinogalactanos que la de las melanoidinas,
lo que resultó en un contenido de ácidos grasos de cadena corta de 63 mM y 22
mM, respectivamente.
La presencia de melanoidinas redujo la producción de ácidos biliares, cuyo alto contenido se asocia con enfermedades neurodegenerativas y cardiovasculares, así como con cáncer colorrectal.
Además, la fermentación de las fracciones
de café resultó en la liberación de ácidos dihidroferúlico y dihidrocafeico,
ambos conocidos por su actividad antioxidante.
4.4. Compuestos menores
Entre los compuestos bioactivos detectables
en el café, los alcaloides trigonelina y β-carbolinas, así como los diterpenos
cafestol y kahweol, merecen un análisis aparte.
4.4.1. Trigonelina
La trigonelina (ácido N-metilnicotínico)
(Figura 6) es un compuesto nitrogenado derivado de la metilación del átomo de
nitrógeno del ácido nicotínico (niacina) y representa el segundo alcaloide
principal presente en los granos de café verde.
Figura 6. Trigonelina.
Durante el proceso de tostado, la
trigonelina sufre una fuerte degradación térmica, generando así la mayoría de
los compuestos volátiles responsables del sabor y aroma del café [36].
Sus concentraciones también se utilizan
para diferenciar el nivel de tostado del café [88].
Durante el tostado, la desmetilación de la trigonelina produce ácido nicotínico, es decir, una forma de niacina o vitamina B3 [89].
El contenido de trigonelina y ácido
nicotínico en las infusiones de café está muy influenciado por la especie de
café (el arábica muestra un contenido de trigonelina ligeramente superior al de
los granos de café robusta), la variedad, el origen geográfico y las
condiciones de tostado [88,90], mientras que no parece verse afectado por el
método de preparación [91].
Existe un método rápido de cromatografía
líquida-espectrometría de masas (LC-MS) para el análisis simultáneo de cafeína,
trigonelina, ácido nicotínico y sacarosa, así como la técnica de resonancia
magnética nuclear de protón (1H RMN), útil para la determinación cuantitativa y
simultánea de trigonelina, cafeína, ácido fórmico y
5-(hidroximetil)-2-furaldehído [92].
Poerner, Rodríguez y Bragagnolo [93]
realizaron un estudio sobre el contenido de trigonelina en infusiones de café
molido tostado, tanto regular como descafeinado, y en infusiones de café
soluble, también regular y descafeinado. La trigonelina se midió mediante
HPLC-DAD a 262 nm. Los contenidos de trigonelina en las infusiones de café
(expresados en mg/100 g de materia seca) se presentaron en el siguiente orden
decreciente:
·
café molido tostado
descafeinado, 2985,3 ± 245,4;
·
café molido tostado regular,
2043,7 ± 710,7;
·
café soluble descafeinado,
1247,6 ± 77,7;
·
café soluble regular, 631,3 ±
98,5.
Los niveles más bajos de trigonelina en las
infusiones de café soluble se atribuyeron al uso de mayores proporciones de Coffea
canephora en la formulación de la mezcla. Mediante cromatografía líquida de
ultra alta resolución acoplada a espectrometría de masas en tándem
(UHPLC-MS/MS), Angelino et al. [94] analizaron el contenido de trigonelina en
65 cafés preparados en cápsulas, representativos de 5 marcas comercializadas en
Italia. Los cafés Lungo mostraron niveles de trigonelina más elevados
(15,32–47,32 mg por porción) que los descafeinados (8,38–33,74 mg) y los cafés
Espresso regulares (6,78–17,88 mg). Sin embargo, los datos se expresaron en
mg/mL, y los cafés Espresso regulares presentaron concentraciones casi el doble
que las de los otros dos tipos de café, con valores promedio de 0,52 mg/mL.
La trigonelina plasmática puede utilizarse
como marcador del consumo de café [95]. Se reconocen en la trigonelina efectos
antimicrobianos, anticancerígenos e antihiperglucémicos, así como propiedades
antidegranulantes contra el desarrollo de enfermedades alérgicas [96].
4.4.2. β-Carbolinas
Las β-carbolinas (CAS 244-63-3) son un
grupo de alcaloides biológicamente activos derivados del indol.
Se encuentran de forma natural en diversas
plantas y también son detectables en muchos alimentos procesados térmicamente
[97]. De hecho, las estructuras químicas de los dos compuestos principales de
este grupo, harman y norharman (Figura 7a y Figura 7b, respectivamente), están
relacionadas con las aminas aromáticas heterocíclicas no polares producidas por
pirólisis.
Durante el tueste del café, se forman mediante una condensación de Pictet-Spengler de indoletilaminas y compuestos carbonílicos, seguida de oxidación y descarboxilación [25].
Los estudios realizados sobre los efectos
de estos compuestos en la salud humana dieron resultados contradictorios. El
interés en las β-carbolinas está relacionado con sus propiedades farmacológicas
(actividad antitumoral, antiviral y antimicrobiana) y psicofarmacológicas
[98,99]. Las β-carbolinas harman y norharman parecen ejercer un efecto
protector contra los procesos de envejecimiento y las enfermedades
neurodegenerativas [100]. El café parece ser la principal fuente dietética
exógena de β-carbolinas.
Alves et al. [101] realizaron un estudio
sobre el contenido de β-carbolina en el café Espresso, analizando los efectos
de la especie de café, el grado de tueste y la duración de la infusión.
La cuantificación de norharman y harman
mediante cromatografía líquida de alta resolución en fase inversa (RP-HPLC)
acoplada con detección de fluorescencia destacó la influencia significativa de
la especie y la duración de la infusión y la contribución limitada del tueste a
la concentración final de estos compuestos.
Una taza (30 ml) de Espresso obtenido con
café 100% Arábica contiene 4,08 μg de norharman y 1,54 μg de harman, y la
adición de Robusta (las mezclas comerciales suelen producirse con un máximo de
30% de Robusta) aumentó las cantidades de ambos compuestos hasta 10,37 μg de
norharman y 4,35 μg de harman.
En un trabajo posterior, Alves y Mendes et
al. [102] evaluaron las cantidades de β-carbolinas en bebidas comerciales a
base de café instantáneo. Los investigadores destacaron una alta variabilidad
entre las muestras, con cantidades que oscilaron entre 1,06 y 5,59 μg/g para el
norharman y entre 0,28 y 2,11 μg/g para el harman. Las concentraciones más
bajas se detectaron en café 100 % arábica.
Considerando que se recomienda el uso de 2
a 6 g de polvo para la preparación de café instantáneo, las cantidades de
β-carbolinas que aportan estas bebidas se encuentran dentro del rango reportado
para los cafés espresso estándar [101].
En un trabajo de Herraiz [103] sobre los
efectos de la preparación en el contenido de β-carbolinas de las bebidas de
café, los análisis destacaron que los cafés filtrados presentaban un menor
contenido de norharman y harman (91 y 26,9 ng/mL, respectivamente) que el
Espresso (165,6 y 39,9 ng/mL, respectivamente).
4.4.3. Cafestol y Kahweol
El cafestol y el kahweol (Figura 8a y
Figura 8b, respectivamente) son dos alcoholes diterpénicos pentacíclicos
basados en el esqueleto de kaurano [25]. Se han identificado formas metiladas
de cafestol y kahweol en Robusta.
Durante mucho tiempo, se les ha considerado
factores antinutricionales de los granos y las infusiones de café. Los primeros
estudios demostraron su capacidad (especialmente la del cafestol) para aumentar
los triacilgliceroles y las lipoproteínas de baja densidad (LDL) en plasma
humano, incrementando así el riesgo potencial de desarrollar algunas
enfermedades cardiovasculares [104].
Sin embargo, además de los efectos nocivos
sobre los niveles de lípidos séricos, estudios posteriores destacaron una
amplia gama de efectos bioquímicos positivos.
En modelos animales y sistemas de cultivo celular, se ha demostrado que el cafestol y el kahweol reducen la genotoxicidad de carcinógenos como el 7,12-dimetilbenz[a]antraceno, la aflatoxina B1 y el benzo[a]pireno y la 2-amino-1-metil-6-fenilimidazo[4,5-b]piridina.
Estudios experimentales adicionales
revelaron que estos dos diterpenos presentan múltiples acciones farmacológicas
potenciales, como actividades antiinflamatorias, hepatoprotectoras,
antidiabéticas y antiosteoclastogénicas [105].
El cafestol, el kahweol y sus derivados
representan aproximadamente el 20% de la fracción lipídica del café.
El contenido de cafestol en los granos de
café, expresado como materia seca, se encuentra en el rango de 0,15–0,37 y
0,27–0,67% para Robusta y Arabica, respectivamente.
De manera similar, el kahweol representa el
0,1% en los granos de Robusta y el 0,11–0,35% en los granos de Arabica [106].
Según [107], el cafestol y el kahweol son sensibles al tostado, degradándose a dehidrocafestol y dehidrokahweol después de 8 minutos de tratamiento.
El kahweol es más sensible que el cafestol
al calor, el oxígeno, la luz y los ácidos y, por lo tanto, es menos abundante.
Desde un punto de vista analítico, estos
compuestos pueden determinarse fácilmente mediante cromatografía de gases con
detección por ionización de llama (GC-FID) después de la extracción Soxhlet o
la saponificación y sililación.
Como alternativa valiosa, se puede utilizar
HPLC-UV a 230 nm para cafestol y a 290 nm para kahweol después de la extracción
en fase sólida (SPE) y la saponificación, o después de la extracción Soxhlet, o
después de la extracción con dióxido de carbono supercrítico y la
saponificación [108,109,110]. Según Oiggman et al. [111], se demostró que la
LC-MS después de la metanólisis por microondas aumenta la selectividad.
En cuanto a los efectos de los métodos de
preparación, Gross et al. [108] encontraron que las concentraciones de cafestol
y kahweol en preparaciones de Espresso, estilo turco y prensa francesa eran
significativamente más altas que en el café filtrado o instantáneo.
Urgert et al. [112] observaron que el café
hervido de tipo escandinavo, el café turco y el café de cafetera contenían las
mayores cantidades de cafestol + kahweol, mientras que el espresso contenía
cantidades intermedias, y el café instantáneo y filtrado solo cantidades
insignificantes.
Recientemente, Sridevi et al. [109]
prepararon infusiones de café mediante 7 métodos, incluyendo
·
espresso,
·
goteo eléctrico,
·
moka,
·
método de filtro indio,
·
estilo turco,
·
prensa francesa y
·
papel de filtro,
y analizaron los perfiles de cafestol y kahweol mediante HPLC-UV, a 230 nm para cafestol y 290 nm para kahweol, después de la extracción Soxhlet.
Los niveles más altos por taza de cafestol
y kahweol se detectaron en
·
el café de prensa francesa,
·
seguido del estilo turco,
·
moka y
·
espresso (Figura 9).
Los niveles de cafestol y kahweol fueron
muy bajos en
·
el goteo eléctrico,
·
papel de filtro y
·
filtro indio (Figura 9).
Figura 9. Concentraciones de cafestol y
kahweol en infusiones de café producidas según varios métodos (elaboración de
datos de Sridevi et al. [109]).
Son muchas las razones de la variación de
los perfiles de cafestol y kahweol en diferentes infusiones de café.
Estas incluyen
·
el volumen de la infusión
preparada;
·
la proporción de café molido a
agua,
·
la cantidad de café molido
utilizada para preparar la infusión,
·
el método de preparación y
·
decantación/filtración de la
infusión,
·
la influencia de la presión del
vapor y
·
el tiempo de contacto del vapor
con el polvo de café en la preparación del espresso, y
·
la presencia de
"crema", rica en fracción lipídica, en las infusiones de moka.
Las concentraciones más bajas de diterpenos
detectadas en las infusiones filtradas e instantáneas fueron fácilmente
explicadas por Moreira Novaes et al. [113] en su artículo de revisión.
Durante la preparación de cualquier tipo de
café caliente, las gotas de aceite de los lípidos libres se extraen del polvo
por el agua caliente y forman una segunda capa lipídica soluble en el medio.
Sin embargo, los diterpenos son muy pocos,
solubles en agua caliente, y la mayor parte de su contenido se encuentra
confinado a los intersticios del café usado suspendido en la bebida, que luego
se retiene en el filtro de papel.
En cuanto a los cafés instantáneos, la
mayoría se elaboran con granos de Robusta, que tienen un menor contenido de
diterpenos que los granos de Arábica.
Además, se produce una pérdida de
diterpenos durante la extracción acuosa industrial, seguida de la filtración.
De Souza Gois Barbosa et al. [114]
intentaron correlacionar la composición de los granos de café Arábica verde con
la calidad sensorial de las infusiones correspondientes y encontraron una
asociación positiva entre una alta proporción de cafestol/kahweol en los granos
de café verde y la calidad sensorial de la infusión.
5. Efectos de los métodos de preparación en la extracción de compuestos
indeseables del café molido y las infusiones de café
El café puede contener compuestos menores
considerados indeseables para el sabor o por sus efectos en la salud humana.
La mayoría de estos compuestos son
subproductos microbianos que pueden aparecer como consecuencia de una
cosecha y almacenamiento inadecuados o de las condiciones climáticas durante el
procesamiento primario. Entre ellos se incluyen la ocratoxina A y algunas
aminas biogénicas. Otros compuestos indeseables, formados durante el tueste,
son los hidrocarburos aromáticos policíclicos y la acrilamida [25].
5.1. Ocratoxina A (OTA)
Es una micotoxina producida por varias especies de Aspergillus y Penicillium. Desde un punto de vista químico, tiene una fracción de dihidroisocumarina unida a través de su grupo 7-carboxilo a l-fenilalanina por un enlace peptídico.
Ejerce efectos adversos en la salud humana,
siendo una potente nefrotoxina y hepatotoxina, con efectos teratogénicos,
mutagénicos, carcinogénicos e inmunosupresores incluso a niveles traza [25].
Se estima que el café representa
aproximadamente el 12% de la ingesta total de OTA y es la tercera fuente de
exposición a OTA [115].
Una revisión sistemática y metaanálisis
realizado por Khaneghah et al. [116] destacó que la concentración global
combinada y la prevalencia de OTA en el café y productos a base de café fueron
de 3,21 μg/kg y 53,0%, respectivamente.
Sin embargo, los datos históricos no
destacan evidencia que sugiera que la OTA sea agudamente tóxica en humanos por
el consumo de café [117].
Durante años, la Unión Europea ha
establecido los niveles máximos de OTA en los alimentos. Sin embargo, en 2022,
el Reglamento UE 2022/1370 reformó parcialmente dichos límites,
reduciéndolos de 5 a 3 µg/kg para los granos de café tostados y el café molido
tostado, y de 10 a 5 µg/kg para el café soluble.
Si bien el tueste provocó una disminución
significativa en los niveles de OTA (65-100%), puede ser útil investigar cómo
la preparación del café afecta a dichos niveles [118], dado que su ingesta
diaria tolerable es de 300 ng (para un adulto de 60 kg de peso corporal).
Pakshir et al. [119] analizaron 50 muestras
de café, incluyendo 18 granos de café negro, 8 granos de café verde, 12
muestras de café espresso en polvo y 12 muestras de café en polvo Torch (Sinónimos
de torch: burn, set fire to, destroy by fire ) de diferentes marcas.
Observaron que todas las muestras estaban contaminadas con ocratoxina A, pero
el porcentaje de muestras con concentraciones de toxina superiores al nivel aceptable
fue del 47 % en los granos negros, del 33,3 % en los granos verdes y el café
tostado, y del 25 % en el café espresso. Además, el café negro presentó
concentraciones medias de OTA más elevadas que el café verde.
La Pera et al. [118] investigaron los
efectos sobre el contenido de OTA de los procedimientos de preparación más
difundidos, a saber,
·
turco,
·
moka y
·
americano.
Las mayores reducciones con respecto a la
OTA contenida en el polvo de café se obtuvieron con los procedimientos de:
·
preparación americano (54–73%)
y
·
moka (51–75%),
·
mientras que la preparación
turca permitió una disminución limitada de OTA (17–25%).
La explicación de este comportamiento es
que la OTA requiere tiempo para solubilizarse en la infusión, y el tiempo de
contacto prolongado entre el polvo y el agua que se produce en la preparación
turca permitió una mayor solubilización de la toxina.
Gopinandhan y Kannan [120] evaluaron los
efectos de la infusión por filtro en la estabilidad de la OTA. Muestras de
polvo de café robusta, contaminadas de forma natural o artificial, se dejaron
en contacto con agua caliente durante
·
7,
·
15 y
·
20 minutos
y luego se filtraron. El análisis se
realizó por HPLC después de la limpieza en una columna de inmunoafinidad, y se
calculó el porcentaje de reducción de OTA.
Las muestras de café contaminadas
naturalmente mostraron una reducción de OTA del 4 al 36,8 %, mientras que las
muestras de café infectadas artificialmente mostraron una reducción de OTA del
7 al 28,3 %. El porcentaje de reducción de OTA aumentó con el tiempo de
contacto entre el café molido y el agua.
El estudio de Santini et al. [48] investigó
la capacidad de cinco métodos de preparación
·
Americano,
·
moka,
·
espresso italiano,
·
napolitano y
·
turco
para extraer OTA de café molido 100 %
arábica contaminado artificialmente. Se utilizó cromatografía líquida de alta
resolución (HPLC) acoplada a un detector fluorimétrico para cuantificar la OTA.
Los valores de extracción más altos (70-81
%) se obtuvieron con la preparación de café Americano, lo que podría explicarse
por el mayor tiempo de contacto entre el café molido y el agua caliente,
seguido del espresso italiano y la moka.
Los métodos turco y napolitano extrajeron
la menor cantidad de OTA.
5.2. Aminas biogénicas
Desde un punto de vista químico, estos compuestos de bajo peso molecular son bases orgánicas alifáticas, alicíclicas o heterocíclicas producidas por la descarboxilación de aminoácidos específicos.
En el café, su producción se debe
generalmente a la acción de descarboxilasas microbianas, pero su formación
puede ocurrir durante el tueste debido a la descarboxilación de aminoácidos o
la hidrólisis de aminas conjugadas [25].
En el café, la principal amina biogénica
es la putrescina, seguida de la espermidina y la espermina. Los contenidos de
cadaverina y tiramina son muy bajos.
Las aminas biogénicas están presentes en el
café verde principalmente en forma libre, con bajas cantidades de formas
conjugadas solubles e insolubles en ácido.
Dentro de las formas libres, el
contenido de putrescina es mayor en las muestras de Arábica que en las de
Robusta. Después del tueste, las aminas biogénicas se detectan en
cantidades muy bajas, ya que son sensibles al calor, y principalmente en forma
libre [121].
Macheiner et al. [122] estudiaron la
reducción de aminoácidos y la formación de aminas biogénicas durante el proceso
de tueste de granos de Coffea arabica.
La mayoría de los aminoácidos analizados ya se habían degradado durante la primera mitad del proceso de tostado.
La histidina y la arginina se degradan significativamente por descarboxilación térmica, lo que resulta en altos contenidos intermedios de histamina y agmatina.
Posteriormente, la histamina se degradó
hasta el primer punto de crepitacion y se estabilizó después, mientras que los
contenidos de agmatina disminuyeron.
No se detectó una formación significativa
de putrescina, etilamina, etanolamina, tiramina, triptamina, cadaverina,
feniletilamina, octopamina ni ornitina.
Las aminas biogénicas se detectaron por
LC-UV a 254 nm después de la derivatización con cloruro de dansilo.
Las infusiones de café se prepararon según
los siguientes métodos:
·
máquina de espresso,
·
moka;
·
máquinas de espresso de
cápsulas,
·
máquinas de espresso de
monodosis,
·
solubilización directa en agua
y
·
café instantáneo a través de
máquinas expendedoras automáticas.
Las cantidades de aminas biogénicas totales
en los polvos de café iniciales variaron de
·
13,30 ± 0,22 μg/g a
·
85,85 ± 2,48 μg/g,
con concentraciones más bajas encontradas
en el café tostado a temperaturas más altas.
Las infusiones de café contenían niveles
muy bajos de aminas biogénicas con respecto al café molido tostado
correspondiente.
Más específicamente, el contenido total de
aminas biogénicas osciló entre 9,88 ± 0,04 y 3,04 ± 0,03 μg/mL, y se presentó
en el siguiente orden decreciente:
·
infusiones hechas con moka,
·
cápsula,
·
monodosis,
·
café instantáneo y
·
máquina de espresso.
La Figura 10 muestra las concentraciones de
varias aminas biogénicas en función de los métodos de preparación del café.
Los resultados obtenidos con moka se
explicaron por la menor presión y el mayor tiempo de infusión que facilitaron
la extracción.
En un trabajo anterior de Özdestan [124],
se encontraron contenidos más altos de aminas biogénicas totales tanto en el
café molido (126,0–352,2 mg/kg) como en el café turco preparado (5,7–48,9
mg/L).
Figura 10. Concentraciones de aminas
biogénicas en infusiones de café producidas según varios métodos (elaboración
de datos de Restuccia et al. [123]).
·
phe, β-feniletilamina;
·
put, putrescina;
·
cad, cadaverina;
·
his, histamina;
·
tyr, tiramina;
·
spd, espermidina;
·
ser, serotonina;
·
spm, espermina.
5.3. Hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP)
Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) constituyen una amplia clase de compuestos orgánicos que contienen dos o más anillos aromáticos fusionados, formados por átomos de carbono e hidrógeno [125].
Se forman por la combustión incompleta de
materia orgánica, y su presencia en muestras de café puede atribuirse a la
contaminación de los granos verdes iniciales o a la formación de estos
compuestos durante el tueste.
De hecho, puede producirse una carbonización parcial como resultado de procesos térmicos intensos.
Según estudios previos, los HAP como el antraceno
y el fenantreno se forman en el café a temperaturas superiores a 220 °C,
mientras que la formación de pireno, criseno y benzo[a]antraceno requiere
temperaturas más elevadas, de 250 a 260 °C [25,126].
Las altas temperaturas y los largos tiempos
de tueste determinan la formación de numerosas grietas en la superficie del
café, lo que hace visible la estructura grasa en su interior [127]. Esto
favorece la formación de HAP lipofílicos, especialmente de HAP pesados.
Se cree que la pirólisis de los lípidos,
carbohidratos y aminoácidos del café durante el tostado da lugar a la formación
de HAP.
Sin embargo, es difícil describir con
precisión las reacciones químicas implicadas debido a la complejidad de las
matrices del café [128].
Muchos HAP son carcinógenos, y aquellos que no se han encontrado como carcinógenos pueden
aumentar sinérgicamente la carcinogenicidad de los otros HAP [129].
Según Orecchio et al. [129], las
concentraciones totales de HAP en la infusión de café variaron de 0,52 a 1,8
μg/L, mientras que las de HAP carcinógenos oscilaron entre 0,008 y 0,060 μg/L.
Estos resultados indicarían que la
contribución del café a la ingesta diaria humana de HAP carcinógenos es
insignificante.
Los HAP más abundantes en los cafés
tostados son:
·
el fenantreno,
·
el fluoranteno y
· el pireno,
pero estos compuestos presentan un riesgo
menor con respecto a los HAP considerados por la Agencia Europea de Seguridad
Alimentaria como posibles indicadores de la potencia carcinogénica de los HAP
[130].
Sin embargo, debería ser interesante
investigar los efectos de diferentes procedimientos de preparación en los
contenidos de HAP de la infusión de café y aclarar el papel de la cafeína en la
transferencia de HAP a la infusión de café debido a la conocida formación de
un complejo cafeína-HAP [131].
No obstante, el tema ha sido poco
investigado. Aresta y Zambonin [132] desarrollaron una microextracción en fase
sólida acoplada a cromatografía de gases para el análisis de HAP en cafés
comerciales tostados oscuros y descafeinados.
El criseno, que varió de indetectable a 95,6 ± 11 ng/g, y el pireno, que varió de indetectable a 404,7 ± 42,0 ng/g, fueron los congéneres más representativos.
El benzo[a]pireno se detectó solo en dos
muestras de café tostado oscuro. Solo el 30% del total de HAP se transfirió de
los posos (café agotado, residuos) de café a la infusión.
Según el estudio de metaanálisis de Hamrah
et al. [133], las concentraciones más altas de HAP en productos de café en
·
América (57,21 μg/kg),
·
Asia (10,89 μg/kg),
·
Europa (19,17 μg/kg) y
·
África (56,9 μg/kg)
se relacionaron con los siguientes
compuestos específicos:
·
pireno,
·
naftaleno,
·
acenaftileno y
·
fenantreno,
respectivamente. Hasta donde sabemos, la
cantidad máxima de HAP no ha sido regulada legalmente.
El análisis de HAP también puede realizarse
mediante una extracción previa con hexano, limpieza de cartuchos SPE y
separación por HPLC acoplada con un detector de fluorescencia [125] o por GC-MS
[129]).
Tfouni et al. [125] evaluaron los efectos
de tres grados de tueste de café de
·
Coffea arabica cv. Catuaí Amarelo IAC-62 y
·
Coffea canephora cv. Apoatã IAC-2258
y dos procedimientos de preparación
(filtrado y hervido) en los contenidos de HAP de los cafés resultantes.
Encontraron que la diferencia entre las concentraciones detectadas en los diferentes grados de tueste no fue estadísticamente significativa, al igual que la influencia de la cafeína.
Rattenarat et al. [134] propusieron el
tostado con vapor sobrecalentado como alternativa al tostado tradicional con
aire caliente de los granos de café Robusta para reducir la formación de PHA.
Descubrieron que las concentraciones de
fluoreno, fenantreno y antraceno en los granos tostados oscuros eran
significativamente menores cuando se aplicaba el tostado con vapor
sobrecalentado.
5.4. Acrilamida
El café es una importante fuente
dietética de acrilamida (2-propenamida), un
compuesto clasificado como probablemente carcinógeno para los humanos por la
Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer [135].
Otras reacciones incluyen la descarboxilación
de la asparagina a 3-aminopropionamida al calentarse en ausencia de
carbohidratos reductores y la reacción de Strecker de la asparagina [137,138].
Coffea canephora presenta un mayor contenido de acrilamida que Coffea arabica [136].
Además, la acrilamida es un compuesto
altamente soluble en agua y se transfiere fácilmente del café molido a la
bebida, especialmente cuando el contacto entre el polvo y el agua es
prolongado.
Teniendo en cuenta este hallazgo y los
efectos adversos de la acrilamida en la salud humana, es útil evaluar su
ingesta por taza y cómo se ve afectada por los procedimientos de preparación.
El estudio ya citado de Rattenarat et al.
[134] investigó el destino de la acrilamida en el tostado con aire caliente y
vapor sobrecalentado, y este último permitió la producción de granos de tueste
oscuro con menor contenido de acrilamida.
La acrilamida no es estable durante el
almacenamiento del café tostado envasado y disminuye significativamente de 771 a 256 µg/kg en el café soluble almacenado a temperatura
ambiente y en su envase original herméticamente cerrado durante 12 meses.
También disminuye de 203 a 147 µg/kg en el
café tostado almacenado a temperatura ambiente durante 7 meses [139].
En un estudio sobre las concentraciones de
acrilamida en café preparado con cafeteras de filtro y prensas francesas,
Granby y Fagt [140] no encontraron diferencias significativas entre ambos
métodos de preparación, con concentraciones de acrilamida de 8 ± 3 y 9 ± 3
µg/L, respectivamente.
Alves et al. [141] evaluaron los efectos de
volúmenes de agua en el rango de 20–70 mL para 6,5 g de café en polvo sobre
el contenido de acrilamida de los cafés espresso.
Se analizaron dos muestras de café, una
Arabica y una Robusta. Los análisis se realizaron mediante GC/MS después de una
preparación de la muestra que incluyó una dispersión de matriz en fase sólida y
una etapa de bromación.
Los 6,5 g iniciales de polvo Arabica y
Robusta contenían 1,82 ± 0,03 y 3,67 ± 0,03 µg de acrilamida, respectivamente.
El porcentaje de extracción varió de 59 a
98% para Robusta y de 62 a 99% para Arabica, en el rango de volumen de agua de
20–70 mL.
Esto significa que, para ambas especies
de café, la extracción de acrilamida aumentó con el volumen de agua. Sin
embargo, la concentración de la infusión disminuyó simultáneamente de
·
108,2 ± 1,5 a 50,1 ± 3,9 l µg/L
para el café Robusta y
·
de 56,3 ± 1,3 a 24,2 ± 0,3 µg/L
para el Arabica.
En cuanto al café espresso, Mesías y
Morales [142] analizaron 41 muestras adquiridas de máquinas expendedoras de
café ubicadas en la Comunidad Autónoma de Madrid (España) y encontraron
concentraciones de acrilamida que oscilaban entre 7,7 y 40,0 µg/L.
Estas grandes diferencias se debieron a las
diferencias en el tipo de grano de café, grado de tueste, proporción café/agua
y volumen de agua.
Los volúmenes oscilaron entre 40 y 100
mL/taza, y el contenido de acrilamida por porción osciló entre 0,8 y 2,4
µg/taza, con un valor promedio de 1,6 µg/taza.
Santanatoglia et al. [143] cuantificaron el
contenido de acrilamida en infusiones de café preparadas a partir de granos de
café sometidos a tres niveles de tueste diferentes (claro, medio y oscuro) a
través de ocho métodos de extracción diferentes, a saber,
·
Aeropress,
·
Clever,
·
Chemex,
·
Prensa francesa,
·
Moka italiana,
·
Pure Brew,
·
Turco y
· V60.
Dichos datos, reportados en la Figura 11,
destacan que el café moka tuvo los niveles más altos de acrilamida
cuando se obtuvo de
·
granos tostados claros (174,68
ng/mL) y
·
oscuros (170,06 ng/mL),
·
junto con el café de prensa
francesa preparado a partir de granos tostados medios (170,26 ng/mL).
El café Clever tuvo el contenido más bajo
de acrilamida para cada nivel de tueste:
·
45,81 ng/mL para tueste claro,
·
47,68 ng/mL para tueste medio y
· 24,73 ng/mL para tueste oscuro.
Entre las estrategias consideradas útiles
para eliminar la acrilamida de los granos de café tostados y de la infusión, se
incluyen las siguientes técnicas:
·
la aplicación de CO2
supercrítico (100 °C, 200 bar, 9,5 % p/p de etanol) al café tostado [145] y
·
el uso de enzimas bacterianas,
incluso inmovilizadas, o la aplicación de fermentación con levadura para
eliminar la acrilamida de la infusión de café [146, 147, 148, 149].
Sin embargo, estas técnicas no se han
probado en cuanto a su impacto en la calidad sensorial de la infusión de café
ni en cuanto a su viabilidad industrial.
6. Compuestos volátiles de la infusión de café: Generación e impacto en
el aroma del café
La composición de compuestos volátiles del café se ve afectada por numerosas variables durante su producción, como el entorno de cultivo, la cosecha y las prácticas posteriores a la cosecha, incluyendo el tostado, la molienda y el método de extracción [150,151].
Los métodos de procesamiento posteriores a
la cosecha, como el procesamiento en seco y en húmedo, influyen en los perfiles
aromáticos.
El procesamiento en húmedo generalmente
resulta en una mayor concentración de compuestos aromáticos.
Además, el uso de cultivos iniciadores
específicos durante la fermentación puede mejorar significativamente el sabor y
el aroma al afectar los niveles de compuestos volátiles [150,153].
Las principales reacciones químicas que
ocurren durante el tostado son las reacciones de pardeamiento no enzimático,
más conocidas como reacciones de Maillard, entre
·
sustancias nitrogenadas,
·
aminoácidos y proteínas, así
como
·
trigonelina,
·
serotonina,
·
carbohidratos,
·
hidroxiácidos y
·
fenoles.
Otras reacciones importantes incluyen:
·
la degradación de Strecker,
·
la degradación de aminoácidos
individuales en particular,
o
aminoácidos azufrados,
o
hidroxiaminoácidos y
o
prolina,
·
la degradación de trigonelina,
·
la degradación de azúcares,
·
la degradación de ácidos
fenólicos (en particular, ácido quínico) y
·
la degradación de lípidos,
· así como los productos intermedios de descomposición [7,154].
incluyendo:
·
80 hidrocarburos,
·
24 alcoholes,
·
37 aldehídos,
·
85 cetonas,
·
28 ácidos carboxílicos,
·
33 ésteres,
·
86 pirazinas,
·
66 pirroles,
·
20 piridinas,
·
52 otras bases (p. ej.,
quinoxalinas, indoles),
·
100 compuestos de azufre,
·
126 furanonas,
·
49 fenoles,
·
35 oxazoles y
·
20 más [154].
Los furanos se producen mediante la degradación térmica de carbohidratos, ácido ascórbico y ácidos grasos insaturados durante el tostado.
Los furanos que no contienen azufre se
asocian generalmente con olores dulces, a nuez y a caramelo, mientras que los
que contienen azufre son responsables de notas de olor a azufre, ajo o tostado.
Exhiben un olor tostado dulce y a malta
[154], pero su contribución al aroma del café es menos importante en
comparación con otros grupos de volátiles del café porque tienen umbrales de
olor más altos.
En los últimos años, el furano y otros
compuestos furánicos han recibido especial atención debido a sus efectos
negativos para la salud.
De hecho, el furano ha sido clasificado por
la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer como Grupo 2B como
"posiblemente carcinógeno para los humanos"
https://monographs.iarc.fr/list-of-classifications-volumes/
consultado el 5
de agosto de 2025
Se ha informado que el 2-metilfurano
produce, de manera similar al furano, intermediarios altamente reactivos, lo
que lleva a una toxicidad similar en el hígado de ratas [156].
El nivel de furano en el café tostado
osciló entre 1 y 5 mg/kg, mientras que el 2-metilfurano osciló entre 4 y 20
mg/kg [157,158].
Se encontraron concentraciones más altas de
furano en la especie Coffea canephora, y el café molido de tueste más
oscuro tiende a formar niveles más altos de furanos [159,160].
En la preparación del café, su nivel se
reduce considerablemente y está influenciado por los procedimientos de
preparación.
Oscila entre 8 y 352 µg/L y entre 135 y 1360 µg/L para el furano y el 2-metilfurano, respectivamente, y los niveles más altos se encontraron en el café espresso [158,161,162,163].
Por ejemplo,
Aunque la 3-isobutil-2-metoxipirazina se
encuentra en bajas concentraciones en los granos de café Arábica tostados,
tiene un impacto significativo en este [164] debido a su bajo umbral de
percepción de 0,002 ppb [154].
Junto con las pirazinas, los tiazoles y tioles presentan los umbrales de olor más bajos. Entre ellos,
El 2-furfuriltiol presenta un aroma tostado
y se ha reportado ampliamente en el café tostado y preparado como un compuesto
aromático clave.
El metanotiol es un tiol biosintetizado a
partir de la pirólisis de la metionina y es responsable del olor a queso con
notas de col, ajo y azufre.
Las furanonas se generan en el café
principalmente mediante la reacción de Maillard y la posterior condensación
aldólica. Las más importantes en términos de abundancia e intensidad de olor
son:
·
la
4-hidroxi-2,5-dimetil-3(2H)-furanona (furaneol),
·
la
2(5)-etil-4-hidroxi-5(2)-metil-3(2H)-furanona,
·
la
3-hidroxi-4,5-dimetil-2(5H)-furanona (sotolón)
·
y la
4-etil-3-hidroxi-5-metil-2(5H)-furanona,
responsables del aroma dulce/caramelo del café [154].
Los pirroles se describen como productos de
degradación del furano y derivados de aminoácidos, pero también se originan a
partir de la degradación térmica de los intermedios de Amadori. El compuesto
más abundante de esta clase es el pirrol, 1-metil-(1H-pirrol-2-il)-1-etanona.
Estos compuestos se forman por la
degradación térmica de los ácidos clorogénicos (principalmente ácidos ferúlico,
cafeico y quínico), entre los que se encuentran el guayacol, el 4-etilguayacol
y el 4-vinilguayacol [165]. Su concentración en un grano tostado es útil para
diferenciar las variedades Robusta de las Arábica.
De hecho,
Los aldehídos, como el 2-metilbutanal y el 3-metilbutanal, se forman por la degradación oxidativa de los aminoácidos cuando interactúan con los azúcares a altas temperaturas y exhiben un olor a malta en el café [167].
Otros compuestos volátiles, como la
2,3-pentanodiona y la β-damascenona, se forman por degradación térmica del
furaneol y los carotenoides, respectivamente, y son responsables de los aromas
a mantequilla y afrutados.
González-Ríos et al. [169] analizaron la
composición química del café arábica molido usando microextracción en fase
sólida-cromatografía de gases/espectrometría de masas (SPME-GC/MS) encontraron
que los furanos eran los más abundantes, seguidos de
·
cetonas,
·
pirazinas,
·
piridinas y
· pirroles.
Al comparar el café verde y tostado,
encontraron 27 compuestos volátiles comunes.
Los compuestos con origen térmico,
·
furfural,
·
ácido furfurílico,
·
guayacol,
·
piridina,
·
1-metilpirrol y
·
maltol
aumentaron después del tostado, mientras
que los compuestos no térmicos, incluyendo ciertos ésteres y alcoholes,
disminuyeron o desaparecieron.
El grado de tueste (claro, medio y
oscuro) afecta a los compuestos aromáticos del café
[173].
Toledo et al. [174] revisaron el efecto del
tueste en los compuestos volátiles. Informaron, por ejemplo, que los ácidos
volátiles y algunos furanos se volvieron menos importantes a medida que
aumentaba el grado de tueste (de claro a medio), pero al mismo tiempo, se
observó un aumento en la contribución de los compuestos menos volátiles, como
otros furanos, pirazinas y piridinas.
La molienda de los granos de café
tostados también desempeña un papel crucial en la liberación de compuestos
orgánicos volátiles y en la maximización de la eficiencia de extracción durante
la preparación. Al aumentar la superficie, este
proceso mejora la solubilización y promueve la liberación de gases como el
dióxido de carbono, lo que, a su vez, facilita la liberación de compuestos
volátiles [23].
Además, el perfil aromático de un
espresso puede verse influenciado por la distribución bimodal específica del
tamaño de partícula del café molido [175].
Los compuestos volátiles del café pueden
estar presentes en concentraciones que van desde partes por millón (ppm) hasta
partes por trillón (ppt).
Sin embargo, no todos contribuyen con la
misma intensidad al aroma del café.
Entre los cientos de compuestos volátiles
presentes en el café, pocos se consideran odorantes clave para definir su
aroma, ya que se encuentran en concentraciones más elevadas que sus umbrales de
olor (Tabla 2).
De hecho, la relación entre la
concentración y el umbral de olor se conoce como "valor de actividad
olfativa VAO (odor activity value OAV)" y permite estimar la
contribución de cada compuesto al aroma global del café tostado o de la bebida
de café.
Algunos autores utilizaron el valor de actividad olfativa (VAO) y descubrieron que diferentes compuestos volátiles pueden influir en el aroma de cada tipo o estilo de café [154].
Este resultado se obtuvo utilizando una
mezcla de odorantes que simulaba un café arábico de tueste medio, en soluciones
donde faltaban algunos compuestos específicos (prueba de omisión) [176].
Otro método importante para detectar los
compuestos odoríferos potentes es la cromatografía de gases-olfatometría
(GC-O).
Esta
técnica combina la separación por cromatografía de gases con el olfato del
operador como detector, y constituye una investigación práctica, útil para
convertir los resultados del análisis instrumental de los compuestos volátiles
en datos sensoriales. Con esta técnica, se utiliza el olfato para detectar los
compuestos responsables del olor al final de la columna de GC (olfateo).
Por lo general, se emplea un panel de
olfateadores entrenados que también proporcionan una descripción sensorial del
olor percibido [177].
Entre los diferentes métodos GC-O
conocidos, la medición combinada de la respuesta aromática hedónica (CHARM) y
el análisis de dilución de extracto aromático se han empleado principalmente
para el café [178].
|
Tabla 3. Compuestos de aroma del café y
descripción de sus olores. |
|||
|
Clase Química |
Compuesto |
Descripción del Olor |
Umbral de
Olor (ppb) |
|
Ácido |
2-methylbutanoic acid (ácido 2-metilbutanoico) |
Picante, acidulado, agrio, piña fermentada,
sudoroso |
10 |
|
|
3-methylbutanoic
acid (ácido 3-metilbutanoico) |
Picante,
acidulado, agrio, sudoroso |
540 |
|
|
4-methylbutanoic acid (ácido 4-metilbutanoico) |
Dulce, ácido |
|
|
|
acetic
acid (ácido acético) |
Agrio,
ácido, vinagre |
|
|
|
butanoic acid (ácido butanoico) |
Mantequilla rancia |
240 |
|
Aldehídos |
2-methylpropanal (2-metilpropanal) |
Maltoso, frutal, mantecoso, aceitoso, cacao
tostado |
0.7 |
|
|
2-methylbutanal (2-metilbutanal) |
Mantecoso |
1.3 |
|
|
3-methylbutanal
(3-metilbutanal) |
Mantecoso,
maltoso |
0.35 |
|
|
4-methylbutanal (4-metilbutanal) |
Mantecoso |
|
|
|
hexanal |
Graso,
verde, herbáceo, mantequilla rancia |
4.5 |
|
|
(E)-2-nonenal |
Graso, ceroso, pepino, mantecoso |
0.08 |
|
|
acetaldehyde
(acetaldehído) |
Frutal |
10 |
|
|
propanal |
Tostado, frutal |
10 |
|
|
(E)-2-methyl-2-butenal
((E)-2-metil-2-butenal) |
Dulce,
frutal, floral, miel |
|
|
|
E,E-2,4-decadienal |
Cítrico, graso, verde |
0.07 |
|
Éteres |
3-methyl-1-butanol formate (formiato de
3-metil-1-butanol) |
Dulce, ciruela, frutal, grosella negra, manzana |
2.5 |
|
Ésteres |
ethyl-2-methylbutyrate (butirato de
etil-2-metilo) |
Frutal |
0.5 |
|
|
ethyl-3-methylbutyrate
(butirato de etil-3-metilo) |
Frutal,
tipo manzana |
0.6 |
|
Furanos |
2-furanemethanol acetate (acetato de
2-furanometanol) |
|
|
|
|
2-methylfuran
(2-metilfurano) |
|
|
|
|
5-methyl-2-furancarboxyaldehyde
(5-metil-2-furancarboxialdehído) |
|
6000 |
|
|
furfurylmethyl
ether (éter furfurilmetílico) |
|
|
|
|
furfurylformate (formiato de furfurilo) |
|
|
|
|
furfuryldisulfide
(disulfuro de furfurilo) |
|
|
|
|
2-(methylthio-methyl)furan
(2-(metiltio-metil)furano) |
Ahumado, tostado |
|
|
|
2-furancarboxaldehyde
(2-furancarboxaldehído) |
Dulce,
quemado, panoso, a nuez, caramelo |
280 |
|
|
(furfural) |
|
|
|
|
2-furfurylthiol
(2-furfurilthiol) |
Café,
tostado |
0.01 |
|
|
2-methyl-3-furanthiol (2-metil-3-furantiol) |
Cárnico, a pescado, tostado, tipo pollo |
0.007 |
|
|
1-(2-furanyl)-2-butanone
(1-(2-furanil)-2-butanona) |
|
|
|
Furanonás |
dihydro-2-methyl-3(2H)-furanone
(dihidro-2-metil-3(2H)-furanona) |
|
0.005 |
|
|
4-hydroxy-2,5-dimethyl-
(4-hidroxi-2,5-dimetil-) |
Caramelo,
dulce |
10 |
|
|
3(2H)-furanone (furaneol)
(3(2H)-furanona (furaneol)) |
|
|
|
|
2-ethyl-4-hydroxy-5-
(2-etil-4-hidroxi-5-) |
Caramelo,
dulce |
1.15 |
|
|
methyl-3(2H)-furanone
(metil-3(2H)-furanona) |
|
|
|
|
(homofuraneol) |
|
|
|
|
3-hydroxy-4,5-dimethyl- (3-hidroxi-4,5-dimetil-) |
Especiado, dulce, tipo caramelo |
20 |
|
|
2(5H)-furanone
(sotolon) (2(5H)-furanona (sotolon)) |
|
|
|
|
5-ethyl-3-hydroxy-4-methyl-2(5H)-furanone
(abhexon) (5-etil-3-hidroxi-4-metil-2(5H)-furanona (abhexon)) |
Especiado, tipo condimento, tipo caramelo |
7.5 |
|
Indol |
3-methylindole (3-metilindol) |
Coco, fenólico |
|
|
Cetonas |
1-octen-3-one (1-octen-3-ona) |
Hongos |
0.0036 |
|
|
2,3-hexadione
(2,3-hexanodiona) |
|
|
|
|
3,4-dimethyl-2-cyclopentenol-1-one
(3,4-dimetil-2-ciclopentenol-1-ona) |
Tipo caramelo, dulce |
|
|
|
4-(4′-hydroxyphenyl)-2-butanone
(4-(4′-hidroxifenil)-2-butanona) |
Frutal
dulce |
1–10 |
|
|
(raspberry ketone) ((cetona de
frambuesa)) |
|
|
|
|
2,3-butanedione (2,3-butanodiona) |
Mantecoso, aceitoso |
15 |
|
|
2,3-pentanedione
(2,3-pentanodiona) |
Mantecoso, lácteo fermentado,
cremoso, dulce, aceitoso |
30 |
|
|
2-hydroxy-3-methyl-2-ciclopenten-1-one (Cycloten)
(2-hidroxi-3-metil-2-ciclopenten-1-ona (ciclotenol)) |
Dulce, caramelo |
300 |
|
Norisoprenoidos |
(E)-β-damascenone)
((E)-β-damascenona) |
Manzana cocida, dulce, frutal,
tipo miel |
0.00075 |
|
Fenoles |
phenylethanal (feniletanal) |
Floral, dulce, frutal |
4 |
|
|
vanillin (vainillina) |
Vainilla |
25 |
|
|
2-methoxyphenol (Guaiacol) (2-metoxifenol (guayacol)) |
Fenólico, tostado, quemado |
2.5 |
|
|
4-methoxyphenol
(4-metoxifenol) |
Fenólico |
68 |
|
|
4-ethylguaiacol (4-etilguayacol) |
Fenólico, especiado |
25 |
|
|
4-ethenyl-guaiacol
(4-etenilguayacol) |
Fenólico |
|
|
|
4-vinylguaiacol (4-vinilguayacol) |
Fenólico, clavo, especiado |
0.75 |
|
|
p-anisaldehyde
(p-anisaldehído) |
Mentolado |
27 |
|
Pirazinas |
2-methoxy-3,5-dimethylpyrazine
(2-metoxi-3,5-dimetilpirazina) |
Terroso |
0.006 |
|
|
2-ethyl-3,5-dimethylpyrazine
(2-etil-3,5-dimetilpirazina) |
Terroso, nuez tostada,
avellana, tostado |
0.04 |
|
|
3-ethyl-2,5-dimethylpyrazine (3-etil-2,5-dimetilpirazina) |
Terroso |
43000 |
|
|
3-isopropyl-2-methoxypyrazine
(3-isopropil-2-metoxipirazina) |
Terroso, tostado |
0.002 |
|
|
2-(sec-butyl)-3-methoxypyrazine
(2-(sec-butil)-3-metoxipirazina) |
Verde terroso |
0.001 |
|
|
2-ethenyl-3-ethyl-5-methylpyrazine
(2-etenil-3-etil-5-metilpirazina) |
Terroso |
0.000014 |
|
|
2-isobutyl-3-methoxypyrazine (2-isobutil-3-metoxipirazina) |
Terroso, a guisantes |
0.002 |
|
|
2-ethenyl-3,5-dimethylpyrazine
(2-etenil-3,5-dimetilpirazina) |
Terroso, a nuez |
0.000012 |
|
|
2,3-dimethylpyrazine (2,3-dimetilpirazina) |
Avellana, tostado |
800 |
|
|
2,5-dimethylpyrazine
(2,5-dimetilpirazina) |
Avellana, tostado |
80 |
|
|
2-ethylpyrazine (2-etilpirazina) |
Maní, tostado |
62 |
|
|
2,3,5-trimethylpyrazine
(2,3,5-trimetilpirazina) |
Tostado, a nuez |
9 |
|
|
2-ethyl-3,6-dimethylpyrazine (2-etil-3,6-dimetilpirazina) |
Quemado, café, nuez tostada |
8.6 |
|
|
2-ethyl-6-methylpyrazine
(2-etil-6-metilpirazina) |
Maní, tostado |
|
|
|
6,7-dihydro-5H-cyclopentapyrazine (6,7-dihidro-5H-ciclopentapirazina) |
Avellana, tostado |
4000 |
|
|
6,7-dihydro-5-methyl-5H-ciclopentapyrazine
(6,7-dihidro-5-metil-5H-ciclopentapirazina) |
Avellana, nuez tostada |
6000 |
|
|
2,3-diethyl-5-methylpyrazine (2,3-dietil-5-metilpirazina) |
Avellana, tostado, nuez tostada |
0.09 |
|
Piranónas |
3-hydroxy-2-methyl-4-pyran-4-one
(maltol) (3-hidroxi-2-metil-4-piran-4-ona (maltol)) |
Dulce, caramelo |
20000 |
|
Piridina |
pyridine (piridina) |
|
77 |
|
Pirroles |
1-methyl pyrrole
(1-metilpirrol) |
Notas negativas – granos
defectuosos |
|
|
|
(2-acetyl-1-pyrrolidine) ((2-acetil-1-pirrolidina)) |
Nuez tostada |
|
|
Compuestos
de azufre |
dimethyl trisulfide
(trisulfuro de dimetilo) |
Tipo repollo |
0.001 |
|
|
bis(2-methyl-3-furyl)disulphide (disulfuro de bis(2-metil-3-furilo)) |
Cárnico |
0.00076 |
|
|
3-(methylthiol)propanal
(methional) (3-(metiltiol)propanal (metional)) |
Papa hervida, salsa de soya |
0.2 |
|
|
2-(methylthiol)propanal (2-(metiltiol)propanal) |
Salsa de soya |
|
|
Tioles |
3-mercapto-3-methylbutylformate
(formiato de 3-mercapto-3-metilbutilo) |
Grosella negra verde |
0.0035 |
|
|
3-mercapto-3-methylbutylacetate (acetato de 3-mercapto-3-metilbutilo) |
Tostado |
|
|
|
3-methyl-2-buten-1-thiol
(3-metil-2-buten-1-tiol) |
Humo, tostado, tipo amina |
0.0003 |
|
|
3-mercapto-3-methylbutanol (3-mercapto-3-metilbutanol) |
Avellana, tostado |
0.0035 |
|
|
methanethiol (metanotiol) |
Papa cocida |
0.2 |
|
|
3-mercapto-3-methylbutyl formate (formiato de
3-mercapto-3-metilbutilo) |
Casis, gato, verde |
0.0035 |
|
Terpenos |
linalool |
Floral |
0.17 |
|
|
limonene (limoneno) |
|
4 |
|
|
geraniol |
|
1.1 |
|
Tiazoles |
2,4-dimethyl-5-ethylthiazole
(2,4-dimetil-5-etiltiazol) |
Terroso, tostado |
|
|
|
2-acetyl-2-thiazoline
(2-acetil-2-tiazolina) |
Tostado |
|
|
Tiofeno |
3-methylthiophene
(3-metiltiofeno) |
|
|
|
|
3,5-dihydro-4(2H)-thiophenone
(3,5-dihidro-4(2H)-tiofenonona) |
Humo, tostado |
|
|
Elaborado con Claude · claude.ai |
|||
Fuente: Sunarharum et al. [154]; Toledo et
al. [174]; Toci y Boldrin [179].
Laukaleja et al. [180] estudiaron cafés
tostados y preparados mediante diferentes métodos de infusión e identificaron
56 compuestos volátiles, 30 de los cuales eran compuestos odoríferos.
Además, desarrollaron un vocabulario sensorial con 23 aromas distintos, entre ellos dulce, mohoso, cuero, mofeta, quemado y a nuez.
Mahmud et al. [181] investigaron los
compuestos odoríferos que influyen en las preferencias de los consumidores de
bebidas lácteas con sabor a café. Sus hallazgos revelaron que el contenido de
grasa y la concentración de café influyeron significativamente en estos
compuestos.
El estudio también agrupó los compuestos en
tres grupos según las preferencias de los consumidores:
·
Veinticinco compuestos, como el
2-(metilsulfanilmetil)furano (con olor a café), se asociaron positivamente con
la aceptación.
·
Dieciséis compuestos, incluido
el 2-metoxifenol (con aroma a tocino y a medicamento), se asociaron
negativamente con la aceptación del café.
· Por otro lado, once compuestos, como la butano-2,3-diona (con aroma a mantequilla y afrutado), no mostraron correlación con las preferencias del consumidor.
Por lo tanto, dadas las amplias diferencias
en la genética, el cultivo, el origen geográfico y el procesamiento del café,
la composición volátil varió significativamente en concentración e intensidad
del aroma [182,183].
Esto puede explicar por qué los diferentes
tipos de café pueden presentar sabores tan diversos y específicos que afectan
la calidad final de la bebida y la aceptación del consumidor.
Sin embargo, el aroma del café cambia
rápidamente con el tiempo, lo que resulta en una pérdida significativa
de frescura. Esto se debe a la evaporación y oxidación de los compuestos
volátiles.
Mantener una baja actividad de agua y
utilizar un empaque adecuado puede ayudar a preservar la calidad aromática del
café molido [150].
Almacenar el café a temperaturas bajas
ayuda a preservar su aroma y sabor.
Por el contrario, el almacenamiento a
temperaturas más altas produce cambios más significativos en el perfil volátil
y la calidad sensorial.
Esto da como resultado notas terrosas,
intensas y ahumadas más pronunciadas, a la vez que reduce la percepción de
notas dulces y achocolatadas [184].
7. Efectos de los métodos de preparación en la composición aromática del
café.
El perfil de compuestos volátiles fue
similar en el café arábica molido y preparado, pero algunos compuestos se
encontraron en mayor cantidad en la bebida [172].
Otros autores informaron que algunos
compuestos polares presentan mayores rendimientos que los compuestos no polares
[168].
El rendimiento en la extracción de aromas
también depende de los métodos de preparación.
De hecho, todos los métodos varían según:
·
la presión de extracción,
·
la proporción café/agua,
·
la calidad del agua,
·
el tiempo de contacto,
·
la distribución del tamaño de
partícula y
·
la temperatura,
factores que afectan la extracción de
compuestos volátiles [16].
Por ejemplo, ciertos odorantes potentes
del café, como la 2,3-butanodiona, la 2,3-pentanodiona, algunas furanonas,
la 2-etil-3,5-dimetilpirazina y los tioles, se extraen de forma más eficaz con
agua caliente, alcanzando tasas de extracción superiores al 75%. Para otros
compuestos, se han observado tasas de extracción inferiores al 25 %, incluyendo
2-etenil-3-etil-5-metilpirazina, 3-isobutil-2-metoxipirazina, 2-furfuriltiol y
β-damascenona [185].
Córdoba et al. [16] revisaron el efecto de
los parámetros de extracción del café en las características fisicoquímicas y
el sabor de las infusiones. Los autores identificaron 117 compuestos volátiles
en todos los métodos de preparación de café evaluados.
Las pirazinas son la principal clase química de compuestos volátiles encontrados en la infusión de café, seguidas de los furanos, aldehídos y cetonas.
Las pirazinas se han reportado principalmente en la infusión de café turco, seguidas del espresso y los cafés filtrados.
Se ha informado que las furanonas, las
piridinas y los tioles se encuentran en menor cantidad en los cafés preparados
con el método moka.
Los tioles también son menos importantes en
los cafés preparados con prensa turca y francesa (Figura 12). La composición
volátil de la bebida de café obtenida con cada método de preparación se
describe detalladamente a continuación.
Figura 12. Número de compuestos volátiles
agrupados en clases químicas en bebidas de café filtrado, prensa francesa,
turco, moka y espresso (adaptado de Cordoba et al. [16]).
7.1. Café filtrado
Semmelroch y Grosch [167] identificaron treinta
olores en el espacio de cabeza de cafés en polvo de las variedades Arábica
y Robusta mediante cromatografía de gases-olfatometría. Los compuestos
odoríferos más potentes de ambos tipos de café fueron:
·
la 2,3-butanodiona,
·
la 2,3-pentanodiona,
·
el 3-metil-2-buten-1-tiol,
·
el metional, el 2-furfuriltiol
y
·
el
3-mercapto-3-metilbutilformiato,
responsables de los aromas a mantequilla, animal, patata hervida y tostado.
La principal diferencia entre ambas variedades radicó en la mayor presencia de 2-metil-3-furantiol, 2,3-dietil-5-metilpirazina y un compuesto desconocido en el café Robusta en comparación con el Arábica.
Estos compuestos volátiles fueron
responsables de los aromas a carne hervida, terrosos y tostados.
Los autores también compararon el café
molido con la bebida filtrada y observaron que el impacto olfativo de la
mayoría de los compuestos volátiles disminuye durante la preparación del café
filtrado, con la excepción del
·
acetaldehído,
·
el propanal,
·
el metilpropanal, el
·
3-metilbutanal y
·
el dimetiltrisulfuro,
cuyos niveles aumentan.
Por lo tanto, el consumo de café filtrado
intensificaría los aromas afrutados, a malta y a col en comparación con el café
molido.
Los mismos autores cuantificaron además los
compuestos volátiles de la infusión de café de las variedades Arábica y Robusta
para calcular el OAV y, para diecisiete de ellos, también el rendimiento de
extracción [168]. Descubrieron que, salvo uno, todos los compuestos
volátiles presentaban valores de OAV superiores a 1 para ambos cafés filtrados.
Los compuestos polares, como el guayacol,
las furanonas, la 2,3-butanodiona y la vainillina, presentaban mayores
rendimientos (73-100%) que los compuestos no polares, como la β-damascenona y
la 2-isobutil-3-metoxipirazina (12-26%).
Los compuestos aromáticos más importantes,
con un OAV superior a 1000, fueron:
·
el 2-furfuriltiol (tostado),
·
la β-damascenona (con aroma a
miel y frutas),
·
el
3-mercapto-3-metilbutilformiato (tostado),
·
el metilpropanal (con aroma a
frutas y malta),
·
el 2-metilbutanal (con aroma a
malta),
·
el 3-metilbutanal (con aroma a
malta) y
·
el metanotiol (con aroma a
col).
El estudio reveló los compuestos aromáticos
más potentes responsables de las diferencias en el perfil de las bebidas
preparadas con cafés Arábica y Robusta.
La bebida filtrada de Arabica se
caracterizó principalmente por:
·
3-hidroxi-4,5-dimetil-2(5H)-furanona,
·
4-hidroxi-2,5-dimetil-3(2H)-furanona,
·
3-mercapto-3-metilbutilformiato
y
·
2-isobutil-3-metoxipirazina,
mientras que el café Robusta se caracterizó
principalmente por:
·
2-furfuriltiol,
·
2-etil-3,5-dimetilpirazina,
·
β-damascenona guayacol,
·
4-vinilguayacol,
·
metilpropanal,
·
2-metilbutanal,
·
3-metilbutanal y
·
metanotiol.
Otro estudio que investigó el rendimiento
de compuestos volátiles en la bebida filtrada de café arábica halló que algunas
pirazinas (3-isobutil-2-metoxipirazina, 2-etenil-3-etil-5-metilpirazina y
2-etenil-3,5-dimetilpirazina), algunos tioles (furfuriltiol y
2-metil-3-furantiol), β-damascenona y 4-vinilguayacol presentaban rendimientos
bajos, entre el 19 y el 30 % [176].
Además, este trabajo informó que las
furanonas, la 2,3-butanodiona, la 2,3-pentanodiona y la vainillina presentaban
rendimientos superiores al 79 %.
En la segunda parte de este estudio, se
reconstruyó el aroma del café filtrado utilizando los 25 compuestos en la
concentración encontrada en la muestra de café, y se analizó el impacto de los
compuestos volátiles en el aroma del café mediante un experimento de omisión.
Este experimento consiste en omitir uno o
más compuestos en el modelo aromático del café y comparar cada modelo aromático
reducido en una prueba triangular con dos modelos aromáticos completos. De esta
manera, si los evaluadores que realizan una evaluación sensorial de todos los
modelos aromáticos encuentran modificaciones en el aroma del modelo reducido,
se puede establecer que los compuestos omitidos de la solución modelo son
olores clave.
Los resultados obtenidos del experimento de
omisión indicaron que el aroma de la infusión se debía principalmente a la
presencia de algunas alquilpirazinas, furanonas, fenoles, 2-furfuriltiol,
metional y formiato de mercapto-3-metilbutilo. Por lo tanto, estos compuestos
volátiles pueden explicar mejor los olores terrosos, acaramelados/dulces,
ahumados/quemados y tostados que se suelen percibir al beber un café filtrado.
Miyazato et al. [186] investigaron los
compuestos odoríferos presentes en bebidas filtradas a partir de café arábica
brasileño tostado mediante el Análisis de Extracto por Dilución de Aroma
(AEDA). El estudio reveló 34 compuestos odoríferos en la infusión de café, de
los cuales 10 mostraron los valores AEDA más altos.
El guayacol (fenólico, medicinal, ahumado),
un compuesto desconocido (con aroma a sudor) y el ácido 3-fenilpropiónico (con
aroma a miel) fueron los compuestos más intensos, seguidos por la
2-etil-3,5-dimetilpirazina (natural, tostado), el ácido isovalérico y el ácido
2-metilbutanoico (con aroma a queso), la β-ionona (con aroma a té verde,
violeta), la 4-hidroxi-2,5-dimetil-3(2H)-furanona (con aroma a caramelo), la
cis-2,6-dimetil-1,4-ciclohexanodiona (picante, especiado) y el 5-vinilguayacol
(fenólico, con aroma a plátano, dulce).
Algunos de ellos también se habían
reportado en estudios previos, es decir, guayacol, 2-etil-3,5-dimetilpirazina y
4-hidroxi-2,5-dimetil-3(2H)-furanona, mientras que otros se reportaron por
primera vez en la infusión de café, como 5-vinilguayacol, ácido 3-fenilpropiónico
y cis-2,6-dimetil-1,4-ciclohexanodiona.
Se reportó 5-vinilguayacol en granos de
café crudos [187], pero nunca se había reportado en café tostado. Tiene un
valor AEDA más intenso que el 4-vinilguayacol, que generalmente se ha
encontrado como un compuesto activo de olor en el café tostado. La cis-2,6-dimetil-1,4-ciclohexanodiona
se caracterizó por un bajo umbral de olor (0,002–0,007 ng/L en aire; 0,025 mg/L
en agua), y las reacciones modelo revelaron que se formaba a partir de
monosacáridos mediante degradación térmica en condiciones alcalinas.
Caporaso et al. [50] monitorizaron 24
compuestos aromáticos clave del café arábica en el espacio de cabeza de las
infusiones de café moka, napolitano, americano y espresso. Aunque no se
cuantificaron los compuestos volátiles y solo se informaron valores normalizados,
se observó que el éter metílico de furfurilo, la 2,3-pentanodiona, el
2,5-dimetilfurano, la β-damascenona, el hexanal, el 2-metilpropanal, el
2-metilbutanal y el 3-metilbutanal presentaban concentraciones más elevadas en
el café filtrado que en las otras tres preparaciones de café.
Según la literatura especializada, estos
compuestos volátiles son los responsables de los olores a nuez, mantequilla,
etéreos, afrutados, verdes, a malta y a chocolate.
7.2. Café Espresso
Caprioli et al. [188] estudiaron el efecto
de la temperatura y la presión de la máquina de espresso en la calidad del
café. Utilizaron dos máquinas de espresso para preparar bebidas con café
Arábica y Robusta: una con una presión de 9 bar y temperatura constante (94
°C), y la otra con una presión de entre 2 y 8 bar y una temperatura de entre 88
y 98 °C. Los resultados sensoriales y la medición de 10 compuestos aromáticos
clave indicaron que la temperatura y la presión habituales en las máquinas
de espresso (92 °C y 9 bar) son muy cercanas a las necesarias para obtener un
espresso de la mejor calidad. De hecho, a 9 bar y 92 °C, para ambas variedades,
los cafés espresso presentaban un mayor número de notas positivas que negativas.
Mestdagh et al. [189] estudiaron la
cinética de extracción de 20 compuestos volátiles durante la preparación de una
bebida de café con una máquina de espresso comercial. Los resultados indicaron
que la cinética estaba relacionada con la polaridad de los compuestos volátiles
más que con su volatilidad.
En particular, los componentes más polares,
como la 2,3-butanodiona, se liberaron mucho más rápido que los compuestos con
una polaridad media, como la β-damascenona. Por el contrario, la volatilidad de
los compuestos aromáticos no pareció desempeñar un papel importante.
Otros estudios evaluaron el perfil de compuestos volátiles del café espresso para diferenciar las bebidas preparadas a partir de distintas variedades botánicas de café (Arábica y Robusta) y tipos de tueste (Natural y Torrefacto) [190,191].
Los resultados mostraron que los furanos
estaban presentes en mayores cantidades en las mezclas de Arábica que en las de
Robusta, mientras que las pirazinas y los aldehídos estaban presentes en
menores cantidades en las mezclas de Arábica que en las de Robusta.
Además, al comparar la mezcla Robusta
torrefacto con y sin adición de azúcar, la composición volátil fue similar, lo
que demuestra que el azúcar no afectó dicha composición.
Sin embargo, el café espresso mostró un
nivel más alto (área del pico de GC) de compuestos volátiles totales que el
café preparado con émbolo[191].
Se agruparon por similitud de olor
determinada por análisis GC/O (CHARM) en once grupos de descriptores
sensoriales.
En particular, los valores CHARM más altos
se encontraron para el descriptor:
·
mantecoso-aceitoso, seguido de
·
ahumado-tostado,
·
fenólico,
·
dulce-caramelo,
·
tostado-nuez,
·
dulce-frutal y
·
verde-terroso.
Los compuestos aromáticos más
responsables de estos descriptores sensoriales fueron:
·
2-metilpropanal, 2 y
3-metilbutanal, 2,3-butanodiona, 2,3-pentanodiona y trans-2-nonenal para
mantecoso-aceitoso;
·
3-metil-2-butano-1-tiol,
2-furanometanotiol, 2-((metiltio)metil)furano y 3-mercapto-3-metilbutanol para
el aroma ahumado tostado;
·
guayacol, 4-etilguayacol y
4-vinilguayacol para el aroma fenólico;
·
furaneol y
4,5-dimetil-3-hidroxi-2(5H)-furanona para el aroma dulce a caramelo;
·
2-etil-3,5-dimetilpirazina y
2,3-dietil-5-metilpirazina para el aroma a nuez tostada;
·
β-damascenona para el aroma
dulce afrutado;
·
2-metoxi-3-isopropilpirazina y
2-metoxi-3-(1-metilpropil)pirazina para el aroma verde-terroso.
López-Galilea et al. [193] encontraron 47
compuestos volátiles en cafés comerciales elaborados con café tostado
convencional y torrefacto (es decir, un café obtenido mediante un proceso de
tostado en el que se añade azúcar al café robusta), preparados con una cafetera
de filtro o una máquina de espresso.
Entre ellos, 34 compuestos volátiles eran
compuestos odoríferos.
Se encontraron mayores cantidades de
pirazinas, piridinas y pirroles en los cafés torrefactos que en los
convencionales, pero también se observaron algunas diferencias al utilizar
ambos métodos de preparación.
Específicamente, las cetonas, responsables
de las notas mantecosas y afrutadas, se encontraron en mayores cantidades en el
café filtrado, mientras que los aldehídos, responsables de los aromas a
chocolate, se encontraron en mayores niveles en el café espresso.
Los descriptores sensoriales asociados con
el aumento de aromas fueron:
·
quemado,
·
tostado,
·
astringente y
·
amargo.
Algunos de los compuestos volátiles podrían
ser potentes odorantes del café, como el 2-metilpropanal y el guayacol, lo que
explicaría los olores a quemado y tostado.
Finalmente, en un estudio sobre la
composición volátil de 65 cafés espresso preparados en cápsulas comercializados
por 5 de las marcas más representativas de Italia, Lolli et al. [195]
identificaron más de 70 compuestos volátiles, entre ellos:
·
7 furanos,
·
12 pirazinas,
·
9 aldehídos,
·
10 cetonas,
·
5 pirroles,
·
9 ésteres,
·
2 piridinas,
·
2 compuestos de azufre y
·
6 compuestos fenólicos,
·
3 terpenos
·
y otros.
Los resultados mostraron que los perfiles
químicos aromáticos cualitativos fueron similares para los 65 cafés espresso
preparados en cápsulas, especialmente dentro de la misma marca.
Desde un punto de vista cuantitativo, la
variabilidad entre marcas se situó en el rango del 20 al 75 %. Los autores
explicaron que esta alta variabilidad en el nivel de compuestos volátiles
dentro de las cápsulas de la misma marca podría deberse a una amplia selección
de productos de café.
Las pirazinas y los compuestos de azufre
(especialmente para dos marcas) mostraron la mayor variación, mientras que la
menor variación se encontró para los pirroles. La diferencia en el nivel de
estas clases químicas sugiere que esto podría deberse principalmente a los
diferentes grados de tueste de los granos de café.
Para los cafés espresso monodosis, Dold et al. [197] informaron de un experimento realizado con el sistema Nespresso para investigar diferentes estructuras de espuma utilizando agua con distintos niveles de contenido mineral.
7.3. Café turco
Aunque el objetivo del trabajo de Bicchi et
al. [198] era aplicar un método para discriminar entre cafés tostados de
diferentes orígenes, ha sido posible establecer cierta información sobre la
composición volátil del café turco.
Se encontró que los ácidos carboxílicos
(ácidos acético, propanoico, pentanoico y hexadecanoico) y otros compuestos
polares, como los furanos, se extrajeron de manera más eficiente del café en
polvo, lo que confirma que los compuestos con alta polaridad fueron los más
representativos del café turco.
De hecho, entre los treinta y seis
compuestos volátiles reportados en la mezcla comercial de café en polvo Arabica
y Robusta, solo siete se encontraron en la bebida de café:
·
piridina,
·
2-furanometanol,
·
5-metilfurancarboxialdehído,
·
acetato de 2-furanometanol,
·
fenol,
·
2-hidroxi-3-metil-2-ciclopentanona
y
·
3-hidroxi-3-metilpiran-4(4H)-ona.
Kivancli y Elmaci [199] estudiaron el
perfil de compuestos volátiles de cafés turcos tostados de forma clara, media y
oscura. Los autores identificaron sesenta y cinco compuestos volátiles
pertenecientes a doce clases químicas (furanos, pirazinas, pirroles, fenoles,
piridinas, cetonas, oximas, alcoholes, aldehídos, tiofenos, bencenos y
terpenos).
Entre ellos,
Amanpour y Selli [200] identificaron y
cuantificaron en el café turco un total de 60 compuestos volátiles, que
incluían diferentes clases químicas:
·
furanos,
·
lactonas,
·
compuestos fenólicos,
·
piridinas,
·
pirazinas,
·
ácidos,
·
ciclopentenos,
·
pirroles,
·
furanonas,
·
cetonas,
·
alcoholes,
·
aldehídos y
·
tioles.
Además, en este caso, se informó que los
furanos estaban en los niveles más altos, seguidos de las lactonas. En
particular,
·
el alcohol furfurílico seguido
de la
·
β-butirolactona,
·
la piridina,
·
el ácido hexadecenoico,
·
el maltol,
·
la 2-metilpirazina y
·
el acetato de furfurilo
se encontraron en grandes cantidades.
Se informa en la literatura que estos
compuestos volátiles son responsables del olor ahumado, mantecoso y
etéreo-floral, respectivamente.
Un estudio que utilizó GC-MS-olfatometría
en granos de Coffea arabica identificó 26 compuestos aromáticos clave en
muestras de café turco de tueste medio y 28 compuestos aromáticos clave en
muestras de tueste oscuro [201].
El factor de dilución de sabor (FD) más
alto, de 2048, se identificó para la 2-etil-3,5-dimetilpirazina en el tueste
medio y para la 2-etil-3-metilpirazina en el tueste oscuro.
Cabe
destacar que hubo una diferencia significativa en el olor fenólico y quemado
del guayacol, que fue más pronunciado en el tueste oscuro. El análisis
sensorial reveló que la infusión de café de tueste medio obtuvo puntuaciones
más altas en la impresión general y descriptores de café favorables en
comparación con la infusión de café de tueste oscuro.
En otro estudio, se investigaron los
efectos de preparar café turco en diferentes recipientes (una cafetera
automática, una cafetera de acero inoxidable y una cafetera de cobre enterrada
en arena caliente) sobre los niveles de pirazinas, el contenido total de
fenoles y la actividad antioxidante [202].
Las muestras preparadas en una cafetera de
cobre enterrada en arena caliente mostraron los niveles más altos de pirazinas,
seguidas por las preparadas en una cafetera de acero inoxidable y una cafetera
automática.
Por el contrario, el café producido por la
cafetera automática demostró un mayor contenido total de fenoles y actividad
antioxidante, seguido en secuencia por la cafetera de acero inoxidable y la
cafetera de cobre enterrada en arena caliente.
Los autores plantearon la hipótesis de que
esto podría atribuirse al menor tiempo de ebullición de la cafetera,
aproximadamente 90 s, lo que podría haber minimizado la degradación de los
compuestos fenólicos y limitado la formación de pirazinas.
7.4. Café de prensa francesa
La bebida preparada en prensa francesa (cilindro con émbolo) contiene una menor cantidad total de compuestos volátiles en comparación con el espresso.
Asimismo, Gloess et al. [32] hallaron una mayor concentración de compuestos volátiles en el café tipo espresso que en el café de prensa francesa tipo "Lunghi".
Se hipotetizó que el principal factor
atribuible a este resultado era el efecto de dilución. De hecho, el
"Lungo" tenía una mayor proporción de agua con respecto al café, lo
que resultaba en concentraciones totales más bajas en la solución de café y,
por lo tanto, en concentraciones más bajas de las moléculas aromáticas en la
fase gaseosa sobre la taza.
Amanpour y Selli [200], al comparar el café
de prensa francesa con el café turco, observaron una composición volátil
similar, que solo difería en dos compuestos volátiles ausentes en el café de
prensa francesa: la 2-etil-3-metilpirazina y el 4-metiltiazol.
7.5. Café Moka
Caporaso et al. [50] analizaron 24 compuestos aromáticos clave del café arábica en el espacio de cabeza de infusiones de café moka, napolitano, americano y espresso.
Las altas concentraciones de estos
compuestos volátiles (que aumentaban con el grado de tueste) podrían deberse a
las temperaturas de extracción más elevadas utilizadas en la preparación del
café moka.
7.6. Café Napolitano
El café napolitano presenta mayores cantidades de hexanal, β-damascenona y algunas pirazinas en comparación con otros métodos de preparación, como el espresso, el moka y el café filtrado, lo que puede considerarse una característica distintiva del aroma del café napolitano [50] (Figura 12).
La β-damascenona y el hexanal también se
correlacionan bien con el café filtrado (Americano) y contribuyen a las notas
frutales y verdes de la bebida.
Los autores explicaron que el mayor
contenido de hexanal en el café napolitano, así como en el café filtrado,
podría deberse al tiempo de preparación considerablemente mayor, y a una mayor
exposición al oxígeno del café molido, lo que podría promover la degradación de
carotenoides y la oxidación de lípidos, precursores de los que se originan
estos dos compuestos aromáticos.
De hecho, tiempos de preparación más
prolongados conllevan la formación de una mayor cantidad de estos compuestos,
lo que indica una alta susceptibilidad a la oxidación y degradación durante la
preparación del café.
El café napolitano contiene niveles más
bajos de aldehídos que el espresso y niveles más bajos de guayacol y
2-metil-3-trans-propenilpirazina que el café moka. Estos dos últimos compuestos
están asociados con la temperatura de preparación del café moka [204]. Esto le
confiere al café napolitano un aroma menos a nuez, tostado o ahumado.
A pesar de las similitudes en las técnicas
de preparación del Americano, el café napolitano se asemejaba mucho más al moka
[205], pero con notas ahumadas más suaves y notas más afrutadas, dulces y
verdes (Figura 12).
La diferencia entre el café napolitano y el
americano podría deberse principalmente a la diferente proporción de café
molido y agua que distingue ambas técnicas de preparación, mientras que la
diferencia con respecto al moka y, sobre todo, al espresso, podría explicarse
por la diferente temperatura y presión del agua.
7.7.
Café Cold drip y Cold brew
En los últimos años, el cold brew se ha convertido en un mercado en auge dentro de la industria cafetera, y el interés científico en su composición química ha aumentado.
Córdoba et al. [206] informaron sobre los
efectos de la molienda (tamaño de partícula medio-grueso) y el tiempo de
extracción (14-22 h) en las propiedades fisicoquímicas y sensoriales del cold
brew producido con café arábica de dos zonas colombianas (Huila y Nariño).
Los resultados de este estudio confirmaron
que el tamaño de partícula, el tiempo de contacto y el tipo de café son
factores importantes que afectan el perfil de sabor, también para el cold brew.
De hecho, se ha demostrado que el tiempo
más corto (14 h) y la molienda gruesa para ambos tipos de café (Huila y Nariño)
determinaron una puntuación más alta en todos los descriptores sensoriales.
Los cold brew de Nariño y Huila presentaron
un alto nivel relativo de furanos, pirazinas, cetonas y aldehídos. Entre los
furanos, el furfural fue el principal compuesto volátil en el cold brew,
seguido del 5-metilfurfural y el 3-furanmetanol.
Estos compuestos se asocian principalmente
en la literatura con notas dulces y acarameladas. Las pirazinas más abundantes
fueron
·
la etilpirazina (nuez),
·
la 2,5 dimetilpirazina (tierra)
y
·
la 2,6-dimetilpirazina,
descritas con aromas a nuez, tierra,
tostado y verde.
Entre las cetonas y los aldehídos, los
compuestos volátiles más abundantes fueron
·
la 2,3-pentanodiona
(mantequilla),
·
el 2-metilbutanal (chocolate)
·
y el 3-metilbutanal (malta),
responsables de los olores a mantequilla, chocolate y malta, respectivamente.
Es posible especular que el método de cold
brew proporciona una bebida de café más aromática porque a bajas temperaturas
la volatilidad de los compuestos aromáticos es menor que a altas temperaturas,
por lo que los compuestos volátiles se retienen mejor.
Otro estudio examinó el uso de la
extracción por presión negativa para reducir el tiempo de extracción del cold
brew. La evaluación sensorial reveló que el tiempo de extracción óptimo fue de
5 horas, mejorando significativamente la eficiencia de extracción del café cold
brew con dos compuestos aromáticos clave predominantes en la muestra:
2,3-dietil-5-metilpirazina y 3-etil-2,5-dimetilpirazina [207].
Sin embargo, Córdoba et al. [206] también
revelaron que el café cold brew tiene menor intensidad en el aroma, sabor,
regusto, acidez y cuerpo que sus contrapartes calientes.
Las diferencias entre un café cold brew y
caliente también se confirmaron en otro estudio que encontró un valor más alto
en todos los atributos sensoriales y químicos, excepto Brix, en el café de
infusión caliente que en el café cold brew [33].
Un estudio que utilizó cromatografía de
gases-espectrometría de masas y cálculos del valor de actividad de olor
confirmó el papel de las pirazinas en el aroma del café cold brew [208].
Las pruebas sensoriales revelaron que el
café cold brew es más afrutado y menos amargo y astringente que el café de
infusión caliente.
Estas diferencias se atribuyeron a la
presencia de compuestos específicos:
·
pirazinas, linalol y acetato de
furfural para el aroma, y
·
quercetina-3-O-(6′-O-p-cumaroil)-galactósido
para el sabor.
El café de inmersión fría y el de prensa
francesa fueron más dulces y tuvieron mayor intensidad de notas a nuez,
caramelo y malta, a diferencia del café de goteo frío [209]. La preparación cold
brew, en comparación con el goteo frío, mostró algunas diferencias en términos
de composición química, propiedades físicas y atributos sensoriales del café.
El método cold brew se caracterizó por una
mayor intensidad del atributo de caramelización del azúcar y sabor dulce,
mientras que el método de goteo frío se caracterizó por una mayor intensidad
general de olor y amargor. Esto último se relaciona principalmente con un mayor
contenido de cafeína y compuestos clorogénicos en el café cold brew [55]. Tanto
el cold brew como el cold drip fueron más astringentes, ácidos, dulces y con
una intensidad de sabor global mayor que el café de prensa francesa [55].
Un estudio que comparó los métodos de
preparación en frío y en caliente reveló que el grado de tueste tiene un
mayor impacto en las propiedades fisicoquímicas y sensoriales que la
temperatura de extracción. Los autores concluyeron que
Maksimowski et al. [210] también
encontraron que los granos de tueste ligero son la mejor opción para producir
café de infusión en frío.
Otra investigación sobre el café cold brew y el espresso examinó cómo las diferentes condiciones de tostado, la distribución del tamaño de partícula, el método de preparación y el tipo de agua afectaron los compuestos volátiles.
El tamaño de molienda estaba inversamente
relacionado con la intensidad de los compuestos volátiles. El café preparado
con agua filtrada contenía niveles más altos de
·
2-metilpirazina,
·
2,5-dimetilpirazina y
·
2-metoxi-4-vinilfenol
que el café preparado con agua del grifo o
embotellada [211].
Finalmente,
Por otro lado, el cold brew fue
calificado como la opción preferida en términos de características sensoriales
y sabor.
8. Explorando el impacto de las modalidades de degustación y servicio en
la percepción del aroma del café
La percepción del sabor del café se produce
a través de dos modalidades distintas.
·
La primera tiene lugar durante
la inhalación, cuando los aromas del café se liberan de la taza al aire
(espacio libre de la taza) y pasan por las fosas nasales externas para
estimular los receptores olfativos en la cavidad nasal (vía ortonasal).
·
La segunda modalidad tiene
lugar cuando el café se introduce en la boca. Diversos estímulos químicos se
disuelven en la boca y entran en contacto con los receptores del gusto y otros
receptores en la lengua. Estos estímulos químicos son responsables de las
sensaciones gustativas, táctiles y en boca del café, en particular la sensación
de amargor, pero también de acidez, dulzor, sabor umami, astringencia, etc.
https://www.sensorytrip.com/neurogastronomia-el-sabor-olfativo/
Además, los compuestos aromáticos del café
pueden interactuar con los receptores olfativos al desplazarse desde la boca
hasta la cavidad nasal a través de la nasofaringe (vía retronasal). En este
caso, nos referimos al aroma de la infusión de café.
Akiyama et al. [213], utilizando un dispositivo desarrollado para analizar la percepción del aroma retronasal simulando las condiciones de la boca [214],
Se informó que los compuestos volátiles
agrupados en el descriptor de olor a mantequilla-aceitoso eran:
·
Aldehídos
o
2-metilpropanal;
o
2- y 3-metilbutanales;
o
(Z) y (E)-2-nonenal y
·
Cetonas
o
2,3-butanodiona y
o 2,3-pentanodiona.
El descriptor de olor dulce-frutal estaba
representado por
·
linalol,
· β-damascenona
bbencenoacetaldehído.
Se informó que los compuestos volátiles
agrupados en el descriptor de olor verde-terroso eran metoxipirazinas,
principalmente 2-metoxi-3-(1-metiletil)pirazina y
2-metoxi-3-(1-metilpropil)pirazina.
Por el contrario, los compuestos furanonas
(furaneol, homofuraneol y sotolon), responsables del valor relativo del aroma
dulce-caramelo, fueron más abundantes en la cavidad ortonasal que en la
retronasal, con un incremento del 60%.
El aroma del café, al igual que el de
otros alimentos y bebidas, se ve significativamente afectado por el proceso
oral. Por ello, las sensaciones de olor (ortonasal) y aroma (retronasal) pueden
percibirse de forma diferente, aunque intervenga el mismo sentido del olfato.
Estas diferencias se deben a factores que
pueden afectar la volatilidad de los compuestos aromáticos del café y, por
consiguiente, la concentración de estos compuestos en la boca al beberlo, como
la composición de la saliva, el flujo salival, el tamaño de la boca, la
respiración y la temperatura.
Un enfoque alternativo para estudiar el
aroma retronasal es el análisis in vivo del espacio nasal mediante
espectrometría de masas (EM). Este método permite observar los compuestos
aromáticos dentro de la nariz del catador durante el proceso de degustación.
Un estudio realizado por Charles et al.
[194] integró con éxito el análisis EM con una evaluación sensorial utilizando
el método de dominancia temporal de las sensaciones (TDS). El estudio subrayó
el papel significativo de las interacciones gusto-olfato en la percepción del
sabor, particularmente entre el dulzor y los distintos sabores del café.
El análisis EM reveló que la adición de
azúcar no afectó marcadamente la liberación de compuestos volátiles, pero
alteró la percepción sensorial del café en la boca, como lo indicó el análisis
TDS.
Como se anticipó, el dulzor se convirtió en
la nota dominante sobre el amargor y la acidez, mejorando la complejidad
general del sabor al acentuar las notas de caramelo y nuez, mientras que
disminuyó los tonos tostados o quemados.
Un estudio confirmó el papel de la saliva
en la liberación de aromas, haciendo hincapié en las diferencias entre la
percepción ortonasal y retronasal del olor en cuatro métodos de preparación de
café [215].
La investigación examinó específicamente
las preparaciones de café filtrado (americano), moka, napolitano y espresso.
Cabe destacar que la polaridad de la saliva puede modificar la volatilidad de ciertos compuestos odoríferos a través de la emulsión formada con los aceites del café.
Un factor que complica la percepción del
aroma del café por vía retronasal son las variaciones significativas en los
parámetros orales entre individuos, incluyendo el flujo y la composición de la
saliva.
Estas variaciones pueden verse influenciadas por factores como el sexo, la edad, el grupo étnico, el estado de salud, el hambre o la saciedad [216,217].
Además, los diferentes métodos para servir
el café, como la forma del recipiente, el volumen de la porción y la
temperatura, así como la técnica para beberlo, influyen en la experiencia de
degustación.
Chapko y Seo [219] analizaron tres
variedades de Arábica de Etiopía, Kenia y Colombia a temperaturas de 70, 55, 40
y 25 °C.
·
A temperaturas más altas (70 y
55 °C) se observaron aromas más intensos, como "impresión de café",
"aroma tostado" y "aroma a chocolate/cacao",
·
mientras que a temperaturas más
bajas (40 y 25 °C) se apreciaron sabores más ácidos y rancios.
La variación en los atributos sensoriales
se atribuyó principalmente a la temperatura de servicio, más que a la variedad
de café.
Adhikari et al. [220] demostraron hallazgos
similares, revelando que la intensidad de los atributos sensoriales era
significativamente mayor en el café filtrado preparado a 70 °C en comparación
con 50 °C y 60 °C.
Sin embargo, la temperatura de consumo
afectó de manera diferente al Arábica, al Robusta y a una mezcla de ambos.
El café arábica mantuvo características
sensoriales consistentes a todas las temperaturas, mientras que el robusta
mostró una menor intensidad en atributos clave como "tostado" y
"quemado" a 50 °C en comparación con 70 °C.
El estudio concluyó recomendando una
temperatura de consumo de 70 °C para optimizar la intensidad sensorial sin
riesgo de quemaduras.
Los efectos de las diferentes temperaturas
de servicio fueron consistentes tanto para el café recién hecho, servido 15
minutos después de su preparación, como para el café añejo, servido 90 minutos
después de su preparación.
Sin embargo, la frescura del café (es
decir, el tiempo transcurrido entre la preparación y el servicio) también
influyó en los atributos sensoriales de "verde maduro" y
"astringencia", aunque su impacto fue menos significativo en comparación
con la temperatura de servicio [219].
Otro estudio investigó seis temperaturas de
servicio que oscilaban entre 31 °C y 62 °C [221]. Como era de esperar, la
liberación total de volátiles aumentó con el incremento de la temperatura; sin
embargo, se observó que los compuestos volátiles individuales presentaban
comportamientos diferentes.
Evidentemente, el aumento de la temperatura
conlleva un incremento en la cantidad de vapor que se forma y, por lo tanto, en
la presión de vapor de cada compuesto volátil.
De ello se deduce que las cetonas
alifáticas, las alquilpirazinas, algunos furanos y las piridinas aumentan de
forma más notable a temperaturas ≥ 50 °C, y, por consiguiente, la intensidad
general y las percepciones sensoriales de tostado y amargor se perciben con
mayor fuerza en los cafés servidos a temperaturas entre 50 °C y 62 °C.
Esto es posible porque los compuestos
volátiles con mayor presión de vapor (mayor volatilidad) contribuyen en mayor
medida que los compuestos con menor presión de vapor. Por el contrario, las
notas sensoriales de tabaco y «dulce» se asociaron principalmente con los cafés
servidos a 31–44 °C.
Cuando el café se mantiene caliente a unos
40 °C durante 30 minutos, su sabor puede degradarse debido a la reducción de
algunos compuestos clave. Esta degradación no solo está influenciada por la
temperatura, que puede eliminar los compuestos más volátiles, sino también por
las interacciones con compuestos no volátiles como las melanoidinas y la
hidroxihidroquinona.
Sun et al. [222] realizaron un estudio que examinó el comportamiento de los tioles en café preparado e incubado a 40 °C durante 30 min.
Se observaron pérdidas significativas de
más del 60 % para el 2-furfuriltiol, el metanotiol y el 2-metil-3-furantiol.
El 2-furfuriltiol, que está relacionado con
los aromas del café y del tostado, disminuyó a solo el 3,3 % de su
concentración original.
El metanotiol y el 2-metil-3-furantiol, que
son responsables de los aromas de las patatas hervidas y del tostado,
disminuyeron al 25,5 % y al 34,4 %, respectivamente.
Se encontró que esta reducción de tioles se
correlacionaba con la concentración de melanoidinas de bajo peso molecular
(menos de 3 kD). Las melanoidinas de alto peso molecular tuvieron un impacto
mínimo.
Además, se demostró que la
hidroxihidroquinona se une fuertemente a los tioles en el modelo de café,
acelerando aún más su pérdida.
Otro factor crítico que contribuyó a la
reducción de tioles fue el contenido lipídico. El mismo estudio demostró que
aumentar el contenido lipídico en un modelo de café simulado del 0 % al 3,6 %
resultó en una disminución de las concentraciones de tioles lipofílicos en el
espacio de cabeza.
Esta reducción en el espacio de cabeza del
café se atribuye a la tendencia de estos compuestos a disolverse en la fase
lipídica en lugar de la fase gaseosa.
En consecuencia, esto nos lleva a pensar
que todos los compuestos volátiles con coeficientes de reparto aceite-agua más
altos probablemente presenten concentraciones reducidas en la infusión de café
después de 30 minutos.
Otros estudios han resaltado cómo la forma
de un recipiente genera asociaciones multisensoriales que impactan
significativamente nuestra experiencia sensorial del sabor y aroma de los
alimentos y bebidas [223].
Por ejemplo,
En otro estudio sensorial, se utilizó el
método de análisis descriptivo para evaluar si la calidad sensorial del café se
veía afectada por la forma de la taza (corta/ancha frente a alta/estrecha) y el
volumen de la bebida (100, 150, 200 y 250 ml) para dos tipos de café (Arábica
frente a Robusta) con dos concentraciones de polvo diferentes: 0,8 g/100 ml y
1,6 g/100 ml [225].
Los resultados mostraron que la calidad
sensorial del café instantáneo se mantuvo estable en las diferentes formas de
taza y volúmenes de bebida para tres de los cuatro tipos de café estudiados.
La excepción se observó en el café Arábica
a concentraciones más bajas (0,8 g/100 ml), cuya intensidad y complejidad
aromática ortonasal, así como sus notas tostadas y a malta, se potenciaron al
servirlo en volúmenes mayores (p. ej., 250 ml) en una taza corta/ancha.
Además, el acabado metálico de las tazas
influyó notablemente en atributos sensoriales como el aroma, el sabor y la
dulzura, así como en características hedónicas como la simpatía y la elegancia
[226].
Este fenómeno surge debido a la influencia
del color de la taza en la percepción sensorial a través de asociaciones
intermodales. Por ejemplo, el tono rojizo-bronce de la taza de bronce realzó la
percepción de dulzura en el café, en consonancia con la asociación común de los
tonos rojos con la dulzura.
Por otro lado, las tazas con recubrimientos
metálicos, particularmente platino, transmitieron un sabor metálico más
pronunciado en el café en comparación con las tazas blancas.
Adicionalmente, los expertos en café y los
consumidores mostraron preferencias diferentes con respecto a los acabados de
las tazas. Por ejemplo, los consumidores prefirieron el café servido en una
taza de oro, asociándolo con la exclusividad.
Otras variables pueden influir en las
evaluaciones sensoriales del consumidor, como la forma de tomar el café, es
decir, con sorbos grandes o pequeños. El sorbo es un factor crítico que
influye en los matices del aroma del café. La preferencia sobre si un café
huele mejor con un volumen de sorbo mayor o menor varía de persona a persona.
Sin embargo, lo que es seguro es que el perfil aromático del café cambiará, con ciertas notas sensoriales volviéndose más pronunciadas, mientras que otras pueden disminuir en intensidad.
Sin embargo, la liberación de compuestos
aromáticos dio como resultado diferentes sensaciones. En particular, cuando el
café se consume de un solo sorbo, implica un aumento de algunos aldehídos que,
desde un punto de vista sensorial, están principalmente relacionados con olores
a chocolate, malta y caramelo.
Por el contrario, al degustar el café a
sorbos más pequeños, disminuye la percepción de aldehídos y aumenta la de
β-damascenona y 4-vinilguayacol.
Los primeros son responsables de los aromas frutales y/o dulces, mientras que los segundos aportan notas ahumadas y/o especiadas.
percepción gustativa debido a una mayor
interacción con los receptores.
En conclusión, al considerar cuidadosamente
factores como el diseño del recipiente, el volumen de la porción, la
temperatura y la técnica de degustación, los consumidores pueden mejorar su
satisfacción y preferencias, lo que les permitirá disfrutar de una experiencia
más sofisticada y placentera.
1.
Conclusiones
Las diversas técnicas de preparación dan
lugar a diferencias notables en parámetros como el pH, los sólidos disueltos
totales, el contenido de lípidos y ácidos grasos, la acidez y la formación de
crema, influyendo cada uno de ellos en el aroma, el sabor, la sensación en boca
y la aceptabilidad general de la bebida final.
El espresso, por ejemplo, se distingue por
una crema estable y persistente, una alta viscosidad debido a la emulsificación
de lípidos y una mayor extracción de sólidos, mientras que métodos como la
prensa francesa producen cafés con mayor contenido de ácidos grasos y un pH
ligeramente elevado.
Además, las condiciones de extracción,
incluyendo el tiempo de contacto, la temperatura y el medio de filtración,
desempeñan un papel fundamental en la solubilización de compuestos bioactivos
como la cafeína, los ácidos clorogénicos y otras metilxantinas, impactando
directamente la capacidad antioxidante y el amargor percibido de la bebida.
Los procesos de preparación en caliente
generalmente resultan en un pH más bajo y un mayor contenido de sólidos totales
en comparación con la preparación en frío, mientras que los métodos de filtrado
tienden a retener más compuestos lipofílicos, reduciendo así el contenido
lipídico. Es importante destacar que la percepción del consumidor sigue siendo
clave en la evaluación de la calidad del café, ya que las características
sensoriales como el aroma, el sabor y la sensación en boca determinan en última
instancia la preferencia y el éxito en el mercado.
En resumen, los métodos de preparación
ejercen una profunda influencia en la calidad de la taza de café al modular la
composición química y los atributos sensoriales de la bebida.
La investigación en curso sobre los efectos
de las diferentes técnicas y condiciones de extracción continuará mejorando
nuestra comprensión de cómo optimizar la preparación del café para lograr tanto
calidad como satisfacción del consumidor.
Contribuciones de los autores
Conceptualización, metodología,
investigación, recursos, redacción del borrador original, revisión y edición,
visualización y supervisión: A.G., N.C. y A.B. Todos los autores han leído y
aprobado la versión publicada del manuscrito.
Financiación
Esta investigación no recibió financiación
externa.
Declaración del Comité de Ética
Institucional
No aplica.
Declaración de Consentimiento Informado
No aplica.
Declaración de Disponibilidad de Datos
No se crearon ni analizaron nuevos datos en
este estudio. El intercambio de datos no aplica a este artículo.
Conflictos de Interés
El autor Nicola Caporaso pertenece a la
empresa Bühler. Este trabajo no es experimental y se basa en un artículo de
investigación publicado previamente, por lo que los autores no participaron en
la recopilación de datos ni en el diseño experimental, dada la naturaleza del
trabajo. Los demás autores declaran no tener conflictos de interés.
Abreviaturas
En este manuscrito se utilizan las
siguientes abreviaturas:
1H RMN: Resonancia Magnética Nuclear de
Protón
AEDA: Análisis de Extracto por Dilución de
Aroma
ATR: Reflectancia Total Atenuada
Bia: Espresso (Bialetti)
Bo: Lungo (Prensa Francesa)
CFQA: Ácido Cafeoilferuloilquínico
CHARM: Medición Combinada de la Respuesta
Hedónica al Aroma
CoA: Coenzima A
CQA: Ácido Cafeoilquínico
CQI: Instituto de Calidad del Café
DAD: Detector de Matriz de Diodos
DART: Análisis Directo en Tiempo Real por
Ionización
DE: Espresso de máquina semiautomática
diCQA: Ácido Dicafeoilquínico
DL: Lungo de máquina semiautomática
F: Lungo (Café de Filtro)
FQA: Ácido Feruloilquínico
FTIR: Espectroscopia Infrarroja por
Transformada de Fourier
GC: Cromatografía de Gases
GC-O: Cromatografía de Gases-Olfatometría
GC-FID: Detector de Ionización de Llama en
Cromatografía de Gases
GC-MS: Cromatografía de
Gases-Espectrometría de Masas Espectrometría
HPLC-DAD Cromatografía líquida de alta
resolución con detección por matriz de diodos
HPLC-MS Cromatografía líquida de alta
resolución con espectrometría de masas
HPLC-PDA Cromatografía líquida de alta
resolución con detección por matriz de fotodiodos
HPLC-TOF Cromatografía líquida de alta
resolución con tiempo de vuelo
HPLC-UV Cromatografía líquida de alta
resolución ultravioleta
ICO Organización Internacional del Café
KK Lungo—Karlsbader Kanne
LC–MS Cromatografía líquida con
espectrometría de masas
LDL Lipoproteína de baja densidad
MEKC Cromatografía electrocinética micelar
MS-Nose Espectrometría de masas-nariz
NE Espresso—NEspresso
OAV Valor de actividad olfativa
OTA Ocratoxina A
PAHs Hidrocarburos aromáticos policíclicos
pCoQA Ácido p-cumaroilquínico
RP-HPLC Cromatografía líquida de alta
resolución en fase inversa
SCA Asociación de Cafés Especiales
SCAA Cafés Especiales Asociación de América
SCI (Instituto de Cafés Especiales)
SE (Espresso de máquina automática)
SL (Lungo de máquina automática)
SPE (Extracción en Fase Sólida)
SPME-GC/MS (Microextracción en Fase Sólida
– Cromatografía de Gases/Espectrometría de Masas)
TDS (Dominancia Temporal de las
Sensaciones)
TPC (Contenido Fenólico Total)
UHPLC-DAD-ESI-MS (Cromatografía Líquida de
Ultra Alta Resolución acoplada a Detección por Matriz de Diodos y
Espectrometría de Masas con Ionización por Electrospray)
UHPLC-MS/MS (Cromatografía Líquida de Ultra
Alta Resolución – Espectrometría de Masas en Tándem)
UV (Ultravioleta)
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