Grano de café

Un grano de café es una semilla de la planta Coffea y la fuente del café. Es el hoyo dentro de la fruta roja o morada que a menudo se denomina cereza. Al igual que las cerezas comunes, la fruta del café también es una de las llamadas frutas de hueso. Aunque los granos de café no son técnicamente granos, se los conoce como tales debido a su parecido con los granos verdaderos. Las frutas; Las cerezas de café o las bayas de café contienen más comúnmente dos piedras con sus lados planos juntos. Un pequeño porcentaje de cerezas contiene una sola semilla, en lugar de las dos habituales. A esto se le llama "peaberry". El arándano se produce solo entre el 10% y el 15% de las veces, y es una creencia bastante común (aunque científicamente no probada) que tienen más sabor que los granos de café normales. Al igual que las nueces de Brasil (una semilla) y el arroz blanco, los granos de café consisten principalmente en endospermo.

Las dos variedades de planta de café más importantes económicamente son la Arábica y la Robusta; ~ 60% del café producido en todo el mundo es Arábica y ~ 40% es Robusta. Los granos de Arábica contienen entre un 0,8 y un 1,4% de cafeína y los granos de Robusta contienen entre un 1,7 y un 4% de cafeína. Dado que el café es una de las bebidas más consumidas en el mundo, los granos de café son un importante cultivo comercial y un importante producto de exportación, que representan más del 50% de los ingresos en divisas de algunos países en desarrollo.

Contenido

• 1 Historia
  • 1.1 Fechas significativas
  • 1.2 Distribución
• 2 Etimología
• 3 Planta de café
  • 3.1 Procesamiento
• 4 Composición
  • 4.1 Alcaloides no volátiles
  • 4.2 Proteínas y aminoácidos
  • 4.3 Carbohidratos
  • 4.4 Lípidos
  • 4.5 Ácidos clorogénicos no volátiles
  • 4.6 Compuestos volátiles
• 5 Referencias
• 6 Enlaces externos

• 1.1 Fechas significativas
• 1.2 Distribución

• 3.1 Procesamiento

• 4.1 Alcaloides no volátiles
• 4.2 Proteínas y aminoácidos
• 4.3 Carbohidratos
• 4.4 Lípidos
• 4.5 Ácidos clorogénicos no volátiles
• 4.6 Compuestos volátiles

Historia

Según la leyenda, La planta de café fue descubierta en Etiopía por un pastor de cabras llamado Kaldi, quien observó un aumento de la actividad física en sus cabras después de que consumieran granos de café.

Fechas significativas

• La primera planta de café fue encontrado en las montañas de Yemen. Luego, en 1500, se exportó al resto del mundo a través del puerto de Mocha, Yemen.
• Primer cultivo en India (Chikmagalur) - 1600
• Primer cultivo en Europa (también primer cultivo fuera del este de África / Arabia) - 1616
• Primer cultivo en Java - 1699
• Primer cultivo en el Caribe (Cuba, Hispaniola (Haití y República Dominicana), Jamaica, Puerto Rico) - 1715–1730
• Primer cultivo en América del Sur - 1730
• Primer cultivo en las Indias Orientales Holandesas - 1720
• Las plantas se introdujeron por primera vez en las Américas alrededor de 1723.
• Granos tostados vendidos por primera vez en el mercado minorista (Pittsburgh) - 1865
• Importantes técnicas de secado por aspersión desarrolladas en la década de 1950, que junto con la liofilización son métodos para crear café instantáneo

Distribución

Brasil produce alrededor del 45% de las exportaciones totales de café del mundo, y la mayoría se cultiva en Brasil. Estados Unidos importa más café que cualquier otra nación. En 2015, los estadounidenses consumían aproximadamente 400 millones de tazas de café al día, lo que convierte a Estados Unidos en el principal consumidor de café del mundo.

Las plantas de café crecen dentro de un área definida entre los Trópicos de Cáncer y Capricornio. denominado cinturón de frijoles o cinturón de café.

Etimología

El Oxford English Dictionary sugiere que los idiomas europeos generalmente parecen haber obtenido el nombre del turco kahveh , alrededor de 1600, quizás a través del caffè italiano. Árabe qahwah , en turco se pronuncia kahveh , el nombre de la infusión o bebida; los lexicógrafos árabes dicen que originalmente significaba "vino" o algún tipo de vino, y que era un derivado de una raíz verbal qahiya "no tener apetito". Otra teoría común es que el nombre deriva de la provincia de Kaffa, Etiopía, donde la especie puede haberse originado.

Planta de café

El cafeto tiene un promedio de 5 a 10 m (16 a 33 ft) de altura. A medida que el árbol envejece, se ramifica cada vez menos y da más hojas y frutos.

Las plantas de café se cultivan en hileras separadas por varios pies. Algunos agricultores plantan árboles frutales a su alrededor o plantan el café en las laderas de las colinas, porque necesitan condiciones específicas para florecer. Idealmente, los granos de café Arábica se cultivan a temperaturas entre 15 y 24 ° C (59 y 75 ° F) y el Robusta a 24-30 ° C (75-86 ° F) y reciben entre 150 y 300 cm (59 y 118 pulgadas) de lluvia por año. Se necesitan lluvias intensas al comienzo de la temporada cuando la fruta se está desarrollando y menos al final de la temporada cuando madura.

Dos especies menos conocidas que se cultivan para el consumo son Coffea liberica y Coffea racemosa .

Procesamiento

Cuando la fruta se madura, casi siempre se recolecta a mano, ya sea mediante "recolección selectiva", donde solo se quita la fruta madura, o "recolección en tiras", donde toda la fruta se quita de una rama de una vez. Esta recolección selectiva da a los productores una razón para darle a su café una determinada especificación llamada "operación rojo cereza" (OCR). En raras circunstancias, la civeta de la palma asiática come granos de café y excreta los granos. Estos granos se denominan kopi luwak y se pueden procesar más en un café raro y caro.

Se utilizan principalmente dos métodos para procesar las bayas de café. El primer proceso, "húmedo" o "lavado", históricamente se ha realizado habitualmente en Centroamérica y zonas de África. La pulpa de las cerezas se separa de las semillas y luego las semillas se fermentan y se sumergen en agua durante unos dos días. Esto ablanda el mucílago, que es un residuo de pulpa pegajoso que todavía está adherido a las semillas. Luego, este mucílago se lava con agua.

El método de "procesamiento en seco", más barato y simple, se usó históricamente para granos de menor calidad en Brasil y gran parte de África, pero ahora ofrece una ventaja cuando se hace bien. Las ramitas y otros objetos extraños se separan de las bayas y luego la fruta se extiende al sol sobre concreto, ladrillos o camas elevadas durante 2 a 3 semanas, volteadas regularmente para que se sequen uniformemente.

Composición

El término "grano de café verde" se refiere a granos de café maduros o inmaduros sin tostar. Estos han sido procesados ​​por métodos húmedos o secos para eliminar la pulpa exterior y el mucílago y tienen una capa de cera intacta en la superficie exterior. Cuando son inmaduros, son verdes. Cuando maduran, tienen un color marrón a amarillo o rojizo y normalmente pesan de 300 a 330 mg por grano de café seco. Los compuestos no volátiles y volátiles en los granos de café verde, como la cafeína, disuaden a muchos insectos y animales de comerlos. Además, tanto los compuestos no volátiles como los volátiles contribuyen al sabor del grano de café cuando se tuesta. Los compuestos nitrogenados no volátiles (incluidos alcaloides, trigonelina, proteínas y aminoácidos libres) y los carbohidratos son de gran importancia para producir el aroma completo del café tostado y para su acción biológica. Desde mediados de la década de 2000, el extracto de café verde se vende como suplemento nutricional y se ha estudiado clínicamente por su contenido de ácido clorogénico y por sus propiedades lipolíticas y para adelgazar.

Alcaloides no volátiles

La cafeína (1,3,7-trimetilxantina) es el alcaloide más presente en los granos de café verde y tostado. El contenido de cafeína se sitúa entre el 1,0% y el 2,5% en peso de granos de café verde secos. El contenido de cafeína no cambia durante la maduración de los granos de café verde. Se pueden encontrar concentraciones más bajas de teofilina, teobromina, paraxantina, liberina y metiliberina. La concentración de teofilina, un alcaloide conocido por su presencia en el té verde, se reduce durante el proceso de tostado, generalmente unos 15 minutos a 230 ° C (446 ° F), mientras que las concentraciones de la mayoría de los demás alcaloides no se modifican. La solubilidad de la cafeína en agua aumenta con la temperatura y con la adición de ácidos clorogénicos, ácido cítrico o ácido tartárico, todos los cuales están presentes en los granos de café verde. Por ejemplo, 1 g (0,035 onzas) de cafeína se disuelve en 46 ml (1,6 onzas líquidas estadounidenses) de agua a temperatura ambiente y 5,5 ml (0,19 onzas líquidas estadounidenses) a 80 ° C (176 ° F). Los alcaloides de xantina son inodoros, pero tienen un sabor amargo en el agua, que está enmascarado por los ácidos orgánicos presentes en el café verde.

La trigonelina ( N -metil-nicotinato) es un derivado de vitamina B6 que no es tan amarga como la cafeína. En los granos de café verde, el contenido se encuentra entre 0,6% y 1,0%. A una temperatura de tostado de 230 ° C (446 ° F), el 85% de la trigonelina se degrada a ácido nicotínico, dejando pequeñas cantidades de la molécula sin cambios en los granos tostados.

Proteínas y aminoácidos

Las proteínas representan del 8% al 12% de los granos de café verde secos. La mayoría de las proteínas son del tipo de almacenamiento 11-S (componente alfa de 32 kDa, componente beta de 22 kDa), la mayoría de las cuales se degradan a aminoácidos libres durante la maduración de los granos de café verde. Además, las proteínas de almacenamiento de 11-S se degradan a sus aminoácidos individuales bajo la temperatura de tostado, por lo que son una fuente adicional de componentes amargos debido a la generación de productos de reacción de Maillard. La alta temperatura y concentración de oxígeno y el pH bajo degradan las proteínas de almacenamiento 11-S de los granos de café verde a péptidos y aminoácidos de bajo peso molecular. La degradación se acelera en presencia de ácidos orgánicos como los ácidos clorogénicos y sus derivados. Otras proteínas incluyen enzimas, como la catalasa y la polifenol oxidasa, que son importantes para la maduración de los granos de café verde. El café maduro contiene aminoácidos libres (4,0 mg de aminoácidos / g de café robusta y hasta 4,5 mg de aminoácidos / g de café arábica). En Coffea arabica , la alanina es el aminoácido con mayor concentración, es decir, 1,2 mg / g, seguido de la asparagina de 0,66 mg / g, mientras que en C. robusta , la alanina está presente en una concentración de 0,8 mg / gy la asparagina en 0,36 mg / g. Los aminoácidos hidrófobos libres en los granos de café verde fresco contribuyen al sabor desagradable, haciendo imposible preparar una bebida deseable con tales compuestos. En café verde fresco de Perú, estas concentraciones se han determinado como: isoleucina 81 mg / kg, leucina 100 mg / kg, valina 93 mg / kg, tirosina 81 mg / kg, fenilalanina 133 mg / kg. La concentración de ácido gamma-aminobutírico (un neurotransmisor) se ha determinado entre 143 mg / kg y 703 mg / kg en granos de café verde de Tanzania. Los granos de café tostados no contienen aminoácidos libres; los aminoácidos en los granos de café verde se degradan bajo la temperatura de tueste a productos Maillard (productos de reacción entre el grupo aldehído del azúcar y el grupo alfa-amino de los aminoácidos). Además, dicetopiperazinas, p. ciclo (prolina-prolina), ciclo (prolina-leucina) y ciclo (prolina-isoleucina), se generan a partir de los aminoácidos correspondientes y son la principal fuente del sabor amargo del café tostado. El sabor amargo de las dicetopiperazinas es perceptible a alrededor de 20 mg / litro de agua. El contenido de dicetopiperazinas en el espresso es de aproximadamente 20 a 30 mg, que es responsable de su amargor.

Carbohidratos

Los carbohidratos constituyen aproximadamente el 50% del peso seco de los granos de café verde. La fracción de carbohidratos del café verde está dominada por polisacáridos, como arabinogalactano, galactomanano y celulosa, lo que contribuye al sabor insípido del café verde. El arabinogalactano constituye hasta el 17% del peso seco de los granos de café verde, con un peso molecular de 90 kDa a 200 kDa. Está compuesto por cadenas principales de galactano beta-1-3 enlazadas, con miembros frecuentes de residuos de arabinosa (pentosa) y galactosa (hexosa) en las cadenas laterales que comprenden propiedades inmunomoduladoras al estimular el sistema de defensa celular (respuesta Th-1) del cuerpo. Los granos de café maduros de color marrón a amarillo contienen menos residuos de galactosa y arabinosa en la cadena lateral de los polisacáridos, lo que hace que el grano de café verde sea más resistente a la descomposición física y menos soluble en agua. El peso molecular del arabinogalactano en el café es más alto que en la mayoría de las otras plantas, mejorando el sistema de defensa celular del tracto digestivo en comparación con el arabinogalactano de menor peso molecular. Los monosacáridos libres están presentes en los granos de café maduros de color marrón a amarillo verdoso. La parte libre de monosacáridos contiene sacarosa (gluco-fructosa) hasta 9000 mg / 100 g de grano de café verde arábica, una cantidad menor en robustas, es decir, 4500 mg / 100 g. En los granos de café verde arábica, el contenido de glucosa libre fue de 30 a 38 mg / 100 g, fructosa libre de 23 a 30 mg / 100 g; galactosa libre 35 mg / 100 gy manitol 50 mg / 100 g granos de café secos, respectivamente. El manitol es un potente eliminador de radicales hidroxilo, que se generan durante la peroxidación de los lípidos en las membranas biológicas.

Lípidos

Los lípidos que se encuentran en el café verde incluyen: ácido linoleico, ácido palmítico, ácido oleico, ácido esteárico, ácido araquídico, diterpenos, triglicéridos, ácidos grasos insaturados de cadena larga, ésteres y amidas. El contenido total de lípidos en el café verde seco está entre 11,7 y 14 g / 100 g. Los lípidos están presentes en la superficie y en la matriz interior de los granos de café verde. En la superficie, incluyen derivados de ácido carboxílico-5-hidroxitriptamidas con un enlace amida a ácidos grasos (insaturados C6 a C24) que constituyen hasta el 3% del contenido total de lípidos o 1200 a 1400 microgramos / g de grano de café verde seco. Dichos compuestos forman una cubierta similar a una cera en la superficie del grano de café (200 a 300 mg de lípidos / 100 g de grano de café verde seco) que protege la matriz interior contra la oxidación y los insectos. Además, estas moléculas tienen actividad antioxidante debido a su estructura química. Los lípidos del tejido interior son triglicéridos, ácido linoleico (46% del total de lípidos libres), ácido palmítico (30% a 35% del total de lípidos libres) y ésteres. Los granos de Arábica tienen un mayor contenido de lípidos (13,5 a 17,4 g de lípidos / 100 g de granos de café verde secos) que los robustas (de 9,8 a 10,7 g de lípidos / 100 g de granos de café verde secos). El contenido de diterpenos es aproximadamente el 20% de la fracción lipídica. Los diterpenos que se encuentran en el café verde incluyen cafestol, kahweol y 16-O-metilcafestol. En experimentos in vitro se ha demostrado que algunos de estos diterpenos protegen el tejido hepático contra la oxidación química. En el aceite de café de los granos de café verde, los diterpenos están esterificados con ácidos grasos saturados de cadena larga.

Ácidos clorogénicos no volátiles

Los ácidos clorogénicos pertenecen a un grupo de compuestos conocidos como ácidos fenólicos, que son antioxidantes. El contenido de ácidos clorogénicos en los granos de café verde secos de arábica es de 65 mg / gy de robusta de 140 mg / g, según el momento de la cosecha. A la temperatura de tostado, más del 70% de los ácidos clorogénicos se destruyen, dejando un residuo inferior a 30 mg / g en el grano de café tostado. A diferencia del café verde, el té verde contiene un promedio de 85 mg / g de polifenoles. Estos ácidos clorogénicos podrían ser una fuente valiosa y económica de antioxidantes. Los ácidos clorogénicos son compuestos homólogos que comprenden ácido cafeico, ácido ferúlico y ácido 3,4-dimetoxicinámico, que están conectados por un enlace éster a los grupos hidroxilo del ácido quínico. La capacidad antioxidante del ácido clorogénico es más potente que la del ácido ascórbico (vitamina C) o el manitol, que es un eliminador selectivo de radicales hidroxi. Los ácidos clorogénicos tienen un sabor amargo en concentraciones bajas como 50 mg / l de agua. A concentraciones más altas de 1 g / l de agua, tienen un sabor amargo. Los ácidos clorogénicos aumentan la solubilidad de la cafeína y son importantes moduladores del sabor.

Compuestos volátiles

Los compuestos volátiles de los granos de café verde incluyen ácidos grasos de cadena corta, aldehídos y aromáticos que contienen nitrógeno. moléculas, como los derivados de pirazinas (olor verde-herbáceo-terroso). Brevemente, tales compuestos volátiles son responsables del olor y sabor menos agradables del café verde en comparación con el café tostado. Starbucks logró el éxito comercial al crear Green Bean Refreshers mediante un proceso que aísla principalmente la cafeína de las judías verdes, pero que en realidad no utiliza líquido empapado de las judías. Muchos consumidores experimentan con la creación de "extracto" de judías verdes remojando granos de café verde en agua caliente. A menudo, los tiempos recomendados de remojo (de 20 minutos a 1 hora) extraen demasiada cafeína para proporcionar un sabor agradable. Un tiempo de remojo de 12 minutos o menos proporciona un líquido más sabroso que se puede usar como base para una bebida que contiene más nutrientes y menos cafeína que con solo extracto de cafeína aislado. La base de caldo alcalina resultante se puede combinar con extractos ácidos o afrutados, con o sin edulcorante, para enmascarar el sabor vegetal del extracto.

Cuando se tuestan los granos de café verde, se generan otras moléculas con el típico aroma agradable del café, que no están presentes en el café verde fresco. Durante el tostado, la mayor parte de los compuestos volátiles de sabor desagradable se neutralizan. Desafortunadamente, otras moléculas importantes como los antioxidantes y las vitaminas presentes en el café verde se destruyen. Se han identificado compuestos volátiles con olor nauseabundo para los seres humanos, incluido el ácido acético (olor picante y desagradable), ácido propiónico (olor a leche agria o mantequilla), ácido butanoico (olor a mantequilla rancia, presente en el café verde con 2 mg / 100 g de granos de café), ácido pentanoico (sabor afrutado desagradable, presente en el café verde a 40 mg / 100 g en granos de café), ácido hexanoico (olor graso rancio), ácido heptanoico (olor graso), ácido octanoico (olor rancio oleoso repulsivo ); ácido nonanoico (olor graso suave a nuez); ácido decanoico (olor agrio repulsivo) y derivados de dichos ácidos grasos: ácido 3-metil-valérico (olor agrio, verde-herbáceo, desagradable), acetaldehído (olor acre-nauseabundo, incluso cuando está muy diluido, presente en los granos de café verde secos a concentraciones de alrededor de 5 mg / kg), propanal (efecto asfixiante en el sistema respiratorio, penetrante-nauseabundo), butanal (efecto nauseabundo, presente en los granos de café verde secos a 2 a 7 mg / kg), o pentanal (efecto nauseabundo muy repulsivo ).